KR20120120432A - 차량용 ｌｅｄ 전조등 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 차량용 LED 전조등은 집광렌즈 브래킷(1), 집광렌즈 브래킷(1) 전단에 설치된 집광렌즈(2), 집광렌즈 브래킷(1) 후단에 설치된 LED 홀더(3)를 포함한다. 복수의 LED는 LED 홀더(3) 내측에 설치되어 있으며, 집광렌즈 초점면(8)의 집광렌즈(2)로부터 멀리 떨어져 있는 일측에 위치한다. 동일 장치에서 코너링 조명(cornering lighting), 로우 빔 조명(low beam lighting)과 하이 빔 조명(high beam lighting) 기능을 실현할 수 있으며, 또한 전조등의 점용 공간이 작고, 원가가 낮다.

Description

차량용 ＬＥＤ 전조등{LED HEADLAMP FOR MOTOR VEHICLE}
본 발명은 전조등에 관한 것으로, 특히 차량용 LED 전조등에 관한 것이며, 자동차 조명 분야에 속한다.
종래기술에서, 자동차 조명은 하나의 광원으로 실현하였으며, 광원은 반사경의 초점에 설치되었다. 과학 기술의 발전에 따라 LED를 자동차 조명으로 사용하기도 하였으나, LED는 현재 전광 변환 효과, 표면 휘도 및 부품 동작 온도 모두 고압 크세논 방전등보다 높지 않으므로, 실제 응용 시에 어려움이 많다. 그리고 현재 LED를 광원으로 전조등에 사용하는데, 로우 빔, 하이 빔 및 코너링 조명은 분리되어 있으며, 또한 로우 빔과 하이 빔은 모두 2개 이상의 투영을 중첩시켜 표준 규격의 조도분포에 도달한다. 이렇게 하면 필연적으로 부피가 크고, 제조공정 난이도가 높으며 원가가 높아 LED를 광원으로서 상품화할 수가 없다. 또한 현재 다이오드의 발산각은 모두 120도 이상으로, 에너지가 비교적 분산되므로, 다이오드를 사용하려면 에너지를 집중시켜야 한다. 다이오드는 발열 소자로, 열 용량이 작아, 온도 상승이 빠르므로, 일정한 온도 범위 내에서 작동해야만 고효율 발광이 가능하며, 그렇지 않으면 타버리므로, LED 방열 문제가 존재한다.
본 발명은 상기 기술문제를 해결하기 위하여 원가가 낮고, 사용 수명을 향상시킨 차량용 LED 전조등을 제공한다.
상기 목적에 도달하기 위하여, 본 발명의 차량용 LED 전조등은 집광렌즈 브래킷, 집광렌즈 브래킷 전단에 설치된 집광렌즈를 포함하며, 상기 집광렌즈 브래킷의 후단에 LED 홀더가 설치되어 있고, LED 홀더 내측에 조명용 LED가 설치되어 있고, 조명용 LED는 집광렌즈 초점면의 다른 일측에 설치된다.
상기 조명용 LED는, LED 홀더의 양측에 설치된 코너링 조명 LED군, LED 홀더 내측의 집광렌즈 중심선 상측에 설치된 로우 빔 조명 LED군 및/또는 LED 홀더 내측의 집광렌즈 중심선 하측에 설치된 하이 빔 조명 LED군을 포함하고, LED 홀더와 집광렌즈는 평행하다.
상기 집광렌즈와 집광렌즈 브래킷 후단 사이의 집광렌즈 초점면에 차단판이 설치되어 있으며, 차단판의 양측에 차광판이 설치되어 있으며, 차광판은 집광렌즈 브래킷의 내벽에 고정되며, 차단판은 집광렌즈 중심선의 하측에 설치된다. 차단판은 구동장치에 의해 제어되며, 구동장치는 전자석 또는 전동기이다.
상기 차단판과 집광렌즈 사이의 집광렌즈 중심선 하측에 하이 빔 조명 LED군이 설치되어 있으며, 하이 빔 조명 LED군과 차단판 사이에 반사경이 설치되어 있다.
상기 코너링 조명 LED군, 로우 빔조명 LED군과 하이 빔 조명 LED군은 하나 이상의 LED로 구성된다.
상기 집광렌즈 브래킷 외부의 양측에 연결 브래킷이 설치되어 있으며, 연결 브래킷은 라이트박스 프레임과 서로 고정되며, 라이트박스 프레임의 전단은 집광렌즈 브래킷과 서로 고정되고, 라이트박스 프레임의 후단은 LED 홀더와 서로 고정된다.
상기 LED 홀더 외측에 라디에이터가 설치되어 있으며, LED의 전단부에 소형 집광렌즈가 설치되어 있으며, 소형 집광렌즈에서 집광렌즈 초점면까지 거리는 1-5mm이다.
상기 LED 후단부에 2개의 방열 도전 시트가 설치되어 있으며, 2개의 방열 도전 시트 사이에 절연 페이스트가 설치되어 있다.
상기 각 방열 도전 시트와 LED 사이에 도전 페이스트 또는 땜납이 형성되어 있으며, LED상의 LED 전극은 도전 페이스트 또는 땜납에 고정되며, 각 방열 도전 시트는 도선에 연결되어 있다.
상기 코너링 조명 LED군, 로우 빔 조명 LED군 및/또는 하이 빔 조명 LED군의 모델, 출력, 수량 및 위치 분포는 표준 규격의 조도 분포와 서로 대응된다.
본 발명의 장점과 효과는 다음과 같다. LED 앞 부분에 소형 집광렌즈를 추가 장착하여 LED 에너지를 집중시킴으로써 에너지 이용률을 1배 정도 향상시켰으며, LED는 면 광원이므로 전통 조명구의 반사갓을 사용하지 않고 각 발광다이오드를 표준 규격의 조도 분포에 따라 집광렌즈의 초점면 근처에 장착하기만 하면 다이오드의 에너지는 집광렌즈를 통해 조명 영역에 조사될 수 있다. 코너링 조명 LED군, 로우 빔 조명 LED군 및 하이 빔 조명 LED군은 피조명 위치와 일일이 대응된다. LED의 열량은 라디에이터에 전달되며, 라디에이터는 80% 이상의 열량을 라이트 박스(light box) 밖으로 방열시켜 라이트 박스 내의 온도를 50℃ 이하로 하여 유기 유리 또는 수지 재료의 사용을 위한 전제 조건을 마련하며, 또한 본 발명은 하나의 장치 내에서 코너링, 로우 빔, 하이 빔 조명을 실현하므로, 전조등의 점용 공간과 원가를 감소시키고, 조명 효과를 향상시킨다.
도 1은 본 발명의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 측면 원리도이다.
도 3은 본 발명 실시예 2의 측면 원리도이다.
도 4는 LED의 구조 개략도이다.
다음은 도면과 결합하여 본 발명에 대해 추가 설명한다.
실시예 1: 코너링, 로우 빔 및 하이 빔 복합 조명을 실현
도 1, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 차량용 LED 전조등은 집광렌즈 브래킷(1), 집광렌즈 브래킷(1)의 전단에 설치된 집광렌즈(2)를 포함하고, 집광렌즈 브래킷(1)의 후단에 LED 홀더(3)가 설치되어 있으며, LED 홀더와 집광렌즈는 평행되고, LED 홀더(3) 내측에 조명용 LED가 설치되어 있으며, 조명용 LED는 집광렌즈 초점면(8)의 다른 일측에 설치되어 있으며, 조명용 LED는 코너링 조명 LED군(4), 로우 빔 조명 LED군(6), 하이 빔 조명 LED군(7)을 포함하며, 코너링 조명 LED군(4), 로우 빔 조명 LED군(6), 하이 빔 조명 LED군(7) 중의 LED(22)는 LED 홀더에 수직으로 설치되어 있으며, 본 실시예에서 LED 홀더(3) 양측의 집광렌즈 중심선(5) 상측에 각각 하나의 코너링 조명 LED군(4)이 설치되어 있으며, 각 코너링 조명 LED군(4)은 한 개의 LED로 구성된다. LED 홀더(3) 내측의 집광렌즈 중심선(5)의 상측에 로우 빔 조명 LED군(6)이 설치되어 있으며, 로우 빔 조명 LED군(6)은 1 ~ 6개의 LED(22)로 구성되고, 본 실시예에서 로우 빔 조명 LED군(6)은 1개의 LED(22)로 구성된다. 하이 빔 조명 LED군(7)은 LED 홀더 내측의 집광렌즈 중심선(5)의 하측에 설치되어 있으며, 하이 빔 조명 LED군(7)은 1 ~ 3개의 LED로 구성되고, 본 실시예에서 하이 빔 조명 LED군(7)은 1개의 LED(22)로 구성된다. 집광렌즈(2)와 집광렌즈 브래킷(1) 후단 사이의 집광렌즈 초점면(8) 위치에 차단판(9)이 설치되어 있으며, 하이 빔 조명이 진행될 때 차단판이 닫히고, 차단판(9)의 양측에 차광판(21)이 설치되어 있으며, 차광판(21)은 집광렌즈 브래킷(1)의 내벽에 고정되어 있으며, 차단판(9)은 집광렌즈 중심선(5)의 하측에 설치되어 있고, 차단판(9)은 구동장치(11)에 의해 제어되며, 구동장치는 전자석이며, 집광렌즈 브래킷(1) 외부의 양측에 연결 브래킷(10)이 설치되어 있으며, 연결 브래킷(10)은 라이트 박스 프레임(12)과 서로 고정되며, 라이트 박스 프레임(12)의 전단은 집광렌즈 브래킷(1)과 서로 고정되며, 라이트 박스 프레임(12)의 후단은 LED 홀더(3)와 서로 고정되며, LED 홀더(3) 외측에 라디에이터(13)가 설치되어 있으며, 각 LED(22)의 전단부에 소형 집광렌즈(14)가 설치되어 있으며, 소형 집광렌즈에서 집광렌즈 초점면까지 거리는 1 ~ 5mm이며, LED(22) 후단부에 2개의 방열 도전 시트(15)가 설치되어 있으며, 2개의 방열 도전 시트(15) 사이에 절연 페이스트(16)가 형성되어 있으며, 각 방열 도전 시트(15)와 LED(22) 사이에 도전 페이스트(17) 또는 땜납이 형성되어 있으며, LED(22) 상의 LED 전극(18)은 도전 페이스트(17) 또는 땜납에 고정되며, 각 방열 도전 시트(15)는 도선(19)에 연결되어 있다.
실시예 2:
로우 빔 조명, 하이 빔 조명 전환 시, 차단판은 움직이지 않는다.
도 3에 도시한 바와 같이, 실시예 1의 하이 빔 조명 LED군(7)은 차단판(9)과 집광렌즈(2) 사이의 집광렌즈 중심선(5)의 하측에 설치되어 있으며, 하이 빔 조명 LED군(7)과 차단판(9) 사이에 반사경(20)이 설치되어 있으며, 본 실시예에서 로우 빔 조명 LED군(6)은 3개의 LED(22)로 구성되며, 하이 빔 조명 LED군(7)은 2개의 LED(22)로 구성되며, 코너링 조명 LED군(4)은 2개의 LED로 구성된다. 기타는 실시예 1과 동일하다. 로우 빔 조명 상태에서, 하이 빔 조명 LED군은 소등되며, 차단판 모서리 영상이 스크린상에 나타난다. 하이 빔 조명 상태에서, 하이 빔 조명 LED군이 켜지고, 광선은 반사경을 통해 반사된 후, 집광렌즈로부터 투사되며, 상점(像點)에서 발광된 것처럼, 로우 빔에 겹쳐져, 차단판의 영상이 사라지므로, 차단판을 움직일 필요가 없이, 하이 빔 조명 LED군을 온/오프시키면 로우 빔(low beam)과 하이 빔(high beam)의 전환을 실현할 수 있다.
실시예 3: 코너링 조명을 실현
차량용 LED 전조등은 집광렌즈 브래킷(1), 집광렌즈 브래킷(1)의 전단(前端)에 설치된 집광렌즈(2)를 포함하고, 집광렌즈 브래킷(1)의 후단에 LED 홀더(3)가 설치되어 있고, LED 홀더(3) 내측에 조명용 LED가 설치되어 있으며, 조명용 LED는 집광렌즈 초점면(8)의 다른 일측에 설치되어 있고, 조명용 LED는 LED 홀더(3) 양측에 설치된 코너링 조명 LED군(4)이며, 본 실시예의 코너링 조명 LED군(4)은 3개의 LED로 구성된다. 집광렌즈 브래킷(1) 외부의 양측에 연결 브래킷(10)이 설치되어 있고, 연결 브래킷(10)은 라이트 박스 프레임(12)과 서로 고정되고, 라이트 박스 프레임(12)의 전단은 집광렌즈 브래킷(1)과 서로 고정되고, 라이트 박스 프레임(12)의 후단은 LED 홀더(3)와 서로 고정되고, LED 홀더(3) 외측에 라디에이터(13)가 설치되어 있으며, 각 LED(22)의 전단부에 소형 집광렌즈(14)가 설치되어 있으며, 소형 집광렌즈(14)에서 집광렌즈 초점면까지 거리는 1 ~ 5mm이며, LED(22) 후단부에 2개의 방열 도전 시트(15)가 설치되어 있으며, 2개의 방열 도전 시트(15) 사이에 절연 페이스트(16)가 형성되어 있으며, 각 방열 도전 시트(15)와 LED(22)의 사이에 도전 페이스트(17) 또는 땜납이 형성되어 있으며, LED(22) 상의 LED 전극(18)은 도전 페이스트(17) 또는 땜납에 고정되며, 각 방열 도전 시트(15)는 도선(19)에 연결되어 있다.
실시예 4: 하이 빔 조명을 실현
차량용 LED 전조등은 집광렌즈 브래킷(1), 집광렌즈 브래킷(1)의 전단에 설치된 집광렌즈(2)를 포함하고, 집광렌즈 브래킷(1)의 후단에 LED 홀더(3)가 설치되어 있고, LED 홀더(3) 내측에 조명용 LED가 설치되어 있으며, 조명용 LED는 집광렌즈 초점면(8)의 다른 일측에 설치되어 있고, 조명용 LED는 LED 홀더(3) 내측의 집광렌즈 중심선(5) 하측에 설치된 하이 빔 조명 LED군(7)이며, 본 실시예의 하이 빔 조명 LED군(7)은 3개의 LED(22)로 구성된다. 집광렌즈 브래킷(1) 외부의 양측에 연결 브래킷(10)이 설치되어 있으며, 연결 브래킷(10)은 라이트 박스 프레임(12)과 서로 고정되며, 라이트 박스 프레임(12)의 전단은 집광렌즈 브래킷(1)과 서로 고정되고, 라이트 박스 프레임(12)의 후단은 LED 홀더(3)와 서로 고정되고, LED 홀더(3) 외측에 라디에이터(13)가 설치되어 있으며, 각 LED(22)의 전단부에 소형 집광렌즈(14)가 설치되어 있으며, 소형 집광렌즈(14)에서 집광렌즈 초점면까지 거리는 1 ~ 5mm이며, LED(22) 후단부에 2개의 방열 도전 시트(15)가 설치되어 있으며, 2개의 방열 도전 시트(15) 사이에 절연 페이스트(16)가 형성되어 있으며, 각 방열 도전 시트(15)와 LED(22)의 사이에 도전 페이스트(17) 또는 땜납이 형성되어 있으며, LED(22) 상의 LED 전극(18)은 도전 페이스트(17) 또는 땜납에 고정되며, 각 방열 도전 시트(15)는 도선(19)에 연결되어 있다.
실시예 5: 로우 빔 조명을 실현
차량용 LED 전조등은 집광렌즈 브래킷(1), 집광렌즈 브래킷(1)의 전단에 설치된 집광렌즈(2)를 포함하고, 집광렌즈 브래킷(1)의 후단에 LED 홀더(3)가 설치되어 있고, LED 홀더(3) 내측에 조명용 LED가 설치되어 있으며, 조명용 LED는 집광렌즈 초점면(8)의 다른 일측에 설치되어 있고, 조명용 LED는 LED 홀더(3) 내측의 집광렌즈 중심선(5) 상측에 설치된 로우 빔 조명 LED군(6)이며, 본 실시예의 로우 빔 조명 LED군(6)은 6개의 LED(22)로 구성된다. 집광렌즈(2)와 집광렌즈 브래킷(1) 후단 사이의 집광렌즈 초점면(8) 위치에 차단판(9)이 설치되어 있으며, 차단판(9)의 양측에 차광판(21)이 설치되어 있고, 차광판(21)은 집광렌즈 브래킷(1)의 내벽에 고정되어 있으며, 차단판(9)은 집광렌즈 중심선(5)의 하측에 설치되어 있고, 차단판(9)은 구동장치(11)에 의해 제어되며, 구동장치는 전동기이며, 집광렌즈 브래킷(1) 외부의 양측에 연결 브래킷(10)이 설치되어 있으며, 연결 브래킷(10)은 라이트 박스 프레임(12)과 서로 고정되며, 라이트 박스 프레임(12)의 전단은 집광렌즈 브래킷(1)과 서로 고정되고, 라이트 박스 프레임(12)의 후단은 LED 홀더(3)와 서로 고정되고, LED 홀더(3) 외측에 라디에이터(13)가 설치되어 있으며, 각 LED(22)의 전단부에 소형 집광렌즈(14)가 설치되어 있으며, 소형 집광렌즈(14)에서 집광렌즈 초점면까지 거리는 1 ~ 5mm이며, LED(22) 후단부에 2개의 방열 도전 시트(15)가 설치되어 있으며, 2개의 방열 도전 시트(15) 사이에 절연 페이스트(16)가 형성되어 있으며, 각 방열 도전 시트(15)와 LED(22)의 사이에 도전 페이스트(17) 또는 땜납이 형성되어 있으며, LED(22)상의 LED 전극(18)은 도전 페이스트(17) 또는 땜납에 고정되며, 각 방열 도전 시트(15)는 도선(19)에 연결되어 있다.
본 발명의 작동 원리는 자동차 코너링시, 코너링 조명 LED군이 작동하고, 좌회전할 때, 우측의 코너링 조명 LED군이 작동하며, 우회전 할 때, 좌측의 코너링 조명 LED군이 작동하고, 로우 빔 조명이 필요할 경우, 로우 빔 조명 LED군과 차단판이 작동하며, 하이 빔 조명이 필요할 경우 하이 빔 조명 LED군이 작동하여 하이 빔 조명을 실현한다. 코너링 조명 LED군, 로우 빔 조명 LED군, 하이 빔 조명 LED군중의 LED가 ON되면, 각 LED는 집광렌즈 초점면 상에 광점(光斑)을 형성하고, 연속된 광점은 광띠(光帶)를 형성하고, 다시 집광렌즈를 통과하면 서로 대응되는 구역을 조명할 수 있다. LED의 모델, 출력, 수량 및 위치 분포는 표준 규격의 조도 분포와 서로 대응되며, 예를 들면 로우 빔 조명 LED군의 모든 LED는 집광렌즈 초점면에 연속된 광띠를 형성하고, 이러한 광띠는 다시 집광렌즈를 통과하여 로우 빔의 요구 범위 내에 조사되며, 로우 빔 조명 LED군 중의 모든 LED는 LED 홀더 상에서 1열 또는 2열일 수 있으며, 필요에 따라 배열할 수 있다.
1: 집광렌즈 브래킷
2: 집광렌즈
3: LED 홀더
4: 코너링 조명 LED군
5: 집광렌즈 중심선
6: 로우 빔 조명 LED군
7: 하이 빔 조명 LED군
8: 집광렌즈 초점면
9: 차단판
10: 연결 브래킷
11: 구동장치
12: 라이트 박스 프레임
13: 라디에이터(radiator)
14: 소형 집광렌즈
15: 방열 도전 시트
16: 절연 페이스트
17: 도전 페이스트
18: LED 전극
19: 도선
20: 반사경
21: 차광판
22: LED

Claims (10)

  1. 집광렌즈 브래킷, 상기 집광렌즈 브래킷의 전단(前端)에 설치된 집광렌즈를 포함하는 차량용 LED 전조등에서,
    상기 집광렌즈 브래킷의 후단(後端)에 LED 홀더가 설치되어 있고, 상기 LED 홀더의 내측에 조명용 LED가 설치되어 있으며, 상기 조명용 LED는 집광렌즈 초점면의 다른 일측에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 LED 전조등.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조명용 LED는 코너링 조명 LED군, 로우 빔 조명 LED군 및/또는 하이 빔 조명 LED군을 포함하고,
    상기 코너링 조명 LED군은 상기 LED 홀더의 양측에 설치되고, 상기 로우 빔 조명 LED군은 상기 LED 홀더 내측의 집광렌즈 중심선 상측에 설치되고, 상기 하이 빔 조명 LED군은 상기 LED 홀더 내측의 집광렌즈 중심선 하측에 설치되며, 상기 LED 홀더는 수직으로 설치되어 있는, 차량용 LED 전조등.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 집광렌즈와 상기 집광렌즈 브래킷 후단 사이의 집광렌즈 초점면 위치에 차단판이 설치되어 있으며, 상기 차단판의 양측에 차광판이 설치되어 있고,
    상기 차단판은 상기 집광렌즈 브래킷의 내벽에 고정되어 있으며, 또한 집광렌즈 중심선의 하측에 설치되어 있고, 상기 차단판은 구동장치에 의해 제어되며, 상기 구동장치는 전자석 또는 전동기인, 차량용 LED 전조등.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 차단판과 집광렌즈 사이의 집광렌즈 중심선 하측에 하이 빔 조명 LED군이 설치되어 있으며, 상기 하이 빔 조명 LED군과 차단판 사이에 반사경이 설치되어 있는, 차량용 LED 전조등.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 코너링 조명 LED군, 로우 빔 조명 LED군 및 하이 빔 조명 LED군은 적어도 하나의 LED로 구성되는, 차량용 LED 전조등.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 집광렌즈 브래킷 외부의 양측에 연결 브래킷이 설치되어 있으며, 상기 연결 브래킷은 라이트 박스 프레임과 서로 고정되며, 상기 라이트 박스 프레임의 전단(前端)은 집광렌즈 브래킷과 서로 고정되고, 상기 라이트 박스 프레임의 후단은 상기 LED 홀더와 서로 고정되는, 차량용 LED 전조등.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 LED 홀더 외측에 라디에이터가 설치되어 있으며, 상기 LED의 전단부에 소형 집광렌즈가 설치되어 있으며, 상기 소형 집광렌즈에서 집광렌즈 초점면까지 거리는 1mm ~ 5mm인, 차량용 LED 전조등.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 LED 후단부에 2개의 방열 도전 시트가 설치되어 있으며, 상기 2개의 방열 도전 시트 사이에 절연 페이스트가 형성되어 있는, 차량용 LED 전조등.
  9. 제8항에 있어서,
    각 상기 방열 도전 시트와 LED 사이에 도전 페이스트 또는 땜납이 형성되어 있고, 상기 LED 상의 LED 전극은 도전 페이스트 또는 땜납에 고정되어 있으며, 각 상기 방열 도전 시트는 도선에 연결되어 있는, 차량용 LED 전조등.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 코너링 조명 LED군, 로우 빔 조명 LED군 및 하이 빔 조명 LED군의 모델, 출력, 수량 및 위치 분포는 표준 규격의 조도 분포와 서로 대응되는, 차량용 LED 전조등.
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