KR102004896B1 - blue laser white light module - Google Patents

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KR102004896B1
KR102004896B1 KR1020180054916A KR20180054916A KR102004896B1 KR 102004896 B1 KR102004896 B1 KR 102004896B1 KR 1020180054916 A KR1020180054916 A KR 1020180054916A KR 20180054916 A KR20180054916 A KR 20180054916A KR 102004896 B1 KR102004896 B1 KR 102004896B1
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light
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이승민
이홍식
이진열
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굿아이텍 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a blue laser white light module mounted on a light projector such as a headlight, searchlight, and light and, more specifically, to a blue laser white light module entering, mixing and transmitting, and penetrating white light into a light pipe through blue laser diodes, phosphors, and mirror reflectors arranged in a concentric circle.

Description

블루 레이저 백색광 모듈{blue laser white light module}A blue laser white light module

본 발명은 투광기(전조등, 탐조등, 조명등)에 탑재되는 블루 레이저 백색광 모듈에 관한 것으로서, 특히 동심원으로 배열된 블루 레이저 다이오드, 형광체 및 미러 반사체를 통해 라이트 기둥(light pipe)으로 백색광을 입사, 혼합 전달 및 투사시키는 블루 레이저 백색광 모듈에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blue laser white light module mounted on a floodlight (a headlight, a searchlight, a lighting lamp, etc.), and more particularly to a blue laser white light module mounted on a floodlight And a blue laser white light module for projecting.

종래 고출력 레이저 다이오드를 투광기의 광원으로 사용하는 것이 특허문헌(한국등록특허 제10-1570315호)에 공지되어 있다. Conventionally, the use of a high-power laser diode as a light source of a floodlight is disclosed in a patent document (Korean Patent No. 10-1570315).

특허문헌의 레이저 다이오드를 이용한 투광기의 광모듈은 도 4를 참조하면, 다수의 블루 레이저 다이오드(2)와 집속렌즈(8), 형광체(6)로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the optical module of the light emitter using the laser diode of the patent document can be composed of a plurality of blue laser diodes 2, a focusing lens 8, and a phosphor 6.

다수의 블루 레이저 다이오드(2) 각각은 475㎚ 파장 근방의 청색광을 발생시킨다. Each of the plurality of blue laser diodes 2 generates blue light in the vicinity of a wavelength of 475 nm.

다수의 블루 레이저 다이오드(2)에서 발생되는 다수의 청색광은 집속렌즈(8)에서 집속되며, 집속렌즈(8)에서 집속된 빛은 형광체(6)에 입사된다. A plurality of blue light beams emitted from the plurality of blue laser diodes 2 are focused by the focusing lens 8 and light focused by the focusing lens 8 is incident on the phosphor 6.

형광체(6)는 입사된 빛에 의하여 발광(發光)하며 백색광에 가까운 빛을 방출한다. 여기서, 형광체(6)는 반투명 세라믹 또는 투명 세라믹으로 이루어지며, 형광체(60)에 입사된 빛은 형광체(6)를 투과하며 방출된다. 형광체(6)에서 방출된 빛은 프레임(7)의 개방된 전면을 통하여 투광기의 전방으로 조사된다. The phosphor 6 emits light by the incident light and emits light close to the white light. Here, the phosphor 6 is made of translucent ceramics or transparent ceramics, and the light incident on the phosphor 60 passes through the phosphor 6 and is emitted. The light emitted from the phosphor 6 is irradiated forward of the light emitter through the open front face of the frame 7.

프레임(7)의 전면은 투광기의 전방을 향하여 개방되어 있으며, 형광체(6)에서 방출되는 빛은 프레임(7)의 전면을 통하여 투광기의 전방으로 조사된다.The front face of the frame 7 is opened toward the front of the light emitter and the light emitted from the phosphor 6 is irradiated forward of the light projector through the front face of the frame 7. [

그러나 다수의 블루 레이저 다이오드(2)가 집속렌즈(8)로 집속시키기 위해서는 다수의 블루 레이저 다이오드(2)가 평면상에 배열되거나 상하 적층 방식으로 배열되어야 한다. However, in order for the plurality of blue laser diodes 2 to focus on the focusing lens 8, a plurality of blue laser diodes 2 must be arranged on a plane or arranged in a vertical stacking manner.

이러한 블루 레이저 다이오드(2)의 평면상 또는 적층 배열은 투광기의 사이즈를 크게 만든다. The planar or stacked arrangement of such blue laser diodes 2 makes the size of the light emitter large.

또한, 블루 레이저 다이오드(2)와 형광체(6)가 직렬로 배치됨으로써, 높은 출력의 청색광이 직접 형광체(6)에 투과되어 형광체의 열적 열화로 내구성이 매우 낮을 뿐 아니라 전체적인 투광기의 길이도 길어지게 된다. In addition, since the blue laser diode 2 and the phosphor 6 are arranged in series, the blue light of high output is directly transmitted to the phosphor 6, so that the durability of the phosphor is extremely low due to thermal deterioration of the phosphor, do.

또한, 블루 레이저 다이오드(2)의 청색광 빔이 집속렌즈(8)를 통과한 후 형광체(6)에 투과 방출되기 때문에 원래의 진행방향으로만 진행해서 청색광 빔들 간의 혼합이 되지 않고 조사되어 색수차가 크게 나타난다. In addition, since the blue light beam of the blue laser diode 2 passes through the focusing lens 8 and is then transmitted and emitted to the phosphor 6, the blue light beam travels only in the original traveling direction and is irradiated without mixing between the blue light beams, appear.

또한, 블루 레이저 다이오드(2)에서 나온 청색광을 형광체(6)의 중심에만 통과시켜서, 형광체(6)의 직경 전체 중 매우 일부분(즉 중심)에서만 광의 필터링이 행해지는 범위도 좁아 광 방출 효율을 더욱 나춘다. The blue light emitted from the blue laser diode 2 is passed only through the center of the phosphor 6 so that the filtering range of only a small part of the entire diameter of the phosphor 6 is narrowed, I will.

특허문헌 : 한국등록특허 제10-1570315호Patent literature: Korean Patent No. 10-1570315

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 블루 레이저 다이오드와 형광체를 동심원으로 배열시키면서도 형광체의 방열을 통해 투광기의 사이즈를 소형화시키고 형광체의 열적 열화를 최소화시키면서 색수차를 제거하고 집속렌즈를 생략한 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈을 제공함에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a blue laser diode and a phosphor which are arranged concentrically, while minimizing a size of a light projector through heat dissipation of a phosphor and minimizing thermal deterioration of a phosphor, And a blue laser diode white light module.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 청구항 1에 기재된 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈은, 다수의 블루 레이저 다이오드(BLD); 상기 BLD가 둘레를 따라 배치 설치되는 중공 원통형 BLD 홀더; 상기 BLD에서 나온 청색광을 백색광으로 변환시키는 다수의 형광체; 상기 형광체가 상기 BLD와 마주하게 배치 지지된 채 상기 중공 원통형 BLD 홀더의 내부에 배치되는 형광체 방열부와, 상기 형광체 방열부의 하단에 형성되어 상기 중공 원통형 BLD 홀더에 체결되는 체결 플랜지를 포함하는 형광체 방열 홀더; 상기 중공 원통형 BLD 홀더의 상면에 조립되는 라이트 기둥(light pipe);을 포함하여, 상기 BLD와 상기 형광체는 동심원으로 배열되고, 상기 중공 원통형 BLD 홀더의 내면에서 반사된 백색광은 상기 라이트 기둥의 하단으로 입사되어 혼합 전달시켜 상단에서 발산시킨다. In order to achieve the above object, a blue laser diode white light module according to claim 1 of the present invention includes: a plurality of blue laser diodes (BLD); A hollow cylindrical BLD holder in which the BLD is disposed along a circumference; A plurality of phosphors for converting blue light emitted from the BLD into white light; A fluorescent discharge unit disposed inside the hollow cylindrical BLD holder with the fluorescent member disposed and supported so as to face the BLD, and a fastening flange formed at a lower end of the fluorescent discharge unit and fastened to the hollow cylindrical BLD holder holder; And a light pipe assembled on the upper surface of the hollow cylindrical BLD holder, wherein the BLD and the phosphor are arranged concentrically, and the white light reflected from the inner surface of the hollow cylindrical BLD holder is transmitted to the lower end of the light column And the mixture is transferred and diffused from the top.

본 발명의 청구항 2에 기재된 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈에 있어서, 상기 형광체 방열부는 구리 또는 알루미늄 재질의 원뿔 절두체 형상이고, 상기 중공 원통형 BLD 홀더의 내면은 하단에서 상단으로 올라갈수록 외측을 향해 벌어진 경사면으로 이루어진다. In the blue laser diode white light module according to claim 2 of the present invention, the phosphor heat dissipating part is in the form of a conical frustum of copper or aluminum, and the inner surface of the hollow cylindrical BLD holder is formed of an inclined surface spreading outward from the lower end to the upper end .

본 발명의 청구항 3에 기재된 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈에 있어서, 상기 중공 원통형 BLD 홀더와 상기 형광체 방열부는 다각형이고, 상기 BLD와 상기 형광체는 다각형의 면에 배치되되 상하 지그재그 방식으로 배열되어 있다. In the blue laser diode white light module according to claim 3 of the present invention, the hollow cylindrical BLD holder and the phosphor heat dissipating part are polygonal, and the BLD and the phosphor are arranged on a polygonal surface and arranged in a vertically zigzag manner.

본 발명의 청구항 4에 기재된 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈에 있어서, 상기 중공 원통형 BLD 홀더의 내면과 상기 형광체 방열부의 외면은 미러 반사면을 형성하고, 상기 형광체는 사각형 판으로서, 접착제에 의해 상기 형광체 방열부의 미러 반사면에 접착 고정되어 있다. In the blue laser diode white light module according to claim 4 of the present invention, the inner surface of the hollow cylindrical BLD holder and the outer surface of the phosphor radiation part form a mirror reflection surface, and the phosphor is a rectangular plate, And is adhered and fixed to the mirror reflection surface.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다. The present invention has the following effects.

다수의 블루 레이저 다이오드(BLD)와 다수의 형광체가 서로 마주보게 동심원으로 배열됨으로써, 동일한 개수의 BLD를 평면상으로 배열되는 것보다 콤팩트 한 사이즈의 구현 가능하고, 형광체가 형광체 방열 홀더에 홀딩되어 열적 열화를 최소화시키고, 다수의 백색광이 라이트 기둥을 통해 혼합 전달되어 색수차를 제거시켜 발산시킨다. Since a plurality of blue laser diodes (BLD) and a plurality of phosphors are concentrically arranged so as to face each other, it is possible to realize a compact size as compared to a case where the same number of BLDs are arranged in a planar manner, and the phosphors are held in the phosphor heat- The deterioration is minimized, and a large number of white light is mixed and transmitted through the light column to eliminate chromatic aberration and emit.

형광체에서 백색광이 난반사 되더라도 중공 원통형 BLD 홀더의 내부에서 라이트 기둥으로만 입사되게 구속되어 있어 집속렌즈가 불필요하게 된다. Even if the white light is diffused irregularly in the phosphor, the light is restricted to enter the light column only inside the hollow cylindrical BLD holder, and a focusing lens is not necessary.

또한, 형광체 방열부가 구리 또는 알루미늄 재질의 원뿔 절두체 형상이고, 상기 중공 원통형 BLD 홀더의 내면인 미러 반사면이 하단에서 상단으로 올라갈수록 외측을 향해 벌어진 경사면으로 이루어짐으로써, 블루 레이저 다이오드에서 반경방향 중심을 향해 나오는 청색광이 형광체에 부딪혀도 그 난반사가 위쪽을 향하게 하고, 또한 난반사한 형광체가 미러 반사면에 반사되어도 라이트 파이프로 향하게 해서 반사율 특성을 만족시킨다.In addition, since the mirror radiation surface, which is the inner surface of the hollow cylindrical BLD holder, is formed as an inclined surface which is widened toward the outer side from the lower end to the upper end, so that the radial center of the blue laser diode Even when the blue light coming toward the phosphor is directed to the upward direction of the fluorescent material and the diffused fluorescent material is also reflected on the mirror reflecting surface, the reflectance characteristic is satisfied.

또한, 중공 원통형 BLD 홀더와 상기 형광체 방열부가 다각형으로 함으로써 서로 마주하는 BLD와 형광체의 위치를 정확히 배열하고, BLD와 형광체가 다각형의 면에 상하 지그재그 방식으로 배열되어 동일한 개수가 설치될 때 간격을 더 좁게 해서 사이즈의 소형화를 배가시킬 수 있다. In addition, when the hollow cylindrical BLD holder and the phosphor heat radiating portion are polygonal, the positions of BLD and phosphor opposed to each other are precisely arranged, and BLD and the phosphor are arranged in a polygonal surface in a vertically zigzag manner, The size can be miniaturized doubly.

또한, 형광체 방열부의 외면도 미러 반사면으로 이루어짐으로써 형광체의 난반사되는 백색광의 반사율 특성을 더욱 만족시키고, 형광체가 직사각형 판으로 접착제에 의해 형광체 방열부의 미러 반사면에 접착 고정되어 두께가 매우 얇은 육면체 중 5면체에서 난반사 되고 표면적이 넓어 방열 특성이 매우 우수하다. Further, since the outer surface of the phosphor heat radiation portion is also made of the mirror reflection surface, the reflectance characteristic of the white light irregularly reflected by the phosphor is further satisfied, and the phosphor is adhered and fixed to the mirror reflection surface of the phosphor heat dissipating portion by the adhesive, It is diffusely diffused from pentahedron and its surface area is wide, so it has excellent heat dissipation characteristics.

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈을 도시한 분리 및 결합 사시도.
도 3은 도 2의 3-3선을 취하여 본 단면도.
도 4는 종래 다수의 블루 레이저 다이오드를 이용한 투광기를 보여주는 개략도. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 and FIG. 2 are exploded and perspective views illustrating a blue laser diode white light module according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
3 is a sectional view taken along line 3-3 of Fig.
4 is a schematic view showing a light emitter using a plurality of conventional blue laser diodes.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈을 도시한 분리 및 결합 사시도이고, 도 3은 도 2의 3-3선을 취하여 본 단면도이다. FIG. 1 and FIG. 2 are exploded perspective views showing a blue laser diode white light module according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈(100)은 다수의 블루 레이저 다이오드(BLD)(110)와, 블루 레이저 다이오드(110)가 설치되는 중공 원통형 BLD 홀더(120)와, 블루 레이저 다이오드(110)에서 나온 청색광을 백색광으로 변환시키는 다수의 형광체(130)와, 중공 원통형 BLD 홀더(120)의 중심에 배치된 채 형광체(130)가 지지되는 형광체 방열 홀더(140)와, 중공 원통형 BLD 홀더(120)의 상면에 조립되는 라이트 기둥(light pipe)(150)을 포함한다. 1 to 3, the blue laser diode white light module 100 according to the present embodiment includes a plurality of blue laser diodes (BLD) 110, a hollow cylindrical BLD 110 in which a blue laser diode 110 is installed, A plurality of phosphors 130 for converting the blue light emitted from the blue laser diode 110 into white light and a plurality of phosphors 130 disposed at the center of the hollow cylindrical BLD holder 120 and supporting the phosphors 130, A holder 140 and a light pipe 150 assembled on the upper surface of the hollow cylindrical BLD holder 120.

따라서, BLD(110)와 형광체(130)가 동심원으로 배열되고, 중공 원통형 BLD 홀더(120)의 내면에서 반사된 백색광은 라이트 기둥(150)의 하단(151)으로 입사되어 혼합 전달시켜 상단(153)에서 발산시키게 된다. The BLD 110 and the phosphor 130 are concentrically arranged and the white light reflected from the inner surface of the hollow cylindrical BLD holder 120 is incident on the lower end 151 of the light column 150 to mix and deliver the same, ).

블루 레이저 다이오드(110)는 유도방출에 의한 빛을 증폭하는 소자로서, 레이저 발진기(미도시)에 접속된 전극(111)을 통해 생성되는 레이저이다. 이러한 블루 레이저 다이오드(110)에서 출력되는 광은 단색성이 뛰어나고, 위상이 고르며, 진행시 퍼지지 않고 직진하는 집광성이 우수한 특성으로 LED보다 높은 출력을 갖는다. 블루 레이저 다이오드(110)는 각종 레이저들 중에서도 가장 소형·경량이며 반도체 공정을 통해 저가격으로 대량 생산이 가능한 장점이 있다.The blue laser diode 110 is an element for amplifying light by induced emission and is a laser generated through an electrode 111 connected to a laser oscillator (not shown). The light output from the blue laser diode 110 is excellent in monochromaticity, has a uniform phase, and is excellent in the light converging property without being spread when traveling, and has an output higher than that of the LED. The blue laser diode 110 is the smallest and lightest among all kinds of lasers and can be mass-produced at a low cost through a semiconductor process.

이러한 블루 레이저 다이오드(110)는 형광체(130)를 여기시키기 위하여 450㎚ 내외의 파장범위(예를 들어, 400㎚ 내지 550㎚ 사이)를 갖는 청색광을 발생시키며, 블루 레이저 다이오드(110)에서 발생된 빛은 형광체(130)에 입사된다. 형광체(130)는 입사된 빛에 의하여 발광(發光)하며 빛을 방출하고, 이렇게 형광체(130)에서 방출된 빛은 백색광에 가까운 파장을 갖게 된다. The blue laser diode 110 generates blue light having a wavelength range of about 450 nm or less (for example, between 400 nm and 550 nm) to excite the phosphor 130, and the blue laser diode 110 generates blue The light is incident on the phosphor 130. The phosphor 130 emits light by the incident light and emits light. Thus, the light emitted from the phosphor 130 has a wavelength close to that of the white light.

중공 원통형 BLD 홀더(120)는 BLD(110)의 방열을 위해 높은 열전도율 특성을 갖는 금속 재질 예컨대 구리나 알루미늄 재질로 되어 있는 게 바람직하다. It is preferable that the hollow cylindrical BLD holder 120 is made of a metal material having a high thermal conductivity characteristic, such as copper or aluminum, for the heat dissipation of the BLD 110.

중공 원통형 BLD 홀더(120)는 중심이 관통한 관 형상으로서, 그 둘레를 따라 소정 간격마다 BLD(110)가 삽입 설치되는 설치공(121)이 형성되어 있다. The hollow cylindrical BLD holder 120 is in the form of a tube through which the center passes. An installation hole 121 through which the BLD 110 is inserted is formed at predetermined intervals along the periphery of the hollow cylindrical BLD holder 120.

설치공(121)은 중공 원통형 BLD 홀더(120)의 내부 중심을 향하게 반경방향으로 천공되어 있다. The installation hole 121 is radially drilled to the inner center of the hollow cylindrical BLD holder 120.

따라서, 설치공(121)에 설치된 BLD(110)는 중공 원통형 BLD 홀더(120)의 내부 중심을 향해 청색광이 방출되게 된다. Therefore, the BLD 110 installed in the installation hole 121 emits blue light toward the inner center of the hollow cylindrical BLD holder 120.

한편, 설치공(121)은 둘레를 따라 소정 간격마다 형성되되 상하 지그재그로 배열되어 있는 것이 바람직하다. It is preferable that the installation holes 121 are formed at predetermined intervals along the circumference and arranged in a zigzag fashion.

상하 지그재그 배열은 동일한 원주 상에 더 많은 BLD(110)의 배열 설치가 가능하여 소형화에 더 기여한다. The upper and lower zigzag arrangements enable the arrangement of more BLDs 110 on the same circumference, contributing to miniaturization.

또한, 중공 원통형 BLD 홀더(120)의 내면은 미러 코팅 및 증착해서 광택을 낸 표면인 미러 반사면(122)이 형성되어 있다. In addition, the inner surface of the hollow cylindrical BLD holder 120 is mirror-coated and vapor-deposited to form a mirror-reflecting surface 122 that is a polished surface.

중공 원통형 BLD 홀더(120)의 상면에는 라이트 기둥(150)의 하측이 삽입 설치되는 테두리 삽입부(123)가 돌출 형성되어 있다. On the upper surface of the hollow cylindrical BLD holder 120, a frame insertion portion 123 into which the lower side of the light column 150 is inserted is protruded.

형광체(130)는 세라믹, 글라스, 단결정 베이스 소재에 형광물질을 혼합하여 제작된 솔리드 형태의 판 형상 형광체이며, 적어도 레이저 빔 거리에 따른 조사 면적 이상이 되어서, 레이저 다이오드(110)에서 발광하는 빔을 별도의 2차 광학계(렌즈) 없이 사용하여 광 저하를 최소화시킨다. The phosphor 130 is a plate-shaped fluorescent material in the form of a solid formed by mixing a fluorescent material with a ceramic, glass, or single crystal base material. The fluorescent material 130 is at least the irradiation area according to the distance of the laser beam, It is used without a separate secondary optical system (lens) to minimize light drop.

따라서, 형광체(130)는 블루 레이저 빔(단색광)을 백색 레이저 빔(백색광)으로 변환시켜 난반사 하게 한다. Accordingly, the phosphor 130 converts the blue laser beam (monochromatic light) into a white laser beam (white light) to diffuse it.

이러한 난반사 되는 백색광 대부분은 후술되는 미러 반사면(122)에서 반사되어 라이트 기둥(150)으로 입사되고, 일부는 미러 반사면(142)에서 반사되어 미러 반사면(122)으로 반사 또는 바로 라이트 기둥(150)으로 입사된다. Most of the diffused white light is reflected by the mirror reflection surface 122 to be incident on the light column 150 and part of the white light is reflected by the mirror reflection surface 142 and reflected by the mirror reflection surface 122, 150).

형광체(130)는 두께가 매우 얇은 육면체인 판으로 형성되는 게 바람직하다. It is preferable that the phosphor 130 is formed of a plate having a very thin hexahedron.

이러한 육면체 형상의 판은 청색광의 조사 거리에 따른 조사 면적을 넓히고, 난반사 효율도 높이기 위함이다. Such a hexagonal plate is intended to increase the irradiation area according to the irradiation distance of blue light and to increase the diffuse reflection efficiency.

형광체 방열 홀더(140)는 형광체(130)가 BLD(110)와 마주보게 배치 지지된 채 중공 원통형 BLD 홀더(120)의 내부에 배치되는 형광체 방열부(141)와, 형광체 방열부(141)의 하단에 형성되어 중공 원통형 BLD 홀더(140)에 체결되는 체결 플랜지(146)를 포함한다. The phosphor heat dissipation holder 140 includes a phosphor heat dissipation unit 141 disposed inside the hollow cylindrical BLD holder 120 while the phosphor 130 is disposed facing the BLD 110, And a fastening flange 146 formed at the lower end and fastened to the hollow cylindrical BLD holder 140.

형광체 방열부(141)는 방열이 우수한 구리나 알루미늄 재질로 구현되는 것이 바람직하다. The phosphor heat-radiating portion 141 is preferably made of copper or an aluminum material excellent in heat radiation.

형광체 방열부(141)는 원통형으로서, 그 상하 높이가 중공 원통형 BLD 홀더(120)의 상하 높이와 같게 구현되는 것이 바람직하다.It is preferable that the phosphor heat dissipation part 141 has a cylindrical shape and its vertical height is equal to the vertical height of the hollow cylindrical BLD holder 120.

또한, 형광체 방열부(141)의 외면과 중공 원통형 BLD 홀더(120)의 내면 사이에는 청색광이나 백색광이 전달될 수 있게 약간의 공간이 형성되어 있다. Further, a slight space is formed between the outer surface of the phosphor heat-radiating portion 141 and the inner surface of the hollow cylindrical BLD holder 120 so that blue light and white light can be transmitted.

또한, 형광체 방열부(141)의 외면에는 다수의 형광체(130)가 지지되되, 형광체(130)가 BLD(110)가 조사하는 방향과 마주보게 각각 배치 지지되어 있다. A plurality of phosphors 130 are supported on the outer surface of the phosphor heat dissipation unit 141, and the phosphors 130 are arranged and supported so as to face the direction of irradiation of the BLD 110.

특히, 블루 레이저 다이오드(110)의 높은 출력으로 형광체(130)의 열적 열화를 최소화하기 위해 형광체(130)와 다중 배열 방열부(141)는 반사율 특성과 방열 특성이 만족하는 접착제를 사용하여 접합하는 것이 바람직하다. Particularly, in order to minimize the thermal deterioration of the phosphor 130 with a high output of the blue laser diode 110, the phosphor 130 and the multi-array heat sink 141 are bonded using an adhesive satisfying the reflectance characteristic and the heat dissipation characteristic .

한편, 형광체 방열부(141)는 원통형 절두체로서, 마치 사다리꼴 타입이다. On the other hand, the phosphor heat radiating portion 141 is a cylindrical frustum, and is of a trapezoidal type.

이 원통형 절두체의 외주면이 사면(+α)으로 되어 있어, 이 사면에 접착된 형광체(130)도 동일한 사면으로 배향되게 된다. The outer circumferential surface of this cylindrical frustum is a slope (+ alpha), and the phosphor 130 adhered to this slope is also oriented in the same slope.

이러한 사면으로 배향된 형광체(130)에 청색광이 조사되면 다양한 방향으로 백색광이 난반사가 되겠지만 가급적 미러 반사면(122)으로 대부분으로 반사시키고 일부는 라이트 기둥(150)의 하단(151)을 향해서 조사되게 된다. When the blue light is irradiated to the sloped phosphor 130, the white light will be diffused in various directions. However, it is preferable that the white light is mostly reflected by the mirror reflection surface 122 and a part of the white light is irradiated toward the lower end 151 of the light column 150 do.

미러 반사면(122)은 하단에서 상단으로 올라갈수록 외측이 넓어지는 사면(-α)을 형성함으로써, 미러 반사면(122)에서 반사면 백색광은 라이트 기둥(150)의 하단(151)을 향해 조사되어 반사효율을 매우 높인다. The mirror reflection surface 122 forms a slope -.alpha. That becomes wider outward as it goes from the lower end to the upper end so that the reflection white light at the mirror reflection surface 122 is irradiated toward the lower end 151 of the light column 150 Thereby greatly enhancing the reflection efficiency.

또한, 백색광의 난반사가 더 잘 반사되도록 형광체 방열부(141)의 외주면에도 미러 코팅 및 증착시킨 미러 반사면(142)을 형성시키는 게 좋다. It is also preferable to form the mirror reflection surface 142 on the outer circumferential surface of the phosphor heat dissipation part 141 by mirror coating and deposition so that the diffused reflection of the white light is better reflected.

체결 플랜지(146)는 형광체 방열부(141)의 하단에서 외측으로 일체 연장되는 플랜지이다. The fastening flange 146 is a flange extending integrally outward from the lower end of the phosphor heat dissipating portion 141.

체결 플랜지(146)가 중공 원통형 BLD 홀더(120)의 하단에 걸리면 형광체 방열부(141)의 삽입이 완료된다. When the fastening flange 146 is caught by the lower end of the hollow cylindrical BLD holder 120, the insertion of the phosphor heat radiating portion 141 is completed.

이 상태에서 체결공(147)(148)에 피스(미도시)로 체결해서 고정시키면 된다. In this state, the fasteners 147 and 148 may be fastened with pieces (not shown) and fixed.

한편, 중공 원통형 BLD 홀더(120)와 형광체 방열부(141)가 다각형상으로 구현되는 것이 바람직하다. Meanwhile, it is preferable that the hollow cylindrical BLD holder 120 and the phosphor heat-radiating portion 141 are formed in a polygonal shape.

다각 형상인 각 면에 BLD(110)와 형광체(130)가 설치 및 고정되는 위치를 정확히 맞출 수 있다. The positions where the BLD 110 and the phosphor 130 are installed and fixed can be precisely aligned on each surface having a polygonal shape.

라이트 기둥(150)은 직경에 비해 길이가 긴 광 도체와 같은 역할을 하는 것으로서, 글라스 또는 플라스틱 옵티컬 파이버 등의 재질로 이루어진 중실형 기둥이다. The light column 150 is a solid column made of a material such as a glass or plastic optical fiber, which acts as a light conductor having a length longer than the diameter.

라이트 기둥(150)은 그 하단(151)으로 백색광이 입사 집속돼서, 상단(153)을 전달하는 동안 여러 갈래의 백색광이 서로 겹쳐 혼합되어서 조사되기 때문에, 색수차가 거의 생기지 않는다. Since the white light is focused on the lower end 151 of the light column 150 and the white light is irradiated while being mixed with each other during the transmission of the upper end 153, chromatic aberration hardly occurs.

또한, 라이트 기둥(150)은 백색광을 원하는 거리 및 위치까지 모듈의 빛 저하를 최소화하여 전달하는 구조이다. In addition, the light column 150 has a structure that transmits white light to a desired distance and position with minimized light drop of the module.

라이트 기둥(150)도 다각형으로 형성시킬 수 있다. The light pillars 150 may also be polygonal.

다각형 라이트 기둥(150)인 경우 테두리 삽입부(123)의 내면도 다각형으로 된다. In the case of the polygonal light column 150, the inner surface of the rim insertion portion 123 also becomes a polygon.

라이트 기둥(150)의 하단(151)은 중공 원통형 BLD 홀더(120)의 상단과 형광체 방열부(141)의 상단에 걸리게 된다. The lower end 151 of the light column 150 is caught by the upper end of the hollow cylindrical BLD holder 120 and the upper end of the fluorescent heat dissipation part 141.

이와 같이 라이트 기둥(150)을 이용한 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈(100)은 헤드라이트 또는 탐조등의 하우징에 내부에 탑재된다. In this way, the blue laser diode white light module 100 using the light column 150 is mounted inside the housing of a headlight or a searchlight.

물론 하우징의 내부에는 라이트 기둥(150)의 상단(153) 위에 볼록 미러가, 라이트 기둥(150)의 하단(151) 아래에 포물면경(parabolic reflector)이 배치되어 있다. Of course, a convex mirror is disposed on the upper end 153 of the light column 150, and a parabolic reflector is disposed below the lower end 151 of the light column 150 in the housing.

이러한 배치로 인해, 라이트 기둥(150)의 상단(153)에서 나온 백색광은 볼록 미러로 입사된 후 아래로 반사되고, 반사된 백색광은 포물면경(parabolic reflector)에 입사된 후 협각을 이루며 조사되는 백색광으로 원하는 조명을 얻게 된다. Due to this arrangement, the white light emitted from the upper end 153 of the light column 150 is incident on the convex mirror and then reflected downward, and the reflected white light is incident on the parabolic reflector, The desired illumination is obtained.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 됨을 부언한다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. It goes without saying that such changes are within the scope of the claims.

100 : 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈
110 : 블루 레이저 다이오드(BLD)
120 : 중공 원통형 BLD 홀더 121 : 설치공
122,142 : 미러 반사면 123 : 테두리 삽입부
130 : 형광체 140 : 형광체 방열 홀더
141 : 형광체 방열부 146 : 체결 플랜지
150: 라이트 기둥(light pipe)100: Blue laser diode white light module
110: blue laser diode (BLD)
120: Hollow cylindrical BLD holder 121: Installation hole
122, 142: mirror reflecting surface 123:
130: phosphor 140: phosphor heat dissipation holder
141: phosphor heat dissipating part 146: fastening flange
150: light pipe

Claims (4)

다수의 블루 레이저 다이오드(BLD);
상기 BLD가 둘레를 따라 배치 설치되는 중공 원통형 BLD 홀더;
상기 BLD에서 나온 청색광을 백색광으로 변환시키는 다수의 형광체;
상기 형광체가 상기 BLD와 마주하게 배치 지지된 채 상기 중공 원통형 BLD 홀더의 내부에 배치되는 형광체 방열부와, 상기 형광체 방열부의 하단에 형성되어 상기 중공 원통형 BLD 홀더에 체결되는 체결 플랜지를 포함하는 형광체 방열 홀더;
상기 중공 원통형 BLD 홀더의 상면에 조립되는 라이트 기둥(light pipe);을 포함하여,
상기 BLD와 상기 형광체는 동심원으로 배열되고,
상기 중공 원통형 BLD 홀더의 내면에서 반사된 백색광은 상기 라이트 기둥의 하단으로 입사되어 혼합 전달시켜 상단에서 발산시키는 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈.
A plurality of blue laser diodes (BLD);
A hollow cylindrical BLD holder in which the BLD is disposed along a circumference;
A plurality of phosphors for converting blue light emitted from the BLD into white light;
A phosphor discharge unit disposed inside the hollow cylindrical BLD holder with the phosphor arranged and supported so as to face the BLD; and a fastening flange formed at a lower end of the phosphor discharge unit and fastened to the hollow cylindrical BLD holder holder;
And a light pipe assembled on the upper surface of the hollow cylindrical BLD holder,
The BLD and the phosphor are arranged concentrically,
And the white light reflected from the inner surface of the hollow cylindrical BLD holder is incident on the lower end of the light column and mixed and delivered to emit from the upper end.
청구항 1에 있어서,
상기 형광체 방열부는 구리 또는 알루미늄 재질의 원뿔 절두체 형상이고,
상기 중공 원통형 BLD 홀더의 내면은 하단에서 상단으로 올라갈수록 외측을 향해 벌어진 경사면으로 이루어진 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈.
The method according to claim 1,
The phosphor heat dissipating portion is in the form of a conical frustum of copper or aluminum,
And the inner surface of the hollow cylindrical BLD holder has an inclined surface that widens toward the outer side from the lower end to the upper end.
청구항 2에 있어서,
상기 중공 원통형 BLD 홀더와 상기 형광체 방열부는 다각형이고,
상기 BLD와 상기 형광체는 다각형의 면에 배치되되 상하 지그재그 방식으로 배열되는 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈.
The method of claim 2,
Wherein the hollow cylindrical BLD holder and the phosphor heat dissipating portion are polygonal,
The BLD and the phosphor are arranged on a polygonal surface, and are arranged in a vertical zigzag manner.
청구항 3에 있어서,
상기 중공 원통형 BLD 홀더의 내면과 상기 형광체 방열부의 외면은 미러 반사면을 형성하고,
상기 형광체는 사각형 판으로서, 접착제에 의해 상기 형광체 방열부의 미러 반사면에 접착 고정되는 블루 레이저 다이오드 백색광 모듈.
The method of claim 3,
Wherein an inner surface of the hollow cylindrical BLD holder and an outer surface of the phosphor radiation portion form a mirror reflection surface,
The phosphor is a rectangular plate, and is adhered and fixed to the mirror reflection surface of the phosphor heat dissipating part by an adhesive.
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