KR100765995B1 - 발광다이오드 광원 헤드 램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광다이오드 광원 헤드 램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발광다이오드 광원을 이용하여 하향등과 상향등을 구현하는 발광다이오드 광원 헤드 램프에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 광원 헤드 램프는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 광원 헤드 램프는 일정한 높이에 행으로 배열되고 다수의 발광다이오드 광원으로 이루어지는 제 1 발광다이오드 광원부, 다수의 발광다이오드 광원으로 이루어지며 상기 제 1 발광다이오드 광원부보다 낮은 높이의 행으로 배열되는 제 2 발광다이오드 광원부 및 상기 제 1 또는 제 2 발광다이오드 광원부를 점등함에 의해 각각 하향등 또는 상향등을 조사하는 반사면으로 이루어진 반사판을 포함한다.
발광다이오드, LED, 전조등, 헤드램프

Description

발광다이오드 광원 헤드 램프{Head lamp having LED source}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 광원 헤드 램프의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 광원 헤드 램프의 하향등의 원리를 보여주는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 광원 헤드 램프의 상향등의 원리를 보여주는 개략도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 광원 헤드 램프의 하향등과 상향등의 패턴을 보여준다.
*도면의 주요 부분에 대한 설명*
105: 제 1 발광다이오드 광원부 110: 제 2 발광다이오드 광원부
210: 제 1 발광다이오드 광원 220: 제 2 발광다이오드 광원
120: 반사판
본 발명은 발광다이오드 광원 헤드 램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발 광다이오드 광원을 이용하여 하향등과 상향등을 구현하는 발광다이오드 광원 헤드 램프에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 야간 주행시 주행방향의 사물을 잘 볼 수 있도록 조명기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행상태를 알리기 위한 용도의 등화장치를 구비한다. 종래의 차량용 램프는 일반적으로 할로겐 램프 또는 고전압방출(HID; High intensity discharge) 등과 같은 광원을 포함한다. 이와 함께 차량용 조명장치는 광원에서 방사되는 광을 전방으로 반사시키기 위하여 반사판을 구비한다. 반사판의 반사면에는 알루미늄이나 은분과 같은 반사계수가 높은 물질을 증착시킨 코팅을 포함할 수 있다.
종래에는 광원 이외에 반사판과 렌즈를 별도로 구비하였고, 더 나아가 반사판의 반사면과 렌즈의 구성은 광이 반사와 출사 및 확산과 같은 여러 기능을 만족시키기 위해 별도의 패턴화 및 코팅 작업 등이 추가되어야만 하였다. 따라서 종래의 램프는 그 구성이 복잡하고 부품수가 많으며, 가공 단계가 증가됨에 따라 제조비용이 증가하는 단점이 있었다.
최근에 이르러 발광다이오드(LED; Light emitting diode) 광원을 포함하는 램프에 대하여 자동차의 전조등이나 등화용 장치로 도입하고 있다. 발광다이오드 광원을 포함함으로 인하여 종래의 복잡한 램프 구성 및 가공 단계의 증가를 극복하려는 시도가 이루어지고 있으며, 발광다이오드 광원 자체의 특성으로 인한 램프의 수명연장 및 작은 크기로 인한 램프 장치의 공간상의 문제를 극복하려는 추세이다.
종래의 자동차 전조등은 하향등(Low beam)과 상향등(High beam)을 가지도록 구성되어 있으며, 이러한 하향등이나 상향등을 조사하기 위해서는 각각에 조명과 반사판을 두어 공간상의 제약과 비용 면에서 부담이 있었다.
또한 하향등과 상향등을 조사하는 자동차용 헤드 램프를 구성하기 위하여 램프의 전방에 쉴드(Shield)를 장착하여 하향등을 작동시에 쉴드에 의해 광원의 일부를 차단하였다. 이는 램프의 광원을 일부를 차단함으로써 광원을 손실을 주는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 안출된 것으로서, 2행의 발광다이오드 광원부의 점등을 이용하여 자동차용 전조등의 하향등과 상향등을 구현하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 광원 헤드 램프는 일정한 높이에 행으로 배열되고 다수의 발광다이오드 광원으로 이루어지는 제 1 발광다이오드 광원부; 다수의 발광다이오드 광원으로 이루어지며 상기 제 1 발광다이오드 광원부보다 낮은 높이의 행으로 배열되는 제 2 발광다이오드 광원부; 및 상기 제 1 또는 제 2 발광다이오드 광원부를 점등함에 의해 각각 하향등 또는 상향등을 조사하는 반사면으로 이루어진 반사판을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 광원 헤드 램프의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 광원 헤드 램프의 하향등의 원리를 보여주는 개략도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 광원 헤드 램프의 상향등의 원리를 보여주는 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 광원 헤드 램프(100)는 제 1 발광다이오드 광원부(105), 제 2 발광다이오드 광원부(110) 및 상기 발광다이오드 광원부에 의해 생성된 광을 전방으로 조사하도록 하는 반사판(120)을 포함한다.
제 1 및 제 2 발광다이오드 광원부(105, 110)는 헤드 램프의 역할을 하도록 발광다이오드를 통하여 광원을 제공한다. 발광다이오드 광원을 이용한 자동차 전조등에 있어서 종래의 고전압방출(HID), 할로겐 광원보다 광량이 부족함을 해결하기 위해 다수의 발광다이오드를 사용할 수 있다. 도 2에서 도시하는 바와 같이 제 1 발광다이오드 광원부(105) 및 제 2 발광다이오드 광원부(110)는 2행의 발광다이오드의 모듈(Module)을 형성할 수 있다. 각 행의 발광다이오드 광원부(105, 110)는 하나 이상의 발광다이오드 광원(210, 220)을 장착하여 광량의 부족을 보완할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서는 각 행에 5개의 발광다이오드 광원을 배치하여 5개의 발광다이오드를 동시에 사용할 수 있다.
제 1 및 제 2 발광다이오드 광원부(105, 110)는 각 발광다이오드를 점등할 수 있는 전원부(미도시됨)를 포함할 수 있다. 2행의 발광다이오드 광원부에서 상대적으로 높은 위치에 있는 열은 제 1 발광다이오드 광원부(105)이고, 상대적으로 낮은 위치에 있는 열은 제 2 발광다이오드 광원부(110)이다. 전원부는 제 1 및 제 2 발광다이오드 광원부를 켜짐(On)과 꺼짐(Off)에 의해 하향등과 상향등을 생성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광다이오드 광원부(105)가 켜지고, 제 2 발광다이오드 광원부(110)이 꺼지는 경우에는 발광다이오드 광원의 위치가 상대적으로 높은 위치에 있어 반사판에서 반사된 광은 아래방향으로 향하게 되어 하향등이 생성될 수 있다.
발광다이오드는 광속(Luminousflux)이 일정 루우멘(Lumen) 이상 되는 발광소자로서 헤드 램프용 광원이 될 수 있다. 본 발명에 따른 일 실시예에서는 광원이 복수의 발광다이오드를 포함할 수 있다. 즉 발광다이오드들은 10내지 250 루우멘 범위의 광속을 갖는 하나 이상의 발광다이오드 모듈(Module)을 형성하여 600내지 1000루우멘 범위의 국제 표준 광속을 만족시킬 수 있다.
반사판(120)은 제 1 및/또는 제 2 발광다이오드 광원부(105, 110)에 의해 발 생된 광원을 전방으로 향하도록 광원을 반사시키는 역할을 한다. 반사판(120)은 도 1에서 도시하는 바와 같이 제 1 및/또는 제 2 발광다이오드 광원부(105, 110)에 의해 발생된 빛을 전방으로 향하도록 일정한 각도로서 제작될 수 있다.
반사판(120)은 다양한 구조로 형성될 수 있으며, 대표적으로는 포물선형 반사판, 직선형 반사판, 옵티컬 반사판을 들 수 있다. 반사판을 구성하는 몸체는 강판, 내연 강판, 내열 폴리카보네이트(PC; Poly carbonate) 등의 금속이나 내열성 플라스틱 부재로 제작될 수 있고, 반사율을 높이기 위하여 알루미늄 코팅, 진공 알루미늄 코팅 또는 은분과 같은 반사계수가 높은 물질을 증착시킨 코팅을 포함할 수 있다.
이와 함께 발광다이오드 광원 헤드램프가 요구되는 기능을 수행하기 위하여 반사판의 구조를 다수의 셀로 구분하여 각 셀마다 반사판의 곡률 반경이나 초점 등에 변화를 주는 MFR(Multi face reflector)를 도입할 수 있다. 따라서 반사판의 각 셀마다 광원으로부터 받은 광의 방향 및 퍼짐을 제어할 수 있어 전체적으로 빔의 패턴을 제어할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 발광다이오드 광원 헤드 램프의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드 광원 헤드 램프의 하향등과 상향등의 패턴을 보여준다.
제 1 및 제 2 발광다이오드 광원부(105, 110)는 헤드 램프의 광원을 제공할 수 있다. 2행의 발광다이오드 광원(105, 110)으로 형성되어 있어, 조사되는 광이 하향등인지 상향등인지에 따라 제 1(105) 또는 제 2 발광다이오드 광원부(110)의 점등이 조절 될 수 있다.
예를 들어, 하향등을 조사하고자 하는 경우에는 제 1 발광다이오드 광원부(105)를 켠다. 제 2 발광다이오드 광원부(110)은 꺼진 상태에서 도 2에서 도시하는 바와 같이 광원의 높이가 상대적으로 높아질 수 있다. 그리하여, 광원의 높이가 상대적으로 높아서 반사판(120)을 거쳐가는 광원은 상대적으로 낮게 조사될 수 있다. 즉 입사각이 상대적으로 커짐에 의해 반사각도 상대적으로 커지는 원리를 이용할 수 있다. 따라서 제 1 발광다이오드 광원부(105)을 켬(On)에 의해서 조사되는 광은 낮게 향하므로 도 4a에서 도시하는 바와 같이 하향등을 형성할 수 있다.
이와 함께, 제 2 발광다이오드 광원(110)을 켜는 경우에는 상향등이 조사될 수 있다. 도 3에서 도시하는 바와 같이 제 2 발광다이오드 광원부(110)가 켜지는 경우에는 제 1 발광다이오드 광원부(105)가 켜지는 경우보다 입사각의 각도가 작아지는 경우이므로, 상대적으로 반사각의 각도도 작아질 수 있다. 따라서 반사판을 거쳐가는 발광다이오드 광은 상대적으로 높게 조사될 수 있다. 상대적으로 높게 조사된 발광다이오드 광은 도 4b에서 도시하는 바와 같이 상향등을 형성할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으 로 이해해야만 한다.
본 발명에 따를 경우, 기계적인 조작 없이도 2행으로 형성된 발광다이오드 광원 모듈의 점등을 이용하여 하향등과 상향등을 조사할 수 있다.
이와 함께, 하향등과 상향등 용도로의 헤드 램프를 각각 제작할 필요 없이 하나의 헤드 램프로 하향등과 상향등을 조사할 수 있어 공간적인 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

Claims (3)

  1. 일정한 높이에 행으로 배열되고 다수의 발광다이오드 광원으로 이루어지는 제 1 발광다이오드 광원부;
    다수의 발광다이오드 광원으로 이루어지며 상기 제 1 발광다이오드 광원부보다 낮은 높이의 행으로 배열되는 제 2 발광다이오드 광원부; 및
    상기 제 1 또는 제 2 발광다이오드 광원부를 점등함에 의해 각각 하향등 또는 상향등을 조사하는 반사면으로 이루어진 반사판을 포함하는, 발광다이오드 광원 헤드 램프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 발광다이오드 광원부를 각각 점등시킬 수 있는 전원부를 더 포함하는, 발광다이오드 광원 헤드 램프.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 반사판은 하나 이상의 셀로 분리되고 각 셀마다 곡률반경 또는 초점을 달리하는, 발광다이오드 광원 헤드 램프.
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