KR20120104282A

KR20120104282A - 조명 모듈

Info

Publication number: KR20120104282A
Application number: KR1020127017445A
Authority: KR
Inventors: 페터 작센베거; 지몬 슈발렌베르크
Original assignee: 오스람 아게
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2010-11-26
Publication date: 2012-09-20
Also published as: JP2013513198A; EP2488787A1; WO2011067172A1; DE102009047487A1; CN102639930A; KR101497482B1; US20120236559A1

Abstract

본 발명은, 그의 전면부 상에 적어도 하나의 광원(3), 특히, 발광 다이오드를 탑재한 회로 보드(2)를 포함하며, 적어도 하나의 광원(3)의 주변을 둘러싸고 적어도 하나의 광원(3) 상으로 및 위로 연장하는 중공 광 안내 엘리먼트(4)를 더 포함한다. 광 안내 엘리먼트(4)의 내면(4a)은 적어도 부분적으로 반사형이며, 광 안내 엘리먼트(4)의 전면측 개구는 조명 모듈(1)의 광 방출 개구(L)에 대응한다.

Description

조명 모듈{LIGHTING MODULE}

본 발명은 회로 보드의 전면 상에 적어도 하나의 광원, 특히 발광 다이오드를 탑재한 회로 보드를 포함하는 조명 모듈에 관한 것이다.

발광 다이오드들에 기초한 콤팩트한 조명 모듈들은, 실제 발광 다이오드들(예를 들어, 개별 발광 다이오드들) 및 발광 다이오드들, 그에 따라 조명 출력을 동작 및 조정하기 위한 전자 컴포넌트들 양자를 탑재한 회로 보드들을 요구한다. 다운스트림 광학 시스템들(예를 들어, 렌즈들 또는 반사기들)은, 통상적으로 더 높은 컴포넌트 높이들 및 요구된 전기 분리 거리들 때문에 실제 발광 다이오드들로부터 불리한 거리에 위치되어야 하며, 이는 광학 시스템들로의 불량한 인커플링 효율도를 초래한다.

DE 10 2007 015 475 A1은, 적어도 제 1 및 제 2 발광 다이오드 및 중공 공간 및/또는 광-혼합 로드(rod)를 갖는 광-혼합 엘리먼트를 갖는 － 그에 의해, 광-혼합 엘리먼트이 반사형 표면 영역 및 발광 표면 영역을 갖고, 동작 동안 복수의 발광 다이오드들에 의해 방출된 전자기 방사가 반사형 표면 영역에서 반사되고 이러한 상황에서 혼합되며, 반사된 및 혼합된 방사가 발광 표면 영역을 통해 아웃커플링된다 － 복수의 발광 다이오드들을 기재한다. 이러한 다수의 발광 다이오드 모듈은, 복수의 접속된 회로 보드들을 갖는 복잡하고 비용 집약적인 구성들이 요구되고, 또한 냉각시키기 어렵다는 단점을 갖는다.

본 발명의 목적은, 종래 기술의 단점들을 적어도 부분적으로 회피하고, 특히, 간단하고 효율적인 방식으로 광학적으로 접속될 수 있는 간단히 구성된 조명 모듈을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 독립 청구항들의 특성들에 따라 달성된다. 선호되는 실시형태들은 특히 종속 청구항들에 기재되어 있다.

회로 보드의 전면부 상에 적어도 하나의 광원을 탑재한 그 회로 보드, 및 또한 적어도 하나의 광원의 주변을 측면으로 둘러싸고 적어도 하나의 광원 위에서 앞쪽으로 연장되는 중공 광 안내 엘리먼트를 포함 － 그에 의해, 광 안내 엘리먼트의 내면은 적어도 부분적으로 반사적이고 광 안내 엘리먼트의 전방-측면 개구는 조명 모듈의 광 방출 개구에 대응한다. － 하는 조명 모듈에 의해 목적이 달성된다.

광원(들)으로부터의 광은, 광원(들)의 평면으로부터 조명 모듈의 더 높은 평면, 즉, 광 방출 개구의 평면까지의 "광 채널" 로서 작동하는 광 안내 엘리먼트에 의해 안내된다. 이것은, 전자 컴포넌트들(커패시터들, 저항기들, 드라이버 모듈들 등)에 대해 요구되는 탑재 공간을 브리징하고, 새로운 더 높은 발광 평면을 정의하는 것이 또한 가능하다는 것을 의미한다. 그 후, 부착 엘리먼트들(광학 또는 광학적으로 활성인 엘리먼트들 등)은 새로운 발광 평면으로서 광 방출 개구에 원하는 바만큼 가깝게 될 수 있으며, 이는 인커플링 손실들이 회피된다는 것을 의미한다.

광 안내 엘리먼트가 적어도 하나의 광원의 주변을 측면으로 둘러싼다는 사실은, 광 안내 엘리먼트가 광원에 대해 앞쪽으로 대체되는 경우를 또한 포함하며, 즉, (대부분의 작은 부분에 있어서) 적어도 하나의 광원(더 정확하게는 그의 방출기 표면 영역)에 대해 수직 분리 거리가 존재할 수 있다. 그러나, 광 손실들을 방지하기 위해, 광 안내 엘리먼트가 광원에 대해 앞쪽으로 대체되지 않는 것이 선호된다.

선호도에 의해, 적어도 하나의 광원은 적어도 하나의 발광 다이오드를 포함한다. 복수의 발광 다이오드들이 존재하면, 이들은 동일한 컬러 또는 상이한 컬러들로 방출할 수 있다. 컬러는 단색(예를 들어, 레드, 그린, 블루 등) 또는 다색(예를 들어, 화이트)일 수 있다. 적어도 하나의 발광 다이오드에 의해 출력된 광은 또한 적외선 광(IR LED) 또는 자외선 광(UV LED)일 수 있다. 복수의 발광 다이오드들은 혼합된 광, 예를 들어, 화이트 혼합된 광을 생성할 수 있다. 적어도 하나의 발광 다이오드는 적어도 하나의 파장 변환 형광 물질(변환 LED)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 발광 다이오드는 적어도 하나의 개별적으로 하우징된 발광 다이오드의 형태 또는 적어도 하나의 LED 칩의 형태로 존재할 수 있다. 복수의 LED 칩들은 공통 기판 상에 탑재될 수 있다("submount"). 적어도 하나의 발광 다이오드는 빔 안내를 위해 적어도 하나의 별개의 및/또는 공통 광학 시스템, 예를 들어, 적어도 하나의 프레넬 렌즈들, 콜리메이터(collimator) 등을 탑재할 수 있다. 예를 들어, InGaN 또는 AlInGap에 기초한 무기(inorganic) 발광 다이오드들 대신에 또는 그에 부가하여, 유기 LED들(OLED들, 예를 들어, 폴리머 OLED들)이 일반적으로 또한 이용될 수 있다. 예를 들어, 다이오드 레이저들이 또한 사용될 수 있다. 대안적으로, 적어도 하나의 광원은, 예를 들어, 적어도 하나의 다이오드 레이저를 가질 수 있다.

광 방출 개구가 적어도 하나의 광원의 평면과 평행하다는 것이 일 실시형태이다. 이것은, 광원(들)의 평면으로부터 간단히 "광 인터페이스" 를 상승시키는 것이 가능하다는 것을 의미하며, 여기서, 그 평면은 주요 출력 방향 또는 광학 축의 방향에서 앞쪽으로 배치된다. 대안적으로, 발광 개구의 평면은 적어도 하나의 광원의 평면에 대해 기울어지게 배치될 수 있다.

광 안내 엘리먼트가 본질적으로 중공 원통형 기본 형태를 갖는다는 것이 또 다른 실시형태이다. 이러한 형태는 생성 및 어셈블리하기에 특히 간단하다.

또한, 광 안내 엘리먼트가 전기적으로 절연 또는 유전체 재료로 구성되는 것이 일 실시형태이다. 이것은, 전기적으로 도전인 부착 엘리먼트들(예를 들어, 알루미늄 반사기들)이 회로 보드 상의 전기적으로 도전인 부분들로부터 절연될 수 있으며, 이는 에어 갭(air gap)들 및 크리피지(creepage) 거리들의 관측을 용이하게 한다는 것을 의미한다. 이를 위해, 광 안내 엘리먼트는 플라스틱, 예를 들어, PC, PMMA, COC, COP, 또는 유리로 구성될 수 있다.

또한, 조명 모듈이 광 방출 개구에 의해 부착 엘리먼트를 수용하기 위한 적어도 하나의 수용 수단을 갖는다는 것이 일 실시형태이다. 이러한 수용 수단은, 특히, 광 방출 개구에 대해 부착 엘리먼트의 위치를 조정하기 위해 사용될 수 있다. 특히, 수용 수단은, 상이한 조명 모듈들에 대해 또한 정의되는, 광 방출 개구에 대한 ('표준화된') 위치를 가질 수 있어서, 그에 따라, (부착 엘리먼트 없는) 그러한 모듈들에 대한 설계와는 본질적으로 독립적인 부착 엘리먼트들에 대한 설계를 생성할 수 있게 한다.

적절히 설계될 경우 광 방출 개구에 대한 정의된 위치에 있는 조명 모듈 상에서 부착 엘리먼트가 조여질 수 있는 고정 인터페이스로서 수용 수단이 설계된다는 것이 특정한 실시형태이다. 고정 인터페이스는, 예를 들어, 베이요넷(bayonet) 록, 스크류 록(일반적으로, 트위스트(twist) 록), 푸쉬-피트(push-fit) 록 등의 일부일 수 있다.

회로 보드의 전면 상에 배치된 전자 컴포넌트들 중 적어도 일부에 대한 커버를 조명 모듈이 갖는다 － 그에 의해, 커버의 전면은 광 방출 개구의 평면에 놓인다 － 는 것이 또 다른 실시형태이다. 이것은, 특히, 조명 모듈의 본질적으로 평평한 전면 표면을 달성하는 것이 가능하며, 여기서, 광 방출 개구가 플러시(flush) 방식으로 본질적으로 포함된다는 것을 의미한다.

광 안내 엘리먼트가 회로 보드의 전면 상에 배치된 전자 컴포넌트들 중 적어도 일부에 대한 링-형상 커버에 의해 적어도 주변의 섹션들에서 측면으로 둘러싸인다는 것이 추가적인 실시형태이다. 따라서, 적어도 하나의 광원을 둘러싸는, 특히 링-형상 및 원형인 영역으로부터 그 적어도 하나의 광원에 대한, 특히 중앙, 예를 들어, 원형의 영역의 모양(manner)을 어셈블리하도록, 특히 콤팩트하고 용이하게 공간적으로 분리시키는 것이 가능하다.

광 안내 엘리먼트가 광 방출 개구를 통해 적어도 하나의 광원에 직접적인 액세스를 제공한다는 것, 즉 예를 들어, 커버를 갖지 않는다는 것이 발전이다. 그에 의해, 적어도 하나의 광원과 광 방출 개구 사이의 광 손실을 최소화시키는 것이 가능하다.

광 안내 엘리먼트가 전면을 향해 연장되는 (반사형) 내면을 갖는다는 것이 또 다른 발전이다. 내면은, 예를 들어, 본질적으로 절단된 원뿔형 윤곽(contour)을 가질 수 있다. 이것은, 적어도 하나의 광원에 의해 방출된 광 빔의 출력이 콜리메이트(collimate)될 수 있으며, 이는 더 협소한 각 분포를 생성한다는 이점을 산출한다. 각상(angulation)(또한, "드래프트 각" 으로서 지칭됨)

가 (엔드 값들을 포함하여) 1°내지 10°사이, 특히 1°내지 5°사이에 놓여지는 것이 유리하다고 증명되었다.

광 안내 엘리먼트가, 예를 들어, 인버스 절단 원통형 윤곽을 갖는 전면을 향해 협소해지는 내면을 갖는다는 것이 대안적인 실시형태이다. 이것은,

적어도 하나의 광원에 의해 방출된 광 빔의 출력이 디콜리메이트(decollimate)될 수 있으며, 이는 더 협소한 각 분포를 생성한다는 이점을 산출한다. 각상

가 (엔드 값들을 포함하여) -1°내지 -10°사이, 특히 -1°내지 -5°사이에 놓여지는 것이 유리하다고 증명되었다.

광 안내 엘리먼트의 내면이 광학적으로 활성인 표면 구조를 갖는다는 것이 또 다른 실시형태이다. 그에 의해, 특히, 예를 들어, 적어도 하나의 광원에 의해 방출된 광의 휘도 및/또는 컬러에 관해 광 혼합을 간단하고 콤펙트한 방식으로 달성하는 것이 가능하다.

표면 구조가 파 구조를 갖거나 그러한 파 구조에 의해 형성된다는 것이 발전이다. 파 구조는, 예를 들어, 정현파 구조를 가질 수 있지만, 또한 스플라인(spline)들 또는 심지어 자유 형태에 기초한 형태를 가질 수 있다. 파 구조의 소위 "피크-투-밸리" 각 β가 범위 [30°; 60°]에 놓여있다는 것이 유리하다고 증명되었다. 대안적으로, 다른 일반적인 높이 구조들이, 예를 들어, 원주형 지그재그 패턴의 형태로 또한 사용될 수 있다.

표면 구조가 조면화(roughtened) 표면, 예를 들어, 등방성 또는 비등방성 산란 표면을 갖는다는 것이 또 다른 발전이다. 이것은, 방위각 및/또는 편각에 관해 지향성인 광 혼합이 달성될 수 있다는 이점을 산출한다.

또한, 광 안내 엘리먼트의 반사형 표면 또는 내면은, 하나의 컬러 또는 다수의 컬러들로 그 전체가 또는 부분적으로 컬러링될 수 있으며, 그에 의해, 광 출력의 컬러가 컬러링될 수 있다.

광 안내 엘리먼트의 반사형 영역, 예를 들어, 광 안내 엘리먼트의 내면은, 예를 들어, 코팅 또는 필름에 의해 거울형으로 또는 분산 반사형으로서 일반적으로 설계될 수 있다. 코딩 또는 필름은, 예를 들어, 알루미늄, 실버, 유전체 코팅을 적어도 포함할 수 있고 및/또는 예를 들어, 황산 바륨을 또한 포함할 수 있다. 광 안내 엘리먼트의 반사형 표면, 예를 들어, 광 안내 엘리먼트의 내면은, 광학 필름, 예를 들어, 매우 반사형인 미러 필름 또는 산광기(diffuser) 필름(소위 "휘도 향상 필름", BEF), 또는 그러한 타입의 코팅을 또한 가질 수 있으며, 이는 효율도를 증가시키도록 서빙한다.

다음의 도면들에서, 본 발명은 예시적인 실시형태들을 참조하여 상세히 도식적으로 설명될 것이다. 이러한 상황에서, 동일한 엘리먼트들 또는 동일한 기능을 갖는 엘리먼트들은 명확화를 위해 동일한 참조 번호들을 제공받을 수 있다.

도 1은 부착 엘리먼트 없는 본 발명에 따른 조명 모듈의 전면 또는 위로부터의 사선도(oblique)를 도시한다.
도 2는 조명 모듈의 사선 단면도를 도시한다.
도 3은 조명 모듈의 위에 플로팅(float)한 부착 엘리먼트를 갖는 조명 모듈의 사선도를 도시한다.
도 4는 내부 베이요넷 소켓의 영역에서 조명 모듈 위에 플로팅한 부착 엘리먼트를 갖는 조명 모듈의 일부의 확대도를 도시한다.
도 5는 추가적인 배열에서 조명 모듈의 발광 다이오드들의 그룹의 전면으로부터의 사선도를 도시한다.
도 6은 또 다른 배열에서 조명 모듈의 발광 다이오드들의 그룹의 전면으로부터의 사선도를 도시한다.
도 7a는 그 내에 도착된 가능한 광 경로를 갖는, 발광 다이오드들을 둘러싼 광 안내 엘리먼트의 단면도를 도시한다.
도 7b는 가능한 광 경로를 갖는, 발광 다이오드들을 둘러싼 도 7a로부터의 광 안내 엘리먼트의 전면으로부터의 사선도를 도시한다.
도 8은 복수의 가능한 광 경로들을 갖는, 발광 다이오드들을 둘러싼 도 7a로부터의 광 안내 엘리먼트의 단면도를 도시한다.
도 9는 복수의 가능한 광 경로들을 갖는, 발광 다이오드들을 둘러싼 추가적인 실시형태에 따른 광 안내 엘리먼트의 단면도를 도시한다.
도 10은 복수의 가능한 광 경로들을 갖는, 발광 다이오드들을 둘러싼 또 다른 실시형태에 따른 광 안내 엘리먼트의 단면도를 도시한다.
도 11은 도 1로부터의 광 안내 엘리먼트의 전면으로부터의 사선도를 도시한다.
도 12는 도 11로부터의 광 안내 엘리먼트의 상면도를 도시한다.
도 13은 도 12로부터의 광 안내 엘리먼트의 일부를 도시한다.

도 1은, 발광 다이오드들(3)의 형태로 복수의 광원들을 갖는 전면부의 중심 영역(Z)에 탑재된 본질적으로 디스크-형상인 회로 보드(2)를 포함한다. 발광 다이오드들(3)은 동일한 타입의 광을 방출할 수 있거나, 그들의 휘도 및/또는 컬러에 관해 상이할 수도 있다. 십자형 매트릭스 패턴으로 배열된 발광 다이오드들(3)에 공통인 본질적으로 중공의 원통형 광 안내 엘리먼트(4)는 발광 다이오드들(3)의 주변을 측면으로 둘러싼다. 광 안내 엘리먼트(4)의 전면 에지(5)는, 본질적으로 원형인 디스크-형상 광 방출 개구(L)를 한정하고 둘러싼다. 즉, 광 방출 개구(L)는 광 안내 엘리먼트(4)의 전면측 개구에 대응한다. 중공 원통형 형상의 결과로서 일직선 또는 평행한 상태에 있고 반사형이도록 설계된 내면(4a)은, 광원들(3)에 의해 출력된 광 빔의 각 분포가 회전적으로 대칭이라는 이점을 갖는다.

추가적인 전자 컴포넌트들(30), 예를 들어, 저항기들, 커패시터들 및/또는 로직 모듈들(예를 들어, 드라이버 로직 모듈의 일부)을 갖는 중심 영역(Z)을 둘러싼 주위 영역(U)에 회로 보드(2)가 또한 탑재된다. 주위 영역(U)에 위치된 추가적인 전자 컴포넌트들(30)은, 후면측 에지에 의해 회로 보드(2) 상에 지지되는 링-형상 커버(6)에 의해 아치형으로 구부러진다. 링-형상 커버(6)는 2개의 스크류들(7)에 의해 조여지고, 회로 보드(4) 상에 유사하게 탑재된 접속기(29)를 전기적으로 접속시키기 위한 접속기 피드스루(28)를 갖는다.

링-형상 커버(6)는, 조명 모듈(1)의 중심 영역(Z)을 동심원으로 측면으로 둘러싸는 본질적으로 원통형의 내부 벽(8)(내부 측면 표면 또는 내부 측면 벽에 대응함) 및 이에 따라 광 안내 엘리먼트(4)를 또한 갖는다. 또한, 링-형상 커버(6)는 본질적으로 원통형의 외측 벽(9)(외측 측면 표면 또는 외측 측면 벽에 대응함)을 갖는다. 외측 벽(9)은 내부 벽(8)과 동일한 높이이다. 내부 벽(8) 및 외측 벽(9)은 회로 보드(2) 상에서 그들의 후면측 에지에 의해 지지될 수 있고, 상부 벽(10)에 의해 그들의 전면측 에지에서 접속될 수 있다. 상부 벽(10)은 원형 링-형상의 평평한 판으로서 여기에서 설계된다. 광 안내 엘리먼트(4) 및 링-형상 커버(6)는 별개의 컴포넌트들일 수 있으며, 컴포넌트들은 서로 접속되거나 서로 통합된다.

내부 베이요넷 소켓(11)의 형태인 제 1 고정 인터페이스는 링-형상 커버(6)의 내부 벽(8)으로 통합된다. 외부 베이요넷 소켓(12)의 형태인 제 2 조인 인터페이스는 링-형상 커버(6)의 외측 벽(9)으로 통합된다. 각각의 베이요넷 소켓들(11 및 12)은 3개의 종방향 슬롯들(13)을 가지며, 이들 각각은 짧은 횡단 슬롯(14)이 우측 각으로 위치되는 단부에서 전면으로부터 액세스가능하다. 종방향 슬롯(13)은, 위치 조정 보조로서 또한 사용될 수 있는 수평 플로어를 갖는다. 부착 엘리먼트는 베이요넷 소켓들(11 또는 12) 중 매칭하는 하나에 피팅하는 베이요넷을 가질 수 있으며, 종방향 슬롯(13)으로 삽입될 수 있고, 횡단 슬롯(14)으로 회전함으로써 조여질 수 있다. 베이요넷 소켓 및 피팅하는 베이요넷을 록킹(lock)시키기 위해, 횡단 슬롯(14)은 록킹 핀을 가지며, 이를 통해, 피팅하는 베이요넷의 대응하는 록킹(카운터-)핀(15)이 푸시될 수 있다.

광 방출 개구(L) 및 내부 벽(8) 및 외측 벽(9)은 동일한 높이로 종료된다. 이것은, 부착 엘리먼트가 간단한 방식으로 링-형상 커버(6)와의 접촉을 가져올 수 있다는 것을 의미한다. 즉, 조명 모듈(1)은, 링-형상 커버(6) 및 광 안내 엘리먼트(4)가 플러쉬를 종료하는 본질적으로 평평한 전면을 갖는다.

조명 모듈(1)은, 예를 들어, 가열 싱크(미도시) 상의 대응하는 보유 고정물(fixture)로 삽입함으로써, 예를 들어, 조명 모듈의 후면측 상의 평평한 접촉에 의해 가열 싱크로 간단히 삽입될 수 있다. 이것은, 효율적인 냉각이 간단한 방식으로 제공된다는 것을 의미한다.

도 3은, 반사기(16)의 형태로 부착 엘리먼트로서 위에 플로팅하는 광학 엘리먼트를 갖는 조명 모듈(1)의 사선도를 도시한다. 도 4는 내부 베이요넷 소켓(11)의 영역에서 그것 위에 플로팅하는 반사기(16)를 갖는 조명 모듈의 일부의 확대도를 도시한다. 반사기(16)는 보울형(bowl-like), 예를 들어, 포물선 형상의 반사형 내면(17)을 가지며, 광 안내 엘리먼트(4)의 광 방출 개구(L) 상에서 또는 근접하게 후면측 광 입장 개구(미도시)를 탑재할 수 있다. 조명 모듈(1)에 관해 조여짐으로써, 반사기(16)는, 조명 모듈(1)의 내부(더 작은) 베이요넷 소켓(11)로 인게이지(engage)되는 후면측 베이요넷 피팅(18)을 갖는다. 베이요넷 피팅(18)은 베이요넷 소켓에 상보적인 3개의 종방향 슬롯들(19) 및 횡단 슬롯들(20)을 가지며, 그에 의해, 록킹핀(15)은 횡단 슬롯(20)에 위치된다. 유사하게, 외부 베이요넷 소켓(12) 상에 대응적으로 더 큰 베이요넷 피팅 및 대응적으로 더 큰 광 입장 개구를 갖는 상이한 부착 엘리먼트를 탑재하는 것이 또한 가능하다.

도 5는, 예를 들어, 추가적인 배열에서 조명 모듈(1)에서의 사용을 위한 발광 다이오드들(3)의 그룹의 전면으로부터의 사선도를 도시한다. 발광 다이오드들(3)은 직사각형(m×n) 매트릭스 패턴(여기서는 사각형 5×5 매트릭스 패턴)으로 배열된다.

도 6은 또 다른 배열에서 발광 다이오드들(3)의 그룹을 도 5와 유사한 도면으로 도시한다. 여기서, 발광 다이오드들(3)은 중앙 탑재 위치에 관해 동심 링들로 이루어진 패턴으로 배열된다.

다른 패턴들, 예를 들어, 육각형 패턴이 또한 가능하다.

도 7a는 발광 다이오드들(3)을 둘러싸는 광 안내 엘리먼트(4)의 단면도를 도시하며, 가능한 광 경로(P)가 발광 다이오드들(3) 중 하나로부터 광 방출 개구(L)까지 도착된다. 도 7b는 광 안내 엘리먼트(4) 전면으로부터의 사선도를 도시한다. 오른쪽 측면에 대한 링-형상 커버(6)가 광 안내 엘리먼트(4)에 부가하여 도 7a에 또한 도시되어 있다.

양자의 도면들을 참조하면, 통상적으로, 램버트(lambertian) 방출기로서의 발광 다이오드(3)는, 앞쪽으로 유사하게 지향된 대칭축 주변에 중심이 있는 전면 하프-공간(half-space)으로 본질적으로 앞쪽으로 방출한다. 따라서, 발광 다이오드들(3)에 의해 방출된 광의 하나의 부분은 광 방출 개구(L)를 직접적으로 통과하지만, 또 다른 부분은, 그것이 광 방출 개구(L)를 통해 출력되기 전에 반사형 표면으로서 서빙하는 반사형 내면(4a)에서 한번 또는 반복적으로 반사된다. 도착된 광 경로(P)는 중앙의 발광 다이오드(3)에 의해 방출되고 내면(4a)에서 2회 반사된 광 빔을 나타낸다.

도 8은, 발광 다이오드들(3) 중 하나로부터의 복수의 가능한 광 경로들(P)을 갖는 발광 다이오드들(3)을 둘러싼 광 안내 엘리먼트(4)의 단면도를 도시하며, 그에 의해, 광 경로들(P)은 간단한 라인들로서 도착된다.

발광 다이오드들(3)로부터의 광은, 발광 다이오드들(3)의 평면으로부터 조명 모듈(1)의 더 높은 평면, 즉, 광 방출 개구(L)의 평면까지의 "광 채널" 로서 작동하는 광 안내 엘리먼트(4)에 의해 안내된다. 이것은, 주위 영역(U) 또는 링-형상 커버의 볼륨에 의해 표현된 전자 컴포넌트들(30)에 대해 요구된 탑재 공간이 브리징되고 새로운 더 높은 광 방출 평면이 정의된다는 것을 의미한다.

그 후, 부착 엘리먼트들은 새로운 발광 평면으로서 광 방출 개구(L)에 대해 원하는 대로 근접하게 가져와 질 수 있으며, 이는 인커플링 손실들이 회피된다는 것을 의미한다. 발광 다이오드들(3) 및 추가적인 전자 컴포넌트들(30)이 보호될 수 있다. 전기적으로 도전인 부착 엘리먼트들(예를 들어, 알루미늄 반사기들)은, 광 안내 엘리먼트가 전기적으로 비도전이도록 설계될 경우 회로 보드(2) 상의 전기적으로 도전인 부분들로부터 절연될 수 있으며, 이는 에어 갭들 및 크리피지 거리들의 관측을 용이하게 한다.

일반적으로, 부착 엘리먼트는 광학 시스템 또는 광학 엘리먼트로서, 예를 들어, 반사형 광학 시스템(예를 들어, 반사기) 또는 굴절형 광학 시스템(예를 들어, 렌즈들 또는 분산 디스크)으로서 설계될 수 있다. 또한, 부착 엘리먼트는 광학적으로 본질적으로 비활성의 엘리먼트, 예를 들어, 투명 커버 디스크일 수 있다.

도 9는 복수의 가능한 광 경로들을 갖는 발광 다이오드들(3)을 둘러싼 추가적인 실시형태에 따른 광 안내 엘리먼트(31)의 단면도를 도시한다. 여전히 본질적으로 중공의 원통형 광 안내 엘리먼트(31)의 내면(32)은, 이제, 상향 또는 앞쪽 방향인 분기 트랙을 갖는 절단된 원뿔형 윤곽을 갖는다. 이것은, 발광 다이오드들(3)에 의해 방출된 광 빔의 출력이 콜리메이트될 수 있으며, 이는 더 협소한 각 분포를 생성한다는 이점을 산출한다. 각상(또한, "드래프트 각" 으로서 지칭됨)

도 10은, 복수의 가능한 광 경로들을 갖는 발광 다이오드들(3)을 둘러싼 또 다른 실시형태에 따른 추가적인 광 안내 엘리먼트(33)의 단면도를 도시한다. 여전히 본질적으로 중공의 원통형 광 안내 엘리먼트(33)의 내면(34)은, 이제, 상향 또는 앞쪽 방향인 집중 트랙을 갖는 인버스 절단된 원뿔형 윤곽을 갖는다. 이것은, 발광 다이오드들(3)에 의해 방출된 광 빔의 출력이 디콜리메이트될 수 있으며, 이는 더 넓은 각 분포를 생성한다는 이점을 산출한다. 각상

도 11은 전면으로부터의 사선도로 광 안내 엘리먼트(4)를 다시 도시한다. 도 12는 광 안내 엘리먼트(4)의 상면도를 도시하고, 도 13은 도 12로부터의 광 안내 엘리먼트(4)의 일부를 도시한다. 3개의 도면들을 참조하면, 광 안내 엘리먼트(4)는 자신의 반사형 내면(4a) 상에서 주위(일반적인) 파 구조의 형태로 표면 구조를 갖는다. 파 구조는, 예를 들어, 도시된 바와 같이 정현파 구조를 가질 수 있지만, 또한 스플라인들 또는 심지어 자유 형태에 기초한 형태를 가질 수 있다. 파 구조의 소위 "피크-투-밸리" 각 β가 범위 [30°; 60°]에 놓여있다는 것이 유리하다고 증명되었다. 표면 구조의 결과로서, 발광 다이오드들(3)로부터 출력된 광의 광 혼합이 휘도 및/또는 컬러에 관해 달성된다.

대안적으로, 다른 표면 구조들이, 예를 들어, 주위 지그재그 패턴의 형태로 또한 사용될 수 있다.

당연히, 본 발명은 도시된 예시적인 실시형태들로 제약되지 않는다.

따라서, 광 안내 엘리먼트의 반사형 표면, 예를 들어, 그의 내면은 광학 필름, 예를 들어, 매우 반사형인 미러 필름 또는 산광기 필름(소위 "휘도 향상 필름", BEF), 또는 그러한 타입의 코팅을 가질 수 있으며, 이는 효율도를 증가시키도록 서빙한다.

따라서, 광 안내 엘리먼트의 반사형 표면은 조면화 표면, 예를 들어, 등방성 또는 비등방성 산란 표면을 가질 수 있거나 그 표면일 수 있다. 이것은, 방위각 및/또는 편각에 관해 지향성인 광 혼합이 달성될 수 있다는 이점을 산출한다.

또한, 광 안내 엘리먼트의 반사형 표면은, 하나의 컬러 또는 다수의 컬러들로 그 전체가 또는 부분적으로 컬러링될 수 있으며, 그에 의해, 광 출력의 컬러가 컬러링될 수 있다.

상이한 예시적인 실시형태들로부터의 특성들을 결합하는 것, 예를 들어, 광 안내 엘리먼트의 내면 상의 파 패턴을 내면의 절단된 원뿔형 형상 윤곽과 결합하는 것 등이, 이것이 명시적으로 배제되지 않으면, 또한 가능하다.

* 도면 번호들의 리스트 *

1. 조명 모듈

2. 회로 보드

3. 발광 다이오드

4. 광 안내 엘리먼트

4a. 광 안내 엘리먼트의 내면

5. 광 안내 엘리먼트의 전면 에지

6. 링-형상 커버

7. 스크류

8. 내부 벽

9. 외측 벽

10. 상부 벽

11. 내부 베이요넷 소켓

12. 외부 베이요넷 소켓

13. 종방향 슬롯

14. 횡단 슬롯

15. 록킹핀

16. 반사기

17. 내면

18. 베이요넷 피팅

19. 종방향 슬롯

20. 횡단 슬롯

28. 접속기 피드스루

29. 접속기

30. 전자 컴포넌트들

31. 광 안내 엘리먼트

32. 광 안내 엘리먼트의 내면

33. 광 안내 엘리먼트

34. 광 안내 엘리먼트의 내면

L. 광 방출 개구

U. 회로 보드의 주위 영역

Z. 회로 보드의 중심 영역

Claims

조명 모듈(1)로서,
- 적어도 하나의 광원(3), 특히, 발광 다이오드를 자신의 전면 상에 탑재한 회로 보드(2), 및
- 상기 적어도 하나의 광원(3)의 주변을 측면으로 둘러싸고, 상기 적어도 하나의 광원(3) 위로 앞쪽으로 연장되는 중공 광 안내 엘리먼트(4; 31; 33)를 포함하며,
- 그에 의해, 상기 광 안내 엘리먼트(4; 31; 33)의 내면(4a; 32; 34)은 적어도 부분적으로 반사형이고, 상기 광 안내 엘리먼트(4; 31; 33)의 전면측 개구는 상기 조명 모듈(1)의 광 방출 개구(L)에 대응하는, 조명 모듈.
제 1 항에 있어서,
상기 광 방출 개구(L)의 평면은 상기 적어도 하나의 발광 다이오드(3)의 평면과 평행한, 조명 모듈.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 광 안내 엘리먼트(4; 31; 33)는 본질적으로 중공의 원통형 기본 형태를 갖는, 조명 모듈.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 안내 엘리먼트(4)는 전기적으로 비도전인 재료로 구성되는, 조명 모듈.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 방출 개구(L)에 의해 부착 엘리먼트(16)를 수용하기 위한 적어도 하나의 수용 수단(11, 12)을 갖는, 조명 모듈.
제 5 항에 있어서,
상기 수용 수단은 고정 인터페이스(11, 12)로서 설계되는, 조명 모듈.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조명 모듈(1)은 상기 회로 보드(2)의 전면부에 배치된 전자 컴포넌트들(30) 중 적어도 일부를 위한 커버(6)를 가지며,
그에 의해, 상기 커버(6)의 전면부(10)는 본질적으로 상기 광 방출 개구(L)의 평면에 놓이는, 조명 모듈.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 안내 엘리먼트(4; 31; 33)는 상기 회로 보드(2)의 전면부 상에 배치된 전자 컴포넌트들(30) 중 적어도 일부를 위한 링-형상 커버(6)에 의해 적어도 주변의 섹션들에서 측면으로 둘러싸인, 조명 모듈.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 안내 엘리먼트(4; 31; 33)는 상기 광 방출 개구(L)를 통해 상기 적어도 하나의 광원(3)에 직접적인 액세스를 제공하는, 조명 모듈.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 안내 엘리먼트(31)는 전면을 향해 넓어지는 내면을 갖는, 조명 모듈.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 안내 엘리먼트(33)는 전면을 향해 협소해지는 내면을 갖는, 조명 모듈.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 안내 엘리먼트(4)의 상기 내면(4a; 32; 34)은 광학적으로 활성인 표면 구조를 갖는, 조명 모듈.
제 12 항에 있어서,
상기 표면 구조는 파 구조를 갖는, 조명 모듈.
제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
상기 표면 구조는 조면화(roughtened) 표면을 갖는, 조명 모듈.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광 안내 엘리먼트(4)의 내면은 적어도 몇몇 영역들에서 컬러링(color)되는, 조명 모듈.