KR100398815B1 - 자유곡면 반사면을 갖는 자동차 램프 및 그 반사경 형성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서의 자동차 램프에서의 반사경 형성방법은, 노면에서의 이상적인 목적 배광분포로부터 자유곡면 반사면 구현을 위한 스크린에서의 목적 배광 분포를 결정하는 과정과, 상기 반사경의 반사면 전체가 단차나 꺽임이 없이 하나의 기울기 연속인 곡면으로 이루어지며 상용 캐드 툴에 의해서 얻을 수 있는 단순한 자유곡면의 반사면 형상을 미리 저장된 메모리부에서 읽어와서 초기 반사면 형상으로 표현하는 과정과, 상기 자동차 램프의 용도에 따라 반사면 형상 변형 전략을 설정하는 과정과, 상기 표현된 반사면 형상의 자유곡면상의 제어점 위치를 상기 반사면 형상 변형 전략에 근거해 조정하여 상기 표현된 반사면의 형상을 변형시키는 과정와, 상기 변형시킨 반사면 형상에 대한 스크린에서의 현재 배광분포를 광원이미지 형상 예측 알고리즘을 이용하여 계산하는 과정과, 상기 계산된 현재 배광분포와 상기 결정된 목표 배광 분포간의 오차를 계산하는 과정과, 상기 계산된 오차에 근거하여 현재배광 분포가 상기 목적배광 분포에 수렴하도록 반사면의 형상을 변형시켜서 상기 반사면 전체가 단차나 꺽임이 없이 하나의 기울기 연속인 곡면으로 이루어지는 자유곡면 반사경을 형성하는 과정으로 이루어진다.

Description

자유곡면 반사면을 갖는 자동차 램프 및 그 반사경 형성방법{CAR LAMP HAVING ALL CLEAR REFLECTORS AND REFLECTOR FORMING METHOD THEREFOR}

본 발명은 차량 램프에 관한 것으로, 특히 자동차의 전조등(주행빔, 변환빔, 안개등, 방향지시등 등) 및 후미 복합등(정지등, 후미등, 후진등, 방향지시등 등)과 같은 차량 램프에서 반사경이 자유곡면 반사면을 갖도록 하는 자동차 램프 및 그 반사경 형성방법에 관한 것이다.일반적으로 자동차의 전면에 장착되는 전조등(head lamp)은 자동차의 전방으로 빛을 조사시켜 야간이나 어두운 장소에서도 자동차의 원만한 주행을 달성할 수 있게 하는 조명등으로 전방의 장애물을 확인할 수 있는 충분한 밝기의 배광능력이 요구된다.

상기 전조등의 대략적인 구성을 살펴보면 빛을 발광시키는 벌브와, 벌브의 후방에 벌브로부터 발광되는 빛을 전방으로 반사시키는 반사경이 설치되며, 전조등의 전면에는 반사경으로부터 반사되는 빛을 배광규격에 만족하도록 전방으로 조사시키는 렌즈로 구성된다.

상기 전조등은 포물경 반사경과 옵틱렌즈(Optic Lens)를 사용하여 배광을 형성하는 원리로 광원으로부터 나온 빛이 포물 반사경에 맞고 반사되어 직진성을 가진 빛으로 렌즈를 통과하면서 렌즈에 형성된 확산옵틱(Spread Optic)이나 프리즘컷(Prism Cut)의 작용에 의해 빛이 확산되거나 집중되면서 원하는 배광규격(배광조건)을 만족시키게 된다.

한편, 자동차와 같은 운송수단에 장착되는 전조등 및 후미 복합등과 같은 자동차 램프는 여러 종류가 있다. 그 중 포물 반사면과 옵틱렌즈(Optic Lens)로 구성된 "콘밴션형(Conventional)" 램프는, 도 1에 일 예로 도시된 바와 같이, 반사경(2)의 표면은 포물면으로 형성되어 있으며, 렌즈(4)에는 다수의 옵틱("프리즘 컷"이라고도 칭함)(6)이 형성되어 있다. 벌프에 의해 발광된 후 반사경(2)의 포물 반사면상에서 반사된 빛은 렌즈(4)의 옵틱을 통과하면서 확산분포 및 조사되게 되는데, 상기 콘밴션형 램프는 상기 렌즈(4)의 형상이 공기역학적인 구조(Aerodynamic Style)일 경우 렌즈옵틱(6)만으로 빛을 제어하기 어려울 뿐 아니라 빛의 손실이 많아지는 단점이 있다.

반사경이 도 1의 구조보다 개량된 다중분할 반사면(Multi Face Reflector)형 램프의 경우에는, 도 2에 도시된 일예와 같이, 반사경 표면에 다수의 옵틱(12)이 형성된 옵틱 반사경(Optic Reflector)(10)과 옵틱이 없는 클리어 렌즈(Clear Lens)(14)를 포함한다. 상기 다중분할 반사면형 램프는 옵틱(12)에 의해 반사경(10)의 반사면이 여러 개의 분할면으로 구성되므로 각 분할 반사면 사이의 단차에 의해 빛의 손실이 생겨 효율이 떨어지고 클리어(clear)한 이미지의 램프 디자인 요구에 부응하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 자유곡면 반사경(Clear Reflector)과 옵틱렌즈(Optic Lens)로 구성하여 반사경에 형성한 옵틱을 최소화시킨 복합면 반사경(Complex Shape Reflector)형 램프는, 반사면 가공이 용이하고 배광효율이 커지는 장점은 있으나 옵틱렌즈를 쓰게 되므로 공기역학적인 면에서 불리한 단점이 있으며, 전체적인 미감이 떨어진다.

따라서, 본 발명의 목적은 분할면이 없는, 즉 단차나 꺽임이 없는 기하학적인 단일 곡면으로 이루어진 반사경(反射鏡)을 가져 배광 규격을 만족하면서 배광성능과 디자인을 크게 향상시킨 자동차 램프를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 분할면이 없는, 즉 단치나 꺽임이 없는 기하학적인 단일 곡면으로 이루어진 반사경(反射鏡)을 가져 배광규격을 만족하면서 배광성능과 디자인을 크게 향상시킨 자동차 램프 형성방법을 제공하는데 있다.상기 목적을 달성하기 위하여 전조등 및 후미 복합등 자동설계프로그램으로 가상공간을 만든 다음 램프의 원하는 목적배광을 설정한 후 반사경의 반사면으로부터 나오는 빛이 이 목적배광에 수렴될 때까지 반복계산으로 반사경의 형상을 조금씩 변화시켜 반사경의 곡면을 단차나 꺽임 및 분할면이 없는 기하학적인 단일 곡면으로 처리하여 부드럽게 연결하는데 주안점이 있으며, 수회에 걸쳐 이러한 작업을 반복하고 나면 단차나 꺽임 및 분할면이 없는 원하는 배광조건(배광규격, 배광법규)을 가진 반사경 곡면을 얻을 수 있다.

따라서, 렌즈의 옵틱이나 다중분할 옵틱 반사경으로 빛의 집중기능과 확산기능을 달성하던 종래 전조등 및 후미 복합등과는 달리 반사경의 단일 자유곡면 만으로도 빛의 집중기능과 확산기능을 달성하도록 함으로써 최적의 배광조건이 되는 반사면과, 전조등 및 후미 복합등을 심플하게 설계(디자인)할 수 있다.또한, 확산옵틱(Spread Optic)이나 프리즘 컷(Prism Cut)이 제거된 클리어 렌즈와, 전조등 및 후미 복합등 자동설계프로그램에 의해 단차나 꺽임 및 분할면없이 기하학적인 단일 곡면으로 처리된 무단차 반사경으로 전조등 및 후미 복합등을 구성하여 배광조건을 충분히 만족하면서 배광성능과 디자인을 크게 향상시킨 자동차용 전조등 및 후미 복합등을 제공할 수 있을 것이다.

도 1은 종래 콘밴션형 램프에서의 반사경과 렌즈의 분리 상태 사시도.

도 2는 종래 다중분할 반사면(Multi Face Reflector)형 램프에서의 다면 반사경과 렌즈의 분리 상태 사시도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 반사경과 렌즈의 분리 상태 사시도.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 전체가 하나인 자유곡면 반사면을 가지는 반사경을 형성하는 제어 흐름도.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자유곡선 반사면을 형성하기 위한 반사면 형상 변형과정에서 각 단계에서의 반사 형상과 대응되는 스크린상에서의 배광분포도.

도 6은 반사면의 영역별 제어에 의한 광원 이미지 분포도.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 목적배광 분포와 형성된 반사면의 계산 배광 분포와 측정 배광 분포를 보여주는 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하고자 한다.

본 발명은 전조등 및 후미 복합등 자동설계프로그램과 컴퓨터의 입력장치를 통하여 목적배광 분포와, 광원, 초기반사면을 입력시킨후 광원의 위치를 설정하고, 광원으로부터 약 25m 떨어진 지점에 전조등 및 후미 복합등 자동설계프로그램에 의한 배광 계산작업으로 목적배광에 도달할 때까지 반사면의 제어점들을 이동시키면서 최적 반사면을 설계할 수 있도록 한다.

또한, 광원의 설정 및 위치를 설정하고 목적배광을 수치로 입력시킨후, 배광의 변화방향을 설정해서 반사경을 변화시키면 전조등 및 후미 복합등 자동설계프로그램에 의해 반사경의 변화와, 변화된 반사경에 의한 현재의 배광이 계산되면서 시뮬레이션이 반복되며, 변화된 배광을 체크하여 오차를 보정하는 일련의 과정을 반복하면서 최적의 설계면을 찾아 전조등 및 후미 복합등의 반사경(반사면)을 설계하게 된다.

상기에서 원하는 목적배광, 광원 및 초기반사면을 설정한 후 반사면으로부터 나오는 빛이 이 목적배광에 수렴될 때까지 반사경의 반사면 형상을 조금씩 변화시켜 단차나 꺽임 및 분할면없이 부드럽게 연결시키는데 주안점이 있으며, 수 회에 걸쳐 이러한 작업을 반복하고 나면, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 단차나 꺽임 및 분할면이 없고 원하는 배광분포로 된 단일 자유곡면 반사면을 가지는 반사경(20)을 얻을 수 있다. 상기 단일 자유곡면 반사면은 곡면의 원주방향 및 반지름 방향으로 기술기의 연속성을 가지며 그 결과 전체 반사면은 연속성을 가진 하나의 곡면이 된다. 상기 단일 자유곡면 반사면을 가지는 반사경(20)에 의해서 렌즈(22)는 클리어 렌즈가 된다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 도 3의 단일 자유곡면 반사면을 가지는 반사경(20)을 형성하는 제어 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 단일 자유곡선 반사면을 형성하기 위한 반사면 형상 변형과정에서 각 단계에서의 반사면 형상과 대응되는 스크린상에서의 배광분포도이다.이하 첨부된 도면들을 참조하여 초기배광에서 목적배광에 수렴하여 본 발명의 실시 예에 따른 단일 자유곡선 반사면을 획득하기 위한 형성과정을 상세히 설명한다.1). 목적배광 분포 결정

먼저, 주행빔(High beam)ㆍ변환빔(Low beam)ㆍ안개등(Fog beam)ㆍ방향지시등 (Turn signal lamp)과 같은 전조등(Head lamp)의 반사경과, 정지등(Stop lamp)ㆍ후미등(Tail lamp)ㆍ후진등(Backup lamp)ㆍ방향지시등(Turn signal lamp)과 같은 후미 복합등 반사경의 이상적인 목적배광 분포를 결정한다. 이 때 반사면의 크기에 따라 반사면이 허용하는 광량이 달라지므로, 목적배광의 총광량이 현재 반사면 크기에 적합하도록 하면서 배광법규 및 주문자 또는 수요자의 요구에 만족하도록 구현해야 한다. 본 발명의 실시 예에서는 먼저 반사경의 크기, 광원 데이터(예컨대, 벌브의 치수, 총광량 및 발광 분포)를 입력으로 노면에서의 이상적인 목적 배광분포(Bird's-eye view)를 구하고, 상기 노면에서의 이상적인 목적 배광분포로부터 단일 자유곡면 반사면 구현을 위한 스크린에서의 목적 배광 분포를 결정한다.2). 초기 반사면 형상 표현

본 발명의 실시 예에서는 조절점들에 의해 자유곡면을 표현하는 공지의 수학식으로 초기 반사면 형상을 표현하는데, 상기 초기 반사면 형상은 조절점 수를 최소로 해서 만들도록 한다. 보다 구체적으로 설명하면, 본 발명의 실시 예에서는 반사면 전체가 하나의 곡면으로 이루어지며 상용 캐드 툴에 의해서 얻을 수 있는 단순한 자유곡면을 가지는 반사면 형상(예를들면, 구, 포물경 등)을 미리 저장된 메모리부나 데이터베이스에서 읽어와서 초기 반사면 형상으로 표현한다. 본 발명의 실시 예에서는 초기 반사면 형상을 반사면 곡면으로 표현하기 위해 공지의 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)곡면 수학식을 이용한다. 상기 공지의 NURBS 곡면(원주 방향으로는 주기 유니폼 놋 벡터(periodic uniform knot vector), 반지름 방향으로는 오픈 유니폼 놋 벡터(open uniform knot vector))은 반사면 곡면을 수학적으로 정의하고 디자인하기 위해 이용되며, NURBS는 컴퓨터 그래픽스나 CAD(Computer Aided Design) 등에서 사용되고 있고 어떠한 자유곡선과 자유곡면을 수학적으로 표현할 수 있다. 그리고 초기 반사면에서 광원의 위치에 따라 배광이 달라지므로 초기 배광의 밝은영역(Hotzone)이나 확산(Spread) 등이 유리하도록 광원설정과 광원의 위치를 지정하여 초기배광을 결정하도록 한다.

3). 자동차 램프 용도에 따른 반사면 형상 변형 전략 설정

자동차 램프는 전조등(주행빔, 변환빔, 안개등, 방향지시등 등) 및 후미 복합등(정지등, 후미등, 후진등, 방향지시등 등)으로 구분할 수 있으며, 전조등도 용도에 따라 주행빔, 변환빔, 안개등, 방향 지시등 등으로 분류될 수 있으며, 상기 후미 복합등도 용도에 따라 정지등, 후미등, 후진등, 방향지시등 등으로 분류될 수 있다. 따라서 자동차 램프마다의 고유특성에 맞게 반사면 형상이 변형되도록 반사면 변형 전략이 설정되어야 한다. 반사면 형상의 변형 전략은 높은 품질의 배광 성능을 얻기 위해 필요하다. 예컨대 유럽 변환빔의 경우 선명한 컷오프(Cut-off)(어두운 부위와 밝은 부위의 경계선을 의미함)가 요구되고 안개등의 경우 빛이 수평방향으로 넓게 퍼지는게 요구된다. 반사면의 영역별 제어는 반사면 형상 변형 전략이 되며, 그것은 배광 분포 성능을 높일 수 있다. 즉 반사면의 특정영역에 컷오프라든가 넓은 확산 등 특정 역할을 부여하는 것이다. 유럽 변환빔의 배광 성능을 높이려면 선명한 컷 오프아래에 강한 빛을 보내야 한다.도 6은 유럽 변환빔의 경우 좋은 배광 분포를 위해 광원 이미지를 어떻게 배치시켜야 하는지를 보여준다. 큰 이미지의 경우 글레어가 많으므로 컷오프로부터 1~2°아래로 보내고 글레어가 적은 작은 이미지는 컷오프 바로 아래에 보낸다. 그러면 선명한 컷오프를 유지하면서 컷오프 아래에 강한 빛을 모을 수 있다.

4). NURBS곡면으로 정의된 반사면의 형상 변형

상기 2)과정에 의해서 표현된 반사면 형상은 3)과정에 의해서 설정된 반사면 형상 변형 전략(유럽 변환빔의 경우 선명한 컷오프, 안개등의 경우 수평으로 넓게 확산)에 근거하여 반사면의 형상의 자유곡면상의 제어점들의 위치를 이동시킴에 따라 변형된다. 즉 상기 반사면의 형상을 수학적으로 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline) 곡면으로 정의하고, 설정된 반사면 형상 변형 전략(유럽 변환빔의 경우 선명한 컷오프, 안개등의 경우 수평으로 넓게 확산)에 근거하여 NURBS 곡면의 제어점(조절점)들을 움직여서 반사면 곡면의 형상을 제어한다. 이때 반사면 형상 변형 전략이 반사면의 영역별 제어 및 배광분포 영역별 제어인데, 오차의 가중치를 높여 특정영역은 다른 영역에 비해 빨리 목적배광에 수렴되도록 한다. 그 결과 반사면은 요구 목적 배광을 만족하는 반사면으로 변형된다. 상기 제어점(조절점)들을 움직이면 반사면 형상 즉 반사면의 법선 벡타가 변화되고 반사면에 의한 스크린에서의 배광분포가 달라지게 된다.도 5에서는 유럽 변환빔 경우에 상응하는 반사면 형상 변형전략(선명한 컷오프)에 근거하여 반사면의 형상 변형 과정을 보여주고 있다. 도 5에서 배광 스크린의 상ㆍ하 수평선상에 표기한 숫자는 수직각도를 5°단위로 나타낸 것이며, 배광 스크린의 좌ㆍ우 수직선 상에 표기한 숫자는 수평각도 5°단위로 나타낸 것이며, 배광 스크린의 오른쪽에 표기한 숫자는 등광도 곡선의 밝기를 칸델라(cd) 단위로 나타낸 것이다. 유럽변환빔의 반사면 변형과정의 초기 단계에서는 상기 2)과정에 의해서 표현된 초기 반사면 형상으로서 주로 포물 반사면 형상이 사용되며 메모리나 데이터베이스에서 읽어온다. 이때의 스크린상에서의 배광분포는 원형을 이루고 있다. 유럽 변환빔의 반사면 형상 변형과정의 중간 1단계에서 스크린상의 배광분포를 참조하면, 빛이 컷오프 아래로 내려가고 수평으로 조금 퍼진다. 그다음 중간 2단계에서의 스크린상의 배광분포를 참조하면, 빛이 컷오프를 유지하면서 좌우로 충분히 퍼진다. 최종단계에서의 스크린상의 배광 분포를 참조하면, 배광분포가 균일해지고 1)과정에 의해 결정된 목적 배광 분포에 가까워진다.

5). 현재 배광분포 계산

반사면 형상 변형전략에 근거하여 반사면의 형상 변형 과정의 단계들 각각에서는 상기 변형시킨 반사면 형상에 대한 스크린에서의 현재 배광분포를 광원이미지 형상 예측 알고리즘을 이용하여 계산한다.6). 목적배광분포와 계산된 배광분포 비교 및 단일 자유곡면 반사경 형성상기 5)과정에 의해서 계산된 현-재 배광분포와 상기 1)과정에 의해서 결정된 목표 배광 분포간의 오차를 계산하고, 상기 계산된 오차에 근거하여 현재배광 분포가 상기 목적배광 분포에 수렴하도록 반사면의 형상을 변형시켜서 상기 반사면 전체가 하나의 곡면으로 이루어지는 단일 자유곡면 반사경을 형성한다. 즉 계산한 오차가 미리 설정한 기준값보다 크면 4)과정 내지 5)과정을 반복하고, 상기 계산한 오차가 미리 설정한 기준값보다 작으면 현재 배광분포가 상기 목적 배광분포에 수렴했다고 판단하고 그때의 반사면 형상을 본 발명의 실시 예에 따른 단일 자유곡면 반사경 형상으로서 결정한다. 그후 결정된 단일 자유곡면 반사경을 시작품으로 제작하며 스크린상에서의 배광분포를 측정한다.도 7에서는 본 발명의 실시 예에 따라 유럽 변환빔을 적용한 반사면의 목적배광 분포(a)와 계산 배광 분포(b)와 측정 배광 분포(c)를 보여주고 있다. 도 7에서 볼 수 있듯이 반사면의 계산 배광 분포(b)는 목적 배광 분포(a)뿐만 아니라 반사면의 측정 배광분포(c)와 그 결과가 비슷함을 알 수 있다.

한편, 프로젝션 램프(Projection Lamp)를 제외한 기존의 전조등 및 후미 복합등의 특징을 살펴보면, 포물반사면과 옵틱렌즈(Optic Lens)로 구성된 콘밴션 램프(Conventional Lamp)의 경우 포물 반사면에서 반사된 빛을 렌즈의 옵틱을 이용해서 빛의 분포를 만들게 되므로 렌즈의 형상이 공기역학적인 구조(Aerodynamic Style)일 경우 렌즈옵틱으로 빛을 제어하기 어렵고 빛의 손실이 많아지는 단점이 있다.

그리고, 옵틱 반사경(Optic Reflector)과 클리어 렌즈(Clear Lens)로 구성된 다중분할 반사경(Multi Face Reflector)의 경우, 반사면이 여러 개의 분할면으로 구성되므로 각 분할면 사이의 단차에 의한 빛의 손실이 생기고 클리어(clear) 이미지의 램프 디자인 요구에 부응하기 어렵다.

또한, 자유곡면(Clear) 반사면과 옵틱렌즈(Optic Lens)로 구성된 복합면 반사경(Complex Shape Reflector)의 경우 하나의 곡면이므로 반사면 가공이 용이하고 배광효율이 커지나 옵틱렌즈를 쓰므로 공기역학적인 면에서 불리한 단점이 있다.

반면, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 단일 자유곡면 반사경(All Clear Reflector)(20)은 반사면이 전체가 하나의 자유곡면으로 형성되고 외부 차폐(shield)없이 변환 빔 패턴(ECE Low Cut off)을 형성하므로 배광효율이 커지게 되며, 사용 렌즈(22)는 클리어 렌즈이므로 공기역학구조에 적합할 뿐 아니라 반사경도 하나의 곡면이므로 가공이 용이하여 제조가 쉽고 제조원가가 저렴한 장점이 있다. 즉 본 발명의 실 시예에 따라 도 3에 도시된 반사경(20)은, 노면에서의 이상적인 목적 배광분포로부터 단일 자유곡면 반사면 구현을 위한 스크린에서의 목적 배광 분포를 결정하고, 상기 반사경의 반사면 전체가 하나의 곡면으로 이루어지며 상용 캐드 툴에 의해서 얻을 수 있는 단순한 자유곡면의 반사면 형상을 미리 저장된 메모리부에서 읽어와서 초기 반사면 형상으로 표현하며, 상기 자동차 램프의 용도에 따라 반사면 형상 변형 전략을 설정하고, 상기 표현된 반사면 형상의 자유곡면상의 제어점 위치를 상기 반사면 형상 변형 전략에 근거해 조정하여 상기 표현된 반사면의 형상을 변형시키며, 상기 변형시킨 반사면 형상에 대한 스크린에서의 현재 배광분포를 광원이미지 형상 예측 알고리즘을 이용하여 계산하고, 상기 계산된 현재 배광분포와 상기 결정된 목표 배광 분포간의 오차를 계산하며, 상기 계산된 오차에 근거하여 현재배광 분포가 상기 목적배광 분포에 수렴하도록 반사면의 형상을 변형시켜서, 상기 반사면 전체가 하나의 곡면으로 이루어지는 단일 자유곡면 반사경이다. 그에 따라 도 3에 도시된 렌즈(22)는, 단일 자유곡면 반사경(20) 앞에 구비되며 하나의 연속된 면으로 이루어져 있고 광학특성이 없는 클리어 렌즈가 된다.

또한, 자동차의 디자인이나 장착구조 등에 의해 부득이 렌즈의 경사가 심하면서 옵틱을 가지는 경우 빛의 투과율/굴절율에 의해 배광상 효율이 떨어지게 되나 본 발명에 의해 설계 제작된 반사경의 경우 렌즈는 클리어 렌즈를 사용하므로 디자인성이 좋아질 뿐 아니라, 렌즈가 아닌 반사경에서 빛의 확산과 분포를 제어하게 되므로 배광성능이 크게 향상되며, 반사경의 단차가 없어 빛의 손실이 적고 반사경의 생산성이 좋아진다.

이상과 같이 본 발명은 전조등 및 후미 복합등의 자동차 램프의 반사경을 기하학적인 단일 곡면으로 처리하도록 함으로써 단차나 꺽임 및 분할없이 최적화 된 반사면을 얻을 수 있으며, 콘밴션 램프에 비해 배광도(배광능력)가 크게(약 35% 이상) 향상되는 효과가 있다.

또한, 기존의 포물 반사경보다 반사면의 크기를 줄일 수 있으며, 디자인이 자유로와 미관이 향상되고, 반사면이 하나의 자유곡면(Clear Reflector)으로 형성되고, 외부 차폐(shield)없이 변환빔 패턴(ECE Low Cut off)을 형성하므로 배광효율이 커지며, 전면에 위치하는 렌즈는 클리어 렌즈이므로 공기역학 구조에 적합한 효과가 있다.

또한, 램프의 조건상 렌즈의 경사가 심하고 옵틱을 가진 경우에는 빛의 투과율/굴절율에 의해 배광상 효율이 떨어지게 되나, 본 발명에 의해 설계 제작된 반사경에서 빛의 확산과 분포를 제어하므로 전조등 및 후미 복합등을 제조할 때, 확산옵틱(Spread Optic)이나 프리즘 컷(Prism Cut)이 제거된 클리어 렌즈를 사용할 수 있으므로 배광성능이 향상되고 디자인성이 좋아지는 효과가 있다.또한, 반사경의 표면이 단차나 꺽임이 없는 하나의 연속된 곡면으로 처리되므로 빛의 손실이 줄어들고 가공이 용이하여 제조가 쉽고 제조원가가 저렴한 등의 효과가 있는 유용한 발명이다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 벌브와 반사경과 렌즈로 구성된 자동차 램프에서의 반사경 형성방법에 있어서,

   노면에서의 이상적인 목적 배광분포로부터 단일 자유곡면 반사면 구현을 위한 스크린에서의 목적 배광 분포를 결정하는 과정과,

   상기 반사경의 반사면 전체가 단차나 꺽임이 없이 하나의 기울기 연속인 곡면으로 이루어지며 상용 캐드 툴에 의해서 얻을 수 있는 단순한 자유곡면의 반사면 형상을 미리 저장된 메모리부에서 읽어와서 초기 반사면 형상으로 표현하는 과정과,

   상기 자동차 램프의 용도에 따라 반사면 형상 변형 전략을 설정하는 과정과,

   상기 표현된 반사면 형상의 자유곡면상의 제어점 위치를 상기 반사면 형상 변형 전략에 근거해 조정하여 상기 표현된 반사면의 형상을 변형시키는 과정과,

   상기 변형시킨 반사면 형상에 대한 스크린에서의 현재 배광분포를 광원이미지 형상 예측 알고리즘을 이용하여 계산하는 과정과,

   상기 계산된 현재 배광분포와 상기 결정된 목표 배광 분포간의 오차를 계산하는 과정과,

   상기 계산된 오차에 근거하여 현재배광 분포가 상기 목적배광 분포에 수렴하도록 반사면의 형상을 변형시켜서 상기 반사면 전체가 단차나 꺽임이 없이 하나의 기울기 연속인 곡면으로 이루어지는 단일 자유곡면 반사경을 형성하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 반사경 형성방법.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서, 상기 반사면 형상 변형 전략은 반사면의 영역별 제어 및 배광분포 영역별 제어로서 특정 영역을 다른 영역에 비해 오차의 가중치를 높게 함을 특징으로 하는 반사경 형성방법.
5. 삭제
6. 벌브와 반사경과 렌즈로 구성된 자동차 램프에 있어서:

   상기 반사경이;

   노면에서의 이상적인 목적 배광분포로부터 단일 자유곡면 반사면 구현을 위한 스크린에서의 목적 배광 분포를 결정하고, 상기 반사경의 반사면 전체가 단차나 꺽임이 없이 하나의 기울기 연속인 곡면으로 이루어지며 상용 캐드 툴에 의해서 얻을 수 있는 단순한 자유곡면의 반사면 형상을 미리 저장된 메모리부에서 읽어와서 초기 반사면 형상으로 표현하며, 상기 자동차 램프의 용도에 따라 반사면 형상 변형 전략을 설정하고, 상기 표현된 반사면 형상의 자유곡면상의 제어점 위치를 상기 반사면 형상 변형 전략에 근거해 조정하여 상기 표현된 반사면의 형상을 변형시키며, 상기 변형시킨 반사면 형상에 대한 스크린에서의 현재 배광분포를 광원이미지 형상 예측 알고리즘을 이용하여 계산하고, 상기 계산된 현재 배광분포와 상기 결정된 목표 배광 분포간의 오차를 계산하며, 상기 계산된 오차에 근거하여 현재배광 분포가 상기 목적배광 분포에 수렴하도록 반사면의 형상을 변형시켜서, 상기 반사면 전체가 단차나 꺽임이 없이 하나의 기울기 연속인 곡면으로 이루어지는 단일 자유곡면 반사경이 되게 형성되고,

   상기 렌즈가;

   상기 단일 자유곡면 반사경 앞에 구비되며 하나의 연속된 면으로 이루어져 있고 광학특성이 없는 클리어 렌즈로 형성됨을 특징으로 하는 자동차 램프.