KR100646641B1 - 발광 모듈 및 등기구 - Google Patents

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가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명은 휘도가 높고 고정밀도인 배광 패턴을 형성할 수 있는 등기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
조명에 이용되는 등기구는, 반도체 발광 소자, 반도체 발광 소자를 상면에 직접 고정하는 방열 기판 및 방열 기판상에 형성되어 반도체 발광 소자를 발광시키는 전력을 입력하는 접점을 갖는 LED 유닛과, 방열 기판의 하면 및 측면의 적어도 일부와 반도체 발광 소자의 위쪽을 개방한 상태에서 LED 유닛을 둘러싸서 유지하여 반도체 발광 소자를 발광시키는 전력을 외부의 전원 플러그로부터 접점에 공급하는 급전부를 갖는 어태치먼트와, 방열 기판의 하면에 직접 접촉하여 LED 유닛을 지지하는 지지면과, 방열 기판의 측면에 직접 접촉하여 LED 유닛을 위치 결정하는 위치 결정부를 갖는 광원 지지대를 구비한다.

Description

발광 모듈 및 등기구{LIGHT-EMITTING MODULE AND LAMP}
도 1은 차량용 등기구(500)의 정면도.
도 2는 차량용 등기구(500)를 경사 전방에서 본 사시도.
도 3은 제1 광원 유닛(100)의 분해 사시도.
도 4는 제3 광원 유닛(300a)의 분해 사시도.
도 5는 발광 모듈(10a)을 위쪽에서 본 분해 사시도.
도 6은 발광 모듈(10a)을 아래쪽에서 본 분해 사시도.
도 7은 발광 모듈(10a)을 아래쪽에서 본 조립 사시도.
도 8은 발광 모듈(10b)을 위쪽으로부터 본 분해 사시도.
도 9는 발광 모듈(10b)을 아래쪽에서 본 분해 사시도.
도 10은 발광 모듈(10b)을 위쪽에서 본 조립 사시도.
도 11은 발광 모듈(10)의 접점(46) 및 용수철 단자(164)를 통하는 단면도.
도 12는 발광 모듈(10a)을 광원 지지대(50a)에 클립(30a)으로 고정한 상태를 도시한 사시도.
도 13은 광원 지지대(50)가 LED 유닛(40)을 직접 위치 결정 및 지지하는 상태를 도시한 도면.
도 14는 도 12의 A 단면을 도시한 단면도.
도 15는 도 12의 B 단면을 도시한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10: 발광 모듈
16: 어태치먼트
30: 클립
32: 상면 누름부
34: 측면 누름부
36: 하면 걸림부
40: LED 유닛
42: 방열 기판
46: 접점
48: 돔 렌즈
50: 광원 지지대
51: 걸림면
55: 지지면
56: 위치 결정부
80: 리플렉터
90: 렌즈
100: 제1 광원 유닛
160: 어태치먼트 본체
162: 급전부
163: 입력부
164: 용수철 단자
170: 하면 지지 부재
172: 접촉 유지부
174: 선단 걸림부
176: 후단 걸림부
200: 제2 광원 유닛
300: 제3 광원 유닛
500: 차량용 등기구
본 발명은 발광 모듈 및 등기구에 관한 것이다. 특히 본 발명은 광원으로서 반도체 발광 소자를 이용한 발광 모듈 및 등기구에 관한 것이다.
차량용 전조등 등의 차량용 등기구에 있어서는 안전상의 관점 등으로 높은 정밀도로 배광 패턴을 형성하는 것이 요구된다. 이 배광 패턴은 예컨대, 반사경 또는 렌즈 등을 이용한 광학계에 의해 형성된다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 또한 최근, 차량용 전조등의 광원에 반도체 발광 소자를 이용하는 것이 검토되고 있다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 평성6-89601호 공보(제3-7 페이지, 제1-14 도)
등기구의 광원으로서 반도체 발광 소자를 이용하는 경우, 반도체 발광 소자를 효율적으로 발광시킴으로써 등기구에 요구되는 광량 레벨을 만족해야 한다. 반도체 발광 소자를 효율적으로 발광시키기 위해서는 열에 의한 휘도의 저하를 방지해야 하는 과제가 있다. 또한, 반도체 발광 소자는 소형이기 때문에 종래의 광원과 비교해서 발광 영역이 좁다. 따라서 고정밀도인 배광 패턴을 형성하기 위해서는, 렌즈나 쉐이드 등의 광학계와 반도체 발광 소자의 상대 위치를 정밀도 좋게 관리할 필요가 있다는 과제가 있었다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 제1 형태에 있어서 등기구에 이용되는 발광 모듈은, 반도체 발광 소자, 반도체 발광 소자를 상면에 직접 고정하는 방열 기판 및 이 방열 기판에 형성되어 반도체 발광 소자를 발광시키는 전력을 입력하는 접점을 갖는 LED 유닛과, 방열 기판의 하면 및 측면의 적어도 일부와 반도체 발광 소자의 위쪽을 개방한 상태에서 LED 유닛을 둘러싸서 유지하여 반도체 발광 소자를 발광시키는 전력을 외부의 전원 플러그로부터 접점에 공급하는 급전부를 갖는 어태치먼트를 구비한다. 이러한 구성에 의하면, 반도체 발광 소자가 발하는 열을 효율적으로 방산함으로써 높은 휘도를 유지하고, 또한 광원의 위치 정밀도가 높은 발광 모듈이 실현된다. 또한, 어태치먼트가 LED 유닛을 둘러싸서 유지하기 때문에, 접점에 손이나 공구가 닿을 우려가 없고, 접점에 이물이 부착하는 것을 방지할 수 있다.
상기 발광 모듈에 있어서, 어태치먼트는 LED 유닛을 위치 결정하는 어태치먼트 본체와, 어태치먼트 본체에 대하여 측방에서 슬라이드하여 끼워맞춰지고 어태치먼트 본체와의 사이에 LED 유닛을 끼워 유지하는 하면 지지 부재를 갖더라도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 하면 지지 부재를 어태치먼트 본체 아래쪽에서 끼워 넣은 경우에 필요한 아래쪽으로의 가이드 경사면이 불필요하다. 따라서 발광 모듈의 높이를 낮게 억제할 수 있다.
상기 발광 모듈에 있어서, 어태치먼트 본체는 급전부를 포함하고, 하면 지지 부재는 방열 기판의 하면을 지지하며, 급전부는 방열 기판의 상면에 형성된 접점을 아래쪽으로 압박함으로써 접점과 전기적으로 접속하더라도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 급전부의 압박력에 의해 방열 기판의 유지와 전력 공급이 안정적으로 실현된다.
상기 발광 모듈에 있어서, 하면 지지 부재는 방열 기판의 하면 중에서 접점과 대향하는 부분을 지지하더라도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 용수철 단자와 접점의 전기적 접속을 확실하게 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 형태에 의하면, 조명에 이용되는 등기구는, 반도체 발광 소자, 반도체 발광 소자를 상면에 직접 고정하는 방열 기판 및 이 방열 기판에 형성되어 반도체 발광 소자를 발광시키는 전력을 입력하는 접점을 갖는 LED 유닛과, 방열 기판의 하면 및 측면의 적어도 일부와 반도체 발광 소자의 위쪽을 개방한 상태에서 LED 유닛을 둘러싸서 유지하여 반도체 발광 소자를 발광시키는 전력을 외부의 전원 플러그로부터 접점에 공급하는 급전부를 갖는 어태치먼트와, 방열 기판 의 하면에 직접 접촉하여 LED 유닛을 지지하는 지지면과, 방열 기판의 측면에 직접 접촉하여 LED 유닛을 위치 결정하는 위치 결정부를 갖는 광원 지지대를 구비한다. 이러한 구성에 의하면, 반도체 발광 소자의 발광 효율이 높고, 또한 광원의 위치 정밀도가 높은 등기구가 실현된다.
상기 등기구는 광원 지지대에 있어서의 지지면 아래쪽에서 지지면과 대략 평행하게 형성되어 있는 걸림면과, 어태치먼트의 상면 및 걸림면을 사이에 유지함으로써 어태치먼트를 통해 방열 기판의 하면을 지지면에 누르는 클립을 더 구비하더라도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 방열 기판의 이면을 광원 지지대에 확실하게 밀착시킴으로써 반도체 발광 소자의 열을 효율적으로 방출할 수 있다.
상기 등기구에 있어서, 급전부는 방열 기판의 상면에 형성된 접점을 아래쪽으로 압박함으로써 접점과 전기적으로 접속되고, 클립이 어태치먼트의 상면 및 걸림면을 사이에 유지함으로써 급전부는 접점을 더욱 강하게 압박하더라도 좋다. 이에 따라, 접점과 급전부의 전기적 접속의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 등기구에 있어서, 어태치먼트는 방열 기판에 있어서의, 광원 지지대의 위치 결정부와 반대측 측면에 접촉하는 규제 리브를 더 구비하고, 클립이 어태치먼트의 측면을 광원 지지대를 향해서 누름으로써 규제 리브는 방열 기판을 위치 결정부에 대하여 눌러 LED 유닛을 위치 결정하더라도 좋다. 이에 따라, 방열 기판을 광원 지지대에 대하여 확실하게 위치 결정할 수 있다.
또, 상기한 발명의 개요는 본 발명이 필요한 특징 모두를 열거한 것이 아니며 이들 특징군의 서브 컴비네이션도 또한 발명이 될 수 있다.
이하, 발명의 실시 형태를 통하여 본 발명을 설명하지만, 이하의 실시 형태는 특허청구범위에 따른 발명을 한정하는 것이 아니고, 또한 실시 형태 중에 설명되어 있는 특징의 조합 전부가 발명의 해결 수단에 필수라고는 한정하지 않는다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 하나의 실시 형태에 따른 차량용 등기구(500)의 구성의 일례를 도시한다. 도 1은 차량용 등기구(500)의 정면도이다. 도 2는 도 1에 도시한 투명 커버(400)를 제거한 상태의 차량용 등기구(500)를 경사 전방에서 본 사시도이다. 또, 본 실시 형태에 있어서 전후 좌우 및 상하 방향은 각각 차량 전후 좌우 및 상하 방향과 일치하는 것으로 한다.
차량용 등기구(500)는 예컨대, 로우빔 조사용 헤드 램프이며, 속이 들여다보이는 투명 커버(400)와 브래킷(54)으로 구성되는 등실(燈室) 내에 복수의 광원 유닛(100, 200, 300)을 수용한다. 광원 유닛은 구형으로 비교적 큰 직경을 갖는 제1 광원 유닛(100)과 구형으로 비교적 작은 직경을 갖는 제2 광원 유닛(200)과 좌우 방향으로 긴 각형의 제3 광원 유닛(300)으로 분류된다. 광원 유닛 각각은 후술하는 반도체 발광 소자를 광원으로서 갖고 있어 반도체 발광 소자가 발생하는 빛을 각각 차량의 전방에 조사한다. 반도체 발광 소자는 예컨대, 발광 다이오드 소자(LED) 또는 레이저 다이오드이다.
광원 유닛은 각각 차량 전방에 대하여 0.5~0.6°정도 아래쪽을 향하도록 브래킷(54)에 부착되어 있다. 브래킷(54)은 광원 유닛의 광축 방향을 조정하는 에이밍 기구에 의해 틸팅 가능하게 차량용 등기구(500)에 부착되어 있다. 광원 유닛(100, 200, 300)은 종류마다 소정의 배광 패턴을 갖고 있어 전체로서 차량용 등기 구(500)에 요구되는 배광 패턴을 형성한다.
도 3은 제1 광원 유닛(100)의 분해 사시도이다. 제1 광원 유닛(100)은 차량용 등기구(500)의 배광 패턴 중에 비교적 좁은 범위를 집중적으로 조사한다. 제1 광원 유닛(100)은 반도체 발광 소자(44)가 실장된 LED 유닛(40)과 LED 유닛(40)을 둘러싸서 유지하는 어태치먼트(16a)를 포함하는 발광 모듈(10a)과, 발광 모듈(10a)을 위치 결정하여 지지하는 광원 지지대(50a)와, 발광 모듈(10a)을 광원 지지대(50a)에 고정하는 클립(30a)과, 반도체 발광 소자(44)가 발한 빛을 등기구 전방에 반사하는 리플렉터(80a)와, 리플렉터(80a)에서 반사된 빛을 등기구 전방에 투영하는 렌즈(90a)와 리플렉터(80a) 및 렌즈(90a)를 광원 지지대(50a)에 대하여 함께 죄는 나사(28)를 구비한다. 발광 모듈(10a)은 LED 유닛(40)의 하면 및 측면의 일부를 노출시킨 상태로 유지한다. 광원 지지대(50a)는 LED 유닛(40)이 노출한 하면 및 측면을 직접 위치 결정한다.
리플렉터(80a)는 반도체 발광 소자(44)의 위쪽에 고정되는 대략 돔형의 부재로서, 내측에 제1 광원 유닛(100)의 광축을 중심축으로 한 대략 타원 구면형의 반사면을 갖는다. 보다 상세하게는, 제1 광원 유닛(100)의 광축을 포함하는 단면이 반도체 발광 소자(44) 후방으로 이격된 한 점을 공통의 정점으로 한 대략 1/4 타원형상이 되도록 반사면이 형성되어 있다. 이러한 형상에 의해, 리플렉터(80a)는 반도체 발광 소자(44)가 발하는 빛을 전방을 향해서 렌즈(90a)의 광축 근처로 집광 반사한다. 렌즈(90a)는 LED 유닛(40)측에 쉐이드(92a)를 포함한다. 쉐이드(92a)는 리플렉터(80a)가 반사한 빛의 일부를 차폐 혹은 반사함으로써 제1 광원 유닛 (100)의 배광 패턴을 형성하는 광선을 렌즈부에 입사시킨다.
광원 지지대(50a)는 차량용 등기구(500)의 조사 방향에 관한 리플렉터(80a) 및 렌즈(90a)의 광축 방향의 위치를 광원 지지대(50a)에 대하여 정밀도 좋게 결정하는 부착 기준면(59)과 부착 기준면(59)으로부터 대략 수직으로 돌출하는 위치 결정 돌기(57)를 갖는다. 위치 결정 돌기(57)는 광축과 수직인 방향에서의 리플렉터(80a) 및 렌즈(90a)의 위치를 정밀도 좋게 결정한다.
이와 같이, LED 유닛(40), 리플렉터(80a) 및 렌즈(90a)는 어느 것이나 광원 지지대(50a)에 대하여 정밀도 좋게 위치 결정된 상태로 고정된다. 이에 따라, 반도체 발광 소자(44)에 대한 리플렉터(80a) 및 렌즈(90a)의 상대 위치가 정밀도 좋게 결정된다. 따라서, 반도체 발광 소자(44)로부터 발생하는 빛을 정밀도 좋게 렌즈(90a)에 입사시켜 차량 전방에서 고정밀도인 배광 패턴을 형성할 수 있다. 또, 리플렉터(80a) 및 렌즈(90a)는 본 발명의 광학 부재의 일례이다.
도 4는 제3 광원 유닛(300)의 분해 사시도이다. 제3 광원 유닛(300)은 차량용 등기구(500)의 배광 패턴 중에서 좌우 방향으로 가장 넓은 범위를 조사하도록 구성된다. 제3 광원 유닛(300)은 복수의 LED 유닛(40)을 한 줄로 나열하여 실장한 가로가 긴 발광 모듈(10b)과, 그 발광 모듈(10b)을 아래로, 또한 좌우 방향을 향하게 얹어 놓은 광원 지지대(50b)와, 발광 모듈(10b)을 광원 지지대(50b)의 하면에 고정하는 클립(30b)과, 반도체 발광 소자(44)가 아래쪽으로 발한 빛을 차량용 등기구(500) 전방으로 조사하는 리플렉터(80b)를 갖는다.
리플렉터(80b)의 내측 반사면은 차량용 등기구(500) 전후 방향에 있어서의 수직 단면이 내면 전역에 걸쳐 있고, 반도체 발광 소자(44)의 뒤쪽에서 광원 지지대(50b)에 접하는 부분을 장축의 정점으로 한 대략 1/4 타원형상으로 형성되어 있다. 이러한 형상에 의해 리플렉터(80b)는 좌우 방향으로 나열한 복수의 반도체 발광 소자(44)로부터의 빛을 차량용 등기구(500)의 배광 패턴 중에서 좌우 방향으로 가장 넓은 범위에 조사함과 함께 상하 방향으로는 좌우 방향보다도 좁은 일정한 범위 내에 집광한다.
도 5, 도 6 및 도 7은 발광 모듈(10a)의 사시도이다. 도 5 및 도 6은 발광 모듈(10)을 각각 위쪽 및 아래쪽에서 본 분해 사시도이다. 도 7은 발광 모듈(10)을 아래쪽에서 본 조립 사시도이다.
발광 모듈(10a)은 LED 유닛(40) 및 어태치먼트(16a)를 구비한다. LED 유닛(40)은 반도체 발광 소자(44), 반도체 발광 소자(44)를 상면에 직접 고정하는 방열 기판(42) 및 방열 기판(42)상에 형성되어 반도체 발광 소자(44)를 발광시키는 전력을 입력하는 접점(46)을 갖는다. 어태치먼트(16a)는 방열 기판(42)의 하면 및 측면의 적어도 일부와 반도체 발광 소자(44)의 위쪽을 개방한 상태에서 LED 유닛(40)을 둘러싸서 유지한다. 또, 본 실시예에서는 방열 기판(42)의 하면 대부분을 노출시킨 상태에서 LED 유닛(40)을 유지한다. 또한, 어태치먼트(16a)는 반도체 발광 소자(44)를 발광시키는 전력을 외부의 전원 플러그로부터 접점(46)에 공급하는 급전부(162)를 갖는다.
방열 기판(42)은 세라믹 등의 열전도율이 높고 열팽창율이 낮은 재료로 구성되어 있고, 대략 직사각형을 이룬다. 접점(46)은 반도체 발광 소자(44)를 사이에 두고 방열 기판(42)의 길이 방향 양끝에 한 쌍 형성되어 있다. LED 유닛(40)은 방열 기판(42)의 상면에 고정되어 반도체 발광 소자(44)를 덮는 돔 렌즈(48)를 더 갖는다. 돔 렌즈(48)는 예컨대 중공의 유리 렌즈로서 방열 기판(42)의 측면과 거의 동등한 직경을 갖는다.
발광 모듈(10a)은 방열 기판(42)의 하면 대부분을 노출시킨 상태에서 LED 유닛(40)을 유지하기 때문에 반도체 발광 소자(44)의 발광에 따라 발생하는 열을 효율적으로 방산한다. 따라서, 반도체 발광 소자(44)의 온도 상승이 억제되어 발광 효율이 높다. 이에 따라 고휘도의 빛을 계속적으로 발할 수 있다. 또한, 발광 모듈(10a)은 방열 기판(42)의 측면의 적어도 일부를 노출시킨 상태에서 LED 유닛(40)을 유지하기 때문에, 발광 모듈(10a)을 등기구에 고정하는 경우에 방열 기판(42)을 직접 위치 결정할 수 있다. 이에 따라 반도체 발광 소자(44)의 위치 정밀도, 즉 광원의 위치 정밀도를 높일 수 있다. 또한, 어태치먼트(16a)가 LED 유닛(40)을 둘러싸서 유지하기 때문에 LED 유닛(40)의 접점(46)에 손이나 공구가 닿을 우려가 없고 접점(46)에 이물이 부착하는 것을 방지할 수 있다.
어태치먼트(16a)는 어태치먼트 본체(160a)와 하면 지지 부재(170a)를 포함한다. 어태치먼트 본체(160a)는 LED 유닛(40)을 아래쪽으로 압박한다. 하면 지지 부재(170a)는 어태치먼트 본체(160a)에 대하여 측방에서 슬라이드하여 끼워맞춰지고, 어태치먼트 본체(160a)와의 사이에 LED 유닛(40)을 끼워 유지한다. 이러한 구성에 의하면, 어태치먼트 본체(160a)의 압박력에 의해 LED 유닛(40)을 안정하게 유지할 수 있다. 또한, 하면 지지 부재(170a)가 어태치먼트 본체(160a)에 대하여 옆 쪽에서 슬라이드하여 끼워맞춰지는 구조이기 때문에 발광 모듈(10a)의 높이를 낮게 억제할 수 있다.
어태치먼트 본체(160a)는 급전부(162)를 갖는다. 급전부(162)는 전기적으로 접속된 입력부(163)와 용수철 단자(164)를 포함한다. 입력부(163)는 외부의 전원 플러그가 삽입된 경우에 반도체 발광 소자(44)를 발광시키는 전력을 취득한다. 용수철 단자(164)는 접점(46)의 상면을 아래쪽으로 압박함으로써 접점(46)과 전기적으로 접속하여 반도체 발광 소자(44)를 발광시키는 전력을 공급한다. 용수철 단자(164)의 플러스측 및 마이너스측 각각은 복수의 독립된 용수철로 접점(46)에 접촉한다. 따라서, 접점(46)과 용수철 단자(164)는 전기적 접속의 신뢰성이 높다. 즉, 발광 모듈(10a)은 용수철 단자(164)의 압박력에 의해 LED 유닛(40)의 유지와 전력 공급을 안정적으로 실현할 수 있다.
도 6에 도시한 바와 같이 어태치먼트 본체(160a)는 어태치먼트 본체(160a)에 대하여 LED 유닛(40)을 위치 결정하는 기판 가이드(165, 166)를 갖는다. 기판 가이드(165), 기판 가이드(166)는 방열 기판(42)의 외형과 거의 동일한 간격으로 설치되어 있으며 각각 내측에 설치된 경사면에서 방열 기판(42)의 측면을 안내하여 LED 유닛(40)을 위치 결정한다.
하면 지지 부재(170a)는 대략 コ자 형상을 이루어 개방단의 선단 각각에 선단 걸림부(174)가 설치되고 선단 걸림부(174)의 반대측 중앙 부분에 후단 걸림부(176)가 설치된다. 어태치먼트 본체(160a)에는 한 쌍의 선단 걸림부(174) 각각에 걸려 선단 걸림부(174)를 어태치먼트 본체(160a)측에 유지하는 걸림 갈고리(167)가 설치된다. 또한 어태치먼트 본체(160a)에는 걸림 갈고리(167)와 선단 걸림부(174)가 걸려지는 경우에 후단 걸림부(176)를 어태치먼트 본체(160a)측에 유지하는 걸림 갈고리(168)가 설치된다. 하면 지지 부재(170a)는 또한, LED 유닛(40)의 하면을 유지하여 접점(46)과 용수철 단자(164)의 접촉을 유지하는 접촉 유지부(172)를 갖는다.
발광 모듈(10a)은 이하의 순서로 조립한다. 우선, LED 유닛(40)의 접점(46)과 어태치먼트 본체(160a)의 용수철 단자(164)를 대향시킨 상태에서 LED 유닛(40)을 어태치먼트 본체(160a)에 부착한다. 다음에, 하면 지지 부재(170a)의 접촉 유지부(172)를 아래쪽으로 하여 선단 걸림부(174)가 걸림 갈고리(167)에, 그리고 후단 걸림부(176)가 걸림 갈고리(168)에 각각 걸리도록 슬라이드시킨다. 이에 따라, 접촉 유지부(172)는 LED 유닛(40)의 하면에 따라 안내되어 도 7의 상태로 LED 유닛(40)을 고정한다. 이상으로 발광 모듈(10a)의 조립이 완성된다.
도 8, 도 9 및 도 10은 복수의 LED 유닛(40)을 실장하는 발광 모듈(10b)의 사시도를 도시한다. 도 8 및 도 9는 발광 모듈(10b)을 각각 위쪽 및 아래쪽에서 본 분해 사시도를 도시한다. 도 10은 발광 모듈(10b)이 조립된 상태를 도시한 사시도이다. 본 실시예의 발광 모듈(10b)은 3가지 LED 유닛(40)을 가로 한 줄로 나열하여 실장하지만, LED 유닛(40)의 수 및 배열은 본 실시예에 한정되지 않는다. 또한, 도 5, 도 6 및 도 7에 도시한 발광 모듈(10a)과 같은 구성에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다. 이하, 발광 모듈(10a)과 다른 구성에 대해서 설명한다.
발광 모듈(10b)은 3가지 LED 유닛(40)과 그 3가지 LED 유닛(40) 각각을 둘러싸서 유지하는 어태치먼트(16b)를 갖는다. 어태치먼트(16b)는 어태치먼트 본체(160b)와 하면 지지 부재(170b)를 포함한다. 어태치먼트 본체(160b)는 3가지 LED 유닛(40) 각각에 전력을 공급하는 3쌍의 용수철 단자(164)를 갖는다. 3쌍의 용수철 단자(164) 각각에는 입력부(163)를 통해 전력이 공급된다. 하면 지지 부재(170b)는 용수철 단자(164)와 접점(46)이 접촉하는 부분의 이면을 지지하는 접촉 유지부(172)를 포함한다.
도 11은 발광 모듈(10a, 10b)의 접점(46) 및 용수철 단자(164)를 통하는 단면도이다. 본 도면에 도시한 바와 같이, 접촉 유지부(172)는 방열 기판(42)의 하면 중에서 접점(46)과 대향하는 부분을 지지한다. 따라서, 용수철 단자(164)와 접점(46)의 접촉을 확실하게 유지할 수 있다.
도 12는 발광 모듈(10a)을 광원 지지대(50a)에 클립(30a)으로 고정한 상태를 도시한 사시도이다. 또한, 도 13은 도 12로부터 클립(30) 및 어태치먼트(16a)를 제거한 상태를 도시한다. 도 13에 도시한 바와 같이, 광원 지지대(50a)는 방열 기판(42)의 측면에 직접 접촉하여 방열 기판(42)을 위치 결정하는 위치 결정부(56)와 방열 기판(42)의 하면에 직접 접촉하여 LED 유닛(40)을 지지하는 지지면(55)을 갖는다. 또한 광원 지지대(50a)는 지지면(55) 아래쪽에 있어서 지지면(55)과 대략 평행하게 형성되어 있는 걸림면(51)을 갖는다.
도 12에 도시한 바와 같이, 클립(30a)은 어태치먼트(16a)의 상면 좌우 양끝을 광원 지지대(50a)에 대하여 누르는 한 쌍 상면 누름부(32)와 도 13에 도시한 걸 림면(51)에 걸리는 하면 걸림부(36)를 갖는다. 클립(30a)은 한 쌍 상면 누름부(32)와 하면 걸림부(36)에서 어태치먼트(16a)의 상면 좌우 양끝 및 걸림면(51)을 사이에 유지함으로써 어태치먼트(16a)를 통해 방열 기판(42)의 하면을 지지면(55)으로 누른다. 클립(30a)이 어태치먼트(16a)의 상면 및 걸림면(51)을 사이에 유지함으로써, 용수철 단자(164)는 접점(46)을 더욱 강하게 압박하더라도 좋다. 이에 따라, 접점(46)과 용수철 단자(164)의 전기적 접속의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 광원 지지대(50a)는 상면 누름부(32)의 선단 상면에 접촉하는 유지부(58)를 갖는다. 유지부(58)는 상면 누름부(32)의 선단을 유지함으로써 상면 누름부(32)에 의한 발광 모듈(10)의 광원 지지대(50a)에 대한 압박을 보다 확실하게 할 수 있다. 따라서, 클립(30a)은 발광 모듈(10a)을 광원 지지대(50a)에 대하여 안정하게 고정함과 함께 반도체 발광 소자(44)가 발생하는 열을 방열 기판(42)을 통해 광원 지지대(50a)에 효율적으로 방산할 수 있다. 이에 따라, 반도체 발광 소자(44)의 광량이 열에 의해 저하하는 것을 방지할 수 있다.
도 14 및 도 15는 각각 도 12의 A 단면과 B 단면을 도시한 단면도이다. 클립(30a)의 하면 걸림부(36)의 선단에는 접힘부(37)가 설치된다. 이 접힘부(37)가 걸림면(51) 아래쪽에 수직으로 설치된 걸림면(53)에 걸림으로써 클립(30a)이 고정된다. 클립(30a)은 어태치먼트(16a)의 측면에 접촉하는 측면 누름부(34)를 갖는다. 측면 누름부(34)는 접힘부(37)가 걸림면(53)에 걸려 있는 상태에서 어태치먼트(16a)의 측면을 광원 지지대(50a)의 안(도면에서의 우측 방향)으로 누른다. 어태치먼트(16a)는 방열 기판(42)에 있어서의, 상기 위치 결정부(56)와 반대측 측면 에 접촉하는 규제 리브(60)를 갖는다. 측면 누름부(34)가 어태치먼트(16)의 측면을 광원 지지대(50a)를 향해서 누름으로써 규제 리브(60)는 도 15에 도시한 바와 같이, 방열 기판(42)을 위치 결정부(56)에 대하여 누른다. 이에 따라, LED 유닛(40)이 광원 지지대(50a)에 접촉하여 직접 위치 결정된다. 또, 방열 기판(42)이 위치 결정부(56)에 접촉하고 있는 상태에서 어태치먼트(16a)는 광원 지지대(50a)에 대하여 수평 방향으로 일정한 간극을 갖는다. 이러한 구성에 의하면, LED 유닛(40)은 광원 지지대(50a)에 의해 직접 정밀도 좋게 위치 결정된다.
상기한 구성에 의하면, 반도체 발광 소자(44)의 발광 영역의 기준은 광원 지지대(50a)의 위치 결정부(56)에 대하여 수평 방향으로 정밀도 좋게 위치 결정된다. 여기서, 리플렉터(80a) 및 렌즈(90a)는 상술한 바와 같이 부착 기준면(59) 및 위치 결정 돌기(57)에 대하여 정밀도 좋게 위치 결정된다. 따라서, 위치 결정부(56)로부터 부착 기준면(59) 및 위치 결정 돌기(57)까지의 치수 정밀도를 고정밀도로 관리함으로써, 반도체 발광 소자(44)의 발광 영역의 기준 위치와 리플렉터(80a) 및 렌즈(90a)의 수평 방향의 상대 위치를 정밀도 좋게 확보할 수 있다.
또한, LED 유닛(40)은 광원 지지대(50)의 지지면(55)에 대하여 상하 방향으로 안정하게 고정되어 있다. 여기서, 상하 방향에 있어서의 리플렉터(80a) 및 렌즈(90a)의 위치는 상술한 바와 같이 위치 결정 돌기(57)에 의해 정밀도 좋게 결정된다. 따라서, LED 유닛(40)이 지지되는 지지면(55)으로부터 위치 결정 돌기(57)까지의 상하 방향 거리를 정밀도 좋게 관리함으로써, 반도체 발광 소자(44)의 발광 영역의 중심과 리플렉터(80a) 및 렌즈(90a)의 상하 방향의 상대 위치를 정밀도 좋 게 확보할 수 있다.
이상과 같이 하여, 제1 광원 유닛(100)의 수평 방향 및 상하 방향 모두에 관해서, 반도체 발광 소자(44)의 발광 영역과 리플렉터(80a) 및 렌즈(90a)의 상대 위치가 정밀도 좋게 확보된다. 따라서, 제1 광원 유닛(100)은 반도체 발광 소자(44)가 발생하는 빛을 정밀도 좋게 외부로 조사할 수 있다. 또한, 방열 기판(42)은 주로 금속 또는 세라믹 등의 열전도율이 높고 열팽창율이 낮은 재료로 구성되어 있기 때문에, 반도체 발광 소자(44)가 발생하는 열에 의해 방열 기판(42)의 외형이 변화되기 어렵다. 따라서, 반도체 발광 소자(44)의 발광 영역과 리플렉터(80a) 및 렌즈(90a)의 상대 위치가 반도체 발광 소자(44)의 발열에 의해 변화하지 않고, 제1 광원 유닛(100)은 반도체 발광 소자(44)의 빛을 한층 더 정밀도 좋게 외부로 조사할 수 있다.
본 실시 형태의 광원 유닛(100, 200 및 300)은 어느 것이나 같은 구조에 의해 리플렉터(80) 및 렌즈(90)와 반도체 발광 소자(44)의 상대 위치가 정밀도 좋게 확보된다. 특히, 리플렉터(80)의 광학 중심에 반도체 발광 소자(44)의 기준, 예컨대 광학 영역의 중심이 정밀도 좋게 정렬된다. 따라서, 차량용 등기구(500)는 소정의 배광 패턴을 정밀도 좋게 형성할 수 있다.
이상의 설명으로부터 분명한 바와 같이, 본 실시 형태에 의하면 차량용 등기구(500)는 반도체 발광 소자(44)가 발하는 열을 효과적으로 방산함으로써 반도체 발광 소자(44)의 휘도 저하를 방지할 수 있다. 또한, 리플렉터(80) 및 렌즈(90) 등의 광학계와 반도체 발광 소자(44)의 상대 위치를 정밀도 좋게 확보함으로써 고 정밀도인 배광 패턴을 형성할 수 있다.
또, 다른 실시예에 있어서, 어태치먼트(16)는 입력부(163)에서부터 용수철 단자(164)에 이르는 급전 경로의 도중에 전원 회로를 내장하더라도 좋다. 이 전원 회로는 외부의 전원 플러그로부터 입력부(163)에 공급되는 전압 및 전류를 LED 유닛(40)을 동작시키는 전류 및 전압으로 변환한다. 이 전원 회로는 어태치먼트(16) 내부에 삽입되는 회로 기판상에 형성된다. 이 회로 기판과 급전부(162)는 유연한 가요성 기판에서 접속된다. 이 가요성 기판은 회로 기판의 조립 및 접속에 필요한 충분한 길이로 구성된다. 이 가요성 기판은 소정의 굴곡을 갖고 있기 때문에 차량용 등기구(500)에 진동이 가해지더라도 단선되지 않는다. 또한, 어태치먼트(16)는 입력부(163)로부터 용수철 단자(164)에 이르는 급전 경로 도중에 페일 세이프 회로, 인터페이스 회로 등을 또한 내장하더라도 좋다.
회로 기판은 방열 기판(42)으로부터 이격되어 설치된다. 따라서 전원 회로에서 발생하는 열에 의해 반도체 발광 소자(44)의 온도가 상승하지 않는다. 또한, 회로 기판은 열전도성 및 방열성이 높은 금속 케이스로 덮여지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 전원 회로에서 발생하는 열을 효율적으로 방산할 수 있다. 또한, 그 금속 케이스는 회로 기판의 접지면에 접속되어 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 전원 회로에서 발생하는 노이즈가 외부로 방사하는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
또한, 상기 회로 기판은 어태치먼트(16)에 대하여 교환 가능한 것이 바람직하다. 이에 따라, 전류치 등의 특성이 다른 전원 회로를 교환함으로써 동일한 LED 유닛(40)을 이용하여 특성이 다른 발광 모듈(10)을 용이하게 실현할 수 있다. 이와 같이, 하나의 LED 유닛(40)에 대하여 하나의 전원 회로를 대응시킴으로써 LED 유닛(40)의 표준화에 유리하다.
이상, 본 발명을 실시 형태를 이용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 기재한 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시 형태에 다양한 변경 또는 개량을 가할 수 있는 것이 당업자에게 분명하다. 그와 같은 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이 특허청구범위의 기재로부터 분명하다.
본 발명에 따른 발광 모듈에 의하면, 반도체 발광 소자가 발하는 열을 효율적으로 방산함으로써 높은 휘도를 유지하고, 또한 광원의 위치 정밀도가 높은 발광 모듈이 실현된다. 또한, 어태치먼트가 LED 유닛을 둘러싸서 유지하기 때문에, 접점에 손이나 공구가 닿을 우려가 없고, 접점에 이물이 부착하는 것을 방지할 수 있다. 또, 본 발명에 따른 등기구에 의하면, 반도체 발광 소자의 발광 효율이 높고, 또한 광원의 위치 정밀도가 높은 등기구가 실현된다.

Claims (8)

  1. 등기구에 이용되는 발광 모듈로서,
    반도체 발광 소자, 상기 반도체 발광 소자를 상면에 직접 고정하는 방열 기판 및 이 방열 기판에 형성되어 상기 반도체 발광 소자를 발광시키는 전력을 입력하는 접점을 갖는 LED 유닛과,
    상기 방열 기판의 하면 및 측면의 적어도 일부와 상기 반도체 발광 소자의 위쪽을 개방한 상태에서 상기 LED 유닛을 둘러싸서 유지하여, 상기 반도체 발광 소자를 발광시키는 전력을 외부의 전원 플러그로부터 상기 접점에 공급하는 급전부를 갖는 어태치먼트를 구비하는 발광 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 어태치먼트는
    상기 LED 유닛을 위치 결정하는 어태치먼트 본체와,
    상기 어태치먼트 본체에 대하여 측방에서 슬라이드하여 끼워맞춰지고 상기 어태치먼트 본체와의 사이에 상기 LED 유닛을 끼워 유지하는 하면 지지 부재를 갖는 것인 발광 모듈.
  3. 제2항에 있어서, 상기 어태치먼트 본체는 상기 급전부를 포함하고,
    상기 하면 지지 부재는 상기 방열 기판의 하면을 지지하며,
    상기 급전부는 상기 방열 기판의 상면에 형성된 상기 접점을 아래쪽으로 압 박함으로써 상기 접점과 전기적으로 접속하는 것인 발광 모듈.
  4. 제3항에 있어서, 하면 지지 부재는 방열 기판의 하면 중에서 상기 접점과 대향하는 부분을 지지하는 것인 발광 모듈.
  5. 조명에 이용되는 등기구로서,
    반도체 발광 소자, 상기 반도체 발광 소자를 상면에 직접 고정하는 방열 기판 및 이 방열 기판에 형성되어 상기 반도체 발광 소자를 발광시키는 전력을 입력하는 접점을 갖는 LED 유닛과,
    상기 방열 기판의 하면 및 측면의 적어도 일부와 상기 반도체 발광 소자의 위쪽을 개방한 상태에서 상기 LED 유닛을 둘러싸서 유지하여 상기 반도체 발광 소자를 발광시키는 전력을 외부의 전원 플러그로부터 상기 접점에 공급하는 급전부를 갖는 어태치먼트와,
    상기 방열 기판의 하면에 직접 접촉하여 상기 LED 유닛을 지지하는 지지면과, 방열 기판의 측면에 직접 접촉하여 상기 LED 유닛을 위치 결정하는 위치 결정부를 갖는 광원 지지대
    를 구비하는 등기구.
  6. 제5항에 있어서, 상기 광원 지지대에 있어서의 상기 지지면 아래쪽에서 상기 지지면과 대략 평행하게 형성되어 있는 걸림면과,
    상기 어태치먼트의 상면 및 상기 걸림면을 사이에 유지함으로써, 상기 어태치먼트를 통해 상기 방열 기판의 하면을 상기 지지면으로 누르는 클립을 더 구비하는 것인 등기구.
  7. 제6항에 있어서, 상기 급전부는 상기 방열 기판의 상면에 형성된 상기 접점을 아래쪽으로 압박함으로써 상기 접점과 전기적으로 접속하고, 상기 클립이 상기 어태치먼트의 상면 및 상기 걸림면을 사이에 유지함으로써 상기 급전부는 상기 접점을 더욱 강하게 압박하는 것인 등기구.
  8. 제6항에 있어서, 상기 어태치먼트는 상기 방열 기판에 있어서의, 상기 광원 지지대의 상기 위치 결정부와 반대측 측면에 접촉하는 규제 리브를 더 구비하고,
    상기 클립이 상기 어태치먼트의 측면을 상기 광원 지지대를 향해서 누름으로써 상기 규제 리브는 상기 방열 기판을 상기 위치 결정부에 대하여 눌러 상기 LED 유닛을 위치 결정하는 것인 등기구.
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