KR100682491B1 - 램프, 특히, 거실 램프, 테이블 램프 또는 포켓 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 램프, 특히, 중공 반사기(17)내에 배치되어 있으며 플러그-인, 또는 그의 단자 접점에서 상기 중공 반사기의 후방내의 개구부를 통해 연장하는 광원 (16)을 포함하는, 램프 헤드(13)를 지니는 거실, 테이블 또는 포켓 램프에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 상기 광원은 발광 다이오드이다. 상기 발광 다이오드가 상기 중공 반사기에 대하여 중앙에 배치되며 길이방향으로 위치 고정되도록 상기 중공 반사기(17)내의 개구부는 상기 발광 다이오드의 커버 형상에 극히 근접하게 존재한다. 상기 중공 반사기는, 형상면에서 최소한 본질적으로 원추 형상이며, 상기 발광 다이오드의 발광 칩을 에워싸는 반사기 부분을 지닌다.

Description

램프, 특히, 거실 램프, 테이블 램프 또는 포켓 램프{LAMP, IN PARTICULAR, LOUNGE, TABLE OR POCKET LAMP}

본 발명은 램프, 특히, 중공(中空) 반사기내에 배치된 광원을 지니며 상기 중공 반사기내의 개구부를 통해 후방으로 돌출해 있는 플러그 접점 및/또는 접속 접점을 지니는, 램프 헤드를 갖는 거실 램프, 테이블 램프 또는 포켓 램프에 관한 것이다.

종래 구조의 거실 램프, 테이블 램프 또는 포켓 램프에는, 비교적 높은 전류가 요구된 상태에서, 단지 비교적 적은 양의 소비 에너지만이 거실 광원, 테이블 광원 또는 포켓 광원의 광을 발생시키는 데 사용된다는 결함을 갖는 백열 전구가 구비되어 있다. 실제로는, 보다 높은 광 출력의 크세논 램프 또는 비용이 절감되는 에너지 절감용 램프가 아마도 가정용 램프 또는 테이블 램프로서 사용되고는 있지만, 여기에서도 조차, 더 이상의 최적화가 바람직스럽다.

포켓 램프[회중 전등]의 경우, 일반적으로는 요면(凹面) 구조의 반사기의 초점 영역에 백열 전구가 배치된다는 것은 공지되어 있다. 대개는 그같은 반사기가 포켓 램프의 광 출력을 증가시키는 소위 포물면 거울의 형태를 이루고 있다. 포켓 램프 전구의 백열 필라멘트는 상기 램프의 스위치드-온(switched-on) 상태에서 사 방으로 광을 방출시킴으로써, 램프 헤드내의 전방 개구부에서 반사에 의해 방출되는 광이 한번 이상의 반사에 의해 실질적으로 길이방향인 축 방향으로 방향 지정되고 그럼으로써 사용하기에 적합하게 된다. 현 시점의 기술적 수준에 의하면, 또한 서로 다른 광을 방출시키는 광추체(light cone)를 형성하도록 길이방향인 축 방향으로 시프트가능한 반사기를 갖는 포켓 램프도 공지되어 있다. 이같은 시프트가능성은 반사기가 나사의 피치(pitch)에 따른 회전에 의해 시프트될 수 있는 회전 운동을 통해, 직선 시프팅을 통해 또는 길이방향의 축 연장 가이드를 통해 달성될 수 있다. 유사한 방식으로는, 램프 헤드에 고정된 반사기에 내재하는 백열 램프가 슬라이더 또는 이와 유사한 것을 통해 길이방향인 축 방향으로 이동될 수 있다. 그러나, 상기 슬라이더 또는 이와 유사한 것은 값비싼 구조로 이루어져 있다. 외측 방향으로 광이 방출되는 광속(light bundle) 구조가 변경되더라도, 백열 램프 또는 그의 백열 필라멘트가 중공 거울의 초점에 위치해 있을 때 백열 램프로부터의 광속을 반사기의 내부 표면상에 반사시킴에 따라 실질적으로 나란한 광속의 형태가 이루어질 수 있다.

미국 특허 제4,783,735호에는, 단지 하나의 백열 램프에서만 생길 수 있는 음영 효과가 회피될 수 있는 서로 다른 위치에 위치해 있는 2개의 형광 램프, 즉 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드 및 하나의 반사기를 갖는 포켓 램프가 개시되어 있다. 그러나, 이러한 목적을 달성하기 위한 반사기 및 광이 투과되는 투명 커버는 복잡한 구조로 이루어져 있는 데, 그 이유는 방출된 광이 포켓 램프의 길이방향인 축에 수직이기 때문이며 그 결과로 상기 램프가 단지 어렵게 조작될 수 있다.

유럽 공개 특허 제0 921 345호에 기재된 포켓 램프는 2-필라멘트 백열 램프와는 달리, 발광 다이오드가 턴온되어야 할 경우 턴오프된 램프가 비록 어두운 장소에서도 조차 용이하게 분간될 수 있게 하는 목적을 달성하는 램프 외부 케이싱에 2개의 발광 다이오드를 지니고 있다. 한편, 고강도 다이오드가 단일 광원의 역할을 하는 포켓 램프도 또한 공지되어 왔다.

본 발명의 목적은 램프, 특히, 감소된 배터리 전력 요구량에 따른 개선된 배터리 용량 및 가능한 한 가장 큰 광 출력을 갖는 포켓 램프를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 1에 따른 램프로 달성된다.

이같은 램프는 광원으로서 발광 다이오드(16)를 포함하며, 상기 발광 다이오드는 발광 다이오드의 케이싱 형상과 동일한 사이즈인 개구부를 지니는 중공 반사기(17)에 의해 에워싸여져 있으며 허용차의 범위 또는 미소한 활동 범위내에서 상기 개구부를 통해 연장되어 있다. 상기 중공 반사기의 위치는 그의 외부 케이싱 구조 및 램프 헤드(13)의 내부 케이싱 구조에 의해 결정되며 램프 헤드의 길이방향인 축방향으로 중앙에 배치된다. 발광 다이오드의 발광 칩의 높이에 배치되어 있는 적어도 하나의 중공 반사기는 실질적으로 원추 형상으로 형성된다. 앞서 설명한 중공 반사기를 갖는 발광 다이오드의 결합은 다음과 같은 장점을 구비한다.

첫째로는, 중공 반사기는 광 출력을 증가시키는 역할을 한다. 실제로는, 발광 다이오드의 주된 광 방출 방향은 발광 다이오드의 유리 본체의 형상에 의해 결정되는 바와 같이 비교적 작은 원추각 범위로 한정되지만, 측방향으로 광이 방출되며 반사기를 사용하지 않을 경우 램프 헤드의 내부 케이싱 표면에 의해 흡수되는 광량은 무시할 수는 없다. 이와는 대조적으로, 발광 다이오드가 중공 반사기의 후방 부분의 개구부를 통해 광을 방출시킴에 따라 발광 다이오드상에서 상기 중공 반사기를 시프트시킴으로써 상기 중공반사기에 대하여 발광 다이오드를 중심에 놓일 수 있게 하는 능력은 정확한 길이방향인 축방향으로의 배향을 가능하게 하며, 이와 같이 중심에 배치되게 하는 것은 발광 다이오드의 와이어 도체의 미소한 만곡에 의해 이루어진다. 상기 중공 반사기의 외부 케이싱 형상이 맞물리는 램프 헤드(13)의 내부 케이싱에 해당하는 구조에 의해 램프 내부 케이싱내에서 상기 중공 반사기 자체는 중심이 잡히게 된다.

결과적으로, 발광 칩 하부의 발광 다이오드의 유리 본체는 반사기 개구부에 의해 사방으로 연결되어 있으며 상기 발광 다이오드는 충격으로부터도 보호받는다. 상기 중공 반사기는, 구조적인 점에 있어서, 상기 발광 다이오드로 배향된 중공 반사기의 반사기 측면에 실질적으로 현 시점의 기술적 수준에 따른 구조인 형상을 지닐 수 있는 데, 그 이유는 이와 함께라도, 광출력이 증가되기 때문이다. 그러나, 상기 중공 반사기는 발광 칩의 높이에서 원추형의 반사기 케이싱 부분을 갖는 컵 형상을 지니는 것이 바람직스럽다.

본 발명의 부가적인 특징은 종속항의 주제이다.

따라서, 상기 중공 반사기는 원통 형상이며 단차가 형성된 외부 케이싱 표면을 구비하는 것이 바람직하며, 상기 원통 형상으로 단차가 형성된 외부 케이싱 표면은, 미소한 작동 범위 또는 허용공차 범위로, 단차가 형성된 원통 형상의 램프 헤드의 내부 케이싱과 동일한 직경을 지님으로써 상기 중공 반사기는 원통 중공 부분의 링 형상의 스텝(step) 및 램프 헤드의 내부 케이싱의 대응적으로 형성된 스텝에 의해 빠지지 않게 된다. 그의 하부에서는, 케이싱 반사기가 발광 다이오드용 홀더에 고정된다.

변형예로서, 상기 중공 반사기는 또한 원추형의 외부 케이싱을 지닐 수 있는 데, 이러한 원추형의 외부 케이싱은 미소한 작동 범위 또는 허용공차 범위로 램프 헤드의 동일 형상의 내부 원추 케이싱에 대하여 밀봉되도록 환형 모양으로 되어있다. 이같은 원추형 케이싱으로부터 상기 중공 반사기가 빠지지 않게 하는 것은 램프의 내부 헤드 케이싱의 전방 단부에서의 해당 연결 부분에 의해 충족된다.

발광 다이오드 칩의 높이에서의 원추형 반사기 부분은 공통의 중공 반사기 및 램프 하우징의 길이방향인 축에 대하여 10°내지 45°각도, 바람직하게는 30°각도를 형성하며, 중공 반사기는, 발광 다이오드의 발광 칩을 에워싸는 제1 반사기 부분외에 상기 제1 반사기 부분에 나란하게 배치된 제2 원추형 케이싱 부분을 보다 큰 원추 직경 영역에 구비한다.

제1 케이싱 부분에서, 발광점으로부터 측방으로, 즉, 방사상으로 방출된 광은 전방으로, 즉, 램프 헤드의 개구부를 향해 반사된다. 발광 다이오드의 유리 본체의 선단으로부터 측방으로 방출되는 방사 방향의 어떤 부가적인 확산 광 성분은 유사한 방식으로 제2 원추형 케이싱 부분으로부터 반사된다. 제1 및 제2 원추형 케이싱 부분 사이에는, 원통 형상의 케이싱 부분이 위치해 있을 수 있다. 이같이 단속적 형상으로 된 원추 형상은 소형 포맷의 회중 전등용으로 특히 바람직하게 직경이 감소된 장점 있다. 현재 입수가능한 다이오드의 경우, 확산 광 성분은 실질적으로 발광 칩의 높이에서 및 전방의 돔 형상의 유리 본체 선단에서 방사 방향으로 방출되는 데, 이와 비교해 볼때, 유리 본체의 나머지 영역에서의 광 방출은 무시될 수 있다. 앞서 언급한 원추 형상의 원통형 구조는 가능한 한 가장 작은 반사기 직경 및 최적의 광 출력 간의 이상적인 타협점을 갖게 한다. 상기 중공 반사기는, 상기 중공 반사기가 최전방 다이오드 유리 단부의 단지 약간 뒤쪽으로만 돌출해 있거나 또는 발광 다이오드가 램프 헤드의 개방 단부에 대하여 최소한 0.5㎝ 후방으로 배치되도록 구성될 수 있거나, 또는 상기 중공 반사기가 최전방 다이오드 유리 단부의 단지 약간 뒤쪽으로만 돌출해 있으며 발광 다이오드가 램프 헤드의 개방 단부에 대하여 최소한 0.5㎝ 후방으로 배치되도록 구성될 수 있다. 후자의 실시예는 발광 다이오드가 외부 충격 및 쇼크 효과 또는 다른 기계적 장해로부터 보호받고자 할 때 특히 효과적이다.

이상적인 방식으로는, 후방 하부 측에서의 중공 반사기의 개구부는 하부 다이오드 유리 본체의 베이스 스텝을 수납하기 위한 링 형상의 확대관을 지닌다.

이상적인 반사기는 그의 하부 주변에, 후방 측으로부터 발광 다이오드 하부 둘레를 맞닿게 할 수 있는 멈춤쇠 수단을 추가로 지닐 수 있다. 그같은 멈춤쇠 수단은 상기 중공 반사기가 발광 다이오드 본체상으로 밀어 끼운 후에, 상기 중공 반사기가 멈춤쇠 수단에 고정됨으로써 길이방향 축을 따른 중공 반사기용의 선택적인 다른 고정 요소 또는 접촉부를 줄일 수 있게 한다.

대체로, 앞서 언급한 실시예는 회중 전등으로서, 여기에서는 특히 막대 형상의 회중 전등으로서 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 테이블 또는 거실 램프로서도 사용될 수 있다. 배터리 전류가 공급되는 대신에, 다이오드 동작에 필요한 전압이 종래의 플러그(220볼트 또는 110볼트)에 의해 공급받을 수 있는 트랜스에 의해 선택적으로 공급될 수 있다.

이들 모든 실시예의 경우, 다이오드는 종래의 백열 램프와 비교해 볼 때, 동일한 밝기에 대하여 13%의 에너지 밖에 사용하지 않는다는 장점이 활용된다.

보다 큰 광 진폭(light amplitude)이 필요한 경우, 본 발명에 의하면, 복수개의 발광 다이오드가 본 발명에 따른 램프 헤드에 합체될 수 있고, 그럼으로써, 각각의 발광 다이오드가 개별 반사기와 연관되는 데, 이 경우에는 발광 다이오드가 중심부에 있으며, 다수의 반사기가 외부 케이싱이 램프 헤드의 내부 케이싱과 정합된 단일 본체를 이루면서 벌집 패턴으로 배열된다. 개별적인 중공 반사기의 구조 및 상기 중공 반사기내의 다이오드의 위치는 앞서 언급한 구조에 해당한다. 상기 중공 반사기의 벌집과 유사한 형상의 조립체는 램프 헤드의 내부 케이싱과 정합되도록 형성될 수 있는 외부 케이싱 형상을 지닌다. 원형횡단면 형상을 병렬 배치함으로써 생길 수 있는 가능한 중간 스페이스는, 결과적으로 만들어진 원 피스(one piece) 본체의 외부 케이싱 형상이 예를 들면 원형, 타원형 또는 다른 형상이 되도록, 상기 조립체의 제조에 있어서의 사출성형법에 의해 내부가 충전될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 개별적인 반사기는 고정되는 것이 아니라 최대 45°의 각도, 바람직하게는 최대 30°의 각도로 선회가능하다. 이같은 방식으로, 여러 유니트(다이오드를 갖는 반사기)상에서의 광방출 방향은 종래의 광방출기를 갖는 가정용 조명 유니트로 이미 기본적으로 공지된 바와 같이 조절될 수 있다. (대응하는 다이오드를 갖는) 각각의 반사기는 중점에 대하여 아크, 원, 또는 회전 대칭을 이루거나 선택적인 기하학적 형상을 이루는 선을 따라 서로 인접하여 조립될 수 있다.

특히 본 발명에 따른 램프가 회중 전등으로서 구성되는 한, 막대 형상의 램프 하우징 구조는 여러가지 잇점을 갖는다. 첫째로, 막대 형상의 램프는 사용되는 배터리의 사이즈에 실질적으로 대응하는 사이즈를 지니며 스위치 배치용의 표면들을 제공하는 소형 포맷으로 제조될 수 있다. 푸쉬-버튼 또는 슬라이드 스위치 대신에 램프 하우징 커버상에 배치될 수 있는 로터리 스위치가 이용되는 경우, 램프 반경이 더 작아질 수 있다.

길이가 길고 직경이 넓은 막대 형상의 램프인 경우에는, 램프가 필요에 따라, 테이블 또는 거실 램프로서 또는 회중 전등으로서 유용할 수 있도록 막대 형상의 램프를 램프 갓의 링-형상 또는 원통-형상의 홀더내로 밀어 넣는 것이 가능하다. 이전에는 종래의 다이오드가 단지 (거의) 단색광, 예를 들면, 청색광, 적색광, 녹색광 또는 귤색광만을 방출시키거나 단지 "백색광"의 특성에 근접하는 적색광, 청색광 및 녹색광으로 구성된 혼합 색광을 방출한다는 결함이 있었다. 그러나, 후자의 경우에는 단지 서로 다른 방출 스펙트럼을 갖는 복수 개의 다이오드가 사용될 경우에만 가능하다.

그러한 발광 다이오드와 관련된 이같은 문제점을 극복하기 위하여는, 발광용 LED 칩이 형광 또는 인광 입자를 함유하는 합성 수지 더미에 내장될 수 있다. 형광 및 인광은 모두 가시적으로 소위 발광 특성으로서 취급되는 데, 단지 점등시에만 실질적인 차이가 나타난다. 발광 효과에 따라, 발광 입자는 LED 칩으로부터 방출되는 광(예를 들면, 약 480㎚에 상응하는 청색광)에 의해 여기된다. 그후, 흡수된 광은 다소 짧은 시간내에 전부 또는 부분적으로 재방출되지만, 방출된 광은 기껏 흡수된 광 정도의 단파로 이루어진다. 이로 인해 광이 (발광 다이오드로부터 발생되는 1차 광방출에 대하여) 발광 입자의 발광으로 스펙트럼 시프트(spectral shift )된다. 1차 광방출 및 발광 광방출로 인해 증가된 강도를 지니며 혼합 색광으로서 가시화될 수 있는 가산적으로 생기는 스펙트럼 패턴이 생기게 된다. 발광 입자를 LED 칩의 부근에 있게 하는 것과 관련된 이전 연구의 결점은 발광 다이오드에서의 온도 증가가 감소되면 LED 칩의 광방출 특성, 바꾸어 말하면, 온도가 안정적이지 않은 LED의 광방출 색광이 변하게 된다는 점이다.

이를 극복하기 위하여, 본 발명의 한 특징에 의하면, 발광 다이오드의 유리 본체는, 형광 또는 인광 물질이 합성 수지(바람직하게는 아크릴 수지)에 내장되어 있는 층으로 피복된다. 종래의 연구와는 달리, 발광 입자는, 발광 다이오드의 유리 본체상의 피막 형태로 LED 칩의 부근에 있게 됨으로써 LED 칩으로부터 멀리 이격되어 있기 때문에, 온도 특성에 그다지 영향을 받지 않게 된다. 해당 피막은 분무법 또는 침지(浸漬)공정에 의해 도포될 수 있는 데, 후자의 경우에는, 발광 입자가 도우핑되어 있는 액상 합성 수지의 가열된 액체 용액에 발광 다이오드가 간단히 침지된다. 필요한 피막 두께는 침지 공정을 수차례 반복함으로써 얻어질 수 있다. 그같은 피막에는 비교적 밝지만 차가운 백청색 광을 투과시키는 크세논 발광 다이오드가 사용되는 것이 바람직스럽다. 예를 들면, 광방출을 "보다 따뜻한 색광"으로 가시화하기 위하여는, 외견상 오렌지 색을 띠며 앞서 언급한 발광 효과가 컬러 시프트(color shift)로부터 비롯될 수 있는 피막이 크세논 다이오드에 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 광학 집광 렌즈의 구조를 갖는 커버를 램프 헤드의 전방에 제공하는 것이 가능하다. 그같은 형상의 광학기기로부터, 광 굴절 손실은, 또한 공지된 바와 같이, 상기 집광 렌즈를 사용하여 광원으로부터 광선속(bundle of rays)을 형성하는 데 쓰일 수 있지만, 발광 다이오드에 의해 발생되는 광의 형상이 백열 램프의 백열 코일로부터의 광에 대하여 비교할 수 없이 선예(sharp)하다. 그 같은 형상의 선예도(鮮銳度;sharpness)는 발광 다이오드가 집광 렌즈의 초점으로부터 약간 시프트된 경우라도 유지된다. 집광 렌즈는 유리 또는 투명한 합성 수지로 구성될 수 있다.

마지막으로, 푸쉬-버튼 또는 슬라이드 스위치가 부설될 수 있는 램프 하우징의 케이싱 표면상에는, 스위치가 원하지 않는 방향으로 동작하는 것을 방지하기 위하여 클립이 장착될 수 있다. 이같은 클립은 램프 하우징 표면상에 회전가능하게 또는 미끄러져 움직일 수 있게 부착될 수 있거나 또는 푸쉬-버튼 또는 슬라이드 스위치가 원활히 작동되거나 또는 푸쉬-버튼 스위치가 하방으로 눌려지도록 제거될 수 있다. 기본적으로는, 클립이 필기구용 및 또한 포켓 램프용으로 공지되어 있기는 하지만, 상기 클립이 오로지 벨트 버클, 바지의 허리띠 또는 상의의 포켓 등에 고정하기 위한 수단으로서만 사용되고 있다. 이와는 대조적으로, 본 발명은 상기 클립을 사용하여 필요에 따라 상기 스위치를 안전하게 덮어 줄 수 있는 가능성을 부여한다. 상기 하우징의 외부 표면상에서의 클립의 제거가능성, 회전가능성 또는 시프트가능성은 최소한 2가지의 상이한 클립 위치가 회중 전등의 하우징 표면상에 제공될 수 있게 함으로써, 첫번째 경우에는 상기 클립이 오로지 상기 스위치용 커버로서만 사용되고 두번째 경우에는 상기 클립이 의류 또는 다른 보조 수단에 회중 전등을 고정하기 위한 홀더로서 선택적으로 사용된다. 회중 전등의 하우징에 대한 클립 위치가 스위치를 완전히 노출시킬 수 있거나 또는 푸쉬-버튼 스위치의 경우 클립으로 하여금 그의 전방 자유 단부를 탄성적으로 누를 수 있다는 점에서 클립의 회전가능성 또는 시프트가능성은 선택적일 수 있다. 후자의 경우에는, 푸쉬-버튼 스위치가 어떠한 래칭(latching) 기구도 전혀 요구되지 않는 탄성 접점 스위치일 수 있다. 따라서, 클립은 원-피스 본체를 포함할 수 있으며, 상기 원-피스 본체는 하우징 주변 둘레를 최소한 부분적으로 에워싸며 부가적으로는 하우징 주변에 대하여 응력을 받으며 링 또는 부분적 링 형상의 본체인 부분을 지닌다. 선택적으로는, 클립의 길이 방향 또는 축 방향으로 변위하지 않도록 링 또는 부분적 링 형상의 본체는 하우징 재킷의 그루브(groove)에 회전가능하게 배치될 수 있다. 완전 스프링식 볼펜 및 유사한 디바이스와는 대조적으로, 링 또는 부분적 링 형상의 본체는 막대 형상의 하우징의 길이 방향인 축 둘레로 회전될 수도 있다.

본 발명의 부가적인 구조에 의하면, 클립은 스트립 형상의 평판 본체를 지니며, 스트립 형상의 평판 본체의 자유 단부상에는 스페이서 요소가 배치되어 있고, 상기 스페이서 요소는 대향 단부에서의 스트립 형상의 평판 본체상의(즉, 링 또는 불완전 링 형상의 본체상의) 고착점과 함께, 외부 주변으로부터 스트립 형상의 평판 본체의 최소한의 간격을 보장함으로써, 이같은 간격이 하우징 주변에 대한 압력 스위치의 최대 높이보다 크게 한다. 선택적으로는, 스프링 탄성이 클립에 제공된다는 점을 고려하면, 이러한 구조는 비록 하우징 벽에 대하여나 압력 또는 슬라이드 스위치로 향해지는 링 또는 부분적 링 형상 표면상의 높은 외부 압력하에서도 조차 , 간격이 유지하게 된다. 그러나, 간격 요소는 클립의 길이방향 스프트 또는 순수한 접점 스위치로서 구성되는 압력 스위치의 하방 유지를 위해 사용될 수 있다.

유리한 점으로는, 탄성적이고 결과적으로는 벌어져 있을 수 있는 부분적 링 형상의 본체가 사용된다는 점이다. 이같은 부분적 링 형상의 본체는 포켓 램프 하우징의 단부에 대한 길이방향인 축방향으로 변위되어 제거될 수 있거나 또는 경사식(tilting)으로 회중 전등 하우징으로부터 빼내어질 수 있다. 이들의 변형체에 있어서는, 반대 방향으로의 원추 광의 방출을 필요로 할 경우에 클립이 앞에서 언급한 위치로로부터 180°회전되게 하는 것이 가능하다. 그러한 경우에는, 예를 들면 클립의 평판 형상 부분이 접속 위치에의 (불완전) 링 형상에서 파손되는 경우에 평판 및 링 형상 또는 불완전 링 형상 유니트가 용이하게 교체될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 도면에 예시되어 있다.

도1은 램프 헤드, 중공 반사기 및 램프 하우징을 갖는 본 발명의 포켓 램프의 분해 사시도이다.

도2는 조립된 상태에서의 본 발명에 따른 포켓 램프가 일부 절취된 평면도이다.

도3은 도2에 따른 램프 헤드의 단면도이다.

도4a 내지 도4c는 7개의 개별 반사기가 대응하는 발광 다이오드를 에워싸는 실시예를 3방향의 측면에서 바라본 도면이다.

도5a 내지 도5c는 14개의 발광 다이오드를 갖는 램프를 3방향의 측면에서 바라본 도면이다.

도6은 대응하는 반사기를 갖는 7개의 다이오드가 회전 원통 배치를 갖는 램프를 예시한 도면이다.

도7a 내지 도7k는 각각 서로 다른 다수의 발광 다이오드가 서로 다른 형상 패턴을 이루고 있는 여러 형태의 램프를 예시한 도면이다.

도8 및 도9는 회전가능한 칩이 푸쉬-버튼 스위치용 커버로서 사용되는 막대 형상의 포켓 램프를 2가지 형태로 보여주는 도면이다.

도10은 연장형 접점의 내부 부분을 갖는 포켓 램프 커버 부분의 정면도이다.

도11a 내지 도11c는 막대 형상의 램프를 수납하기 위한 홀더를 갖는 램프 갓을 3가지 형태로 보여주는 도면이다.

도12a 내지 도12c는 다이오드용 클립 고정구를 갖는 반사기를 3가지 형태로 보여주는 도면이다.

도13은 클립 고정구에 의해 서로 고정되어 있는 반사기 및 다이오드의 횡단면도이다.

도면에 예시된 포켓 램프는 막대 형상의 램프 본체(10)를 포함하며, 막대 형상의 램프 본체(10)는 그의 후방 단부에서 커버(11)에 의해 밀폐가능한 배터리 삽입용 리셉터클로서 중공의 내부 공간을 지닌다. 선택적으로는, 교환용 다이오드가 또한 이같은 커버내의 해당 형상 내부로 해제가능하게 체결될 수도 있다. 상기 커버 자체상에는 링 형상의 아이(eye;12)가 배치되며, 링 형상의 아이(12)에는 체인 또는 그와 유사한 구성요소가 스냅 훅(snap hook) 방식으로 고정될 수 있다. 전방 측에는 램프 헤드(13)가 배치되며, 램프 헤드(13)는 중공 본체로서 구성되며 외부 나사산(14)을 지니고, 상기 외부 나사산(14)은 상기 램프 본체의 해당 형상의 내부 나사산에 나사식으로 끼워질 수 있다. 상기 포켓 램프는 온/오프 스위치(15)를 지니며 이러한 온/오프 스위치(15)에 의해 다이오드(16)가 온 및 오프 상태로 스위칭될 수 있다. 다이오드는 예를 들면 청색 발광체 또는 적색 발광체, 또한 거의 백색인 발광체와 같은 단색 발광체일 수 있다. 본 발명의 요체는 중공 반사기(17)이며 중공 반사기( 17)의 외부 케이싱 표면[외주 표면(outer peripheral surface)]은 원통형 구조이고 상당한 힘을 주지 않고서도 램프 헤드가 중공 반사기의 외부 케이싱상에 넣어질 수 있도록 램프 헤드(13)의 내부 직경에 해당하는 직경을 지닌다. 부가적으로는, 중공 반사기의 외부 케이싱 및 램프 헤드의 내부 케이싱이 환형의 접합 부분(annular abutment)을 지니고 환형의 접합 부분에 의해 상기 중공 반사기가 상기 램프 헤드로부터 빠지지 않게 된다.

다이오드에는 선택적으로 피막이 도포될 수 있으며 상기 피막은 발광 입자가 내부에 매입된 아크릴 플라스틱으로 이루어져 있다. 해당 입자는 형광 또는 인광 입자일 수 있으며 다이오드의 색광 변화에 영향을 준다. 선택된 형광 입자 및 그의 발광 스펙트럼에 의존하여, 이같은 발광 스펙트럼이 발광 다이오드의 방출광에 따라 새로운 "혼합 색광"을 창출하도록 발광 다이오드 칩으로부터 방출되는 광상에 중첩될 수 있다. 스펙트럼 중첩은 점점 높은 파장으로, 즉 각각의 경우에 있어서는 "점점 따뜻한 색광"으로 발생시키게 된다. 다이오드(16)는 특히 크세논 다이오드일 수 있으며 상기 크세논 다이오드에는 오늘날 시장에서 비교적 값이 비싼 피막이 도포되어 있다.

특히 도2 및 도3에서 알 수 있는 바와 같이, 중공 반사기는 중앙 통로를 지니며 이러한 중앙 통로를 통해 다이오드(16)가 마찰-밀착 방식으로 삽입된다. 다이오드로 배향되어 있는 반사기 표면은 컵 형상의 구조이다.

중공 반사기는 거의 발광 다이오드의 광점(또는 광 영역) 높이에 제1의 원추 형상의 표면 부분(18)을 지니며 상기 발광 다이오드에는 원통 형상의 표면(19)이 접속되고 다시 또 다른 제2의 원추 형상의 표면 부분(20)이 접속된다. 케이싱 부분 또는 그들의 표면은 공통의 중공 반사기의 길이방향인 축 및 램프의 길이방향인 축에 대하여 30°각도를 이룬다. 실제로, 이같은 다단의 중공 반사기는 방출된 광의 강도에 대하여 최적의 구조이다. 이러한 중공 반사기의 순수한 광-반사 특성 외에, 또한 다이오드가 유지될 뿐만 아니라 재현가능하게 중심에 놓이게 됨으로써 광 손실이 대부분 없어질 수 있도록 상기 다이오드가 동일 위치에 항상 재현가능하게 배치된다는 이점이 있다.

또한, 상기 반사기(17)는 그의 통로 영역에, 다이오드 유리 본체 베이스(21)에 의해 형성된 하부 스텝을 수납하도록 링 형상의 확대관(enlargement)을 지닌다.

중공 반사기(17)는 포켓 램프 헤드의 내부 케이싱상의 링 형상의 스텝(22)에 지지되어 있다. 더욱이, 중공 반사기(17)는 직경이 증가하는 유형의 케이싱 부분(24)을 지니며 이러한 직경이 증가하는 유형의 케이싱 부분(24)은 램프 헤드의 내부 표면상의 환형 쇼울더에 맞닿아 있음으로써 상기 반사기가 램프 헤드로부터 빠지지 않게 한다.

도1에 도시된 부품들은, 예를 들면, 플러그 접점에 의해 도시되지 않은 플레이트상에 장착되는 다이오드(16)가 교체될 경우에 다음과 같은 방식으로 조립될 수 있다. 반사기 슬리브가 오직 앞서 언급한 램프 헤드(13)의 케이싱 내측의 스텝(22)에만 지지되는지 또는 램프 본체(10)의 상측 내부 에지상에도 배치되어 있는 지에 따라서, 또는 반사기(17)가 그의 하단부상에 램프 케이싱 내부 헤드내의 넓은 그루브 형상의 요홈에 대한 확대된 반경으로 일부 케이싱 부품을 지니는 지에 따라서, 초기에는 반사기가 그의 통로를 따라 다이오드(16)상에 고정되고 그후 램프 헤드(13)의 반사기 외부 케이싱상에 고정되는 데, 상기 램프 헤드(13)의 반사기 외부 케이싱은 그후 램프 본체(10)에 서로 나사식으로 끼워질 수 있다. 그밖의 경우에 있어서는, 반사기가 초기에는 램프 헤드에 고정되고 그후 이와같이 제공된 유니트가 다이오드(16)상에 고정되며 램프 헤드가 램프 하우징에 서로 나사식으로 끼워진다. 나중에 언급한 경우에서는, 반사기(17)가 빠지는 것이 램프 헤드의 내부 케이싱상에 가공된 링에 의해서나 또는 그와 같은 기타의 접합 부분에 의해 방지된다.

도면에 예시된 포켓 램프는 소형 형태를 유지하며 외경이 1.5㎝보다 작고 총 길이가 6㎝보다 작을 수 있다. 이러한 포켓 램프는 키 홀더로서 간편하게 보급될 수 있다.

단일의 다이오드 대신에, 각각의 도면에 본 발명에 따른 부가적인 램프 구조가 예시되어 있는 도4 내지 도7에서는, 광원으로서 사용되는 복수 개의 다이오드가 각각 존재한다. 상기 다이오드 각각은 반사기에 의해 에워싸여져 있다. 이들 다이오드 및 반사기 일부 유니트 각각에 대하여는, 앞서 언급한 관계가 적용된다.

도4a 내지 도4c는 서로 나란히 배열된 7개의 개별 다이오드-반사기 일부 유니트로 구성되어 있는 램프(26)를 도시한 것이다. 서로 나란히 배치되어 있는 반사기(17)는, 7개의 다이오드-반사기 행이 램프 하우징(27)에 의해 에워싸여져 있는 포켓 유니트를 형성하도록 서로 접속되어 있다. 광원의 사이즈 때문 뿐만 아니라 해당하는 열 방산 때문에 상당한 공간을 필요로 하는 백열 램프와는 대조적으로, 다이오드 고정형 광원은 수 배 작은 구조를 지닐 수 있다. 사이즈의 제약이 없기 때문에, 선택적인 설계 형태가 이루어질 수 있다.

도5a 내지 도5c는 각각의 발광 다이오드가 한 반사기(17)내에 배치되는 14개의 발광 다이오드를 갖는 램프를 도시한 것이다. 그러한 램프는 감소된 점유 공간에 대하여 높은 조명 출력을 갖는다.

도6은 반사기(17)를 갖는 중앙 다이오드(16) 둘레에, 링의 형태로 반사기(17)를 갖는 다이오드(16)가 추가로 6개 존재한다. 이러한 램프는 기본적으로는 다상 조명 매체로 알려져 있는 다이오드들의 부가적인 원형 어레이에 의해 선택적인 방식으로 보다 큰 반경으로 확장가능하며, 다이오드들 또는 다이오드 그룹은 선택적으로는 필요에 따라, 상기 다이오드 중 단지 일부만이 온상태로 스위칭될 수 있도록 개별적으로 스위칭될 수 있다. 대체로, 본 발명의 프레임 구조내에서는 스위치드-온 다이오드가 또한 미리 결정된 패턴 또는 그의 유사 패턴을 형성하는 것이 가능하다.

도7a 내지 도7k는 앞서 언급한 형태의 다수개의 다이오드-반사기 유니트가 각각 사용될 수 있는 상이한 램프 구조를 도시한 것이다. 미리 결정된 패턴, 공간, 개수에 있어서의 발광 다이오드의 배열은 필요 조건, 즉, 램프의 사용 목적의 공간 형상, 소망하는 광 진폭에 의존할 수 있다. 선택적으로는 제공되는 공간에서는, 한 유형의 스포트라이트를 형성할 수 있는 광 트레이(light tray)에 특이하게 배치되는 복수 개의 광원 유니트를 사용하는 것이 또한 유리하다.

도7a는 스타 패턴(star pattern)으로 배열되어 있으며 각각이 반사기에 의해 에워싸인 3개의 다이오드를 지니는 램프(28)를 도시한 것이다. 그러한 트라이어드 그룹화(triad grouping)는 작은 공간에, 예를 들면 또한 막대 형상의 포켓 램프의 램프 헤드에 형성될 수 있다. 또한, 동등물은, 7개의 발광 다이오드가 대응하는 반사기를 지니며 하나의 유니트로 조립되는 도7b의 배열(29)에도 적용된다.

도7c 및 도7g에 보다 상세하게 도시된 바와 같은 시스템은 행으로의 다수의 발광 다이오드의 선택적인 배향을 허용하고, 그럼으로써 도7c의 발광 다이오드 조립체가 실질적으로 육각 형상에 해당하거나 또한 도7g의 직사각형 또는 기타 다각형에 해당한다. 또한, 도7d에 예시된 바와 같은 발광 다이오드는 왕관(crown) 패턴 또는 반원 패턴(도7e 참조)으로 배열되거나 아치 라인(arcuate line;도7f)을 따라 배열될 수 있다. 도7f의 형태는, 대응하는 다이오드 반사 유니트가 유연하게, 즉 특정 범위내에서 변화하는 아치 형상으로 배열되는 캐리어의 패턴 구조를 지닐 수 있는 그러한 형상이 이루어질 수 있게 한다.

또 다른 형상의 가능성은 도7h에 도시되어 있는 데, 도7h에는 행의 순서 및 간격의 증가가 1개의 다이오드로부터 시작하여 5개의 다이오드에 이르기까지 일렬로 나타나 있고, 그럼으로써 해당하는 형상을 갖는 발광체가 획득될 수 있다. 마찬가지로, 도7i, 도7j 및 도7k의 직각 형상이 형성될 수 있다. 광원의 소형화로 인해, (대체로 공지되어 있는 자체 조명용 디지탈 디스플레이 장치와 같이), 문자, 숫자, 그림 및 심지어는 이동 화상을 형성할 수 있는 형상의 형태가 창출될 수 있다.

또한, 앞서 언급한 예들이 제공되어 있지만, 대응적으로 관련된 반사기를 갖는 개별 다이오드가 평면적으로 배치될 수 있으며, 또한 그와는 대조적으로 여러 개의 평면으로, 예를 들면, 피라미드 스텝 형상으로 다이오드 및 반사기를 제공하는 것도 가능하다. 그같은 광원과 관련하여 사용되는 발광 다이오드는 모두 동일하거나 서로 다른 발광 스펙트럼을 지닐 수 있다.

도8 및 도9에 도시된 회중 전등은 그의 구조상 도1 및 도2의 막대 형상의 소형 포켓 램프에 해당한다. 동일 부품에는 동일한 참조 부호가 제공되었다. 램프(10 )는 스트립 형상의 평탄한 본체로 구성되어 있으며 스페이서 요소(31)가 배치되어 있는 자유 단부를 갖는 클립(30)을 포함한다. 상기 클립(30)의 대향 단부에는 하우징 외부 표면에 편향된 상태로 위치해 있으며 180°보다 상당히 큰, 예를 들면 220°내지 270°인 각도 영역에 걸쳐 후자를 에워싸는 불완전 환형 본체(32)가 제공된다. 그러나, 불완전 링 세그먼트 형상의 본체(32)는 램프 하우징과 고정적으로 접속되는 것이 아니라 오히려 쌍두 화살표(33)로부터 알 수 있는 바와 같이 회전가능하다. 도8에 도시된 위치에 있어서는, 온/오프 스위치(15)를 노출시켜 사용자가 이를 작동시킬 수 있도록 클립(30)이 회전되어 있다. (회중 전등이 턴오프된 후에) 온/오프 스위치(15)가 의도하지 않은 방향으로 작동되는 것을 방지하기 위하여, 클립(30 )은 불완전 링 형상의 본체(32)와 함께 시프트 또는 회전되어 푸쉬-버튼 스위치( 15)를 가린 도9에 도시된 위치를 확보한다. 비록 클립(30)이 약간 만곡되어 있더라도 갭이 존재하도록 클립 이면은 온/오프 스위치(15)로부터 이격되어 있다.

또한, 스페이서 요소(31)가 온/오프 스위치(15)를 압착하는 상태에 위치하여 온/오프 스위치(15)를 온 위치로 누를 수 있도록 클립(30)은 시프트될 수 있다.

그러나, 클립(30)이 반대 배향을 취하여 불완전 링 형상의 본체(32)가 램프 헤드상이나 또는 램프 헤드 영역의 하우징 케이싱상에 있도록 상기 클립을 또한 상기 불완전 링 형상의 본체와 함께 회중 전등 하우징 케이싱으로부터 완전히 빼내어, 이를 180°회전시켜서 상기 케이싱상에 밀어 넣는 것이 가능하다.

변형적으로는, 도면에 예시된 불완전 링 형상의 본체(32) 대신에, 램프 하우징 케이싱상에 꼭 들어 맞거나 또는 램프 하우징 케이싱에 제공된 홈내에 맞물려져 있거나 또는 그러한 홈에 들어 맞는 완전 링 형상의 본체가 사용될 수 있다. 이러한 구조는 또한 슬라이드 스위치와 부합하는 방식으로 사용될 수 있다.

도10에 예시된 실시예는 도1, 도2, 도8 및 도9의 배터리가 장착된 회중 전등에 또한 어떠한 방식으로 외부 전류원, 예를 들면 차량의 시가 라이터로부터의 외부 전류원이 제공될 수 있는 지를 명확하게 알 수 있게 한 것이다. 이를 위하여는, 커버(11)를 나사식으로 해제하여 내부에 수납된 배터리와 함께 빼낸다. 그 대신, 단부 편(34)은 회중 전등에 나사식으로 끼어지며 상기 단부 편과 접속되는 원통형 본체(35)를 지니는 데, 상기 원통형 본체의 단부에는 광원 또는 다이오드와 전기적으로 접촉될 수 있는 스프링(36)이 배치되어 있다. 부가적인 스프링 부재(37)는 접지 접점으로서 회중 전등 하우징 케이싱상에 제공된다. 전류는 케이블(38)에 의해 공급되며, 상기 케이블은 220볼트의 수용 전압에서 110볼트로 또는 12 볼트의 자동차 배터리 전위를 소망하는 다이오드 공급 전압으로 변환시키는 적절한 트랜스의 출력일 수 있다. 그같은 램프는 배터리에 의해 부가적으로 작동될 필요가 없다. 이러한 램프는 특히, 공지된 형태의 원리이지만 약간 다른 바람직한 형상일 수 있는 램프 갓을 보여주는 도11a 내지 도11c와 연관지어 명확하게 알 수 있는 바와 같이 해당하는 캐리어 또는 홀더내로 고정될 수 있다. 도1 또는 도2의 램프에 해당하는 램프가 도10에 따른 어댑터 부분을 사용하여 가정용 램프로서 사용될 수 있기 위하여, 막대 형상의 램프(40)가 삽입될 수 있는 홀더(41)가 제공되어 있다.

도12a 내지 도12c 및 도13은, 이면 클립(41)을 지니며, 반사기(17)가 다이오드(16)상에 고정되어 있기 때문에, 다이오드 및 반사기가 더 이상 분리가능하지 않은 유니트를 형성하도록 다이오드(16)의 베이스 저면이 후방에서 물려질 수 있는 헤드(13)의 또 다른 실시예를 보여 주고 있다.

Claims (17)

1. 램프, 특히, 중공 반사기(17)내에 배치된 광원(16)을 지니며 상기 중공 반사기의 통로를 통해 후방으로 돌출해 있는 플러그 또는 단자 접점을 지니는, 램프 헤드(13)를 갖는 거실용 램프, 테이블용 램프 또는 포켓용 램프에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드(16)이며, 상기 중공 반사기내의 통로는 미소한 작동 범위 또는 허용공차의 범위내에서 상기 발광 다이오드(16)의 외부 형상과 동일한 사이즈이고, 상기 중공 반사기의 위치는 중공 반사기의 외부 케이싱 형상 및 램프 헤드의 내부 표면의 구조에 의해 단독적으로 결정되며 또한 중공 반사기의 길이방향인 축을 따라 중앙에 배치됨으로써 상기 중공 반사기가 원추 형상의 반사기 표면 부분(18)으로 상기 발광 다이오드의 발광 칩을 링 형태로 에워싸는 것을 특징으로 하는 램프.
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17. 제1항에 있어서, 램프 하우징의 주변상에는, 온/오프 스위치(15)가 존재하며, 상기 온/오프 스위치(15)는 스위치를 클립(30)으로 차폐함으로써 의도하지 않은 작동으로부터 보호되며, 상기 온/오프 스위치(15)를 해제가능하게 노출시키거나 누르기 위해, 상기 클립(30)은 회동 운동 또는 미끄럼 운동 가능하게 램프 하우징 케이싱상에 장착되는 것을 특징으로 하는 램프.

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