KR101627241B1 - 광각 투명 패널을 이용한 차량용 광각형 사이드미러장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 광각 투명 패널은 광선의 입사각에 대해 굴절각으로 변화하여 광선을 통과시키는 경사굴절면이 한쪽면에 형성된 단층 경사유리로 이루어짐으로써 물체의 투사 시 난반사구간이 없는 최대화한 가시범위와 선명성 확보가 가능하며, 특히 난반사구간이 없이 최대화한 가시범위를 갖는 광각장치로 제조됨으로써 선명하면서 넓은 시야의 확보를 원하는 차량 운전자 요구 충족이나 보다 높은 실내채광성능 확보를 원하는 건물의 실내 채광 요구 충족이나 CCTV와 같은 감시카메라의 광각 시야 요구 충족에 적합한 특징을 갖는다.

Description

광각 투명 패널을 이용한 차량용 광각형 사이드미러장치{Automobile Wide Angle Side Mirror Device using Wide Angle Transparency Panel}

본 발명은 빛이나 상을 통과시키는 투명 패널에 관한 것으로, 특히 빛이나 상의 산란 현상이 발생되는 경사 유리의 난반사 단점을 해소하면서도 난반사에 의한 상 끊김 정도를 달리할 수 있어 사용자의 다양한 요구 조건 적합한 광각 투명패널을 이용한 차량용 광각형 사이드미러장치에 관한 것이다.

일반적으로 빛이 통과되는 투명 패널의 한 종류인 유리의 빛 확산정도는 광선의 입사각과 광선의 출사각으로 결정됨으로써 거울에 맺히는 상의 가시각도 범위를 결정한다. 이로 인해, 큰 가시각도는 거울에 맺히는 상의 가시범위를 넓혀줄 수 있다.

이러한 예로서, 입사각과 출사각 사이에 굴절값을 달리한 경사유리가 있다. 상기 경사유리는 입사각과 출사각이 평행한 평유리에 비해 거울에 맺히는 상의 가시각도 범위를 보다 넓힐 수 있다.

그러므로, 경사유리 또는 경사유리를 적용한 광 기구나 광학장치는 사용자에게 보다 넓은 가시각도를 제공함으로써 산업상 이용성이 매우 크고, 그 사용범위도 더욱 넓어지고 있다.

미국특허공보US 5,828,494(1998.10.27)

하지만, 경사유리는 입사각과 출사각 사이에 굴절값을 달리하기 위해 한쪽 면에 경사각을 일정하게 형성함으로써 굴절값에 의해 임계각을 넘는 입사각 조건 시 내부 전반사로 광선의 산란이 일어날 수밖에 없다. 이에 더해, 경사유리의 경사각은 유리의 한쪽 면에서 돌출시켜 연속적으로 이어지게 형성함으로써 상이 산란하며 흩어지는 난반사구간이 경사각을 연속해서 이어주는 이음구간에서도 발생될 수밖에 없다.

이러한 경사유리의 내부 전반사는 출사광선의 흩어짐을 가져오고, 특히 거울에 맺힌 상이 난반사로 상 끊김이 발생됨으로써 비록 넓은 가시범위를 확보하더라도 원하는 용도에 적합하게 사용하기 어렵다는 한계를 가질 수밖에 없다.

특히, 거의 완전한 난반사 제거 성능으로 난반사에 의한 상 끊김 없는 조건이나 난반사에 의한 상 끊김이 어느 정도 있더라도 넓은 가시범위를 요구하는 조건과 같이 다양한 산업분야가 있음을 고려 할 때, 경사유리의 특징을 좌우하는 경사각을 갖는 구조적 획일성은 그 자체로 산업상 이용성이 제한할 수 밖에 없었다.

이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 광선의 입사각을 굴절각으로 변화시켜 광선을 출사시키는 경사유리의 경사면이 비경사면으로 갈수록 일정하게 작아지는 각도로 형성해줌으로써 경사각에 의한 내부 전반사를 최소화하고, 특히 최소화된 내부 전반사로 난반사에 의한 상 끊김을 원하는 정도로 조정할 수 있는 넓혀진 가시범위를 갖는 광각 투명 패널을 이용한 차량용 광각형 사이드미러장치의 제공에 목적이 있다.

또한, 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 난반사에 의한 상 끊김을 원하는 정도로 조정할 수 있는 넓혀진 가시범위를 갖는 광각 투명 패널로 제조됨으로써 상 끊김 없는 상을 요구하는 산업 분야는 물론 완전하지 않지만 보다 개선된 상 끊김을 원하는 산업 분야에 넓게 적용할 수 있고, 특히 유리가 아닌 휘어질 수 있는 플라스틱이나 아크릴 등과 같은 재료에 적용되어 유연한 투명 패널 제품으로 제조됨으로써 유리면과 부착을 통해 간편하게 사용 가능한 광각 투명 패널을 이용한 차량용 광각형 사이드미러장치의 제공에 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광각 투명 패널은 광선의 입사각에 대해 굴절각으로 변화시켜 출사광선을 만들어주는 경사 굴절면이 한쪽면에 형성되고, 상기 경사 굴절면에는 경사구간길이를 분할하는 굴절셀이 다수로 형성되며, 상기 굴절셀의 각각은 일정하게 작아지는 각도로 연속적으로 이어지고, 상기 굴절셀의 단위길이는 상기 굴절셀의 각각을 연속적으로 이어주는 분할구간의 난반사로 인한 출사된 상의 불연속면이 육안으로 확인되지 않는 크기인 단층 경사유리;가 포함된 것을 특징으로 한다.

상기 단층 경사유리의 경사굴절면에는 경사유리면 보호 패널을 더 포함되고, 상기 경사유리면 보호 패널은 상기 경사굴절면과 접하거나 일정간격을 두고, 미세먼지나 불순물과 같은 외부 노출 환경으로부터 상기 경사굴절면을 보호한다.

상기 단층 경사유리에는 다른 단층 경사유리와 바로 이어 붙거나 일정한 간격을 갖고 위치되면서 상기 단층 경사유리에서 경사굴절면이 형성된 면이 서로 마주하고, 상기 단층 경사유리와 상기 다른 단층 경사유리는 적층된 복층 경사유리;를 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광각 투명 패널을 이용한 광각장치는 비굴절면과 경사굴절면을 함께 갖추거나 경사굴절면을 갖춘 단층 경사유리 또는 비굴절면과 경사굴절면을 함께 갖추거나 경사굴절면을 갖춘 복층 경사유리로 이루어진 광각유리; 상기 광각유리에서 출사된 광선으로 상을 맺는 반사거울;을 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 광각유리는 단층 경사유리와 경사유리면 보호 패널로 이루어진 경사유리로 이루어져 상기 반사거울과 함께 차량 운전자에게 차량 후방시야를 제공하는 광각 사이드미러로 구성되며. 상기 경사유리는 경사각을 갖고 전방 도어의 도어 윈도우 글래스 프레임에 장착되고, 상기 반사거울은 상기 전방 도어의 안쪽부위에서 차량 실내 공간으로 위치되며, 상기 경사유리의 설치 방향은 상기 경사굴절면을 이루는 제1, 2, 3, 4 굴절셀의 각각이 형성하는 삼각형상단면의 꼭지점이 상기 반사거울을 향하는 방향으로 배열되어 출사된 상이 상기 반사거울을 통해 운전자에게 후방가시범위로 제공된다.

상기 광각유리는 단층 경사유리와 경사유리면 보호 패널로 이루어진 경사유리로 이루어져 상기 반사거울과 함께 차량 운전자에게 차량 측방시야를 제공하는 승용차 보조 사이드미러로 구성되고; 상기 승용차 보조 사이드미러는 경사각을 갖고 전방 도어의 도어 윈도우 글래스 프레임에 장착되고, 상기 반사거울은 상기 전방 도어의 안쪽부위에서 차량 실내 공간으로 위치되며, 상기 경사유리의 설치 방향은 상기 경사굴절면을 이루는 제1, 2, 3, 4 굴절셀의 각각이 형성하는 삼각형상단면의 밑면이 상기 반사거울을 향하는 방향으로 배열되어 출사된 상이 상기 반사거울을 통해 운전자에게 측방가시범위로 제공된다.

그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광각 투명 패널을 이용한 광각장치는 비굴절면과 경사굴절면을 함께 갖추거나 경사굴절면을 갖춘 단층 경사유리 또는 비굴절면과 경사굴절면을 함께 갖추거나 경사굴절면을 갖춘 복층 경사유리로 이루어진 광각유리가 경사유리면 보호 패널과 함께 버스의 광각 후방 윈도우 글래스로 적용되고; 상기 광각 후방 윈도우 글래스의 경사굴절면이 버스 후방시야를 확보하도록 운전석에 구비된 버스 백미러에 비춰지는 버스 뒤쪽의 아래쪽 구간에 대한 후방 시야범위를 넓혀주며; 상기 경사굴절면은 지면쪽을 향해 배열된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광각 투명 패널을 이용한 광각장치는 비굴절면과 경사굴절면을 함께 갖추거나 경사굴절면을 갖춘 단층 경사유리 또는 비굴절면과 경사굴절면을 함께 갖추거나 경사굴절면을 갖춘 복층 경사유리로 이루어진 렌즈커버; 상기 렌즈커버에서 출사된 광선이 모아지는 렌즈;를 포함하고, 상기 렌즈커버와 상기 렌즈는 CCTV를 구성하며, 상기 CCTV는 박스형 CCTV 또는 원형 CCTV를 포함한 감시카메라인 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광각 투명 패널을 이용한 광각장치는 비굴절면과 경사굴절면을 함께 갖추거나 경사굴절면을 갖춘 단층 경사유리 또는 비굴절면과 경사굴절면을 함께 갖추거나 경사굴절면을 갖춘 복층 경사유리로 이루어진 창문으로 구성되고, 상기 창문에서 상기 경사굴절면은 건물 천장쪽으로 위치된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 광각 투명 패널은 점진적인 굴절각 변화를 갖는 경사유리로 이루어 짐으로써 난반사에 의한 상 끊김을 원하는 정도로 조정할 수 있는 넓혀진 가시범위를 가질 수 있고, 특히 어떠한 하드웨어적인 추가 없이 투시된 물체의 선명성 개선이 이루어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 투명 패널은 광선 통과경로에 대한 비굴절면 또는 경사굴절면을 갖춘 경사유리를 적층시켜 난반사에 의한 상 끊김을 원하는 정도로 조정된 광각제품으로 간단히 제조되고, 또한 차량 외부에 돌출된 후방감시용 사이드미러를 차량 내부에 설치하여 종래에 돌출된 사이드미러로 인하여 발생되었던 측면공간점유 및 파손 등의 문제를 해결하고, 추가적으로 측방시야를 제공하는 측방유리를 설치하여 운전자가 선명하면서 넓은 시야의 확보를 원하는 차량 운전자 요구에 부합되도록 한다.

또한, 건물의 보다 높은 실내 채광성능 확보를 원하는 건물의 실내 채광 요구 충족에 부합되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 투명 패널을 이용한 유리제품이 굴절면을 형성한 경사유리 구간에서 발생될 수 있는 난반사에 의한 물체의 왜곡을 소프트웨어적으로 화면보정이 이루어지는 CCTV와 같은 감시카메라의 렌즈 앞에 설치됨으로써 CCTV가 광각의 시야를 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 투명 패널은 난반사에 의한 상 끊김 현상이 제거되거나 최소화된 경사유리가 평판형태로 구현됨으로써 단위셀로 나뉘어지지 않은 일체형 사다리꼴 경사유리에 비해 상대적으로 얇게 제조되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 투명 패널은 난반사에 의한 상 끊김 현상이 제거되거나 최소화된 경사유리가 복층화됨으로써 선명한 상을 맺는 가시범위가 더욱 넓어지는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 난반사에 의한 상 끊김 현상이 제거되거나 최소화된 투명 패널이 유리가 아닌 휘어질 수 있는 플라스틱이나 아크릴 등과 같은 재료에 의한 성형으로 제품 제조가 가능함으로써 기존 유리의 면에 부착시켜 간편하게 사용 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 광각 투명 패널의 제1 실시예 구성이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 난반사에 의한 상 끊김 현상이 제거되거나 최소화된 단층 경사유리의 세부구성이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단층 경사유리의 원리이고, 도 4, 5, 6의 각각은 본 발명의 제1 실시예에 따른 단층 경사유리의 난반사에 의한 상 끊김 현상이 제거되거나 최소화되는 작용상태이고, 도 7은 본 발명에 따른 제1 실시예의 변형 예이며, 도 8은 본 발명에 따른 광각 투명 패널의 제2 실시예 구성이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 복층 경사유리의 단층 경사유리 대비 가시범위확장의 원리이며, 도 10은 본 발명에 따른 제2 실시예의 변형 예이며, 도 11 내지 도 14 각각은 본 발명에 따른 제1 실시예 또는 제2 실시예의 광각 투명 패널이 차량용 광각장치중 광각형 사이드미러장치로 적용된 예이고, 도 15는 본 발명에 따른 제1 실시예 또는 제2 실시예의 광각 투명 패널이 건물 채광용 광각장치로 적용된 예이며, 도 16, 17은 본 발명에 따른 제1 실시예 또는 제2 실시예의 광각 투명 패널이 CCTV에 적용된 예이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1과 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 광각 투명 패널이 단층 경사유리로 구현된 구성을 나타낸다. 이하에서 설명되는 “유리”는 휘어질 수 있는 플라스틱이나 아크릴 등과 같은 재료로 이루어질 수 있는 광각 투명 패널에 대한 설명을 용이하게 하기 위한 명칭이므로, 광각 투명 패널이 유리제품으로 한정되지 않는다.

도시된 바와 같이, 광각 투명 패널(100)은 입사된 광선을 넓은 가시범위로 출사하도록 경사굴절면을 갖는 단층 경사유리(100-1), 단층 경사유리(100-1)의 경사굴절면으로 위치되는 경사유리면 보호 패널(10)로 구성된다. 이하, 광각 투명 패널(100)은 단층식 광각 투명 패널(100)로 칭한다.

상기 경사유리면 보호 패널(10)은 단층 경사유리(100-1)의 경사굴절면을 가려줌으로써 경사굴절면의 요철부분이 외기에 노출될 때 미세먼지나 불순물 등 오염물질의 흡착으로 인하여 선명한 상을 볼 수 없는 현상을 방지해 준다.

상기 단층 경사유리(100-1)는 경사유리면의 한쪽면에 전체적으로 경사굴절면을 형성하여 비굴절면이 없도록 한다. 하지만, 상기 단층 경사유리(100-1)는 경사유리면의 한쪽면을 분할하여 경사굴절면이 끝나는 위치에서 비굴절면을 형성할 수 있고, 이러한 예는 도 2의 단층 경사유리(100-2)로 예시된다.

그러므로, 상기 단층 경사유리(100-1, 100-2)에 형성된 경사굴절면(5a, 5b, 5c, 5d)은 동일한 구조로 이루어진다. 일례로, 경사굴절면(5a, 5b, 5c, 5d)은 일정한 단위길이(L)마다 분할한 굴절셀로 연속되고, 각 굴절셀은 시작위치에서 끝위치로 갈수록 경사각(θa, θb, θc, θd)이 일정하게 작아지는 각도로 형성된다.

구체적으로, 상기 비굴절면(5e)은 광선의 입사각에 대해 꺾이지 않는 경로로 광선을 통과시키고, 상기 경사굴절면(5a, 5b, 5c, 5d)은 광선의 입사각에 대해 굴절각으로 변화시켜 광선을 통과시킨다. 상기 경사굴절면(5a, 5b, 5c, 5d)은 경사구간길이(Lb)를 일정 구간 길이로 분할한 제1, 2, 3, 4 굴절셀(5a, 5b, 5c, 5d)으로 구분되며, 제1, 2, 3, 4 굴절셀(5a, 5b, 5c, 5d)의 전체가 형성하는 경사각은 비굴절면(5e)을 향해 일정하게 작아지는 각도로 이루어진다.

이와 같이 제1, 2, 3, 4 굴절셀(5a, 5b, 5c, 5d)의 전체가 형성하는 경사각이 점진적으로 작아지는 각도를 형성함으로써 경사각에 의한 내부 전반사가 줄어들게 되고, 넓혀진 가시각도에서도 난반사에 의한 상 끊김 현상이 거의 없거나 최소화된 상을 구현할 수 있다. 특히, 경사구간길이(Lb)와 단위길이(L)를 최적화할 때 난반사에 의한 상 끊김 현상이 제거될 수 있다. 이는 일례로, 상기 제1, 2, 3, 4 굴절셀(5a, 5b, 5c, 5d)의 각각을 연속적으로 이어주는 분할구간의 난반사로 인한 출사된 상의 불연속면이 육안으로 확인되지 않는 크기로 만들어줌으로써 달성될 수 있다.

상기와 같은 단층 경사유리(100-1, 100-2)의 작동원리는 광선이 한 매질에서 다른 매질 속으로 들어가 꺾일 때, 그 입사면과 굴절면은 같은 평면 안에 있으며, 입사각의 사인과 굴절각의 사인의 비는 늘 일정하다는 스넬의 법칙(Snell's Law)으로 설명된다. 이러한 스넬의 법칙은 도 3을 통해 예시된다.

도시된 바와 같이, 공기 중에서 유리나 기타투명물질을 통과하는 입사광선이나 상은 스넬의 법칙에 따라 굴절하여 출사한다. 두 물질의 접합면에서 입사광선의 입사각(θ1)으로 스넬의 법칙에 따른 하기 수학식 1을 적용하여 상기 접합면의 출사각(θ2 또는 θ4)도 구할 수 있다.

일례로, 입사각을 θ1, 출사각을 θ2, 공기의 굴절률을 n1(=1.0), 유리의 굴절률을 n2(=1.5)라고 할 경우, 스넬의 법칙에 따라,

,

이와 같은 수학식으로 나타낼 수 있다.

여기에서 입사각과 출사각은 유리면의 법선과 이루는 각도를 말한다.

따라서, 입사각(θ1)의 각도가 주어지면 상기 식에 대입하여 출사각(θ2 또는 θ4)를 구할 수 있다. 이때, 유리 내 입사각(θ1, θ3)이 임계각 이내 이어야한다.

구체적으로, 일정한 경사각(θa)을 이루는 경사면인 A면을 통과하는 광선은 A면에서 ｜θ1 - θ2｜, B면에서 ｜θ3 - θ4｜만큼 꺾이게 되어, 굴절각 값으로 꺽인 출사광선으로 나온다. 그러므로, 경사면인 A면으로 들어오는 입사광선의 입사각(θ1)의 값에 따라 출사광선의 굴절각 값이 결정된다.

또한, 상기 경사면에 대한 입사각(θb)이 예각이면 굴절각 값은 -(θ1-θ2)-(θ3-θ4)이고, 상기 경사면에 대한 입사각(θb)이 둔각으로 입사하고 출사각(θ2)보다 경사각(θa)이 클 때, 굴절각 값은 (θ1-θ2)-(θ3-θ4) 이며, 이와 반대로 상기 경사면에 대한 입사각(θb)이 둔각으로 입사하고 경사각(θa)보다 출사각(θ2)이 크면, 굴절각 값은 (θ1-θ2)+(θ3-θ4)이다. 이때, 시계 반대방향으로 굴절하면 양(+)의 굴절각 값을 가지며, 이러한 현상은 가역적이어서 입사광선과 출사광선이 바뀌어도 광선은 동일한 경로를 거치게 된다.

상기와 같은 원리가 적용됨으로써 단층 경사유리(100-2)에 형성된 경사굴절면의 제1, 2, 3, 4 굴절셀(5a, 5b, 5c, 5d)은 다음과 같이 구체화 된다.

경사각 변화 측면에서, 제1 굴절셀(5a)에서 비굴절면에 이어진 제5 굴절셀(5e)로 연속해서 이어지고, 상기 제1 굴절셀(5a)과 상기 제4 굴절셀(5d)의 사이는 제2, 3 굴절셀(5b, 5c)로 분할되며, 상기 제2, 3 굴절셀(5b, 5c)의 경사각 각도 크기는 상기 제4 굴절셀(5d)의 경사각 각도에서 상기 제1 굴절셀(5a)의 경사각 각도로 갈수록 일정하게 작아진다.

구체적으로, 제1 굴절셀(5a)의 경사각을 θa, 제2 굴절셀(5b)의 경사각을 θb, 제3 굴절셀(5c)의 경사각을 θc, 제4 굴절셀(5d)의 경사각을 θd로 정의할 때, θc는 θd보다 경사각이 크고, θb는 θc보다 경사각이 크며, θa는 θb보다 경사각이 큼으로써 결과적으로 경사각 각도 크기는 θa>θb>θc>θd의 관계를 갖는다. 여기서 “>”는 두 값에 대한 크기의 크고 작음을 의미한다.

또한, 상기 비굴절면은 광선의 입사각에 대해 꺾이지 않는 경로로 광선을 통과시키고, 상기 경사굴절면은 광선의 입사각에 대하 굴절각으로 변화시켜 광선을 통과시킨다. 상기 경사굴절면의 경사구간길이는 비굴절면과 경사굴절면을 합친 전체길이(La)에 일정한 비율로 형성됨으로써 경사굴절면은 비굴절면에서 일체로 이어진다. 특히, 경사구간길이(Lb)의 비율은 투명 패널을 통한 시야확보영역에 따라 다양하게 결정된다.

특히, 단층 경사유리(100-1, 100-2)에 형성된 경사굴절면의 제1, 2, 3, 4 굴절셀(5a, 5b, 5c, 5d)은 입사광선의 내부 전반사를 감소 또는 제거함에 또 다른 특징이 있고, 이러한 특징은 도 4와 도 5를 통해 예시된다.

도시된 바와 같이, 단위길이(L)를 가진 단위경사유리가 연속된 단층 경사유리형태의 투명 패널에서는 각각의 단위경사유리 별로 보이는 상(unit view)이 부드럽게 이어지지 못하고 광선이 임계각을 넘어서 내부 전반사하여 일정한 출사광선을 얻을 수 없는 난반사면(C)이 생기며, 상기 난반사면 부분을 통한 상은 난반사되는 난반사구간(B1, B2, B3) 발생하며 산란하며 흩어진다.

따라서, 가시구간(A1, A2, A3, A4)과 상이 난반사 되는 난반사구간(B1, B2, B3) 연속구간을 이루어 입사되나, 출사 시 상기 상이 난반사 되는 난반사구간(B1, B2, B3)은 보이지 않고 상기 가시구간(A1, A2, A3, A4)만 보이게 되어 전체적으로 상이 난반사 되는 난반사구간(B1, B2, B3)을 제외한 불연속 된 사각구간을 형성할 수 있다. 상기 난반사구간(B1, B2, B3)은 상 끊김 현상을 일으킨다. 그러나, 단위경사유리의 단위길이(L)를 작게 하면 육안으로 보이는 상은 연결이 단절된 난반사 되는 난반사구간(B1, B2, B3)을 인식하지 못하고 실질적으로 실물을 파악하는데 지장이 없는 상을 볼 수 있게 된다. 즉, 난반사에 의한 상 끊김 현상이 최소화되거나 제거된다. 특히, 상기 난반사면(C)에 광선이 통과하지 못하도록 광선차단 필터나 코팅제와 같이 차단 처리할 수도 있다.

이러한 결과로 인해 단층 경사유리(100-1, 100-2)에서는 도 6의 예시와 같이, 전체길이(La)중 경사구간길이(Lb)에서는 난반사에 의한 상 끊김 현상이 제거되거나 최소화되어 출사 될 수 있다.

도 7은 제1 실시예의 단층식 광각 투명 패널(100)에서 단층 경사유리(100-1, 100-2)의 변형된 단층식 광각 투명 패널(200) 구성을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 단층 경사유리(200-1)는 도 1 내지 도 6을 통해 기술된 단층 경사유리(100-1, 100-2)와 동일하지만 경사굴절면을 이루는 제1, 2, 3, 4 굴절셀(5a, 5b, 5c, 5d)은 경사각의 각도가 일정하다는 차이가 있다. 이로 인해, 일정한 경사각을 갖는 단층 경사유리(200-1)는 도 1 내지 도 6을 통해 기술된 점진적 경사각을 갖는 단층 경사유리(100-1, 100-2)에 비해 평판유리와 경사유리가 만나는 연결부분이 사각구간으로 작용할 수 있다. 따라서 경사유리로 만 이루어진 광각 투명 패널(100)은 난반사에 의한 상 끊김 현상과 사각 구간이 거의 없음을 필요로 하는 사용목적에 적용하고, 평판유리와 경사유리가 이어진 광각 투명 패널(200)은 사각 구간형성에 영향을 받지 않는 사용 목적에 적용할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 적용분야의 확장성은 단층식 광각 투명 패널(100, 200)을 이용한 산업제품의 다양화로 구현될 수 있다.

또한, 상기 단층 경사유리(200-1)를 경사굴절면도 경사유리면 보호 패널(10)로 가려줌으로써 도 1내지 도 6에서 기술된 단층 경사유리(100-1)와 같이 경사굴절면이 미세먼지나 불순물 등 오염물질의 흡착으로 인하여 선명한 상을 볼 수 없는 현상을 방지하여 준다.

한편, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 광각 투명 패널이 복층식 광각 투명 패널(300)로 구현된 구성을 나타낸다.

도시된 바와 같이, 복층식 광각 투명 패널(300)는 도 1내지 도 7을 통해 기술된 단층 경사유리(100-1, 100-2)가 서로 포개짐으로써 구성된다. 구체적으로, 상기 복층식 광각 투명 패널(300)은 경사굴절면을 한쪽 면에 형성한 제1 단층 경사유리(300-1)와, 경사굴절면을 한쪽 면에 형성한 제2 단층 경사유리(300-2)가 일정간격의 틈새공간을 갖고 위치되고, 상기 틈새공간은 상기 제1, 2 단층 경사유리(300-1, 300-2)에서 상기 경사굴절면을 형성한 면이 서로 마주하여 하나로 일체화 되어 복층식 광각 투명 패널(300)을 구성한다. 하지만, 상기 틈새공간은 제1, 2 단층 경사유리(300-1, 300-2)의 폭두께를 증가시키므로 보다 얇은 폭두께를 갖는 제1, 2 단층 경사유리(300-1, 300-2)는 틈새공간 없이 서로 밀착될 수 있다.

그러므로, 상기 복층식 광각 투명 패널(300)의 작동원리도 도1 내지 도 7을 통해 기술된 단층 경사유리(100-1, 100-2)와 동일하면서 상기 단층 경사유리(100-1, 100-2)에 비해 상을 비춰주는 가시범위가 더 넓다는 장점을 갖는다.

이러한 원리는 도 9를 통해 예시된 바와 같이, 상기 복층식 광각 투명 패널(300)에 입사되는 광선이 출사될 때, 제1 단층 경사유리(300-3)에서 나온 출사광선이 제2 단층 경사유리(300-4)의 입사광선으로 들어옴으로써 출사각이 더욱 증가되고, 출사각 증가는 가시범위 확대로 나타남에 기인된다. 그러므로, 2개의 단층 경사유리(300-1,300-2)로 이루어진 복층식 광각 투명 패널(300)을 통과하여 나오는 입사광선은 단층식 광각 투명 패널(100)과 같은 난반사에 의한 상 끊김 현상이 없거나 완화되면서도 전체적인 가시범위는 넓게 나타난다.

또한, 상기 복층식 광각 투명 패널(300)은 제1, 2 단층 경사유리 (300-1, 300-2)의 경사굴절면을 외부노출로부터 보호할 경사유리면 보호 패널(10)이 사용되지 않는 장점이 있다.

도 10은 제2 실시예의 복층식 광각 투명 패널(300)에서 제1, 2 단층 경사유리(300-1, 300-2)의 변형된 구성을 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 복층식 광각 투명 패널(400)은 도 8 및 도 9를 통해 기술된 복층식 광각 투명 패널(300)과 동일하지만 경사굴절면을 이루는 제1, 2, 3, 4 굴절셀(5a, 5b, 5c, 5d)은 경사각의 각도가 일정하다는 차이가 있다. 이로 인해, 일정한 경사각을 갖는 복층식 광각 투명 패널(400)은 도 8내지 도 10을 통해 기술된 점진적 경사각을 갖는 복층식 광각 투명 패널(300)에 비해 가시구간 사이로 불연속 된 사각구간을 형성할 수 있다. 따라서, 경사유리로 만 이루어진 광각 투명 패널(100,300)은 난반사에 의한 상 끊김 현상과 사각 구간이 거의 없음을 필요로 하는 사용목적에 적용하고, 평판유리와 경사유리가 이어진 광각 투명 패널(200,400)은 사각 구간형성에 영향을 받지 않는 사용 목적에 적용할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 적용분야의 확장성은 단층식 광각 투명 패널(100, 200)을 이용한 산업제품의 다양화로 구현될 수 있다.

한편, 도 11 내지 16은 빛이나 상의 산란 현상이 발생되는 경사 유리의 난반사에 의한 상 끊김 단점을 해소하면서도 상 끊김 정도를 달리할 수 있는 본 발명에 따른 단층식이나 복층식 광각 투명 패널(100, 200, 300, 400)이 적용된 광각장치의 사용예를 나타낸다. 이러한 사용예에서 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 광각 투명 패널 중 하나 이상을 이용해 제품화됨으로써 본 발명의 산업 분야에 적용의 확장성을 알 수 있다.

도 11 내지 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 광각 투명 패널이 광각유리로 제품화되어져 가시구간사이로 형성된 사각구간으로 상 끊김 현상이 있거나 또는 상 끊김 현상을 완화하면서 넓은 시야를 갖는 광각 장치로 제품화를 예시한다. 이러한 예로서, 본 발명의 광각제품이 승용차용 사이드 미러나 또는 승용차 보조 사이드 미러로 구성됨으로써 운전자에게 후방시야와 측방시야를 보다 넓게 제공하는 사용예가 있다. 여기서, 승용차는 내연기관 엔진이 적용된 차량이나 하이브리드 차량이나 전기자동차 등이다.

도 11은 본 발명의 광각장치가 승용차의 광각 사이드미러(20-1a)로 제조됨으로써 승용차의 사이드미러(20-1)를 대체할 수 있음을 나타낸 예이다. 이 경우, 승용차량에 대한 적용을 예로 설명되었으나, 상용차에서도 승용차와 동일하게 사이드 미러 작용을 요함을 고려할 때 광각 사이드미러(20-1a)는 상용차에서도 동일하게 적용됨은 자명하다.

도시된 바와 같이, 광각 사이드미러(20-1a)는 단층 경사유리(200-1)와 경사유리면 보호 패널(10)로 이루어진 경사유리(20-1A)와 함께 반사거울(20-1B)로 구성된다. 이 경우, 상기 경사유리(20-1A)는 복층 경사유리(400)로 구성될 수 있다. 도 12는 광각 사이드미러(20-1a)가 장착된 설치예를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 경사유리(20-1A)는 사이드미러 설치위치와 동일한 위치에서 전방 도어(21)의 부위로 구비되고, 상기 반사거울(20-1B)은 전방 도어(21)의 안쪽부위에서 차량 실내 공간으로 위치된다. 특히, 광각 사이드미러(20-1a)의 경사유리(20-1A)는 제1, 2, 3, 4 굴절셀(5a, 5b, 5c, 5d)의 각각이 형성하는 삼각형상단면의 꼭지점이 반사거울(20-1B)을 향하는 방향으로 배열된 레이아웃을 갖도록 전방 도어(21)의 측면부위에 설치된다. 구체적으로, 상기 경사유리(20-1A)는 전방 도어(21)의 도어 윈도우 글래스 프레임(21-1)을 이용해 조절 가능한 경사각으로 장착되고, 이를 위해 승하강되는 도어 윈도우 글래스(23)는 경사유리(20-1A)와 간섭되지 않는 형상으로 변경될 수 있다. 특히, 상기 경사유리(20-1A)는 상기 반사거울(20-1B)에 대한 출사각을 조정할 수 있도록 출사조정각(θA)을 형성하며, 상기 반사거울(20-1B)은 경사유리(20-1A)에 대한 입사각을 조정할 수 있도록 입사조정각(θB)을 형성한다. 그리고 반사거울(20-1B)은 경사유리(20-1A)를 통하여 보이는 상이 실물과 가깝게 보이도록 곡면처리 할 수 있다. 상기 출사조정각(θA)의 조정은 통상적인 전동식 조정기구나 볼조인트 구조와 같은 수동식 조정기구로 조정되며, 상기 입사조정각(θB)의 조정은 통상적인 백미러 조정방식인 볼조인트 구조와 같은 수동식 조정기구로 조정될 수 있다. 이러한 전동식 조정기구나 수동식 조정기구는 사이드미러나 백 미러 조정에 적용되고 있으므로, 본 실시예에서 구체적인 구성은 도시하지 않는다.

그러므로, 광각 사이드미러(20-1a)는 기존의 사이드미러가 제공하지 못하던 넓은 후방시야 확보가 가능하게 된다. 이로 인해, 운전자는 광각 사이드미러(20-1a)가 제공하는 넓은 후방시야로 차량 후방에서 주행하는 차량의 위치를 보다 확실하게 인식할 수 있음으로써 운전자의 차선 변경 시 안전사고 위험성을 크게 줄여줄 수 있다. 특히, 광각 사이드미러(20-1a)는 전방 도어(21)의 도어 윈도우 글래스 프레임(21-1)을 이용해 조절 가능한 경사각으로 장착됨으로써 차량 외부로 돌출된 기존 사이드미러(20-1)에서 발생되던 외부물체 접촉에 의한 파손 위험성 방지 및 차량 폭 넓이 증가로 인한 좁은 공간에서의 주차나 주행의 어려움도 함께 해소될 수 있다.

도 13은 승용차 보조 사이드미러(20-2a)의 예로서, 승용차 보조 사이드미러(20-2a)는 도 11,12에 적용된 광각 사이드미러(20-1a)와 같이 단층 경사유리(200-1)와 경사유리면 보호 패널(10)로 이루어진 경사유리(20-1A)와 함께 반사거울(20-1B)로 구성되고, 전방도어(21)를 이용해 설치된다. 다만, 승용차 보조 사이드미러(20-2a)의 경사유리(20-1A)는 광각 사이드미러(20-1a)에서 경사유리(20-1A)의 제1, 2, 3, 4 굴절셀(5a, 5b, 5c, 5d)의 각각이 형성하는 삼각형상단면의 밑면이 반사거울(20-1B)을 향하는 방향으로 배열된 레이아웃을 갖도록 전방 도어(21)의 측면부위에 설치되는 차이가 있다, 이로 인해, 승용차 보조 사이드미러(20-2a)에서는 기존의 사이드미러가 제공하지 못하던 차량 측면에 대한 넓은 측방시야 확보가 가능하게 된다. 그러므로, 운전자는 기존의 사이드미러(20-1)에서 제공하는 후방시야와 함께 승용차 보조 사이드미러(20-2a)가 제공하는 넓은 측방시야로 차량 후방과 측면에 있는 차량이나 사람을 확인 하지 못해 발생될 수 있었던 안전사고를 방지할 수 있다.

이 경우, 보조 사이드미러(20-2a)가 승용차량에 대한 적용을 예로 설명되었으나, 상용차에서도 승용차와 동일하게 사이드 미러 작용을 요함을 고려할 때 보조 사이드미러(20-2a)는 상용차에서도 동일하게 적용됨은 자명하다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 광각 투명 패널이 광각유리로 제품화되어져 가시구간사이로 형성된 사각구간으로 상 끊김 현상이 있거나 또는 상 끊김 현상을 완화하면서 넓은 시야를 갖는 광각 후방 윈도우 글래스(30-3)로 제품화된 예이다. 여기서, 상용차는 버스나 고속버스 등도 포함될 수 있다.

도시된 바와 같이, 버스(30)에는 운전석 측면 부위로 버스 사이드 미러(30-1)가 구비되고, 운전석 전방 위쪽으로 버스 백 미러(30-2)가 구비되며. 후방부위로 광각 후방 윈도우 글래스(30-3)가 구비된다. 특히, 상기 광각 후방 윈도우 글래스(30-3)는 비굴절면 부위를 위쪽으로 위치시켜 경사굴절면 부위가 지면을 향하도록 위치시켜줌으로써 버스 백미러(30-2)에 비취는 상이 일반적인 후방 윈도우 글래스의 일반 시야범위(A)보다 더 넓은 광각 시야범위(B)를 확보할 수 있다.

그러므로, 상기 광각 후방 윈도우 글래스(30-3)는 버스의 후방 윈도우 글래스를 대체함으로써 버스 백미러(30-2)를 통해 버스 뒤쪽 시야를 확보하는 버스 운전자는 버스 뒤쪽의 아래쪽 시야를 보다 넓게 확보할 수 있다. 이러한 넓은 시야는 버스의 후진으로부터 안전사고를 예방하는데 크게 기여할 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 광각 투명 패널을 통하여 광선이 출사되는 광각통과기를 나타내며, 상기 광각통과기가 건물의 실내채광용 창문으로 적용된 예이다. 도시된 바와 같이 창문은 비굴절면과 경사굴절면을 형성한 단층 경사유리나 복층 경사유리로 이루어져, 건물실내는 창문(40)을 통해 보다 높은 실내채광성능 확보할 수 있다. 이때, 상기 창문(40)은 경사굴절면을 위쪽으로, 비굴절면은 아래쪽으로 위치하도록 구성하여, 일반 채광범위(A'+C)보다 넓은 광각 채광범위(A'+B')를 제공한다.

도 16및 도17은 본 발명의 실시예에 따른 광각 투명 패널에서 출사된 광선을 수신하는 광각수신기를 나타내며, 상기 광각수신기가 CCTV용 렌즈커버로 적용된 예이다. 도시된 바와 같이 광각수신기가 적용된 박스형 CCTV의 렌즈커버(50-1) 또는 원형 CCTV의 렌즈커버(50-2)는 비굴절면과 경사굴절면을 형성한 단층 경사유리나 복층 경사유리로 이루어져, 일반 감시영역(A) 보다 넓은 광각 감시영역(B)으로 선명하면서 넓은 감시범위를 확보할 수 있다. 이때, 광각 투명 패널이 원형 또는 구형이면 경사유리가 평면의 아닌 곡면으로 변형되어 적용될 수 있다.

그리고, 상기 CCTV에서 광각통과기는 경사굴절면에 의한 투영 물체의 왜곡현상을 다소 보일 수 있으나 이는 감시카메라의 영상처리 소프트웨어에 의한 화면보정을 통해 해소될 수 있다.

전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 광각 투명 패널을 이용한 차량용 광각형 사이드미러장치는 광선의 입사각에 대해 꺾이지 않는 경로로 광선을 통과시키는 비굴절면 쪽으로 광선의 굴절각이 점진적으로 작아지는 경사굴절면이 형성된 단층 경사유리(100-1, 100-2)나 복층 경사유리(300-1, 300-2) 또는 일정한 경사각을 가진 단층경사유리(200-1)나 복층경사유리(400-1,400-2)로 이루어짐으로써 물체 투사 시 광각의 성능을 갖추고 단위굴절셀을 최소화하여 선명한 출사광선을 얻을 수 있으며, 넓은 시야의 확보를 원하는 차량 운전자 요구 충족이나 보다 높은 실내채광성능 확보를 원하는 건물의 실내 채광 요구 충족이나 CCTV와 같은 감시카메라의 광각 시야 요구 충족에 적합하다.

앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.

10 : 경사유리면 보호 패널
20 : 승용차
20-1 : 사이드 미러
20-1a : 광각 사이드미러
20-1A : 경사유리
20-1B : 반사거울
20-2a : 승용차 보조 사이드미러
21 : 도어
21-1 : 도어 윈도우 글래스 프레임
23 : 도어 윈도우 글래스
30 : 상용차
30-1 : 버스 사이드미러
30-2 : 버스 백미러
30-3 : 광각 후방 윈도우 글래스
40 : 창문
50-1, 50-2 : CCTV 렌즈커버
100, 200 : 단층식 광각 투명 패널
300, 400 : 복층식 광각 투명 패널
100-1, 100-2, 200-1 : 단층 경사유리
300-1, 400-1 : 제1 단층 경사유리
300-2, 400-2 : 제2 단층 경사유리

Claims (13)

1. 광선이 입사되는 일면은 평편하고, 상기 광선이 출사되는 타면은 일정각도로 상기 일면을 향해 경사를 이루는 경사굴절면으로 상기 일면으로 입사된 상기 광선의 입사각에 대해 굴절각으로 변화시켜 출사광선을 만들어주고, 상기 경사굴절면은 경사구간길이의 일정한 길이주기마다 반복 형성되며, 반복 형성된 상기 일정각도는 상기 타면의 길이방향의 일측으로부터 타측으로 갈수록 후방쪽 사물의 상을 상대적으로 넓게 보여주는 단층 경사유리;
   상기 단층경사유리의 상기 경사굴절면으로부터 일정거리 이격된 경사유리면보호패널;
   차량의 운전석 및 조수석의 전방 도어의 도어 윈도우 글래스가 승하강되지 않는 도어 윈도우 글래스 프레임부위로 설치된 상기 단층 경사유리와 상기 경사유리면 보호패널로 구성되며, 상기 전방 도어의 도어 윈도우 글래스 프레임과 출사조정각(θA)으로 경사를 형성하고, 상기 단층 경사유리의 상기 경사굴절면이 갖는 굴절셀의 작용으로 출사광선의 상은 각도가 커질수록 상기 전방도어로부터 차량 뒤쪽에 대해 후방가시범위가 넓어지도록 비춰지는 광각투명패널;
   상기 광각투명패널을 통하여 상이 보이도록 상기 전방 도어측 차량 내부에 설치되는 곡면처리된 반사거울;을 포함하고,
   상기 광각투명패널의 출사조정각(θA)은 상기 방 도어에서 돌출된 사이드미러가 제공하는 차량 후방시야보다 확장된 상기 후방가시범위를 운전자에게 제공하는 각도이고;
   상기 반사거울은 상기 출사조정각(θA)에 대해 입사각을 조정하는 입사조정각(θB)을 형성하며;
   상기 출사조정각(θA)을 갖고 상기 광각투명패널이 설치된 상태에서 상기 경사굴절면의 상기 굴절셀 각각이 형성하는 삼각형상단면 꼭지점이 상기 반사거울을 향함으로써 상기 후방가시범위가 상기 입사조정각(θB)에 맞춰지는 것을 특징으로 하는 광각 투명 패널을 이용한 차량용 광각형 사이드미러장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 경사굴절면의 굴절셀 각각이 갖는 단위길이는 각각 동일한 것을 특징으로 하는 광각 투명 패널을 이용한 차량용 광각형 사이드미러장치.
   
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4. 제 1 항에 있어서, 상기 단층 경사유리에는 상기 경사 굴절면에 연속해서 이어진 비굴절면이 더 포함되고, 상기 비굴절면은 광선의 입사각에 대해 꺾이지 않는 경로로 광선을 통과시키는 것을 특징으로 하는 광각 투명 패널을 이용한 차량용 광각형 사이드미러장치.
   
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6. 제 1 항에 있어서, 상기 단층 경사유리는 적층되어져 복층 경사유리로 형성되는 것을 특징으로 하는 광각 투명 패널을 이용한 차량용 광각형 사이드미러장치.
   
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9. 제 1 항에 있어서, 상기 광각투명패널의 설치 방향은 상기 경사굴절면을 이루는 상기 굴절셀 각각이 형성하는 삼각형상단면의 밑면이 상기 반사거울을 향하는 방향으로 배열되어 출사된 상이 상기 반사거울을 통해 운전자에게 측방가시범위로 제공되며, 상기 측방가시범위는 상기 전방도어의 측면부터 차량 뒤쪽을 비춰주는 것을 특징으로 하는 광각 투명 패널을 이용한 차량용 광각형 사이드미러장치.
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