KR101754169B1 - 차량용 배광기구 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 후면으로 입사된 광을 집중시켜 전방에 결상점을 형성하는 포커싱 렌즈 상기 결상점에 배치되고 상기 결상점을 통과하는 광의 일부가 투과하는 개구부가 형성된 쉴드 및 상기 개구부를 통과한 광의 적어도 일부를 상기 포커싱 렌즈 전방으로 반사시키는 미러를 포함하는 차량용 배광기구이다.

Description

차량용 배광기구{Light distributing device for vehicle}
본 발명은 차량용 배광기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광원에서 조사된 광의 일부를 차폐하여 외부로 투사하는 차량용 배광기구에 관한 것이다.
차량에는 주행 중 주위의 조도를 높여 운전자의 시계 확보를 돕거나 차량의 현재 주행 상태를 외부로 알릴 수 있는 램프 등의 발광기구가 설치된다.
차량에 설치된 발광기구(이하, 차량용 발광기구라 칭함)는 차량의 전방으로 광을 조사하는 헤드램프와, 차량의 진행방향을 표시하거나 브레이크 조작 여부 등을 알리는 리어램프 등에 이용될 수 있다.
차량용 배광기구는 운전자의 시야 확보를 위해 로우 빔이나 하이 빔을 형성할 수 있고, 최근에는 전력 효율이 높고 수명이 긴 엘이디를 광원으로 사용하는 것이 증대되고 있다.
한편, 차량용 배광기구는 엘이디 보다 조사 거리가 긴 레이져 다이오드를 광원으로 사용하는 것도 가능함은 물론이다.
KR 10-2016-0012470 KR (2016년02월03일 공개)
본 발명은 부품 수를 최소화할 수 있으면서 컴팩트화가 가능한 차량용 배광기구를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 차량용 배광기구는, 후면으로 입사된 광을 집중시켜 전방에 결상점을 형성하는 포커싱 렌즈, 상기 결상점에 배치되고 상기 결상점을 통과하는 광의 일부가 투과하는 개구부가 형성된 쉴드 및 상기 개구부를 통과한 광의 적어도 일부를 상기 포커싱 렌즈 전방으로 반사시키는 미러를 포함할 수 있다.
상기 포커싱 렌즈는 전면이 평면이고, 상기 쉴드는 상기 포커싱 렌즈의 전면과 평행할 수 있다.
상기 쉴드는 복수의 개구부가 형성될 수 있다.
상기 포커싱 렌즈, 상기 쉴드 및 상기 미러는, 상기 포커싱 렌즈의 후면으로 입사된 광이 출사되는 방향을 따라 상기 포커싱 렌즈, 상기 쉴드 및 상기 미러 순서로 배치될 수 있다.
상기 포커싱 렌즈는 전면이 평면이고, 상기 미러는 상기 포커싱 렌즈의 전면과 수직할 수 있다.
상기 미러는 상기 결상점을 통과하는 광을 반사시키는 반사면을 포함하고, 상기 반사면은 상기 포커싱 렌즈의 광축으로부터 일정거리 이격될 수 있다.
상기 포커싱 렌즈 후방에 배치되고, 후면으로 입사된 광을 평행광선으로 출사하는 콜리메이트 렌즈를 더 포함할 수 있다.
상기 포커싱 렌즈는 전면이 평면이고, 상기 콜리메이트 렌즈는 후면이 평면이고, 상기 포커싱 렌즈의 전면과 상기 콜리메이트 렌즈의 후면은 서로 평행할 수 있다.
상기 포커싱 렌즈 전방에 배치되는 프로젝션 렌즈를 더 포함할 수 있다.
상기 포커싱 렌즈는 전면이 평면이고, 상기 프로젝션 렌즈의 후면은 평면이고, 상기 포커싱 렌즈의 전면과 상기 프로젝션 렌즈의 후면은 서로 평행할 수 있다.
상기 포커싱 렌즈는 전방으로 초점을 형성하고, 상기 초점은 상기 프로젝션 렌즈와 상기 포커싱 렌즈 사이에 위치할 수 있다.
상기 포커싱 렌즈, 상기 쉴드, 상기 미러 및 상기 프로젝션 렌즈는, 상기 포커싱 렌즈의 후면으로 입사된 광이 출사되는 방향을 따라 상기 포커싱 렌즈, 상기 쉴드, 상기 미러 및 상기 프로젝션 렌즈 순서로 배치될 수 있다.
상기 미러는 일측이 상기 쉴드에 부착될 수 있다.
상기 미러와 상기 쉴드는 서로 직교하게 위치할 수 있다.
상기 쉴드는, 개구부가 형성된 메인 쉴드 및 상기 개구부의 일부를 막고 상기 미러가 장착된 미러 쉴드를 포함할 수 있다.
상기 쉴드는 안착부가 돌출 형성되고, 상기 미러는 상기 안착부에 안착될 수 있다.
상기 미러를 승강시키는 미러 무빙기구를 더 포함할 수 있다.
상기 미러를 회전축을 중심으로 회전시키는 미러 회전기구를 더 포함하고, 상기 회전축은 상기 쉴드와 직교할 수 있다.
상기 미러를 회전축을 중심으로 회전시키는 미러 회전기구를 더 포함하고, 상기 회전축은 상기 포커싱 렌즈의 광축과 평행할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 로우빔 구현 시 미러를 사용하여 로우빔의 밝기를 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 미러를 승강시키거나 회전시킴으로써, 사용자가 원하는 방향으로 배광을 구현할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배광기구의 광원부가 도시된 구성도,
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배광기구의 배광부가 도시된 구성도,
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 도시된 구성도,
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배광기구의 광 경로가 도시된 구성도,
도 5은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 도시된 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배광기구의 일부 구성을 개략적으로 도시한 사시도,
도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 포함되는 플레인 컷오프 쉴드와 그에 따라 스크린에 맺히는 상을 나타낸 것이고,
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 포함되는 컷오프 컷오프 쉴드와 그에 따라 스크린에 맺히는 상을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 도시된 구성도,
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량용 배광기구의 광 경로가 도시된 구성도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 도시된 사시도,
도 12는 도 11에 도시된 Q-Q선 단면도,
도 13은 도 12에 광 경로를 도시한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 차량용 배광기구에 포함되는 쉴드와 미러가 도시된 사시도,
도 15는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 차량용 배광기구에 포함되는 쉴드와 미러가 도시된 사시도,
도 16은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 차량용 배광기구에 포함되는 쉴드와 미러가 도시된 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 예시도,
도 18은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 예시도,
도 19는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 다른 예시도,
도 20은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 예시도,
도 21은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 다른 예시도,
도 22는 본 발명의 제8 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 예시도,
도 23은 본 발명의 제8 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 다른 예시도이다.
도 24는 본 발명의 제9 실시 예에 따른 차량용 배광기구에 포함되는 쉴드와 셔터 미러가 도시된 사시도,
도 25는 본 발명의 제10 실시 예에 따른 차량용 배광기구에 포함되는 쉴드와 투명 디스플레이가 도시된 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에서 차량용 배광기구는 광원을 포함하는 용어로 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배광기구의 광원부가 도시된 구성도, 도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배광기구의 배광부가 도시된 구성도, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 도시된 구성도, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배광기구의 광 경로가 도시된 구성도, 도 5은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 도시된 사시도이다.
차량용 배광기구는 광원기구(1)와, 반사부(2), 렌즈(3)와 반사형 형광체(4), 콜리메이트 렌즈(5), 포커싱 렌즈(6), 컷오프 쉴드(7)를 포함할 수 있다.
차량용 배광기구는 기능에 따라 크게 광원부와 배광부를 포함할 수 있다. 광원부는 광원기구(1), 반사부(2), 렌즈(3), 반사형 형광체(4)를 포함할 수 있다. 또는 광원부는 콜리메이트 렌즈(5)를 더 포함할 수 있다.
차량용 배광기구는 차량의 헤드램프를 구성할 수 있고, 하이 빔을 생성하는 하이 빔 배광기구로 사용되거나 로우 빔을 생성하는 로우 빔 배광기구로 사용되는 것이 가능하다.
광원기구(1)는 반사부(2)를 향해 광을 출사할 수 있다. 광원기구(1)는 렌즈(3)를 향해 광을 출사할 수 있고, 렌즈(3)를 향해 출사된 광은 렌즈(3)를 투과하여 반사부(2)로 입사될 수 있다. 광원기구(1)는 렌즈(3)의 배면(32)를 향해 광을 출사할 수 있고, 광원기구(1)에서 렌즈(3)의 배면(32)으로 입사된 광은 렌즈(3)를 투과하여 반사부(2)의 배면으로 입사될 수 있다.
광원기구(1)는 광원(10)를 포함할 수 있다. 광원(10)는 전기 에너지를 공급받아 광 에너지로 변환시킬 수 있고, 초고압 수은 램프(UHV Lamp), 발광 다이오드(light emission diode;LED), 레이저 다이오드(laser diode) 등의 발광원일 수 있다.
광원(10)은 직진성이 우수하고 효율이 높으면서 원거리 조사가 가능한 것이 바람직하고, 레이져 다이오드인 것이 바람직하다. 광원(10)인 레이저 다이오드는 효율이 높은 블루계열의 레이저 광을 조사하는 것이 바람직하다.
광원(10)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 광원(10)에서 발생된 열을 방열하는 방열부재(11)가 연결될 수 있다. 방열부재(11)는 광원(10)에 접촉되는 접촉판과, 접촉판에서 돌출된 방열 핀(Fin)을 포함할 수 있다.
광원기구(1)는 광원(10)에서 나온 광의 사이즈를 감소시켜 반사부(2)를 향해 출사하는 리듀서(12)를 더 포함할 수 있다. 광원(10)에서 출사된 광은 리듀서(12)를 통과한 후 반사부(2)를 향해 출사될 수 있다. 리듀서(12)에 대해서는 후술하여 상세히 설명한다.
렌즈(3)는 반사형 형광체(4) 및 반사부(2) 보다 크게 형성될 수 있고, 반사형 형광체(4)의 전방에서 반사형 형광체(4) 및 반사부(2)를 보호할 수 있다.
렌즈(3)는 원기둥 형상이나 다각형 기둥 형상으로 형성될 수 있다. 렌즈(3)는 전면(31)과 배면(32)과 둘레면(33)을 포함할 수 있다.
렌즈(3)의 전면(31)은 전방을 향해 볼록한 곡면일 수 있고, 렌즈(3)의 배면(32)은 평면(flat surface)이나 전방을 향해 함몰된 곡면일 수 있다.
렌즈(3)는 광축(N1)을 가질 수 있다. 렌즈(3)은 전면(31)이 볼록한 집광렌즈일 수 있고, 렌즈(3)의 전면은 광축(N1)을 기준으로 대칭일 수 있다. 여기서, 렌즈(3)의 광축(N1)은 렌즈(3)의 회전 대칭축 또는 중심축일 수 있고, 렌즈(3)의 전면(31) 중심과 렌즈(3)의 배면(32) 중심을 지나는 직선을 의미할 수 있다.
차량용 배광기구는 렌즈(3)의 전방에 배치될 콜리메이트 렌즈(5)를 더 포함할 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5)는 렌즈(3) 보다 크기가 크게 형성될 수 있다. 콜리메이트 렌즈(5)의 광축은 렌즈(3)의 광축(N1)과 일치될 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5)는 전면(51)과, 배면(52)와, 둘레면(53)을 포함할 수 있다. 콜리메이트 렌즈(5)의 전면(51)은 전방을 향해 볼록한 곡면일 수 있다. 콜리메이트 렌즈(5)의 배면(52)은 평면일 수 있다. 콜리메이트 렌즈(5)는 광축을 중심으로 대칭된 구조일 수 있다.
반사형 형광체(4)는 렌즈(3)의 후방에 배치될 수 있고, 반사부(2)에서 반사된 광의 파장을 변환하여 렌즈(3)로 반사할 수 있다.
반사형 형광체(4)는 광의 파장 변환시 열이 발생될 수 있고, 렌즈(3)와 이격되게 배치되는 것이 바람직하다. 반사형 형광체(4)는 렌즈(3)의 후방에 렌즈(3)와 이격되게 배치될 수 있다.
반사형 형광체(4)는 렌즈(3)의 배면(32)을 마주보게 배치되고 렌즈(3)의 배면(32)을 향해 광을 반사할 수 있다.
반사형 형광체(4)는 렌즈(3)의 광축(N1)에 렌즈(3)의 배면(32)과 이격되게 배치될 수 있다. 반사형 형광체(4)의 전면은 렌즈(3)의 배면(32)과 평행할 수 있다.
반사형 형광체(4)는 렌즈(3)의 광축(N1) 이외에 렌즈(3)의 광축(N1)에 대해 편심되게 배치되는 것이 가능하다. 그러나, 이 경우 렌즈(3) 중에서 반사형 형광체(4)에서 반사되는 광이 투과하는 영역은 반사형 형광체(4)가 렌즈(3)의 광축(N1)에 배치된 경우 보다 작기 때문에 그 효율이 낮다.
또한, 반사형 형광체(4)는 렌즈(3)의 광축(N1) 이외에 렌즈(3)의 광축(N1)에 대해 편심되게 배치될 경우, 콜리메이트 렌즈(5)가 반사형 형광체(4)에서 반사된 광이 투과하는 영역과 타 영역이 비대칭일 수 있고, 이 경우 콜리메이트 렌즈(5)의 제조 공정이 복잡하고 콜리메이트 렌즈(5)의 제조비용이 증대될 수 있다.
그러나, 반사형 형광체(4)가 렌즈(3)의 광축(N1)에 배치되면, 콜리메이트 렌즈(5)는 광축을 중심으로 대칭되게 형성될 수 있고, 콜리메이트 렌즈(5)의 제조비용은 감소될 수 있다.
즉, 반사형 형광체(4)는 렌즈(3)의 광축(N1)에 배치되는 것이 바람직하다.
반사형 형광체(4)는 렌즈(3)의 배면(32)을 마주보는 파장 변환층과, 파장 변환층의 후방에 배치된 반사부을 포함할 수 있다.
파장 변환층은 파장 변환 막으로 구성될 수 있고, Opto ceramic을 포함할 수 있다. 파장 변환층은 반사부 전방에 위치된 상태에서 반사부(2)에서 반사된 광의 파장을 변환할 수 있다. 파장 변환층은 외부에서 블루 계열의 광이 입사되면 황색 계열의 광으로 전환하는 파장 변환막일 수 있다. 파장 변환층은 황색의 Opto ceramic을 포함할 수 있다.
반사부는 플레이트와, 플레이트의 외면에 코팅된 반사코팅층을 포함할 수 있다. 플레이트는 금속(metal)으로 이루어질 수 있다. 반사부는 파장 변환층을 지지할 수 있고, 파장 변환층을 투과한 광은 반사부에 의해 렌즈(3)의 배면(32)을 향해 반사할 수 있다.
블루 계열의 광이 반사부(2)에 의해 반사형 형광체(4)로 반사되면, 파장 변환층의 표면에서는 블루 계열의 광 일부가 표면 반사되고, 블루 계열의 광 중 파장 변환층의 내부로 입사된 광은 파장 변환층 내부에서 여기될 수 있고, 이러한 광은 반사부에 의해 파장 변환층 전방으로 반사될 수 있다.
파장 변환층의 표면에서 표면 반사된 블루 계열의 광과, 파장 변환층 전방으로 출사된 황색 계열의 광은 혼합될 수 있고, 반사형 형광체(4)의 전방으로는 백색 계열의 광이 출사되며, 이러한 백색 계열의 광은 렌즈(2)를 투과하여 렌즈(2) 전방을 향해 출사될 수 있다.
반사형 형광체(4)와 렌즈(3) 사이의 거리(L1)는 차량용 배광기구의 전후 폭을 결정할 수 있고, 반사형 형광체(4)는 열에 의한 렌즈(3)의 손상을 최소화할 수 있는 범위 내에서 렌즈(3)와 근접하게 배치되는 것이 바람직하다.
반사형 형광체(4)에는 반사형 형광체(4)의 방열을 돕는 방열부재(42)가 배치될 수 있다. 방열부재(42)는 반사형 형광체(4)에 접촉되는 접촉판(43)과, 접촉판(43)에 돌출된 방열 핀(44, Fin)을 포함할 수 있다.
접촉판(43)은 반사부의 배면에 면접촉되게 부착될 수 있다.
한편, 반사부(2)는 입사된 광을 반사형 형광체(4)로 반사시키기 위해 구비될 수 있다.
반사부(2)는 렌즈(3)와 일체화되게 렌즈(3)에 구비되는 것이 가능하고, 렌즈(3)와 별도로 렌즈(3)와 이격되게 구비되는 것이 가능하다.
반사부(2)는 반사형 형광체(4)의 배치 위치에 따라 그 위치가 결정될 수 있다. 반사형 형광체(4)가 렌즈(3)의 후방에 배치될 경우, 반사부(2)는 렌즈(3)의 후방에 렌즈(3)와 이격되게 위치되거나, 렌즈(3)의 배면에 구비되거나, 렌즈(3)의 전면에 구비되거나, 렌즈(3)의 전방에 렌즈(3)와 이격되게 위치될 수 있다.
반사부(2)는 렌즈(3)의 후방에 렌즈(3)와 이격되게 구비된 상태에서, 광원기구(1)에서 출사된 광을 반사형 형광체(4)와 렌즈(3)의 사이로 반사시킬 수 있다.
반사부(2)는 렌즈(3)의 배면에 렌즈(3)와 일체로 구비된 상태에서, 광원기구(1)에서 출사된 광을 반사형 형광체(4)와 렌즈(3)의 사이로 반사시킬 수 있다.
반사부(2)는 렌즈(3)의 전면에 렌즈(3)와 일체로 구비된 상태에서, 광원기구(1)에서 출사된 후 렌즈(3)를 투과한 광이 반사형 형광체(4)를 향해 반사되게 렌즈(3)로 반사시킬 수 있다.
반사부(2)는 렌즈(3)의 전방에 렌즈(3)와 이격되게 구비된 상태에서, 광원기구(1)에서 출사된 후 렌즈(3)를 투과한 광이 반사형 형광체(4)를 향해 반사되게 렌즈(3)로 반사시킬 수 있다.
반사부(2)가 렌즈(3)의 후방이나 전방에 렌즈(3)와 이격되게 구비될 경우, 차량용 배광기구의 부품수는 증가될 수 있고, 렌즈(3)와 반사부(2) 사이의 이격 거리로 인해 차량용 배광기구의 크기가 증대될 수 있다.
반사부(2)는 차량용 배광기구의 부품수를 최소화할 수 있으면서 차량용 배광기구의 컴팩트화를 위해 렌즈(3)의 배면(32)이나 전면(31)에 일체로 구비되는 것이 바람직하다.
반사부(2)는 렌즈(3)의 배면 전체나 렌즈(3)의 전면 전체에 구비될 경우, 반사형 형광체(4)에서 반사된 광을 모두 후방으로 반사되게 되고, 반사형 형광체(4)에서 반사된 광은 렌즈(3)의 전방으로 출사되지 못한다.
즉, 반사부(2)는 렌즈(3)의 배면 일부나 렌즈(3)의 전면 일부에 구비되는 것이 바람직하다. 반사부(2)는 렌즈(3)가 충분한 광 출사영역을 확보할 수 있는 크기를 갖는 것이 바람직하다. 반사부(2)는 렌즈(3)의 광축(N1) 이외에 위치되는 것이 바람직하고, 반사부(2)는 렌즈(3)의 광축(N1)과 렌즈(3)의 둘레면(33) 사이에 위치되는 것이 바람직하다.
반사부(2)는 렌즈(3)의 배면 일부 영역에 구비되거나 렌즈(3)의 전면 일부 영역에 구비될 수 있다. 반사부(4)는 광원기구(1)에서 출사된 광을 반사형 형광체(4)로 반사시키도록 구비될 수 있다.
반사부(2)는 입사된 광을 렌즈(3)의 후방으로 반사할 수 있다.
반사부(2)는 반사형 형광체(4)와 렌즈(3)의 거리를 고려하여 그 위치가 결정되는 것이 바람직하다.
반사형 형광체(4)는 렌즈(3)의 배면(32)와 근접하게 배치되는 것이 바람직하므로, 반사부(2)는 렌즈(3)의 전면(31)에 구비되는 것이 바람직하다.
즉, 반사부(4)는 렌즈(3)의 전면 일부 영역에 구비될 수 있고, 광원기구(1) 특히, 리듀서(12)에서 출사된 광은 렌즈(3)를 투과하여 반사부(4)로 입사될 수 있다. 그리고, 반사부(4)에서 반사된 광은 렌즈(3)를 투과하여 반사형 형광체(4)로 입사될 수 있고, 반사형 형광체(4)에 의해 파장이 변화된 광은 렌즈(3)를 투과하여 전방으로 조사될 수 있다. 렌즈(3)는 광이 3차례 투과하는 3-path 렌즈일 수 있고, 차량용 배광기구는 이러한 3-path 렌즈에 의해 컴팩트화가 가능할 수 있다.
반사부(2)는 렌즈(3)의 볼록한 전면(31) 일부에 볼록한 전면(31)을 따라 형성되고, 그 단면 형상이 호 형상으로 형성될 수 있다. 반사부(2)는 렌즈(3)의 전방에서 볼 때, 원형 또는 다각형 형상일 수 있다.
반사부(2)는 렌즈(3)의 전면(31)에 형성된 오목 미러일 수 있다. 반사부(2)는 그 전면이 볼록하고, 그 배면이 오목한 형상일 수 있다.
반사부(2)는 그 전면이 후술하는 콜리메이트 렌즈(5)를 마주볼 수 있고, 렌즈(3)와 콜리메이트 렌즈(5) 사이에서 렌즈(3) 및 콜리메이트 렌즈(5)에 의해 보호될 수 있다.
반사부(2)는 렌즈(3)의 전면(31) 중 렌즈(3)의 광축(N1) 이외에 코팅된 반사코팅층일 수 있다. 또는, 반사부(2)는 렌즈(3)의 전면(31) 중 렌즈(3)의 광축(N1) 이외에 부착된 반사시트일 수 있다.
광 리듀서(12)는 렌즈(3)와 광원(10)의 사이에 배치될 수 있다. 광 리듀서(12)는 렌즈(3)의 배면(32)와 광원(10)의 전면 사이에 렌즈(3) 및 광원(10) 각각과 이격되게 배치될 수 있다.
광 리듀서(12)는 렌즈(3)의 광축(N1)과 이격될 수 있다. 광 리듀서(12)는 일부가 렌즈(3)의 광축(N1)에 위치될 수 있으나, 광 리듀서(12)의 광축(P)은 렌즈(3)의 광축(N1)과 이격될 수 있다.
광 리듀서(12)는 렌즈(3)의 후방에 배치되고 렌즈(3)의 광축(N1)과 평행한 방향으로 광을 출사할 수 있다. 광 리듀서(12)의 광축(P)은 렌즈(3)의 광축(N1)과 평행할 수 있다.
광 리듀서(12)는 광원(10)에서 출사된 광이 투과하면서 광폭이 축소되는 제1 리듀서 렌즈(20)와 제1 리듀서 렌즈(20)와 이격되고 제1 리듀서 렌즈(20)에서 출사된 광이 투과하면서 광폭이 축소되는 제2 리듀서 렌즈(30)를 포함할 수 있다.
제1리듀서 렌즈(20)는 입사면(21)과 출사면(22)을 갖고, 제2리듀서 렌즈(25)는 입사면(26)와 출사면(27)를 갖는다.
제1 리듀서 렌즈(20)의 출사면(22)과 상기 제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26)은 이격될 수 있다. 제1 리듀서 렌즈(20)의 출사면(22)과 상기 제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26)은 렌즈(3)의 광축(N1)와 나란한 방향으로 이격될 수 있다. 제1리듀서 렌즈(20)와 제2리듀서(30)는 공기를 사이에 두고 이격될 수 있다.
제1리듀서 렌즈(20)와 제2리듀서 렌즈(25)는 전후 방향으로 이격될 수 있다. 제1 리듀서 렌즈(20)의 출사면(22)과 상기 제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26)은 전후 방향으로 이격될 수 있다.
제1리듀서 렌즈(20)는 광원(10)과 제2리듀서 렌즈(25) 사이에 위치될 수 있고, 제2리듀서 렌즈(25)는 제1리듀서 렌즈(20)와 렌즈(3) 사이에 위치될 수 있다.
제1리듀서 렌즈(20)의 입사면(21)은 광원(10)을 마주볼 수 있다.
제1 리듀서 렌즈(20)의 광축(P)은 제2 리듀서 렌즈(30)의 광축은 동일할 수 있다.
제2 리듀서 렌즈(30)의 출사면(27)은 제1렌즈(3)의 배면(32)을 마주볼 수 있다. 제2 리듀서 렌즈(30)의 출사면(27)은 방열부재(42)나 반사형 형광체(4)를 마주보지 않는 것이 바람직하다.
제1 리듀서 렌즈(20) 및 제2 리듀서 렌즈(30) 각각은 광이 입사하는 입사면이 볼록할 수 있다. 제1 리듀서 렌즈(20) 및 제2 리듀서 렌즈(30) 각각은 광이 출사되는 출사면이 오목할 수 있다.
제1리듀서 렌즈(20)는 그 배면이 입사면(21)일 수 있고, 입사면(21)은 후방을 향해 볼록한 곡면일 수 있다. 광원(10)에서 입사된 광은 볼록한 입사면(21)에서 굴절될 수 있고, 제1리듀서 렌즈(20)를 투과하는 광은 도 2에 도시된 바와 같이, 그 폭이 점차 감소될 수 있다.
제1리듀서 렌즈(20)는 그 전면이 출사면(22)일 수 있고, 출사면(22)는 후방을 향해 오목하게 함몰된 곡면일 수 있다. 제1리듀서 렌즈(20)는 그 전면 전체가 오목하게 함몰된 출사면(22)으로 구성되는 것이 가능하고, 그 전면 중 중앙 부분만 오목하게 함몰된 출사면(22)으로 구성되는 것도 가능함은 물론이다.
제1리듀서 렌즈(20)의 출사면(22)은 그 일부가 제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26)를 마주볼 수 있다.
제2리듀서 렌즈(25)는 그 배면이 입사면(26)일 수 있고, 입사면(26)은 후방을 향해 볼록한 곡면일 수 있다. 제1리듀서 렌즈(20)에서 출사된 후 제1리듀서 렌즈(20)와 제2리듀서(30) 사이의 공기를 통과한 광은 제2리듀서 렌즈(25)의 볼록한 입사면(26)에서 굴절될 수 있고, 제2리듀서 렌즈(25)를 투과하는 광은 폭이 점차 감소될 수 있다.
제2리듀서 렌즈(25)는 그 전면이 출사면(27)일 있고, 출사면(27)는 후방을 향해 오목하게 함몰된 곡면일 수 있다. 제2리듀서 렌즈(20)는 그 전면 전체가 오목하게 함몰된 출사면(27)으로 구성되는 것이 가능하고, 그 전면 중 중앙 부분만 오목하게 함몰된 출사면(27)으로 구성되는 것도 가능함은 물론이다.
제2리듀서 렌즈(25)의 출사면(27)은 그 전부가 렌즈(3)의 배면(32)를 마주볼 수 있다.
제2리듀서 렌즈(25)의 직경(D2)은 제1 리듀서 렌즈(20)의 직경(D1)보다 작을 수 있다. 제2리듀서 렌즈(25)의 두께(T2)는 상기 제1 리듀서 렌즈(20)의 두께(T1)보다 얇을 수 있다.
제1리듀서 렌즈(20)에서 1차적으로 광이 축소되었기 때문에, 제2리듀서 렌즈(25)는 주변 공간 활용도를 높일 수 있도록 제1리듀서 렌즈(20) 보다 크기가 작게 형성될 수 있다.
제1리듀서 렌즈(20)의 입사면(21)와 제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26)은 곡률이 동일하게 형성되는 것이 가능하고, 서로 상이하게 형성되는 것도 가능하다.
제1리듀서 렌즈(20)를 투과하는 광의 폭이 축소되는 정도는 제1리듀서 렌즈(20)의 입사면(21) 곡률에 크게 영향 받을 수 있고, 제1리듀서 렌즈(20)의 입사면(21) 곡률이 클수록 제1리듀서 렌즈(20)를 투과하는 광의 폭이 축소되는 정도가 클 수 있다.
즉, 제1리듀서 렌즈(20)의 입사면(21) 곡률이 클수록 제2리듀서 렌즈(25), 반사부(2), 렌즈(3) 모두의 크기를 보다 축소할 수 있다.
제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26)에는 제1리듀서 렌즈(20)에서 1차적으로 폭이 축소된 광이 입사될 수 있고, 제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26)은 광이 과도하게 축소되지 않게 형성되는 것이 바람직하다.
제1리듀서 렌즈(20)의 입사면(21) 곡률과 제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26) 곡률이 상이할 경우, 제1리듀서 렌즈(20)의 입사면(21) 곡률은 제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26) 곡률 보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
제1리듀서 렌즈(20)의 출사면(22)와 제2리듀서 렌즈(25)의 출사면(27)은 곡률이 동일하게 형성되는 것이 가능하고, 상이하게 형성되는 것도 가능하다.
제1리듀서 렌즈(20)는 그 출사면(22)의 곡률에 따라 제1리듀서 렌즈(20)에서 출사된 광의 폭을 상이하게 할 수 있다.
제1리듀서 렌즈(20)의 출사면(22)은 그 출사면(22)을 통과한 광이 평행하게 출사되게 하는 곡률을 가질 수 있다. 또한, 제1리듀서 렌즈(20)의 출사면(22)은 그 출사면(22)을 통과한 광이 제1리듀서 렌즈(20)의 출사면(22)과 제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26) 사이에서 그 폭이 점차 축소되게 하는 곡률을 가질 수 있다.
제2리듀서 렌즈(25)는 그 출사면(27)의 곡률에 따라 반사부(2)로 입사되는 광이 폭이 상이할 수 있고, 제2리듀서 렌즈(20)의 출사면(27)은 그 출사면(27)을 통과한 광이 반사부(2)로 평행하게 입사되는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
제1리듀서 렌즈(20)의 출사면(22) 곡률과 제2리듀서 렌즈(25)의 출사면(27) 곡률이 상이할 경우, 제2리듀서 렌즈(25)의 출사면(27) 곡률은 제1리듀서 렌즈(20)의 출사면(22) 곡률 보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 차량용 배광기구는 광 리듀서(12)를 지지하는 광 리듀서 서포터(56, 도 3 참조)을 더 포함할 수 있다.
광 리듀서 서포터(56)는 광 리듀서(12)를 둘러싸는 형상으로 형성될 수 있다. 광 리듀서 서포터(56)는 렌즈(3)의 광축(N1)과 나란한 방향으로 길게 형성될 수 있고, 그 내부에는 광이 투과하는 광 투과로가 형성될 수 있다.
또한, 차량용 배광기구는 렌즈(3)와 콜리메이트 렌즈(5)를 지지하는 렌즈 홀더(58)을 더 포함할 수 있다.
배광부는 포커싱 렌즈(6), 컷오프 쉴드(7), 프로젝션 렌즈(8)를 포함할 수 있다. 또는 배광부는 콜리메이트 렌즈(5)를 더 포함할 수 있다. 콜리메이트 렌즈(5)는 광원부에 포함되거나 배광부에 포함될 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5)는 배면(32)으로 입사한 광을 평행광선으로 출사할 수 있다. 평행광선은 콜리메이트 렌즈(5)의 광축과 평행할 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5)의 배면(52)으로 입사하는 광은 렌즈(3)가 출사하는 광일 수 있다. 렌즈(3)가 출사하는 광은 평행광선이 아닌 방사되는 광일 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5)의 전방에는 포커싱 렌즈(6)가 배치될 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 광축(N2)은 콜리메이트 렌즈(5)의 광축과 일치될 수 있다. 또는, 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)과 콜리메이트 렌즈(5)의 배면(52)은 서로 평행하게 배치될 수 있다.
평행광선은 포커싱 렌즈(6)의 광축(N2)과 평행할 수 있다.
포커싱 렌즈(6)는 전면(61)과, 배면(62)와, 둘레면(63)을 포함할 수 있다. 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)은 평면일 수 있다. 포커싱 렌즈(6)의 배면(62)은 후방을 향해 볼록한 곡면일 수 있다. 포커싱 렌즈(6)는 광축(N2)을 중심으로 대칭된 구조일 수 있다.
포커싱 렌즈(6)는 배면(62)으로 입사된 광을 모아 출사할 수 있다. 포커싱 렌즈(6)는 배면(62)으로 입사된 광을 집중시켜 결상점(S)을 형성할 수 있다. 포커싱 렌즈(6)의 결상점(S)은 포커싱 렌즈(6)의 전방에 형성될 수 있다.
결상점(S)은 기하광학적으로 모든 빛이 모이는 지점을 의미한다. 결상점(S)에는 상 이미지가 형성된다. 결상점(S)에 스크린(9)을 위치시키면 스크린(9)에 상이 맺히게 된다.
포커싱 렌즈(6)는 배면(62)으로 입사된 광을 모아 초점(FF)을 형성할 수 있다. 초점(FF)은 렌즈를 통과한 모든 빛이 한 점으로 모이는 지점을 의미한다. 포커싱 렌즈(6)의 초점(FF)은 포커싱 렌즈(6)의 전방에 형성될 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 전방에는 컷오프 쉴드(7)가 배치될 수 있다. 컷오프 쉴드(7)는 평면부재일 수 있다. 컷오프 쉴드(7)는 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)과 평행하게 배치될 수 있다. 또는, 컷오프 쉴드(7)는 콜리메이트 렌즈(5)의 배면(52)과 평행하게 배치될 수 있다. 또는, 컷오프 쉴드(7)는 포커싱 렌즈(6)의 광축(N2)과 수직하게 배치될 수 있다.
컷오프 쉴드(7)는 포커싱 렌즈(6)의 결상점(S)을 통과하는 광의 일부를 차폐할 수 있다. 컷오프 쉴드(7)의 형태에 따라 결상점(S)을 통과하는 광의 형태가 달라질 수 있다. 따라서, 컷오프 쉴드(7)의 형태를 변화시킴으로서 다양한 형태의 배광을 구현할 수 있다.
컷오프 쉴드(7)는 포커싱 렌즈(6)의 전면(61) 하부를 마주보게 배치될 수 있다. 포커싱 렌즈(6)는 광축(N2)을 기준으로 상부와 하부로 나눌 수 있다. 광축(N2)을 기준으로 위쪽은 상부이고 아래쪽은 하부일 수 있다.
컷오프 쉴드(7)는 평면을 포함하는 부재일 수 있고 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)은 평면일 수 있다. 이 때, 컷오프 쉴드(7)가 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)을 마주보게 배치된다는 의미는, 컷오프 쉴드(7)의 평면과 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)이 서로 평행하게 배치될 수 있다는 의미일 수 있다.
따라서, 컷오프 쉴드(7)는 포커싱 렌즈(6)와 평행하게 배치되고, 포커싱 렌즈(6)의 광축(N2) 아래쪽을 마주보게 배치될 수 있다.
컷오프 쉴드(7)를 포커싱 렌즈(6)의 전면(61) 하부를 마주보게 배치함으로써, 배광부는 로우빔을 구현할 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 결상점(S)은 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)으로부터 일정거리 이격되어 형성될 수 있다. 포커싱 렌즈(6)는 광을 집중시키는 역할을 하므로, 포커싱 렌즈(6)를 통과한 광은 포커싱 렌즈(6)를 통과하기 전보다 크기가 작아질 수 있다.
따라서, 컷오프 쉴드(7)는 포커싱 렌즈(6)보다 크기가 작을 수 있다. 또는, 컷오프 쉴드(7)는 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)보다 크기가 작을 수 있다.
배광부는 프로젝션 렌즈(8)를 더 포함할 수 있다. 프로젝션 렌즈(8)는 전면과, 배면과, 둘레면을 포함할 수 있다. 프로젝션 렌즈(8)의 전면은 전방을 향해 볼록한 곡면일 수 있다. 프로젝션 렌즈(8)의 배면은 평면일 수 있다. 프로젝션 렌즈(8)는 프로젝션 렌즈(8)의 광축을 중심으로 대칭된 구조일 수 있다.
프로젝션 렌즈(8)의 광축은 포커싱 렌즈(6)의 광축(N2)과 일치할 수 있다. 또는, 프로젝션 렌즈(8)의 광축은 콜리메이트 렌즈(5)의 광축과 일치할 수 있다.
프로젝션 렌즈(8)의 배면은 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)과 평행할 수 있다. 또는, 프로젝션 렌즈(8)의 배면은 콜리메이트 렌즈(5)의 배면(52)과 평행할 수 있다.
컷오프 쉴드(7)는 프로젝션 렌즈(8)의 배면 하부를 마주보게 배치될 수 있다. 프로젝션 렌즈(8)는 광축을 기준으로 상부와 하부로 나눌 수 있다. 광축을 기준으로 위쪽은 상부이고 아래쪽은 하부일 수 있다.
컷오프 쉴드(7)는 평면을 포함하는 부재일 수 있고 프로젝션 렌즈(8)의 배면은 평면일 수 있다. 이 때, 컷오프 쉴드(7)가 프로젝션 렌즈(8)의 배면을 마주보게 배치된다는 의미는, 컷오프 쉴드(7)의 평면과 프로젝션 렌즈(8)의 배면이 서로 평행하게 배치될 수 있다는 의미일 수 있다.
따라서, 컷오프 쉴드(7)는 프로젝션 렌즈(8)와 평행하게 배치되고, 프로젝션 렌즈(8)의 광축 아래쪽을 마주보게 배치될 수 있다.
프로젝션 렌즈(8)는 포커싱 렌즈(6)의 결상점(S)이 프로젝션 렌즈(8)와 포커싱 렌즈(6) 사이에 위치하도록 배치될 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 초점(FF)은 포커싱 렌즈(6)의 전방에 형성될 수 있다. 그리고 프로젝션 렌즈(8)는 포커싱 렌즈(6)의 초점(FF)이 프로젝션 렌즈(8)와 포커싱 렌즈(6) 사이에 위치하도록 배치될 수 있다. 배광부는 X축을 따라, 콜리메이트 렌즈(5), 포커싱 렌즈(6), 컷오프 쉴드(7), 프로젝션 렌즈(8) 순서로 배치될 수 있다.
광원부와 배광부는 하나의 배광기구를 구성할 수 있다. 배광기구는 X축 방향을 따라 광원부와 배광부 순서로 배치될 수 있다.
렌즈(3)의 광축(N1)과 콜리메이트 렌즈(5)의 광축은 서로 일치할 수 있다. 또한, 렌즈(3)의 광축(N1)과 포커싱 렌즈(6)의 광축(N2)은 서로 일치할 수 있다.
렌즈(3), 콜리메이트 렌즈(5), 포커싱 렌즈(6) 및 프로젝션 렌즈(8)의 광축(N)은 서로 일치할 수 있다.
렌즈(3)로부터 방사형으로 출사되는 광이 콜리메이트 렌즈(5)의 배면(52)으로 입사되기 때문에 콜리메이트 렌즈(5)는 렌즈(3)보다 크기가 크게 형성될 수 있다. 또한, 포커싱 렌즈(6)는 렌즈(3)보다 크기가 크게 형성될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다. 이하, 광원(10)은 블루 계열의 광을 출사하고, 반사형 형광체(4)는 블루 계열의 광을 황색 계열의 광으로 파장 전환하는 예를 들어 설명한다.
먼저, 광원(10)이 온되면, 광원(10)에서는 블루 계열의 광(A)이 출사될 수 있고, 광원(10)에서 출사된 광(A)은 평행하게 광 리듀서(12)로 입사될 수 있다.
광원(10)에서 평행하게 출사된 광(A)은 제1리듀서 렌즈(20)의 입사면(21)로 입사될 수 있고, 제1리듀서 렌즈(20)의 입사면(21)에서 굴절되어 그 광폭이 축소될 수 있다.
제1리듀서 렌즈(20)의 입사면(21)에서 굴절된 광은 제1리듀서 렌즈(20)를 투과하여 제1리듀서 렌즈(20)의 출사면(22)으로 출사될 수 있다.
제1리듀서 렌즈(20)의 출사면(22)으로 출사되는 광(B)은 평행하게 제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26)으로 입사되거나 제1리듀서 렌즈(20)의 출사면(22)과 제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26) 사이에서 폭이 점차 축소되어 제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26)으로 입사될 수 있다.
제2리듀서 렌즈(25)의 입사면(26)으로 입사된 광은 제2리듀서 렌즈(25)를 투과할 수 있고, 제2리듀서 렌즈(25)의 출사면(27)을 통해 평행하게 출사될 수 있다.
즉, 광원(10)에서 출사된 광(A)은 제1리듀서 렌즈(20)와, 제1리듀서(20)와 제2리듀서 사이의 공기와, 제2리듀서 렌즈(25)를 순차적으로 투과하면서 그 폭이 축소되고, 그 폭이 축소된 광(C)은 렌즈(2)의 배면(32)으로 평행하게 입사될 수 있다.
렌즈(2)의 배면(32)으로 입사된 광(D)은 렌즈(2) 중 반사부(2)의 후방 영역을 투과하여 반사부(2)의 배면으로 입사될 수 있고, 반사부(2)의 배면에서 렌즈(3)로 반사될 수 있다.
반사부(2)에서 반사된 광(E)은 렌즈(2)의 광축(N1)을 향하는 방향으로 반사될 수 있고, 렌즈(3)의 배면(32)에서 굴절될 수 있다.
렌즈(3)의 배면(32)에서 굴절된 광(F)은 렌즈(3)의 배면(32)과 반사형 형광체 사이를 통과하여 반사형 형광체(4)로 입사될 수 있다.
반사형 형광체(4)로 입사된 광은 반사형 형광체(4)에 의해 파장이 변화되고, 반사형 형광체(4)에서는 백색 계열의 광(F)이 렌즈(3)의 배면(32)으로 조사될 수 있다.
반사형 형광체(4)에서 렌즈(3)의 배면(32)으로 조사된 광은 렌즈(32)를 투과할 수 있고, 이러한 광(G)은 렌즈(31)의 전면(31)을 투과한 후 콜리메이트 렌즈(5)의 배면(52)을 통해 콜리메이트 렌즈(5)로 입사될 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5)로 입사된 광은 콜리메이트 렌즈(5)를 투과하고, 콜리메이트 렌즈(5)의 전면(51)에서 굴절되어 콜리메이트 렌즈(5)의 전방으로 평행하게 출사될 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5)의 전방으로 출사된 광(H)은 평행광선일 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5)의 전방으로 출사된 광(H)은 포커싱 렌즈(6)의 배면(62)을 통해 포커싱 렌즈(6)로 입사될 수 있다.
포커싱 렌즈(6)로 입사된 광(I)은 포커싱 렌즈(6)를 투과하고, 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)에서 굴절되고 집중되어 포커싱 렌즈(6)의 전방으로 출사될 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 전방으로 출사된 광(J)은 결상점(S)과 초점(FF)을 통과할 수 있다, 포커싱 렌즈(6)의 전방으로 출사된 광(J) 중 일부는 결상점(S)에 배치된 컷오프 쉴드(7)에 의해 차폐될 수 있다.
컷오프 쉴드(7)는 포커싱 렌즈(6)의 전면(61) 하부와 마주보게 배치될 수 있다. 결상점(S)에서, 포커싱 렌즈(6)의 전방으로 출사된 광(J) 중 포커싱 렌즈(6)의 광축보다 아래를 통과하는 광은 컷오프 쉴드(7)에 의해 차폐될 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 전방으로 출사된 광(J) 중 컷오프 쉴드(7)에 의해 차폐되지 않은 광(K)은, 결상점(S)에서 포커싱 렌즈(6)의 광축(N2)보다 위를 통과하는 광일 수 있다.
컷오프 쉴드(7)에 의해 차폐되지 않은 광(K)은 초점(FF)을 지나며 한점으로 모였다가 포커싱 렌즈(6)의 광축(N2) 아래 영역으로 출사할 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 광축(N2) 아래 영역으로 출사된 광(L)은 프로젝션 렌즈(8)의 배면을 통해 프로젝션 렌즈(8)로 입사될 수 있다.
프로젝션 렌즈(8)로 입사된 광(M)은 프로젝션 렌즈(8)를 투과하고, 프로젝션 렌즈(8)의 전면에서 굴절되어 프로젝션 렌즈(8)의 전방으로 평행하게 출사될 수 있다.
프로젝션 렌즈(8)의 전방으로 출사된 광은 로우빔일 수 있다. 또한, 프로젝션 렌즈(8)의 전방으로 출사된 광은 평행광선일 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 차량용 배광기구의 일부 구성을 개략적으로 도시한 사시도, 도 7은 본 발명의 제1 실시 예에 포함되는 플레인 컷오프 쉴드와 그에 따라 스크린에 맺히는 상을 나타낸 것이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 포함되는 컷오프 컷오프 쉴드와 그에 따라 스크린에 맺히는 상을 나타낸 것이다.
도 6에는 콜리메이트 렌즈(5), 포커싱 렌즈(6), 컷오프 쉴드(7), 프로젝션 렌즈(8) 및 스크린(9)을 나타낸 것이다. 결상점(S)에 배치되는 컷오프 쉴드(7)의 형태에 따라 다양한 배광이 구현될 수 있고, 이는 프로젝션 렌즈(8) 전방에 스크린(9)을 배치함으로써 확인할 수 있다.
도 7의 (a)는 직사각형 형태의 플레인 컷오프 쉴드(7)를 나타낸 것이다. 도 7의 (b)는 도 7의 (a)에 나타난 컷오프 쉴드(7)를 배광부에 배치하였을 때, 스크린(9)에 맺히는 상을 나타낸 것이다. 플레인 컷오프 쉴드(7)를 포커싱 렌즈(6)의 결상점(S)에 배치하면, 스크린(9)에는 도 7의 (b)와 같은 배광특성이 구현될 수 있다.
플레인 컷오프 쉴드(7)가 광을 차폐한 영역은 스크린(9)의 V 영역으로 어둡게 나타날 수 있고, 플레인 컷오프 쉴드(7)가 광을 차폐하지 않은 영역은 스크린(9)의 W 영역으로 밝게 나타날 수 있다.
도 8의 (a)는 직사각형 형태의 컷오프 쉴드(7)의 일부 영역이 제거된 컷오프 컷오프 쉴드(7)를 나타낸 것이다. 도 8의 (b)는 도 8의 (a)에 나타난 컷오프 쉴드(7)를 배광부에 배치하였을 때, 스크린(9)에 맺히는 상을 나타낸 것이다. 컷오프 컷오프 쉴드(7)를 포커싱 렌즈(6)의 결상점(S)에 배치하면, 스크린(9)에는 도 8의 (b)와 같은 배광특성이 구현될 수 있다.
컷오프 컷오프 쉴드(7)가 광을 차폐한 영역은 스크린(9)의 V 영역으로 어둡게 나타날 수 있고, 컷오프 컷오프 쉴드(7)가 광을 차폐하지 않은 영역은 스크린(9)의 W 영역으로 밝게 나타날 수 있다. 또한, 컷오프 컷오프 쉴드(7)를 사용함으로써 V 영역과 W 영역의 경계에 컷오프 형태가 반영될 수 있다.
따라서, 배광 목적에 따라 컷오프 쉴드(7)의 형태를 선택함으로써, 로우빔을 비롯한 다양한 형태의 배광을 구현할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 도시된 구성도, 도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 차량용 배광기구의 광 경로가 도시된 구성도이다.
이하, 앞서 설명한 실시 예와 상이한 구성 및 작용에 대해서 설명하고, 앞서 설명한 실시 예와 동일하거나 유사한 구성은 중복된 설명을 피하기 위해 생략한다.
제1 실시 예에 따른 배광기구는, 반사부를 구비한 렌즈(3)와 콜리메이트 렌즈(5)가 별도의 구성일 수 있다. 반면 제2 실시 예에 따른 배광기구는 하나의 렌즈로 제1 실시 예의 렌즈(3)와 콜리메이트 렌즈(5)의 기능을 구현할 수 있다.
제2 실시 예에 따른 콜리메이트 렌즈(5')는 제1 실시 예에 따른 콜리메이트 렌즈(5')보다 두께가 두꺼울 수 있다. 또는, 제2 실시 예에 따른 콜리메이트 렌즈(5')의 둘레면(53')의 폭은, 제1 실시 예에 따른 콜리메이트 렌즈(5)의 둘레면(53)의 폭보다 클 수 있다.
제2 실시 예에 따른 콜리메이트 렌즈(5')는 전면(51')에 반사부(2')를 구비할 수 있다. 따라서, 제2 실시 예에 따른 콜리메이트 렌즈(5')는 배면(52')을 통해 입사된 광을 반사형 형광체(4)로 반사하는 기능을 할 수 있다. 또한 제2 실시 예에 따른 콜리메이트 렌즈(5')는 반사형 형광체(4)로부터 출사되고, 콜리메이트 렌즈(5')의 배면(52')으로 입사되는 빛을 평행광선으로 출사할 수 있다.
이하, 제2 실시 예에 따른 배광기구의 작용을 제1 실시 예와 차이점을 중심으로 설명하면 다음과 같다.
광원에서 출사된 광(A)은 제1리듀서 렌즈(20)와, 제1리듀서와 제2리듀서 사이의 공기와, 제2리듀서 렌즈(25)를 순차적으로 투과하면서 그 폭이 축소되고, 그 폭이 축소된 광(C)은 콜리메이트 렌즈(5')의 배면(52')으로 평행하게 입사될 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5')의 배면(52')으로 입사된 광(D')은 콜리메이트 렌즈(5') 중 반사부(2')의 후방 영역을 투과하여 반사부(2')의 배면으로 입사될 수 있고, 반사부(2)의 배면에서 콜리메이트 렌즈(5')로 반사될 수 있다.
반사부(2')에서 반사된 광(E')은 콜리메이트 렌즈(5')의 광축(N')을 향하는 방향으로 반사될 수 있고, 콜리메이트 렌즈(5')의 배면(52')에서 굴절될 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5')의 배면(52')에서 굴절된 광(F')은 콜리메이트 렌즈(5')의 배면(52')과 반사형 형광체(4) 사이를 통과하여 반사형 형광체(4)로 입사될 수 있다.
반사형 형광체(4)로 입사된 광은 반사형 형광체(4)에 의해 파장이 변화되고, 반사형 형광체(4)에서는 백색 계열의 광(F')이 콜리메이트 렌즈(5')의 배면(52')으로 조사될 수 있다.
반사형 형광체(4)에서 콜리메이트 렌즈(5')의 배면(52')으로 조사된 광은 콜리메이트 렌즈(5')를 투과할 수 있고, 이러한 광(G')은 콜리메이트 렌즈(5')의 전면(51')에서 굴절되어 콜리메이트 렌즈(5')의 전방으로 평행하게 출사될 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5')의 전방으로 출사된 광(H')은 평행광선일 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5')의 전방으로 출사된 광(H')은 포커싱 렌즈(6)의 배면(62)을 통해 포커싱 렌즈(6)로 입사될 수 있다.
이하, 앞서 설명한 실시 예와 상이한 구성 및 작용에 대해서 설명하고, 앞서 설명한 실시 예와 동일하거나 유사한 구성은 중복된 설명을 피하기 위해 생략한다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 도시된 사시도, 도 12는 도 11에 도시된 Q-Q선 단면도, 도 13은 도 12에 광 경로를 도시한 단면도이다.
도 11 내지 도 13을 참조하여 설명하면, 제3 실시 예에 따른 배광기구는 포커싱 렌즈(6), 쉴드(100) 및 미러(200)를 포함할 수 있다.
포커싱 렌즈(6)는 배면(62)으로 입사된 광을 집중시켜 전방에 결상점을 형성할 수 있다.
쉴드(100)는 포커싱 렌즈(6)가 형성하는 결상점에 배치될 수 있고, 결상점을 통과하는 광의 일부가 투과하는 개구부가 형성될 수 있다.
미러(200)는 개구부를 통과한 광의 적어도 일부를 포커싱 렌즈(6) 전방으로 반사시킬 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 전면(61)은 평면(flat surface)이나 후방을 향해 함몰된 곡면일 수 있다. 또는, 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)의 일부는 평면이고, 전면(61)의 나머지는 후방을 향해 함몰된 곡면일 수 있다.
쉴드(100)는 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)과 마주보게 배치될 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 전면(61)이 평면인 경우, 쉴드(100)는 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)과 평행하도록 배치될 수 있다.
쉴드(100)에 형성되는 개구부는 복수일 수 있다. 쉴드(100)는 포커싱 렌즈(6)의 광축보다 상부에 형성되는 상부 개구부(110)를 포함할 수 있다. 또한, 쉴드(100)는 포커싱 렌즈(6)의 광축보다 하부에 형성되는 하부 개구부(120)를 포함할 수 있다.
포커싱 렌즈(6), 쉴드(100) 및 미러(200)는, 포커싱 렌즈(6)의 배면(62)으로 입사된 광이 출사되는 방향을 따라 포커싱 렌즈(6), 쉴드(100) 및 미러(200) 순서로 배치될 수 있다.
미러(200)는 포커싱 렌즈(6)의 광축과 평행하도록 배치될 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 전면(61)이 평면인 경우, 미러(200)는 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)과 수직하도록 배치될 수 있다.
미러(200)는 포커싱 렌즈(6)가 형성하는 결상점을 통과하는 광을 반사시키는 반사면을 포함할 수 있다.
미러(200)는 쉴드(100)의 하부 개구부(120)를 통과한 광을 반사시키도록 배치될 수 있다.
미러(200)의 반사면은 포커싱 렌즈(6)의 광축으로부터 일정거리 이격되게 배치될 수 있다.
제3 실시 예에 따른 배광기구는 포커싱 렌즈(6) 후방에 배치되고, 배면(52)으로 입사된 광을 평행광선으로 출사하는 콜리메이트 렌즈(5)를 더 포함할 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5)의 배면(52)은 평면(flat surface)이나 전방을 향해 함몰된 곡면일 수 있다. 또는, 콜리메이트 렌즈(5)의 배면(52)의 일부는 평면이고, 배면(52)의 나머지는 전방을 향해 함몰된 곡면일 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5)는 콜리메이트 렌즈(5)의 전면(51)이 포커싱 렌즈(6)의 배면(62)과 마주보게 배치될 수 있다.
포커싱 렌즈(6)는 전면(61)이 평면일 수 있고, 콜리메이트 렌즈(5)는 배면(52)이 평면일 수 있다. 그리고 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)과 콜리메이트 렌즈(5)의 배면(52)은 서로 평행할 수 있다.
제3 실시 예에 따른 배광기구는 포커싱 렌즈(6) 전방에 배치되는 프로젝션 렌즈(8)를 더 포함할 수 있다.
프로젝션 렌즈(8)의 배면(82)은 평면(flat surface)이나 전방을 향해 함몰된 곡면일 수 있다. 또는, 프로젝션 렌즈(8)의 배면(82)의 일부는 평면이고, 배면(82)의 나머지는 전방을 향해 함몰된 곡면일 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 광축과 프로젝션 렌즈(8)의 광축과 콜리메이트 렌즈(5)의 광축은 서로 일치할 수 있다.
포커싱 렌즈(6)는 전면(61)이 평면일 수 있고, 프로젝션 렌즈(8)의 배면(82)은 평면일 수 있다. 그리고 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)과 프로젝션 렌즈(8)의 배면(82)은 서로 평행할 수 있다.
쉴드(100)는 프로젝션 렌즈(8)의 배면(82)을 마주보도록 배치될 수 있다.
프로젝션 렌즈(8)의 배면(82)이 평면인 경우, 쉴드(100)는 프로젝션 렌즈(8)의 배면(82)과 평행하도록 배치될 수 있다.
미러(200)는 콜리메이트 렌즈(5)의 광축과 평행하도록 배치될 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5)의 배면(52)이 평면인 경우, 미러(200)는 콜리메이트 렌즈(5)의 배면(52)과 수직하도록 배치될 수 있다.
미러(200)의 반사면은 콜리메이트 렌즈(5)의 광축으로부터 일정거리 이격되게 배치될 수 있다.
미러(200)는 프로젝션 렌즈(8)의 광축과 평행하도록 배치될 수 있다.
프로젝션 렌즈(8)의 배면(82)이 평면인 경우, 미러(200)는 프로젝션 렌즈(8)의 배면(82)과 수직하도록 배치될 수 있다.
미러(200)의 반사면은 프로젝션 렌즈(8)의 광축으로부터 일정거리 이격되게 배치될 수 있다.
미러(200)는 쉴드(100)의 하부 개구부(120)를 통과한 광을 반사시키도록 배치될 수 있고, 미러(200)가 반사한 광은 프로젝션 렌즈(8)의 배면(82)으로 입사할 수 있다. 그리고 미러(200)가 반사한 광은 프로젝션 렌즈(8)의 광축 아래의 영역으로 입사할 수 있다.
쉴드(100)의 상부 개구부(110)를 통과한 광은 프로젝션 렌즈(8)의 광축 아래의 영역으로 입사할 수 있다.
프로젝션 렌즈(8)의 광축 아래로 입사된 광은 로우빔으로 출사될 수 있다.
로우빔의 밝기는, 쉴드(100)의 상부 개구부(110)를 통과한 광으로 인한 밝기와 미러(200)가 반사한 광으로 인한 밝기가 더해진 밝기일 수 있다.
포커싱 렌즈(6)는 전방으로 초점을 형성할 수 있다. 그리고 포커싱 렌즈(6)가 형성하는 초점은 프로젝션 렌즈(8)와 포커싱 렌즈(6) 사이에 위치할 수 있다.
포커싱 렌즈(6)가 형성하는 초점이 프로젝션 렌즈(8)의 배면(82)보다 앞에 위치하는 경우, 쉴드(100)의 상부 개구부(110)를 통과한 광은 프로젝션 렌즈(8)의 광축 위로 입사할 수 있다. 그리고 프로젝션 렌즈(8)의 광축 위로 입사한 광은 프로젝션 렌즈(8)의 광축 위로 출사될 수 있다. 프로젝션 렌즈(8)의 광축 위로 광이 출사되는 경우, 로우빔이 구현되지 못할 수 있다.
따라서, 로우빔을 구현하기 위해서 프로젝션 렌즈(8)는 포커싱 렌즈(6)가 형성하는 초점이 포커싱 렌즈(6)와 프로젝션 렌즈(8) 사이에 위치하도록 배치되는 것이 바람직하다.
포커싱 렌즈(6), 쉴드(100), 미러(200) 및 프로젝션 렌즈(8)는, 포커싱 렌즈(6)의 배면(62)으로 입사된 광이 출사되는 방향을 따라 포커싱 렌즈(6), 쉴드(100), 미러(200) 및 프로젝션 렌즈(8) 순서로 배치될 수 있다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다. 이하, 광원으로부터 출사된 광이 콜리메이트 렌즈(5)의 후방으로 입사하는 예를 들어 설명한다.
콜리메이트 렌즈(5)로 입사된 광은 콜리메이트 렌즈(5)를 투과하고, 콜리메이트 렌즈(5)의 전면(51)에서 굴절되어 콜리메이트 렌즈(5)의 전방으로 평행하게 출사될 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5)의 전방으로 출사된 광(H)은 평행광선일 수 있다.
콜리메이트 렌즈(5)의 전방으로 출사된 광(H)은 포커싱 렌즈(6)의 배면(62)을 통해 포커싱 렌즈(6)로 입사될 수 있다.
포커싱 렌즈(6)로 입사된 광(I)은 포커싱 렌즈(6)를 투과하고, 포커싱 렌즈(6)의 전면(61)에서 굴절되고 집중되어 포커싱 렌즈(6)의 전방으로 출사될 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 전방으로 출사된 광(J)은 결상점(S)과 초점(FF)을 통과할 수 있다, 포커싱 렌즈(6)의 전방으로 출사된 광(J) 중 일부는 결상점(S)에 배치된 쉴드(100)에 의해 차폐될 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 전방으로 출사된 광(J) 중 일부는 쉴드(100)에 형성된 상부 개구부(110)를 통과하는 광(K1)일 수 있다.
포커싱 렌즈(6)의 전방으로 출사된 광(J) 중 일부는 쉴드(100)에 형성된 하부 개구부(120)를 통과하는 광(K2)일 수 있다.
상부 개구부(110)를 통과한 광(K1)은 초점(FF)을 지나며 한점으로 모였다가 포커싱 렌즈(6)의 광축(N2) 아래 영역으로 출사될 수 있다.
상부 개구부(110)를 통과하고 포커싱 렌즈(6)의 초점(FF)을 통과한 광(L1)은 프로젝션 렌즈(8)의 배면(82)을 통해 프로젝션 렌즈(8)로 입사될 수 있다.
프로젝션 렌즈(8)로 입사된 광은 프로젝션 렌즈(8)를 투과하고, 프로젝션 렌즈(8)의 전면(81)에서 굴절되어 프로젝션 렌즈(8)의 전방으로 평행하게 출사될 수 있다.
프로젝션 렌즈(8)의 전방으로 출사된 광(M1)은 로우빔일 수 있다. 또한, 프로젝션 렌즈(8)의 전방으로 출사된 광(M1)은 평행광선일 수 있다.
그리고 하부 개구부(120)를 통과한 광(K2)은 미러(200)에 입사될 수 있다. 미러(200)는 하부 개구부(120)를 통과한 광(K2)을 프로젝션 렌즈(8)를 향해 반사할 수 있다.
미러(200)에서 반사된 광(L2)은 포커싱 렌즈(6)의 초점(FF)을 통과하지 않고 프로젝션 렌즈(8)로 입사될 수 있다.
프로젝션 렌즈(8)로 입사된 광은 프로젝션 렌즈(8)를 투과하고, 프로젝션 렌즈(8)의 전면(81)에서 굴절되어 프로젝션 렌즈(8)의 전방으로 평행하게 출사될 수 있다.
프로젝션 렌즈(8)의 전방으로 출사된 광(M2)은 로우빔일 수 있다. 또한, 프로젝션 렌즈(8)의 전방으로 출사된 광(M2)은 평행광선일 수 있다.
쉴드(100)의 상부 개구부(110)를 통과하여 프로젝션 렌즈(8)의 전방으로 출사되는 광(M1)과 쉴드(100)의 하부 개구부(120)를 통과하여 프로젝션 렌즈(8)의 전방으로 출사되는 광(M2)은 서로 중첩될 수 있고, 이로 인해 프로젝션 렌즈(8)를 통해 출사되는 광량이 증가할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 차량용 배광기구에 포함되는 쉴드(100)와 미러(200)가 도시된 사시도, 도 15는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 차량용 배광기구에 포함되는 쉴드(100)와 미러(200)가 도시된 사시도, 도 16은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 차량용 배광기구에 포함되는 쉴드(100)와 미러(200)가 도시된 사시도이다.
본 발명의 제3 실시 예에 따르면, 미러(200)와 쉴드(100)는 하나의 어셈블리를 형성할 수 있다.
미러(200)와 쉴드(100)는 일체로서 어셈블리를 형성할 수 있다. 또는, 미러(200)는 일측이 쉴드(100)에 부착될 수 있고 하나의 어셈블리를 형성할 수 있다.
미러(200)와 쉴드(100)는 서로 직교하게 위치할 수 있다. 그리고 미러(200)의 반사면과 쉴드(100)는 서로 직교하게 위치할 수 있다.
쉴드(100)는 상부 개구부(110)와 하부 개구부(120)를 포함할 수 있고, 쉴드(100)와 미러(200)가 연결되는 부분은 상부 개구부(110)와 하부 개구부(120) 사이에 위치할 수 있다.
또는, 미러(200)와 쉴드(100)는 별개의 구성으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 미러(200)와 쉴드(100)가 이격된 경우, 배광기구는 미러(200)를 고정시키기 위한 고정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 실시 예에 따르면, 쉴드(100)는 개구부가 형성된 메인 쉴드(100a) 및 개구부의 일부를 막고 미러(200)가 장착된 미러 쉴드(100b)를 포함할 수 있다.
메인 쉴드(100a)는 하나의 개구부가 형성될 수 있다.
미러 쉴드(100b)는 메인 쉴드(100a)와 결합할 수 있다. 메인 쉴드(100a)와 미러 쉴드(100b)가 결합하면, 메인 쉴드(100a)의 개구부는 미러 쉴드(100b)에 의해 상부 개구부(110)와 하부 개구부(120)로 나뉠 수 있다.
미러(200a)는 미러 쉴드(100b)에 장착될 수 있다. 또는, 미러(200a)와 미러 쉴드(100b)는 일체를 이룰 수 있다. 또는, 미러(200a)는 일측이 미러 쉴드(100b)에 부착될 수 있다.
본 발명의 제5 실시 예에 따르면, 쉴드(100)는 미러 안착부(130)가 돌출 형성될 수 있고 미러(200b)는 미러 안착부(130)에 안착될 수 있다.
쉴드(100)는 상부 개구부(110)와 하부 개구부(120)를 포함할 수 있고, 미러 안착부(130)가 돌출되는 부분은 상부 개구부(110)와 하부 개구부(120) 사이에 위치할 수 있다.
미러 안착부(130)는 개구부를 포함할 수 있다. 미러(200b)는 미러 안착부(130)에 안착될 수 있다.
또는, 미러(200b)는 미러 안착부(130)에 포함된 개구부에 안착될 수 있다.
미러(200b)가 미러 안착부(130)에 안착되면, 미러(200b)의 반사면은 미러 안착부(130) 외부로 노출될 수 있다. 미러 안착부(130) 외부로 노출된 반사면은, 쉴드(100)의 하부 개구부(120)를 통과한 광을 반사시킬 수 있다.
도 17은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 예시도, 도 18은 본 발명의 제6 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 예시도, 도 19는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 다른 예시도, 도 20은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 예시도, 도 21은 본 발명의 제7 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 다른 예시도, 도 22는 본 발명의 제8 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 예시도, 도 23은 본 발명의 제8 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광을 나타낸 다른 예시도이다.
프로젝션 렌즈(8) 전방에 스크린(9)을 배치하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 배광기구가 구현하는 배광의 형태를 확인할 수 있다.
도 17의 (a)는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 차량용 배광기구의 쉴드(100), 미러(200) 및 프로젝션 렌즈(8)가 도시되어 있다. 도 17의 (b)는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 차량용 배광기구의 프로젝션 렌즈(8)의 전방에 스크린(9)을 배치하였을 때 구현되는 배광(500)을 나타낸 것이다.
본 발명의 제6 실시 예에 따른 차량용 배광기구는 미러(200)를 승강시키는 미러 무빙기구(미도시)를 더 포함할 수 있다. 미러 무빙기구는 미러(200)를 상승시키거나 하강시킬 수 있다.
도 18의 (a)는 쉴드(100), 미러(200) 및 프로젝션 렌즈(8)가 도시되어 있고, 미러(200) 승강기구가 미러(200)를 상승시켰을 때를 도시한 것이다. 도 18의 (b)는 프로젝션 렌즈(8)의 전방에 스크린(9)을 배치하고, 미러(200) 승강기구가 미러(200)를 상승시켰을 때 구현되는 배광(510)을 나타낸 것이다.
미러(200)를 상승시키지 않았을 때 구현되는 배광(500)과 대비하면, 미러(200) 승강기구가 미러(200)를 상승시켰을 때 구현되는 배광(510)은 미러(200)를 상승시키지 않았을 때 구현되는 배광(500)보다 아래(-Y축 방향)로 평행이동한 형태로 구현될 수 있다.
도 19의 (a)는 쉴드(100), 미러(200) 및 프로젝션 렌즈(8)가 도시되어 있고, 미러(200) 승강기구가 미러(200)를 하강시켰을 때를 도시한 것이다. 도 19의 (b)는 프로젝션 렌즈(8)의 전방에 스크린(9)을 배치하고, 미러(200) 승강기구가 미러(200)를 하강시켰을 때 구현되는 배광(520)을 나타낸 것이다.
미러(200)를 상승시키지 않았을 때 구현되는 배광(500)과 대비하면, 미러(200) 승강기구가 미러(200)를 하강시켰을 때 구현되는 배광(520)은 미러(200)를 상승시키지 않았을 때 구현되는 배광(500)보다 위(+Y축 방향)로 평행이동한 형태로 구현될 수 있다.
본 발명의 제7 실시 예에 따른 차량용 배광기구는 미러(200)를 회전축(R1)을 중심으로 회전시키는 미러 회전기구(미도시)를 더 포함할 수 있다.
미러 회전기구의 회전축(R1)은 쉴드(100)와 평행할 수 있다.
도 20의 (a)는 쉴드(100), 미러(200) 및 프로젝션 렌즈(8)가 도시되어 있고, 미러 회전기구가 미러(200)의 반사면과 쉴드(100)의 하부 개구부(120)가 이루는 각도가 작아지도록 미러(200)를 회전시켰을 때를 도시한 것이다. 도 20의 (b)는 프로젝션 렌즈(8)의 전방에 스크린(9)을 배치하고, 도 20의 (a)가 구현하는 배광(530)을 나타낸 것이다.
미러(200)를 회전시키지 않았을 때 구현되는 배광(500)과 대비하면, 미러(200)의 반사면과 쉴드(100)의 하부 개구부(120)가 이루는 각도가 작아지도록 미러(200)를 회전시켰을 때 구현되는 배광(530)은 미러(200)를 회전시키지 않았을 때 구현되는 배광(500)보다 아래(-Y축 방향)로 평행이동한 형태로 구현될 수 있다.
도 21의 (a)는 쉴드(100), 미러(200) 및 프로젝션 렌즈(8)가 도시되어 있고, 미러 회전기구가 미러(200)의 반사면과 쉴드(100)의 하부 개구부(120)가 이루는 각도가 커지도록 미러(200)를 회전시켰을 때를 도시한 것이다. 도 21의 (b)는 프로젝션 렌즈(8)의 전방에 스크린(9)을 배치하고, 도 21의 (a)가 구현하는 배광(540)을 나타낸 것이다.
미러(200)를 회전시키지 않았을 때 구현되는 배광(500)과 대비하면, 미러(200)의 반사면과 쉴드(100)의 하부 개구부(120)가 이루는 각도가 커지도록 미러(200)를 회전시켰을 때 구현되는 배광(540)은 미러(200)를 회전시키지 않았을 때 구현되는 배광(500)보다 위(+Y축 방향)로 평행이동한 형태로 구현될 수 있다.
본 발명의 제8 실시 예에 따른 차량용 배광기구는 미러(200)를 회전축(R2)을 중심으로 회전시키는 미러 회전기구(미도시)를 더 포함할 수 있다.
미러 회전기구의 회전축(R2)은 포커싱 렌즈의 광축과 평행할 수 있다.
도 22의 (a)는 쉴드(100), 미러(200) 및 프로젝션 렌즈(8)가 도시되어 있고, 프로젝션 렌즈(8) 위치에서 쉴드(100)를 바라보았을 때, 미러 회전기구가 미러(200)를 시계방향으로 회전시켰을 때를 도시한 것이다. 도 22의 (b)는 프로젝션 렌즈(8)의 전방에 스크린(9)을 배치하고, 도 22의 (a)가 구현하는 배광(550)을 나타낸 것이다.
미러(200)를 회전시키지 않았을 때 구현되는 배광(500)과 대비하면, 미러 회전기구가 미러(200)를 시계방향으로 회전시켰을 때 구현되는 배광(550)은 미러(200)를 회전시키지 않았을 때 구현되는 배광(500)보다 왼쪽(-Z축 방향)으로 회전이동한 형태로 구현될 수 있다.
도 23의 (a)는 쉴드(100), 미러(200) 및 프로젝션 렌즈(8)가 도시되어 있고, 프로젝션 렌즈(8) 위치에서 쉴드(100)를 바라보았을 때, 미러 회전기구가 미러(200)를 반시계방향으로 회전시켰을 때를 도시한 것이다. 도 23의 (b)는 프로젝션 렌즈(8)의 전방에 스크린(9)을 배치하고, 도 23의 (a)가 구현하는 배광(560)을 나타낸 것이다.
미러(200)를 회전시키지 않았을 때 구현되는 배광(500)과 대비하면, 미러 회전기구가 미러(200)를 반시계방향으로 회전시켰을 때 구현되는 배광(560)은 미러(200)를 회전시키지 않았을 때 구현되는 배광(500)보다 오른쪽(+Z축 방향)으로 회전이동한 형태로 구현될 수 있다.
도 24는 본 발명의 제9 실시 예에 따른 차량용 배광기구에 포함되는 쉴드(100)와 셔터 미러(300)가 도시된 사시도이다.
본 발명의 제9 실시 예에 따른 차량용 배광기구는 셔터 미러(300)와 미러 회전기구(미도시)를 포함할 수 있다.
셔터 미러(300)는 복수개의 단위 미러(300a, 300b, 300c, 300d)를 포함할 수 있다. 그리고 미러 회전기구는 복수개의 단위 미러(300a, 300b, 300c, 300d)를 선택적으로 회전시킬 수 있다.
단위 미러(300a, 300b, 300c, 300d)는 쉴드에 형성된 하부 개구부의 일부를 개폐할 수 있다. 셔터 미러(300)의 모든 단위 미러(300a, 300b, 300c, 300d)가 열린 경우, 하부 개구부(120)는 완전히 개방될 수 있다. 그리고 셔터 미러(300)의 모든 단위 미러(300a, 300b, 300c, 300d)가 닫힌 경우, 하부 개구부(120)는 완전히 폐쇄될 수 있다.
또는, 미러 회전기구는 복수개의 단위 미러(300a, 300b, 300c, 300d)를 선택적으로 회전시킴으로써, 하부 개구부(120)를 통과하는 광량을 조절할 수 있다.
셔터 미러(300)에 포함되는 단위 미러의 개수는 필요에 따라 많거나 적어질 수 있다.
도 25는 본 발명의 제10 실시 예에 따른 차량용 배광기구에 포함되는 쉴드(100)와 투명 디스플레이(400)가 도시된 사시도이다.
투명 디스플레이(400)는 쉴드(100)에 형성된 하부 개구부(120)에 배치될 수 있다. 하부 개구부(120)는 투명 디스플레이(400)에 의해 폐쇄될 수 있다. 그리고 투명 디스플레이(400)는 광을 투과시킬 수 있다.
투명 디스플레이(400)는 필요에 따라 다른 색상 또는 명암을 표시할 수 있다. 예를 들어, 투명 디스플레이(400)는 특정 색깔을 표시하거나 명암을 달리함으로써, 투과도를 조절할 수 있고, 투명 디스플레이(400)를 투과하는 광량을 조절할 수 있다.
본 발명의 제1 내지 제10 실시 예에 따른 차량용 배광기구는 차량에 포함될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 광원기구 2: 반사부
3: 렌즈 4: 반사형 형광체
5: 콜리메이트 렌즈 6: 포커싱 렌즈
7: 컷오프 쉴드 8: 프로젝션 렌즈
10: 광원 12: 광 리듀서
20: 제1 리듀서 렌즈 25: 제2 리듀서 렌즈
31: 렌즈의 전면 32: 렌즈의 배면
51: 콜리메이트 렌즈의 전면 52: 콜리메이트 렌즈의 배면
61: 포커싱 렌즈의 전면 62: 포커싱 렌즈의 배면
100: 쉴드 100a: 메인 쉴드
100b: 미러 쉴드 110: 상부 개구부
120: 하부 개구부 130: 미러 안착부
200, 200a, 200b: 미러 300: 셔터
400: 투명 디스플레이
P: 리듀서의 광축 N1: 렌즈의 광축
N2: 포커싱 렌즈의 광축 S: 결상점
FF: 포커싱 렌즈의 초점

Claims (20)

  1. 후면으로 입사된 광을 집중시켜 전방에 결상점을 형성하는 포커싱 렌즈;
    상기 결상점에 배치되고 상기 결상점을 통과하는 광의 일부가 투과하는 개구부가 형성된 쉴드; 및
    상기 개구부를 통과한 광의 적어도 일부를 상기 포커싱 렌즈 전방으로 반사시키는 미러를 포함하는
    차량용 배광기구.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 포커싱 렌즈는 전면이 평면이고,
    상기 쉴드는 상기 포커싱 렌즈의 전면과 평행하는
    차량용 배광기구.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 쉴드는 복수의 개구부가 형성된
    차량용 배광기구.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 포커싱 렌즈, 상기 쉴드 및 상기 미러는,
    상기 포커싱 렌즈의 후면으로 입사된 광이 출사되는 방향을 따라
    상기 포커싱 렌즈, 상기 쉴드 및 상기 미러 순서로 배치되는
    차량용 배광기구.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 포커싱 렌즈는 전면이 평면이고,
    상기 미러는 상기 포커싱 렌즈의 전면과 수직하는
    차량용 배광기구.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 미러는 상기 결상점을 통과하는 광을 반사시키는 반사면을 포함하고,
    상기 반사면은 상기 포커싱 렌즈의 광축으로부터 일정거리 이격된
    차량용 배광기구.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 포커싱 렌즈 후방에 배치되고, 후면으로 입사된 광을 평행광선으로 출사하는 콜리메이트 렌즈를 더 포함하는
    차량용 배광기구.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 포커싱 렌즈는 전면이 평면이고,
    상기 콜리메이트 렌즈는 후면이 평면이고,
    상기 포커싱 렌즈의 전면과 상기 콜리메이트 렌즈의 후면은 서로 평행하는
    차량용 배광기구.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 포커싱 렌즈 전방에 배치되는 프로젝션 렌즈를 더 포함하는
    차량용 배광기구.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 포커싱 렌즈는 전면이 평면이고,
    상기 프로젝션 렌즈의 후면은 평면이고,
    상기 포커싱 렌즈의 전면과 상기 프로젝션 렌즈의 후면은 서로 평행하는
    차량용 배광기구.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 포커싱 렌즈는 전방으로 초점을 형성하고,
    상기 초점은 상기 프로젝션 렌즈와 상기 포커싱 렌즈 사이에 위치하는
    차량용 배광기구.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 포커싱 렌즈, 상기 쉴드, 상기 미러 및 상기 프로젝션 렌즈는,
    상기 포커싱 렌즈의 후면으로 입사된 광이 출사되는 방향을 따라
    상기 포커싱 렌즈, 상기 쉴드, 상기 미러 및 상기 프로젝션 렌즈 순서로 배치되는
    차량용 배광기구.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 미러는 일측이 상기 쉴드에 부착되는
    차량용 배광기구.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 미러와 상기 쉴드는 서로 직교하게 위치하는
    차량용 배광기구.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 쉴드는,
    개구부가 형성된 메인 쉴드; 및
    상기 개구부의 일부를 막고 상기 미러가 장착된 미러 쉴드를 포함하는
    차량용 배광기구.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 쉴드는 안착부가 돌출 형성되고,
    상기 미러는 상기 안착부에 안착되는
    차량용 배광기구.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 미러를 승강시키는 미러 무빙기구를 더 포함하는
    차량용 배광기구.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 미러를 회전축을 중심으로 회전시키는 미러 회전기구를 더 포함하고,
    상기 회전축은 상기 쉴드와 직교하는
    차량용 배광기구.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 미러를 회전축을 중심으로 회전시키는 미러 회전기구를 더 포함하고,
    상기 회전축은 상기 포커싱 렌즈의 광축과 평행하는
    차량용 배광기구.
  20. 청구항 1에 기재된 차량용 배광기구를 포함하는 차량.
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