KR101510468B1 - Ｌｅｄ 램프 모듈 - Google Patents

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Abstract

LED 램프(10)는 공동(16)을 형성하는 내측벽(14)이 구비된 하우징(12)을 포함한다. LED 광원(26)은 공동(16)에 배치되어, 광을 전방으로 투사한다. 반사면(30)과 전방 개구(32) 및 후방 개구(34)를 갖는 반사기(28)는 광원(26)을 둘러싸며, 복합 렌즈(38)는 전방 개구를 폐쇄한다. 렌즈(38)는 외주 엣지(42) 주위에 배치된 제1옵티칼 굴절 소자(40)와, 렌즈(38)에서 중앙에 배치되는 제2옵티칼 굴절 소자(44)를 포함하며, 상기 제1옵티칼 굴절 소자(40)는 다수의 플루트 렌즈(40a)를 포함하며, 제2옵티칼 굴절 소자(44)는 오목-볼록 렌즈(44a)를 포함한다.
회로판, 플루트 렌즈, 플러그 커플링, 굴절 소자, 광원, 보호 커버

Description

ＬＥＤ 램프 모듈{LED LAMP MODULE}
본 발명은 2007년 6월 30일자 출원된 미국 가출원 제60/937,845호로부터의 우선권을 주장한다.
본 발명은 광원에 관한 것으로서, 특히 발광 다이오드(LED) 광원에 관한 것이다. 특히, 예를 들어 안개 상태에 사용하도록 적용되는 바와 같이 모듈화된 자동 광원에 관한 것이다.
유사 이래로 자동차에는 광이 제공되어 왔다. 이러한 광은 백열광 전구를 광원으로 사용하였으며, 상기 광원은 부적절한 시기에 불의의 사고에 노출되어 왔다. 또한, 원하는 목적을 달성하기 위하여 적절한 광 분배를 제공하기가 어렵다. 또한, 이러한 종래 기술의 광의 일부에 사용된 옵틱, 특히 안개등은 반사기 또는 프로젝터이었다. 프로젝터는 광을 수집하고 이를 프로젝터 렌즈의 촛점에 영상화하기 위해 반사기를 사용한다. 전방 조명용으로는 개별적인 LED 광원의 어레이나 또는 솔리드 옵틱(유리 또는 플라스틱) 및 프로젝터 렌즈를 갖는 멀티칩 광원으로서 LED가 사용되었다.
따라서 본 발명의 목적은 종래기술의 단점을 제거하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 안개등을 강화하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 등의 작동 및 평균수명을 개선시키는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 소직경의 옵틱을 사용하는 소형 패키지가 구비된 차량용 램프를 제공하는 것이다. 상기 패키지는 넓은 비임 스프레드 및 높은 옵티칼 효율의 완전밀봉된 독립식 유니트를 포함한다.
이러한 목적들은 본 발명의 특징에 따르면 LED 램프의 제공에 의해 달성되며; 상기 LED 램프는 전방으로 대면하는 개구를 제공하는 공동을 형성하는 내벽이 구비된 하우징과, 열전달시 후방벽에 인접한 공동에 장착되는 회로판을 포함하며; 상기 공동은 후방벽을 가지며, 상기 하우징은 후방벽의 외측으로 연장되는 히트싱크를 포함한다. LED 광원은 후방벽에 장착되며, 회로판으로 둘러싸인다. LED는 광을 전방으로 투사하며, 또한 전방으로부터 최대 90°측방향으로 광을 투사하며; 반사기는 포물형 반사면을 포함하며, 전방 개구 및 후방 개구를 가지며; 상기 반사기는 공동에 배치되고; LED 광원은 반사면과 대향하도록 후방 개구에 배치되며; 상기 반사기는 차단된 광을 LED로부터 지향시키며; 렌즈는 회로판과 LED 광원 및 반사기를 둘러싸기 위해 하우징과 결합하며; 렌즈는 외주 엣지 주위에 배치된 제1옵티칼 굴절 소자와, 커버 렌즈상에서 중앙에 배치된 제2옵티칼 굴절 소자를 포함한 다. 필요할 경우, 보호 커버가 렌즈에 걸쳐질 수 있으며, 상기 보호 커버는 하우징에 고정되며, 가스켓은 보호 렌즈와 하우징의 중간에 배치될 수 있고, 보호 커버가 사용되었을 때는 공동을 밀봉하며; 플러그 커플링은 전기공급부를 수용하여 전원을 회로판에 결합하기 위해 하우징의 외측에 형성된다.
이러한 유니트는 발광 다이오드에 의해 제공된 오랜 평균수명을 달성하며, 다기능 렌즈는 적절한 방식으로 LED 및 포물형 반사기로부터 광을 지향시킨다.
본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
도1에는 예를 들어 안개등일 수도 있는 LED 램프(10)가 도시되어 있으며, 이러한 LED 램프는 전방(F)으로 대면하는 개구를 제공하는 공동(16)을 형성하는 내측벽(14)이 구비된 하우징(12)을 포함하며, 상기 공동(16)은 후방벽(18)을 갖는다. 알루미늄 등과 같은 적절한 금속으로 제조되는 하우징(12)은 후방벽(18)의 외측(22)으로 연장되는 히트싱크(20)를 포함한다.
LED 광원(26)은 후방벽(18)에, 특히 보스(18a)에 고정되며(도2 및 도3에 도시된 바와 같이), 광은 전방(F)으로 또한 상기 전방(F)으로부터 최대 90°까지 측방향(SW)으로 투사된다. 명확함을 기하기 위하여 도1 및 도2에는 3개의 LED가 도시되었지만, 양호한 실시예에서는 약 70%의 시스템 옵티칼 효율로 5개의 LED가 사용될 수 있다. 이러한 광원을 위해서는 넓은 스프레드를 갖는, 예를 들어 > 35°좌측 및 우측 그리고 중앙에서 높은 피크 집중도를 갖는(약 3000 cd) 비임 패턴이 이상적이다. 이것은 360 lm 이상 및 약 15W 를 제공하는 5개의 칩에 의해 달성된다. 최대 융합 온도는 겨우 150℃ 이다.
회로판(24)은 열전달시 후방벽(18)에 인접한 공동(16)에 장착되며, LED 광원(26)을 수용하기 위해 절결(24a)을 포함한다.
반사기(28)는 포물형 반사면을 포함하며, 전방 개구(32) 및 후방 개구(34)를 갖는다. 반사기(28)는 공동(16)에 배치되며, LED 광원(26)은 반사면(30)과 대면하는 후방 개구(34)에 배치된다. 반사기(28)는 차단된 광을 LED 광원(26)으로부터 지향시킨다.
단점을 제거하기 위하여, 플라스틱으로 형성된 복합 프로젝터 렌즈(38)가 제공된다. 상기 렌즈(38)는 회로판(24)과 LED 광원(26) 및 반사기(28)를 둘러싸기 위해 하우징(12)에 결합된다. 렌즈(38)는 플라스틱 물질의 사용을 허용하기 위하여 광원(26)으로부터 제거되며; 외주 엣지(42) 주위에 배치되는 다수의 플루트형 렌즈(40a) 형태의 제1옵티칼 굴절 소자(40)와, 중앙에 배치되는 오목-볼록 렌즈(44a) 형태의 제2옵티칼 굴절 소자(44)를 갖는다. 렌즈의 이러한 부분은 LED 광원을 직접 영상화한다. 즉, 이것은 높은 집중도를 갖기 위해 광을 수직으로 포커싱하지만, 수평으로 분산시킨다. 이것은 광원으로부터 단지 수 밀리미터 떨어져서 열 문제를 유발시키지 않고서는 표준형 프로젝션 렌즈가 대형 광각을 달성할 수 없기 때문에, 오목-볼록 형태를 필요로 한다. 넓은 촛점거리 및 원하는 소직경으로 인해, 발생된 광의 절반 이상은 렌즈에 닿지 못한다. 이러한 광을 회수하기 위하여, 광을 포획 및 시준하고, 수직 플루트(40a)를 포함하는 렌즈의 외측 또는 외주 부분을 통해 이를 통과시키는 반사기가 제공된다. 상기 플루트(40a)는 광을 수평으로 분산시킨다.
선택적 보호 커버(46)는 렌즈(38)에 걸쳐지며, 예를 들어 암형 커넥터(60)에 의해 하우징에 고정되며, 상기 커넥터는 커버(46)로부터 돌출되어 하우징(12)의 수형 부분(62)과 결합된다.
가스켓(48)은 커버(46)와 하우징(12)의 중간에 배치되어, 공동(16)을 밀봉한다.
플러그 커플링(50)은 차량 공급부로부터의 전원을 회로판(24) 및 LED 광원에 결합시키는 전기 공급부 리드를 수용하기 위해, 하우징(12)의 외측(22)에 형성된다.
작동시, 렌즈(38)의 외주 엣지(42) 주위에 배치된 제1옵티칼 굴절 소자(40)는 LED 광원(26)에 의해 방출된 광과 반사기(28)로부터 전방 방향으로 반사된 광을 차단한다. 제1옵티칼 굴절 소자는 차단된 광을 수평부 위아래에 집중된 수평 밴드에 지향시킨다. 제2옵티칼 굴절 소자(44)는 렌즈(38)에서 중앙에 배치되며, LED 광원(26)으로부터 전방으로 직접 방출된 광을 차단하고, 이렇게 차단된 광을 상기 제1수평 밴드와 중첩되는 제2수평 밴드에 지향시킨다.
따라서, 프로젝션을 위한 중앙부와 시준된 광을 반사기로부터 수직 플루트를 통해 분산하기 위한 외측부를 갖는 복합 렌즈를 통해 양호한 광 평형을 달성하는 소형의 독립식 안개등이 제공된다. 상기 렌즈는 유리 또는 플라스틱 물질로 형성될 수 있지만, 플라스틱이 선호된다. 상술한 바와 같은 구성은 특정의 비임 패턴 을 형성하기 위해 옵티칼 프리젠테이션을 변형하므로써, 다른 용도 예를 들어 전조등용 로우 비임이나 하이 비임, 백업 램프, 또는 일반적인 조명용 등과 같은 다른 용도로도 적합하다.
본 발명은 양호한 실시예를 참조로 서술되었기에 이에 한정되지 않으며, 본 기술분야의 숙련자라면 첨부된 청구범위로부터의 일탈없이 본 발명에 다양한 변형과 수정이 가해질 수 있음을 인식해야 한다.
도1은 본 발명의 실시예의 확대사시도.
도2는 도1의 선2-2을 따른 부분단면도.
도3은 도1의 선3-3을 다른 부분단면도.

Claims (6)

  1. 전방으로 대면하는 개구를 제공하는 공동을 형성하는 내벽이 구비된 하우징과,
    열전달 하면서 후방벽에 인접하여 상기 공동에 장착되는 회로판과,
    상기 후방벽에 장착되어 회로판으로 둘러싸이며, 광을 전방으로 또한 상기 전방으로부터 최대 90°측방향으로 투사하는 LED 광원과,
    포물형 반사면을 포함하며 전방 개구 및 후방 개구를 갖는 반사기와,
    상기 회로판과 LED 광원 및 반사기를 둘러싸기 위하여 하우징과 결합되는 렌즈와,
    전기공급부 리드를 수용하여 전력을 회로판에 결합시키기 위해 상기 하우징의 외측에 형성된 플러그 커플링을 포함하며,
    상기 공동은 후방벽을 가지며; 상기 하우징은 후방벽의 외측으로 연장되는 히트싱크를 포함하며; 상기 반사기는 공동에 배치되고; 상기 LED 광원은 반사면과 대향하는 후방 개구에 배치되며; 상기 반사기는 차단된 광을 상기 LED로부터 지향시키고; 상기 렌즈는 외주 엣지 주위에 배치되는 제1옵티칼 굴절 소자와, 렌즈에서 중앙에 배치된 제2옵티칼 굴절 소자를 갖고,
    상기 제1옵티칼 굴절 소자는 다수의 플루트 렌즈를 포함하며, 상기 제2옵티칼 굴절 소자는 오목-볼록 렌즈를 포함하고,
    상기 LED 광원은 상기 포물형 반사면을 구비한 반사기에 의하여 에워싸여져 있는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 렌즈에는 보호 커버가 걸쳐지고, 상기 보호 커버는 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 LED 램프.
  3. 전방(F)으로 대면하는 개구를 제공하는 공동을 형성하는 내측벽이 구비된 하우징과,
    열전달 하면서 후방벽(18)에 인접하여 상기 공동에 장착되는 회로판과,
    상기 후방벽에 지지되고 회로판으로 둘러싸이며 광을 전방(F) 및 측방향(SW)으로 투사하는 LED 광원과,
    반사면과 전방 개구 및 후방 개구를 포함하는 반사기와,
    상기 회로판과 LED 광원 및 반사기를 둘러싸기 위하여 하우징과 결합되는 렌즈와,
    상기 하우징에 걸쳐져서 공동을 밀봉하는 보호 커버와,
    전기공급부 리드를 수용하여 전력을 회로판에 결합시키기 위해 상기 하우징의 외측에 형성된 플러그 커플링을 포함하며,
    상기 공동은 후방벽을 가지며; 상기 하우징은 후방벽의 외측으로 연장되는 히트싱크를 포함하며; 상기 히트싱크는 방사방향으로 연장되고 공기에 노출되는 적어도 하나의 얇은 벽을 포함하며; 상기 반사기는 회로판으로부터 후방벽으로의 양호한 열전도를 위하여, 공동에 배치되어 상기 후방벽을 향해 회로판을 가압하며; 상기 LED 광원은 반사면과 대면하기 위해 상기 반사기 후방 개구에 배치되며; 상기 반사기는 차단된 광을 LED 광원으로부터 전방 방향으로 지향시키며; 상기 렌즈는 외주 엣지 주위에 배치되는 제1옵티칼 굴절 소자와, 렌즈에서 중앙에 배치된 제2옵티칼 굴절 소자를 가지며; 상기 제1옵티칼 굴절 소자는 다수의 플루트 렌즈를 포함하며, 상기 제2옵티칼 굴절 소자는 오목-볼록 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 안개등.
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