KR20080080309A

KR20080080309A - 광지향용 조명 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20080080309A
Application number: KR1020087014496A
Authority: KR
Inventors: 랄프-후버트 페터스; 삼베르 마르크 안드레 드; 오스 코엔 반; 노르베르투스 안토니우스 마리아 스웨게르스; 에그베르트 렌데린크; 헤스위크 요하네스 안토니우스 아드리아누스마리아 반; 요한-요세프 코홀
Original assignee: 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2005-11-17
Filing date: 2006-11-09
Publication date: 2008-09-03
Also published as: US20080316764A1; JP2009516347A; EP1954978B1; WO2007057818A2; TWI403667B; JP5033134B2; WO2007057818A3; KR101345368B1; CN101310141A; TW200736538A; EP1954978A2; US7798691B2; CN101310141B

Abstract

LED 모듈은 열 전도 물질로 만들어진 기저부(10)와 함께 기재된다. LED 소자(32)는 기저부의 공동(11) 내에 배열된다. 콜리메이터 반사경(70)은 반사면(24, 64, 66a)에 의해 형성된다. 이들 세 반사면(66a, 66b, 64)은 공동(11) 내에 수용된 플라스틱 삽입부(60) 상에 제공된다. 또 다른 반사면(24)은 기저부(10) 그 자체 상에 제공된다. 이 표면(24)은 직선 경계선(50)을 구비한다. 콜리메이터 반사경(70)은 LED(32)로부터의 빛을 반사하도록 배열되어 직선 경계선(50)에 의해 컷오프(72)가 형성된다. 이렇게 가장 중요한 광학적 요소로서의 컷오프를 기저부(10) 그 자체 내에 일체화함으로써, 높은 정확성이 달성된다.

조명 장치, 광 지향 장치, LED 조명, 차량 헤드라이트, 차량 LED 조명 장치

Description

광지향용 조명 장치 및 방법 {LIGHTING DEVICE AND METHOD FOR DIRECTING LIGHT}

본 발명은 조명 장치 및 차량 헤드라이트와, LED 조명 소자로부터 방출되는 빛을 지향하기 위한 방법에 관한 것이다.

LED 조명 기술은 많은 영역에서 적용가능하게 되었다. 특히 차량 조명에서, 오늘날 LED 조명 소자를 사용하는 헤드램프가 제안되었다. 차량의 전방 조명을 위해서는 선명한 컷오프(cut-off)를 포함하는 소정의 광분포가 반드시 필요하다.

미국 특허 출원 공개 제2005/0057917호는 LED 광원을 사용한 차량 램프를 개시한다. 광원은 열방사 코어로 형성된 기저부를 포함한다. 기저부의 공동에는 LED 칩이 장착된다. 기저부 상에는 차량 헤드라이트용 광 분배 패턴에 적합한 컷오프를 형성하기 위한 광차폐부를 포함한 광학 부재가 배치된다. 광차폐부의 내측 표면은 제1 반사면으로서 형성될 수 있고, 기저부 공동의 내측 표면은 제1 표면을 향하는 제2 반사면을 포함할 수 있다.

종래의 차량 헤드라이트 및 조명 장치에서는, 예컨대 미국 특허 출원 공개 제2005/0057917호의 광차폐부와 같은 컷오프를 형성하는 요소가 정확히 배열되어야 하는 문제가 있다. 따라서 광차폐부는 아주 작은 오차로 배열될 필요가 있으며, 이는 종종 후속 조정 과정을 포함하는 복잡하고 고비용의 생산 절차로 이어지게 된다.

본 발명의 목적은 조명 장치 및 차량 헤드라이트와, 컷오프의 위치 설정의 향상된 정확성을 얻을 수 있는 LED 조명 소자로부터 방출된 빛을 지향하는 방법을 제공하는 것이다.

이런 목적은 청구항 1에 따른 조명 장치와, 청구항 9에 따른 차량 헤드라이트와, 청구항 10에 따른 방법과, 청구항 11에 따른 조명 장치에 의해서 해결될 수 있다. 종속항은 본 발명의 양호한 실시예를 언급한다.

본 발명에 따르면, 조명 장치는 열 전도 물질로 만들어진 기저부와, 기저부에 배열된 LED 조명 소자를 포함한다. 양호하게는, 기저부는 알루미늄과 같은 금속 물질로 만들어진다. 이런 방식으로 기저부는 LED 조명 소자에서 발생되는 열의 방열체(heat sink)로서의 역할을 할 수 있다.

LED 소자로부터 방출된 빛을 지향하기 위하여, 복수의 반사면을 포함할 수 있는 콜리메이터(collimator) 반사경이 제공된다. 적어도 하나의 직선 경계선을 구비한 제1 반사면이 적어도 존재한다. 제1 반사면은 LED 소자로부터의 빛을 반사하도록 배열된다. 컷오프, 즉 콜리메이터 반사경에 의해 달성된 광분포에서 조명이 거의 없거나 아예 없는 영역으로부터 양호한 조명의 영역을 경계짓는 선이 경계선에 의해 형성된다. 그러므로 반사면의 직선 경계가 LED 소자에 대하여 떨어진 반사면의 단부에 위치하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 컷오프를 생성하는 경계선을 포함하는 반사면은 기저부의 일 표면이다. 직선 경계선은 양호하게는 기저부에 배열된 에지이다. 컷오프 요소가 별도의 몸체이고 기저부에 어떤 방식으로 고정되던 종전 기술의 해결책과는 달리, 여기서는 기저부의 일 부분 자체가 컷오프 요소로서의 역할을 한다. 이는 컷오프 요소를 장착할 때 발생하는 허용 오차를 제거한다. 컷오프를 형성하는 부품은 가장 중요한 광학적 요소이므로 이런 점에서 특별히 유리하다. 기저부 상에 장착되는 LED 소자와 기저부의 일 부분인 반사면의 상대적인 위치 설정은 꽤 정확해야 한다.

또 다른 이점으로, 본 발명에 따른 조명 장치는 생산하기 쉽다. 부품 수는 매우 적다. 그럼에도 불구하고 조명 장치는 기계적(기저부의 장착), 열적(열 전도성 기저부) 및 광학적(컷오프) 성향에서 명확한 인터페이스를 구비한다.

양호한 일 실시예에서, 제1 반사면은 평면이다. 여기서 제2 경계선으로 지칭되는 일 경계선은 LED 조명 소자에 더 가까이 배열된다. 컷오프를 생성하기 위해 사용되는 직선 경계선인 평면의 단부에 대향하는 경계선은 LED 조명 소자로부터 이격된 떨어진 단부를 위해 배열된다. 이러한 반사면은 뿔형태의 비대칭 콜리메이터의 일부를 형성할 수 있다. 평평한 면은 높은 정확도를 가지고 생산될 수 있다.

또 다른 양호한 실시예에 따르면, 기저부는 적어도 하나의 기계적 기준 요소를 포함한다. 기계적 기준 요소는 기계적 접촉을 통하여 기저부의 위치 설정을 위한 외부 기준을 제공하는 역할을 한다. 평평한 면, 홈, 핀, 보어, 웨브 또는 다른 공동 또는 표고부(elevation)를 포함하는 기계적 기준으로서 사용될 수 있는 다양한 형태가 있다. 적어도 하나의 기계적 기준 요소는 경계선과의 미리 정해진 관계로 제공된다. 이러한 기계적 기준 요소는 차량 헤드라이트 내에 기저부가 정확히 장착 될 수 있도록 한다. 차량 헤드라이트 몸체는 조명 장치의 기계적 기준 요소에 대응하는 형상을 구비한 하나 이상의 헤드라이트 기준 요소를 포함하여 헤드라이트 기준 요소가 기계적 기준 요소를 결합하게 허용한다. 이러한 방식으로, 차량 헤드라이트 내에 기저부가 정확히 장착되며, 광분포의 가장 중요한 부분으로서의 컷오프가 기저부의 일 부분 그 자체에 의해 형성되므로 정확한 광분포도 제공될 수 있다. 이러한 방식에서는, 헤드라이트 내의 기계적 기준 요소로부터 컷오프 요소까지의 연쇄적인 허용 오차가 종전 기술의 해결책에 비해 상당히 단축된다. 또 다른 양호한 실시예에서, 적어도 하나의 기계적 기준 요소가 컷오프를 생성하는 경계선에 평행하게 뻗어 있는 선에 배열된다. 이는 차량 헤드라이트에 대하여 컷오프의 정확한 정렬을 달성하는데 특별히 편리하게 한다.

특별히 양호한 실시예에서, 기저부는 LED 조명 소자가 장착되는 공동을 포함한다. 삽입부는 공동 내부에 삽입되어, 그 안에 적어도 부분적으로 수용된다. 삽입부는 적어도 하나, 양호하게는 콜리메이터 반사경의 남아있는 모든 반사면을 포함한다. 이러한 반사면은 양호하게는 반사 코팅을 구비한다. 삽입부는 공동 내에 삽입됨으로써 쉽게 위치될 수 있고, 삽입부는 벽들 사이 또는 공동을 형성하는 다른 요소들 사이에 양호하게 끼워져 추가적인 조정 없이도 양호한 기계적 고정과 정확한 위치 설정이 보장된다. 또한 금속 기저부의 공동 내에 LED 소자를 장착하는 것은 전자기 적합성(EMC; electromagnetic compatibility)면에 있어서 유리할 수도 있다.

양호하게는, 삽입부는 플라스틱 물질로 만들어지고, 사출 성형으로 형성될 수 있다. 전자기 적합성 특성을 더욱 강화하기 위하여, LED 소자와 이에 연결되는 전기 리드를 차폐하는 물질이 선택될 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서, 삽입부를 형성하는 플라스틱 물질 내로 성형되는 전기 접촉부가 있다. 이들 전기 접촉부는 LED 조명 소자에 전기적으로 연결되어 LED 전기 소자로부터 전력 공급원까지의 연결을 제공하게 된다. 이 실시예는 조명 장치의 구성을 단순화시켜, 선택적으로 커넥터는 물론, 기저부(제1 반사면을 구비)와, LED와, 삽입부(또 다른 반사면 또는 전기 접촉부)로만 조명장치 전체가 이루어진다. 커넥터는 심지어 삽입부와 일체화될 수 있다. 이는 아주 단순한 구성과 적은 부품수, 그리고 비용 효율이 높으면서도 정확한 생산을 이끌어 낸다.

또 다른 양호한 실시예에서, 전기 회로는 삽입부의 전기 접촉부에 연결된다. 전기 회로는 삽입부 내부에 성형되거나, 다르게는 삽입부 상에 장착된다. 전기 회로는 LED 드라이버의 기능을 수행하여 조명 장치를 구동하는데 필요한 모든 것이 예컨대 차량 조명의 경우에서는 자동차 배터리 전압과 같은 구동 전압을 가하게 된다.

플라스틱 물질 내부에 성형된 전기 접촉부를 포함하는 삽입부를 갖춘 앞서 기재된 조명 장치의 실시예는 청구항 1에 따른 해결 방법과는 다른 별도의 이점도 있으며, 그러므로 별개의 발명으로 간주된다. 청구항 11에 따른 조명 장치에서, 삽입부는 기저부의 공동 내에 적어도 부분적으로 수용된다. 삽입부는 콜리메이터 반사경의 일 반사면을 적어도 포함한다. 삽입부는 플라스틱 물질로 만들어진다. 접촉부는 플라스틱 물질 내에 성형된다. 삽입부가 일체형으로 형성된 전기 커넥터(예컨대 플러그)를 포함하는 것과 접촉부가 플러그에 전기적으로 연결되는 것은 가능하다.

청구항 9에 따른 차량 헤드라이트에서, 앞서 설명한 바와 같은 조명 장치는 차량 헤드라이트 몸체 내에 장착된다. 차량 헤드라이트 몸체는 하나 이상의 헤드라이트 기준 요소를 포함하여 조명 장치 상에 제공된 하나 이상의 기계적 기준 요소와 결합한다. 이러한 방식으로 정확한 장착이 보장된다.

본 발명의 이들 태양 및 다른 태양은 아래에 기술된 실시예를 참조하여 명확해지고 명료해 질 것이다. 이들 실시예는 도면을 참조하여 기술될 것이다.

도1은 조명 장치의 제1 실시예의 기저부의 사시도를 도시한다.

도1a는 제1 실시예의 LED 소자의 사시도를 도시한다.

도2는 도1a의 LED 소자를 구비한 도1의 기저부의 사시도를 도시한다.

도3a 내지 도3c는 도1a의 LED 소자의 상이한 제작 과정의 사시도를 도시한다.

도4는 도1의 기저부와 삽입부를 구비한 조명 장치의 제1 실시예의 부분 단면 사시도를 도시한다.

도5는 도4의 조명 장치의 조립된 사시도를 도시한다.

도6은 도5의 기저부에서 선A-A를 따라 취한 단면을 도시한다.

도7은 도5의 조명 장치로부터 얻어진 광분포의 단순화된 투사 영상의 개략도를 도시한다.

도8은 복수의 도5의 조명 장치로부터 얻어진 광분포의 단순화된 투사 영상의 개략도를 도시한다.

도9a, 도9b, 도10a, 도10b, 도11a, 도11b는 차량 헤드라이트 내의 조명 장치의 장착을 도시하고 있다.

도12a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 삽입부의 사시도를 도시한다.

도12b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기저부의 사시도를 도시한다.

도13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 조명 장치의 분해 사시도를 도시한다.

도14a와 도14b는 제2 실시예에 따른 조명 장치의 사시도를 도시한다.

도15a는 제1 변형에 따른 도14a의 조립된 조명 장치에서 선B-B를 따라 취한 단면을 도시한다.

도15b는 제2 변형에 따른 도14a의 조립된 조명 장치에서 선B-B를 따라 취한 단면을 도시한다.

도1은 LED 모듈(1)로도 지칭되는 조명 장치(1)의 기저부(10)를 도시한다. 기저부(10)는 알루미늄으로 이루어진다. 기저부는 방열체(heat sink)의 기능을 갖는다. 기저부는 냉각핀(12)을 포함하는 열 방사 구조체를 구비한다. 기저부(10)의 상부에는, 커넥터(16)가 수용되는 절취부(14)가 형성된다. 커넥터(16)는 플러그(커넥터(16)의 배면측상; 도1에 도시되지 않음)와 플러그에 전기적으로 연결된 두 개의 접촉부(18)를 포함한 플라스틱 부품이다.

기저부(10)는 전면부(13) 내에 제공되고 측벽(15)과 접하는 공동(11)을 포함한다. 공동(11)의 바닥에는 두 개의 돌출된 정렬핀(22)을 구비한 장착면(20)이 있다. 반사경 표면의 기능을 수행하는 표면(24)은 장착면(20) 옆에 배열된다.

도1a는 LED(32)를 포함하는 LED 조명 소자(30)를 도시한다. LED 조명 소자(30)는 이 요소의 조립체를 도시하는 도3a 내지 도3c에서 더 자세히 볼 수 있다.

기판(34)은 접촉띠(38)로 마무리되는 전기 리드면(36)으로 구성된다(도3a). LED 소자(32)는 접촉 영역 상에 장착되고(도3b), 전기적으로 연결된다. 전기 리드(42)는 90°로 구부러진 금속 박판으로 만들어지고, 접촉부(38) 상에 장착된다. 기저부(알루미늄)와 LED 간의 상이한 열 팽창 계수로 인한 기계적 스트레스로부터 야기되는 문제를 극복하기 위하여, LED(32)는 상이한 물질층을 갖춘 스택 상에 장착된다.

도2는 LED(32)를 구비한 LED 조명 소자(30)가 기저부(10) 상에 어떻게 장착되는지를 도시한다. LED 조명 소자(30)의 기판(34)은 장착면(20) 상에 위치하고 아교질, 납땜, 기계적 나사결합 또는 메탈 립/핀의 변형을 사용하여 고정된다. 구부러진 리드(42)의 단부는 납땜, 융합, 아교질, 스프링 장착식 압력 접촉 또는 접촉부의 비틀림에 의해 커넥터(16)의 전기 접촉부(18)에 연결된다.

이러한 방식으로 LED 조명 소자(30)는 기저부(10) 상에 단단히 그리고 정확히 장착된다. LED(32)는 기저부(10)와 양호한 열 접촉을 하며, 커넥터(16)으로의 전기적 연결이 보장된다.

LED 조명 소자(30)가 기저부(10) 상에 장착되어 LED(32)는 반사면(24) 바로 옆에 배열된다. 반사 덮개(48)는 반사면(24) 상에 제공된다.

덮개(48)는 기저부의 표면(28) 상에 예컨대 아교질과 같은 방법에 의해 고정되는 반사 호일일 수 있다. 다르게는, 반사 성질은 표면 상에 반사층을 증기 증착하여 얻어질 수 있다.

후술하는 바와 같이, 반사면(24)은 LED(32)로부터 방출되는 빛을 지향하기 위하여 사용되는 비대칭 콜리메이터(collimator)의 일 부분이다. 반사면(24)은 평면이다. 반사면은 대향하는 전방 에지(50)와 평행 후방 에지(52)를 구비한 사다리꼴 형상이다. 전방 에지(50)는 직선이다. 반사면(24)의 전방 에지(50)는 LED 모듈에 의해 얻어진 광분포에서 컷오프를 생성하는데 사용되며 이는 뒤에서 명확해 질 것이다.

기저부(10)는 다수의 외부 기계적 기준 요소를 포함한다. 도2에서 도시된 바와 같이, 이들은 기저부(10)의 전방 에지에 배열된 경사면(44a, 44b)을 포함한다. 이들 면(44a, 44b)은 기저부(10)의 전방 평면(13)에 대해 일정한 각도로 배열되고, 도시된 예시에서는 45°이며, 예컨대 차량 헤드라이트와 같은 조명 조립체 내에서 기저부가 정확히 위치하도록 보장하는 기계적 기준 요소로서의 역할을 한다.

다른 기계적 기준 요소로서, 홈(46)이 기저부(10)의 전방 표면(13)상에 제공된다. 홈(46)은 반사면(24)의 컷오프 에지(50)에 나란히 뻗도록 구성된다.

도4 및 도5는 LED 모듈(1) 조립체를 도시한다. 공동(11) 내에 장착되고 커 넥터(16)에 전기적으로 연결된 LED 조명 소자(32)와 예비 결합된 기저부(10) 내로 삽입부(60)가 삽입된다. 도5에서 도시된 바와 같이, 삽입부(60)는 공동(11) 내에서 측벽(15) 사이에 정확히 끼워져, 기저부(10)에 대하여 정확히 위치하게 된다.

또한, 도12a에서 도시된 위치 설정 핀과 같은 유도 장치나 위치 설정 요소를 더 제공하는 것이 가능하다.

삽입부(60)는 사출 성형으로 만들어진 플라스틱 부품이다. 그것은 반사면을 구비한 콜리메이터 부분(62)을 포함한다. 반사면(24)의 경우와 같이, 콜리메이터의 반사면은 삽입부(60)에 적용되어 접착된 반사 호일, 또는 반사 물질을 갖는 증기 증착된 층을 포함할 수 있다.

도5에서 도시된 바와 같이 삽입부(60)가 기저부(10) 내로 수용됨에 따라, 그것의 콜리메이터 부분(62)의 반사면은 기저부의 반사면(24)과 함께 콜리메이터 컵(70)을 형성한다. 도6의 단면도에서 알 수 있듯이, 기저부(10)의 반사면(24)과, 공동(11) 내에 배열된 삽입부(60)의 반사 상부면(64)과, 도6에는 하나만이 표시된 반사 측면(66a, 66b)에 의해 형성된 콜리메이터(70) 중심에 기저부(10)의 공동 내에 장착된 LED 소자(32)가 위치한다. 콜리메이터(70)는 전부 평면으로 구성되었고, 하부면(24)과 측면(66a, 66b)은 완벽한 평면이며, 상부면(64)은 두 개의 평면 부분으로 나눠진다. 상부면(64)의 제1 부분은 기저부의 반사면(24)에 대하여 15°의 각도로 배열된다.

도6에 도시된 바와 같이, 직선 에지(50)는 LED 소자(32)로부터 떨어진 단부에서 평면 반사면(24)을 접하고 있다. 콜리메이터(70)에 의해 얻어진 광분포에서, 에지(50)는 뚜렷한 명암 컷오프를 제공한다. 개략도로서의 도7은 투사된 영상으로서 유사하고 이상적인 광분포를 도시한다. 이 도면에서 직선(72)처럼 명확한 수평 컷오프가 나타난다.

양호한 실시예에서의 콜리메이터(70)의 정확한 구성은 전부 평면으로 구성되는 것이지만, 예컨대 만곡된 표면과 같은 상이한 형상의 표면을 포함할 수 있다. 그러나 에지(50)에 의해 뚜렷한 명암 컷오프를 갖는 광분포가 얻어지는 것은 필수적이다.

차량 조명을 위한 뚜렷한 컷오프를 갖는 양호한 광분포를 달성하기 위하여, 복수의 LED 모듈(1)이 배열되어 이들의 광분포를 겹칠 수 있다. 도8에 도시된 바와 같이 차량 전방 조명을 위한 규정된 광분포를 달성하기 위하여, 이들 LED 모듈의 하나 이상은 15°의 각도에서 배열된다.

쉽게 알수 있듯이, 도8에서 도시되는 광분포를 겹치기 위해서는 모든 LED 모듈(1)이 정확히 위치하는 것이 중요하고, 그 결과 명암 컷오프선(72)은 설정된 위치에 있게 된다. 도9a에 도시된 바와 같이, 완성된 모듈(1)은 차량 헤드램프(76;부분만 도시됨)의 일 부분으로 수용된다. 홈(46)은 물론 기계적 기준 요소면(44a, 44b)은 모듈을 정확히 위치시키는 역할을 한다. 홈(46)은 컷오프 에지(50)에 정확히 평행하게 배열된다. 컷오프 에지(50)는 물론 홈(46) 모두가 기저부(10)의 부분이므로, 이들의 상대적인 위치는 정확히 알 수 있고, 따라서 추가적인 조정 없이 높은 정확성을 달성할 수 있다.

도9a와 도9b 내지 도11a와 도11b에서 차량 헤드램프 내에서 모듈(10)이 장착 되는 것이 도시된다. 창문 형상 장착판(77)과 차량 헤드라이트의 렌즈(78)가 도시된다. 장착판(77)은 차량 헤드램프 하우징(71;점선으로 상직적으로만 도시됨)의 부분이거나 그곳에 고정된다. 장착판(77)은 차량 헤드램프(76)의 일체형 부분이므로, 렌즈(78)의 광학축에 대한 위치 설정은 꽤 정확하다.

도9a, 9b는 모듈 장착 전의 장착판(77)과 모듈(10)의 분해도를 도시한다. 모듈(10)은 창문 형상 장착판(77)에 가압되고 나사(79)에 의해 그곳에 고정된다. 장착판(77)은 그 외측면에 제1 위치 설정 핀(81a)과 제2 위치 설정 핀(81b)를 포함한다. 이들 위치 설정 핀(81a, 81b)은 장착판(77) 상에 모듈이 장착될 때 모듈(10)을 정확히 위치시키는 역할을 한다.

도11b에서 볼 수 있듯이, 장착판(77)의 제1 위치 설정 핀(81a)은 모듈(10)의 홈(46)과 결합한다. 따라서 광학축에 대한 회전에 관하여 정확한 위치 설정이 보장된다.

동시에, 제2 위치 설정 핀(81b)은 경사진 기준면(44a, 44b)와 결합한다. 모듈(10)이 나사(79)에 의해 장착판(77)을 향해 가압되므로, 제2 기준 핀(81b)과 기준면(44a, 44b) 간의 결합은 모듈(10)을 중앙으로 위치시키고 수평 방향에서의 정확한 위치 설정을 달성케 하는 역할을 한다.

도12a 내지 도15를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예가 기재된다. 제2 실시예에 따른 LED 모듈(1)의 구조는 주로 앞서 기술된 제1 실시예에 대응하므로 이미 기재된 부분은 다시 한번 자세히 기재되지 않을 것이다. 오히려 제1 실시예와 제2 실시예 간의 차이점만이 설명될 것이다.

제2 실시예에서, 접촉부(80)는 삽입부(60') 내에 성형되고 플러그(16)는 삽입부(60')에 의해 일체형으로 형성된다. 제2 실시예의 삽입부(60')는 반사면을 구비한 콜리메이터 부품(62)도 포함한다. 삽입부(60')의 사출 성형된 플라스틱 몸체 내에서, 금속판 웨브(80; sheet metal web; 도12a에서 플러그(16)의 접촉부(17)처럼으로만 보임)가 전기 접촉부로서 내장된다. 전기 커넥터 내에 성형함으로써 접촉부를 형성하는 것 그 자체는 성형 회로 부품(MID; molded interconnection devices) 기술로 알려져 있다.

도면에서 도시된 바와 같이, 플러그(16)를 포함하는 삽입부(60')는 기저부(10) 내에 수용된다. 위치 설정 핀(84)은 표면(24) 내의 위치 설정 구멍(88)과 결합하여, LED(32)에 대한 콜리메이터 컵(70)의 정확한 위치 설정을 보장한다.

기저부(10) 상에 장착된 LED 조명 소자(30)는 접촉면을 포함한다. 내장된 금속판 웨브와 전기적으로 연결된 접촉 핀(86)은 삽입부(60')의 내부 상에 제공되므로 플러그(16)의 접촉부(17)에 연결된다. 삽입부(60')가 기저부(10)에 장착되고(도13) 최종적으로 기저부(10)의 공동(11) 내로 수용되면, 접촉핀(86)은 LED 조명 소자(30)의 접촉면 상에 가압되어 전기적 연결이 보장된다. 이러한 방식으로, LED(32)를 포함하는 LED 조명 소자가 플러그(16)의 접촉부(17)에 전기적으로 연결된다.

제2 실시예에 따른 조명 장치(LED 모듈)는 아주 적은 부품 수를 가지며, 기저부(10)와 조명 소자(30)와 삽입부(60')만을 포함한다. 장착은 아주 쉬우면서도 동시에 아주 정확하다.

일 실시예에 따르면, 삽입부(60')의 접촉핀(86)은 직접 금속판 웨브(80)에 연결됨으로써 플러그(16)의 접촉부에 연결된다. 이는 도15a의 단면도에서 도시된다. 이런 경우에서, 성형된 접촉부(80)는 플러그(16)로부터 접촉핀(86)까지 어떠한 전기적 기능 없이 직접 연결된다.

다르게는 도15b에서 도시된 바와 같이, 삽입부(60')는 도12a에서 도시된 바와 같이 전기 부품(82)을 더 포함할 수 있다. 이러한 경우에서, 성형된 접촉부는 접촉핀(86)을 플러그(16)에 직접 연결하지 않는다. 대신, 부품(82)으로 구성된 전기 회로가 플러그(16)에 연결되고, LED(32)로 이어지는 접촉핀(86)도 전기 회로에 연결된다. 하나 이상의 집적된 전기 회로 및/또는 이산(discreet) 부품을 포함할 수 있는 전기 회로는 복수의 전기적 기능을 수행할 수 있으며, 양호하게는 LED(32)용 구동 회로로서의 작용을 할 수 있다. 이런 경우에서, LED(32)를 작동하기 위해서 접촉부(80)를 통해 구동 회로(82)로 적절한 전압 조작을 가하는 것이 필요하고, 이에 의해 구동 회로(82)가 LED(32)를 차례로 구동시키게 된다.

도15a와 도15b의 단면도에서도 도시된 바와 같이, 커넥터(16)는 삽입부(60')와 일체형으로 성형되거나(도15b) 다르게는 개별적인 플라스틱 부품(도15a)으로 성형될 수 있다.

양호한 실시예들이 위에서 기재되었지만, 다른 변경들도 가능하다.

전기 접촉부로서 기저부(10)를 사용할 수 있다. 따라서 LED 소자로의 전력 공급은 기저부(적어도 일 부분)를 통한 전도에 의해 적어도 어느 정도 달성될 수 있다. 이는 플러그(16)로부터 LED 소자(32)까지의 더 적은 개별적인 전기 리드를 필요로 하므로, 더욱 간단한 구조가 되게 한다.

위에서 도시된 실시예에서, 각각의 경우의 콜리메이터(70)는 LED 소자(32)가 장착되는 공동을 구비한다. 이러한 공동을 완전히 또는 부분적으로 투명한 재료로 채우는 것이 가능하다. 또한 이러한 공동을 광학 유리로 밀폐하는 것이 가능하다.

요약하면, 적은 부품수를 가지고 제조하기 쉬운 조명 장치의 실시예가 설명되었다. 그러나 이들은 LED(32)를 위한 명확한 기계적, 전기적, 광학적 그리고 열적 인터페이스를 제공하는 역할을 한다. 제1 실시예에서 세 개의 부품(커넥터(16)를 구비한 기저부(10)와, LED 조명 소자(30) 및 삽입부(60))만이 조립하는데 필요하다. 제2 실시예에서는 이들은 더욱 줄어들어 두 개의 부품(기저부 및 삽입부)만이 조립하는데 필요하다. 그럼에도 불구하고, 조명 장치는 높은 정확도와 함께 선명한 명암 컷오프를 보장한다.

Claims

열 전도 물질로 만들어진 기저부(10)와,

상기 기저부(10)에 배열된 LED 조명 소자(30, 32)와,

상기 LED 조명 소자(30, 32)로부터 방출되는 빛을 지향하도록 배열되고, 하나 이상의 직선 경계선(50)을 구비한 제1 반사면(24)을 적어도 포함하는 콜리메이터 반사경(70)을 포함하고,

상기 콜리메이터 반사경(70)은 상기 LED 조명 소자(30, 32)로부터의 빛을 반사하도록 배열되어 컷오프(72)가 상기 경계선(50)에 의해 형성되고,

상기 제1 반사면(24)이 상기 기저부(10)의 일 표면인 조명 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 반사면(24)은 제1 경계선(50)과, 대향하는 제2 경계선(52)를 포함하는 평면이며,

상기 제1 경계선(50)은 상기 직선 경계선(50)이며,

상기 제2 경계선(52)은 상기 LED 조명 소자(32)에 더 가까이 배열되는 조명 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기저부(10)는 상기 경계선(50)과 미리 정해진 관계로 제공되는 하나 이상의 기계적 기준 요소(44a, 44b, 46)를 포함하는 조명 장치.
제3항에 있어서, 상기 기계적 기준 요소(46)가 홈, 웨브, 복수의 공동 또는 복수의 표고부 중 하나를 포함하고, 상기 기계적 기준 요소(46)가 상기 경계선(50)에 평행한 선 내에 배열되는 조명 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기저부는 공동(11)을 포함하고, 상기 LED 조명 소자(30, 32)는 상기 공동(11) 내에 장착되고,

삽입부(60, 60')가 상기 공동(11) 내에 적어도 부분적으로 수용되고,

상기 콜리메이터 반사경(70)이 적어도 제2 반사면(64, 66a, 66b)을 더 포함하고, 상기 제2 반사면(64, 66a, 66b)이 상기 삽입부(60, 60')의 일 표면인 조명 장치.
제5항에 있어서, 상기 삽입부(60, 60')는 플라스틱 물질로 만들어지고, 전기 접촉부(80)는 상기 플라스틱 물질 내부에 성형되며, 상기 전기 접촉부(80)는 상기 LED 조명 소자(32)와 전기적으로 연결되는 조명 장치.
제6항에 있어서, 상기 조명 장치(1)는 전기 커넥터(16)를 더 포함하고, 상기 삽입부(60, 60') 내에 성형된 상기 전기 접촉부(80)는 상기 전기 커넥터(16)와 전기적으로 연결되는 조명 장치.
제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 삽입부는 상기 전기 접촉부(80)와 연결된 전기 회로(82)를 더 포함하는 조명 장치.
하나 이상의 기계적 기준 요소(44a, 44b, 46)를 구비한 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서의 하나 이상의 조명 장치를 포함하는 차량 헤드라이트이며,

상기 조명 장치(1)의 상기 기계적 기준 요소(44a, 44b, 46)와 결합하는 하나 이상의 헤드라이트 기준 요소(81a, 81b)를 포함하는 차량 헤드라이트 몸체(71)를 더 포함하는 차량 헤드라이트.
LED 조명 소자로부터 방출되는 빛을 지향하는 방법이며,

상기 LED 조명 소자(32)를 열 전도 물질로 만들어진 기저부(10)에 배치하는 단계와,

콜리메이터 반사경(70)을 사용하여 상기 LED 조명 소자(32)로부터 방출되는 빛을 지향하는 단계를 포함하고,

상기 콜리메이터 반사경(70)은 하나 이상의 직선 경계선(50)을 구비한 적어도 제1 반사면(24)을 포함하고,

상기 콜리메이터 반사경(70)이 상기 LED 조명 소자(32)로부터의 빛을 반사하도록 배열되어 컷오프(72)가 상기 경계선(50)에 의해 형성되고,

상기 제1 반사면(24)이 상기 기저부(10)의 일 표면인 방법.
열 전도 물질로 만들어지고, 공동(11)을 포함하는 기저부(10)와,

상기 기저부(10)에 배열되고, 상기 공동(11) 내에 장착되는 LED 조명 소자(30, 32)와,

상기 공동(11) 내에 적어도 부분적으로 수용되는 삽입부(60')를 포함하고,

상기 삽입부(60')는 콜리메이터 반사경(70)의 하나 이상의 반사면(64, 66a, 66b)을 포함하고,

상기 삽입부(60')는 플라스틱 물질로 만들어지고, 전기 접촉부(80)가 상기 플라스틱 물질 내부에 성형되는 조명 장치.