KR200325478Y1 - 간접 조명을 이용한 차량용 led램프의 구조 - Google Patents

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KR200325478Y1
KR200325478Y1 KR20-2003-0018328U KR20030018328U KR200325478Y1 KR 200325478 Y1 KR200325478 Y1 KR 200325478Y1 KR 20030018328 U KR20030018328 U KR 20030018328U KR 200325478 Y1 KR200325478 Y1 KR 200325478Y1
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형남철
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    • F21Y2115/00Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10Light-emitting diodes [LED]

Abstract

본 고안은 각각 나란히 일렬로 배치되고 서로 마주 보며 빛을 방사하는, 복수의 발광 다이오드(LED) 광원을 포함하는 제 1 광원군 및 제 2 광원군과; 제 1 광원군 및 제 2 광원군의 각각의 발광다이오드 광원으로부터 빛을 하향으로 방사시키기 위하여 상기 발광다이오드 광원마다 설치된 복수의 렌즈를 포함하는 제 1 렌즈군 및 제 2 렌즈군과; 제 1 렌즈군 및 제 2 렌즈군으로부터 하향으로 방사된 빛이, 각각 램프의 전면을 향하여 조사되도록 반사시키는 제 1 렌즈군 및 제 2 렌즈군의 각 열마다 설치된 복수의 반사면과; 램프의 전면에 제공된 광투과성 커버를 포함하는; 간접 조명을 이용한 차량용 LED 램프의 구조에 관한 것이다.
본 고안에 따르면, 종래 LED 광원을 램프의 중앙에 서로 등을 대고 배치시킬 때 램프 중앙에 발생하는 음영부가 본 고안에서는 나타나지 않게 되고, 별도의 좌우 확산패턴이 필요치 않으며, 디자인 측면에서도, 중앙으로부터 광원쪽으로 향할 수록 명암의 차이가 커지는데다 램프를 보는 위치에 따라(좌 또는 우측) 멀리 떨어진 광원쪽으로 갈수록 밝고 어두운 반사투영면적의 차이가 줄어들어서 전체적으로 띠 모양의 부드러운 계단식 조명이 구현되는 장점이 있다.

Description

간접 조명을 이용한 차량용 LED램프의 구조{Vehicle LED Lamp by indirect illumination}
본 고안은 복수의 발광 다이오드(Light-Emitting Diode, 이하 LED) 광원을 이용한 차량용 램프의 구조에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 간접조명 기술을 사용하여 빛을 조사하는 차량용 LED 램프의 구조에 관한 것이다.
최근 차량용 램프에서는 LED를 광원으로 채용하는 경향이 높다. 이는 백열전구에 비하여 작고, 가벼우며, 전력소모가 적을 뿐 아니라 발열량이 적어서 협소한 공간 안에도 배치할 수 있고, 램프의 발열에 의한 렌즈 등의 열적 영향을 고려하지 않아도 되는 장점이 있기 때문이며, 나아가 최대 광도까지 도달하는 시간이 상대적으로 짧기 때문에 속응성이 필요한 램프, 예컨대, 제동등에 사용하기에 적합하기 때문이다. 또한 LED에서 발광된 빛은 대체로 평행하게 방사되는 경향이 있으므로 렌즈나 반사경등과 결합하여 원하는 발광 패턴을 만드는 것이 수월하기 때문이다.
예컨대, 일본 특허출원 공개번호 제 11-306,810호에서는 램프의 전면에서 LED 광원이 보이지 않도록 LED 램프를 배치시킨 차량용 램프를 개시하고 있다. 이는 간접 조명을 이용하여 부드러운 빛을 조사하는 차량용 램프를 구현하기 위함이다.
또한, 미국 특허 공개번로 제 20,030,053,318호에서는 간접조명을 이용한 차량용 LED 램프를 개시하고 있다.
상기 미국 특허출원에 의하여 공개된 고안은 복수의 LED 광원을 서로 반대방향으로 램프 중앙선에 일렬로 배치시켜, LED 광원군을 형성시키고, LED 광원군으로부터 평행한 광선이 조사될 수 있는 렌즈와 상기 평행광선이 램프의 전면으로 조사되도록 제공된 반사경을 포함하고 있는데 이같은 상기 LED 광원과 렌즈의 결합은 반사경 전체에서 균등한 밝기를 갖도록 하는데 그 특징이 있다고 할수 있다.
그러나 LED 광원군을 램프 중앙선에 배치시킴으로 해서, 램프 중앙에는 필연적으로 음영부가 발생하거나, 광도가 약한 영역이 존재하게 되며, LED 광원의 수리나 교체가 필요한 경우, 상기 선행 기술에서는 하우징 내부 중앙에 위치한 광원의접근이 어려운 단점이 있다.
따라서, 본 고안의 목적은, 상술한 바와 같은 종래의 차량용 램프의 문제점을 개선시키기 위한 것으로, 복수의 LED 광원을 채용하고 간접조명 기술을 이용하여, 반사면의 위치나 보는 사람의 시각에 따라 밝기의 정도와 그 상대적 간격(또는 면적)크기가 달라지는 차량용 램프의 구조를 제공하는 데 있으며,
본 고안의 또 다른 목적은, LED 광원을 차량용 램프의 외곽에 설치함으로서 종래 상기 LED 광원이 램프 중앙부에 구성되었을 때 불가피했던 중앙 음영부의 발생을 방지할 뿐 아니라 광원등의 교체가 용이하여 램프의 유지보수가 간편함은 물론 나아가 별도로 빛을 확산시키기 위한 배광요소가 필요하지 않는 새로운 차량용 램프의 구조를 제공하려는 것이다.
또한, 본 고안에 따라 좌우에 각각 배치된 광원이 대칭되어 그 중심부로부터 각각의 광원쪽으로 향할수록 대향하여 설치된 제 1반사경군에 의하여 반사된 빛과 제 2 반사경군에 의하여 반사된 빛의 광도차이가 커져 명암차가 두드러지고, 램프의 좌 또는 우측에서 관측할 때 멀리 떨어진 광원쪽으로 갈수록 밝고 어두운 반사면의 면적차이가 점차로 줄어들면서 띠 모양의 부드러운 계단식 디자인 조명을 구현하는 것이다.
나아가 반사경의 개수를 증가시켜 이 명암구분을 연속적으로 표현 할 수 있어서 반사면 전체에서 균일한 밝기의 빛이 반사되는 것처럼 보일 수 있고 따라서 마치 도광판을 사용하여 빛을 조사하는 것 같은 조광 이미지 구현이 가능하고 반짝이는 보석과 같은 고급스러운 램프의 디자인이 가능하다.
디자인 측면에서도 반사경을 이용하여 도광판(Disk Light Guide)을 사용한 것과 같은 다양한 이미지 구현이 가능할 뿐 아니라, 반짝이는 보석과 같은 고급스러운 디자인을 제공하는 새로운 차량용 램프를 제공하려는 것이다.
도 1은 본 고안의 차량용 램프의 구조에 대한 일 실시예를 도시한 사시도.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 의한 차량용 램프의 정면도.
도 3은 도 2에서 선Ⅱ-Ⅱ을 따라 도시된 차량용 램프의 단면도.
도 4는 도 3의 반사면중 A부분을 확대한 상세 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
10 : 차량용 LED 램프 20A,20B,20C,20D : 반사면
30 : 제 1 광원군 31 : 제 1 렌즈군
40 : 제 2 광원군(40) 41 : 제 2 렌즈군
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 고안은 각각 일렬로 나란히 배치되고 서로 마주 보며 빛을 방사하는, 복수의 발광 다이오드(LED) 광원을 포함하는 제 1 광원군 및 제 2 광원군과; 제 1 광원군 및 제 2 광원군의 각각의 발광다이오드 광원으로부터 빛을 하향으로 방사시키기 위하여 상기 발광다이오드 광원마다 설치된 복수의 렌즈를 포함하는 제 1 렌즈군 및 제 2 렌즈군과; 제 1 렌즈군 및 제 2 렌즈군으로부터 하향으로 방사된 빛이, 각각 램프의 전면을 향하여 조사되도록 반사시키는 제 1 렌즈군 및 제 2 렌즈군의 각 열마다 설치된 복수의 반사면과; 램프의 전면에 제공된 광투과성 커버를 포함하는; 간접 조명을 이용한 차량용 LED 램프를 제공한다.
여기서 복수의 렌즈는 상하좌우로 방향을 변경시킬 수 있는 요동 가능한 구조로 구성될 수 있다.
상기 본 고안의 일 실시예에 추가하여, 측면에서 입사된 빛을 램프 전면으로 향하도록, 상기 반사면이 오목하게 특정 각도와 곡률로 배치시킬 수 있는, 구조물을 포함시키는 것이 바람직하나, 본 고안에서는 그 구조를 특정 시키지 않기로 한다.
또한 각각의 반사면은 렌즈로부터 방사된 평행 광선이 충돌하는 면에 설치된 복수의 반사경군을 포함하고, 반사경군은 경사진 계단 형태의 양쪽 빗면에 설치되어 있으며, 상기 반사경군은 반사되는 빛을 상하 수직 방향으로 확산시킬 수 있도록 형성된 표면을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 본 고안의 다른 실시예의 광투과성 커버는 반사되는 빛을 상하 수직 방향으로 확산시킬 수 있도록 형성된 표면을 포함한다.
이하, 본 고안의 복수의 LED 광원을 채용하고 간접조명 기술을 이용한 차량용 램프의 작용을 단계별로, 보다 구체적으로 설명한다.
상술된 바와 같이, 본 고안의 의한 차량용 램프에서는 복수의 LED 광원으로부터 방사된 빛이 광폭이 반사면을 벗어나지 않도록 렌즈를 통해 아래쪽으로 조사되고, 렌즈를 통하여 조사된 빛은 반사면에 설치된 반사경들에 의하여 램프의 전면으로 방사된다.
LED 광원별로 이에 상응하는 반사면이 제공되고 이 반사면에는 수십 개의 반사경으로 구분되어, 제 1 LED광원과 제 2 LED광원에 각각 상응하는 반사경에 의하여 램프를 보는 위치에 따라 명암이 교차하는 반사경이 다르게 보인다. 나아가, 필요시 그 반사경의 다단 개수를 늘려 반사면 전체에서 균일한 밝기의 빛이 반사될 수 있고,
또한 LED 광원이 램프의 양끝에 서로 마주보고 나란히 일렬로 배치되어, 램프 중앙선에 LED 광원을 서로 등을 대고 배치시켜 발생할 수 있는 램프 중앙의 음영부가 발생하지 않는다.
LED 광원은 그 발광패턴 자체에 직진성을 가진 확산패턴이 있고, 본 고안의 일 실시예와 같은 구조에서, LED 광원에서 조사된 빛을 반사경에 의하여 반사시키는 경우 그 자체만으로도 좌우 확산은 필요한 만큼 이루어지므로, 추가적으로 필요한 경우에는 상하 확산에 필요한 확산패턴을 LED 광원에 설치되는 렌즈나 램프전체의 광투과성 커버에 형성시키면 된다.
이때에 반사면은 램프 전면에서 볼 때 오목한 포물면을 형성시키는 구조물에 설치되게 하여 LED 광원으로부터 렌즈를 통해 조사된 빛 수평성분의 대부분이 반사되도록 한다.
반사면에 복수의 반사경이 다단으로 설치되고, 그 개수를 늘릴 경우 LED 광원으로부터 렌즈를 통해 조사된 빛이 반사면 전체에서 균일한 밝기를 가지고 방사됨으로 마치 도광판을 사용하여 빛을 조사하는 것 같은 조광 이미지 구현이 가능하고 반짝이는 보석과 같은 고급스러운 램프의 디자인이 가능하다.
이하, 도면을 참고하여 본 고안의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 본 고안을 예시하기 위한 것이며, 본 고안의 보호 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
도 1은 본 고안의 차량용 램프의 구조에 대한 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도면에서 도시된, 차량용 LED 램프(10)는 미등 또는 회전신호등이나 후방의 안개등, 후진등과 같은 역할을 하도록 설치하는 것이 일반적이다.
상기 도면에서 도시된 것처럼, 차량용 램프(10)는 4개의 LED 광원(30A,30B,30C,30D)이 일렬로 배치되는 제 1 광원군(30)과 4개의 LED 광원(40A,40B,40C,40D)이 일렬로 배치되는 제 2 광원군(40) 및 복수의 반사경이 설치된 4개의 열로 구성된 반사면(20A,20B,20C,20D)이 제공된다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 의한 차량용 램프의 정면도이며, 도 3은 도 2에서 선Ⅱ-Ⅱ을 따라 도시된 차량용 램프의 단면도이고, 도 4는 도 3의 반사면 중 A부분을 확대한 상세 단면도이다.
도면에서 도시된 차량용 LED 램프(10)는 주로 고급스러운 디자인이 반영될 필요가 있는 차량의 전후방 좌우 코너부에 설치되거나 후방의 제동등 근처에 설치되는 것이 일반적이다.
상기 도면에서 도시된 것처럼, 차량용 램프(10)는 4개의 LED 램프(30A,30B, 30C,30D 또는 40A,40B,40C,40D)가 각각 설치되는 2개의 광원군(30 또는 40)과 복수의 반사경(20a, 20b, 20c, 20d, 20a',20b',20c',20d')이 설치된 4개의 열로 구성된 반사면(20A,20B,20C,20D)과 렌즈군(31,41)이 설치되는 구조물(11) 및 광투과성 커버(50)에 의하여 밀폐되어 있다.
도 3과 도 4를 참조하여 설명하면, 제 1광원군(30)과 제 2광원군(40)은 동시에 혹은 구분지어, 구조물(11)에 지지되고 서로를 향하여 마주보며 배치된다. 그러나 상기 광원군의 조사방향은 상술된 방향에 한정되는 것은 아니며, 상기 광원군이 반사면(20)의 중심을 향하여 아래쪽으로 향할 수 도 있다. 특히 별도의 확산렌즈를 설치하지 않는 경우 상기와 같은 배향은 매우 유용하다.
이와 같이 LED 광원이 램프의 양끝에 서로 마주보고 나란히 일렬로 배치되어, 전술된 선행기술에서 램프 중앙선에 LED 광원을 서로 등을 대고 배치시킬때 발생할 수 있는 램프 중앙에 발생하는 음영부가 본 고안에서는 나타나지 않는다.
제 1 렌즈군(31) 및 제 2 렌즈군(41) 각각은 각각의 제 1광원군(30)과 제 2광원군(40)의 각각의 LED 램프(30,40)로부터 방사된 빛이 정면을 향하여 혹은 하향으로 조사될 수 있도록 확산패턴이 형성된 프레즈널 렌즈(Fresnel Lenses) (31A,41A)로 구성되어 있다. 이때 각각의 렌즈군(31 및 41)은 상하좌우로 요동(tilting)가능한 구조로 형성시킬 수도 있다.
각각의 LED 램프(30A 및 40A)에 대응하는 제 1 반사면(20A)은 LED 램프(30A 또는 40A)를 통하여 직접 방사되거나, 렌즈(31A 또는 41A)를 통과하여 조사된 빛이 차량용 램프 전면을 향하여 반사되도록 오목한 포물면 형태의 구조물(11) 전면위에 그리고, LED 램프(30A 또는 40A) 아래에 일체로 구성된다. 또한 제 1 반사면(20A)은 LED 램프(30A)와 렌즈(31A)에 대응하여 빛을 반사하는 제 1 반사경군(20a, 20b, 20c, 20d) 및 LED 램프(40A)와 렌즈(41A)에 대응하여 빛을 반사하는 제 2 반사경군(20a',20b',20c',20d')으로 구분될 수 있다.
상기와 같이 LED 광원별(30A 또는 30B 또는 30C 또는 30D)로 이에 상응하는 반사면(20A 또는 20B 또는 20C 또는 20D)이 제공되고, 이 반사면은 복수의 반사경군(20a, 20a')으로 나뉘고 상기 복수의 반사경군은 제 1 광원군으로부터 방사된 빛이 반사되는 제 1 반사경군(20a , 20b , 20c 또는, 20d)과 제 2 광원군으로부터 방사된 빛이 반사되는 제 2 반사경군(20a' , 20b' , 20c' 또는, 20d')으로 구분되어, 제 1 광원군(30)측 전방에서는 제 1반사경군이 밝게 빛나 보이고, 제 2 광원군(40)측 전방에서는 제 2 반사경군이 밝게 빛나 보인다.
본 고안에 의한 이러한 배치에 따라 좌우에 각각 배치된 광원이 대칭되어 그 중심부로부터 각각의 광원쪽으로 향할 수 록 교대로 설치된 제 1반사경군에 의하여 반사된 빛과 제 2 반사경군에 의하여 반사된 빛의 광도차이가 커져서 명암차가 두드러지고 전방에서 볼 때 중심부에서 광원쪽으로 갈 수록 교대로 설치된 제 1 반사경군의 반사투영면적과 제 2 반사경군의 반사투영면적의 차이가 커져 부드러운 계단식 디자인 조명이 구현된다.
나아가 반사경의 개수를 증가시켜 이 명암구분을 연속적으로 표현 할 수 있어서 반사면 전체에서 균일한 밝기의 빛이 반사되는 것처럼 보일 수 있고 따라서 마치 도광판을 사용하여 빛을 조사하는 것 같은 조광 이미지 구현이 가능하고 반짝이는 보석과 같은 고급스러운 램프의 디자인이 가능하다.
본 고안의 다른 실시예서는 각각의 반사경군(20a, 20b, 20c, 20d, 20a',20b',20c',20d')은 LED 램프로부터 조사된 빛이 차량용 램프의 상하로 확산될 수 있도록 대체로 곡면이 형성되어 있다. 그러나 반드시 이에 한정되지 아니하며, 상기 광투과성 커버(50)에 상하 확산패턴을 형성시켜 조사되는 빛의 상하 확산을 유도할 수도 있다.
또한 LED 광원은 그 발광패턴 자체에 직진성을 가진 확산패턴으로 인하여, LED 광원에서 조사된 빛을 반사경에 의하여 반사시키는 경우 그 자체만으로도 좌우 확산은 필요한 만큼 이루어 질 수 있을 뿐 아니라, 추가적으로 필요한 경우에는 상하 확산에 필요한 확산패턴을 LED 광원에 설치되는 렌즈나 램프전체의 광투과성 커버에 형성시키는 것이다.
본질적으로 본 고안의 실시예서는 각각의 반사면(20A,20B,20C,20D)을 일정 각도와 곡률로 설계하여 광원으로부터 조사된 빛이 전면으로 향하도록 제어하고 있으며, 반사면(20)이 오목한 포물면 형태로 설치되고, 각 반사경(20)은 반사면 하나의 열마다 복수의 경사진 계단 형태 혹은 프리즘 형태의 빗면에 설치된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면,
LED 광원이 램프의 양끝에 서로 마주보고 나란히 일렬로 배치되어 빛을 내보냄으로서 종래 램프 중앙선에 LED 광원을 서로 등을 대고 배치시켰을 때 발생하는 램프 중앙의 음영부를 나타나지 않게 할 수 있을뿐 아니라 LED 광원등 부품의 교체나 유지보수가 용이한 장점이 있다.
또한 LED 광원은 그 발광패턴 자체에 직진성을 가진 확산패턴이 있고, 본 고안의 일 실시예와 같은 구조에서, LED 광원에서 조사된 빛을 반사경에 의하여 반사시키는 경우 그 자체만으로도 좌우 확산은 필요한 만큼 이루어지므로, 추가적으로 필요한 경우에는 상하 확산에 필요한 확산패턴을 LED 광원에 설치되는 렌즈나 램프전체의 광투과성 커버에 형성시키면 된다. 따라서 별도의 좌우 확산패턴이 불필요하여 경제적이다.
디자인 측면에서 볼 때, 램프를 보는 시야의 위치에 따라 밝게 빛나는 반사경과 어두운 반사경이 다르게 보일 수 있는데, 좌우에 각각 배치된 광원이 대칭되어 그 중심부로부터 각각의 광원쪽으로 향할수록 교대로 설치된 제 1반사경군에 의하여 반사된 빛과 제 2 반사경군에 의하여 반사된 빛의 광도차이가 커지는데다 관측자의 위치에 따라 각 반사면의 명암이 다르게 변하고 그 상대적 크기도 연속적으로 바뀜으로서 부드럽고 은은한 계단식 조명을 실현할수 있는것이다,
나아가 반사경의 개수를 증가시켜 이 명암구분을 연속적으로 표현 할 수 있어서 반사면 전체에서 균일한 밝기의 빛이 반사되는 것처럼 보일 수 있고 따라서 마치 도광판을 사용하여 빛을 조사하는 것 같은 조광 이미지 구현이 가능하고 반짝이는 보석과 같은 고급스러운 램프의 디자인이 가능하다.

Claims (8)

  1. 차량용 램프에 있어서:
    각각 나란히 일렬로 배치되고 서로 마주 보며 빛을 방사하는, 복수의 발광 다이오드(LED) 광원을 포함하는 제 1 광원군 및 제 2 광원군과;
    상기 제 1 광원군 및 제 2 광원군의 각각의 상기 발광다이오드 광원으로부터 빛을 하향으로 방사시키기 위하여 상기 발광다이오드 광원마다 설치된 복수의 렌즈를 포함하는 제 1 렌즈군 및 제 2 렌즈군과;
    상기 제 1 렌즈군 및 제 2 렌즈군으로부터 하향으로 방사된 빛이, 각각 램프의 전면을 향하여 조사되도록 반사시키는 상기 제 1 렌즈군 및 제 2 렌즈군의 각 열마다 설치된 복수의 반사면과;
    상기 램프의 상기 전면에 제공된 광투과성 커버를 포함하는;
    간접 조명을 이용한 차량용 LED 램프의 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 측면에서 입사된 빛을 램프 전면으로 향하도록, 상기 반사면이 오목하게 특정 각도와 곡률로 배치시킬 수 있는, 구조물을 더 포함하는 간접 조명을 이용한 차량용 LED 램프의 구조.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 복수의 렌즈는 상하좌우로 방향을 변경시킬 수 있는 요동 가능한 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 간접 조명을 이용한차량용 LED 램프의 구조.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 복수의 반사면은 상기 렌즈로부터 방사된 평행 광선이 충돌하는 면에 각각 설치된 복수의 반사경군을 포함하고, 복수의 반사경군은 제 1 광원군으로부터 방사된 빛이 반사되는 제 1 반사경군과 제 2 광원으로부터 방사된 빛이 반사되는 제 2 반사경군이 교대로 설치되는, 간접 조명을 이용한 차량용 LED 램프의 구조.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 반사경군은 경사진 계단 형태의 양쪽 빗면에 설치되는 것을 특징으로 하는 간접 조명을 이용한 차량용 LED 램프의 구조.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 반사경군은 반사되는 빛을 상하 수직 방향으로 확산시킬 수 있도록 형성된 표면을 포함하는 간접 조명을 이용한 차량용 LED 램프의 구조.
  7. 제 4항에 있어서, 상기 광투과성 커버는 반사되는 빛을 상하 수직 방향으로 확산시킬 수 있도록 형성된 표면을 포함하는 간접 조명을 이용한 차량용 LED 램프의 구조.
  8. 제 4항에 기재된 차량용 램프에 있어서:
    상기 복수의 렌즈는 상하좌우로 방향을 변경시킬 수 있도록 요동 가능한 구조로 구성되고;
    상기 반사경은 경사진 계단 형태의 양쪽 빗면에 설치되고;
    상기 반사경은 반사되는 빛을 상하 수직 방향으로 확산시킬 수 있도록 형성된 표면을 포함하며;
    상기 광투과성 커버는 반사되는 빛을 상하 수직 방향으로 확산시킬 수 있도록 형성된 표면을 더 포함하는;
    간접 조명을 이용한 차량용 LED 램프의 구조.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200458317Y1 (ko) 2010-10-25 2012-02-24 김재성 증폭부를 갖는 엘이디 조명등
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