KR100544077B1 - 차량용 전조등 - Google Patents

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KR100544077B1
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가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명은 배광 패턴을 적절히 형성하는 것을 목적으로 한다.
미리 정해진 조사 방향으로 빛을 조사하는 차량용 전조등으로서, 대략 일렬로 나란히 배치된 복수 개의 반도체 발광 소자와, 복수 개의 반도체 발광 소자 중 하나의 반도체 발광 소자 위에 광학적 중심을 갖고, 복수 개의 반도체 발광 소자가 발생하는 빛을 조사 방향으로 조사하는 광학 부품을 구비한다. 또한, 복수 개의 반도체 발광 소자는 미리 정해진 배열 방향으로 나란히 배치되고, 하나의 반도체 발광 소자는 배열 방향으로 연신하는 변을 일단에 가지고, 광학 부품은 상기 변의 위에 광학적 중심을 가지고, 하나의 반도체 발광 소자가 상기 변의 근방에서 발생하는 빛에 기초하여 차량용 전조등의 배광 패턴에 있어서의 명암 경계를 정하는 커트라인의 적어도 일부를 형성해도 좋다.

Description

차량용 전조등{VEHICULAR HEADLAMP}
도 1은 차량용 등기구(400)의 구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 광원 유닛(100)의 사시도를 도시한 도면이다.
도 3은 광원 유닛(100)의 단면도를 도시한 도면이다.
도 4는 광원(120)의 상세한 구성의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 배광 패턴(302)의 일례를 도시하는 개념도이다.
도 6은 광원 유닛(100)의 구성의 또 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 광원(120)의 평면도를 도시한 도면이다.
도 8은 광원(120)의 AA 수직 단면도를 도시한 도면이다.
도 9는 광원 유닛(100)의 사시도를 도시한 도면이다.
도 10은 광원 유닛(100)의 단면도를 도시한 도면이다.
도 11은 광원 유닛(100)의 수직 단면도를 도시한 도면이다.
도 12는 광원 유닛(100)의 수평 단면도를 도시한 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 광원 유닛
102: 반도체 발광 소자
104: 렌즈
106: 기판
108: 투광 부재
110: 지지 부재
112: 차광 부재
114: 반사경
116: 지지 부재
118: 반사경
120: 광원
122: 플러스 전극
124: 마이너스 전극
302: 배광 패턴
304: 영역
306: 경계
400: 차량용 등기구
402: 투명 커버
404: 램프 보디
본 발명은 차량용 전조등에 관한 것이다. 특히 본 발명은 미리 정해진 조사 방향으로 빛을 조사하는 차량용 전조등에 관한 것이다.
차량용 전조등에서는 안전상의 관점에서 높은 정밀도로 배광 패턴을 형성하는 것이 필요하다. 이 배광 패턴은 예컨대 반사경 또는 렌즈 등을 이용한 광학계에 의해 형성된다(예컨대, 특허 문헌 1 참조.). 또한, 최근 차량용 전조등에 반도체 발광 소자를 이용하는 것이 검토되고 있다.
<특허 문헌 1>
특허 공개 평6-89601호 공보(제3-7페이지, 도 1-14)
차량용 전조등에서는, 충분한 광량을 얻기 위해서 복수 개의 반도체 발광 소자를 이용하는 방법이 검토되고 있다. 그러나, 이 경우, 광학계 설계의 복잡화에 의해 적절한 배광 패턴을 형성하기가 곤란한 경우가 있었다.
그래서, 본 발명은 상기한 과제를 해결할 수 있는 차량용 전조등을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 목적은 특허청구의 범위 중 독립항에 기재한 특징의 조합에 의하여 달성된다. 또한 종속항은 본 발명의 더욱 유리한 구체예를 규정한다.
즉, 본 발명의 제1 형태에 따르면, 미리 정해진 조사 방향으로 빛을 조사하는 차량용 전조등으로서, 대략 일렬로 나란히 배치된 복수 개의 반도체 발광 소자와, 복수 개의 반도체 발광 소자 중 하나의 반도체 발광 소자 위에 광학적 중심을 가지고, 복수 개의 반도체 발광 소자가 발생하는 빛을 조사 방향으로 조사하는 광학 부품을 구비한다.
또한, 복수 개의 반도체 발광 소자는 미리 정해진 배열 방향으로 나란히 배치되고, 하나의 반도체 발광 소자는 배열 방향으로 연신하는 변을 일단에 가지고, 광학 부품은 상기 변의 위에 광학적 중심을 가지고, 하나의 반도체 발광 소자가 상기 변의 근방에서 발생하는 빛에 기초하여 차량용 전조등의 배광 패턴에 있어서의 명암 경계를 정하는 커트라인의 적어도 일부를 형성해도 좋다.
또한, 차량용 전조등은 차량의 전방에 빛을 조사하고, 복수 개의 반도체 발광 소자는 차량의 대략 좌우 방향으로 나란히 배치되어도 좋다.
또한, 홀수 개의 반도체 발광 소자를 구비하고, 광학 부품은 홀수개의 반도체 발광 소자 중 중앙의 반도체 발광 소자 위에 광학적 중심을 가져도 좋다.
또한, 광학적 중심에 대하여 비대칭으로 배치된 짝수 개의 반도체 발광 소자를 구비하고, 광학적 중심에 대하여 비대칭으로 배치된 복수 개의 반도체 발광 소자가 발생하는 빛에 기초하여 광학 부품은 차량용 전조등의 배광 패턴의 적어도 일부를 형성해도 좋다.
또 상기한 발명의 개요는 본 발명의 필요한 특징의 전부를 열거한 것이 아니라, 이들 특징군의 서브컴비네이션도 또 발명이 될 수 있다.
이하, 발명의 실시예를 통하여 본 발명을 설명하지만, 이하의 실시예는 특허청구의 범위에 관한 발명을 한정하는 것이 아니고, 또 실시예의 중에서 설명되어 있는 특징의 조합 전부가 발명의 해결 수단에 필수라고는 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 등기구(400)의 구성의 일례를 도시한다. 차량용 등기구(400)는, 예컨대 차량 전방의 미리 정해진 조사 방향으로 빛 을 조사하는 로우빔 조사용의 차량용 전조등(헤드 램프)이다. 본 예의 차량용 등기구(400)는 차량용 전조등의 배광 패턴에 있어서의 명암 경계를 정하는 커트라인을 명확히 형성하는 것을 목적으로 한다. 차량용 등기구(400)는 투명 형상의 투명 커버(402)와 램프 보디(404)로 형성되는 등실 내에 복수 개의 광원 유닛(100)을 대략 횡방향으로 일렬로 수용한다.
이들 광원 유닛(100)은 동일하거나 또는 동일한 유형의 구성을 가지고, 광축을 차량 전후 방향에 대하여 차량용 등기구(400)를 차체에 부착한 경우에 0.3∼0.6°정도 하향이 되도록 등실 내에 수용되어 있다. 차량용 등기구(400)는 이들 광원 유닛(100)이 조사하는 빛에 기초하여 차량의 전방에 빛을 조사하여 소정의 배광 패턴을 형성한다. 차량용 등기구(400)는 각각 다른 배광 특성을 갖는 복수 개의 광원 유닛(100)을 구비하여도 좋다.
도 2 및 도 3은 광원 유닛(100)의 구성의 일례를 도시한다. 도 2는 광원 유닛(100)의 사시도를 도시한다. 도 3은 차량의 전후 방향과 평행한 수직면에 의한 광원 유닛(100)의 단면도를 도시한다. 본 예의 광원 유닛(100)은 광원(120)이 발생하는 빛을 렌즈(104)에 의해 전방에 조사하는 프로젝터형 광원 유닛이며, 지지 부재(110), 차광 부재(112), 광원(120) 및 렌즈(104)를 갖는다.
지지 부재(110)는 차량의 전방을 향하는 표면 위에 광원(120)의 저면을 지지하여 고정함으로써 광원(120)을 차량의 전방을 향해서 발광시키는 판형체이다. 또한, 본 예에 있어서, 지지 부재(110)는 수직 방향으로 세워 설치되어 있고, 광원(120)이 발생하는 열을 방열하는 방열판의 기능을 갖는다. 이에 따라, 광원(120)의 광도가 열에 의해 저하하는 것을 막을 수 있다.
차광 부재(112)는 광원(120)의 일부를 사이에 두고 지지 부재(110)의 표면과 대향하여 설치된 판형체이며, 광원(120)의 일부를 차량 전방측으로부터 덮는 것에 의해 광원(120)이 발생하는 빛의 일부를 차단한다.
본 예에 있어서, 차광 부재(112)는 광원(120)이 발생하는 빛의 일부를 상부 가장자리에서 차단함으로써 상기 상부 가장자리의 정면 방향으로의 투영 형상에 기초하여 렌즈(104)에 입사하는 빛의 명암 경계를 규정한다. 상기 투영 형상은, 예컨대 차량의 대략 좌우 방향으로 연신하는 직선형이다. 상기 투영 형상은 대략 글자형이여도 좋다. 또한, 본 예에 있어서, 차광 부재(112)의 상면에서 본 형상은 중앙에 있어서 후방으로 만곡하면서 차량의 대략 좌우 방향으로 광원 유닛(100)을 횡단하는 형상이다.
또한, 본 예에 있어서, 차광 부재(112)의 하단은 지지 부재(110)의 하단과 접속되어 있고, 차광 부재(112)와 지지 부재(110)는 일체로 형성된다. 그 때문에, 차광 부재(112)는 광원(120)이 발생하는 열을 지지 부재(110)로부터 수취한다. 이것에 의해, 차광 부재(112)는 상기 열을 방열하는 방열판의 기능을 갖는다.
광원(120)은 소정의 배열 방향으로 대략 일렬로 나란히 배치된 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)를 포함한다. 본 예에 있어서, 광원(120)은 차량의 대략 좌우 방향으로 나란히 배치된 홀수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)를 포함한다. 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)의 각각은 하단에서 대략 좌우 방향으로 연신하는 변을 차광 부재(112)의 상부 가장자리에 대략 맞춰서 배치되어도 좋다.
렌즈(104)는 복수 개의 반도체 발광 소자(a∼e)에 대하여 공통으로 설치된 광학 부품의 일례이며, 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)에 대하여 차량의 전방측에 설치되고, 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)가 발생하는 빛을 투과함으로써 상기 빛을 차량 전방의 조사 방향으로 조사한다.
렌즈(104)는 홀수 개의 반도체 발광 소자(a∼e) 중 중앙의 반도체 발광 소자(102c) 위에, 예컨대 초점 또는 광학 설계상의 기준점 등인 광학적 중심(F)을 갖는다. 본 예에 있어서, 렌즈(104)는 반도체 발광 소자(102c)의 표면 중심을 지나 차량 좌우 방향 및 수직 방향으로 각각 연신하는 X축 및 Y축의 교점 상에 광학적 중심(F)을 갖는다. 이 경우, 좌우 방향으로 대칭인 부분을 갖는 배광 패턴을 적절히 형성할 수 있다. 또한, 렌즈(104)의 광학적 중심(F)의 근방에 반도체 발광 소자(102c)가 설치됨으로써 광원 유닛(100)은 높은 정밀도로 제어된 빛을 전방에 조사할 수 있다.
또한, 커트라인의 형성에 필요한 정밀도에 따라서, 렌즈(104)는 광학적 중심(F)을 반도체 발광 소자(102c) 위에서의 상기 정밀도에 대응하는 소정의 범위 중에 가져도 좋다. 예컨대, 렌즈(104)는 차광 부재(112)의 상부 가장자리에서의 반도체 발광 소자(102c)의 정면 위치에 광학적 중심(F)을 가져도 좋다.
또한, 렌즈(104)는 반도체 발광 소자(102c)의 하단에서 좌우 방향으로 연신하는 변의 위에 광학적 중심(F)을 가져도 좋다. 이 경우, 렌즈(104)는 상기 변의 근방의 상을 투영함으로써 차량의 전방에 상기 변에 대응하는 명암 경계를 명확히 형성할 수 있다.
또한, 렌즈(104)는, 예컨대 반도체 발광 소자(102c)가 상기 변의 근방에서 발생하는 빛에 기초하여 차량용 등기구(400)(도 1 참조)의 배광 패턴에 있어서의 커트라인의 적어도 일부를 형성해도 좋다. 렌즈(104)는 반도체 발광 소자(102c)가 발생하는 빛을 커트라인 근방에서 특히 높은 조도로 빛을 조사해야 할 영역(핫 존)에 조사해도 좋다. 이 경우, 차량용 등기구(400)는 명확하고 또한 적절한 커트라인을 형성할 수 있다.
다른 예에 있어서, 렌즈(104)는 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼b, d∼e) 중 어느 하나의 반도체 발광 소자 위에 광학적 중심(F)을 가져도 좋다. 이 경우도, 차량용 등기구(400)는 커트라인 근방에 적절히 빛을 조사함으로써 명확한 커트라인을 형성할 수 있다.
도 4는 광원(120)의 상세한 구성의 일례를 도시한다. 본 예의 광원(120)은 차량의 대략 좌우 방향으로 연신하는 선형 광원이며, 기판(106), 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e) 및 투광 부재(108)를 포함한다. 기판(106)은 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)를 상면에 적재하여 고정한다.
복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)는, 예컨대 발광 다이오드 소자이며, 기판(106) 위에 대략 등간격으로 대략 일렬로 나란히 배치된다. 반도체 발광 소자(a∼e)는, 예컨대 표면 위에 설치된 형광체(도시하지 않음)에 대하여 자외광을 조사함으로써 형광체에 백색광을 발광시킨다. 또한, 반도체 발광 소자는 형광체에 청색광을 조사함으로써 형광체에 그 청색광의 보색인 황색광을 발생시켜도 좋다. 이 경우, 광원(120)은 반도체 발광 소자 및 형광체가 각각 발생하는 청색광 및 황 색광에 기초하여 백색광을 발생한다.
여기서, 본 예에 있어서 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)는 플러스 전극(122) 및 마이너스 전극(124)을 각각 표면 위에 갖는다. 플러스 전극(122) 및 마이너스 전극(124)의 각각은 반도체 발광 소자(102) 내의 P형 반도체층 및 N형 반도체층(도시하지 않음)의 각각에 대응하여 설치되고, 빛을 발생하기 위한 전력을 수취한다. 플러스 전극(122) 및 마이너스 전극(124)은, 예컨대 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)가 나란히 배치되는 배열 방향과 대략 수직한 변의 근방에 설치되어도 좋다. 이 경우, 플러스 전극(122) 또는 마이너스 전극(124)의 형상이 커트라인의 형성에 미치는 영향을 저감할 수 있다.
또한, 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)는 광원(120) 중에 설치된 배선(도시하지 않음)에 의해 전기적으로 직렬 접속되어도 좋다. 이 경우, 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)에 흐르는 전류를 균일화할 수 있다. 또한, 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)는 전기적으로 병렬 접속되어도 좋다. 이 경우, 광원(120)에 공급할 전압을 저감할 수 있다.
투광 부재(108)는, 예컨대 투명 수지 등의 반도체 발광 소자(102)가 발생하는 빛을 투과하는 소재로, 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)를 사이에 두고 기판(106)과 대향하여 형성됨으로써 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)를 밀봉한다. 본 예에 따르면, 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)를 이용한 광원(120)을 적절히 형성할 수 있다.
도 5는 광원 유닛(100)에 의해 형성되는 배광 패턴(302)의 일례를 도시하는 개념도이다. 배광 패턴(302)은 광원 유닛(100)의 전방 25 m의 위치에 배치된 가상 수직 스크린 상에 형성되는 로우빔 배광 패턴이다.
본 예에 있어서, 렌즈(104)는 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)(도 2 참조)가 발생하는 빛을 가상 수직 스크린 상에 투영함으로써 소정의 형상을 갖는 배광 패턴(302)을 형성한다. 렌즈(104)는 차광 부재(112)(도 2 참조)의 상부 가장자리 형상에 기초하여 배광 패턴(302)의 커트라인을 형성한다. 렌즈(104)는, 예컨대 반도체 발광 소자(102c)가 발생하는 빛을 배광 패턴(302)의 일부인 영역(304)에 조사한다. 이 경우, 렌즈(104)는 반도체 발광 소자(102c)의 하단의 변에 대응하여 배광 패턴(302)의 커트라인 상에 영역(304)의 경계(306)를 형성해도 좋다.
여기서, 도 2를 이용하여 설명한 바와 같이 렌즈(104)는 광학적 중심(F)을 반도체 발광 소자(102c) 위에 갖는다. 이 경우, 렌즈(104)는 배광 패턴(302)의 대략 중심에 있는 핫 존 근방에 경계(306)를 명확히 투영한다. 이에 따라, 배광 패턴(302)의 커트라인을 명확히 형성할 수 있다.
또한, 렌즈(104)는, 예컨대 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼b, d∼e)의 하단의 변에 대응하여 배광 패턴(302)의 커트라인 상에서의 경계(306) 이외의 부분을 형성해도 좋다. 이 경우, 이들 하단의 변은 렌즈(104)의 초점면 내에 있기 때문에 배광 패턴(302)의 커트라인을 명확히 형성할 수 있다.
또한, 다른 예에 있어서는 차량용 등기구(400)(도 1 참조)가 각각 다른 배광 특성을 갖는 복수 개의 광원 유닛(100)이 발생하는 빛에 기초하여 배광 패턴(302)을 형성하여도 좋다. 이 경우, 각각의 광원 유닛(100)은 배광 패턴(302)에서의 일 부 영역을 조사해도 좋다.
도 6은 광원 유닛(100)의 구성의 또 다른 예를 도시한다. 본 예에 있어서, 광원(120)은 차량의 대략 좌우 방향으로 나란히 배치된 짝수 개의 반도체 발광 소자(102a∼f)를 갖는다. 짝수 개의 반도체 발광 소자(102a∼f)는 렌즈(104)의 광학적 중심(F)에 대하여 비대칭으로 배치된다. 이 경우, 렌즈(104)는 광학적 중심(F)에 대하여 비대칭으로 배치된 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼f)가 발생하는 빛에 기초하여 차량용 등기구(400)(도 1 참조)의 배광 패턴의 적어도 일부를 형성한다.
렌즈(104)는 반도체 발광 소자(102b)의 근방에 광학적 중심(F)을 갖는다. 본 예에 있어서, 렌즈(104)는 반도체 발광 소자(102b)의 표면 중심을 지나 차량 좌우 방향 및 수직 방향으로 각각 연신하는 X축 및 Y축의 교점 상에 광학적 중심(F)을 갖는다. 렌즈(104)는, 예컨대 2개의 반도체 발광 소자(102a∼b)가 발생하는 빛에 기초하여 차량의 좌측 전방에 빛을 조사하고, 4개의 반도체 발광 소자(102c∼f)가 발생하는 빛에 기초하여 차량의 우측 전방에 보다 강한 빛을 조사한다.
여기서, 차량의 전조등에 있어서는 법규 등에 의해 정해진 차선의 엇갈림 방법에 따라서 차량의 우측 또는 좌측을 보다 강하게 조사하는 배광 패턴이 필요한 경우가 있다. 이 경우, 본 예에 따르면 적절한 배광 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 본 예에 있어서, 차광 부재(112)는 반도체 발광 소자(102b)의 근방에서 가장 차량의 후방측으로 만곡한다.
또한, 본 예에 있어서, 차량용 등기구(400)는 본 예의 광원 유닛(100)에 더 하여 이것과 다른 배광 특성을 갖는 광원 유닛을 더 구비해도 좋다. 이 경우, 차량용 등기구(400)는 각각 다른 배광 특성을 갖는 복수 개의 광원 유닛이 조사하는 빛에 기초하여 원하는 배광 패턴을 형성해도 좋다. 본 예에 따르면, 여러 가지 배광 패턴을 적절히 형성할 수 있다. 상기 이외의 점에 있어서, 도 6에서 도 2와 동일한 부호를 붙인 구성은 도 2에서의 구성과 동일하거나 또는 동일한 유형의 기능을 갖기 때문에 설명을 생략한다.
도 7 및 도 8은 광원(120)의 상세한 구성의 다른 예를 도시한다. 도 7은 광원(120)의 평면도를 도시한다. 도 8은 광원(120)의 AA 수직 단면도를 도시한다.
본 예에 있어서, 기판(106)은 원반형체이다. 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)는 기판(106)의 상면에서의 원의 중심을 지나는 가상적인 직선 AA에 대하여 각각의 한 변을 정렬하여, 대략 일렬로 배치된다.
또한, 투광 부재(108)는 이 중심(O)을 중심으로 하는 대략 반구형체이다. 여기서, 중앙의 반도체 발광 소자(102c)의 한 변(210)은 상기 원의 중심(O) 위에 배치된다. 이 경우, 반도체 발광 소자(102c)는 중심(O) 위의 변 근방에서 발생하는 빛을 투광 부재(108)의 표면에 대하여 전반사되지 않는 적절한 각도로 조사한다. 그 때문에, 투광 부재(108)는 반도체 발광 소자(102)가 발생하는 빛을 효율적으로 외부에 조사할 수 있다. 또한, 상기 이외의 점에 있어서, 도 7 및 도 8에서 도 4와 동일한 부호를 붙인 구성은 도 4에서의 구성과 동일하거나 또는 동일한 유형의 기능을 갖기 때문에 설명을 생략한다.
도 9 및 도 10은 광원 유닛(100)의 구성의 다른 예를 도시한다. 도 9는 광원 유닛(100)의 사시도를 도시한다. 도 10은 차량의 전후 방향과 평행한 수직면에 의한 광원 유닛(100)의 단면도를 도시한다. 본 예에 있어서, 광원 유닛(100)은 차광 부재(112)(도 2 참조)를 이용하지 않고서 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)가 발생하는 빛을 직접 렌즈(104)에 입사시킨다.
여기서, 광원(120)은 도 7 및 도 8을 이용하여 설명한 광원(120)과 동일하거나 또는 동일한 유형의 기능을 갖는다. 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)는 가상적인 직선 AA(도 7 참조)에 맞춰진 변을 하측으로 하여 고정된다. 광원(120)은 도 4를 이용하여 설명한 광원(120)과 동일하거나 또는 동일한 유형의 기능 및 구성을 가져도 좋다.
또한, 렌즈(104)는 반도체 발광 소자(102c)에서의 하단의 변 위에 광학적 중심(F)을 갖는다. 본 예에 있어서, 렌즈(104)는 상기 하단의 변의 중심을 지나 차량 좌우 방향 및 수직 방향으로 각각 연신하는 X축 및 Y축과의 교점 상에 광학적 초점(F)을 갖는다. 이 경우, 렌즈(104)는 상기 변(210)의 근방의 상을 투영함으로써 배광 패턴에 있어서의 커트라인의 적어도 일부를 형성한다.
여기서, 본 예의 광원 유닛(100)은 도 5를 이용하여 설명한 배광 패턴(302)의 적어도 일부와 동일한 배광 패턴을 형성한다. 렌즈(104)는 반도체 발광 소자(102c)가 발생하는 빛을 배광 패턴(302)의 일부인 영역(304)에 조사한다. 이 경우, 렌즈(104)는 반도체 발광 소자(102c)의 하단의 변에 대응하여 배광 패턴(302)의 커트라인 상에 영역(304)의 경계(306)를 형성한다. 렌즈(104)는 이 변을 포함하는 단부면으로부터 반도체 발광 소자(102c)가 발생하는 빛을 투영함으로 써 경계(306)를 형성해도 좋다.
본 예에 따르면, 적절한 배광 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 차량용 등기구(400)(도 1 참조)는 각각 다른 배광 특성을 갖는 복수 개의 광원 유닛(100)이 발생하는 빛에 기초하여 배광 패턴(302)을 형성해도 좋다. 상기 이외의 점에 있어서, 도 9 및 도 10에서 도 2 및 도 3과 동일한 부호를 붙인 구성은 도 2 및 도 3에서의 구성과 동일하거나 또는 동일한 유형의 기능을 갖기 때문에 설명을 생략한다.
도 11 및 도 12는 광원 유닛(100)의 구성의 다른 예를 도시한다. 도 11은 광원 유닛(100)의 BB 수직 단면도를 도시한다. 도 12는 광원 유닛(100)의 AA 수평 단면도를 도시한다. 본 예의 광원 유닛(100)은 광축 근처에 집광 반사시킨 빛을 렌즈를 통해 전방에 조사하는 프로젝터형 광원 유닛이며, 지지 부재(116), 광원(120), 반사경(118), 렌즈(104) 및 반사경(114)을 갖는다.
지지 부재(16)는 상면이 대략 수평한 판형체이며, 상면에 광원(120)의 저면을 적재하여 고정한다. 광원(120)은 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)를 포함하고, 지지 부재(116)의 상면에 상향으로 고정된다. 광원(120)은 도 4를 이용하여 설명한 광원(120)과 동일하거나 또는 동일한 유형의 기능 및 구성을 가져도 좋고, 복수 개의 반도체 발광 소자(120a∼e)는 차량의 대략 좌우 방향으로 연신하는 변을 각각 전단 및 후단에 갖는다. 또한, 광원(120)은 도 7 및 도 8을 이용하여 설명한 광원(120)과 동일하거나 또는 동일한 유형의 기능을 가져도 좋다.
반사경(18)은 대략 수평한 상면에서 빛을 반사하는 반사경이며, 지지 부재(116)의 전단과 렌즈(104)와의 사이에 설치된다. 반사경(118)은 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)를 대략 포함하는 면 내에 설치되어도 좋다. 이 경우, 광원(120)이 발생하는 빛을 효율적으로 렌즈(104)에 입사시킬 수 있다. 또한, 반사경(118)의 전방 가장자리는 차량의 대략 좌우 방향으로 연신하는 대략 직선형이다. 상기 전방 가장자리는, 예컨대 대략 글자형 등의 형성할 커트라인에 따른 형상이어도 좋다.
렌즈(104)는 반사경(118) 및 반사경(114)에 대하여 차량 전방에 설치되고, 반사경(118) 또는 반사경(114)이 반사하는 빛을 투과하여 전방의 조사 방향으로 조사한다. 본 예에 있어서, 렌즈(104)는 반사경(118)의 전방 가장자리 근방에 초점을 가지고, 이 초점을 포함한 초점면의 상을 차량 전방에 투영함으로써 차량용 등기구(400)(도 1 참조)의 배광 패턴의 적어도 일부를 형성한다. 이 경우, 렌즈(104)는 반사경(118)의 전방 가장자리 형상에 기초하여 상기 배광 패턴의 커트라인의 적어도 일부를 형성한다.
반사경(114)은 복수 개의 반도체 발광 소자(a∼e)에 대하여 공통으로 설치된 광학 부품의 일례의 반사경이며, 광원(120)의 후방, 측방, 및 상측을 둘러싸도록 설치된다. 그리고, 반사경(114)은 광원(120)이 발생하는 빛을 전방에 반사함으로써 렌즈(104)에 입사시키고, 렌즈(104)에 상기 빛을 조사 방향으로 조사시킨다. 이에 의해, 반사경(114)은 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)가 발생하는 빛을 조사 방향으로 조사한다.
본 예에 있어서, 반사경(114)의 적어도 일부는, 예컨대 복합 타원면 등에 의 해 형성된 대략 타원 구면형이다. 그리고, 이 대략 타원 구면은 광원 유닛(100)의 광축을 포함하는 단면 형상이 대략 타원형의 적어도 일부가 되도록 설정되어 있다. 또한, 이 대략 타원형의 이심율(離心率)은 수직 단면으로부터 수평 단면을 향해서 서서히 커지도록 설정되어 있다. 또한, 광원 유닛(100)은 렌즈(104)의 대략 중심을 통과하여 차량의 대략 전방을 향하는 광축을 갖는다.
또한, 반사경(114)의 대략 타원 구면형 부분은 중앙의 반도체 발광 소자(102c)의 근방에 광학적 중심의 일례인 초점(F1)을 가지고, 반사경(118)의 전단 근방에 초점(F2)을 갖는다. 본 예에 있어서, 이 대략 타원 구면형 부분은 반도체 발광 소자(102c)의 표면 중심을 지나 차량 좌우 방향 및 수직 방향으로 각각 연신하는 X축 및 Y축의 교점 상에 광학적 중심(F)을 갖는다. 이 경우, 상기 대략 타원 구면형의 부분은 광원(120)이 발생하는 빛의 적어도 대부분을 반사경(118)의 전방 가장자리 근방에 집광한다.
이 경우, 상기 전방 가장자리 근방에는 전방 가장자리 형상에 기초하여 명확한 명암 경계가 형성되기 때문에 상기 전방 가장자리 근방에 초점을 갖는 렌즈(104)는 배광 패턴의 커트라인 근방에 명확한 명암 경계를 갖는 빛을 조사한다. 그 때문에, 본 예에 따르면 명확한 커트라인을 갖는 배광 패턴을 적절히 형성할 수 있다.
여기서, 반사경(114)에서의 대략 타원 구면형의 부분은 반도체 발광 소자(102c)에서의 전단의 변 근방에 초점(F1)을 가져도 좋다. 이 경우, 상기 대략 타원 구면형의 부분은 복수 개의 반도체 발광 소자(102a∼e)가 발생하는 빛의 적어 도 대부분을 반사경(118)을 통하지 않고 직접 렌즈(104)에 입사시키기 때문에 커트라인 근방을 보다 적절히 조사할 수 있다.
또한, 다른 예에 있어서, 반사경(114)은 반도체 발광 소자(102c)의 근방에 초점을 갖는 포물면형의 반사경이라도 좋다. 이 경우, 광원 유닛(100)은 포물면(파라볼라)형의 반사경을 이용하여 빛을 전방에 조사하는 파라볼라형 광원 유닛이어도 좋고, 렌즈(104) 대신에, 예컨대 투명 형상의 투명 커버를 갖는다. 이 경우도, 광원 유닛(100)은 높은 정밀도로 제어된 빛을 전방에 조사한다.
이상, 본 발명을 실시예를 이용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시예에 기재한 범위로 한정되지 않는다. 상기 실시예에 다양한 변경 또는 개량을 가할 수 있다. 그와 같은 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있는 것이 특허청구의 범위의 기재로부터 분명하다.
상술한 본원 발명에 의하면, 복수 개의 반도체 발광 소자를 이용하여 차량용 전조등을 제조할 경우 수반되는 광학 설계의 복잡화 및 그로 인한 적절한 배광 패턴의 형성이 곤란했던 기술적 문제를 해결함으로써, 높은 정밀도로 차량용 전조등의 배광 패턴을 형성하는 것이 가능하게 된다.

Claims (5)

  1. 미리 정해진 조사 방향으로 빛을 조사하는 차량용 전조등으로서,
    일렬로 나란히 배치된 복수 개의 반도체 발광 소자와,
    상기 복수 개의 반도체 발광 소자 중 하나의 반도체 발광 소자 위에 광학적 중심을 가지며, 상기 복수 개의 반도체 발광 소자에 대하여 공통으로 설치되는 광학 부품을 구비하는 것인 차량용 전조등.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 반도체 발광 소자는 미리 정해진 배열 방향으로 나란히 배치되고,
    상기 하나의 반도체 발광 소자는 상기 배열 방향으로 연신하는 변을 일단에 가지며,
    상기 광학 부품은 상기 변의 위에 상기 광학적 중심을 갖고, 상기 하나의 반도체 발광 소자가 상기 변의 근방에서 발생하는 빛에 기초하여 상기 차량용 전조등의 배광 패턴에서의 명암 경계를 정하는 커트라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
  3. 제2항에 있어서, 상기 차량용 전조등은 차량의 전방에 빛을 조사하고,
    상기 복수 개의 반도체 발광 소자는 상기 차량의 좌우 방향으로 나란히 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
  4. 제1항에 있어서, 상기 반도체 발광 소자를 홀수 개 구비하고,
    상기 광학 부품은 상기 홀수 개의 반도체 발광 소자 중에 중앙의 반도체 발광 소자 위에 상기 광학적 중심을 갖는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
  5. 제1항에 있어서, 상기 광학적 중심에 대하여 비대칭으로 배치된 짝수 개의 반도체 발광 소자를 구비하고,
    상기 광학적 중심에 대하여 비대칭으로 배치된 복수 개의 반도체 발광 소자가 발생하는 빛에 기초하여 상기 광학 부품은 상기 차량용 전조등의 배광 패턴을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 전조등.
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