KR101791605B1 - 지향성 조명장치 - Google Patents

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KR101791605B1
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곽준섭
이동규
박현정
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순천대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명에 따른 지향성 조명장치는 2차원적으로 배열된 복수의 엘이디 칩과 상기 엘이디 칩 상에 제공되는 마이크로 렌즈를 포함하는 마이크로 어레이 엘이디, 상기 엘이디 칩에 연결되어 상기 엘이디 칩을 스위칭하는 트랜지스터를 포함하는 반도체 회로기판, 상기 마이크로 어레이 엘이디에서 출사된 광을 전방으로 투사시키는 투사 렌즈, 상기 마이크로 어레이 엘이디를 구동하는 드라이버 모듈, 및 상기 드라이버 모듈과 상기 마이크로 어레이 엘이디에서 발생되는 열을 방출시키는 방열부재를 포함할 수 있다.

Description

지향성 조명장치{Directional Lighting Device}
본 발명은 지향성 조명장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광효율과 방열특성이 향상된 간단한 구조의 지향성 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로, 운송수단용 조명장치에는 야간 주행 시 전방을 조명하여 시야를 확보할 수 있도록 헤드램프가 구비되며, 헤드램프의 광원으로는 엘이디 헤드램프가 사용되고 있다. 이러한 헤드램프는 주행 상황에 따라 운전자가 헤드램프의 조사 각도를 상향 또는 하향으로 조정이 가능하도록 구비된다.
하지만, 야간에 운전자는 고정되어 있는 빛 조사방향 때문에 커브가 많은 도로나, 커브 각이 큰 도로, 가로등이 없는 어두운 도로에서 주행하는 경우 갑자기 마주하게 되는 보행자나 물체로 인해 능동적으로 대처하는데 어려움이 있다.
종래의 엘이디 헤드램프는 대향차 운전자의 눈부심 방지를 위해 컷 오프 라인과 광원으로부터 출사되는 광을 투사 렌즈로 보내기 위한 리플렉터를 사용하였다. 하지만, 컷 오프 라인과 리플렉터를 지나온 광은 광손실이 발생하기 때문에 광원부에서 조사된 빛이 투사 렌즈까지 효율적으로 전달되지 않는 문제점이 있다.
또한, 엘이디로부터 발생되는 열은 본체에 형성된 복수의 방열핀을 통해 방출되나, 컷 오프 라인과 리플렉터를 구비하는 복잡한 구조의 엘이디 헤드램프에 있어서 드라이버 모듈은 한정된 공간에 의해 엘이디 광원과 독립적으로 장착되어 위치되게 된다. 따라서, 드라이버 모듈은 독립적으로 장착되므로 많은 전자 부품들에서 방출되는 열이 드라이버 모듈 성능에 악영향을 주게 되며 방열 특성이 좋지 않은 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제10-2005-0103391호
본 발명은 마이크로 어레이 엘이디를 광원으로 사용함으로써 우수한 광 효율 특성과 방열 특성을 갖는 지향성 조명장치를 제공한다.
본 발명에 따른 지향성 조명장치는 2차원적으로 배열된 복수의 엘이디 칩과 상기 엘이디 칩 상에 제공되는 마이크로 렌즈를 포함하는 마이크로 어레이 엘이디; 상기 엘이디 칩에 연결되어 상기 엘이디 칩을 스위칭하는 트랜지스터를 포함하는 반도체 회로기판; 상기 마이크로 어레이 엘이디에서 출사된 광을 전방으로 투사시키는 투사 렌즈; 상기 마이크로 어레이 엘이디를 구동하는 드라이버 모듈; 및 상기 드라이버와 상기 마이크로 어레이 엘이디에서 발생되는 열을 방출시키는 방열부재를 포함할 수 있다.
상기 마이크로 어레이 엘이디의 발광면과 상기 투사 렌즈의 입사면은 서로 대향할 수 있다.
상기 방열부재는 상기 마이크로 어레이 엘이디와 상기 드라이버 모듈이 부착되는 지지면을 제공하는 방열판; 및 상기 방열판에서 연장되는 복수의 방열핀을 포함할 수 있다.
상기 드라이버 모듈은, 상기 트랜지스터를 제어하는 제어신호를 생성하는 로직 회로부; 및 상기 제어신호에 따라 상기 마이크로 어레이 엘이디에 전류를 제공하는 파워 회로부를 포함할 수 있다.
상기 로직 회로부와 상기 파워 회로부는 각각 상기 마이크로 어레이 엘이디 주변에 분리되어 배치될 수 있다.
주변환경을 측정하는 측정부를 더 포함하고, 상기 드라이버 모듈은 상기 측정부로부터 측정된 주변환경에 대응하여 상기 마이크로 어레이 엘이디의 발광 패턴을 변화시킬 수 있다.
상기 측정부는 조도를 감지하는 조도센서, 지리 정보를 획득하는 지리위치 정보장치 및 전방을 촬영하는 카메라 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 마이크로 어레이 엘이디는 미리 설정된 발광 패턴으로 발광될 수 있다.
복수의 미리 설정된 발광 패턴을 저장하는 발광 패턴 저장부; 및 측정된 주변환경에 대응하여 발광 패턴을 선택하는 발광 패턴 선택부를 더 포함할 수 있다.
상기 마이크로 어레이 엘이디와 상기 투사렌즈 사이에 제공되어, 상기 마이크로 어레이 엘이디로부터 출사된 광을 제어하여 상기 투사렌즈로 전달하기 위한 광학계를 더 포함할 수 있다.
상기 광학계는 상기 마이크로 어레이 엘이디에서 출사된 광을 집속하여 진행시키기 위한 분광 렌즈; 상기 분광 렌즈로부터 입사된 광을 면광원화 시키는 복수의 플라이 아이 렌즈; 및 상기 플라이 아이 렌즈로부터 입사된 광을 집광시키도록 한 집광 렌즈 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 지향성 조명장치는 운송수단용 헤드램프일 수 있다.
본 발명에 따른 지향성 조명장치는 마이크로 어레이 엘이디를 사용함으로써 드라이버 모듈과 함께 하나의 방열부재 동일면에 장착이 가능하기 때문에, 높은 효율성과 생산성 및 제조비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 드라이버 모듈에서 발생하는 열을 방열부재를 통해 외부로 효율적으로 전달시킴으로써, 드라이버 모듈의 손상을 방지할 수 있으며, 수명 단축 현상을 개선시킬 수 있다.
또한, 광학계를 구비함으로써 마이크로 어레이 엘이디로부터 조사되는 광을 중심으로 집중시키거나 투사 렌즈로 균일하게 입사하게 하는 등 광 품질을 향상시킬 수 있고, 조사되는 광의 형태를 바꾸기 위해 셔터를 구동하는 액츄에이터, 모터 등과 같은 추가적인 기계 장치를 필요로 하지 않아 조명장치의 구성이 간단하다. 그리고, 마이크로 어레이 엘이디에서 조사된 빛은 종래의 헤드램프의 구성 요소인 리플렉터와 컷 오프 라인 없이 투사 렌즈로 조사되기 때문에 본 발명에 따른 지향성 조명장치는 빛의 손실을 감소시켜 광효율이 증가한 빔을 구현할 수 있다. 또한, 상기 종래의 헤드램프 구성 요소가 배제되었기 때문에 조명장치의 경령화 및 단순화가 가능하다.
게다가, 측정부를 통한 주변환경 인식과 마이크로 어레이 엘이디의 개별 제어가 융합되어 측정된 주변환경에 대응되는 복수의 발광 패턴을 발광 패턴 저장부와 발광 패턴 선택부를 통해 선택적으로 구현함으로써 운전자가 감지 대상물 또는 도로환경을 쉽게 인지할 수 있어 충돌사고를 예방할 수 있고 운전자의 시야성을 높여줄 수 있으며, 대향차 운전자의 눈부심을 방지할 수 있다.
도 1(a)는 본 발명의 실시예에 따른 지향성 조명장치의 구조를 나타내는 사시도.
도 1(b)는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 어레이 엘이디의 구조를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드라이버 모듈을 나타내는 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 어레이 엘이디의 발광 패턴을
타내는 평면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광학계를 나타내는 단면도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1(a)는 본 발명의 실시예에 따른 지향성 조명장치의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 1(b)는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 어레이 엘이디의 구조를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 드라이버 모듈을 나타내는 평면도이다.
도 1(a) 내지 2를 참조하면, 본 발명에 따른 지향성 조명장치는 2차원적으로 배열된 복수의 엘이디 칩(110)과 상기 엘이디 칩(110) 상에 제공되는 마이크로 렌즈(120)를 포함하는 마이크로 어레이 엘이디(100); 상기 엘이디 칩(110)에 연결되어 상기 엘이디 칩(110)을 스위칭하는 트랜지스터를 포함하는 반도체 회로기판(130); 상기 마이크로 어레이 엘이디(100)에서 출사된 광을 전방으로 투사시키는 투사 렌즈(240); 상기 마이크로 어레이 엘이디(100)를 구동하는 드라이버 모듈(140); 및 상기 드라이버 모듈(140)과 상기 마이크로 어레이 엘이디(100)에서 발생되는 열을 방출시키는 방열부재(300)를 포함할 수 있다.
마이크로 어레이 엘이디(100)는 2차원적으로 배열된 복수의 엘이디 칩(110)과 상기 엘이디 칩(110) 상에 제공되는 마이크로 렌즈(120)를 포함할 수 있고, 엘이디 칩(110)은 엘이디가 설치된 광원으로써 광을 조사한다. 나열된 엘이디 칩(110)의 픽셀의 구성 및 전기적인 제어를 통해 복수의 발광 패턴을 만들 수 있으며, 복수의 엘이디 칩(110)은 각각의 구분된 광 조사 영역에서 개별 점소등을 할 수 있다. 즉, 마이크로 어레이 엘이디(100)는 엘이디 칩(110)의 개별적인 점소등을 통하여 복수의 발광 패턴을 구현함으로써 종래의 쉴드에 의한 컷 오프 라인과 같은 동일한 효과를 얻게 된다. 이로써, 대향차 운전자의 눈부심을 방지할 수 있다.
마이크로 어레이 엘이디(100)는 2차원적으로 배열된 복수의 엘이디 칩(110)과 마이크로 렌즈(120)를 포함하는 복수의 단위 블록으로 구성될 수 있는데, 복수의 단위 블록은 각각 블록별로 발광 패턴을 만들 수 있고 하나의 단위 블록의 발광 패턴은 상황에 따라서 트랜지스터가 제어할 수 있다. 즉, 발광 패턴이 구현되는 하나의 단위 블록이 복수 개로 형성되어 하나의 마이크로 어레이 엘이디(100)를 구현할 수 있으며, 복수의 단위 블록은 각각의 블록별로 원하는 발광 패턴에 맞게 발광될 수 있도록 트랜지스터의 제어에 의해서 제어될 수 있다.
마이크로 어레이 엘이디(100)의 엘이디 칩(110)은 후술될 드라이버 모듈(140)로부터 전기 전원을 공급받아 발광하게 되며, 엘이디 칩(110) 상부에는 투명 재질로 제조되어 복수 개의 엘이디 칩(110)을 보호하는 마이크로 렌즈(120)를 포함할 수 있다. 마이크로 렌즈(120)는 외부의 충격이나 이물질로 인해 엘이디 칩(110)이 파손되거나 오작동되는 것을 방지하는 역할을 한다.
또한, 마이크로 렌즈(120)가 구비됨으로써 1차적으로 엘이디 칩(110)에서 사방으로 발광되는 광은 전방으로 집속되어 출사할 수 있게 되고, 마이크로 렌즈(120)를 통해 전방을 향해서 출사된 광은 전방에 구비된 투사 렌즈(240) 등을 포함하는 2차 렌즈 군을 통해 집속된다. 즉, 마이크로 렌즈(120)를 통해 효과적으로 전면으로 광이 조사되기 때문에 면광원 특성을 가질 수 있다.
종래의 점광원 형태의 광원은 발광되는 빛이 사방으로 진행되기 때문에 리플렉터와 같은 빛을 반사시키는 장치가 필요한 반면에 면광원 형태를 가지고 전방으로 조사되기 때문에 리플렉터는 필요 없게 된다. 이로 인해, 광효율이 증가할 수 있으며 조명장치의 단순화 및 공간확보가 가능해질 수 있다.
엘이디 칩(110) 하부에는 엘이디 칩(110)에 연결되어 엘이디 칩(110)을 스위칭하는 트랜지스터를 포함하는 반도체 회로기판(130)을 포함한다. 즉, 반도체 회로기판(130) 상부에 엘이디 칩(110)은 플립칩 본딩이나 와이어 본딩에 의한 패킹 공정에 의해서 트랜지스터를 포함하는 반도체 회로기판(130)과 전기적으로 연결될 수 있다.
반도체 회로기판(130)에 드라이버 모듈(140)로부터 전류가 가해지면 트랜지스터 스위칭 동작에 의해 어레이된 엘이디 칩(110)에 개별적으로 전류가 가해져 빛이 조사된다. 드라이버 모듈(140)로부터 트랜지스터 제어신호와 전류를 제공받게 되면 원하는 발광 패턴에 맞추어 각각의 엘이디 칩(110)이 온 또는 오프된다.
종래의 헤드램프에는 대향차의 눈부심을 방지하기 위하여 반대편 차량에 비추는 빛을 차단시킬 수 있도록 하는 컷 오프 라인 또는 쉴드을 포함한다. 그러나, 컷 오프 라인 또는 쉴드에 의하여 구현되는 빛은 눈부심 방지 하이 빔을 구현할 수 있지만, 빛 가림 및 빛 손실에 의하여 광효율을 감소케 하는 문제가 있다.
하지만, 마이크로 어레이 엘이디(100)로 직접 발광 패턴을 구현하여 빛의 차단 없이 하이 빔 패턴을 발광하게 되면 대향차 운전자의 눈부심을 방지할 수 있게 되고 광효율 특성 또한 향상될 수 있다. 따라서, 마이크로 어레이 엘이디를 사용함으로써 엘이디 칩(110)과 연결된 트랜지스터의 스위칭 동작 제어에 따라 빛의 차단 없이 원하는 발광 패턴 및 하이 빔 패턴을 구현할 수 있게 되고 이로 인해 컷 오프 라인을 제거할 수 있게 되어 조명 장치의 단순화 및 마이크로 어레이 엘이디(100) 주변 공간의 확보가 이루어질 수 있게 된다.
반도체 회로기판(130)에 설치되는 엘이디 칩(110)의 수와 배치는 조명하고자 하는 곳의 특성에 맞게 설계자에 의해 최적화될 수 있고, 트랜지스터가 포함된 반도체 회로기판(130)의 재질은 유리, 질화알루미늄 웨이퍼, 실리콘 웨이퍼, 탄화규소 웨이퍼뿐만 아니라 다른 재질을 이용하여 사용할 수도 있다.
마이크로 어레이 엘이디(100)에서 발광되는 빛은 투사렌즈(240)를 통해 전방으로 투사되며, 마이크로 어레이 엘이디(100)의 발광면과 빛이 입사하는 투사렌즈(240)의 입사면은 서로 대향하게 된다.
투사렌즈(240)는 물체를 구현하려는 거리에 정확한 상이 맺히도록 투사하는 역할을 하는 렌즈이다. 차량용에서는 투사렌즈를 사용하여 왜곡 및 색수차를 줄이기 위해 비구면 렌즈가 적용된다. 비구면 렌즈(Aspherical lens)란 일반적인 렌즈는 구면이기 때문에 구면수차와 왜곡수차를 발생시켜 상의 질을 떨어뜨리지만, 이러한 단점을 보안한 렌즈가 비구면 렌즈이며 렌즈의 중앙부는 구면으로 만들고 수차가 많이 발생하는 가장자리를 타원형으로 만들어 수차를 줄이고 두께도 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다. 이와 같이 비구면 렌즈를 사용하여 주 광축에서 엘이디 칩의 위치가 벗어날수록 발생하는 패턴의 왜곡을 보정하는 투사렌즈(240)를 통해 왜곡 수차를 제거할 수 있으며, 투사 렌즈(240)를 통해 형성된 발광 패턴이 전방 25m 스크린에서 연속적인 발광 패턴으로 구현될 수 있다.
종래 조명장치의 구성 요소인 리플렉터는 엘이디에서 방출되는 빛을 반사시키므로 직진성이라는 특징으로 인해 조사되는 엘이디 광원을 분산시키는 리플렉터를 사용하게 되면, 빛의 손실 및 높은 조도 확보가 어렵다는 문제점이 있다.
하지만, 리플렉터 없이도 마이크로 어레이 엘이디(100)의 발광면과 투사렌즈(240)의 입사면은 서로 대향하고 있기 때문에, 마이크로 어레이 엘이디(100)에서 나온 광은 직진성의 특징을 가지고 바로 투사렌즈(240)를 향해 조사되어 빛의 손실이 거의 없이 광효율이 증가하게 된다. 또한, 엘이디 칩(110) 상에 구비된 마이크로 렌즈(120)를 통하여 출사된 광은 면광원 형태로 출사되어 전방에 있는 2차 렌즈 군을 통해 전면으로 빛이 진행하기 때문에 리플렉터가 구비되지 않아도 마이크로 어레이 엘이디(100)의 발광면과 서로 대향하고 있는 투사렌즈(240)의 입사면으로 빛이 조사될 수 있다.
마이크로 어레이 엘이디(100)의 빛을 조사하기 위해 마이크로 어레이 엘이디(100)를 구동하는 드라이버 모듈(140)과 마이크로 어레이 엘이디에서 발생되는 열을 방출시키는 방열부재(300)를 포함할 수 있다.
드라이버 모듈(140)은 마이크로 어레이 엘이디(100)와 트랜지스터를 포함하는 반도체 회로기판(130)과 전기적으로 연결하며, 마이크로 어레이 엘이디(100)에 전기적인 신호를 전달한다. 또한, 드라이버 모듈(140)과 마이크로 어레이 엘이디(100)가 발광할 때 발생되는 열을 방출시키는 방열부재(300)를 포함한다.
방열부재(300)는 열전도율이 좋은 알루미늄 계열과 마그네슘 계열의 소재를 사용할 수 있지만, 이외에 다른 금속 재질을 사용하여 구비될 수도 있다. 또한, 방열부재(300)는 사각형 형상을 갖는 것을 예시로 나타내었으나 원형으로 구비될 수도 있으며, 사각형과 원형 외에 다른 모양으로도 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 방열부재(300)는 마이크로 어레이 엘이디(100)와 드라이버 모듈(140)이 부착되는 지지면을 제공하는 방열판(310); 및 방열판(310)에서 연장되는 복수의 방열핀(320)을 포함할 수 있다.
방열부재(300)는 효과적인 열의 방출을 위해 복수의 방열 핀(320)을 가진다. 복수의 방열 핀(320)의 형상, 배열 및 간격은 마이크로 어레이 엘이디(100)를 구동하는 반도체 회로기판(130) 및 드라이버 모듈(140)에서 발생되는 열 부하와 복수의 방열 핀(320)을 포함한 방열부재(300)의 열전도도를 고려하여 최적화시킬 수 있다.
방열판(310)에는 엘이디 칩(110)을 스위칭하는 트랜지스터를 포함하는 반도체 회로기판(130)과 드라이버 모듈(140)이 구비되며, 반도체 회로기판(130)과 드라이버 모듈(140)은 동일면의 방열판(310)에 구비될 수 있다.
종래의 점광원 형태의 광원은 발광되는 빛이 사방으로 진행되기 때문에 빛을 반사시키는 리플렉터와 전방 차량 또는 대향차 운전자의 눈부심을 방지하기 위해 빛을 차단시키는 컷 오프 라인과 같은 장치들이 필요하게 되어 복잡하고 한정된 구조의 조명장치에 있어서 광원과 드라이버 모듈(140)은 따로 장착되어 방열 되었다.
하지만, 2차원적으로 배열된 엘이디 칩(110) 상에 구비된 마이크로 렌즈(120)를 사용하여 광을 조사함으로써 전면으로 발광하는 면광원 형태를 가질 수 있게 되고 이에 따라 리플렉터의 사용이 필요 없게 된다. 또한, 마이크로 어레이 엘이디(100)를 사용함으로써 원하는 발광 패턴을 구현할 수 있게 되어 빛을 차단하는 컷 오프 라인 또한 제거할 수 있게 되고 조명 장치의 단순화 및 빛을 발광하는 마이크로 어레이 엘이디(100) 주변의 공간 확보가 이루어지게 된다. 즉, 면광원인 마이크로 어레이 엘이디(100)를 사용함으로써 리플렉터와 컷 오프 라인을 제거할 수 있게 되어 마이크로 어레이 엘이디(100)가 부착되는 광원 주변 공간의 확보가 이루어질 수 있게 되고 이로 인해 드라이버 모듈(140)은 발열이 심한 마이크로 어레이 엘이디(100) 주변에 부착되어 동일면의 방열판(310)에서 같이 방열될수 있다.
따라서, 마이크로 어레이 엘이디(100)가 구비된 반도체 회로기판(130)과 드라이버 모듈(140)이 동일면의 방열판(310)에 구비되어 방열됨으로써 향상된 방열 특성을 가질 수 있다.
방열판(310)은 마이크로 어레이 엘이디(100)와 드라이버 모듈(140)이 부착되는 지지면을 제공하고, 드라이버 모듈(140)과 엘이디 칩(110)을 스위칭하는 트랜지스터를 포함하는 반도체 회로기판(130)에서 발생되는 열을 방열핀(320)을 통해 외부로 방열하는 기능을 하는 것으로, 뒷면에 복수 개의 방열핀(320)이 수직으로 형성되어 있다.
드라이버 모듈(140)에서 마이크로 어레이 엘이디(100)를 구동할 때 발생하는 열과 마이크로 어레이 엘이디(100)가 발광할 때 발생되는 열은 드라이버 모듈(140) 및 반도체 회로기판(130)과 동일면 상에서 일체로 형성되어 있는 방열판(310)에서 연장되는 복수의 방열핀(320)을 통해 곧바로 외부로 방출될 수 있다.
본 발명의 지향성 조명장치는 엘이디 칩(110)을 스위칭하는 트랜지스터와 마이크로 어레이 엘이디(100)를 구동하는 드라이버 모듈(140)에서 발생되는 열이 하부 동일면에 설치된 방열판(310)으로 직접 방열되도록 함으로써, 발열로 인한 마이크로 어레이 엘이디(100)의 광효율 저하 및 수명저하 현상을 개선할 수 있다.
드라이버 모듈(140)은 트랜지스터를 제어하는 제어신호를 생성하는 로직 회로부(150); 및 제어신호에 따라 마이크로 어레이 엘이디(100)에 전류를 제공하는 파워 회로부(160)를 포함하고, 로직 회로부(150)와 파워 회로부(160)는 마이크로 어레이 엘이디(100) 주변에 분리되어 배치될 수 있다.
로직 회로부(150)와 파워 회로부(160)는 마이크로 어레이 엘이디(100)를 제어하는 역할을 하며, 보다 구체적으로 로직 회로부(150)는 발광 패턴 선택부에서 선택된 발광 패턴 신호에 따라 각각의 엘이디 칩(110)을 스위칭하는 트랜지스터가 온 또는 오프 되는 동작을 제어한다. 로직 회로부(150)의 트랜지스터 스위칭 동작 제어에 따라 트랜지스터가 각각의 엘이디 칩(110)을 점소등하게 되며, 후술되는 발광 패턴 선택부로부터 출력되는 발광 패턴 신호에 따라 엘이디 칩(110)이 개별적으로 온 또는 오프가 되도록 한다.
또한, 파워 회로부(160)는 로직 회로부(150)의 제어신호에 따라 마이크로 어레이 엘이디(100)가 발광할 수 있도록 전류를 제공한다. 파워 회로부(160)와 로직 회로부(150)는 접착된 방열판(310)에 열을 전달하기 위해 밑부분은 평탄한 금속으로 되어있다.
즉, 복수의 엘이디 칩(110)을 개별적으로 스위칭하는 트랜지스터에 로직 회로부(150)에서 발광 패턴에 맞는 제어신호를 생성하고, 로직 회로부(150)의 제어신호에 따라 각각의 엘이디 칩(110)에 연결된 트랜지스터가 온 또는 오프가 되도록 파워 회로부(160)에서 전류를 제공하면 어레이된 엘이디 칩(110)에 부분적으로 전류가 흐르게 되어 마이크로 어레이 엘이디(100)는 발광 패턴에 맞는 빛을 발광하게 된다.
또한, 로직 회로부(150)와 파워 회로부(160)는 각각 마이크로 어레이 엘이디(100) 주변에 분리되어 배치될 수 있는데, 마이크로 어레이 엘이디(100)가 부착된 반도체 회로기판(130)과 로직 회로부(150) 및 파워 회로부(160)가 구비된 드라이버 모듈(140)이 부착되는 방열판(310) 상에서 로직 회로부(150)와 파워 회로부(160)는 각각 반도체 회로기판(130) 양 옆에 컨넥터(170)를 사용하여 연결될 수 있다.
마이크로 어레이 엘이디(100)를 포함하는 반도체 회로기판(130) 양 옆에 로직 회로부(150)가 제공되는 로직 기판과 파워 회로부(160)가 제공되는 파워 기판이 컨넥터(170)를 이용해 따로 분리되어 있는 경우에는 로직 회로부(150)에 들어가는 반도체와 파워 회로부(160)에 들어가는 반도체들의 결합 온도에 상관없이 컨넥터(170)를 이용해 결합할 수 있기 때문에 각 반도체에 영향을 미치지 않고 작동할 수 있으며, 각 로직 기판과 파워 기판을 따로 생산하여 생산성을 높일 수 있다.
반대로, 반도체 회로기판(130) 양 옆에 로직 회로부(150)가 제공되는 로직 기판과 파워 회로부(160)가 제공되는 파워 기판이 컨넥터(170) 연결 없이 붙어 있는 경우에는 각 로직 기판과 파워 기판을 한번에 생산하고, 컨넥터(170)를 줄일 수 있는 장점이 존재하게 된다.
도 3(a) 내지 도 3(f)는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 어레이 엘이디의 발광 패턴을 나타내는 평면도로, 다양한 주변 환경이나 필요에 따라서 요구되는 복수의 발광패턴을 나타낸다.
사용자는 복수의 발광 패턴 중에서 원하는 발광 패턴을 간단한 조작에 의해서 선택할 수 있으며, 사용자가 선택한 발광 패턴에 따라 드라이버 모듈(140)과 트랜지스터에 의해 원하는 발광 패턴으로 발광 될 수 있다. 사용자에 의해서 선택된 발광 패턴 신호를 전달받은 로직 회로부(150)는 선택된 발광 패턴에 대응하는 엘이디 칩(110)이 발광되도록 엘이디 칩(110)에 연결된 트랜지스터의 스위칭 제어 신호를 보내며, 로직 회로부(150)의 제어신호에 따라 마이크로 어레이 엘이디(100)가 선택된 발광 패턴으로 발광되도록 파워 회로부(160)에서 전류를 제공한다.
즉, 복수의 발광 패턴에서 사용자는 여러 주변환경 또는 상황에 맞춰 간단한 조작에 의해 원하는 발광 패턴을 선택할 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 지향성 조명장치는 주변환경을 측정하는 측정부를 더 포함하고, 드라이버 모듈(140)은 측정부로부터 측정된 주변환경에 대응하여 마이크로 어레이 엘이디(100)의 발광 패턴을 변화시킬 수 있다. 측정부는 조도를 감지하는 조도센서, 지리 정보를 획득하는 지리위치 정보장치 및 전방을 촬영하는 카메라 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 미리 설정된 발광 패턴을 저장하는 발광 패턴 저장부; 및 측정된 주변환경에 대응하여 발광 패턴을 선택하는 발광 패턴 선택부를 더 포함할 수 있다.
카메라, 조도센서 및 자리위치 정보장치는 운송수단용 장치 내부 또는 외부에 탑재될 수 있다. 마이크로 어레이 엘이디(100)는 사용자가 선택한 원하는 발광 패턴을 발광할 뿐만 아니라 측정부(미도시)로부터 측정된 주변환경에 대응하는 제 1 내지 제 6 발광 패턴으로 자동 발광할 수 있으며, 발광 패턴은 제 1 내지 제 6 발광 패턴 외에 설계자에 의해 원하는 발광 패턴을 추가 또는 변경할 수 있다.
자세히 살펴보면, 도 3(a)에 제시된 제 1 발광 패턴은 도심지 또는 번화가와 같이 가로등으로 인한 주변의 조도가 상대적으로 높은 지역에서 발광하는 발광 패턴이다.
도 3(b)에 제시된 제 2 발광 패턴은 도로가 상대적으로 커브가 많거나, 커브 각이 크고, 제한속도가 80km 이하일 때 발광하는 발광 패턴이다. 또한, 주변의 조도가 상대적으로 낮은 지역에서 발광하는 발광 패턴이다. 다른 발광 패턴들에 비해 다양한 환경에서 사용될 수 있다.
도 3(c)에 제시된 제 3 발광 패턴은 도로가 상대적으로 직진으로 되어 있으며 제한속도가 80km 이상인 지역에서 발광하는 발광 패턴이다.
도 3(d) 내지 도 3(f)에 제시된 제 4 내지 제 6 발광 패턴은 전방의 차량과 대향차가 인식되면 대향차 운전자의 눈부심을 방지시키기 위해 발광하는 발광 패턴이다. 빛을 차단시켜 대향차 운전자의 눈부심을 방지하는 컷 오프 라인을 사용하지 않고 제 4 내지 제 6 발광 패턴을 구현함으로써 전방 차량과 대향차 운전자의 눈부심을 방지함과 동시에 광효율과 시야성을 확보하여 충돌사고를 예방할 수 있다.
이와 같이, 측정부로부터 측정된 값에 따라 원하는 발광 패턴으로 바꿀 수 있으며, 복수의 발광 패턴은 미리 설정되어 발광 패턴 저장부에 저장될 수 있다. 측정된 주변환경에 대응하는 발광 패턴은 발광 패턴 선택부에서 선택하게 되고, 선택된 발광 패턴은 드라이버 모듈(140)로 발광 패턴 신호가 전달된다. 발광 패턴 신호를 전달받은 로직 회로부(150)는 선택된 발광 패턴에 대응하는 엘이디 칩(110)이 발광되도록 엘이디 칩(110)에 연결된 트랜지스터의 스위칭 제어 신호를 보내며, 로직 회로부(150)의 제어신호에 따라 마이크로 어레이 엘이디(100)가 선택된 발광 패턴으로 발광되도록 파워 회로부(160)에서 전류를 제공한다.
카메라는 전방 카메라로서 예를 들어 차량 실내 인사이드 미러에 구비될 수 있으며, 전방 도로의 영상을 획득하여 전방의 차량과 대향차를 인식할 수 있다. 야간 주행 중 차량의 전방에 대향차가 진입하면 카메라로부터 송신되는 영상을 판단하고, 카메라로부터 송신되는 영상에 의해 차량 전방에 대향차가 존재한다고 판단되면 발광 패턴 선택부에서 발광 패턴 저장부에 저장되어 있는 제 1 내지 제 6 광 패턴 중에 운전자의 눈부심을 방지하면서 시인성을 확보할 수 있는 제 4 내지 제 6중 어느 하나의 발광 패턴을 선택하게 된다.
즉, 차량 주행 중에 운전자가 조명장치를 점등시키면 카메라가 약 1초동안 10회의 촬영을 행하고, 카메라로부터 전방의 차량 또는 대향차가 인식되면 대향차 운전자의 눈부심을 방지하면서 시야성을 확보할 수 있는 제 4 내지 제 6 중 어느 하나의 발광 패턴을 발광 패턴 선택부에서 선택하고 선택된 발광 패턴은 로직 회로부(150)로 발광 패턴 신호를 전달하게 된다. 로직 회로부(150)는 제 4 내지 제 6 중 어느 하나의 발광 패턴에 대응하는 각각의 엘이디 칩(110)들을 점등시키기 위해 엘이디 칩(110)을 개별적으로 스위칭하는 트랜지스터로 제어신호를 전달하며, 로직 회로부(150)로부터 제어신호를 전달받은 트랜지스터는 발광 패턴에 맞는 마이크로 어레이디 엘이디(100)가 발광될 수 있도록 엘이디 칩(110)을 스위칭한다. 또한, 발광 패턴 제어신호에 따라 마이크로 어레이 엘이디(100)가 발광할 수 있도록 파워 회로부(160)는 마이크로 어레이 엘이디(100)에 전류를 제공하여 마이크로 어레이 엘이디(100)에서는 발광 패턴에 맞는 빛을 발광하게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 지향성 조명장치는 카메라로부터 인식된 대향차에 맞는 최적의 발광 패턴을 조사하게 되므로 운전자는 대향차 또는 전방의 차량을 쉽게 인지할 수 있어 시야성을 확보하고, 대향차 운전자의 눈부심을 방지시킬 수 있게 되어 충돌사고를 효과적으로 예방할 수 있다.
조도센서는 차량이 주행중인 도로가 가로등으로 인해 상대적으로 조도가 낮거나 높은 야간 주행 상황인지를 판별하기 위해 주변의 조도를 감지하여 조도를 측정할 수 있다. 조도센서의 출력 전압이 기준 전압 이하인지 판단하는 단계를 수행하여 조명장치가 켜진 조건에서 조도센서의 전압이 구체적으로 0.3V 이하의 출력값으로 계속 유지되면 주행 도로에 가로등이 없다고 판단하여 주변의 조도가 상대적으로 낮은 지역에서의 주행 상황이라고 판단할 수 있다.
가로등으로 인한 주변의 조도가 상대적으로 낮은 지역이라고 판단되면 발광 패턴 선택부는 발광 패턴 저장부에 저장되어 있는 제 1 내지 제6 발광 패턴 중에 낮은 조도로 인해 시인성을 확보할 수 있는 제 2 발광 패턴을 선택하게 된다. 따라서, 운전자의 시야가 좁은 상대적으로 낮은 조도의 도로 상황에서 운전자의 감지가 어려운 물체에 국부적으로 조명을 조사함으로써 보행자 및 동물 등 추돌사고를 예방할 수 있고 운전자에게 안정성을 확보해 줄 수 있다.
반면, 조도센서의 기준 전압이 0.3V 이상으로 유지되거나 0.3 V이상과 0.3V 이하가 주기적으로 반복되면 가로등 또는 건물에서 나오는 빛으로 인한 주변의 조도가 상대적으로 높은 주행 상황이라고 판단할 수 있다. 따라서, 주변의 조도가 상대적으로 높은 지역이라고 판단되면 제 1 발광패턴을 선택하게 된다. 여기서, 기준 전압은 미리 정해진 실험치에 의해 결정될 수 있으며 설계자에 의해 변경될 수도 있다.
가로등 또는 건물에서 나오는 빛에 의해 주변의 조도가 상대적으로 높은 지역에서 발광하는 제 1 발광패턴 및 주변의 조도가 상대적으로 낮은 지역에서 시인성을 확보할 수 있는 제 2 발광 패턴은 조도센서의 출력 전압값에 따라 발광 패턴 선택부에서 선택하게 되고, 선택된 발광 패턴은 로직 회로부(150)로 신호를 전달하게 된다. 로직 회로부(150)는 전달된 제 1 또는 제 2 발광 패턴 신호에 따라 트랜지스터가 온 또는 오프되도록 동작을 제어하는 제어 신호를 생성한다. 제어신호를 전달받은 트랜지스터는 발광 패턴에 맞는 마이크로 어레이디 엘이디(100)가 점등될 수 있도록 엘이디 칩(110)을 스위칭하며, 발광 패턴 제어신호에 따라 마이크로 어레이 엘이디(100)가 발광할 수 있도록 파워 회로부(160)는 마이크로 어레이 엘이디(100)에 전류를 제공하여 발광 패턴에 맞는 빛을 발광하게 된다.
지리정보를 획득하는 지리위치 정보장치는 차량에 탑재된 지리위치 정보장치에 의해 현재 차량이 주행하고 있는 도로에 대한 정보를 얻고, 이에 기반하여 조명장치의 발광 패턴을 설정할 수 있도록 함으로써 사용자의 편의성과 시인성을 향상시키고 안전사고의 발생 가능성을 저감시킬 수 있도록 한다.
지리위치 정보장치로부터 제공된 위치 정보에 의해 차량이 위치한 도로 주변상황을 판단하게 되는데, 고속국도 또는 고속도로와 같이 기준 속도 이상으로 진행해야 하는 도로, 주행 중인 차량의 도로가 커브 각이 크거나 많은 도로, 상대적으로 주행중인 차량의 도로가 직진으로 되어있는 도로와 같이 도로 주변환경을 판별하여 도로 환경에 대응하는 발광 패턴을 발광 패턴 선택부에서 선택하게 된다.
지리위치 정보신호에 의해 차량이 위치한 도로를 파악하고 파악된 현재 차량이 위치한 도로가 상대적으로 직진으로 되어 있으면서 도로의 제한 속도가 80km 이상인 도로라고 판단하게 되면 지향성이 향상된 제 3 발광 패턴을 발광 패턴 선택부에서 선택하게 되고 선택된 발광 패턴은 로직 회로부(150)로 발광 패턴 신호를 전달하게 된다. 로직 회로부(150)는 제 3 발광 패턴에 대응하는 각각의 엘이디 칩(110)들을 점등시키기 위해서 엘이디 칩(110)을 개별적으로 스위칭하는 트랜지스터로 제어신호를 전달하며, 로직 회로부(150)로부터 제어신호를 전달받은 트랜지스터는 제 3 발광 패턴에 맞는 마이크로 어레이 엘이디(100)가 발광될 수 있도록 엘이디 칩(110)을 스위칭한다.
또한, 도로가 상대적으로 커브가 많거나 커브 각이 크고 도로의 제한 속도가 80km 이하인 도로라고 판단하게 되면 제 2 발광 패턴을 선택하게 된다. 제 2 발광 패턴은 다른 발광 패턴들에 비해 다양한 환경에 사용되기 때문에 야간 주행시 좁은 시야의 운전자에게 안정성을 확보해 줄 수 있다.
즉, 카메라, 조도센서, 지리위치 정보장치 중에서 적어도 어느 하나의 주변환경에 대응하는 발광 패턴은 발광 패턴 저장부에 다양한 발광 패턴이 저장되게 되고, 측정된 주변환경에 대응하는 발광 패턴을 발광 패턴 선택부에서 선택하면 선택된 발광 패턴 신호는 드라이버 모듈(140)로 전달하게 된다. 드라이버 모듈(140)은 발광 패턴 선택부로부터 출력되는 발광 패턴 신호에 따라 임의의 엘이디 칩(110)을 온 또는 오프되도록 하는 제어 신호를 생성하여 미리 설정된 발광 패턴이 제공되게 한다. 차량 주행 중에 도로의 상태 및 주변환경에 따라 적절한 발광 패턴 선택이 가능하여 야간 주행시 좁은 시야의 운전자에게 안정성과 최적의 시인성을 제공할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 지향성 조명장치의 마이크로 어레이 엘이디(100)는 미리 설정된 발광 패턴으로 발광할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광학계를 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 지향성 조명장치는 마이크로 어레이 엘이디(100)와 투사렌즈(240) 사이에 제공되어, 마이크로 어레이 엘이디(100)로부터 출사된 광을 제어하여 투사렌즈(240)로 전달하기 위한 광학계(200)를 더 포함할 수 있다. 광학계(200)는 마이크로 어레이 엘이디(100)에서 출사된 광을 집속하여 진행시키기 위한 분광 렌즈(210); 분광 렌즈(210)로부터 입사된 광을 면광원화 시키는 복수의 플라이 아이 렌즈(220,221); 플라이 아이 렌즈로(220,221)부터 입사된 광을 집광시키도록 한 집광 렌즈(230) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
마이크로 어레이 엘이디(100) 상에 구비된 마이크로 렌즈(130)를 통해 1차적으로 출사된 광은 전면으로 출사하게 되고, 마이크로 렌즈(130)를 통해 면광원 형태로 출사된 광은 전방에 구비된 분광 렌즈(210)로 입사하게 된다. 분광 렌즈(210)는 마이크로 어레이 엘이디(100)에서 출사된 광을 외부로 누설되지 않고 플라이 아이 렌즈(220,221)로 집속하는 역할을 한다. 분광 렌즈(210)를 지난 광은 다수의 셀로 이루어지는 플라이 아이 렌즈(220,221)로 광이 집광되며, 플라이 아이 렌즈(220,221)는 분광 렌즈(210)와 집광 렌즈(230) 사이에 상호 간격을 두고 제 1 플라이 아이 렌즈(220)와 제 2 플라이 아이 렌즈(221)가 1set로 배치된다.
플라이 아이 렌즈(220,221)는 입사면(제 1 플라이 아이 렌즈(220))과 출사면(제 2 플라이 아이 렌즈(221))이 있는데 제 1 플라이 아이 렌즈(220) 및 제 2 플라이 아이 렌즈(221)에는 셀이 형성되어 있다. 제 1 플라이 아이 렌즈(220)는 분광 렌즈(210)로부터 제 1 플라이 아이 렌즈(220)에 입사된 광을 셀 단위로 분할하여 제 2 플라이 아이 렌즈(221)의 셀에 초점을 맞춘다. 그리고, 제 2 플라이 아이 렌즈(221)에서 광을 평행광으로 변화시켜 광을 면광원화 시켜서 출사되도록 한다. 즉, 분광 렌즈(210)를 지나온 빛은 제 1 플라이 아이 렌즈(220)를 통과하면서 역상이 되고, 제 2 플라이 아이 렌즈(221)를 통과하면서 원래대로 바뀌게 된다.
또한, 마이크로 어레이 엘이디(100)에서 출사한 빛은 균일성의 문제가 발생하기 때문에 분광 렌즈(210)로부터 입사된 광이 플라이 아이 렌즈(220,221)를 통과하게 되면 빛의 균일성이 향상되고, 출사되는 광은 동일한 휘도와 균일성을 갖도록 면광원화된다.
제 2 플라이 아이 렌즈(221)의 일측에는 집광 렌즈(230)가 형성되어 제 2 플라이 아이 렌즈(221)로부터 입사된 광은 집광 렌즈(230)에 의해 집속되어 광 손실을 최소한으로 억제시키고, 광 효율을 보다 향상시킬 수 있게 하여 투사 렌즈(240)를 사용하여 전방에 투사하게 된다.
또한, 집광 렌즈(230)는 제 2 플라이 아이 렌즈(221)와의 거리에 따라 전방으로 투사되는 빛의 조사 면적을 조절할 수 있다. 제 2 플라이 아이 렌즈(221)와 집광 렌즈(230)의 거리를 작게함으로써 빛의 조사 범위를 넓힐 수 있다. 렌즈 사이의 거리는 제 2 플라이 아이 렌즈(221)를 집광 렌즈(230)를 향해 이동시키거나, 집광 렌즈(230)를 제 2 플라이 아이 렌즈(221)를 향해 이동시켜 집광 렌즈(230)와 제 2 플라이 아이 렌즈(221)의 거리를 조절할 수 있다.
따라서, 렌즈 사이의 거리를 조절함으로써 빛의 조사 범위를 조절할 수 있기 때문에 마이크로 어레이 엘이디(100)에서 조사되는 빛은 주행 차로는 물론 갓길의 시야를 확보할 수 있어 갓길을 이용하는 보행자, 동물 또는 주차된 차량을 먼 거리에서 식별이 가능하여 운전자의 시야를 확보할 수 있는 효과가 있다.
즉, 리플렉터를 사용하지 않고 이러한 하나의 광학계(200)를 이용하여 투사렌즈(240)로 빛을 전달하기 때문에 빛의 손실이 발생하지 않아 광효율이 증가하게 되고, 빛을 멀리 조사할 수 있으며 지향성이 향상될 수 있다.
본 발명에 따른 지향성 조명장치는 운송수단용 헤드램프일 수 있다.
지향성 조명장치는 차량을 예로 하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 차량이 아닌 다른 제품에도 비행기, 선박 등을 비롯하여 운송수단을 목적으로 하는 제품에 동일하게 본 발명의 지향성 조명장치가 사용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 마이크로 어레이 엘이디 110 : 엘이디 칩
120 : 마이크로 렌즈 130 : 반도체 회로기판
140 : 드라이버 모듈 150 : 로직 회로부
160 : 파워 회로부 170 : 컨넥터
200 : 광학계 210 : 분광 렌즈
220 : 제 1 플라이 아이 렌즈 221 : 제 2 플라이 아이 렌즈
230 : 집광 렌즈 240 : 투사 렌즈
300 : 방열부재 310 : 방열판
320 : 방열핀

Claims (12)

  1. 2차원적으로 배열되고, 개별 점소등을 통해 다양한 발광 패턴을 형성하도록 배열된 픽셀을 구성하는 복수의 엘이디 칩과, 상기 엘이디 칩 상에 제공되어 상기 엘이디 칩에서 방출되는 광을 전방으로 출사시키는 마이크로 렌즈를 포함하는 마이크로 어레이 엘이디 면광원;
    상기 엘이디 칩에 연결되고, 상기 발광 패턴에 따라 각각의 엘이디 칩이 온 또는 오프되도록 상기 엘이디 칩을 스위칭하는 트랜지스터를 포함하는 반도체 회로기판;
    상기 마이크로 어레이 엘이디 면광원을 구동하는 드라이버 모듈;
    상기 마이크로 렌즈를 통해 방출된 광을 전방으로 투사시키는 투사 렌즈;
    상기 드라이버 모듈과 상기 마이크로 어레이 엘이디 면광원에서 발생되는 열을 방출시키는 방열부재; 및
    상기 마이크로 어레이 엘이디 면광원과 상기 투사 렌즈 사이에 제공되어, 상기 마이크로 렌즈로부터 방출된 광을 제어하여 상기 투사 렌즈로 전달하기 위한 광학계를 포함하고,
    상기 광학계는 상기 마이크로 렌즈를 통해 방출된 광을 집속하여 진행시키기 위한 분광 렌즈; 및 상기 분광 렌즈로부터 입사된 광을 균일화시키는 복수의 플라이 아이 렌즈 중에서 적어도 어느 하나를 포함하며,
    상기 마이크로 어레이 엘이디 면광원은 미리 설정된 발광 패턴으로 발광하는 지향성 조명장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 마이크로 어레이 엘이디 면광원의 발광면과 상기 투사 렌즈의 입사면은 서로 대향하는 지향성 조명장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 방열부재는 상기 마이크로 어레이 엘이디 면광원과 상기 드라이버 모듈이 부착되는 지지면을 제공하는 방열판; 및
    상기 방열판에서 연장되는 복수의 방열핀을 포함하는 지향성 조명장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 드라이버 모듈은,
    상기 트랜지스터를 제어하는 제어신호를 생성하는 로직 회로부; 및
    상기 제어신호에 따라 상기 마이크로 어레이 엘이디 면광원에 전류를 제공하는 파워 회로부를 포함하는 지향성 조명장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 로직 회로부와 상기 파워 회로부는 각각 상기 마이크로 어레이 엘이디 면광원 주변에 분리되어 배치되는 지향성 조명장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    주변환경을 측정하는 측정부를 더 포함하고,
    상기 측정부는 조도를 감지하는 조도센서, 지리 정보를 획득하는 지리위치 정보장치 및 전방을 촬영하는 카메라 중에서 적어도 어느 하나를 포함하며,
    상기 드라이버 모듈은 상기 측정부로부터 측정된 주변환경에 대응하여 상기 마이크로 어레이 엘이디 면광원의 발광 패턴을 변화시키는 지향성 조명장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 6에 있어서,
    복수의 미리 설정된 발광 패턴을 저장하는 발광 패턴 저장부; 및
    상기 측정된 주변환경에 대응하여 발광 패턴을 선택하는 발광 패턴 선택부를 더 포함하는 지향성 조명장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 지향성 조명장치는 운송수단용 헤드램프인 지향성 조명장치.
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