KR101500760B1 - 자동차 후방 콤비네이션 램프의 측방-적재된 ｌｅｄ 모듈 - Google Patents

자동차 후방 콤비네이션 램프의 측방-적재된 ｌｅｄ 모듈 Download PDF

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Abstract

본원은 후방 콤비네이션 램프의 측부-적재 LED 모듈에 관한 것이다. 1개 이상의 LED가 인쇄회로판의 말단 측(distal side)에 장착되고, 상기 인쇄회로판은 1개 이상의 LED를 구동하는 회로를 갖는다. 상기 인쇄회로판과 서멀 패드(thermal pad)는 열발산판에 나사결합/리벳이음 되고, 다음 열발산판이 하우징의 측면에 장착된다. 상기 LED는 하우징 내측 측면으로 확산 광을 방출한다. 상기 하우징의 일 면은 파셋된 포물선 모양의 반사체(faceted parabolic reflector)이고, 상기 반사체는 LED에서 나온 확산 광을 수용하여 하우징 전방으로 종방향으로 평행한 빔을 반사하며, 광은 클리어 커버를 통해 지나가 램프를 빠져 나간다. 반사 광을 평행하게 하고, 그리고 단일 평행한 빔보다 더 넓은 각도이게, 상기 포물선 모양의 반사체 상의 파셋(facet)이 반사 빔을 각도 일탈시킨다.
서멀 패드, 하우징, 반사체, 파셋, LED, 열전도 모듈, 확산 빔, 열발산판.

Description

자동차 후방 콤비네이션 램프의 측방-적재된 ＬＥＤ 모듈{SIDE-LOADED LIGHT EMITTING DIODE MODULE FOR AUTOMOTIVE REAR COMBINATION LAMPS}
본 발명은 차량 라이트 시스템에서 후방 콤비네이션 램프에 관한 것이다.
오랜 세월 동안, 자동차에는 다양한 기능으로 작용하는 전기 조명이 이용되어져 왔다. 예를 들면, 광(light)은 약간의 적용물 만을 거론하여 말한다면 전방 조명(전조등, 보조등), 시인성(전방 주차등, 후방 미등), 신호성(회전방향 신호, 위험, 브레이크 등, 후진 등), 및 편의성(돔 라이트, 대시보드 조명)을 주었다. 역사적으로, 백열전구가 다양한 크기, 형태, 전력, 및 소켓 팩키지의 이용성으로 자동차의 일부 또는 모든 조명에 사용되었다.
근래, LED(light emitting diodes)가 자동차의 일부 조명 용도로 사용되기 시작하였다. 백열전구와 비교하여, LED의 사용은 전력을 덜 소비하고, 수명이 더 길고, 그리고 열을 덜 방출하여, 자동차 용도로 사용하기에 매우 적합한 것으로 이해 되고 있다.
많은 LED가 자동차 외부 조명에서 요구하는 분광 요건(spectral requirements)을 상당히 충족시키고 있다. 종래 백열전구에서는, 상기 분광 요건 이 전형적으로 백색광 백열전구의 전방에 색상 렌즈, 커버 또는 프레임으로 다루어 졌다. LED에서는 출력 파장 범위가 조명 요건에 맞추어 진다. 예를 들어, 적색 및 황색 광은 각각 스펙트럼의 적색부분과 황색부분에 협대역 출력 광을 갖는 LED를 사용한다. 백색광 적용용으로는, 광대역 형광물질의 조명을 사용하는 LED가 보다 널리 보급되어지고 있다.
브레이크 등의 라이즈 타임(rise time)과 같이 조명 시에 시간 요건(temporal requirements)이 실질적으로 LED에 매우 적합한 것이다. 일반적으로, LED는 대비되는 백열전구보다 더 짧은 라이즈 타임을 갖는다.
외부 조명의 분광 요건은 지리적 영역에 따라 변하지만, 일반적으로 상기 분광 요건은 각각의 외부 조명요소에 맞게 상당히 정확하게 정의 된다. 예를 들어, 좌측 헤드라이트는 양쪽 측면과 수직 방향으로 유출 각도의 함수로서 특정적으로 명확하게 정의된 방출 패턴을 갖고, 그리고 우측 헤드라이트는 다르면서 동일한 명확하게 정의된 방출 패턴을 갖는다.
이러한 분광 요건은 전형적인 백열 전구 또는 램프에 맞게 개발되어져 있다. 일반적으로, 전형적인 백열 램프는 모든 방향으로 균일하게 광을 밖으로 내는 신장(예, 비점원: non-point-source) 필라멘트로 이루어진다. 상기 램프는 일반적으로 자동차에서 광을 나가게 하는 1개 이상의 반사 요소를 가진 고정체에 수용된다. 임의 적용에서, 상기 램프에는 광을 평행하게 하는 요소(collimating elements)가 있다. 상기 요소는 반사체와 분리하여 있거나, 또는 부분적으로 또는 전체적으로 반사체에 통합되어 있는 것이다.
전형적인 백열 램프와 다르게, LED는 방향에 따라 다른 출력 광을 갖는다. LED에서 출력된 광은 특정 방향에서 피크(peak)이고, 그리고 상기 피크에서 원격지는 특정 각도의 프로필로 떠난다. 예를 들어, 전형적인 LED는 특정 반치전폭(FWHM) 각도 프로필 또는 그 출력 광의 다른 적절한 각도 크기를 갖는다. 상기 각도 출력은 2차원에서 대칭적이거나, 또는 2차원에서 비대칭적이다.
LED와 전형적인 전구 또는 램프 사이에는 출력 광의 분광 차이가 있기 때문에, 특정 조명 요소에 백열 램프용 LED를 간단하게 교환 할 수 없다. 즉, 교환을 하게 되면, 바람직하지 않게, 상기 요소에서 출력한 각도가 바꾸어 진다. 따라서 조명 요소의 공간 출력부가 백열 램프용으로 개발되어진 현재의 요건에 부합하게, LED 사용은 반사체와 광학 요소를 위한 새로운 설계가 필요하다.
근래, LED가 조명원으로 도입되어져 있음으로, 현재 자동차 제작자들은 조심스러운 자세로 LED를 대하고 있다. 이들은 상술한 모든 이점 때문에 LED의 채택을 상당히 열망하면서도, 이들은 소켓과 수반하는 전통적 스타일의 광학(optics)을 갖춘 친근한 전구/램프 를 완전히 포기하는 것을 주저하고 있다. 그 결과로, 근래, 종래 백열광-스타일의 전구와 고정체가 갖는 기구학적인 느낌을 주면서 실질적으로 광원으로서는 LED를 사용하는 수개의 조명 서브시스템이 등장하여 있다.
도1은 전방등(3), 안개등(4), 측부 리피터(6), 중앙 상부장착 정지등(7), 차량 번호판 등(8), 및 소위 "후방 콤비네이션 램프"(9)(RCLs; rear combination lamps)로 칭해지는 것을 포함하는 전방 방향 지시기(2)가 있는 전형적인 외부 라이트를 가진 일반적인 자동차(1)를 나타낸 것이다. 이들의 일부 또는 전부가 예를 들어 전조등 클리닝 시스템(5)과 같은 악세사리를 갖출 수 있다. 본원은 주로 후방 콤비네이션 램프(9)에 관심을 기울인 것이다.
각각의 후방 콤비네이션 램프(9)는 후미등(표시 등으로도 알려져 있음), 정지등(또한 브레이크 등으로도 알려져 있음), 방향전환 신호등, 및 후퇴등을 포함하는 것으로 정의 한다. 후방 콤비네이션 램프에 있는 각각의 등은 자신의 광원과, 자신의 반사 및/또는 포커싱 및/또는 시준 및/또는 확산 광학과, 자신의 기구학적인 구조의 하우징 및, 자신의 전기회로 같은 것을 갖추고 있는 것이다. 이러한 면에서, 어느 한 개의 특정 광의 형태 또는 특징부가 상기 후방 콤비네이션 램프(9)에 있는 일부 또는 전부의 조명용으로 사용 될 수 있는 것이다. 선택적으로, 1개 이상의 기능을, 두개 이상의 광원을 제어하는 회로 또는 두개 이상의 광원을 유지하는 기구학적인 구조의 하우징과 같이, 광 사이에서 나눌 수 있다. 예를 들면, 후미등과 정지등의 기능부가 이중 필라멘트로 이루어진 단일 램프(전구)에 결합되어 있을 수 있는데, 일반적으로는 각각의 조명 서브-시스템이 자신의 독립된 램프를 갖는다.
근래, LED가 외부 자동차의 조명 시스템에 설치되어지기 시작하였으며, LED를 고정장치에 근접시키어 통합 설치하는 방식이 추세(trend)이다. 예를 들면, 지금은 중앙 상부장착 정지등(7) 또는 CHSMLs가, LED 모듈의 적용 및 채택을 상당히 용이하게 하는 방식으로 대부분 행해 진다. LED의 수명이 길기 때문에, 이러한 사실은 시간이 지남에 따라 바람직한 연구 대상이 된다.
다시 말해서, 길게 보면, 하우징, 반사체, 렌즈 커버 및 임의적인 중간개재 광학 요소를 포함하는 조명구 고정장치는, 사실상 LED 주위를 최적하게 설계한 구조를 채택 할 것이다. 아마도, 전기 접속부, 열발산판, 시준 및/또는 반사 및/또는 확산 광학은, 본질적으로 종래 백열 전구 또는 램프 보다 LED에 더 적합한 설계로 이루어진다면, LED광원을 갖는 것으로 변경 될 것이다.
그런데, 짧게 보면, 많은 자동차 제작자들은 백열전구용으로 개발되어져서 오랜 세월 동안 사용되어져 온 공지된 반사체와 전구 형상으로 이루어진 것을 포함하는 친근하고 알려진 기술을 선호하고 있다. 그 결과로, 여러 조명 제작자들이 조명의 광원으로서 LED를 사용하면서, 종래 광 세트 소켓 개구와 전통적인 스타일의 광학을 사용하는 후방 콤비네이션 램프 시스템을 개발하였다. 상기 램프 시스템은, 램프 시스템의 기구학적인 면이 백열전구를 사용하는 종래의 확립된 시스템과 일치하는 것이기 때문에 단기간에서 보면 자동차 제작자들의 관심을 끄는 것이다. 이러한 램프 시스템의 예에는 미국 매사츄세츠 댄버스에 기반을 둔 오스램 실바니아 회사에서 상용 판매하는 JOULE 제품이 있다.
본원이 자동차 조명 시스템에 관한 것이기 때문에, 먼저 일부 기술을 살펴보는 것이 유익 할 것이다.
차량 모서리에 조명 시스템을 구성하고 있는 부품은 "라이트 세트(light sets)"로 알려져 있다. 건축물에서, "라이트 세트"의 상당물은 고정부(fixtures) 이다. 라이트 세트는 일반적으로 플라스틱 구성체 또는 하우징, 1개 이상의 반사체, 일부 경우에서는 렌즈 광학 시스템, 및 차량의 외부 형태에 맞추어 끼워지고 흔히 황색 및 적색과 같은 색상 구간을 가진 렌즈 커버로 이루어진다. 상기 라이 트 세트의 하우징은 일반적으로 후방향으로 램프(보통 미국에서는 "전구"로 언급)를 갖는 소켓을 수용하여 보유하는 소켓 개구와, 통기 수단, 및 임의적인 경우에는 전방 조명용의 조정 수단을 구비한다.
상기 램프(전구)는 다음과 같은 2개 중의 한 방법으로 교체한다. (a)상기 라이트 세트의 뒤로 접근하여, 소켓과 램프로 이동하여, 램프를 제거하고, 새로운 램프를 끼워 장착하고, 그리고 소켓을 재설치하는 방법, 또는 (b)라이트 세트의 전방에서 렌즈 커버를 제거하고, 소켓에서 램프를 제거하고, 새로운 램프를 삽입하고 그리고, 렌즈 커버를 재설치하는 방법.
(a)선택 방법은 접근 문제, 스타일에 맞추는 문제, 기구학적인 깊이 문제, 및 몸체에 라이트 세트를 밀봉하는 문제를 포함하는 많은 문제가 있어서 인기가 없는 방법이다.
(b)선택 방법은, 2가지: (1)바람직하게, 라이트 세트와 렌즈 커버 사이에 보다 영구적인 밀봉이 이루어지고, 이러한 사실은 제조가와 복잡한 구성을 줄이면서 이물질과 물에 대한 효과적인 밀봉을 보장하고, 그리고 (2)제거식 렌즈 커버의 기구학적인 구성이 설치 및 스타일에 맞추는 문제로 인하여 힘들게 되는 것을 포함하는 것과 같은 여러가지 이유로 인기가 없는 방법이다.
램프를 라이트 세트의 뒤로 접근하는 방식이 인기가 없기 때문에, 특히 후방 콤비네이션 램프(9)에서, 소켓 개구를 측부로 이동하는 것이 바람직할 수 있다.
모두 아마노에게 허여되고 그리고 고이토 매뉴팩쳐링 캄파니 회사에게 양도된 미국특허 6,637,923호, 6,814,475호 및 6,951,414호는 예를 들어, 측부 개방된 소켓을 가진 3개 조명 시스템을 기재하고 있고, 그 전반적 기술내용이 본원에 참고로서 기재되어 있다. 3개 모두가, 빔을 평행하게 하는 LED 근방에 위치한 요소와, 평행한 빔을 수용하고 그리고 평행한 빔을 자동차에서 외부방향으로 나가게 반사하는 분할 요소를 구비하고 있는 것이다.
상기 3개 참고문헌의 조명 시스템이 갖고 있는 결함은 2개 분할 요소를 사용하여 빔을 평행하게 조준하고 반사하는 것이다. 상기 분할 요소는 제작 비용이 소요되고, 정렬 배치하는데 비용과 시간을 소비하고, 그리고 광학 시스템에 불필요한 손실(예, 일부 광이 복합 요소에 의해 출력 빔 밖에서 흡수, 반사 및/또는 분산)이 있게하는 것이다.
따라서, 현재, 상기 참고문헌에 기재된 광학 시스템보다 정렬 배치하기가 보다 용이하고 그리고 더 큰 출력 파워(덜한 손실)를 갖는 덜 복잡한 광학 시스템을 제공하는 감소된 요소 갯수를 가진 자동차 조명 시스템을 요망하고 있다. 상기 자동차 조명 시스템은 라이트 세트의 후방 보다는 측부를 개방하는 1개 이상의 소켓을 가져야 한다.
일반적으로, LED-기본 조명 모듈에는 4개 핵심 요소가 있다. (1)활성 LED 칩 또는 다이, (2)상기 LED 칩에 의해 발생한 열을 소산시키는 열발산판 또는 열 관리기, (3)LED 칩을 활성화 하는 구동 회로, 및 (4)LED 칩이 방출한 빛을 수용하여 관찰자 쪽으로 향하게 하는 광학구. 상기 4개 요소는 각각의 특정 모듈을 위한 스크레치로부터 재설계 될 필요가 없는 것이다. 대신에, 특정 조명 모듈이 이미 알려져 있는 1개 이상의 요소를 사용하는 것이다. 이하, 본원에 기재된 LED-기본 조명 모듈이 사용되는 다수개의 공지된 요소를 기술한다.
매드하니 외 다수인에게 허여되고 그리고 미국 매사츄세츠 댄버스에 소재하는 오스램 실바니아 회사에게 양도된 발명의 명칭이 "LED 차량 램프의 구동 회로"인 미국특허 7,042,165호에는 LED-기본 조명 모듈용으로 공지된 구동 회로가 기재되어 있으며, 본원에 전반적인 기술내용이 참고로서 기재되었다. 상기 특허 '165호에는 LED 어레이용의 제1차량 램프 구동 회로가 개시되어 있으며, 상기 LED 어레이는 직렬의 4개 LED로 이루어진 제1스트링과 직렬의 4개 LED로 이루어진 제2스트링을 갖는 것이다. 제1LED 구동부는 제1LED 스트링을 구동하고 그리고 제2LED 구동부는 제2LED 스트링(string)을 구동한다. 정지 모드의 운영에서는, 양측 LED 스트링으로 흐르는 전류를 LED 스트링과 직렬인 LED 구동부로 제어 한다. 후미 모드의 운영에서는 전류가 직렬 접속 다이오드와 레지스터에 의해 단 1개의 LED 스트링에만 제공된다. 입력 전압이 감소되면, LED 스트링의 구동이 각각의 LED 스트링에 있는 1개 LED를 단락하는 절환 회로에 의해 주어진다. 제2차량 램프 구동 회로는 컨트롤 스위치와 직렬로 있는 제1LED 스트링과 제2LED 스트링을 포함하여 스위칭 노이즈를 감소시키고, 상기 컨트롤 스위치는 정전류 전압변동범위(constant current regulation)를 유지하는 피드백 회로를 갖고 각 LED 스트링에 있는 전류의 합을 조절한다. 특허 '165호에 기재된 구동 회로는 본원의 조명 모듈용 LED 칩에 직접 사용되거나 또는 상기 칩을 운전하게 용이하게 변경 될 수 있는 것이다.
코샤인 외 다수인에게 허여되고 그리고 미국 매사츄세츠 댄버스에 소재하는 오스램 실바니아 회사에게 양도된 발명의 명칭이 "LED 전구"인 미국특허 7,110,656 호에는 LED-기본 조명 모듈용 상보성 소켓 및 전기 커넥터 기구 구성체가 기재되어 있으며, 본원에 전반적인 기술내용이 참고로서 기재되었다. 상기 특허 '656호에는 LED 광원이 기부를 가진 하우징을 구비한다. 중공 코어가 상기 기부에서 돌출되어, 종축선을 중심으로 배열되어 있다. 인쇄회로판은 상기 중공 코어의 일 단부에서 상기 기부에 위치하여 있고 그리고 그 중앙을 중심으로 동작할 수 있게 고정된 복수개의 LED를 갖고 있다. 발명의 바람직한 실시예에서는 상기 중공 코어가 관형이고 그리고 인쇄회로판은 원형이다. 바람직한 실시예에서, 도2 및 도4a에 도시된 바와 같이 컵-형태의 몸체를 가진 광 가이드는, 벽 두께(T)를 갖는다. 상기 광 가이드는 중공 코어에 위치하고 그리고 복수개의 LED를 운영하는 관계로 있는 제1단부와 중공 코어 넘어로 돌출한 제2단부를 갖고 있다. 상기 두께(T)는 적어도 이용되는 LED의 방출 영역을 포함하기에 충분하게 큰 것이다. 상기 특허 '656호에 개시된 상보 소켓 및 전기적 커넥터 기구 구성체는 본원의 조명 모듈에 직접 사용되거나 또는 용이하게 개조 할 수 있는 것이다.
코샤인 외 다수인에게 허여되고 그리고 미국 매사츄세츠 댄버스에 소재하는 오스램 실바니아 회사에게 양도된 발명의 명칭이 "텐션 리시버를 포함하는 LED 전구 커넥터"인 미국특허 7,075,224호에는 LED-기본 조명 모듈용으로 다른 상보형 소켓과 전기 커넥터 기구 구성체가 기재되어 있으며, 본원에 전반적인 기술내용이 참고로서 기재된 것이다. 상기 특허 '224호에서, LED 광원(10)은 돌출 형성된 중공 코어(16)를 가진 기부(14)가 있는 하우징(12)을 포함한다. 상기 코어(16)는 대략 원추형으로 이루어진다. 중앙 열 컨덕터(17)는 중공 코어(16) 내부에서 중앙에 위 치하고 그리고 고체 구리(solid copper)로 형성된다. 제1인쇄회로판(18)은 중앙 열 컨덕터의 일 단부에 연결되고 그리고 제2인쇄회로판(20)은 중앙 열 컨덕터(17)의 제2대향 단부에 설치 된다. 제2인쇄회로판(20)은 그곳에 고정되어 운영되는 적어도 1개의 LED(24)를 갖는다. 복수개의 전기 컨덕터(26)는, 제2인쇄회로판(20)에 형성된 전기적 트레이스와 접촉하는 기부근방(proximal) 단부(28)와 제1인쇄회로판(18)에 형성된 전기적 트레이스와 접촉하는 말단부(30)를 구비 한다. 각각의 전기 컨덕터(26)는 조립 과정에서 축선방향으로 가압되어 형성된 텐숀 릴리버(reliever)(27)를 갖는다. 제2인쇄회로판(20) 위에는 캡(32)이 끼워지고; 그리고 열발산판(34)이 기부에 부착되어 제1인쇄회로판과 열 접촉 상태에 있게 된다. 상기 특허 '656호와 함께, 특허 '224호에 개재된 상보성 소켓과 전기 커넥터 기구 구성체는 본원에 기재된 조명 모듈용으로 바로 사용되거나 또는 용이하게 변경 될 수 있는 것이다.
코샤인에게 허여되고 그리고 미국 매사츄세츠 댄버스에 소재하는 오스램 실바니아 회사에게 양도된 발명의 명칭이 "교체식 렌즈 광학을 가진 대체형 LED 전구"인 미국특허 6,637,921호에는 회로 보드에 대해 수직방향으로 방출된 LED에서 나오는 광을 받을 수 있고 그리고 회로 보드에 대해 모두 대략적으로 평행한 다수개의 방향으로 상기 광을 반사하는, 반사 광학(reflective optic)을 기재하였다. 상기 특허 '921호에 개재된 광학은 LED 칩과 대면하는 원추점을 가진 역 원추형태로 이루어진다. 상기 원추부는 연속성 이거나 또는 선택적으로 원추형태에 가까운 이산 면을 가질 수 있다. 반사 광학에는 상기 원추점 둘레에 배치된 단일 LED 칩 또는 복합 LED 칩이 사용 된다. 상기 특허 '921호에 개재된 반사 광학은 본원에 기재된 LED-기본 조명 모듈에 사용 할 수 있고, 그리고 관찰자 쪽으로 LED 광이 향하게 하는 반사체와 LED 칩 사이에 있는 광학로에 배치된 것이다.
본원의 실시예는, 자동차 램프(10)가: 종축선을 갖고 그리고 상기 종축선을 따라서 하우징(20) 안에 삽입되는 열전도성 모듈(21, 121)과; 상기 종축선에 대해 대체로 수직하게 방향지고, 상기 열전도성 모듈(21, 121)과 기구학적 및 열적 접촉 상태로 있는 인쇄회로판(41, 141)과; 인쇄회로판(41, 141)에 장착되고 그리고 종축선에 대해 대체로 평행하게 확산 빔(12)을 방출하게 인쇄회로판(41, 141)에 의해 전기적 제어되는 적어도 1개의 LED(44, 144); 및 상기 확산 빔(12)을 수용하여, 종축선에 대해 대체로 수직하게 대체로 평행한 빔(14)을 반사하는 곡선지고 파셋된 반사체(13)를 포함하는 것이다. 상기 반사체(13)의 만곡은 수용된 확산 빔(12)을 평행하게 한다. 상기 반사체(13)상의 각각의 파셋은 사전 결정된 각도 범위로, 대응 반사된 평행한 빔(14)의 각도를 전환시킨다.
다른 실시예는 자동차 램프(10)가: 광학 축선을 따라서 확산 빔(12)을 방출하는 LED(44, 144)와; LED(44, 144)에 전력을 보내고 그리고 LED(44, 144)를 기구학적으로 장착하는 평면의 인쇄회로판(41, 141)과; 상기 인쇄회로판(41, 141)과 기구학적이고 그리고 열적인 접촉 상태로 있는 대략 원통형의 모듈(21, 121)과; 모듈(21, 121)을 장착하는 고정부(20)와; 확산 빔(12)을 수용하고 그리고 고정부(20)의 전방에 대해 대체로 수직하여 있는 평행한 빔(14)을 방출하는 반사체(13); 및 대체로 평행한 빔(14)이 투과하는 투명한 커버(15)를 포함하고; 상기 인쇄회로판(41, 141)은 광학 축선에 대해 대체로 수직적으로 있고; 상기 모듈(21, 121)은 광학 축선에 대해 대체로 평행하게 있는 원통 축선을 갖고; 상기 모듈(21, 121)은, 상기 원통 축선이 고정부의 전방에 대해 수평하게 있고 그리고 대체로 평행하게 설치되는 것이다.
부가 실시예는 차량 램프(10)가: 측면방향을 따라서 확산 빔(12)을 방출하는 LED(44, 144)와; 상기 확산 빔(12)을 수용하고, 그리고 측면방향에 대해 대체로 수직한 종방향을 따라서 대체로 평행한 빔(14)을 반사하는 반사체(13)와; 종방향으로 대체로 평행한 빔(14)이 투과하는 투명한 커버(15); 및 LED(44, 144)에 기구학적인 장착, 전력 전달 및 열적 연결된 모듈(21, 121)을 포함하는 것이다. 상기 모듈(21, 121)은 측면으로 장착되고 그리고: 열발산판과; 대략 평면으로 있고 그리고 측면 방향에 대해 수직하여 있는, LED(44, 144)에 전력을 전하는 인쇄회로판(41, 141); 및 인쇄회로판(41, 141)과 열발산판 사이에 전기적 절연과 열적 접촉을 주기 위해 상기 인쇄회로판(41, 141)과 열발산판 사이에 배치된 서멀 패드(31, 131)를 포함하는 것이다.
본원에 기재된 LED(light emitting diode) 모듈은 외부 차량 조명용으로 사용되는 것이다. 상기 LED 모듈은 뒤로부터가 아닌, 측부로부터 라이트 세트 소켓에 설치되는 것이다. LED 모듈은, LED 칩(들)에서 나온 광을 수용하여 반사 광을 관찰자 쪽으로 향하게 하는 반사체에 광을 분포하기에 적절한 광학 소자를 구비한다. LED 모듈이 뒤로부터가 아닌, 측부에서 설치되기 때문에, 반사체를 종래 반사체 설계에 비해 보다 더 콤팩트 하게 할 수 있다. 상기 구성에 대한 설명을 이하 에 상세하게 기재하였다.
램프의 광원으로 LED를 사용하는 일반적으로 알려진 후방 콤비네이션 램프용으로, 출력 광이 적정한 방향으로 장치를 나가게 보장하는 많은 방식이 있다. 예를 들면, JOULE 이름으로 상용되는 제1발전 시스템이 특정 각도로 장착된 LED를 사용하였다. 이러한 제1발전 시스템의 조립 공정은 바람직하지 않게 복잡하고, 그리고 LED와 제어 회로판 사이에 어려운 접속이 있는 것이다. 제2발전 JOULE 시스템용으로, LED 장착 계획안이, 후방 콤비네이션 램프 반사체의 초점에 LED 방출점을 이미지 하는 소형 반사체와 광 가이드로 대체 되었다. 상기 광 가이드는, 전형적으로 광 가이드를 따라 전해진 빔이 총 내부반사(total internal reflection)가 각각의 반사 면을 경험하게 보장하는 매끈한 면(smooth sides)을 가진, 유리 또는 플라스틱제의 투명한 관 이다. 상기 광 가이드는 제1발전 제품을 능가하는 향상된 것이지만, 시스템에 추가된 성분으로 시스템 가격이 올라가고 그리고 광 가이드의 유입 및 유출 접촉면에서 광의 일부를 상실하는 여전히 손실이 많은 것이다. 광 파이프와 상관 광학(light pipe and associated optics)으로 발생된 손실을 보충하기 위해 추가 LED가 필요하였다. 측부-방출 LED를 사용하는 시스템도 시도되었지만, 이것은 조립이 곤란하거나 낮은 광학 효율을 갖는 것이다.
일반적으로, 이전에 후방 콤비네이션 램프는 모두, 조립이 곤란하거나, 낮은 광학 효율이거나, 또는 후방 콤비네이션 램프용의 현재 하우징과 양립할 수 없는, 결함을 나타내었다.
본 발명은 상기 결함을 극복하고 그리고 1개 이상의 다음과 같은 이점을 제 공하는 것이다.
첫째, LED 모듈을 완전하게 통합하여서, 성분 수를 감소하고 모듈의 조립을 간소화 하였다. 더우기, LED와 전자제품이 동일 보드에 있기 때문에, 이들 간에 추가적인 상호접속이 필요하지 않은 것이다.
둘째, LED 모듈은 후퇴-양립식(backwards-compatible)이고, 그리고 현재 후방 콤비네이션 램프 하우징의 특성과 어울리거나 용이하게 채택할 수 있는 광학적 및 기구학적 특성을 가졌다. 이러한 경우에, 상기 소켓은 열발산판으로 사용된다. 만일 추가의 방열작용이 필요한 경우에는, 서멀 핀(pins) 또는 휜(fins)을 인쇄회로판의 뒤에 더할 수 있다.
세째, LED 모듈의 손실을 낮추어서, 모듈의 휘도를 높이고 그리고/또는 상기 모듈을 운영하는데 소요되는 전력 량을 감소 시키고 그리고/또는 소요되는 LED의 수를 감소시키었다. 광 파이프 또는 임의적인 추가 광학이 필요하지 않다.
이하, 본원의 후방 콤비네이션 램프에서의 광학로(optical path)에 대한 설명과, 후방 콤비네이션 램프의 기구학적인 면에 관한 설명을 요약하여 기술한다.
후방 콤비네이션 램프용 측방(side)-적재형 LED 모듈을 설명한다. 1개 이상의 LED가 인쇄회로판의 말단 측(distal side)에 장착된다. 상기 인쇄회로판은 1개 이상의 LED를 구동하는 회로도 갖고 있다. 상기 LED는 말단 방향으로 회로판에 대해 대체로 수직한 방향으로 전파하는 빔을 방출한다. 상기 LED는 "APT"로서 참고될 수 있다.
상기 인쇄회로판은, 일반적으로 회로판을 통하고, 회로판에 대해 수직하게 신장되어, 회로판으로 그리고/또는 회로판에서 전력 및/또는 모니터링을 제공하는 1개 이상의 커넥터 핀을 갖고 있다. 상기 커넥터 핀은 회로판의 기부근방 측에 있는 핀에 부착된 플라스틱 커넥터를 구비한다.
회로판의 기부근방 측에 인접하여, 상기 회로판 및/또는 LED에 의해 발생한 열을 소산하고 그리고/또는 회로판과 금속 소켓 사이에 전기적 절연부를 제공하는, 갭 패드 또는 서멀 패드 및/또는 선택적 서멀 그리스 박층(optional thin layer of thermal grease)이 있다. 상기 갭 패드는 그 안에 홀을 갖추어서 회로판의 기부근방 측 상의 커넥터를 수용한다.
상기 회로판과 마주하고, 갭 패드에 인접하여서 주조 소켓이 있다. 상기 주조 소켓은 알루미늄과 같은 열전도성 물질로 제조되고, 그리고 상기 갭 패드와 마주하는 측에 선택적 휜 또는 다른 방열 요소를 갖는다. 임의 적용에서, 주조 소켓, 갭 패드 및 회로판의 일부 또는 전부가 조립 과정에서 이들의 정렬 배치를 도와주는 정렬 특징부(42, 32, 22)를 갖는다. 일단 정렬 배치되었으면, 회로판, 갭 패드, 및 주조 소켓이 함께 나사결합 또는 리벳이음 된다. 임의 적용에서, 상기 주조 소켓의 일부 또는 전부는 자동차 후방 램프에 폭 넓게 사용되는 1개 이상의 ¼회전 특징부를 갖는다. 상기 ¼회전 특징부가 있는 상태에서는, 모듈을 램프 하우징 안으로 용이하게 밀고, ¼ 전환하게 회전하여서, 모듈을 램프 하우징에 고정 유지 시킬 수 있다. 이러한 ¼회전 특징부는 자동차의 미등용으로 저렴한 가격과 신뢰성이 있는 적절한 것으로, 램프 고장 시에 또는 사용 중에 상기 모듈을 교환할 수 있게 한다.
함께 나사체결/리벳이음되었으면, 소켓/서멀 패드/회로판은 고정 측에서 나머지 고정부에 부착된다. 상기 고정부는 차량의 중앙과 대면하는 측부에 있는 홀 또는 구멍 또는 ¼회전 어댑터를 포함한다. 소켓/서멀 패드/회로판은 차량의 중앙에서 멀어지는 방향으로 차량의 좌측 및/또는 우측과 대면하는 출력 빔과 LED를 가진 상태로, 구멍 안으로 삽입된다.
LED를 나가는 광은 LED 자체에 의한 특징적인 특정한 각도 형태로 확산 된다. 각각의 LED는 지면에 대해 대체로 평행하게 차량의 중앙을 떠나 나아가는 빔을 방출한다. 상기 고정부는 LED에서 나온 광을 평행하게 하고 그리고 지면에 대해 대체로 평행하게 차량의 후방에서 나온 평행한 광을 반사하는 곡선진 반사체를 갖는다.
반사체의 형태는 포물면의 초점에 또는 그 근방에 위치한 LED를 가진, 반-포물면의 형태이다. 만일 2개 이상의 LED가 있다면, 각 LED에서 나온 광은 상기 고정부에 있는 반사체에 의해 평행하게 되고 반사하게 되지만, 2개 LED에서 나온 광은 포물선 모양의 반사체의 초점 길이로 분할된 LED의 측면 분리에 의해 일어나는 약간의 각도 차로 나타날 것이다. 일반적으로, 고정부에서 나오는 방출 형태는 2차원에서의 발생 광의 각도 프로필을 규정한 특정 법규에 부합하여야 한다.
상기 고정부에 있는 반사체는 파셋되어 있어서, 고정부에서 나타나는 광이 특정하게 사전 결정된 각도 요건을 만족하게 한다. 상기 반사체의 그러한 파셋 작용(faceting)은 공지된 것으로서, 이하에서 보다 상세하게 설명된다.
시뮬레이션을 실시하고, 원형(prototypes)을 형성하고, 그리고 전력(또는 루 멘에서의 플럭스) 측정을 하여 상기 시뮬레이션과 일치하는 것을 찾아낸다.
임의 실시예에서, 모듈 및/또는 소켓 부품은 열발산판으로 작용한다. 어느 한쪽 또는 양쪽이 알루미늄 또는 다른 적절한 열전도성 재료로 제조되어 고정부에서 열을 방출하게 동작한다.
다음, 후방 콤비네이션 램프의 광학로에 대한 설명을, 광학 성분의 기구학적인 실행에 대한 설명과 함께 요약하여 기술한다.
도2는 후방 콤비네이션 램프(10)에서의 광학로(optical path)를 단순하게 나타내어 개략 도시한 횡단면도 이다. LED 모듈(11A)는 후방 콤비네이션 램프(10)의 측부 쪽으로 옆면방향으로 확산 빔(12)을 방출한다. 상기 확산 빔은, 여기서는 광학 축선(17)으로 나타낸 특정 방향을 따라 최대 휘도(peak brightness)를 갖는다.
상기 확산 빔(12)은 특정한 각도 분포 또는 각도 폭으로 특징되며, 이러한 사실은 얼마나 신속하게 각도의 함수로서 빔의 휘도가 감소하는지를 나타낸다. 예를 들어, 확산 빔은 빔의 세기 또는 휘도의 특정(characteristic) 반높이 전너비(FWHM: full-width-at-half-maximum) 또는 1/e^2 세기 반너비(half-width-at-1e^2-in-intensity)를 갖거나, 또는 임의적인 다른 적절한 각도 폭을 갖는다. 확산 빔의 특정 각도 폭은 x- 및 y-방향을 따라 동일할 수도 있고 다를 수도 있다. 여기서, 광학 축선은 z-방향 인 것으로 생각한다. 확산 빔의 크기는 LED모듈(11A)로부터의 거리에 대체로 비례하여 광학 축선(17)을 따라 전파되면서 성장한다.
도2에 간략하게 도시한 광학로에서는 오직 1개의 LED 만이 LED 모듈(11A)에 있는데, 실질적으로 모듈에는 1개보다 많은 LED가 있다. 상기 경우에는 도2에 도 시한 시스템을 간략하게 나타내어 설명 할 목적으로 그렇게 나타낸 것이다.
상기 확산 빔(12)은 반사체(13A)에 부딪친다. 상기 반사체는 상기 빔을 평행하게 하여(collimate), 후방 콤비네이션 램프(10)의 전방 쪽으로 종방향으로 평행한 빔(14)을 반사한다.
반사체(13A)는 정점(vertex)을 가진 횡단면으로 포물선 모양의 포물면 형태로 이루어진다. 포물선 모양의 반사체는 포물면의 초점에 위치한 광원에서 나온 실질적으로 무-수차의 평행한 빔(virtually aberration-free collimated beam)을 형성한다. 초점에서 원격지는 광원의 종방향 이동(shift)은, 디포커스 또는 시준점에서 멀어지는 일탈 또는 평행관계에서 멀어지는 광속(light flux)의 등가 일탈을 일으킨다. 초점에서 원격지는 광원의 측방향 이동은 반사된 평행한 빔의 이식 에러를 일으킨다. 다르게 표현하면, 측방향 이동 광원을 위해서, 반사 빔은 여전히 평행하게 되지만, 상기 반사 빔은 이동하지 않은 경우에는 각도 일탈이 일어난다. 일반적으로, 라디안(radians)에 있어서의 그러한 각도 이동 값은 포물선 모양의 반사체의 초점길이로 나누어진 광원의 측방향 이동 값과 같다. 상기 초점에서 원격지는 대형의 충분한 측방향 이동을 위해, 상기 반사 빔은 코마(coma)와 같은 단색 파면 수차도 나타 낸다.
백열전구가 사용된 종래 형태의 반사체용으로는, 전구가 일반적으로 반사체의 뒤에서 접근하여, 대칭적인, 포물선 모양의 반사체의 초점에 배치된다. 통상적으로 반사체는 고정부의 전방을 향하는 방향으로 개구를 갖고, 전구를 둘러싸고 있다. 백열전구는 모든 방향으로(소켓을 향하는 방향은 제외) 광을 내기 때문에, 가 능한 방출 광 만큼의 많은 광이 포물선 모양의 반사체에 나오는 평행한 빔으로 향하도록, 유용한 방위각으로 전구를 둘러싼다.
대조적으로, 광원으로서 LED를 사용하는 포물선 모양의 반사체용으로는, 광원에서 내는 광을 모두 포획하도록 전체 360도 방위각의 완전 포물면을 사용할 필요가 없다. LED가 상당히 작은 고체의 앵글 콘(angle cone)으로 광을 내기 때문에, 반사체에서 전체 공간 범위의 빔을 포획하는데 일 부분의 포물면 만을 사용하여도 충분한 것이다. 그 결과로, 반사체(13A)는 예를 들어, 반(half)-포물면 또는 다른 적절한 포물면 부분과 같은 부분 포물면(a fraction of a paraboloid)이 될 수 있는 것이다. 반-포물면은 그 정점과 초점을 통해 신장된 평면으로 완전 포물면을 양분하여 시각적으로 나타낸 것임에 유념한다. 광학적으로, 그러한 상기 부분 포물면은 충분하게 광원에서 나온 확산 광을 포획하는 일을 하고, 그리고 완전 포물면보다 덜 체적을 사용하고 그리고 덜 재료를 사용한다.
도2에서, 반사체에서 광학 축선이 굽어진다고 보면, 광학 축선(18)이 대부분 후방 콤비네이션 램프(10)의 전방을 향하는 종방향으로 향해져, 평행한 빔이 된다. 임의 적용에서, 상기 광학 축선(17, 18)은 반사체에서 90도로 굽어 진다. 다른 적용에서는 90도 보다 약간 더 크거나 작은 각도로 굽어 진다. 이러한 모든 경우에 맞게, 본원은 확산 빔(12)이 "대부분" 측방향을 향하는 것을 기준으로 하고 그리고 평행한 빔(14)이 "대부분" 종방향을 향하는 것을 기준으로 한 것이다.
상기 평행한 빔(14)은 일반적으로 문헌에서 "평행 광속(parallel light flux)"으로 참고된 것이다. 이러한 용어들은 다른 표현으로 나타낼 수 있는 것이 며, 본원에 사용된 바와 같은 상당어구가 고려 될 수 있을 것이다.
투명한 또는 반투명한 "클리어 커버" 또는 "렌즈 커버"(15)를 통과한 후에, 평행한 빔(14)은 일직선 상태(16)로 있으며, 관찰자 쪽으로 자동차의 후방에 있는 후방 콤비네이션 램프(10)를 나간다. 상기 클리어 커버(15)는 투과된 광에서 1개 이상의 파장 또는 파장 밴드를 필터링 하는 것과 같은 선택적 분광 작용을 하지만, 일반적으로 디퓨져가 하는 것과 같이 상기 빔을 분산시키지는 않는다.
LED 모듈(11A), 반사체(13A), 및 클리어 커버(15)는 모두 하우징(20)에 기구학적으로 유지되어 있다. 상기 하우징(20)은 바람직하게 저렴한 비용으로 제조되고, 반사체(13)의 표면 프로필을 갖게 몰드 또는 스탬프 된 것이다. 후방 콤비네이션 램프(10)의 기구학적인 면에 대해서 광학로의 설명과 함께 이하에 그 설명을 기술 한다.
도2의 간략하게 나타낸 후방 콤비네이션 램프(10)는 후방 콤비네이션 램프의 법적 요건에 맞추기 전에 부분적인 수정이 필요한 것이다. 즉, 상기 법적 요건에서 백열 전구용으로 정의된 부분과, 새로운 LED-기본 램프가 종래 요건을 충족하도록 백열전구 스타일의 고정장치에서 출력하는 것과 "유사한" 출력을 하도록 설계한 부분을 철회 한다.
예를 들어, 상기 후방 콤비네이션 램프는 단일 LED에서 가능하거나 편리한 것보다 더 많은 광 출력 전력을 필요로 한다. 그러한 복수-LED를 도3에 간략한 형태로 개략적으로 나타내었다.
도2의 후방 콤비네이션 램프(10)와 대비하여, 다른 성분은 3개 LED를 구비한 복수-LED 모듈(11B)인 것이다. 이러한 간략하게 도시한 도면에서, LED는 모두, 전형적인 제조, 조립 및/또는 정렬 배치 공차 내에서 대체로 동일한 방향으로 광을 방출 한다. 다른 적용에서는, 1개 이상의 LED가 다른 방향으로 향한다.
복수-LED 모듈(11B)에 있는 3개 LED원의 각각에서 나오는 광은 후방 콤비네이션 램프(10)를 통해서 나아간다. 본원에서는 3개 세트의 점선으로 빔을 나타내었다. 상기 시스템에서 복수개의 간격을 갖고 분리되어 있는 광원의 효과는 광학 축선(18)에서 원격지는 빔(16)의 일부 선(ray)의 각도 일탈이 소 각도로 있는 것이다. 전형적으로, 그러한 각도 일탈은 수 도(a few degrees) 정도로 작은 각도이어서, 출력 빔(16)은 여전히 평행한 것으로 판단 한다.
광학적인 면에서는, 가능한 함께 근접하여 있는 LED를 가지는 것이 바람직 하다. 그런데, 열적인 면에서는, 각 LED가 발생하는 열이 효과적으로 소산되게 가능한 멀리 이격되어 있는 LED를 가지는 것이 바람직 하다. 실질적으로는, 상기 LED가 수 밀리미터 또는 그 보다 멀리까지 인쇄회로판에서 이격 분리되어 있다. 후방 콤비네이션 램프(10)의 열적인 면에 대해서는 광학로에 대한 설명과 함께 이하에서 보다 상세하게 설명한다.
도3의 간략하게 나타낸 후방 콤비네이션 램프(10)는 적절한 법적 요건을 충족하게 충분한 출력 광학 전력을 갖지만, 이것은 출력 빔(16)에서 적절한 각도의 광 분포가 이루어지지 않은 것이다. 다른 표현으로 한다면, 상기 출력 빔(16)이 너무 강력한 지향성이어서, 관찰자의 시선이 상당한 협폭의 출력빔(16) 외부에 있는 경우에, 상기 램프는 밝기가 충분하게 나타나지 않을 것이다.
이러한 사실은 램프 출력 각도 규정과 백열 전구의 출력으로 인한 광 방출을 시험하여 보면 보다 분명하게 이해 할 수 있을 것이다. 종래 스타일의 반사체 고정장치에서 나오는 광은 포개진 2개 부분, 즉, (1)전구에서 클리어 커버 밖으로 바로 이동하는 광, 그리고 (2)포물선 모양의 반사체에서 반사되는 전구에서 나온 광을 갖는다. (1)부분은 확산하고, 반면에 (2)부분은 대체로 평행하게 된다. 자동차에서 원격져 있는 공간에서의 상기 2개 부분의 조합은, 관찰자의 시선이 (2)부분으로부터 평행한 빔 내에 있을 때에 더 큰 세기를 갖고, 각도 의존성(angular dependence)이 있는 것이다. 그런데, 상기 각도 의존성은 (1)부분의 상대적으로 약한 각도 의존성에 의해 완화 된다. 법적 규정에 따르면, 각도 산출을 위한 전형적인 절단 값은 수직방향으로 약 ±10도 및 측면으로 약 ±20도 이게 하여서, 상기 램프에서 나오는 광이 관찰자의 시선이 각진 절단부 "내에(within)" 있으면 충분히 볼 수 있게 되지만, 만일 관찰자의 시선이 각진 절단부 외부에 있으면 반드시 보여지게 할 필요가 없는 것이다.
그 결과, 상기 각도 범위는 기껏해야 ±수 각도(a few degrees)일 뿐이기 때문에, 도3의 간략하게 나타낸 후방 콤비네이션 램프(10)에서 나온 출력 빔(16)은 너무나 폭이 좁아서 수직적으로 약 ±10도 이고 측면으로 약 ±20도인 각도 규정을 충족시킬 수가 없다. 빔의 평행도를 심하게 변경하지 않고 빔을 각도 확장하기 위해 개발된 공지된 요소를 도4에 도시하였다. 상기 요소는 "파셋" 반사체로 언급 된다.
간략하게 나타낸 도2의 후방 콤비네이션 램프(10)와 대비하여 도4의 다른 부 분은 파셋된 포물선 모양의 반사체(13B)로 포물선 모양의 반사체(13A)를 대체한 것이다. 일반적으로, 파셋 반사체는 산업분야에서 공지된 것이며, 지난 1972년 또는 그보다 빨리 특허문헌에 개재되어진 것이다. 3개의 공지된 파셋 반사체를 이하에 요약하여 기술 한다. 이하에 요약 설명되는 3개 예에 더하여, 임의적인 적절한 파셋 반사체 디자인을 사용할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 도4에 도시한 예에서, 각각의 파셋 부분(19A, 19B, 19C, 19D, 19E)은, 일반적으로 각각의 파셋 부분과 동일한 각도 범위로 이루어진 전체 램프 출력으로, 광이 동일한 사전 결정된 각도로 향하게 된다. 다른 실시예에서는 각각의 파셋 부분이, 모든 파셋 부분에서의 각도 분담(angular contributions)이 이루어진 전체 램프 출력으로, 파셋 부분 자신의 각각의 사전 결정된 각도 범위로 광을 향하게 한다.
초기 파셋 반사체 설계 중의 하나가, 도노휴 외 다수인에게 1972년 10월 24일자 허여된 발명의 명칭이 "조명 유닛용 파셋 반사체"인 미국 특허 3,700,883호에 개재된 것이 있으며, 그 전반적인 기술내용은 본원에 참고 문헌으로서 기재 하였다. 도노휴의 특허는 왜곡되지 않고 반사되는 광원 이미지를 생성하게 각 파셋의 수, 크기, 곡률 및 위치를 설정하는 것으로, 적산 효과(cumulative effective)가 기술된 임계치 내에서 필요한 조명 분포를 생성하는, 반사체를 제조하는 방식을 기재한 것이다. 정확한 포물선 모양의 원통형 표면을 1972년에는 제조가 곤란하였기 때문에, 도노휴는 수학적 근사값을 주어서 원통형 표면 대신에 원형을 사용할 수 있게 하였다.
다른 파셋 반사체 설계에는, 코스마트카에게 1987년 11월 3일자 허여된 발명 의 명칭이 "헤드램프용 파셋 반사체"인 미국 특허 4,704,661호에 개재된 것이 있으며, 본원에 전반적인 기술내용을 참고로서 기재 하였다. 수직 원통형 표면을 사용한 초기 도노휴의 특허와 대비하여, 상기 코스마트카의 특허는 수직한 포물선 모양의 원통형 표면과 단순 회전식 포물선 모양의 표면을 사용한 것이다.
세번째 공지된 파셋 반사체 설계에는, 사이토에게 1995년 4월 11일자 허여된 발명의 명칭이 "차량 헤드램프용 반사체"인 미국 특허 5,406,464호에 개재된 것이 있으며, 본원에 전반적인 기술내용을 참고로서 기재 하였다. 사이토의 특허는 각각의 반사구역이 다수개의 구간으로 이루어진, 다수 반사구역을 가진 반사체를 개재한 것이다. 각 구간은 기본 곡선면(쌍곡선 포물면, 타원형 포물면, 또는 선회 포물면)을 갖고, 그리고 국부적으로 다른 초점거리를 가진 선회 기준면이 있는 포물면(paraboloid-of-revolution reference surface)에 배치된다.
도4의 후방 콤비네이션 램프(10)에 사용된 바와 같이, 파셋 반사체(13B)는 LED 모듈(11A)에서 나온 확산 빔(12)을 받아서, 상기 빔을 평행하게 하여 각도 전환하고, 그리고 평행한 각도진 전환 빔(14)을 광이 통해서 램프(10)를 나가는 클리어 커버(15)로 향하게 한다.
상기 램프용의 기구학적으로 구성되는 팩키지를 설명하기에 앞서, 도4의 램프(10)에 있는 광학로에 대한 설명을 요약하여 한다. LED 모듈(11B)은 파셋된 포물선 모양의 반사체(13B)의 초점에 또는 초점 근방에 배치된다. 상기 LED 모듈(11B)은 확산 출력 광이 대부분 측면방향으로 향하게 지향 된다. LED 모듈(11B)에서 나온 확산 빔(12)은 파셋된 포물선 모양의 반사체(13B)와 부딪치며, 광학 축 선(17)이 약 45도의 입사각을 갖고 그리고 반사 광학 축선(18)은 약 45도의 방출각으로 반사체를 떠난다. 입사 광학 축선(17)은 대부분 수평적 측면으로 있고, 그리고 반사 광학 축선(18)은 대부분 종방향으로 있다. 포물선 모양의 반사체(13B)는 상기 빔을 평행하게 조준하고 그리고 평행한 빔을 반사한다. 그리고, 상기 파셋은 반사된 평행한 빔(14)에 대한 특정 각도의 분포를 생성한다. 상기 반사된 평행한 빔(14)은 클리어 커버(15)를 투과하여, 관찰자 쪽으로 전파되는 방출 빔(16)으로 된다.
상술한 광학로의 기술내용을 갖고, 후방 콤비네이션 램프(10)의 기구학적으로 이루어진 팩키지가 광학 성분을 제위치에 유지하고, 전력을 LED로 전하고, 그리고 LED에 의해 생성된 열을 소산시키는 작용에 대한 설명을 한다.
도5는 후방 콤비네이션 램프(10)의 기구학적으로 배치된 예를 분해하여 간략하게 나타낸 것이다.
LED(44A, 44B, 44C)는 인쇄회로판(41)의 일측에 장착되어서, 모든 LED가 일반적으로 인쇄회로판의 평면에 대해 수직한, 동일 방향으로 광을 방출한다. 일반적으로, LED는 방출이 사실상 평행하게 이루어지게 시도되고 장착하려 하지만, 실질적으로는 구성요소, 제작공정 및 조립 공차로 인하여 LED 이식 각도에서의 어느 정도 작은 변화는 있는 것이다. 일반적으로, 작은 LED 이식 에러는 램프(10)에 문제를 일으키지 않는다.
인쇄회로판(41)은 LED(44A, 44B, 44C)를 구동하는 전기적 회로를 갖고 있다. 상기 회로는 인쇄회로판에 일반적으로 적용되는 기술을 사용하여, 공지된 방법으로 형성된다. LED 구동 회로의 설계는 공지된 설계이며, 그 예를 든다면, 본원에 전반적인 기술내용으로 참고로서 기재된, 매드하니 외 다수인에게 허여되고 미국 매샤추세츠 댄버스에 소재한 오스람 실바니아 회사에게 양도된 발명의 명칭이 "LED 차량 램프용 구동 회로"인 미국 특허 7,042,165호에 기재된 설계가 있다. 선택적으로, 임의적으로 적절한 LED 구동 회로를 사용할 수 있다.
3개 LED를 도5에 도시하였지만, 임의적인 적정 수의 LED를 사용할 수 있으며, 예를 들면, 1개, 2개, 3개, 4개, 5개, 8개, 또는 그외 적정 수의 LED를 사용할 수 있다. 일반적으로, 인쇄회로판에 설치되는 LED 배치는 가능한 LED를 가깝게 그룹으로 하는 것이 좋은 광학 성능과 가능한 LED를 멀리 이격 분산하여야 좋은 열소산 성질 사이에서 타협하여 정해진다.
인쇄회로판(41)의 형태 또는 "푸트프린트"는 임의적으로 선택 된다. 도5의 설계 예에서, 상기 푸트프린트는 둥근 또는 원형의 것이다. 원형의 인쇄회로판은 도5의 예를 든 열발산판(21)과 같이 일반적인 원통형 대칭을 이루는 다른 성분에 장착하는데 편리한 것이다. 선택적으로, 인쇄회로판을 외형상이 정사각형 또는 직사각형이게 할 수 있는데, 이러한 경우, 직사각형 푸트프린트는 제조 공정 중에 임의적으로 버려지는 인쇄회로판 재료의 양을 줄이는데 유익하다. 일반적으로, 인쇄회로판(41)은 임의적으로 적절한 형태를 사용하여 이루어진다.
인쇄회로판(31)과의 전기적 접속은 1개 이상의 전기 커넥터(43)를 통해 이루어진다. 이와 같은 커넥터는 회로판에 신속히 접속 또는 접속해제 하는데 유리한 것이다. 상기 커넥터는 다음과 같이 2개 참고문헌에 개재된 것과 같이 공지된 커 넥터 이다. 다음: 코샤인 외 다수인에게 허여되어 미국 매샤추세츠 댄버스에 소재한 오스람 실바니아 회사에게 양도된 발명의 명칭이 "LED 전구"인 미국 특허 7,110,656호에 개재된 LED-기본 조명 모듈의 상보형 소켓과 전기 커넥터의 기구적 구성체로, 본원에 참고 문헌으로 개재된 것과; 코샤인 외 다수인에게 허여되어 미국 매샤추세츠 댄버스에 소재한 오스람 실바니아 회사에게 양도된 발명의 명칭이 "텐션 수신기를 가진 LED 전구 커넥터"인 미국 특허 7,075,224호에 개재된 LED-기본 조명 모듈의 다른 상보형 소켓과 전기 커넥터의 기구적 구성체로, 본원에 참고 문헌으로 개재된 것. 선택적으로, 임의적인 적절한 커넥터를 사용한다.
상기 인쇄회로판(41)은 열발산판(21)상의 태브 또는 슬롯(22)과 결합하는 슬롯 또는 태브(42)를 가지어서, 인쇄회로판(41)이 상기 열발산판(21)에 용이하게 회전하여 향해져서 나사결합/리벳이음으로 유지 보유되게 한다. 이러한 부착방법은 회로판을 신속하고 신뢰성 있게 배치되게 하여, 추가 성분 또는 조립 단계를 필요로 하지 않는다. 다르게는, 상기 회로판이 아교, 경화 접착제, 나사, 볼트, 스넵, 마그네트, 또는 그외 다른 적절한 부착방법으로 부착된다.
인쇄회로판(41)을 열발산판(21)에 나사/리벳으로 부착시키는 것이 바람직하지만, 상기 열발산판이 공간에서 회로판을 기구학적으로 지지하여야 함으로, 본원은 회로판(41)과 열발산판(21)사이에 서멀 패드 또는 "갭" 패드 및/또는 서멀 그리스(31)를 삽입하여 회로판(41)과 열발산판(21)간에 양호한 열 접촉(thermal contact)을 보장한 것이다. 서멀 패드(31)는 대체로 인쇄회로판(41)과 동일한 푸트프린트 또는 동일한 크기 및 형태로 이루어지고, 그리고 상기 열발산판에 대하여 회전식으로 패드를 방향지게 하는 자체 태브(32)를 갖는다. 또한, 상기 서멀 패드는 열발산판(21)에 회로판을 나사체결시키면서 결합된다. 임의 적용에서, 서멀 패드(31)는 열발산판에 동일한 태브(22)를 사용하여 열발산판(21)에 스넵 결합하고; 다른 적용에서는, 분리 태브를 사용하여 실시된다. 인쇄회로판(41)이 열발산판(21)에 스넵 결합하면, 서멀 패드(31)가 제위치에서 고정된다.
상기 서멀 패드(31)는 1개 이상의 홀(33)을 가지어서 인쇄회로판(41)에 1개 이상의 전기적 커넥터(43)를 수용한다.
임의 적용에서, 상기 서멀 패드(31)는 대체로 인쇄회로판(41)과 동일한 푸트프린트 또는 외부 크기 및 형태로 이루어진다. 다른 적용에서는, 상기 서멀 패드(31)가 인쇄회로판 보다 약간 더 크게 있다. 또 다른 적용에선, 상기 서멀 패드(31)가 인쇄회로판 보다 약간 더 작게 있고, 그리고 회로판(41)상의 활성 회로의 범위까지만 외부방향으로 신장된다.
임의 적용에서는, 인쇄회로판(41) 또는 소켓(21)이 전기 절연재료로 코팅되고 그리고 서멀 패드(31)가 생략된다.
"주조 소켓"으로 알려져 있는 열발산판(21)은, 임의적인 열 전도체로 사용될 수 있는 것으로서, 알루미늄과 같은 열 전도재료로 제조된다. 상기 열발산판(21)은, 회로판과 서멀 패드를 열발산판(21)에 고정 고정시키기 위해 서멀 패드(31)와 인쇄회로판(41)상의 대응 태브 또는 슬롯(32, 42)과 결합하는 태브 또는 슬롯(22)을 구비한다.
상기 열발산판(21)은 인쇄회로판 상의 커넥터(43)와 접속하는 자체 소유한 전기 커넥터를 갖거나, 또는 커넥터(43)를 수용 할 수 있는 1개 이상의 홀(23)을 갖는다.
상기 열발산판(21)은 회로판(41)상의 회로와 LED(44A-C)가 발생하는 열을 소산시키기 위한 선택형 휜(24)을 구비한다.
다르게는, 상기 열발산판은 주조 소켓과 분리 부품이거나 또는 휜을 가진 선택형 부품이 램프(10)의 조립 과정에서 주조 소켓과 접촉하게 전해진 것이다.
종합하면, 열발산판(21), 서멀 패드(31) 및 인쇄회로판(41)은 도2 내지 도4의 "LED 모듈(11A, 11B)"에 대응하는 것이다.
서멀 패드(31)와 인쇄회로판(41)이 열발산판(21)에 부착되면, LED 모듈(11)은, 차례로 하우징(20)에 부착되는 어댑터(51)에 부착된다. 다르게는, ¼회전 어댑터가 하우징(20)에 직접 제작되어, LED 모듈(11)이 반사체 쪽으로 밀어져서 ¼회전체를 회전하여 정위치에 고정한다. 상기 성분들의 조립 순서는 특정 제조과정에 적합하게 변경될 수 있는 것이다.
하우징(20)은 반사체(13)의 곡선지고 파셋된 표면을 가진 단일 부품이다. 상기 표면은 선택적으로 추가 성분을 장착 및 접촉하는 인접한 평탄한 면에 더하여, 표면에 추가 반사성 코팅물도 가질 수 있는 것이다. 상기 하우징(20)은 열발산판(21)의 원통 축선 또는 종축선에 대해 수직하여 있는 평탄한 표면을 갖는다. 상기 열발산판은 조립 시에 LED 모듈(11)과 어댑터(51)를 기구학적으로 지지한다.
하우징(20)은 적절한 재료, 예를 들면, 금속, 플라스틱, 또는 그외 다른 적절한 재료 또는 재료 조합물로 제조된다.
램프(10)는 또한 도면에 도시되지 않은 램프 전방면에서 클리어 커버도 포함한다. 상기 클리어 커버는 선택적으로 1개 이상의 밀봉 특징부를 가지어서 상기 요소들로부터 나머지 성분들을 보호한다.
도6은 다른 기구학적인 설계로 이루어진 LED 모듈(110)을 분해하여 나타낸 도면이다.
하우징(121)으로 볼 수 있는 열발산판은 알루미늄과 같은 열전도 재료로 제조된다. 상기 열발산판(121)은 인쇄회로판(141)과 서멀 패드(131)를 수용하는 여러 장착 또는 접촉하는 면과, 밀봉 가스켓(151)을 구비한다.
인쇄회로판(141)과 서멀 패드(131)는 도5에서 사용된 것과 구조가 유사한 것이다. 이러한 특정 예의 회로판은, 임의적인 적절한 수와 배치의 LED가 선택적으로 사용될 수 있는 것으로서, 본원에서는 정사각형으로 정렬 배치된 4개 LED(144A, 144B, 144C, 144D)를 갖는다. 상기 회로판(141)은 전기 커넥터(143)를 통해 전력을 받고, 그리고 서멀 패드(131)와 열발산판(121)이 커넥터(143)를 수용할 수 있는 1개 이상의 홀(133, 123)을 갖는다. 인쇄회로판(141)과 서멀 패드(131)는 선택적으로 도6에 예를 들어 설계된 직사각형인, 동일한 푸트프린트를 갖고, 그리고 선택적으로 이들을 조립 과정에서 열발산판에 스넵 결합시키는 1개 이상의 스넵 특징부를 구비한다.
밀봉 가스켓(151)은 원형인데, 다른 적절한 형태로 이루어질 수 있는 것이고, 그리고 밀봉부를 형성하는 플라스틱, 금속, 또는 임의적인 다른 적절한 재료로 제조되는 것이다.
조립 시에, 상기 LED는 포물선 모양의 반사체의 초점 평면에 있다. LED는 반사체에 의해 조준 평행하게 되는 확산 광을 방출한다. 상기 반사체는 램프의 전방에 있는 클리어 커버를 투과하여 램프를 나가는 조준된 평행한 빔을 반사한다.
끝으로, 측부 쪽으로 개방한 소켓을 가진 공지된 수개의 후방 콤비네이션 램프 설계와 본원의 후방 콤비네이션 램프를 대비하고, 공지된 설계를 능가하는 명확한 이점을 기재한다.
모두 아마노에게 허여되고 그리고 고이토 매뉴팩쳐링 캄파니 회사에게 양도된 미국특허 6,637,923호, 6,814,475호 및 6,951,414호에 예를 들어 개재된, 측부 개방된 소켓을 가진 3개 조명 시스템이 있다. 3개 모두가, 빔을 평행하게 하는 LED 근방에 위치한 요소와, 평행한 빔을 수용하고 그리고 평행한 빔을 자동차 밖으로 외부방향으로 반사하는 분할 요소를 구비하고 있다.
예를 들어, 상기 특허 '923호를 보면, LED광원(30)이 상방향으로 대면하게 장착되어, 피크 광의 출력이 상방향으로 향하게 된다. 프레넬 렌즈(32)는 LED광원에 인접하여 장착되고 그리고 LED에서 나온 광을 평행하게 하여, 상기 프레넬 렌즈(32)에서 나타나는 빔이 일반적으로 평행하게 향하게 한다. 많은 문헌에서 평행한 빔(collimated beam)이 "평행 광속(parallel light flux)"으로 알려져 있다는 사실에 유념한다. 상기 프레넬 렌즈의 광학 축선과 LED는 나타나는 평행한 빔이 일반적으로 상방향으로 이동하게 정렬 배치된다. 다음, 상기 빔은 램프 전방으로(또는 대응적으로, 차량의 후방으로) 광을 향하게 하는 반사체(24)에서 반사된다. 상기 특허 '923호의 일부 도면에는 상방향으로 약간 떠나는 평행한 빔의 전파 방향 을 변경할 수 있는 반사체(24)와 프레넬 렌즈(32)사이에 추가 "편향 렌즈 요소(32b, 32c)"가 있다.
유사한 구성이 상기 특허 '475호[프레넬 렌즈(32)와 반사체(26)]와 '414호["광학 부재(14)"로서 참고되는 렌즈(14)와, 반사체(16)]에 있다.
상기 3개 참고문헌의 조명 시스템이 갖고 있는 결함은 2개 분할 요소를 사용하여 빔을 평행하게 조준하고 반사하는 것이다. 상기 분할 요소는 제작 비용이 소요되고, 정렬 배치하는데 비용과 시간을 소비하고, 그리고 광학 시스템에 불필요한 손실(예, 일부 광이 복합 요소에 의해 출력 빔 밖에서 흡수, 반사 및/또는 분산 됨)이 있게하는 것이다.
본원의 설계는, 상기 사실과 대비하여, LED와 반사체 사이에 중간개재 광학 요소를 갖지 않은 것이다. 상기 인용 참조문헌에 기재된 프레넬 렌즈의 평행하게 하는 기능(collimating function)은 본원의 반사체(13A, 13B)에 병합되어져 있다. 이러한 사실은 참고문헌의 성분으로 고려되어져 있지 않고, 반면에 고려되어 있지 않은 성분의 기능이 본원에서는 유지 관리되고 있기 때문에, 인용 참고문헌을 능가하는 특징적인 이점을 제공하게 한다. 이러한 사실은 성분 조립 및 정렬 배치 비용의 절감과, 고려하지 않은 성분에서의 반사, 분산 및 흡수로 발생하는 광학손실의 감소가 일어난다.
상술한 본 발명과 적용 실시예의 기술은 설명을 목적으로 기재한 것으로, 본 발명을 한정하는 것이 아닌 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 본원에 기술된 실시예는 당 기술분야의 기술인이 변경 및 개조 할 수 있는 것으로서, 실질적으로 본원 의 발명과 등가를 이루는 본원 발명의 변경 및 개조 실시예는 모두 본원 발명에 포함되는 것이라고 할 수 있다. 또한, 본원은 첨부 청구범위의 정신을 이탈하지 않는 범위 내에서 이루어지는 변경 및 개조 실시예도 포함하는 것이다.
도1은 자동차에 설치된 외부 조명의 예를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도2는 단일 LED와 비-파셋 반사체(un-faceted reflector)로 이루어진 후방 콤비네이션 램프에 있는 광학로를 간략하게 하여 횡단면으로 나타낸 도면이다.
도3은 복수 LED와 비-파셋 반사체로 이루어진 후방 콤비네이션 램프에 있는 광학로를 간략하게 하여 횡단면으로 나타낸 도면이다.
도4는 단일 LED와 파셋 반사체(faceted reflector)로 이루어진 후방 콤비네이션 램프에 있는 광학로를 간략하게 하여 횡단면으로 나타낸 도면이다.
도5는 후방 콤비네이션 램프의 기구학적인 구조의 예를 개략적으로 분해하여 나타낸 도면이다.
도6은 LED 모듈의 기구학적인 구조의 예를 분해하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 자동차 램프 12: 확산 빔 13: 반사체
14: 평행한 빔 20: 고정부 21, 121: 모듈
24: 휜(fin) 31, 131: 서멀 패드(thermal pad)
44, 144: LED(light emitting diode)

Claims (20)

  1. 자동차 램프(10)는:
    종축선을 갖고 그리고 상기 종축선을 따라서 하우징(20) 안에 삽입되는 열전도성 모듈(21, 121)과;
    상기 종축선에 대해 대체로 수직하게 방향지고, 상기 열전도성 모듈(21, 121)과 기구학적 및 열적 접촉 상태로 있는 인쇄회로판(41, 141)과;
    인쇄회로판(41, 141)에 장착되고 그리고 종축선에 대해 대체로 평행하게 확산 빔(12)을 방출하게 인쇄회로판(41, 141)에 의해 전기적 제어되는 적어도 1개의 LED(44, 144); 및
    상기 확산 빔(12)을 수용하여, 종축선에 대해 대체로 수직하게 대체로 평행한 빔(14)을 반사하는 곡선지고 파셋된 반사체(13)를 포함하고;
    상기 반사체(13)의 만곡은 수용된 확산 빔(12)을 평행하게 하고; 그리고
    상기 반사체(13)상의 각각의 파셋은 사전 결정된 각도 범위로, 대응 반사된 평행한 빔(14)의 각도를 전환시키고,
    상기 인쇄회로판(41, 141)과 열전도성 모듈(21, 121) 사이에 배치된 서멀 패드(31, 131)를 포함하고,
    상기 서멀 패드(31, 131)와 상기 인쇄회로판(41, 141)은 동일한 푸트프린트를 갖고 그리고 모듈(21, 121)에 나사결합/리벳이음 되는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  2. 제1항에 있어서, 인쇄회로판(41, 141)과 열전도성 모듈(21, 121) 사이에 배치된 서멀 패드(31, 131)도 포함하고, 상기 서멀 패드(31, 131)와 상기 인쇄회로판(41, 141)은 기본적으로 동일한 푸트프린트를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  3. 제2항에 있어서, 상기 서멀 패드(31)와 상기 인쇄회로판(41)은 둥근 푸트프린트를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  4. 제3항에 있어서, 상기 서멀 패드(131)와 상기 인쇄회로판(141)은 직사각형 푸트프린트를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  5. 제1항에 있어서, 상기 서멀 패드(31, 131)와 상기 인쇄회로판(41, 141)은 열전도성 모듈(21, 121)에 스넵 접속되는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  6. 제1항에 있어서, 상기 서멀 패드(31, 131)는, 상기 인쇄회로판(41, 141)에 대한 전기적 접속부를 수용하는 홀(33, 133)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  7. 제1항에 있어서, 상기 열전도성 모듈(21, 121)은 알루미늄으로 제조되는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  8. 제1항에 있어서, 상기 열전도성 모듈(21)은 상기 인쇄회로판(41)과 마주하는 측에서 복수개의 휜(24)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  9. 제1항에 있어서, 상기 반사체(13)의 만곡부는 비축상 포물면 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  10. 제1항에 있어서, 상기 사전 결정된 각도 범위는 수직적으로는 ±10도 내에 있고 그리고 측방향으로는 ±20도 내에 있는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  11. 제1항에 있어서, 상기 대체로 평행한 빔(14)이 투과하는 투명한 커버(15)을 부가로 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  12. 자동차 램프(10)는:
    (a)광학 축선을 따라서 확산 빔(12)을 방출하는 LED(44, 144)와;
    (b)LED(44, 144)에 전력을 보내고 그리고 LED(44, 144)를 기구학적으로 장착하는 평면의 인쇄회로판(41, 141)과;
    (c)상기 인쇄회로판(41, 141)과 기구학적이고 그리고 열적인 접촉 상태로 있는 대략 원통형의 모듈(21, 121)과;
    (d)모듈(21, 121)을 장착하는 고정부(20)와;
    (e)확산 빔(12)을 수용하고 그리고 고정부(20)의 전방에 대해 대체로 수직하여 있는 평행한 빔(14)을 방출하는 반사체(13); 및
    (f)대체로 평행한 빔(14)이 투과하는 투명한 커버(15)를 포함하고;
    (b')상기 인쇄회로판(41, 141)은 광학 축선에 대해 대체로 수직적으로 있고;
    (c')상기 모듈(21, 121)은 광학 축선에 대해 대체로 평행하게 있는 원통 축선을 갖고;
    (d')상기 모듈(21, 121)은, 상기 원통 축선이 고정부의 전방에 대해 수평하게 있고 그리고 대체로 평행하게 설치되고
    상기 인쇄회로판(41, 141)과 열전도성 모듈(21, 121) 사이에 배치된 서멀 패드(31, 131)를 포함하고,
    상기 서멀 패드(31, 131)와 상기 인쇄회로판(41, 141)은 동일한 푸트프린트를 갖고 그리고 모듈(21, 121)에 나사결합/리벳이음 되는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  13. 제12항에 있어서, 인쇄회로판(41, 141)과 모듈(21, 121) 사이에 열 접촉을 제공하게 인쇄회로판(41, 141)과 모듈(21, 121)사이에 배치된 서멀 패드(31, 131)도 포함하고;
    상기 서멀 패드(31, 131)와 상기 인쇄회로판(41, 141)은 동일한 푸트프린트를 갖고 그리고 모듈(21, 121)에 나사결합/리벳이음 되는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  14. 제12항에 있어서, 상기 반사체(13)는 비축상 포물면의 파셋 부분을 포함하고, LED(44, 144)를 가진 초점 평면을 갖추고 있고; 그리고
    상기 반사체(13) 파셋은, 사전 결정된 각도 범위로 평행한 반사 광을 각도 전환하는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  15. 제14항에 있어서, 상기 반사체(13)의 초점 평면에서 복수개의 LED(44, 144)를 부가로 포함하고, 복수개의 LED(44, 144) 각각은 광학 축선을 따라서 확산 광을 방출하고, 상기 확산 빔(12)은 복수개의 LED(44, 144) 모두에서 방출한 확산 광으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  16. 제10항에 있어서, 상기 모듈(21, 121)은 고정부(20)의 측면으로 원통 축선을 따라서 모듈(21, 121)의 종방향 삽입을 하여 교체되는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  17. 자동차 램프(10)는:
    측면방향을 따라서 확산 빔(12)을 방출하는 LED(44, 144)와;
    상기 확산 빔(12)을 수용하고, 그리고 측면방향에 대해 대체로 수직한 종방향을 따라서 대체로 평행한 빔(14)을 반사하는 반사체(13)와;
    종방향으로 대체로 평행한 빔(14)이 투과하는 투명한 커버(15); 및
    LED(44, 144)에 기구학적인 장착, 전력 전달 및 열적 연결된 모듈(21, 121)을 포함하고;
    상기 모듈(21, 121)은 측면으로 장착되고 그리고:
    열발산판과;
    대략 평면으로 있고 그리고 측면 방향에 대해 수직하여 있는, LED(44, 144)에 전력을 전하는 인쇄회로판(41, 141); 및
    인쇄회로판(41, 141)과 열발산판 사이에 전기적 절연과 열적 접촉을 주기 위해 상기 인쇄회로판(41, 141)과 열발산판 사이에 배치된 서멀 패드(31, 131)를 포함하고,
    상기 서멀 패드(31, 131)와 상기 인쇄회로판(41, 141)은 동일한 푸트프린트를 갖고 그리고 모듈(21, 121)에 나사결합/리벳이음 되는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  18. 제17항에 있어서, 상기 반사체(13)는 파셋된 포물면이고, 각 반사체(13)의 파셋이 종방향에 대하여 중앙으로 사전 결정된 각도 범위로 반사된 평행한 광을 각도 전환시키고; 그리고
    상기 LED(44, 144)는 반사체(13)의 초점 평면에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
  19. 삭제
  20. 제17항에 있어서, 상기 모듈(21, 121)은 측면 방향을 따르는 동작으로 대체되는 것을 특징으로 하는 자동차 램프.
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