KR102485176B1 - 램프 모듈 및 이를 포함하는 헤드램프 - Google Patents

Abstract

실시예에 따른 램프 모듈 및 이를 포함하는 헤드램프는, 플랜지, 상기 플랜지의 일측에 배치되며, 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하는 베이스, 상기 제 1 측면에 배치되는 제 1 발광부 및 상기 제 2 측면에 배치되는 제 2 발광부를 포함하고, 상기 제 1 측면과 상기 제 2 측면은 모서리에서 만나며, 상호 제 1 각도를 이루고, 상기 플랜지에서 상기 제 1 발광부까지의 제 1 거리는 상기 플랜지에서 상기 제 2 발광부까지의 제 2 거리보다 짧은 램프 모듈 및 이를 포함하는 헤드램프를 개시한다.

Description

램프 모듈 및 이를 포함하는 헤드램프{LAMP MODULE AND HEAD LAMP COMPRISING THE SAME}

실시예는 램프 모듈 및 이를 포함하는 헤드램프에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 외부환경 및 시간에 따라 전방으로 광을 조사하여 운전자의 시야를 확보하고 타 차량에게 진행 경로를 알려 주기 위한 각종 램프가 구비된다.

이러한 램프는 사용하는 목적에 따라 구분되는데, 전방을 비추기 위한 목적을 갖는 헤드램프와 더불어 운전자의 시야 확보 및 차량의 위치를 알려주기 위한 목적을 갖는 방향지시등, 안개나 우천시 헤드램프와 더불어 운전자의 시야 확보 및 차량의 위치를 알려주기 위한 안개등과 차량의 후진 시 점등되는 후진등 등이 있다.

종래의 차량용 램프에는 주로 할로겐(halogen) 전구가 사용되어 왔다. 광원으로서 할로겐 램프를 사용하는 경우 할로겐 램프에서 조사되는 광을 반사시키는 리플렉터가 존재하며, 이를 통해 반사된 광을 전방으로 조사되는 구조를 가진다. 그러나 할로겐 램프는 가격이 저렴하다는 장점이 있으나, 사용 중 발열이 심하고 사용하는 전기량에 비하여 휘도가 낮고 수명이 짧은 단점이 존재하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 LED(Light Emitting Diode)를 이용한 차량용 램프가 등장하고 있다. LED 램프는 고휘도를 구비하며, 수명이 길고 저전력으로 구동되는 장점이 존재한다.

그러나 종래의 헤드램프는 복수의 LED 광원이 상호 수평으로 나가는 구조로 발생하는 배광이 요구하는 수준에 미치지 못하는 문제가 있다.

실시예는 배광 수준이 개선된 램프 모듈 및 이를 포함하는 헤드램프를 제공한다.

또한, 방열 특성이 향상된 램프 모듈 및 이를 포함하는 헤드램프를 제공한다.

또한, 배광 법규(Cutoff line)를 만족하는 램프 모듈 및 이를 포함하는 헤드램프를 제공한다.

실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈은 플랜지, 상기 플랜지의 일측에 배치되며, 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하는 베이스, 상기 제 1 측면에 배치되는 제 1 발광부 및 상기 제 2 측면에 배치되는 제 2 발광부를 포함하고, 상기 제 1 측면과 상기 제 2 측면은 모서리에서 만나며, 상호 제 1 각도를 이루고, 상기 플랜지에서 상기 제 1 발광부까지의 제 1 거리는 상기 플랜지에서 상기 제 2 발광부까지의 제 2 거리보다 짧다.

상기 제 1 발광부는 제 1-1 발광소자 및 제 1-2 발광소자를 포함하고, 상기 제 2 발광부는 제 2-1 발광소자 및 제 2-2 발광소자를 포함할 수 있다.

상기 제 1-1 발광소자 및 상기 제 1-2 발광소자는 상기 베이스의 길이 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다.

상기 제 1-1 발광소자와 제 1-2 발광소자의 중간 지점에서 상기 플랜지까지의 제 3 거리는 상기 제 2-1 발광소자와 제 2-2 발광소자의 중간 지점에서 상기 플랜지까지의 제 4 거리 보다 짧을 수 있다.

상기 제 1-1 발광소자와 상기 제 1-2 발광소자의 이격 거리는 상기 제 1-1 발광소자의 폭 대비 0.02배 내지 1.15배 범위를 가질 수 있다.

상기 제 1 각도 범위는 55° 내지 90°로 형성될 수 있다.

상기 제 1 발광부는 상기 제 1 측면에서 상기 모서리의 반대측에 비해 상기 모서리에 더 가깝게 배치되며, 상기 제 2 발광부는 상기 제 2 측면에서 상기 모서리의 반대측에 비해 상기 모서리에 더 가깝게 배치될 수 있다.

상기 베이스는 상기 제 1 측면 또는 상기 제 2 측면 중 적어도 하나에서 외측으로 연장 형성된 지지부를 더 포함할 수 있다.

상기 베이스의 일단에 배치된 블록 및 상기 블록에서 타측으로 연장되며, 상기 베이스와 이격 배치된 돌기를 더 포함하고, 상기 돌기는 상기 제 2 발광부의 적어도 일부는 가릴 수 있다.

상기 제 2 발광부의 두께 방향에서 상기 돌기의 두께는 상기 제 2 측면에서 상기 제 2 발광부 상단까지의 높이 보다 크거나 동일할 수 있다.

상기 제 4 거리는 상기 제 3 거리에 비해 1.1배 내지 2배 범위를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 램프는 반사면을 갖는 하우징 및 상기 하우징에 결합하는 플랜지, 상기 플랜지의 일측에 배치되며, 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하는 베이스, 상기 제 1 측면에 배치되는 제 1 발광부 및 상기 제 2 측면에 배치되는 제 2 발광부를 포함하는 램프 모듈을 포함하고, 상기 제 1 측면과 상기 제 2 측면은 모서리에서 만나며, 상호 제 1 각도를 이루고, 상기 플랜지에서 상기 제 1 발광부까지의 제 1 거리는 상기 플랜지에서 상기 제 2 발광부까지의 제 2 거리보다 짧다.

상기 모서리, 제 1 발광부 및 제 2 발광부는 광축 영역 내에 배치될 수 있다.

실시예에 따르면, 발광소자의 발광 각도를 변경하여, 배광 수준이 개선할 수 있다.

또한, 발광소자가 배치되는 베이스의 형상을 변경하여, 방열 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 로우빔의 발광 영역 일부를 차단하여, 배광 법규(Cutoff line)를 만족할 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈이 적용된 헤드램프의 사시도이고,
도 2는 도 1의 하우징의 사시도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈의 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈의 분해 사시도이고,
도 5는 도 4의 5영역 확대도이고,
도 6a, 도 6 b, 도 7a 및 도 7b는 도 5의 A-A’선 단면도이고,
도 8은 도 4의 8영역 확대도이고,
도 9는 도 8의 B-B’선 단면도이고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈의 발광소자를 나타내는 단면도이고,
도 11a은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 이웃한 발광소자의 이격 거리 변화에 따른 밝기 변화를 나타내는 그래프이고,
도 11b 및 도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 이웃한 발광소자의 이격 거리에 따른 밝기를 나타내는 이미지이고,
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 이웃한 발광소자의 높이 변화에 따른 밝기 변화를 나타내는 그래프이고,
도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 이웃한 발광소자의 높이에 따른 밝기를 나타내는 이미지이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 플랜지로부터 제 1 발광부를 제 2 발광부에 비해 가깝게 위치함에 따라 측정되는 배광 패턴과 휘도를 나타내는 이미지이다.
도 14a 및 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 플랜지로부터 제 1 발광부를 제 2 발광부의 위치 변경에 따른 최대 강도 값을 나타내는 이미지이다.

본 실시예들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시예가 서로 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 각각의 실시예로 한정되는 것은 아니다.

특정 실시예에서 설명된 사항이 다른 실시예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.

예를 들어, 특정 실시예에서 구성 A에 대한 특징을 설명하고 다른 실시예에서 구성 B에 대한 특징을 설명하였다면, 구성 A와 구성 B가 결합된 실시예가 명시적으로 기재되지 않더라도 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

실시예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈이 적용된 헤드램프의 사시도이고, 도 2는 도 1의 하우징의 사시도이다.

우선, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈이 적용된 헤드램프(1)는 하우징(10)과 램프 모듈(100)을 포함한다.

램프 모듈(100)의 일단은 하우징(10)의 홀(12)에 삽입되어 고정되며, 램프 모듈(100)의 광원에서 발광되어 분산되는 광은 반사체(11)의 전면에 배치된 반사면(10a)에서 반사되어 차량의 전방으로 집광된다.

이때, 하우징(10)의 홀(12)의 가장자리에는 결합을 위해 소정 깊이로 형성된 복수의 홈(13)이 형성되며, 후술할 램프 모듈(100)의 플랜지가 결합될 수 있다.

즉, 하우징(10)에 형성된 홈(13)과 램프 모듈(100)의 플랜지가 결합되어 램프 모듈(100)은 하우징(10)에 착탈 가능하게 결합된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈의 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 5영역 확대도이고, 도 6a, 도 6 b, 도 7a 및 도 7b는 도 5의 A-A’선 단면도이고, 도 8은 도 4의 8영역 확대도이고, 도 9는 도 8의 B-B’선 단면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈의 발광소자를 나타내는 단면도이고, 도 11a은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 이웃한 발광소자의 이격 거리 변화에 따른 밝기 변화를 나타내는 그래프이고, 도 11b 및 도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 이웃한 발광소자의 이격 거리에 따른 밝기를 나타내는 이미지이고, 도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 이웃한 발광소자의 높이 변화에 따른 밝기 변화를 나타내는 그래프이고, 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 이웃한 발광소자의 높이에 따른 밝기를 나타내는 이미지이다.

도 3 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈(100)은 몸체(110), 제 1 광원(120), 제 2 광원(130) 및 방열체(140)를 포함한다.

몸체(110)는 블록(111), 돌기(112), 베이스(113), 지지부(114) 및 플랜지(115)를 포함한다.

블록(111)은 몸체(110)의 일단에서 베이스(113)와 수직하게 형성되며, 베이스(113)에 배치된 제 1 광원(120), 제 2 광원(130)으로부터의 광이 차량의 전방으로 직접 난반사되는 것을 차단한다.

이러한 블록(111)은 베이스(113)와 일체로 형성될 수 있으며, 열전도성이 우수하며, 불 투과성의 금속 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

특히, 도 8을 함께 참조하면, 돌기(112)는 블록(111)에서 타측 방향으로 소정 길이를 갖도록 연장 형성되며, 베이스(113)에 배치된 제 2 광원(130)의 발광 소자(132, 133) 중 적어도 제 2-1 발광소자(132)의 일부 또는 전부를 가리도록 제 1 두께(T1)를 갖는다.

여기서, 돌기(112)의 타측 단부는 제 2-1 발광소자(132)를 전부 가리도록 제 2-1 발광소자(132)의 타측 단부를 넘어서 형성된다.

또한, 돌기(112)는 제 2-1 발광소자(132)와 0.1mm 내지 0.5mm 이격 되어 헤드램프에서 요구되는 배광 법규(Cutoff line)를 만족할 수 있다.

이러한 돌기(112)는 블록(111)과 같이 베이스(113)와 일체로 형성될 수 있으며, 열전도성이 우수하며, 불 투과성의 금속 재질로 구성되는 것이 바람직하다.

돌기(112)의 제 1 두께(T1)는 제 2 광원(130)의 높이(H1) 이상으로 형성되어, 일 영역에서 제 2 광원(130)의 발광 소자에서 발광되는 광의 일부를 차단하게 되며, 이는 하우징(10)의 반사면(10a)을 통해 차량의 외부로 반사되면서 헤드램프에서 요구되는 배광 법규(Cutoff line)를 만족할 수 있다.

한편, 헤드램프의 로우빔(low beam)의 경우는 차량 주행 시 반대측 차로에서 운행되는 차량의 운전자의 시야를 방해하지 않기 위해 제정된 배광 법규를 만족하여야 한다.

또한, 돌기(112)는 제 2 광원(130)의 발광 소자와 소정 거리 이격 되어 배치되며, 이격 거리는 로우빔의 배광 법규를 만족시키기 위해 다양하게 변형 실시될 수 있으며, 본 발명에서 이를 한정하지 않는다.

다만, 제 2 광원(130)의 발광 소자로부터 발광되는 광은 돌기(112)와의 이격 거리가 가까울수록 광의 차단효과가 증가하나 조립의 용이성 및 발광 소자의 파손을 방지하기 위해서는 최소한의 이격 거리를 설정할 수 있으며, 반대로 돌기(112)와 제 2 광원(130)의 발광 소자 사이의 거리가 너무 증가하게 되면 전체 램프 모듈(100)의 크기가 증가하는 바 일정 범위 내에서 기 설정되는 것이 바람직하다.

베이스(113)는 블록(111)에서 타측으로 연장되도록 형성되고, 제 1 측면(113a), 제 2 측면(113b) 및 외면으로 구성된 부채꼴 기둥 형상 또는 삼각기둥 형상으로 형성될 수 있다.

한편, 베이스(113)는 열전도성이 우수하며 불 투과성의 금속 재질로 구성되어 제 1 광원(120) 및 제 2 광원(130)에서 발생하는 열을 외부로 용이하게 방출할 수 있다.

여기서, 제 1 측면(113a)과 제 2 측면(113b)은 상호 제 1 각도(θ1)를 이루도록 형성되며, 제 1 측면(113a)과 제 2 측면(113b)이 만나는 지점에 모서리(E)를 형성한다. 즉, 광원이 LED로 바뀜에 따라, 기존 전구와는 다르게 빛의 중심이 변경됨에 따라 각도를 주어 최대한 빛의 중심에 LED의 중심을 맞추기 위하여 제 1 측면(113a)과 제 2 측면(113b)이 상호 제 1각도(θ1)를 가지는 베이스(113)를 형성하게 된다.

특히, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 각도(θ1)는 대략 55° 내지 90°로 설정될 수 있으며, 이에 따라 제 1 광원(120) 및 제 2 광원(130)에서 발광되는 광의 발광 각도를 제어할 수 있어 배광 수준을 요구 사항에 따라 적절히 제어할 수 있다.

여기서, 베이스(113)의 제 1 측면(113a)과 제 2 측면(113b)이 이루는 제 1 각도(θ1)가 55° 이하인 경우 로우빔의 컷오프 라인이 형성되지 않는 문제가 있으며, 제 1 각도(θ1-1)가 90° 이상인 경우 로우빔의 컷오프 라인과 하이빔의 초점이 맞지 않는 문제가 있어, 제 1 각도(θ1, θ1-1)가 55° 내지 90° 범위로 설정되어 로우빔의 컷오프 라인 확보를 통한 대향차 운전자의 눈부심 방지와 하이빔의 배광 확보를 통한 시야확보 효과를 야기할 수 있다.

한편, 타측 방향으로 플랜지(115)의 일면에 형성한 가상의 중심선(C1, C2)이 교차되는 중심축(CP)을 램프 모듈(100) 및 헤드램프(1)의 광축으로 정의할 수 있으며, 베이스(113)의 모서리(E)는 중심축(CP)에 매우 인접하게 형성될 수 있다. 물론, 베이스(113)의 모서리(E)가 중심축(CP)과 동일하게 형성될 수 있음은 물론이다.

이때, 제 1 광원(120)의 제 1 발광부(122, 123) 및 제 2 광원(130)의 제 2 발광부(132, 133)는 베이스(113)의 제 1 측면(113a) 및 제 2 측면(113b) 상에서 모서리(E)에 매우 인접하게 배치되므로, 램프 모듈(100)의 광축(CP)을 원점으로 형성된 광축 영역(A) 내에서 제 1 발광부(122, 123) 및 제 2 발광부(132, 133)의 광이 외부로 조사될 수 있다.

또한, 가상의 제 1 중심선(C1)과 평행하며 모서리(E)를 지나는 가상의 제 1-1 중심선(C1-1)에서 베이스(113)의 제 1 측면(113a)은 제 2 각도(θ2)를 이루며, 중심선(C1-1)에서 베이스(113)의 제 2 측면(113b)은 제 3 각도(θ3)를 이룰 수 있다.

여기서, 상술한 바와 같이, 베이스(113)의 제 1 측면(113a)과 제 2 측면(113b)이 이루는 제 1 각도(θ1)가 제 1-1 각도(θ1-1)로 증가되는 경우, 제 3 각도(θ3)는 변화 없이 고정될 수 있으며, 이에 대응하여 제 2 각도(θ2)가 감소할 수 있다. 이로 인해 제 1 발광부(122, 123)에서 발광하는 광의 발광 각도를 효율적으로 제어할 수 있다.

또한, 베이스(113)의 외면은 모서리(E)의 반대측 면으로 구성되며, 제 1 측면(113a)과 제 2 측면(113b)을 연결한다. 이러한 베이스(113)의 외면은 블록(111)의 외주면 일부와 단차가 없는 동일면을 형성할 수 있다.

또한, 베이스(113)는 제 1 측면(113a) 또는 제 2 측면(113b) 중 어느 하나의 면에서 외면을 따라 연장된 지지부(114)을 더 포함할 수 있다.

이로써, 베이스(113)의 체적을 확장하여, 구조적 강성의 신뢰성을 확보할 수 있으며, 방열 효율을 증대시킬 수 있다.

플랜지(115)는 베이스(113)의 타측에서 베이스(113)와 수직하게 형성되며, 블록(111)이 마주보도록 배치될 수 있다.

플랜지(115)는 베이스(113) 타측과 일체로 형성되거나, 별도의 구조물로 제작되어 베이스(113)와 연결될 수 있다.

플랜지(115)는 외주면 또는 외측면을 따라 외측으로 돌출되어 형성된 복수의 돌출부를 포함한다.

이러한 복수의 돌출부는 상술한 하우징(10)의 홈(13)에 체결되어 램프 모듈(100)과 하우징(10) 사이에 체결 구조를 형성할 수 있으며, 하우징(10)에 램프 모듈(100)이 결합되는 경우 램프 모듈(100)의 위치를 고정할 수 있다.

제 1 광원(120)은 베이스(113)의 제 1 측면(113a) 상에 배치되며, 제 1 기판(121)과 제 1 발광부(122, 123)를 포함한다. 이러한 제 1 광원(120)은 램프 모듈(100)에서 하이빔(high beam)으로 동작할 수 있다.

제 1 기판(121)은 소정 너비(D3)를 갖는 판형의 PCB로 구성될 수 있으며, 방열 측면에서 메탈 PCB로 구성되는 것이 바람직하다.

제 1 기판(121)의 외부 및 내부에는 회로를 형성하는 복수의 회로패턴(미도시)이 형성되며, 전원을 공급 받기 위한 와이어(미도시)가 연결되어 있다.

제 1 기판(121)의 하면은 베이스(113)의 제 1 측면(113a) 상에 안착되어 서로 면 접촉하고 있으며, 제 1 기판(121)의 상면과 하면은 평행하여 제 1 측면(113a)이 이루는 경사와 제 1 기판(121)의 상면이 이루는 경사는 동일하다.

여기서, 제 1 발광부(122, 123)는 제 1 기판(121)이 이루는 경사와 수직하게 제 1 기판(121) 상에 배치되는 것이 바람직하다. 이로써, 베이스(113)의 제 1 측면(113a)이 이루는 경사각을 제어함에 따라 제 1 발광부(122, 123)의 발광 각도를 제어할 수 있다.

제 1 발광부(122, 123)는 적어도 2개의 발광 소자로 구성될 수 있으며, 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123)를 포함한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈의 발광소자를 나타내는 단면도이다.

여기서, 도 10을 참조하면, 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123) 각각은 제 1 반도체층(210), 활성층(220) 및 제 2 반도체층(230)을 포함할 수 있다.

활성층(220)은 제 1 반도체층(210) 위에 적층되어 형성되며, 제 2 반도체층(230)은 활성층(220) 위에 적층되어 형성될 수 있다.

제 1 반도체층(210)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 n형 도펀트가 도핑된 n형 반도체층일 수 있다.

제 2 반도체층(230)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현되며, p형 도펀트가 도핑된 p형 반도체층일 수 있다.

활성층(220)은 InGaN층(222)과 GaN층(224)이 교번하여 적층된 초격자층 구조를 포함할 수 있다. InGaN층(222)의 밴드갭 에너지가 GaN층(224)의 밴드갭 에너지보다 낮기 때문에, InGaN층(222)은 양자우물층이고 GaN층(224)은 양자장벽층일 수 있다.

한편, 도 10에 도시된 것과 같이, 활성층(220)은 InGaN층(222)과 GaN층(224)이 교번적으로 2번 적층된 구조일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

이러한, 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123) 각각은 COB(Chip On Board) 타입으로 제 1 기판(121)의 상면에 장착되며, 베이스(113)의 길이 방향(일측-타측 방향)으로 서로 이격되며 일렬로 배치된다.

이때, 제 1-1 발광소자(122)는 제 1-2 발광소자(123)에 비해 플랜지(115)에 더 가깝게 배치되고, 제 1-1 발광소자(122)는 플랜지(115)와 소정의 거리(D1) 만큼 이격되어 있으며, 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123)의 중간지점은 플랜지(115)와 소정의 거리(D1-1)만큼 이격되도록 배치된다.

또한, 상술한 바와 같이, 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123) 각각은 제 1 기판(121) 상에서 베이스(113)의 모서리(E) 측과 소정 거리(D3-1) 만큼 이격되며, 제 1 기판(121) 상에서 모서리(E) 반대측과 소정 거리(D3-2) 만큼 이격 될 수 있다. 물론, 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123) 각각은 베이스(113)의 모서리(E)에 인접하게 배치되므로 이격 거리(D3-1)는 이격 거리(D3-2)에 비해 작게 형성된다.

예컨대, 이격 거리(D3-1)는 2.3mm로 설정되며, 이격 거리(D4-2)는 9.0mm로 설정될 수 있으며, 이격 거리(D3-2)는 이격 거리(D3-1)는 대비 대략 3배 내지 4배로 설정될 수 있다.

도 11a은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 이웃한 발광소자의 이격 거리 변화에 따른 밝기 변화를 나타내는 그래프이고, 도 11b 및 도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 이웃한 발광소자의 이격 거리에 따른 밝기를 나타내는 이미지이다.

한편, 도 9 및 도 11a 내지 도 11c를 함께 참조하면, 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123)는 상호 소정의 거리(D5)만큼 이격되어 배치된다.

제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123)의 이격 거리(D5)는 대략 0.1mm 내지 4mm 범위로 설정될 수 있다. 또한, 이격 거리(D5)는 대략 0.1mm 내지 0.7mm 범위로 설정되는 것이 바람직하다. 여기서, 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123) 각각은 대략 3.5mm 너비로 형성되므로, 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123)의 이격 거리(D5)는 제 1-1 발광소자(122) 또는 제 1-2 발광소자(123)의 폭 대비 0.02배 내지 1.15배 범위로 형성될 수 있다.

도 11a 내지 도 11c에 나타난 바와 같이, 이격 거리(D5)가 증가할수록 제 1 발광부(122, 123)에서 발광되는 광의 광도가 점차 줄어드는 것을 확인할 수 있으며, 이격 거리(D5)가 4mm 이상인 경우 광도가 급격히 감소하는 문제가 발생한다.

반대로, 이격 거리(D5)가 0.1mm 이하인 경우 회로 배선이 형성된 제 1 기판(121) 상에 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123)를 접합시키는데 제조 공정 상 파손 등의 문제가 발생할 수 있으며, 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123) 간의 단락 발생이 용이하다.

도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 이웃한 발광소자의 높이 변화에 따른 밝기 변화를 나타내는 그래프이고, 도 12b는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 이웃한 발광소자의 높이에 따른 밝기를 나타내는 이미지이다.

한편, 도 9 및 도 12a 내지 도 12b를 함께 참조하면, 제 1 기판(121)과 제 1 발광부(122, 123)로 구성된 제 1 광원(120)은 베이스(113)의 제 1 측면(113a)에서부터 소정 높이(H1)를 갖는다.

제 1 광원(120)의 높이(H1)는 대략 1mm(Ref) 내지 12mm 범위로 설정되는 것이 바람직하다.

도 12a 내지 도 12b에 나타난 바와 같이, 제 1 광원(120)의 높이(H1)가 증가할수록 제 1 발광부(122, 123)에서 발광되는 광의 광도가 점차 줄어드는 것을 확인할 수 있으며, 높이(H1)가 12mm 이상인 경우 광도가 급격히 감소하는 문제가 발생한다.

반대로, 제 1 광원(120)의 높이(H1)가 1mm 이하인 경우 회로 배선이 형성된 제 1 기판(121) 및 제 1 발광부(122, 123)의 구현이 어렵고, 열 또는 외부 충격에 의해 변형, 파손 또는 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123) 간의 단락 발생이 용이하다.

제 2 광원(120)은 베이스(113)의 제 2 측면(113b) 상에 배치되며, 제 2 기판(131)과 제 2 발광부(132, 133)를 포함한다. 이러한 제 2 광원(130)은 램프 모듈(100)에서 로우빔(low beam)으로 동작할 수 있다.

제 2 기판(131)은 소정 너비(D4)를 갖는 판형의 PCB로 구성될 수 있으며, 방열 측면에서 메탈 PCB로 구성되는 것이 바람직하다.

제 2 기판(131)의 외부 및 내부에는 회로를 형성하는 복수의 회로패턴(미도시)이 형성되며, 전원을 공급 받기 위한 와이어(미도시)가 연결되어 있다.

제 2 기판(131)의 하면은 베이스(113)의 제 2 측면(113b) 상에 안착되어 서로 면 접촉하고 있으며, 제 2 기판(131)의 상면과 하면은 평행하여 제 2 측면(113b)이 이루는 경사와 제 2 기판(131)의 상면이 이루는 경사는 동일하다.

여기서, 제 2 발광부(132, 133)는 제 2 기판(131)이 이루는 경사와 수직하게 제 2 기판(131) 상에 배치되는 것이 바람직하다. 이로써, 베이스(113)의 제 2 측면(113b)이 이루는 경사각을 제어함에 따라 제 2 발광부(132, 133)의 발광 각도를 제어할 수 있다.

제 2 발광부(132, 133)는 적어도 2개의 발광 소자로 구성될 수 있으며, 제 2-1 발광소자(132)와 제 2-2 발광소자(133)를 포함한다.

여기서, 제 2-1 발광소자(132)와 제 2-2 발광소자(133) 각각은 제 1 반도체층(210), 활성층(220) 및 제 2 반도체층(230)을 포함할 수 있으며, 제 2 발광부(132, 133)는 제 1 발광부(122, 123)와 동일한 구조를 가질 수 있으므로 이하에서 제 2 발광부(132, 133)의 구조에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이러한, 제 2-1 발광소자(132)와 제 2-2 발광소자(133) 각각은 COB(Chip On Board) 타입으로 제 2 기판(131)의 상면에 장착되며, 베이스(113)의 길이 방향(일측-타측 방향)으로 서로 이격되며 일렬로 배치된다.

이때, 제 2-1 발광소자(132)는 제 2-2 발광소자(133)에 비해 플랜지(115)에 더 가깝게 배치되고, 제 2-1 발광소자(132)는 플랜지(115)와 소정의 거리(D2) 만큼 이격되어 있으며, 제 2-1 발광소자(132)와 제 2-2 발광소자(133)의 중간지점은 플랜지(115)와 소정의 거리(D2-1) 만큼 이격되도록 배치된다.

여기서, 제 1 광원(120)의 제 1-1 발광소자(122)와 플랜지(115) 사이의 이격 거리(D1)는 제 2 광원(120)의 제 2-1 발광소자(132)와 플랜지(115) 사이의 이격 거리(D2)에 비해 작게 형성되며, 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123)의 중간지점에서 플랜지(115)까지의 이격 거리(D1-1)는 제 2-1 발광소자(132)와 제 2-2 발광소자(133)의 중간지점에서 플랜지(115)까지의 이격 거리(D2-1)에 비해 작게 형성될 수 있다.

예컨대, 제 2-1 발광소자(132)와 제 2-2 발광소자(133)의 중간지점에서 플랜지(115)까지의 이격 거리(D2-1)는 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123)의 중간지점에서 플랜지(115)까지의 이격 거리(D1-1)는 대비 1.1배 내지 2배로 설정될 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 플랜지로부터 제 1 발광부를 제 2 발광부에 비해 가깝게 위치함에 따라 측정되는 배광 패턴과 휘도를 나타내는 이미지이다.

도 14a 및 도 14b는 본 발명의 일 실시예에 따른 램프 모듈에서 플랜지로부터 제 1 발광부를 제 2 발광부의 위치 변경에 따른 최대 강도 값을 나타내는 이미지이다.

여기서, 도 13, 도 14a, 도 14b 및 다음의 [표 1]을 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 같이, 플랜지로부터 제 1 발광부를 제 2 발광부에 비해 가깝게 위치한 것을 기준(ref)으로 일측 또는 타측으로 각각 소정 거리 이동 시킨 결과, 플랜지로부터 제 1 발광부를 제 2 발광부가 동일한 위치에 형성한 것에 비해, 운전자 눈부심 유발하는 불필요한 집광의 발생을 억제할 수 있으며, 전체적으로 집광되는 영역이 좁아서 광량이 부족한 문제를 해결할 수 있으며, 하단부에 충분한 광량을 제공하여 노면이 어두운 문제를 해결할 수 있다.

여기서, 제 1 광원(120)의 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123)를 제 2 광원(130)의 제 2-1 발광소자(132)와 제 2-2 발광소자(133)에 비해 플랜지(115)에 보다 인접하게 배치하여, 하나의 광원에서 하이빔과 로우빔을 함께 구현할 수 있는 헤드 램프(1)의 규격 및 요구되는 배광 사항을 만족시킬 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 제 2-1 발광소자(132)와 제 2-2 발광소자(133) 각각은 제 2 기판(131) 상에서 베이스(113)의 모서리(E) 측과 소정 거리(D4-1) 만큼 이격되며, 제 2 기판(131) 상에서 모서리(E) 반대측과 소정 거리(D4-2) 만큼 이격 될 수 있다. 물론, 제 2-1 발광소자(132)와 제 2-2 발광소자(133) 각각은 베이스(113)의 모서리(E)에 인접하게 배치되므로 이격 거리(D4-1)는 이격 거리(D4-2)에 비해 작게 형성된다.

예컨대, 이격 거리(D4-1)는 2.4mm로 설정되며, 이격 거리(D4-2)는 8.0mm로 설정될 수 있으며, 이격 거리(D4-2)는 이격 거리(D4-1)는 대비 대략 3배 내지 4배로 설정될 수 있다.

즉, 베이스(113)의 모서리(E)에서부터 제 2 발광부(132, 133)의 이격 거리(D4-1)는 제 1 발광부(122, 123)의 이격 거리(D3-1)에 비해 1.01배 내지 1.1배로 설정될 수 있다.

또한, 명확히 도시하진 않았지만, 제 2-1 발광소자(132)와 제 2-2 발광소자(133)는 제 1-1 발광소자(122)와 제 1-2 발광소자(123) 간의 이격 거리(H5)만큼 이격될 수 있으며, 제 2 광원(130)은 제 1 광원(120)의 높이(H1)와 동일한 높이(H1)로 형성될 수 있으므로, 이하에서는 제 2-1 발광소자(132)와 제 2-2 발광소자(133)의 이격 거리(H5) 및 제 2 광원(130)의 높이(H1)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 상술한 바와 같이 제 2 발광부(132, 133)의 일부는 블록(111)에서 타측으로 연장된 돌기(112)에 의해 가려져, 발광되는 광의 일부가 차단됨으로써 도 11b, 도 11c 및 도 12b에 도시된 바와 같이 로우빔 측에서 배광 법규를 만족하는 컷오프 라인(Cutoff line)을 형성한다.

다만, 도 11b 및 도 11c에 나타난 바와 같이 제 2-1 발광소자(132)와 제 2-2 발광소자(133)의 이격 거리(H5)가 증가되어 4mm 이상이 되면 제 2 발광부(132, 133)에서 발광되는 광이 분산 및 난반사로 인해 헤드 램프(1)에서 요구되는 배광 사항을 만족시킬 수 없다.

방열체(140)는 몸체(110)의 타단에 배치되며, 억지 끼움 등의 방식으로 몸체(110)에 결합될 수 있다.

이러한 방열체(140)는 열전도성이 우수하여, 제 1 광원(120) 및 제 2 광원(130)에서 발생되는 열을 방출하는 히트 싱크(heat sink)로 동작하며, 제한된 구조 내에서 최대한 체적 및 표면적을 유지하기 위해 돌출된 다수의 연장 돌기가 형성된 것이 바람직하며, 방열효율을 증대시키기 위한 다양한 구조가 사용될 수 있어 본 발명에서 이러한 방열체(140)의 형상을 제한하는 것은 아니다.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 헤드 램프 100: 램프 모듈
110: 몸체 120: 제 1 광원
130: 제 2 광원 140: 방열체

Claims (13)

1. 플랜지;
   상기 플랜지의 일측으로 돌출되며, 제 1 측면 및 제 2 측면을 포함하는 베이스;
   상기 제 1 측면에 배치되는 제 1 발광부;
   상기 제 2 측면에 배치되는 제 2 발광부;
   상기 베이스의 일단에 배치된 블록; 및
   상기 블록에서 타측으로 연장되며, 상기 베이스와 이격 배치된 돌기를 포함하고,
   상기 제 1 측면과 상기 제 2 측면은 제 1 각도를 이루고,
   상기 플랜지에서 상기 제 1 발광부까지의 최단거리인 제 1 거리는 상기 플랜지에서 상기 제 2 발광부까지의 최단거리인 제 2 거리보다 짧고,
   상기 제 1 발광부는 제 1-1 발광소자 및 제 1-2 발광소자를 포함하고,
   상기 제 2 발광부는 제 2-1 발광소자 및 제 2-2 발광소자를 포함하고,
   상기 제 1-1 발광소자와 상기 제 1-2 발광소자의 중간 지점에서 상기 플랜지까지의 제 3 거리는 상기 제 2-1 발광소자와 상기 제 2-2 발광소자의 중간 지점에서 상기 플랜지까지의 제 4 거리 보다 짧고,
   상기 돌기는 상기 제 2-1 발광소자 또는 상기 제2-2 발광소자 중 하나의 발광소자와 오버랩되도록 형성되고,
   상기 제1 발광부와 상기 제2 발광부는 제1 측면 및 제2 측면이 접하는 모서리에 인접하게 배치되며,
   상기 베이스는 상기 제1 측면과 상기 제2 측면을 연결하며 모서리의 반대측면인 외면을 포함하고,
   상기 베이스는 상기 제1 측면 또는 상기 제2 측면 중 어느 하나의 면에서 외면을 따라 연장된 지지부를 포함하고,
   상기 돌기의 타측 단부는 상기 제 2-1 발광소자 또는 상기 제2-2 발광소자 중 하나의 발광소자를 전부 가리도록 하나의 발광소자의 타측 단부를 지나도록 연장 형성되는 램프 모듈.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1-1 발광소자 및 상기 제 1-2 발광소자는 상기 플랜지에서 돌출되는 상기 베이스를 따라 일렬로 배치되고,
   상기 제 2-1 발광소자 및 상기 제 2-2 발광소자는 상기 플랜지에서 돌출되는 상기 베이스를 따라 일렬로 배치되는 램프 모듈.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1-1 발광소자와 상기 제 1-2 발광소자의 이격 거리는 상기 제 1-1 발광소자의 폭 대비 0.02배 내지 1.15배 범위를 갖는 램프 모듈.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 각도 범위는 55° 내지 90°로 형성된 램프 모듈.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 측면과 제 2 측면이 만나는 모서리를 포함하고,
   상기 제 1 발광부는 상기 제 1 측면에서 상기 모서리의 반대측에 비해 상기 모서리에 더 가깝게 배치되며,
   상기 제 2 발광부는 상기 제 2 측면에서 상기 모서리의 반대측에 비해 상기 모서리에 더 가깝게 배치된 램프 모듈.
   
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 발광부의 두께 방향에서 상기 돌기의 두께는 상기 제 2 측면에서 상기 제 2 발광부 상단까지의 높이 보다 크거나 동일한 것을 특징으로 하는 램프 모듈.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2-1 발광소자는 상기 제 2-2 발광소자보다 상기 플랜지에 인접하여 배치되고,
   상기 돌기는 상기 제 2-2 발광소자를 덮는 램프 모듈.
   
9. 반사면을 갖는 하우징; 및
   상기 하우징에 결합하는 플랜지, 상기 플랜지의 일측에 배치되며, 제 1 측면, 제 2 측면 및 외면을 포함하는 베이스, 상기 제 1 측면에 배치되는 제 1 발광부, 상기 제 2 측면에 배치되는 제 2 발광부, 및 상기 베이스의 일단에 배치된 블록 및 상기 블록에서 타측으로 연장되어 상기 베이스와 이격되어 배치된 돌기를 포함하는 램프 모듈; 을 포함하고,
   상기 제 1 측면과 상기 제 2 측면은 모서리에서 만나며, 상호 제 1 각도를 이루고,
   상기 플랜지에서 상기 제 1 발광부까지의 최단거리인 제 1 거리는 상기 플랜지에서 상기 제 2 발광부까지의 최단거리인 제 2 거리보다 짧고,
   상기 돌기는 상기 제 2 발광부의 적어도 일부와 오버랩되도록 형성되고,
   상기 제1 발광부와 상기 제2 발광부는 제1 측면 및 제2 측면이 접하는 모서리에 인접하게 배치되며,
   상기 베이스는 상기 제1 측면과 상기 제2 측면을 연결하며 모서리의 반대측면인 외면을 포함하고,
   상기 베이스는 상기 제1 측면 또는 상기 제2 측면 중 어느 하나의 면에서 외면을 따라 연장된 지지부를 포함하고,
   상기 돌기의 타측 단부는 상기 제 2-1 발광소자 또는 상기 제2-2 발광소자 중 하나의 발광소자를 전부 가리도록 하나의 발광소자의 타측 단부를 지나도록 연장 형성되는 헤드 램프.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 모서리, 상기 제 1 발광부 및 상기 제 2 발광부는 광축 영역 내에 배치된 헤드 램프.
    
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제

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