KR100972981B1 - Ｌｅｄ를 이용한 헤드 램프 모듈 및 이를 포함한 헤드 램프장치 - Google Patents

Ｌｅｄ를 이용한 헤드 램프 모듈 및 이를 포함한 헤드 램프장치 Download PDF

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Abstract

다수의 LED를 광원으로 이용하고 탈부착이 용이한 헤드 램프 모듈 및 이를 포함한 헤드 램프 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 헤드 램프 모듈은,
다수의 LED가 장착된 LED 패키지부; 상기 LED 패키지부가 탈장착되는 수용부를 형성하고, 전기적 연결을 위해 외부면에 형성된 적어도 두 개의 외부 연결 단자와 상기 수용부의 적어도 두 개의 측면에 형성된 패드를 서로 연결하는 내부 배선을 포함한 상부 하우징부; 상기 수용부에 장착된 LED 패키지부를 고정시키기 위해 상기 수용부에 끼워지는 측면 플레이트부; 및 상기 상부 하우징부의 하부에 상기 LED 패키지부의 방열을 위한 히트 싱크;를 포함하고, 상기 측면 플레이트부는 상기 LED 패키지부를 상기 수용부에 밀어 넣어 고정할 수 있도록 하며, 상기 수용부에 장착된 상기 LED 패키지부의 진동에 의한 위치 변동을 감소시키기 위해 상기 LED 패키지와 마주하는 일면에 스프링부를 형성한다.
본 발명에 따라 다수의 LED를 통해 발광 휘도를 향상시켜 시인성을 향상시킬 수 있고, 사용자의 선택에 따라 LED 패키지부 만을 분리하여 다른 발광색의 LED를 장착한 LED 패키지부를 장착할 수 있으므로 교체가 용이하여 사용자의 편의를 만족시킬 수 있는 헤드 램프 모듈 및 이를 포함한 헤드 램프 장치를 제공할 수 있다.
헤드 램프 모듈, 헤드 램프 장치, LED

Description

ＬＥＤ를 이용한 헤드 램프 모듈 및 이를 포함한 헤드 램프 장치{Head lamp module using LED and head lamp apparatus having the same}
본 발명은 헤드 램프 모듈 및 이를 포함한 헤드 램프 장치에 관한 것으로, 특히 다수의 LED를 광원으로 이용하고 탈부착이 용이한 헤드 램프 모듈 및 이를 포함한 헤드 램프 장치에 관한 것이다.
일반적으로 LED(light emitting diode)는 주입된 전자와 정공(正孔)이 재결합할 때, 과잉 에너지를 빛으로 방출하는 다이오드로써, 적색 발광과 녹색 발광 등이 있으며, 저전압, 소전력이란 장점을 살려 광결합 소자용 광원으로 사용되고 있다.
그리고, 통상적으로 사용되는 소켓전구는 진공상태의 유리구 속에 불연성의 가스를 넣고 텅스텐 등의 선조(線條)를 전열 발광시켜 빛을 얻는 조명기구로서, 그 용도는 플래시나 자동차의 각종 램프류, 그리고, 조명 기구 등에 많이 적용되어 사용된다.
따라서, 최근에는 네온 등과 같이 저전압이며서도 내구성이 우수하고, 절전효과가 있는 전구개발을 위하여 많은 노력과 관심이 집중되고 있지만, 자동차에서 사용되는 LED 헤드 램프는 아직 초기 개발 단계로서, 그 기술 발전이 미진한 상태에 있다.
한편, 이러한 LED 헤드 램프(1)의 집광구조는 도 1에 도시된 바와 같이, LED 광원(2)과, 상기 LED 광원(2)에 의하여 빛의 방향을 조절하는 반사경(3)과, 상기 LED 광원(2)을 보호하는 렌즈(4)와, 교행 차의 눈부심을 방지하기 위하여 반대편 차량에 비추는 빛을 차단(cut-off)시킬 수 있도록 하는 쉐이드(shade)(5)를 포함하여 구성되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 LED 헤드 램프는 LED의 광량이 적은 단일 LED 만을 사용하는 경우 시인성을 만족하기 어렵고, 이러한 시인성의 만족을 위해 대형 LED를 사용하는 경우에는 비용이 상승하며, 발광색의 선택을 위해 LED 광원(2)을 다른 원하는 발광색의 LED로 교체하기가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 시인성을 향상시키고 발광색의 선택을 위해 LED 광원의 교체가 용이한 LED 헤드 램프 모듈을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 시인성을 향상시키고 LED 광원의 교체가 용이한 LED 헤드 램프 모듈을 포함한 헤드 램프 장치를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예는 다수의 LED가 장착된 LED 패키지부; 상기 LED 패키지부가 탈장착되는 수용부를 형성하고, 전기적 연결을 위해 외부면에 형성된 적어도 두 개의 외부 연결 단자와 상기 수용부의 적어도 두 개의 측면에 형성된 패드를 서로 연결하는 내부 배선을 포함한 상부 하우징부; 상기 수용부에 장착된 LED 패키지부를 고정시키기 위해 상기 수용부에 끼워지는 측면 플레이트부; 및 상기 상부 하우징부의 하부에 상기 LED 패키지부의 방열을 위한 히트 싱크;를 포함하고, 상기 측면 플레이트부는 상기 LED 패키지부를 상기 수용부에 밀어 넣어 고정할 수 있도록 하며, 상기 수용부에 장착된 상기 LED 패키지부의 진동에 의한 위치 변동을 감소시키기 위해 상기 LED 패키지와 마주하는 일면에 스프링부를 형성한 헤드 램프 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예는 상기 상부 하우징부와 히트 싱크 사이에 상기 LED 패키지부에서 발생하는 열을 상기 히트 싱크로 전달하는 하부 하우징부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명의 일실시예에서 상기 스프링부는 판스프링인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에서 상기 측면 플레이트부는 막대형이고, 상기 수용부의 단부에는 상기 측면 플레이트부의 양단부가 끼워지는 홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에서 상기 상부 하우징부는 외측에 형성된 적어도 두 개의 결합부를 통해 상기 히트 싱크 까지 체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일실시예에서 상기 측면 플레이트부는 외측에 형성된 적어도 하나의 결합부를 통해 상기 히트 싱크 까지 체결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 다수의 LED가 장착된 LED 패키지부; 상기 LED 패키지부가 탈장착되는 수용부를 형성하고, 전기적 연결을 위해 외부면에 형성된 적어도 두 개의 외부 연결 단자와 상기 수용부의 적어도 두 개의 측면에 형성된 패드를 서로 연결하는 내부 배선을 포함한 상부 하우징부; 상기 수용부에 장착된 LED 패키지부를 고정시키기 위해 상기 수용부에 끼워지는 측면 플레이트부; 및 상기 상부 하우징부의 하부에 상기 LED 패키지부의 방열을 위한 히트 싱크를 포함하는 헤드 램프 모듈; 상기 헤드 램프 모듈의 하부면에 장착된 팬 장치; 상기 헤드 램프 모듈의 상부에 고반사도 재질로 형성되어 상기 LED 패키지부에서 발생한 광을 유도하는 반사부; 및 외부 하우징 일측에 장착되어 상기 반사부를 통해 유도된 광을 외부로 발산시키는 렌즈부; 를 포함하고, 상기 측면 플레이트부는 상기 LED 패키지부를 상기 수용부에 밀어 넣어 고정할 수 있도록 하며, 상기 수용부에 장착된 상기 LED 패키지부의 진동에 의한 위치 변동을 감소시키기 위해 상기 LED 패키지와 마주하는 일면에 스프링부를 형성한 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 실시예는 상기 상부 하우징부와 히트 싱크 사이에 상기 LED 패키지부에서 발생하는 열을 상기 히트 싱크로 전달하는 하부 하우징부를 더 포함 하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명의 다른 실시예에서 상기 측면 플레이트부는 막대형이고, 상기 수용부의 단부에는 상기 측면 플레이트부의 양단부가 끼워지는 홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에서 상기 상부 하우징부는 외측에 형성된 적어도 두 개의 결합부를 통해 상기 히트 싱크 까지 체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에서 상기 측면 플레이트부는 외측에 형성된 적어도 하나의 결합부를 통해 상기 히트 싱크 까지 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명은 LED 패키지부에 장착된 다수의 LED를 통해 발광 휘도를 향상시켜 시인성을 향상시킬 수 있고, 사용자의 선택에 따라 LED 패키지부 만을 분리하여 다른 발광색의 LED를 장착한 LED 패키지부를 장착할 수 있으므로 교체가 용이하여 사용자의 편의를 만족시킬 수 있는 헤드 램프 모듈 및 이를 포함한 헤드 램프 장치를 제공할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 LED 헤드 램프 모듈의 상면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 LED 헤드 램프 모듈의 분해 사시도이다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 LED 헤드 램프 모듈(100)은 다수의 LED가 장착된 영역(111,112,113)을 형성한 LED 패키지부(110), LED 패키지부(110)를 탈장착하고 전기적 연결을 이루는 배선과 외부 연결 단자(122)를 구비한 상부 하우징부(120), 상부 하우징부(120)와 LED 패키지부(110)의 하부면에 접하여 LED 패키지(110)에서 발생하는 열을 외부로 전달하는 하부 하우징부(130), 및 상부 하우징부(120)에 장착된 LED 패키지(110)를 고정시키기 위해 상부 하우징부(120)의 홈부(124)에 끼워지는 측면 플레이트부(140)를 포함하며, 선택적으로 하부 하우징부(130)의 하부에 방열을 위한 히트 싱크(150)를 더 포함할 수 있다.
LED 패키지부(110)는 다수의 LED가 장착된 영역(111,112,113), 예를 들어 적색 LED를 장착한 영역(111), 녹색 LED를 장착한 영역(112), 청색 LED를 장착한 영역(113)을 구비하거나, 또는 백색 발광을 위해 영역(111,112,113) 각각에 다수의 LED를 구비할 수 있으며, 상부 하우징부(120)의 외부 연결 단자(122)와 배선(123)이 연결된 패드에 전기적 연결을 이루는 적어도 두 개의 단자부(도시하지 않음)를 구비한다.
상부 하우징부(120)는 LED 패키지(110)를 탈장착하는 수용부(121)를 구비하고, LED 패키지(110)에 대한 전기적 연결을 위해 외부 일측에 외부 연결 단자(122)를 구비하고, 내부에 외부 연결 단자(122)에 연결된 배선(123) 및 배선(123)에 연결되어 수용부(121)의 적어도 두 개의 측면에 형성된 패드(124)를 형성할 수 있다. 또한, 상부 하우징부(120)는 LED 패키지(110)를 탈장착하는 수용부(121)의 양단부 에 LED 패키지(110)의 장착을 고정하기 위한 측면 플레이트부(140)의 양단부가 끼워지는 홈부(127)를 형성하며, 외부 양측에 적어도 두 개의 결합부(125,126)를 형성하여 나사 결합 등을 통해 하부 하우징부(130) 또는 히트 싱크(150)에 체결될 수 있다.
하부 하우징부(130)는 열전도성이 높은 금속 등의 재질을 판 형태로 형성할 수 있고, 상부 하우징부(120)의 결합부(125,126)에 대응하는 체결부(135,136)를 통해 결합되어 상부 하우징부(120)와 LED 패키지(110)의 하부면에 접하며, LED 패키지(110)에서 발생한 열을 고르게 흘려(spreding) 히트 싱크(150)로 전달하는 기능을 수행한다.
측면 플레이트부(140)는 측면 홈부(127)에 끼워지는 막대형의 부재로서 상부 하우징부(120)의 수용부(121)에 장착된 LED 패키지(110)가 상부 하우징부(120)와 하부 하우징부(130)에 대한 체결에 의해 갖는 위, 아래로의 공차를 완화하고 진동에 의한 위치 변동을 감소시키기 위해 스프링 부재(141)를 일면에 형성하고, 스프링 부재(141)는 LED 패키지(110)를 밀어 넣어 고정할 수 있도록 예를 들어, 판스프링으로 이루어질 수 있다. 또한, 측면 플레이트부(140)는 타면에 결합부(142)를 형성하여 나사 등을 이용하여 결합부(142)에 대응하는 하부 하우징부(130)의 하부 체결부(132)를 거쳐서 히트 싱크(150)에 체결될 수 있다.
이와 같은 LED 헤드 램프 모듈(100)은 히트 싱크(150)의 상부면에 장착되거나 상부면의 홈부(도시하지 않음)에 매립된 형태로 장착될 수 있고, 이때 하부 하우징부(130)가 없이 바로 히트 싱크(150)의 상부면 또는 상부면의 홈부에 장착될 수 있다.
본 발명에 따른 LED 헤드 램프 모듈(100)은 LED 패키지부(110)의 영역(111,112,113)에 장착된 다수의 LED를 통해 발광 휘도를 향상시켜 시인성을 향상시킬 수 있고, 사용자의 선택에 따라 LED 패키지부(110) 만을 분리하여 다른 발광색의 LED를 장착한 LED 패키지부를 장착할 수 있으므로 교체가 용이하여 사용자의 취향을 만족시킬 수 있다.
이와 같은 LED 헤드 램프 모듈(100)은 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어 자동차 등의 헤드 램프 장치에 이용되되, LED 헤드 램프 모듈(100)은 자동차 하우징(200) 일측에 장착되고, LED 헤드 램프 모듈(100)의 히트 싱크(150) 하부면에 팬 장치(210)를 장착하며, LED 헤드 램프 모듈(100)의 상부에는 반사도가 높은 재질로 형성되어 LED 패키지부(110)에서 발생한 광을 렌즈부(400)로 유도하는 반사부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 LED 헤드 램프 모듈(100)을 장착한 헤드 램프 장치는 외부 연결 단자(122)를 통해 외부에 전기적 연결을 이루어 LED 패키지부(110)에 장착된 다수의 LED를 구동하고, 히트 싱크(150) 하부면에 장착된 팬(fan) 장치(210)를 통해 LED 패키지(110)에서 발생한 열을 효과적으로 방열할 수 있으며, 발광 휘도가 향상된 광이 반사부(300)에 의해 유도되어 렌즈부(400)를 통해 외부로 발광하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 LED 헤드 램프 모듈(100)을 장착한 헤드 램프 장치는 전술한 바와 같이 발광 휘도를 향상시켜 시인성을 향상시킬 수 있고, 사용자의 선택에 따라 LED 패키지부(110) 만을 분리하여 다른 LED 패키지부를 장착할 수 있으므로 교체가 용이하여 사용자의 편의를 만족시킬 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 전술한 실시예들은 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다.
또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위내에서 다양한 실시가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 헤드 램프 구조를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 LED 헤드 램프 모듈의 상면도.
도 3은 본 발명에 따른 LED 헤드 램프 모듈의 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 LED 헤드 램프 모듈을 자동차에 장착한 단면 예시도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 헤드 램프 모듈 110: LED 패키지부
111,112,113: 영역 120: 상부 하우징부
121: 수용부 122: 외부 연결 단자
123: 내부 배선 124: 패드
125,126: 결합부 127: 홈부
130: 하부 하우징부 140: 측면 플레이트부
150: 히트 싱크 200: 자동차 하우징
210: 팬 장치 300: 반사부
400: 렌즈부

Claims (13)

  1. 다수의 LED가 장착된 LED 패키지부;
    상기 LED 패키지부가 탈장착되는 수용부를 형성하고, 전기적 연결을 위해 외부면에 형성된 적어도 두 개의 외부 연결 단자와 상기 수용부의 적어도 두 개의 측면에 형성된 패드를 서로 연결하는 내부 배선을 포함한 상부 하우징부;
    상기 수용부에 장착된 LED 패키지부를 고정시키기 위해 상기 수용부에 끼워지는 측면 플레이트부; 및
    상기 상부 하우징부의 하부에 상기 LED 패키지부의 방열을 위한 히트 싱크;
    를 포함하고,
    상기 측면 플레이트부는 상기 LED 패키지부를 상기 수용부에 밀어 넣어 고정할 수 있도록 하며, 상기 수용부에 장착된 상기 LED 패키지부의 진동에 의한 위치 변동을 감소시키기 위해 상기 LED 패키지와 마주하는 일면에 스프링부를 형성한 것을 특징으로 하는 헤드 램프 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상부 하우징부와 히트 싱크 사이에 상기 LED 패키지부에서 발생하는 열을 상기 히트 싱크로 전달하는 하부 하우징부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 모듈.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스프링부는 판스프링인 것을 특징으로 하는 헤드 램프 모듈.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 측면 플레이트부는 막대형이고,
    상기 수용부의 단부에는 상기 측면 플레이트부의 양단부가 끼워지는 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 헤드 램프 모듈.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 하우징부는 외측에 형성된 적어도 두 개의 결합부를 통해 상기 히트 싱크 까지 체결되는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 모듈.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 측면 플레이트부는 외측에 형성된 적어도 하나의 결합부를 통해 상기 히트 싱크 까지 체결되는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 모듈.
  8. 다수의 LED가 장착된 LED 패키지부; 상기 LED 패키지부가 탈장착되는 수용부를 형성하고, 전기적 연결을 위해 외부면에 형성된 적어도 두 개의 외부 연결 단자와 상기 수용부의 적어도 두 개의 측면에 형성된 패드를 서로 연결하는 내부 배선을 포함한 상부 하우징부; 상기 수용부에 장착된 LED 패키지부를 고정시키기 위해 상기 수용부에 끼워지는 측면 플레이트부; 및 상기 상부 하우징부의 하부에 상기 LED 패키지부의 방열을 위한 히트 싱크를 포함하는 헤드 램프 모듈;
    상기 헤드 램프 모듈의 하부면에 장착된 팬 장치;
    상기 헤드 램프 모듈의 상부에 고반사도 재질로 형성되어 상기 LED 패키지부에서 발생한 광을 유도하는 반사부; 및
    외부 하우징 일측에 장착되어 상기 반사부를 통해 유도된 광을 외부로 발산시키는 렌즈부;
    를 포함하고,
    상기 측면 플레이트부는 상기 LED 패키지부를 상기 수용부에 밀어 넣어 고정할 수 있도록 하며, 상기 수용부에 장착된 상기 LED 패키지부의 진동에 의한 위치 변동을 감소시키기 위해 상기 LED 패키지와 마주하는 일면에 스프링부를 형성한 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 상부 하우징부와 히트 싱크 사이에 상기 LED 패키지부에서 발생하는 열을 상기 히트 싱크로 전달하는 하부 하우징부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치.
  10. 삭제
  11. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 측면 플레이트부는 막대형이고,
    상기 수용부의 단부에는 상기 측면 플레이트부의 양단부가 끼워지는 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치.
  12. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 상부 하우징부는 외측에 형성된 적어도 두 개의 결합부를 통해 상기 히트 싱크 까지 체결되는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치.
  13. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 측면 플레이트부는 외측에 형성된 적어도 하나의 결합부를 통해 상기 히트 싱크 까지 체결되는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치.
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