KR20090123826A - 자동차 후방 콤비네이션 램프의 후방 적재된 ｌｅｄ 모듈 - Google Patents

자동차 후방 콤비네이션 램프의 후방 적재된 ｌｅｄ 모듈 Download PDF

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Abstract

본원은 후방 콤비네이션 램프의 후방-적재 LED 모듈에 관한 것이다. 1개 이상의 LED가 인쇄회로판에 장착되고, 상기 인쇄회로판은 파셋된 포물선 모양의 반사체 외부에서 상기 LED를 기구학적으로 유지 보유하고 전력을 보낸다. 상기 LED에서 방출된 광은 2개의 포개져 있는 원통(nested cylinders)의 반사 인접 면 사이에 형성된 광 전파 영역으로 들어간다. 상기 원통은 반사체 외부에 있는 LED에서, 반사체의 정점(vertex)에 있는 홀을 길이방향으로 통해서, 반사체의 초점까지 신장된 것이다. 임의 적용에서, 광 전파 영역은 빔 균질기(beam homogenizer)로서 동작하여, 광 전파 영역을 나가는 광이 대체로 균일한 세기를 갖게 한다. 광 전파 영역에서 나오는 광은, 포물선 모양의 반사체 쪽으로 대다수 광이 횡단하여 향하게 하는 외부방향-팽출(flare) 반사체와 부딪친다. 상기 포물선 모양의 반사체는 광을 평행하게(collimate)하여, 광이 투명한 커버를 통해 램프 밖으로 길이방향으로 향하게 한다. 상기 포물선 모양의 반사체는 파셋(facet)으로 이루어 진다. 상기 파셋은 반사 광을 각도 전환시키어 유출 빔이 바람직한 2차원적 각도 분포를 형성하게 하는 작은 면이다.
외부방향-팽출 반사체, 파셋, LED, 반사 면, 원통, 확산 빔, 열 발산판.

Description

자동차 후방 콤비네이션 램프의 후방 적재된 ＬＥＤ 모듈{REAR-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.
상대적으로 짧은 기간에 LED가 조명원으로 도입되어져 있음으로서, 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 잘 알려져 있는 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)(RCL; rear combination lamp)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 기구 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 기구 하우징과 같이, 광 사이에서 나눌 수 있다. 예를 들면, 후미등과 정지등의 기능부가 이 중 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, 열 발산판, 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 램프는 뒤로부터, 예를 들면, 오래된 백열등 시스템이 갖는 종래 방식으로 관찰자와 반대편 측으로부터 접근 할 수 있는 것이다. 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.
현재 LED원을 사용하면서도 종래 백열등 시스템에서 느끼는 기구에 대한 감정을 제공하는 램프 시스템을 이루는 다양한 설계가 있다. 그런데, 이러한 설계들은 각각, 조립공정이 곤란하거나 손실을 발생하는 낮은 광학효율과 같이 임의적인 결함이 있는 것이다.
코샤인 외 다수인에게 2006년 1월 31일자로 허여되고 그리고 미국 매사츄세츠 댄버스에 기반을 둔 오스램 실바니아 회사에게 양도된 미국특허 6,991,355호에는 상기 공지된 설계의 예가 기재되어 있다. 상기 설계에서는 각종 LED(22)가 인쇄회로판(20)의 일측에 부착되어 있고, 그리고 열 발산판(25)이 상기 인쇄회로판(20)의 타측에 부착되어 있다. 상기 LED(22), 회로판(20) 및 열 발산판(25)은 모두 반사체의 기부(정점) 근방에 오목 반사체(50) 외측에 위치 한다. 각 LED(22)에서 나온 광은 반사체(50)의 정점(vertex)에 있는 홀(hole)을 통해 LED(22)에서 신장된 각각의 광 가이드(30)에 의해 반사체(50)의 내부로 향해진다. 각각의 광 가이드(30)의 유출면이 반사체(50)의 초점에 위치하여, LED(22)에서 방출된 광이 광 가이드(30)로 들어가서, 반사체(50)의 초점에서 광 가이드(30)를 나와, 반사체(50)에서 반사되어서, 평행한 빔(collimated beam)으로 램프에서 나타난다. 상기 설계 중의 하나는 곡선 광 가이드(30a)를 사용하여서, 상기 광 가이드의 유출 면이 적정한 방향으로 광을 향하게 하고 그리고 광 가이드에서 나온 광은 적절한 방향으로 이동하여 적절한 장소에 있는 반사체(50)와 부딪치게 한 것이다. 상기 설계 중의 다른 하나는 중간개재 반사체(26)를 가진 직선 광 가이드(30)를 사용하여, 광 가이드 출력 광이 상기 반사체(50)에 적정하게 향하게 한 것이다.
상기 특허 '355호의 설계에서는 광 가이드(30)가 손실원 이다. 전형적인 광 가이드는, 모든 표면이 매끈한 또는 성형성분용으로 가능한 정도의 매끈한(smooth) 평탄면을 가진 플라스틱 또는 유리제의 대형 원통형 로드이다. 따라서, 상기 부품 상에는 추가 폴리싱 공정이 실시되는데, 그러한 폴리싱 공정은 바람직하지 않은 광 가이드의 제조가를 상승시키고, 그에 따라서 전체 램프 유닛의 값도 상승시킨다.
광 가이드의 종방향 면은 유입 및 유출 면인데, 이러한 양쪽 면은 손실을 발생 할 수 있는 것이다. 예를 들어, 만일 상기 면이 코팅되지 않았다면, 상기 로드와 공기 사이에서 굴절률의 차이로 인해서 표면 당 약 4%의 반사 손실이 발생할 것이다. 이러한 반사 손실은 비-반사 코팅물을 종방향 면에 적용하여 줄일 수 있지만, 이러한 사실은 바람직하지 않은 광 가이드의 제조비를 상승시키고, 따라서 전체 램프 유닛의 가격을 상승시킨다. 또한, 여기에는 광 분산에 의해 발생하는 종방향 면에서의 손실이 더해진다. 이러한 광 분산에 의한 손실은 어느 정도는 상관 종방향 면을 매끈하게 하여 감소시킬 수 있는 것이지만, 사실상 이러한 광 분산 손실을 없애기는 곤란한 것이다.
전형적으로, 광 가이드의 횡단 면은 코팅되지 않는 상태로 있어서, 광 가이드의 내부를 따라 전파된 광이 각각 외부 면에 부딪치어 반사되는 전체 내부 반사를 한다. 여기에도, 횡단 면을 따라서 있는 거친 표면, 오염물, 또는 그외 다른 결함으로 발생하는 광 분산 손실(scattering losses)이 있다. 상기 종방향 면에서 발생하는 광 분산 손실이 있는 상황에서, 상기 횡단 면에서 발생하는 광 분산 손실을 없애기는 곤란한 것이다.
따라서, 후방 콤비네이션 램프를, 광원으로 LED를 사용하고, 램프 뒤에서 삽입하고, 그리고 광학 손실이 없이 광 가이드를 저렴하게 제조하여 제공하는 것이 바람직 하다.
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 고정물(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 라이트 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.
일반적으로, LED-기본 조명 모듈에는 4개 핵심 요소가 있다. (1)활성 LED 칩 또는 다이, (2)상기 LED 칩에 의해 발생한 열을 소산시키는 열 발산판 또는 열 관리기, (3)LED 칩을 활성화 하는 구동 회로, 및 (4)LED 칩이 방출한 빛을 수용하여 관찰자 쪽으로 향하게 하는 광학. 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 7,110,656호에는 LED-기본 조명 모듈용 상보성 소켓 및 전기 커넥터 기구 구성체가 기재되어 있으며, 본원에 전반적인 기술내용이 참고로서 기재된 것이다. 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 위치하고 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 열 발산판(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 원추형태 로 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 후방 콤비네이션 램프(10)가: 횡방향으로 전파되는 확산 광을 수용하고 그리고 종방향으로 전파되는 평행한 광을 반사하는, 반사체의 정점에서 구멍을 갖고 초점이 있는 오목 반사체(85, 13)와; 종방향으로 전파되는 가이드 광을 수용하고 그리고 오목 반사체(85)로 횡방향으로 전파되는 확산 광을 반사하는, 오목 반사체(85)의 초점에 배치된 외부방향-팽출 반사체(75); 및 적어도 1개의 LED(35)에서 나온 종방향으로 전파되는 확산 광을 수용하고 그리고 종방향 전파 가이드 광을 생성하는 광 가이드 영역을 포함하는 것이다. 상기 광 가이드 영역은 볼록 반사 면(65)과 오목 반사 면(45) 사이에 형성되고, 상기 볼록 및 오목 반사 면(65, 45)은 포개져 연속한 동심으로 있는 횡단면을 갖는다. 상기 광 가이드 영역은 오목 반사체(85)의 정점에 있는 구멍을 통해 신장 된다. 적어도 1개의 LED(35)는 오목 반사체(85) 외부에 배치 된다.
본원의 다른 실시예는, 자동차 후방 콤비네이션 램프(10)가: 볼록한 원통형 반사 면(65)을 구비하고, 기부근방 단부와 상기 기부근방 단부와 마주한 말단부를 가진 내부 원통(61)과; 볼록 및 오목한 원통형 반사 면(65, 45)이 광 전파 영역을 횡방향으로 형성하는, 볼록한 원통형 반사 면(65)과 동축선으로 대면하는 오목한 원통형 반사 면(45)을 구비한, 내부 원통(61)을 둘러싸고 있는 외부 원통(43)과; 내부 원통(61)의 기부근방 단부에 배치된 인쇄회로판(31)과; 광 전파 영역에서 상기 인쇄회로판(31)으로부터 종방향으로 멀어지게 전파하는 광을 발생하고, 상기 인 쇄회로판(31)이 전력을 전하는, 상기 인쇄회로판(31)에 배치된 복수개의 LED(35); 및 기부근방에서 말단부까지 증가하는 횡단면 직경을 갖고, 광 전파 영역에서 종방향으로 전파하는 광을 횡방향으로 반사하게, 광 전파 영역에 인접하고 그리고 내부 원통(61)의 말단부에 배치된 외부방향-팽출 반사체(75)를 포함하는 것이다.
본원의 또 다른 실시예는, 자동차 후방 콤비네이션 램프(10)가: 인쇄회로판(31)과; 볼록한 원통형 반사 면(65)을 갖고 인쇄회로판(31)에서 원격져 신장된 내부 원통(61)과; 볼록 및 오목한 원통형 반사 면(65, 45)이 광 전파 영역을 횡방향으로 형성하는, 볼록한 원통형 반사 면(65)과 동축선으로 대면하는 오목한 원통형 반사 면(45)을 구비한, 내부 원통(61)을 둘러싸고 있는 외부 원통(43)과; 광 전파 영역에서 상기 인쇄회로판(31)으로부터 종방향으로 멀어지게 전파하는 광을 발생하고, 상기 인쇄회로판(31)이 전력을 전하는, 상기 인쇄회로판(31)에 배치된 복수개의 LED(35)와; 광 전파 영역에서 종방향으로 전파하는 광을 횡방향으로 반사하게, 인쇄회로판(31)과 마주하고 그리고 광 전파 영역에 인접하여, 내부 원통(61)의 종방향 단부에 배치된 트럼펫 모양의 반사체(75)와; 초점을 갖고 그리고 반사체의 정점에 구멍이 있는, 트럼펫 모양의 반사체(75)에 의해 횡방향으로 반사되는 광을 평행하게 종방향으로 반사시키는 오목 반사체(85); 및 상기 오목 반사체(85)에서 나온 평행 광을 전하는 투명한 커버(15)를 포함하는 것이다. 상기 내부와 외부 원통(61, 43)은 오목 반사체(85)의 정점에 있는 구멍을 통해 신장 된다. 상기 트럼펫 모양의 반사체(75)는 오목 반사체(85)의 초점에 배치 된다. 상기 인쇄회로판(31)은 오목 반사체(85) 외부에 배치 된다.
본원에 기재된 LED(light emitting diode) 모듈은 외부 차량 조명용으로 사용되는 것이다. 상기 LED 모듈은 종래 백열전구에 사용된 방식과 유사한 방식으로 뒤에서 라이트 세트 소켓에 설치된다. LED 모듈은, LED 칩(들)에서 나온 광을 수용하여 반사 광을 관찰자 쪽으로 향하게 하는 반사체에 광을 분포하기에 적절한 광학 소자를 구비한다. 상기 구성에 대한 설명을 이하에 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 시도되었지 만, 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 제공하는 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.
세째, LED 모듈의 손실을 낮추어서, 모듈의 휘도를 높이고 그리고/또는 상기 모듈을 운영하는데 소요되는 전력 량을 감소 시키었다. 광 파이프 또는 임의적인 추가 광학(optics)이 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 후방-적재형 LED 모듈을 설명한다. 1개 이상의 LED가 인쇄회로판에 장착된다. 상기 인쇄회로판은 LED에 전력을 보내고 그리고 파셋된(faceted) 포물선 모양의 반사체의 외부에서 LED를 기구학적으로 보유하고 있다. LED에서 방출된 광은 2개의 포개져 있는 원통(nested cylinders)의 인접 반사 면 사이에 형성된 광 전파 영역으로 들어간다. 상기 원통은 반사체의 외부에 있는 LED에서 반사체의 정점에 있는 홀을 종방향으로 통해서 반사체의 초점까지 신장된다. 임의적 적용에서, 광 전파 영역은 빔 균질기로서 작용하여, 광 전파 영역을 나가는 광이 대체로 균일한 세기를 갖게 한다. 상기 광 전파 영역에서 나가는 광은 외부방향-팽출 반사체와 부딪치어, 포물선 모양의 반사체 쪽으로 대부분 횡방향으로 진행 한다. 상기 포물선 모양의 반사체는 광을 평행하게 하여, 종방향으로 투명한 커버를 통해 램프 밖으로 향하게 한다. 상기 포물선 모양의 반사체에는 파셋이 이루어져 있어서, 유출 빔이 바람직한 2차원의 각도 분포를 형성하도록 반사 광 부위를 각도 전환 시킨다.
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. 상기 광학로는 "반(half)-포물선" 모양의 것으로 이해하여야 한다. 일부 경우에서는, 반 이상의 포물선 모양의 것이 LED에서 나온 광을 모두 집합시키어 반사시키는데 필요할 수 있다. 이러한 경우에는, 전체 360도 각에 대응하는 완전 포물선 모양의 것이 사용될 것이다. 도7은 후술되는 상기 완전 포물면의 예를 나타낸 것이다. 여기에서 본원의 개요를 논의하기 위해서, 완전 포물면에서 반사하는 선이 동일한 방식으로 동작하는 것으로 이해하고, 상기 반-포물면의 동작을 설명한다.
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 너비(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 있으며, 여기서 광학 축선은 z-방향 인 것으로 생각 한다. 확산 빔의 크기는 LED 모듈(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 도시한 시스템을 간략하게 나타내어 설명 할 목적으로 그렇게 나타낸 것이다.
상기 확산 빔(12)은 오목 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 횡단면이 포물선인 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 광속의 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, 라디안으로의 그러한 각도 이동 값은 포물선 모양의 반사체의 초점길이로 나누어진 광원의 측방향 이동 값과 같다. 상기 초점에서 원격지는 충분한 크기의 측방향 이동을 위해, 상기 반사 빔은 코마(coma)와 같은 단색 파면 수차도 나타 낸다.
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 "평행 광속(parallel light flux)"으로 문헌에서는 참고된 것이다. 이러한 용어들은 다른 표현으로 나타낼 수 있는 것이며, 본원에 사용된 바와 같은 상당어구가 고려 될 수 있다.
투명한 "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 외곽을 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 설계하는 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 콤비네 이션 램프(10)를 통해서 나아가고, 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 판단된다.
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 충분한 출력 광학 전력을 갖지만, 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 광 을 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 부분은 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 파 셋 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 발명의 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.
도2 내지 도4의 광학상을 개략 도시한 도면은 파셋 반사체(13B)의 초점에서 1개 이상의 LED를 기구학적으로 유지 보유하는 LED 모듈(11A, 11B)을 나타낸 것이다. 여러가지 이유로, 바람직하게 상기 LED는 반사체 외부에 위치하고 그리고 반사체에 있는 홀을 통해 LED에서 방출한 광을 반사체의 초점으로 이식(porting) 한다. 일부 알려진 설계에서는 이러한 이식이 광 가이드에 의해 수행된다.
상술된 미국 특허 6,991,355호에서 논의된 바와 같이, 광 가이드는 손실의 원인이 된다. 예를 들어, 전형적인 LED는 대략 120도의 빔 각도를 가진 "람베르티안" 타입 방출 패턴으로 이루어진다. 그런데, 플라스틱 또는 유리 타입 광 가이드의 전형적인 수용 각도는 120도 보다 훨씬 더 작은 각도 이다. 광 파이프의 수용 각도보다 큰 각도로 방출된 광은 버려진다. 또한, 분산(scattering)에 의해 발생하는 종방향과 횡방향 면에서의 추가 손실이 있다. 많은 경우에, 포물선 모양의 반사체의 벽을 통해 포물선 모양의 반사체의 초점으로 LED에서 나온 광을 이식시키는 기능성을 보유하면서 광 가이드 자체를 없애기를 희망 하였다.
이러한 적용에서는 LED에서 나온 광이 소위 "광 가이드 영역" 또는 "광 전파 영역"으로 불리우는 영역에서 자유-공간 전파에 의해 반사체의 초점으로 이식 된다. 상기 영역은 2개의 포개진 원통 또는 다른 적절한 형태의 것의 사이에 형성된 공간 이다. 서로 대면하는 원통의 볼록 및 오목 면을 코팅하여 반사성이 크게 한다. 한쪽 단부에서 광 가이드 영역의 일측 종방향 단부로 들어가는 광은, 오목 및 볼록 반사면 사이에서 다수회 반사되어, 광 가이드 영역의 타측 종방향 단부에서 나타난다.
광 가이드 영역 내부에 있는 광학로는 특정 광선의 개시 위치와 각도에 대해 매우 높은 고감도의 반응을 보인다. 다르게 표현하면, 입사된 특정 광선의 작은 변화가 대응 유출 광선의 위치와 각도에서 큰 변화를 발생한다는 것이다. 예를 들어, 광 가이드 영역 내부에서의 반사 수는 다량의 종방향 전파 광선과 대비되는 대형 횡단 성분이 가진 광선보다 더 많다.
이러한 효과로 인해서, 상기 광 가이드 영역은 거의 균일한 세기로 출력이 나타나게 하는 균등 효과를 갖는 것이다고 할 수 있다. 임의 적용에서, 이러한 것을 빔 균질기(beam homogenizer)로서 언급 할 수 있다. 광 가이드 영역의 원거리 종방향 단부에 링이 있는 광 가이드 영역의 유출 면은 거의 균일한 세기를 가지며, 이러한 사실은 상기 유출 면에서 측정되는 장소에서의 세기와 관계 없이, 대체로 상기 세기가 동일함을 의미 한다. 이러한 유출 면에서 나타나는 광은 유출 면 자체로부터 확산하여서, 많은 적용에서는 오목 반사체의 초점에 빔 균질기의 유출 면을 배치하는 것이 바람직 하다.
이러한 적용에서는, 양쪽이 오목 반사체의 초점에 있는 것을 고려하여, 상기 광 가이드 영역의 유출 면은 대체적으로 외부방향-팽출 반사체(outwardly-flared reflector)와 일치시킨다.
상기 램프용의 기구학적으로 구성되는 팩키지를 설명하기에 앞서, 도4의 램프(10)에 있는 광학로에 대한 설명을 요약하여 한다. LED 모듈은 파셋된 포물선 모양의 반사체(13B)의 뒤를 통해서 삽입된다. 상기 LED 모듈은 광 가이드 영역 쪽으로 방출되는 1개 이상의 LED원을 갖는다. 상기 가이드 영역은 2개가 포개져 있는 원통 사이에 또는 다른 적절한 형태 사이에 형성된 공간 이다. 광이 원통을 따라서 종방향으로 전파되어서, 빔은 균일하게 된다. 광 가이드 영역의 말단부에서 나온 출력 광은 대체로 균일한 세기이며, 외부방향-팽출 반사체에 의해 반사되어 포물선 모양의 반사체 쪽으로 LED 모듈에서 떠나 전파 된다. LED 모듈(11B)에서 나온 확산 빔(12)은 파셋된 포물선 모양의 반사체(13B)와 부딪치며, 광학 축선(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 하고 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 통과하여, 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 발산시키는 작용에 대한 설명을 한다.
도5 내지 도7은 후방 콤비네이션 램프의 LED 모듈(11C)의 기구학적으로 배치된 예를, 조립, 분해, 및 단면으로 나타낸 것이다. LED 모듈(11C)은 종래 백열 전구의 삽입과 유사한 방식으로 길이방향으로 램프의 후방에서 삽입된다. 포물선 모양의 반사체(85)를 가진 하우징은 도5 및 도6에는 도시하지 않았다.
LED 모듈(11C)는 층(layer)으로 구성된다. 상기 층은 포물선 모양의 반사체(85)에 최근접하여 있는 기부근방 층(41)과, 중간 층으로 역활을 하는 인쇄회로판(31), 및 포물선 모양의 반사체(85)에서 최원거리에 있는 말단 층(21)으로 이루어진 것이다. 상기 층들의 각각은 특정 기능을 수행하고, 그리고 모두 LED 모듈(11C)의 기구학적인 안정성, 내구성, 및 열 특징에 기여하는 것이다. 다음, 인쇄회로판(31)에 대한 설명과, 외부로의 진행에 대한 설명을 한다.
인쇄회로판(31)은 LED(35A, 35B, 35C)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.
LED(35A, 35B, 35C)는 인쇄회로판(31)의 일측에 장착되어서, 모든 LED가 일반적으로 인쇄회로판의 평면에 대해 수직한, 동일 방향으로 광을 방출한다. 도면에서는, LED가 광을 기부근방을 향하는 방향으로, 상방향으로 방출한다. 일반적으로, LED는 방출이 사실상 평행하게 이루어지도록 시도되고 장착하려 하지만, 실질적으로는 구성요소, 제작공정 및 조립 공차로 인하여 LED 이식 각도에서 어느 정도 작은 변화는 있는 것이다. 일반적으로, 작은 LED 이식 에러는 램프에 문제를 일으키지 않는다.
3개 LED를 도면에 도시하였지만, 그보다 많거나 적은 갯수의 LED를 사용할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들면, 1개, 2개, 4개, 5개, 6개, 8개, 또는 8개 보다 많은 갯수의 LED를 사용할 수 있다.
LED(35A, 35B, 35C)는 인쇄회로판(31)에 있는 홀(33)의 원주부 둘레에 정렬 배치되어, 내부 원통(61)이 인쇄회로판(31)을 통해 지나가 말단 층(21)에 의해 고정된다. LED(35A, 35B, 35C)와 홀(33) 사이에 간격에 대한 특정한 요건은 없다. 임의 적용에서, 상기 간격은 일반적인 제조공정, 정렬배치 및 조립 공차를 허용할 만큼 실질적으로는 작게 지켜진다. 또한, LED(35A, 35B, 35C)의 방위각 배치에 대한 특정된 요건도 없다. 임의 적용에서, LED(35A, 35B, 35C)는 홀(33)의 원주부 둘레에 균일하게 분포된다.
인쇄회로판(31)의 형태 또는 "푸트프린트"는 임의적으로 선택 된다. 도5 내 지 도7의 설계 예에서는 상기 푸트프린트가 직사각형이다. 임의 적용에서, 원형 인쇄회로판이 일반적인 원통형 대칭을 이루는 다른 성분에 장착하는데 편리할 수 있다. 선택적으로, 인쇄회로판을 외형상이 정사각형 또는 직사각형이게 할 수 있는데, 이러한 경우, 직사각형 푸트프린트는 제조공정 중에 임의적으로 버려지는 인쇄회로판 재료의 양을 줄이는데 유익하다. 일반적으로, 인쇄회로판(31)용으로는 임의적으로 적절한 형태를 사용한다.
인쇄회로판(31)과의 전기적 접속은 1개 이상의 전기 커넥터(32)를 통해 이루어진다. 이와 같은 커넥터는 회로판에 신속히 접속 또는 접속해제 하는데 유리한 것이다. 상기 커넥터는 다음과 같이 2개 참고문헌에 개재된 것과 같이 공지된 커넥터 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.
임의 적용에서, 상기 커넥터(22)는 인쇄회로판(31) 자체에 부착된다. 다른 적용에서, 상기 커넥터(22)는 말단 층(21)에 부착되거나 또는 말단 층과 일체적으로 형성되고, 인쇄회로판(31)에서 말단 층(21)까지 또는 말단 층을 통하는 신장된 다수개의 전기적 핀을 갖추고 있다.
상기 말단 층(21)은 포물선 모양의 반사체(85)에서 최장 원거리에 위치한다.
상기 말단 층(21)은 자동차의 전기 시스템에서 대응 커넥터와의 착탈이 용이한 전기 커넥터(22)를 구비한다. 상기 커넥터(22)는 인쇄회로판(31)으로/에서 신장된 1개 이상의 핀을 사용한다.
상기 말단 층(21)은 내부 원통(61)을 고정하는 원통형 마운트(24)를 구비한다. 임의 적용에서, 상기 원통형 마운트(24)를 맞춤 형성하여서, 내부 원통(61)이 1개 이상의 소망 방향으로만 장착되게 한다. 다른 적용에서는, 원통형 마운트(24)가 임의적인 방위각 특징부와 무관하게 있다.
임의 적용에서, 내부 원통(61)은 가압 설치(press fit) 또는 마찰 끼움(friction fit)을 하여 원통형 마운트(24)에 부착 된다. 다른 적용에서는, 내부 원통(61)과 원통형 마운트(24)가 나사를 사용하여 함께 부착 된다. 또 다른 적용에서는 접착제를 사용하여 내부 원통(61)을 원통형 마운트(24)에 부착 한다.
또한, 상기 말단 층(21)은 LED(35A, 35B, 35C)에 의해 발생된 열을 소산시키기 위한 열 발산판으로도 작용 한다. 상기 열 발산판의 특징부는 임의적인 적절한 금속을 사용할 수 있는 것이지만, 본원에서는 알루미늄과 같은 열전도성 재료로 제조된 것이다. 임의 적용에서, LED(35A, 35B, 35C)는 내부 원통(61)에 당연히 근접 위치하는 것이기 때문에, 상기 열 발산 기능이 원통형 마운트(24)에 절대적으로 갖추어 진다.
또한, 말단 층(21)은 커넥터를 둘러싸고 그리고/또는 말단 층의 둘레를 둘러 싸고 있는 1개 이상의 밀봉부(23)도 포함한다. 임의 적용에서, 말단 층(21)은 기부근방 층(41)에 대해 밀봉되고, 상기 층의 요소들 사이에 위치하여 보호를 받고 있는 인쇄회로판(31)을 갖고 있다. 상기 말단 층(21)의 외부는 자체가 플라스틱, 금속, 또는 그외 다른 적절한 재료로 제조된다.
말단 층(21)의 푸트프린트는 인쇄회로판(31)과 짝을 이루는 직사각형체 이거나, 또는 임의적인 다른 적절한 형태와 크기로 이루어진다. 임의 적용에서, 상기 말단 층(21)은 그 둘레를 싸고 있는 립(lip) 부분이 있어서, 인쇄회로판(31)이 말단 층(21)의 "쟁반(tray)" 모양 형상부에 놓여지거나 위치하게 된다.
기부근방 층(41)은 포물선 모양 반사체(85)의 최근방에 위치 한다. 또한, 상기 기부근방 층은 직사각형 푸트프린트를 갖고, 그리고 말단 층(21)과 인쇄회로판(31)의 푸트프린트와 짝을 이루고 있다. 임의 적용에서, 기부근방 층(41)은 상기 요소들로부터 인쇄회로판(31)을 보호하기 위해 그 둘레를 싸고 있는 말단 층(21)에 대해 밀봉되어 진다.
상기 기부근방 층(41)은 포물선 모양의 반사체(85)를 향하는 방향으로 기부근방에서 신장된 외부 원통(43)을 갖고 있다. 상기 램프를 조립하는 과정에서, 외부 원통(43)은 포물선 모양의 반사체(85)에 있는 홀 안으로 길이방향으로 삽입된다. 외부 실린더(43)는 ¼회전 특징부(quarter-turn features)와 같은 1개 이상의 위치설정 특징부(44A, 44B)를 구비한다. 상기 특징부는 자동차 램프에서 보편적으로 사용하는 것으로서 포물선 모양의 반사체에 모듈을 고정시킬 수 있는 것이다.
또한, 기부근방 층(41)도 위치설정 릿지(42)를 구비한다. 상기 릿지는 조립 과정에서 기준 면으로 사용되는 외부 원통(43)을 둘러싸고 있는 원형의 링이다. 예를 들어, 밀봉체(51)를 외부 원통(43) 위에 배치하고, 다음 위치설정 릿지(42)와 밀봉체(51) 사이에 그리고 포물선 모양의 반사체(85) 또는 상기 반사체(85)를 가진 하우징에 있는 대응 기준 면과 밀봉체(51) 사이에 견고한 접촉이 이루어질 때까지, LED 모듈(11C)을 포물선 모양의 반사체(85)의 뒤쪽으로 길이방향으로 삽입 한다.
임의 적용에서, 상기 외부 원통(43)은 기부근방 층(41)과 분리하여 제조되어, 후에 부착 한다. 다른 적용에서는 상기 외부 원통(43)이 기부근방 층(41)과 일체적으로 제조 된다.
상기 층(21, 31, 41)이 조립 되면, LED(35A, 35B, 35C)가 내부 원통(61)의 외부 면(65)과 외부 원통(43)의 내부 면(45)과의 사이에 형성된 공간에서 종방향으로 광을 방출한다. 상기 면의 양측은 거친 면이 없어지게 그라인딩 및/또는 폴리싱 처리되어, 분산 광의 양을 감소 시킨다. 또한 상기 양측은 예를 들어 크롬과 같은 높은 반사성 코팅제로 코팅되는데, 상기 코팅제는 임의적인 적절한 높은 반사성의 코팅재료를 사용할 수 있는 것이다. 광은 LED(35A, 35B, 35C)를 떠나서, 반사 면 사이에 형성된 공간에서 수회 부딪치고, 포물선 모양의 반사체의 초점에, 하우징 내의 원통에서 나타나게 된다. 양측 또는 어느 일측 원통은 비-광학 면에서 나사부 또는 다른 고정 및/또는 위치설정 기구를 함유한다.
내부 원통(61)은 기부근방 단부(층으로 이루어진 구성체와 마주하는 단부)에서 외부방향-팽출 반사체(71)를 갖는다. 상기 반사체(71)는 LED 광이 종방향으로 상기 원통에서 나타나, 상기 원통에서 반경 외부방향으로 광을 향하게 하는 반사 면(75)이 있어서, 외부방향-팽출 반사체의 반사선은 대부분 횡방향으로 간다. 이러한 횡방향 반사는 포물선 모양의 반사체와 부딪치어, 종방향으로 평행하게 향하게 된다. 종방향으로 평행하게 나아가는 광선은 투명한 클리어 커버를 통과하여 램프를 빠져 나간다.
외부방향-팽출 반사체(71)의 반사 면(75) 형태는 원추형, 트럼펫 모양, 반대방향으로 펼쳐진 우산 모양, 또는 그외 다른 임의적인 적절한 곡률을 갖고 이루어지는 모양이다. 임의 적용에서, 외부방향-팽출 반사체(71)는 방위각이 대칭적인 것이다. 다른 임의 적용에서, 상기 외부방향-팽출 반사체(71)는 각 구간이 자신의 형태와 방향을 가지고 있는 다수 구간으로 이루어진다. 예를 들어, 외부방향-팽출 반사체(71)는, 곡선 지붕에 평평한 지붕널(flat shingle)을 배치하여 달성하는 효과와 유사하게, 다양한 평평한 구간을 가질 수 있다.
임의 적용에서, 외부방향-팽출 반사체(71)의 반경 범위는 양쪽 내부 및 외부 원통보다 커서, 상기 원통을 나가는 모든 광이 반사체(71)와 부딪친 다음에, 포물선 모양의 반사체 쪽으로 측방향으로 향하게 된다. 이러한 적용에서는, 대형 반사체(71)를 외부 원통(43) 내에 설치 할 수 없기 때문에, 상기 층(21, 31, 41)이 조립되어지고 그리고 선택적으로 밀봉되어진 후에, 마지막으로 내부 원통(61)이 부착된다. 다른 적용에서는, 외부방향-팽출 반사체(71)의 반경 범위가 내부 원통보다는 크지만 외부 원통보다는 작아서, 내부 원통이 기부근방 층이 부착되기 전에 말단 층에 부착된다.
상기 내부 및 외부 원통을 본원에서는 "원통(cylinder)"으로 표현하였지만, 실질적으로, 상기 원통은 진정한 원통에서 벗어난 것이라고 할 수 있다. 예를 들어, 한쪽 또는 양쪽 원통이 "원통"의 기부근방에서 말단부까지 변하는 횡단면 직경을 가진 원추형인 것일 수 있다. 이러한 원추는 외부방향-팽출 반사체(71)의 크기를 증가 또는 감소시키는데 사용되고, 그리고 바람직하게 포물선 모양의 반사체와 부딪치는 방출 패턴을 변경 한다. 다른 적용에서, 내부 및 외부 원통은 타원형의 횡단면이고, 또한 1개 이상의 직선 구간을 갖는 것일 수 있다. 일반적으로, 광을 LED에서 포물선 모양의 반사체의 초점까지 이식하는 소위 "광 가이드 영역"을 형성하는 대향 반사 면용으로 임의적인 적절한 형태의 것이 사용된다.
임의 적용에서, 내부 및 외부 원통은, 이들이 공통 축선(87)을 공유함을 의미하는 공통의 축을 갖고 있다. 다른 적용에서, 내부 및 외부 원통은 서로에 대해 경사져 있다.
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 본원의 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 단일 후방 콤비네이션 램프용 LED 모듈의 기구학적인 구조의 예를 조립된 상태로 개략적으로 나타낸 도면이다.
도6은 도5의 LED 모듈을 분해하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도7은 도5와 도6의 LED 모듈을 횡단면으로 개략적으로 나타낸 도면이다.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10: 자동차 후방 콤비네이션 램프 13, 75, 85: 반사체
19: 파셋(facets) 21: 말단 층(distal layer)
31: 인쇄회로판 33: 홀
35: LED(light emitting diode) 41: 기부근방 층(proximal layer)
43, 61: 원통 45, 65: 반사 면

Claims (19)

  1. 자동차 후방 콤비네이션 램프(10)는:
    횡방향으로 전파되는 확산 광을 수용하고 그리고 종방향으로 전파되는 평행한 광을 반사하는, 반사체의 정점에서 구멍을 갖고 초점이 있는 오목 반사체(85, 13)와;
    종방향으로 전파되는 가이드 광을 수용하고 그리고 오목 반사체(85)쪽으로 횡방향으로 전파되는 확산 광을 반사하는, 오목 반사체(85)의 초점에 배치된 외부방향-팽출 반사체(75); 및
    적어도 1개의 LED(35)에서 나온 종방향으로 전파되는 확산 광을 수용하고 그리고 종방향 전파 가이드 광을 생성하는 광 가이드 영역을 포함하며;
    상기 광 가이드 영역은 볼록 반사 면(65)과 오목 반사 면(45) 사이에 형성되고, 상기 볼록 및 오목 반사 면(65, 45)은 포개져 연속한 동심으로 있는 횡단면을 갖고;
    상기 광 가이드 영역은 오목 반사체(85)의 정점에 있는 구멍을 통해 신장되고; 그리고
    적어도 1개의 LED(35)는 오목 반사체(85) 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 볼록 및 오목 반사 면(65, 45)의 횡단면은 타원형 인 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  3. 제1항에 있어서, 상기 볼록 및 오목 반사 면(65, 45)의 횡단면은 원형 인것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  4. 제1항에 있어서, 상기 볼록 및 오목 반사 면(65, 45)은 2개의 포개진 원통(61, 43)의 인접한 면에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  5. 제1항에 있어서, 상기 볼록 및 오목 반사 면(65, 45)은 2개의 포개진 원추의 인접한 면에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  6. 제1항에 있어서, 상기 볼록 및 오목 반사 면(65, 45)은 내부 부재(61)의 외부 면과 외부 부재(43)의 내부 면에 배치되고;
    상기 내부 부재(43)는 오목 반사체(85) 외부에 배치된 기부근방 단부와 오목 반사체(85) 내부의 말단부를 구비하고;
    외부방향-팽출 반사체(75)는 내부 부재(61)의 말단부에 종방향으로 인접하여 있는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  7. 제6항에 있어서, 상기 외부방향-팽출 반사체(75)는, 말단부에서 내부 부 재(61)와 외부 부재(43)의 반경보다 큰 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  8. 제1항에 있어서, 적어도 1개의 LED(35)를 장착하고 상기 LED에 전력을 보내는 횡단방향 인쇄회로판(31)을 부가로 포함하고;
    상기 인쇄회로판(31)은 오목 반사체(85) 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  9. 제1항에 있어서, 상기 오목 반사체(85)는 포물선 모양의 형태인 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  10. 제1항에 있어서, 상기 오목 반사체(13)는 반사된 종방향 전파 평행한 광을 각도 전환하는 복수개의 파셋(19)을 구비하고; 그리고
    상기 모든 파셋(19)의 총 각도 전환은 집합적으로 상기 반사된 종방향 전파 평행한 광에 대한 사전 결정된 2차원적 각도 분포를 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  11. 자동차 후방 콤비네이션 램프(10)는:
    (a)볼록한 원통형 반사 면(65)을 구비하고, 기부근방 단부와 상기 기부근방 단부와 마주한 말단부를 가진 내부 원통(61)과;
    (b)볼록한 원통형 반사 면(65)과 동축선으로 대면하는 오목한 원통형 반사 면(45)을 구비한, 내부 원통(61)을 둘러싸고 있는 외부 원통(43)과;
    (c)내부 원통(61)의 기부근방 단부에 배치된 인쇄회로판(31)과;
    (d)상기 인쇄회로판(31)에 배치된 복수개의 LED(35); 및
    (e)기부근방에서 말단부까지 증가하는 횡단면 직경을 갖고, 광 전파 영역에서 종방향으로 전파하는 광을 횡방향으로 반사하기 위해, 광 전파 영역에 인접하고 그리고 내부 원통(61)의 말단부에 배치된 외부방향-팽출 반사체(75)를 포함하고;
    (b')볼록 및 오목한 원통형 반사 면(65, 45)은 광 전파 영역을 횡방향으로 형성하고;
    (d')상기 LED(35)는 상기 인쇄회로판(31)에 의해 전력을 부여 받고 그리고, 광 전파 영역에서 상기 인쇄회로판(31)으로부터 종방향으로 멀어지게 전파하는 광을 발생하는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  12. 제11항에 있어서, 초점을 갖고 그리고 반사체의 정점에서 구멍을 가진 오목 반사체(85)를 부가로 포함하고;
    내부 및 외부 원통(61, 43)은 오목 반사체(85)에 있는 구멍을 통해 오목 반사체(85)의 내부에 삽입되고;
    내부 및 외부 실린더(61, 43)가 오목 반사체(85) 안으로 완전하게 삽입되면, 상기 외부방향-팽출 반사체(75)가, 외부방향-팽출 반사체(75)에서 반사되는 광 전파 영역에서 나온 광이 오목 반사체(85)에 의해 평행하게 되게, 오목 반사체(85)의 초점에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  13. 제11항에 있어서, 상기 내부 원통(61)은 인쇄회로판(31)에 있는 홀(33)을 통해 신장되는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  14. 제11항에 있어서, 상기 외부방향-팽출 반사체(75)는, 볼록한 원통형 반사 면(65)과 오목한 원통형 반사 면(45)의 반경보다 큰 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  15. 제14항에 있어서, 상기 외부방향-팽출 반사체(75)는, 말단부에서 볼록한 원통형 반사 면(65)과 오목한 원통형 반사 면(45)의 반경보다 큰 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  16. 자동차 후방 콤비네이션 램프(10)는:
    인쇄회로판(31)과;
    볼록한 원통형 반사 면(65)을 갖고 인쇄회로판(31)에서 원격져 신장된 내부 원통(61)과;
    볼록 및 오목한 원통형 반사 면(65, 45)이 광 전파 영역을 횡방향으로 형성하는, 볼록한 원통형 반사 면(65)과 동축선으로 대면하는 오목한 원통형 반사 면(45)을 구비한, 내부 원통(61)을 둘러싸고 있는 외부 원통(43)과;
    광 전파 영역에서 상기 인쇄회로판(31)으로부터 종방향으로 원거리 전파되는 광을 발생하고, 상기 인쇄회로판(31)에 의해 전력을 부여 받으며 인쇄회로판(31)에 배치된 복수개의 LED(35)와;
    광 전파 영역에서 종방향으로 전파하는 광을 횡방향으로 반사하기 위해, 인쇄회로판(31)과 마주하고 그리고 광 전파 영역에 인접하여, 내부 원통(61)의 종방향 단부에 배치된 트럼펫 모양의 반사체(75)와;
    초점을 갖고 그리고 반사체의 정점에 구멍이 있는, 트럼펫 모양의 반사체(75)에 의해 횡방향으로 반사되는 광을 평행하게 종방향으로 반사시키는 오목 반사체(85); 및
    상기 오목 반사체(85)에서 나온 평행 광을 전하는 투명한 커버(15)를 포함하고;
    상기 내부와 외부 원통(61, 43)은 오목 반사체(85)의 정점에 있는 구멍을 통해 신장되고;
    상기 트럼펫 모양의 반사체(75)는 오목 반사체(85)의 초점에 배치되고; 그리고
    상기 인쇄회로판(31)은 오목 반사체(85) 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  17. 제16항에 있어서, 상기 인쇄회로판(31)은, 층 구성체의 기부근방 층과 말단 층(41, 21) 사이에 개재되고, 인쇄회로판(31)에서 떠나 기부근방으로 신장된 전기 커넥터(32)를 구비하고, 그리고 내부 원통(61)이 통과하는 홀(33)을 갖추고 있고;
    상기 층 구성체의 기부근방 층(41)은 인쇄회로판(31)과 오목 반사체(85)와의 사이에 배치되고, 외부 원통(43)에 부착되고;
    상기 층 구성체의 말단 층(21)은 전기 커넥터(32)를 둘러싸는 밀봉부(23)를 구비하고, 기부근방 층(41)과 같이 있는 밀봉부(23)를 갖고, 내부 원통(61)에 부착되고, 그리고 인쇄회로판(31)에 있는 LED(35)에 의해 발생된 열을 소산시키기 위한 열 발산판을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  18. 제17항에 있어서, 상기 인쇄회로판(31), 상기 기부근방 층(41) 및 상기 말단 층(21)은 모두 대략 직사각형의 모양인 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
  19. 제17항에 있어서, 상기 복수개의 LED(35)는 인쇄회로판(31)에 있는 홀(33)의 원주부를 둘러싸고 정렬 배치된 것을 특징으로 하는 자동차 후방 콤비네이션 램프.
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