KR20100006034A - 가변 포커싱 반도체 광원 램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가변 포커싱 반도체 광원 램프에 관한 것으로, 이 가변 포커싱 반도체 광원 램프는 인쇄 회로 기판과, 이 인쇄 회로 기판에 부착되는 반도체 발광 소자와, 상기 반도체 발광 소자의 발광 열을 방열시키는 방열부와, 상기 반도체 발광 소자의 전방에 설치되는 하우징과, 고정용 홀더를 매개로 상기 하우징 내에 설치되고 하나 또는 그 이상의 집광 렌즈를 갖는 집광 렌즈 유닛과, 상기 하우징과 상기 인쇄 회로 기판 중 적어도 하나에 연결되어 상기 반도체 발광 소자와 상기 집광 렌즈 사이의 거리를 조절할 수 있는 거리 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
가변 포커싱, 촛점 거리, 반도체 광원 램프, 슬라이딩 슬롯, 집광 렌즈 유닛, 슬라이더 유닛

Description

가변 포커싱 반도체 광원 램프{VARIABLE FOCUSING SEMICONDUCTOR LIGHT SOURCE LAMP}
본 발명은 엘이디(LED)와 같은 반도체 광원 램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 집광 렌즈의 위치 이동 및/또는 상기 엘이디와 같은 반도체 광원의 위치 이동에 의해 출사빔의 촛점 거리를 용이하게 조절함으로써 출사빔의 밝기, 크기 및 형태 등을 조절할 수 있는 가변 포커싱 반도체 광원 램프에 관한 것이다.
최근, 반도체 발광 소자와 같은 반도체 광원의 램프는 그 탁월한 밝기 및 효율에 기인하여 여러 분야에서 다양하게 활용되고 있는데, 예를 들면, 서치라이트, 차량 전조등, 안개등, 옥외 조명 등이 그에 해당된다.
이러한 반도체 광원 램프는 인쇄 회로 기판과, 기판에 부착되는 반도체 발광 소자와, 반도체 발광 소자로부터의 열을 방열시키는 방열부와, 반도체 광이 출사되는 출사 렌즈를 하우징 내에 구성하고 있다.
또한, 출사되는 반도체 광 빔의 밝기, 크기, 형태 등을 조절하기 위해 반도체 발광 소자 전방에 집광 렌즈 조합을 설치한 구성예가 존재한다.
그러나, 이와 같은 집광 렌즈를 조합한 경우에도 반도체 광원 램프의 용도에 따라 반도체 발광 소자와 집광 렌즈 간의 거리를 고정하여 구성함으로써 출사광 빔의 초점 거리도 역시 고정되어 출사광 빔의 밝기, 크기, 형태 등이 미리 정해진 범위 내에만 존재하기 때문에, 반도체 광원 램프의 용도 전환이나 용도 다변화에 어려움이 있었다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 슬라이드 이동이 가능한 집광 렌즈 및/또는 반도체 광원의 구성을 조합하는 것에 의해 촛점 거리 조정이 용이하여 출사광 빔의 밝기, 크기, 형태 등을 필요에 따라 조정 가능한 가변 포커싱 반도체 광원 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 특징 이외에 용도에 따라 고정식 또는 휴대용으로 용이하게 전환할 수 있는 가변 포커싱 반도체 광원 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 가변 포커싱 반도체 광원 램프를 제공하며, 이 가변 포커싱 반도체 광원 램프는 인쇄 회로 기판과, 이 인쇄 회로 기판에 부착되는 반도체 발광 소자와, 반도체 발광 소자의 발광 열을 방열시키는 방열부와, 반도체 발광 소자의 전방에 설치되는 하우징과, 고정용 홀더를 매개로 상기 하우징 내에 설치되는 집광 렌즈 유닛과, 상기 하우징과 상기 인쇄 회로 기판 중 적어도 하나에 구비되어 상기 반도체 발광 소자와 상기 집광 렌즈 사이의 거리를 조절할 수 있는 거리 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 거리 조절 수단은 상기 하우징에 설치된 슬라이딩 슬롯과, 상기 집광 렌즈 유닛의 고정용 홀더가 상기 슬라이딩 슬롯을 따라 슬라이드 이동되도록 하우징 둘레에 설치된 슬라이더 유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 집광 렌즈 유닛은 집광 렌즈와, 상기 집광 렌즈를 고정하는 고정홀을 갖는 렌즈 고정 플레이트와, 적어도 상기 집광 렌즈와 상기 렌즈 고정 플레이트를 고정시키고 상기 슬라이딩 슬롯을 따라 슬라이드되는 상기 고정용 홀더를 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 집광 렌즈는 하나 또는 그 이상인 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 고정용 홀더는 상부 지지부 및 하부 지지부와, 상기 상부 및 하부 지지부 사이에 그립핑 공간을 두고 상부 및 하부 지지부 일단을 상호 연결하는 연결부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 집광 렌즈 유닛은 집광 렌즈 통과홀을 가지는 집광 렌즈 전면 커버와, 상기 렌즈 고정 플레이트 후면의 집광 렌즈 후면 커버를 더 구비하며, 이들 집광 렌즈 전면 커버 및 후면 커버는 상기 고정용 홀더 내에 함께 고정되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 하우징 내면은 광 반사 물질이 도포된 반사층으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 반도체 발광 소자를 제외한 상기 인쇄 회로 기판의 주변부에 광 반사 물질이 도포된 반사판을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 슬라이더 유닛은 상기 하우징 둘레로 배치된 슬라이딩 핸들과, 상기 슬라이딩 슬롯을 통해 상기 고정용 홀더와 상기 슬라이딩 핸들 사이에 연결된 슬라이더 핀을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 슬라이더 유닛은 상기 하우징 둘레로 배치된 슬라이딩 핸들과, 상기 슬라이딩 슬롯에 이동 가능하게 결합되어 상기 고정용 홀더를 자성 연동 이동시키도록 상기 슬라이딩 핸들에 연결된 슬라이더 자석핀을 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 슬라이딩 슬롯과 상기 슬라이더 자석핀은 도브테일식으로 결합되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 고정용 홀더는 자성체이고, 상기 하우징은 비자성체인 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 거리 조절 수단은, 중간에 나선부를 구비하고 상기 인쇄 회로 기판과 그 후방의 베이스 섹션 사이에 고정식으로 연결된 샤프트 로드와, 상기 나선부에 나사 결합된 회전 플레이트와, 상기 회전 플레이트가 회전시 상기 샤프트 로드를 따라 이동되는 것을 방지하는 가이드 스페이서를 구비하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 거리 조절 수단은, 모터 구동에 의해 상기 회전 플레이트의 회전을 매개하는 구동 풀리와, 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 거리 조절 수단은 상기 하우징 내벽에서 각각 다른 높이를 갖는 복수의 동일 원주선상에 설치된 홈과, 선택된 높이의 원주선 상의 홈에 탈착 가능하게 끼워지는 돌기를 포함하고, 상기 돌기에는 상기 집광 렌즈 유닛과 상기 인쇄 회로 기판 중 적어도 하나가 안착되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 홈은 상기 원주선 전체를 따라 형성된 단일 홈이고, 상 기 돌기는 그에 대응하는 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 홈은 상기 원주선 전체를 따라 일정 간격으로 형성된 복수의 홈이고, 상기 돌기는 그에 대응하는 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 거리 조절 수단은 상기 하우징 내벽에서 형성된 나선부와 상기 나선부에 맞물려 선회 이동 가능하도록 상기 인쇄 회로 기판의 둘레에 형성된 나선부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 하우징 말단에 반도체 광 출사 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 휴대를 위한 손잡이를 구비하고 상기 방열부 후방측으로 설치되는 지지용 플레이트와, 상기 방열부를 커버하는 메쉬형 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 지지용 플레이트와 상기 하우징 중 어느 하나에는 지상 고정된 홀더 구조물과의 연결을 위한 연결구를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 방열부 후방으로 전지를 수용하는 전원 하우징과, 상기 방열부를 커버하는 메쉬형 커버와, 상기 반도체 광원 램프의 휴대를 위한 손잡이를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 가변 포커싱 반도체 광원 램프에 따르면, 반도체 광원과 집광 렌즈 간의 거리 조절을 통해 반도체 광 빔의 촛점 거리를 용이하게 조절함으로써 출사광 빔의 밝기, 크기, 형태 등을 필요에 따라 조정 가능하다.
또한, 상기와 같은 가변 포커싱의 특징을 가지고 여러 가지 다양한 형태의 외부 하우징 구조 또는 용도에 따른 외형 변형을 통해 고정식 또는 휴대용으로 용이하게 전환할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 가변 포커싱 반도체 광원 램프는 인쇄 회로 기판과, 이 인쇄 회로 기판에 부착되는 반도체 발광 소자와, 반도체 발광 소자의 발광 열을 방열시키는 방열부와, 반도체 발광 소자의 전방에 설치되는 하우징과, 고정용 홀더를 매개로 상기 하우징 내에 설치되는 집광 렌즈 유닛과, 상기 하우징과 상기 인쇄 회로 기판 중 적어도 하나에 연결되어 상기 반도체 발광 소자와 상기 집광 렌즈 사이의 거리를 조절할 수 있는 거리 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 반도체 광원과 집광 렌즈 간의 거리 조절을 통해 반도체 광빔의 촛점거리를 조정할 수 있는 구성에 특징이 있으며, 그러한 촛점 거리 조정은 본 발명의 여러 가지 특유한 구성에 의해 달성할 수 있다.
상기의 촛점 거리 조정 방법은 크게 집광 렌즈 유닛의 위치를 이동시키거나, 반도체 광원의 위치를 이동시키거나, 또는 그 두가지 방식을 조합하는 것으로 행할 수 있으며, 이를 실시할 수 있는 특유의 구성에 대해 이하 차례로 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 6을 참조하여, 집광 렌즈 유닛의 이동을 통해 촛점 거리 를 조정하는 방식에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 포커싱 반도체 광원 램프의 사시도이고, 도 2는 도 1의 가변 포커싱 반도체 광원 램프의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 가변 포커싱 반도체 광원 램프 중 집광 렌즈 유닛의 일 실시예의 분해 사시도이고, 도 4는 도 1의 가변 포커싱 반도체 광원 램프 중 고정용 홀더의 사시도이고, 도 5는 도 1의 가변 포커싱 반도체 광원 램프 중 하우징과 슬라이더 유닛의 다른 실시예의 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 실시예의 구성을 적용한 가변 포커싱 반도체 광원 램프의 일부 구성을 변형한 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 가변 포커싱 반도체 광원 램프(100)는 인쇄 회로 기판(20)과, 이 인쇄 회로 기판(20)에 부착되는 반도체 발광 소자(30)와, 반도체 발광 소자(30)의 발광 열을 방열시키는 방열부(10)와, 반도체 발광 소자(30)의 전방에 설치되고 슬라이딩 슬롯(53a)을 갖는 하우징(50)과, 고정용 홀더(45)를 매개로 상기 하우징(50) 내에 슬라이드 가능하게 설치되는 집광 렌즈 유닛(40)과, 상기 하우징(50)의 슬라이딩 슬롯(53a)을 통해 상기 집광 렌즈 유닛(40)을 슬라이드 이동시키도록 하우징(50) 둘레에 설치된 슬라이더 유닛을 포함한다.
즉, 본 실시예에서 촛점 거리 조정을 위한 상기 거리 조절 수단은 상기 하우징(50)에 설치된 슬라이딩 슬롯(53a)과, 상기 집광 렌즈 유닛(40)의 고정용 홀더(45)가 상기 슬라이딩 슬롯(53a)을 따라 슬라이드 이동되도록 하우징 둘레에 설치된 슬라이더 유닛으로 구성된다.
상기 가변 포커싱 반도체 광원 램프(100)는 상기 하우징(50) 말단에 반도체 광 출사 렌즈(60)와 이 렌즈를 설치하기 위한 고정 브라켓(60a)을 더 포함할 수 있다.
상기 집광 렌즈 유닛(40)은 기본적으로 구면 및/또는 비구면의 집광 렌즈와 이를 고정하는 고정 구조물로 이루어지지만, 본 실시예에서는 집광 렌즈(40b)와, 상기 집광 렌즈(40b)를 고정하는 고정홀(40c')을 갖는 렌즈 고정 플레이트(40c)와, 적어도 상기 집광 렌즈(40b)와 상기 렌즈 고정 플레이트(40c)를 고정시키고 상기 슬라이딩 슬롯(53a)을 따라 슬라이드되는 고정용 홀더(45)를 구비한다.
상기 집광 렌즈 유닛(40)은 집광 렌즈 통과홀을 가지는 집광 렌즈 전면 커버(40a)와, 상기 렌즈 고정 플레이트(40c) 후면의 집광 렌즈 후면 커버(40d)를 더 구비할 수 있으며(도 3 참조), 이 경우 이들 집광 렌즈 전면 커버(40a) 및 후면 커버(40d)는 상기 고정용 홀더(45) 내에 함께 고정된다.
상기 집광 렌즈 전면 커버(40a)는 그 상면이 광 반사 물질이 도포된 반사판으로 이루어질 수 있으며, 이는 하우징(50) 내에서 반도체 발광 소자로부터 집광 렌즈를 통과한 광 빔이 하우징 내벽에서 반사된 것을 외부로 재반사하는 역할을 한다.
상기 집광 렌즈 후면 커버(40d)는 반도체 광을 그대로 투과시키는 투명 커버로 되어 있으나, 집광 렌즈의 형상에 대응하는 홀이 형성된 형태로도 구성할 수 있다.
그러나, 상술한 바와 같이, 상기 집광 렌즈 유닛은 집광 렌즈와 이를 지지하 는 최소한의 구조물만으로 구성될 수 있으며, 집광 렌즈는 단일 렌즈 또는 복합 렌즈로 이루어질 수 있다.
상기 고정용 홀더(45)는 상기 집광 렌즈 유닛(40)의 각 요소를 그 외주에서 체결시킴과 함께, 그 체결 상태에서 슬라이더 유닛의 이동에 따라 연동되도록 하는 역할을 한다.
이러한 고정용 홀더(45)의 구성의 예가 도 4에 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정용 홀더(45)은 상부 지지부(45a) 및 하부 지지부(45b)와, 상기 상부 및 하부 지지부 사이에 그립핑 공간을 두고 상부 및 하부 지지부 일단을 상호 연결하는 연결부(45c)를 구비한다.
상기 상부 및 하부 지지부(45a, 45b)에는 그 사이의 그립핑 공간에 집광 렌즈(40b), 집광 렌즈 고정 플레이트(40c), 전면 및 후면 렌즈 커버(40a, 40d) 등을 조립한 상태에서 이들을 고정시키기 위한 고정홀(45d)이 형성되어 있다.
또한, 상기 고정용 홀더(45)의 연결부(45c)는 후술되는 슬라이딩 유닛의 슬라이더 핀(43)과의 연결을 위한 나선 홀(45c')을 구비할 수 있으며, 슬라이더 핀(43)의 이동에 의해 슬라이딩 슬롯(53b)을 따라 연동 이동된다.
다시 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 슬라이더 유닛은 상기 하우징(50) 둘레에 배치되어 상기 하우징(50) 내의 집광 렌즈 유닛(40)을 슬라이드 연동시킴으로써 반도체 발광 소자와 집광 렌즈 간의 거리를 조절 가능케 한다. 이에 의해 반도체 발광 소자로부터 집광 렌즈를 통과한 광 빔의 촛점 거리가 조절됨으로써 출사 광 빔의 밝기, 크기, 형태 등을 램프의 용도 또는 사용자의 필요에 따라 변형 가능 하게 된다.
상기 슬라이더 유닛은 상기 하우징(50) 둘레로 배치된 슬라이딩 핸들(41)과, 상기 하우징(50)의 슬라이딩 슬롯(53a)을 통해 상기 고정용 홀더(45)와 상기 슬라이딩 핸들(41) 사이에 연결된 슬라이더 핀(43)을 구비한다.
따라서, 슬라이더 유닛의 슬라이딩 핸들(41)을 반도체 발광 소자(30)의 전방으로 진퇴시키는 것에 의해 슬라이딩 핸들(41)과 고정용 홀더(45) 사이에 연결된 슬라이더 핀(43)이 상기 하우징(50)의 슬라이딩 슬롯(53a)을 따라 이동하는 것에 의해 촛점 거리가 조절되며, 이에 따라 출사 광 빔의 촛점 거리가 달라진다.
한편, 상기 슬라이더 유닛은 도 1 및 도 2에 제시된 구성과 달리, 슬라이딩 슬롯(53a)을 관통하지 않으면서도 집광 렌즈 유닛(40)의 고정용 홀더(45)을 연동 슬라이드시킬 수 있도록 슬라이더 핀의 구성을 변형시킨 구조의 것도 채용 가능하며, 이는 도 5에 도시되어 있다.
도 5는 도 1의 가변 포커싱 반도체 광원 램프 중 하우징과 슬라이더 유닛의 다른 실시예의 분해 사시도이다.
상기 실시예의 슬라이더 유닛은 하우징(50') 둘레로 배치된 슬라이딩 핸들(41')과, 상기 하우징(50')의 슬라이딩 슬롯(53a')에 이동 가능하게 결합되어 상기 고정용 홀더(45)을 자성 연동으로 이동시키도록 상기 슬라이딩 핸들(41')에 연결된 슬라이더 자석핀(43')을 구비한다.
상기 슬라이딩 슬롯(53a')과 상기 슬라이더 자석핀(43')은 예컨대, 도브테일식으로 결합됨으로써 별도의 체결 수단 없이도 슬라이더 자석핀(43')이 슬라이딩 슬롯(53a') 내에 슬라이드 가능하게 용이하게 착탈될 수 있다.
이때, 상기 슬라이더 자석핀(43')과 상기 고정용 홀더(45) 간의 자성 연동을 위해 상기 고정용 홀더(45)은 자성체이고 상기 하우징은 비자성체인 것이 바람직하다.
한편, 전술한 실시예의 가변 포커싱 반도체 광원 램프는 도 6에 도시된 바와 같이 외부 하우징 구조를 일부 변형할 수 있다.
도 6을 참조하면, 하우징(50)의 길이를 단축하고, 반도체 광원에서 발생하는 열을 방열시키는 방열부가 위치된 부분에 메쉬형 보조 하우징(10A)을 부착하여 방열 효율을 높이고, 베이스 하우징(10B)으로 마감 처리할 수 있다.
여기에서, 상기 메시형 보조 하우징(10A)은 도 5의 실시예가 적용된 반도체 광원 램프에 적용된 것으로 도시되어 있으나, 도 1의 실시예는 물론, 후술하는 다른 실시예의 하우징에도 적용될 수 있음은 물론이다.
두 번째, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따라 반도체 광원을 이동시킬 수 있는 반도체 광원 램프의 구성에 대해 설명한다.
도 7은 본 실시예에 따라 반도체 광원을 이동시킬 수 있는 가변 포커싱 반도체 광원 램프의 사시도이고, 도 8은 도 7의 가변 포커싱 반도체 광원 램프의 분해 사시도이고, 도 9는 도 7의 구성 중 회전 플레이트의 주변 구성의 일부 변형한 사시도이다.
여기에서, 본 실시예의 반도체 광원 램프는 전술한 실시예의 반도체 광원 램프에 비해 기본적으로 거리 조절 수단과 그에 관련된 구성만 상이할 뿐 나머지 구 성은 동일하거나 그 등가의 구성이므로, 촛점 거리 조정을 위한 거리 조절 수단의 구성을 위주로 설명하며, 나머지 구성에 대한 상세한 설명은 전술한 실시예의 구성에 대한 설명을 참조한다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예의 반도체 광원 램프(200)는 인쇄 회로 기판(220)과, 이 인쇄 회로 기판(220)에 부착되는 반도체 발광 소자와, 반도체 발광 소자의 발광 열을 방열시키는 방열부(215)와, 반도체 발광 소자를 내장하는 하우징(250)과, 상기 하우징(250) 내에 고정된 집광 렌즈 유닛(240)과, 상기 반도체 발광 소자인 반도체 광원의 위치를 이동시킬 수 있는 거리 조절 수단을 포함한다.
상기 하우징(250) 내벽은 광 반사 효율을 높일 수 있는 반사층으로 코팅되거나, 별도의 반사층 구조(241)를 하우징 내에 내장할 수 있으며, 반도체 발광 소자를 제외한 인쇄 회로 기판(220)의 부분에도 상기와 같은 반사층 또는 반사판을 구비하여 집광 렌즈 유닛이나 그 주변부에서 역반사되는 반도체 광 빔을 재반사하여 반사 효율의 증대를 도모할 수 있다.
또한, 전술한 실시예와 마찬가지로 상기 하우징(250) 말단에 반도체 광 출사 렌즈(260) 및 그 지지부(260a)를 더 포함할 수 있다.
상기 거리 조절 수단은, 중간에 나선부(230b)를 구비하고 상기 인쇄 회로 기판(220)과 그 후방의 베이스 섹션(210) 사이에 고정식으로 연결된 샤프트 로드(230a)와, 상기 나선부(230b)에 나사 결합된 회전 플레이트(230)와, 상기 회전 플레이트(230)가 회전시 상기 샤프트 로드(230a)를 따라 이동되는 것을 방지하는 가이드 스페이서(도시 생략)를 구비한다.
즉, 상기 거리 조절 수단은 일단이 인쇄 회로 기판(220)에 타단이 베이스 섹션(210)의 고정 홀(210a)에 고정된 샤프트 로드(230a)와, 상기 샤프트 로드(230a)의 나선부(230b)에 나사 결합된 회전 플레이트(230) 간의 상대 회전을 이용하여 거리 조절을 행하는 방식이다.
이때, 상기 회전 플레이트(230)는 하우징(250) 및/또는 베이스 섹션(210), 또는 기타 외부 하우징 구조물에 고정된 가이드 스페이서(도시 생략)에 의해 상기 샤프트 로드(230b)를 따라 그 길이 방향으로 이동되는 것이 억제되기 때문에, 결국 상기 샤프트 로드(230a)와 상기 회전 플레이트(230) 간의 상대 나사 회전시, 회전 플레이트는 제 위치에서 이동하지 않고 회전만 행해지며, 샤프트 로드(230a)는 회전 플레이트와의 나선 회전 이동에 의해 전후방으로 진퇴가 이루어진다.
따라서, 그러한 샤프트 로드(230a)의 길이 방향 이동에 의해 샤프트 로드(230a)에 고정된 반도체 광원도 길이 방향으로 진퇴됨으로써 집광 렌즈 유닛과 반도체 광원 간의 거리 조절이 이루어진다.
한편, 상기의 거리 조절 수단은 도 9에 도시된 바와 같이 회전 플레이트와 그 주변 구성을 일부 변형하는 것으로 모터 구동식으로 자동 조절이 가능하다.
도 9를 참조하면, 상기 거리 조절 수단은, 베이스 섹션(210') 내에 설치된 모터(도시 생략)의 구동에 의해 상기 회전 플레이트(230')의 회전을 매개하는 구동 풀리(235')와, 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부(도시 생략)를 추가로 포함할 수 있다.
그에 따라, 모터의 구동은 구동 풀리(235')를 회전시키고, 구동 풀리(235') 에 접촉된 회전 플레이트(230')가 이에 연동하여 회전되며, 그에 따라 샤프트 로드(230a')에 고정된 인쇄 회로 기판(220')은 전술한 바와 같은 방식으로 샤프트 로드(230a')와 그 나선부(230b')에 나사 결합된 회전 플레이트(230') 간의 나선 회전 이동에 의해 길이 방향으로 진퇴됨으로써 집광 렌즈 유닛과 반도체 광원 간의 거리 조절이 이루어진다.
또한, 도 10을 참조하면, 상기 도 7 및 도 9의 구성을 다소 변형시킨 반도체 광원 램프가 제시되고 있으며, 이 실시예의 반도체 광원 램프의 거리 조절 수단은 하우징(250)의 내벽에서 형성된 나선부(255a)와 상기 나선부(255a)에 맞물려 선회 이동 가능하도록 상기 인쇄 회로 기판의 둘레에 형성된 나선부(225a)를 포함한다.
따라서, 하나의 유닛으로서 구성된 반도체 발광 소자, 그 소자가 부착된 인쇄 회로 기판 및 그에 연결된 방열부(210')를, 상기 인쇄 회로 기판 둘레에 형성된 나선부(225a)가 상기 하우징(250)의 나선부(255a)에 맞물려 선회 이동하도록, 상기 하우징(250)에 대해 선회시키는 것으로 용이하게 촛점 거리 조절이 이루어진다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 집광 렌즈 유닛과 반도체 광원 간의 거리 조절이 가능한 거리 조절 수단을 갖는 반도체 광원 램프(300A, 300B, 300C,..)가 제공될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 반도체 광원 램프의 거리 조절 수단은 하우징(350) 내벽에서 각각 다른 높이를 갖는 복수의 동일 원주선상에 설치된 홈(355b)과, 선택된 높이의 원주선 상의 홈에 탈착 가능하게 끼워지는 돌기(355a)를 포함한다.
상기 홈(355b)은 상기 원주선 전체를 따라 형성된 단일 홈이거나 상기 원주 선 전체를 따라 일정 간격으로 형성된 복수의 홈일 수 있으며, 상기 돌기(355a)는 그에 대응하는 형상을 갖는다
따라서, 반도체 광원 램프의 설계시 미리 촛점 거리를 설계에 맞게 구성하거나, 필요에 따라 변경하는 것이 가능하다.
또한, 상기 돌기(355a)는 반도체 광원인 인쇄 회로 기판을 하부에서 지지하는 것으로 도시되어 있으나, 당연히 제작자 또는 설계자의 의도에 따라 집광 렌즈 유닛을 하부에서 지지하도록 하여도 무방하므로, 상기 실시예의 구성은 집광 렌즈 유닛과 반도체 광원 중 적어도 하나의 위치를 조절할 수 있으며, 따라서 간단한 구성임에도 설계 자유도가 큰 장점이 있다.
또한, 도 11에 도시된 반도체 광원 램프는 전술한 실시예들의 램프 수, 외형과는 달리 직육면체 형상의 하우징 구조를 갖는 것으로 도시되어 있으나, 전술한 실시예들은 물론이고 본 실시예의 램프 수, 외형은 제시된 예에 한정되지 않으며, 촛점 거리 조정이 가능한 구성이면 어떠한 변형도 가능하다.
한편, 이상과 같은 본 발명에 따른 가변 포커싱 반도체 광원 램프는 그 용도에 따라 휴대용, 고정용 등으로 변형 가능하며, 이러한 변형례들이 도 12에 도시되어 있다.
도 12는 용도에 따라 휴대용, 고정용 등으로 변형 가능한 본 발명에 따른 가변 포커싱 반도체 광원 램프의 적용례를 도시한 사시도로, 도 12a는 후방 휴대식, 도 12b는 후방 휴대식 및 지상 거치식의 조합된 형태, 및 도 12c는 측방 휴대식, 도 12d는 손전등 형태의 예를 도시하고 있다.
이들 적용예들(도 12a-12c)의 거리 조절 수단은 도 1 또는 도 5의 슬라이드 방식으로 촛점 거리 조정이 가능한 구성을 취하며, 그 상세는 전술한 실시예의 설명과 같다.
도 12a를 참조하면, 본 발명에 따른 가변 포커싱 반도체 광원 램프(100a)는 휴대를 위한 손잡이(70')를 구비하고 상기 방열부(10) 후방측으로 설치되는 베이스 섹션(70)과, 상기 방열부(10)를 커버하는 메쉬형 커버(10')를 더 포함할 수 있다.
도 12b를 참조하면, 본 발명에 따른 가변 포커싱 반도체 광원 램프(100b)는 상기 베이스 섹션(70)과 상기 하우징(50) 중 어느 하나에 지상 고정된 고정 로드(80a)와 홀더부(80b)와의 연결을 위한 연결구(75)를 더 포함할 수 있다.
또한, 도 12c를 참조하면, 본 발명에 따른 가변 포커싱 반도체 광원 램프(100c)는 상기 방열부(10) 후방으로 전지를 수용하는 전원 하우징(B)과, 상기 방열부(10)를 커버하는 메쉬형 커버(10')와, 휴대를 위한 손잡이(70')를 더 포함할 수 있다.
또한, 도 12d를 참조하면, 본 발명에 따른 가변 포커싱 반도체 광원 램프(100d)는 손전등의 형태로 구현되며, 집광 렌즈 유닛과 반도체 광원을 내장하는 하우징(50")과, 전지, 충전 회로, 입력 전원 자동 선택 회로 등을 포함하는 손잡이부로서의 전원 하우징(70")을 포함하며, 그 거리 조절 수단은 하우징(50") 측의 손잡이부(70") 말단에 반도체 광원을 고정시키고, 손잡이부와 하우징을 상대 회전시키는 것에 의해 나선부로 된 연결부(15")를 통해 서로 상대 이동되는 것으로써 촛점거리를 조정하는 방식을 취한다.
이러한 변형 구조에 따라, 본 발명의 가변 포커싱 반도체 광원 램프는 서치라이트, 차량 전조등, 외부 조명 등 어떤 용도에서도 필요에 따라 촛점 거리를 용이하게 조절할 수 있음은 물론, 휴대식, 지상 고정식, 거치식 등 어떤 휴대 방식이나 설치 방식으로도 제공될 수 있어서 사용 편의도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 집광 렌즈 유닛을 이동시킬 수 있는 가변 포커싱 반도체 광원 램프의 사시도이다.
도 2는 도 1의 가변 포커싱 반도체 광원 램프의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 가변 포커싱 반도체 광원 램프 중 집광 렌즈 유닛의 일 실시예의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 가변 포커싱 반도체 광원 램프 중 고정용 홀더의 사시도이다.
도 5는 도 1의 가변 포커싱 반도체 광원 램프 중 하우징과 슬라이더 유닛의 다른 실시예의 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 실시예의 구성을 적용한 가변 포커싱 반도체 광원 램프의 일부 구성을 변형한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따라 반도체 광원을 이동시킬 수 있는 가변 포커싱 반도체 광원 램프의 사시도이다.
도 8은 도 7의 가변 포커싱 반도체 광원 램프의 분해 사시도이다.
도 9는 도 7의 구성 중 회전 플레이트의 주변 구성의 일부 변형한 사시도이다.
도 10은 도 7 및 도 9의 구성을 다소 변형시킨 반도체 광원 램프의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 반도체 광원 또는 집광 렌즈 유닛을 이동시킬 수 있는 가변 포커싱 반도체 광원 램프의 사시도이다.
도 12는 용도에 따라 휴대용, 고정용 등으로 변형 가능한 본 발명에 따른 가변 포커싱 반도체 광원 램프의 적용례를 도시한 사시도로, 도 12a는 후방 휴대식, 도 12b는 후방 휴대식 및 지상 거치식의 조합된 형태, 및 도 12c는 측방 휴대식, 도 12d는 손전등 형태의 예를 도시하고 있다.

Claims (19)

  1. 가변 포커싱 반도체 광원 램프로서,
    인쇄 회로 기판과,
    이 인쇄 회로 기판에 부착되는 반도체 발광 소자와,
    상기 반도체 발광 소자의 발광 열을 방열시키는 방열부와,
    상기 반도체 발광 소자의 전방에 설치되는 하우징과,
    고정용 홀더를 매개로 상기 하우징 내에 설치되고 하나 또는 그 이상의 집광 렌즈를 갖는 집광 렌즈 유닛과,
    상기 하우징과 상기 인쇄 회로 기판 중 적어도 하나에 구비되어 상기 반도체 발광 소자와 상기 집광 렌즈 사이의 거리를 조절할 수 있는 거리 조절 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 거리 조절 수단은 상기 하우징에 설치된 슬라이딩 슬롯과, 상기 집광 렌즈 유닛의 고정용 홀더가 상기 슬라이딩 슬롯을 따라 슬라이드 이동되도록 하우징 둘레에 설치된 슬라이더 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  3. 제1항에 있어서, 상기 고정용 홀더는 상부 지지부 및 하부 지지부와, 상기 상부 및 하부 지지부 사이에 그립핑 공간을 두고 상부 및 하부 지지부 일단을 상호 연결하는 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하우징의 내면은 광 반사 물질이 도포된 반사층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  5. 제4항에 있어서, 상기 반도체 발광 소자를 제외한 상기 인쇄 회로 기판의 주변부에 광 반사 물질이 도포된 반사판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  6. 제2항에 있어서, 상기 슬라이더 유닛은 상기 하우징 둘레로 배치된 슬라이딩 핸들과, 상기 슬라이딩 슬롯을 통해 상기 고정용 홀더와 상기 슬라이딩 핸들 사이에 연결된 슬라이더 핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  7. 제2항에 있어서, 상기 슬라이더 유닛은 상기 하우징 둘레로 배치된 슬라이딩 핸들과, 상기 슬라이딩 슬롯에 이동 가능하게 결합되어 상기 고정용 홀더를 자성 연동 이동시키도록 상기 슬라이딩 핸들에 연결된 슬라이더 자석핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  8. 제7항에 있어서, 상기 고정용 홀더는 자성체이고, 상기 하우징은 비자성체인 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  9. 제1항에 있어서, 상기 거리 조절 수단은, 중간에 나선부를 구비하고 상기 인쇄 회로 기판과 그 후방의 베이스 섹션 사이에 고정식으로 연결된 샤프트 로드와, 상기 나선부에 나사 결합된 회전 플레이트와, 상기 회전 플레이트가 회전시 상기 샤프트 로드를 따라 이동되는 것을 방지하는 가이드 스페이서를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  10. 제9항에 있어서, 상기 거리 조절 수단은, 모터 구동에 의해 상기 회전 플레이트의 회전을 매개하는 구동 풀리와, 상기 모터의 회전을 제어하는 제어부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  11. 제1항에 있어서, 상기 거리 조절 수단은 상기 하우징 내벽에서 각각 다른 높이를 갖는 복수의 동일 원주선상에 설치된 홈과, 선택된 높이의 원주선 상의 홈에 탈착 가능하게 끼워지는 돌기를 포함하고, 상기 돌기에는 상기 집광 렌즈 유닛과 상기 인쇄 회로 기판 중 적어도 하나가 안착되는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  12. 제11항에 있어서, 상기 홈은 상기 원주선 전체를 따라 형성된 단일 홈이고, 상기 돌기는 그에 대응하는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  13. 제11항에 있어서, 상기 홈은 상기 원주선 전체를 따라 일정 간격으로 형성된 복수의 홈이고, 상기 돌기는 그에 대응하는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  14. 제1항에 있어서, 상기 거리 조절 수단은 상기 하우징 내벽에서 형성된 나선부와 상기 나선부에 맞물려 선회 이동 가능하도록 상기 인쇄 회로 기판의 둘레에 형성된 나선부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  15. 제1항에 있어서, 상기 하우징 말단에 반도체 광 출사 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  16. 제1항에 있어서, 휴대를 위한 손잡이를 구비하고 상기 방열부 후방측으로 설치되는 베이스 섹션과, 상기 방열부를 커버하는 메쉬형 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  17. 제16항에 있어서, 상기 베이스 섹션과 상기 하우징 중 어느 하나에는 지상 고정된 홀더 구조물과의 연결을 위한 연결구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  18. 제1항에 있어서, 상기 방열부 후방으로 전지를 수용하는 전원 하우징과, 상기 방열부를 커버하는 메쉬형 커버와, 휴대를 위한 손잡이를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
  19. 제1항에 있어서, 상기 방열부 후방으로 전지를 수용하고 손잡이로도 기능하는 전원 하우징을 더 구비하고, 상기 인쇄 회로 기판은 상기 전원 하우징의 말단에 연결 고정되며, 상기 거리 조절 수단은 상기 하우징과 전원 하우징 간의 접속 상태에서 상대 이동을 매개하는 나선부인 것을 특징으로 하는 가변 포커싱 반도체 광원 램프.
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