KR101770635B1 - A headlight for automobile - Google Patents
A headlight for automobile Download PDFInfo
- Publication number
- KR101770635B1 KR101770635B1 KR1020160058671A KR20160058671A KR101770635B1 KR 101770635 B1 KR101770635 B1 KR 101770635B1 KR 1020160058671 A KR1020160058671 A KR 1020160058671A KR 20160058671 A KR20160058671 A KR 20160058671A KR 101770635 B1 KR101770635 B1 KR 101770635B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- phosphor
- unit
- light source
- laser diode
- blue laser
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F21S48/115—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
- F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
- F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
- F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
- F21S45/40—Cooling of lighting devices
- F21S45/42—Forced cooling
- F21S45/46—Forced cooling using liquid
-
- F21S48/17—
-
- F21S48/326—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V29/00—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems
- F21V29/85—Protecting lighting devices from thermal damage; Cooling or heating arrangements specially adapted for lighting devices or systems characterised by the material
- F21V29/89—Metals
-
- F21V3/0481—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V3/00—Globes; Bowls; Cover glasses
- F21V3/04—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings
- F21V3/10—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by coatings
- F21V3/12—Globes; Bowls; Cover glasses characterised by materials, surface treatments or coatings characterised by coatings the coatings comprising photoluminescent substances
-
- F21W2101/10—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
- F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2101/00—Point-like light sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/30—Semiconductor lasers
Abstract
Description
본 발명은 자동차용 헤드라이트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 빔의 점 광원 특성과 형광체의 광 변환 특성을 이용하여 자동차 조명에 적합한 백색광으로 변환한 다음 빔의 에너지 손실을 최소화하면서도 원거리 조사가 가능하고 기존 조명장치보다 월등한 조도와 직선성을 가지고 전방을 조사할 수 있는 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a headlight device for an automobile, and more particularly, to a headlight device for an automobile, and more particularly, to a headlight device for an automobile, and more particularly, to a headlight device for an automobile using a point light source characteristic of a laser beam and a light- And more particularly, to a headlight device for a vehicle using a laser and a phosphor capable of illuminating the front of the vehicle with superior illuminance and linearity.
기존 자동차 전방 조사 램프에 관해서 헤드램프가 아직 해결하지 못하고 있는 문제들은, 첫째 소비전력의 최소화, 둘째 램프에서 발산하는 총 광량을 효율적으로 사용하지 못하는 점, 셋째 고휘도 조명장치는 과도한 소비전력을 해결하지 못하는 점 등이 있다. Problems that headlamps have not yet solved with respect to conventional automotive front lamps include: first, minimization of power consumption; second, efficient use of the total amount of light emitted by the lamp; and third, I can not do that.
야간에 고속 주행 시 원거리 조사 가능한 헤드램프 필요성은 최근 유럽을 시작으로 활발히 개발되거나 상용화 단계에 있다. 선진 자동차 제조사들의 경우 신형 자동차에 레이저헤드라이트가 장착되어 출시를 앞두고 있지만, 헤드램프를 구성하는 부품과 조립 등이 난해하고 고가인 것을 감안하면 보다 효율적이 조명성능과 저가를 구현해야 하는 여지가 남아 있다. The need for long distance headlamps at high speeds at night is being actively developed or commercialized recently in Europe. In the case of advanced automobile manufacturers, the new car is equipped with a laser headlight, but there is room for more efficient lighting performance and low cost considering that the components and assembling of the headlamp are difficult and expensive. have.
따라서 고가이면서 조립 난해성을 갖는 기존 레이저헤드램프보다 훨씬 경제적이고 조립이 용이한 구조를 개발할 필요성이 있고, 특히 전기자동차는 자체 배터리 용량을 최대한 절전하여 운행 가능한 저소비전력이 필수적인 바절전형 고효율 헤드램프의 필요성은 매우 크다 할 수 있다. Therefore, there is a need to develop a structure that is much more economical and easier to assemble than conventional laser headlamps, which are expensive and difficult to assemble. Particularly, electric vehicles require low power consumption which can be operated by saving the battery capacity as much as possible. Can be very large.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 레이저 빔의 점 광원 특성과 형광체의 광 변환 특성을 이용하여 자동차 조명에 적합한 백색광으로 변환한 다음 빔의 에너지 손실을 최소화하면서도 원거리 조사가 가능하고 기존 조명장치보다 월등한 조도와 직선성을 가지고 전방을 조사할 수 있는 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for converting a light source characteristic of a laser beam and a light conversion characteristic of a phosphor into white light suitable for automobile lighting, And to provide a headlight device for a vehicle using a laser and a phosphor capable of illuminating the front with a roughness and a straightness.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치는, 청색 레이저빔을 전방으로 조사하는 다수개의 청색 레이저다이오드; 상기 다수개의 청색 레이저다이오드가 일정한 간격으로 이격된 상태로 고정되어 설치되는 설치 본체; 상기 청색 레이저다이오드의 전방에 각각 설치되며, 상기 청색 레이저다이오드에서 조사되는 레이저빔들을 단일 광원으로 집속하는 광파이버 다발부; 상기 광파이버 다발부 전면에 전방으로 개구된 설치홈을 가지도록 설치되며, 상기 설치 본체와 결합되는 구동 본체; 상기 설치홈에 설치되며, 상기 단일 광원 변환부에 의하여 조사되는 광원을 조사받아서 백색광으로 변환하는 형광체부; 상기 구동 본체의 설치홈 내에 포물경으로 설치되며, 상기 형광체부에서 변환된 백색광을 상기 구동 본체 전방 방향으로 조사시키는 백색광 확산부; 상기 구동 본체를 상하 방향 및 좌우 방향으로 회동시키는 회동부;를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a headlight device for a vehicle using a laser and a phosphor, comprising: a plurality of blue laser diodes for emitting a blue laser beam forward; An installation main body in which the plurality of blue laser diodes are fixedly installed while being spaced apart from each other at regular intervals; An optical fiber doubler installed in front of the blue laser diode and concentrating the laser beams emitted from the blue laser diode as a single light source; A driving body installed to have an installation groove opened frontward on the front surface of the optical fiber folding unit and coupled to the installation body; A phosphor unit installed in the mounting groove to receive a light source irradiated by the single light source conversion unit and convert the light source into white light; A white light diffusing part installed in the mounting groove of the driving body as a photomultiplier to irradiate the white light converted by the phosphor part in the forward direction of the driving body; And a pivoting portion for pivoting the driving body in the up-down direction and the left-right direction.
그리고 본 발명에서 상기 설치 본체에는, 상기 다수개의 청색 레이저 다이오드가 설치되는 설치공이 상기 설치 본체를 관통하여 형성되고, 상기 설치공의 후단에는 상기 레이저다이오드와 연결되어 설치되며, 상기 레이저다이오드를 냉각하는 냉각부가더 구비되는 것이 바람직하다. In addition, in the present invention, the installation body is formed with installation holes through which the plurality of blue laser diodes are installed, passing through the installation body, connected to the laser diode at the rear end of the installation hole, It is preferable that a cooling part is further provided.
그리고 본 발명에서 상기 냉각부는, 상기 레이저다이오드의 후단에 결합되어 설치되며, 제1 캐버티를 가지는 제1 냉각 지그; 상기 제1 냉각 지그와 대향되도록 설치되며, 제2 캐버티를 가지는 제2 냉각 지그; 상기 제1, 2 냉각 지그의 결합에 의하여 형성되는, 제1, 2 캐버티 통합 공간에 채워지는 금속성 열전달물질; 상기 제2 냉각 지그에 냉매를 순환시키는 냉매 순환부;를 포함하는 것이 바람직하다. In the present invention, the cooling unit may include: a first cooling jig coupled to a rear end of the laser diode, the first cooling jig having a first cavity; A second cooling jig facing the first cooling jig and having a second cavity; A metallic heat transfer material filled in the first and second cavity integration spaces formed by the coupling of the first and second cooling jigs; And a coolant circulation unit circulating the coolant to the second cooling jig.
또한 본 발명에서 상기 금속성 열전단물질은 융점이 7℃ 이하인 저융점 금속인 것이 바람직하다. In the present invention, the metallic thermally conductive material is preferably a low melting point metal having a melting point of 7 ° C or lower.
또한 본 발명에서 상기 광파이버 다발부는, 각 레이저다이오드 전단에 각각 결합되는 다수개의 개별 광파이버; 상기 다수개의개별 광파이버 말단이 합쳐지는 단일 광원 형성부;를 포함하는 것이 바람직하다. Further, in the present invention, the optical fiber bundle includes a plurality of individual optical fibers respectively coupled to the front ends of the laser diodes; And a single light source forming unit in which the plurality of individual optical fiber ends are combined.
또한 본 발명에서 상기 형광체부는 결정형 형광체인 것이 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the phosphor portion is a crystal type phosphor.
또한 본 발명에 따른 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치에는, 상기 형광체부의 후단에 결합되어 설치되며, 상기 형광체부를 전후진 구동하는 형광체 구동부; 상기 형광체 구동부가 결합되어 설치되며, 상기 형광체부와 형광체 구동부를 상기 구동 본체에 체결하는 형광체 설치부;가 더 구비되는 것이 바람직하다. Further, a headlight device for a vehicle using a laser and a phosphor according to the present invention includes a phosphor driving part coupled to a rear end of the phosphor part and driving the phosphor part forward and rearward; And a phosphor mounting part coupled to the phosphor driving part and for fastening the phosphor part and the phosphor driving part to the driving body.
또한 본 발명에서 상기 형광체 설치부는, 상기 설치 본체의 개구부를 차단하는 원형의 보호 유리; 상기 보호 유리의 내면 외주면을 따라 형성되는 금속띠; 상기 금속띠의 일단에 결합되어 설치되며, 상기 레이저다이오드에 공급되는 전원선의 양극과 연결되는 양극단자; 상기 금속띠의 타단에 결합되어 설치되며, 상기 레이저다이오드에 공급되는 전원선의 음극과 연결되는 음극단자;를 포함하는 것이 바람직하다. Further, in the present invention, the phosphor mounting portion may include: a circular protective glass for blocking the opening of the mounting body; A metal band formed along an inner peripheral surface of the protective glass; A cathode terminal connected to one end of the metal strip and connected to an anode of a power supply line supplied to the laser diode; And a negative electrode terminal coupled to the other end of the metal strip and connected to the negative electrode of the power line supplied to the laser diode.
또한 본 발명에 따른 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치에는, 상기 보호 유리를 상기 설치 본체의 설치홈에 개재한 상태로 체결되는 외부 커버; 상기 외부 커버와 상기 설치 본체 사이에 설치되어, 상기 설치 본체 내부 공간을 밀폐하는 밀폐 가스켓;이 더 구비되는 것이 바람직하다. Further, the automotive headlight device using the laser and the phosphor according to the present invention may further include: an outer cover which is fastened with the protective glass interposed in the installation groove of the installation body; And a sealing gasket provided between the outer cover and the mounting body to seal the inner space of the mounting body.
본 발명은 자동차용 헤드라이트 장치는 레이저 빔의 점 광원 특성과 형광체의 광 변환 특성을 이용하여 자동차 조명에 적합한 백색광으로 변환한 다음 빔의 에너지 손실을 최소화하면서도 원거리 조사가 가능한 장점이 있다. The headlight device of the present invention is advantageous in that it can convert white light suitable for automobile lighting by using the point light source characteristic of the laser beam and the light conversion characteristic of the phosphor, and then can perform the long distance irradiation while minimizing the energy loss of the beam.
또한 본 발명에 따른 자동차용 헤드라이트 장치는 기존 헤드라이트 장치보다 월등한 조도와 직선성을 가지고 전방을 조사할 수 있어서 차세대 전기자동차 및 일반 자동차 조명 장치에 범용적으로 적용될 수 있다. Further, the headlight device for an automobile according to the present invention can irradiate the front side with superior illuminance and linearity than conventional headlight devices, so that it can be universally applied to next-generation electric vehicles and general automobile lighting devices.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 헤드라이트 장치의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 헤드라이트 장치의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 헤드라이트 장치의 광경로를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호유리의 구성을 도시하는 도면이다. 1 is a perspective view showing a configuration of a headlight device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a configuration of a headlight device for an automobile according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing an optical path of a headlight device for an automobile according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing a configuration of a cooling section according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a configuration of a protective glass according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 실시예에 따른 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치(100)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 청색 레이저다이오드(110), 설치 본체(120), 광파이버 다발부(130), 구동 본체(140), 형광체부(150), 백색광 확산부(160) 및 회동부(170)를 포함하여 구성될 수 있다. 1 to 3, a
먼저 상기 청색 레이저다이오드(110)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 청색 레이저빔을 전방으로 조사하는 다수개의 청색 레이저다이오드가 방사형으로 배치되는 구성요소이다. 즉, 상기 다수개의 청색 레이저다이오드들(110)은 도 3에 도시된 바와 같이, 각각 레이저빔을 조사하되 각 레이저빔들이 평행하게 조사되도록 설치되며, 각 레이저다이오드(110)는 일반적으로 알려진 레이저다이오드를 그대로 사용할 수 있다.First, as shown in FIGS. 2 and 3, the
다음으로 상기 설치 본체(120)는 도 1, 2에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 청색 레이저다이오드(110)의 설치 위치 및 공간을 제공하는 구성요소이다. 이 설치 본체(120)에 의하여 상기 다수개의 청색 레이저다이오드(110)에서 조사되는 다수개의 레이저빔이 평행하게 조사되도록 상기 다수개의 청색 레이저다이오드가 안정적으로 설치되는 것이다. 그리고 상기 설치 본체(120)에는 상기 청색 레이저다이오드의 냉각을 위한 냉각부(180)가 더 구비될 수도 있다. 1 and 2, the
본 실시예에서 사용하는 저출력 레이저는 레이저다이오드가 작지만 크기에 비하여 고열을 발생하므로 공간적 제약을 감안한 적당하고 지속적인 냉각장치가 필요하다. 일반적으로 냉각 팬을 사용하는 능동 냉각을 검토할 수 있지만 소비 전력 증가와 고장 발생 시 장치 전체에 영향을 주게 되므로 수동 냉각 기술이 유리하다. The low-power laser used in the present embodiment requires a proper and continuous cooling device considering a spatial limitation because a laser diode is small but generates a high temperature compared to its size. Generally, active cooling using a cooling fan can be considered, but passive cooling is advantageous because it increases power consumption and affects the entire device in the event of a failure.
전도 조건에서 열전달은 두 매질 사이의 경계조건이 매우 중요하므로 매질 사이의 간격을 없애주는 것이 최상이다. 따라서 공차를 작게 하는 기계가공이 필요하지만 가공상태나 조립용이성 등을 감안한다면 공차가 작다고 하여 유리한 것은 아니다. 따라서 공차가 작든 크든 공간을 완벽히 추가적인 조치를 통해 없애는 경제적인 방안이 연구되고 구비되어야 한다. 본 실시예에서는 두 부품 간 공간을 완벽히 채울 수 있는 금속 물질을 이용하여 열 전도 현상을 완벽히 수행될 수 있도록 한다. 이 금속성 물질은 약 6.5도 융점을 가지고 있어 기온이 낮을 경우 고체로 있다가 장치가 작동함과 동시에 열을 받아 즉시 액체로 변하여 공간을 채우는 개념이다.In conduction conditions, it is best to eliminate the gap between the media because the boundary conditions between the two media are very important. Therefore, machining is required to reduce the tolerance. However, considering the machining condition and ease of assembly, it is not advantageous because the tolerance is small. Therefore, an economical way of eliminating large or small tolerance space through additional measures should be studied and equipped. In this embodiment, the thermal conduction phenomenon can be completely performed by using a metal material that can completely fill the spaces between the two parts. This metallic material has a melting point of about 6.5 degrees, so when the temperature is low, it is solid.
따라서 본 실시예에서는 구체적으로 상기 냉각부(180)를 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 냉각 지그(181), 제2 냉각 지그(182), 금속성 열전달물질(183) 및 냉매 순환부(184)를 포함하여 구성할 수 있다. 4, the
상기 제1 냉각지그(181)는 상기 레이저다이오드(110)의 후단에 결합되어 설치되며, 제1 캐버티를 가지는 구성요소이다. 그리고 상기 제2 냉각 지그(182)는 상기 제1 냉각 지그(181)와 대향되도록 설치되며, 제2 캐버티를 가지는 구성요소이다. The
또한 상기 금속성 열전달물질(183)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1, 2 냉각 지그(181, 182)의 결합에 의하여 형성되는, 제1, 2 캐버티 통합 공간에 채워지는 구성요소이다. 그리고 상기 냉매 순환부(184)는 상기 제2 냉각 지그(182)에 냉매를 순환시키는 것이다. The metallic
또한 본 실시예에서 전술한 바와 같이, 상기 금속성 열전단물질(183)은, 융점이 7℃ 이하인 저융점 금속인 것이 바람직하다. Also, as described above in the present embodiment, the metallic thermally
다음으로 상기 광파이버 다발부(130)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 청색 레이저다이오드(110)의 전방에 각각 설치되며, 상기 청색 레이저다이오드(110)에서 조사되는 레이저빔들을 단일 광원으로 집속하는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 광파이버 다발부(130)는 개별 광파이버(132), 어댑터(131) 및 단일광원 형성부(133)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 광 파이버부(130) 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 청색 레이저다이오드(110)의 전단에 결합되어 상기 설치 본체(120) 전방의 특정 지점으로 각 레이저빔을 안내하는 구성요소이다. 이때 상기 광 파이버(132)는 상기 다수개의 청색 레이저다이오드 마다 결합되어 설치되는 광 파이버들로 구성되며, 광손실없이 청색 레이저빔을 상기 형광체부(150) 방향으로 유도할 수 있다. As shown in FIG. 2, the
이때 본 실시예에 따른 헤드라이트 장치(100)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 어댑터(131)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 어댑터(131)는 상기 레이저다이오드(110)와 광 파이버(132) 사이에 설치되며, 상기 레이저다이오드(110)와 광파이버(132)를 결합시켜 상기 레이저다이오드(110)에서 출력되는 레이저빔을 유출없이 상기 광파이버(132)로 전달하는 구성요소이다. At this time, it is preferable that the
상기 광 파이버(132)의 직경은 매우 일정하므로 이 광 파이버를 통과하여 출력되는 레이저빔 직경을 일정하게 맞출 수 있는 것이다. 따라서 상기 레이저다이오드(110)의 빔 출력단에 근접하여 어댑터를 사용해 광파이버를 연결하면 레이저 빔이 광 파이버(132) 내로 입사하고 내부전반사를 일으키면서 끝까지 전파하게 된다.Since the diameter of the
다음으로 상기 단일광원 형성부(133)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 광 파이버(132)의 말단들과 결합되며, 상기 다수개의 레이저빔을 중첩시켜 단일 광원으로 변환하고 특정한 방향으로 조사하는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 단일광원 형성부(133)는 구체적으로 상기 광파이버(132)의 말단 중 상기 어댑터(11)와 연결되지 않은 말단들을 모아 적절한 지그로 고정하고 용접하면 약간 굵어진 광 파이버 즉, 단일광원 형성부(133)로 만들어진다. 2, the single light
여러 가닥의 광 파이버 한 쪽 말단을 지그에 등간격(등각도)으로 배열 후, 광 파이버의 다른 말단은 고정하고 다른 한 쪽은 내열성 연질 튜브에 삽입하여 묶음이 되도록 한다. 지그와 튜브를 같은 속도로 회전시키면서 튜브로 고정된 쪽에 토치 화염을 이용해 서서히 용접한다. 용접이 되는 상태를 보아 광 파이버가 늘어 날 수 있는 조건에서 튜브를 천천히 당겨 광 파이버를 인장시켜 적정 직경을 맞춘다. 용접 길이는 2cm 이상이면 되고 용접된 직경은 일정할수록 출력효율이 개선된다. After arranging the ends of one strand of the optical fibers at regular intervals (equi-angularity) on the jig, the other end of the optical fiber is fixed and the other is inserted into the heat-resistant soft tube to be bundled. Rotate the jig and tube at the same speed and weld slowly using the torch flame on the side fixed to the tube. Gently pull the tube under the condition that the optical fiber can be stretched by looking at the state of welding, and pull the optical fiber to adjust the proper diameter. The welding length should be 2cm or more and the output efficiency is improved as the welded diameter is constant.
다음으로 상기 구동 본체(140)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 광 파이버부(130) 전면에 전방으로 개구된 설치홈(142)을 가지도록 설치되며, 상기 설치 본체(120)와 결합되는 구성요소이다. 이 구동 본체(140) 후측에 의하여 광 파이버(130)와 설치 본체(120)가 결합되고, 전측에 형광체부(150)와 백색광 확산부(160) 등이 결합되며, 이 상태에서 상기 구동 본체(140) 하측에 결합되는 회동부(170)에 의하여 전체 헤드라이트 장치(100)가 구동되는 것이다. 2 and 3, the driving
이를 위하여 상기 구동 본체(140)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 설치홈(142)과 광 통과홀(144) 및 확산부 설치홈(146) 등이 형성된다. 2, the driving
다음으로 상기 형광체부(150)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 백색광 확산부(160)의 전방 특정 지점에 설치되며, 상기 청색 레이저빔을 백색광으로 변환하는 구성요소이다. 본 실시예에서 사용하는 레이저 빔은 초점이 형성되어 형광체(150)에 조사되므로 형광체의 내열성능이 보증되지 않는 유기성 형광체는 수 초 이내에 타버린다. 따라서 본 실시예에서는 내열성이 우수한 결정형 형광체로 구성하는 것이 바람직하다. 1, the
다음으로 상기 백색광 확산부(160)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 형광체부(150)의 후방에 포물경으로 설치되며, 상기 형광체부(150)에서 변환된 백색광을 상기 형광체부(150) 전방 방향으로 조사시키는 구성요소이다. 이때 상기 백색광 확산부(160)의 포물경과 형광체부(150) 사이의 거리를 조정하여 조사 범위를 조정할 수 있다. 2 and 3, the white
따라서 본 실시예에 따른 헤드라이트 장치(100)에는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 형광체 구동부(191)와 형광체 설치부(190)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 백색광 확산부(160) 초점과 형광체가 동일 위치에 있으면 형광체(150)에서 백색광은 평행광으로 발산되어 그 조사 범위가 좁을 수 있다. 따라서 초점 길이를 변경할 수 있거나 형광체 위치를 가변할 수 있는 기계구조가 구비되어야 하는 것이다. Therefore, it is preferable that the
이를 위해 상기 형광체 구동부(191)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 형광체부(150)의 후단에 결합되어 설치되며, 상기 형광체부(150)를 전후진 구동하는 구조를 가진다. 예를 들어 상기 형광체 구동부(191)는 상기 형광체 후단에 결합되어 설치되며, 상기 형광체 설치부(190)에 대하여 나사 구조를 따라서 회전하면서 상기 형광체부(150)를 전후 구동시키는 구조를 가질 수 있다. 2, the
다음으로 상기 형광체 설치부(190)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 형광체 구동부(191)가 결합되어 설치되며, 상기 형광체부(150)와 형광체 구동부(191)를 상기 구동 본체(140)에 체결하는 구성요소이다. 따라서 상기 형광체 설치부(190)는 상기 구동 본체(140)의 전단과 체결될 수 있는 나선 구조 등을 가지며, 백색광이 투과할 수 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 2 and 3, the
본 실시예에서 상기 형광체 설치부(190)는 구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이, 보호 유리(191), 금속띠(192), 양극 단자(193) 및 음극단자(194)를 포함하여 구성될 수 있다. 5, the
먼저 상기 보호 유리(191)는 구동 본체(140)의 개구부를 차단하는 구성요소이며, 다양한 형상을 가질 수 있고 예를 들어 원형의 보호 유리로 구성될 수 있다. 그리고 상기 금속띠(192)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 보호 유리(191)의 내면 외주면을 따라 형성되되, 양 말단은 서로 이격된 상태로 설치된다. First, the
다음으로 상기 양극 단자(193)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 금속띠(192)의 일단에 결합되어 설치되며, 상기 레이저다이오드(110)에 공급되는 전원선의 양극과 연결된다. 그리고 상기 음극단자(194)는 상기 금속띠(193)의 타단에 결합되어 설치되며, 상기 레이저다이오드(110)에 공급되는 전원선의 음극과 연결된다. 5, the
본 실시예에 따른 헤드라이트 장치(100) 내부는 고도의 정밀 광학계가 장착되어 있게 되므로 외부에서 오염원이 침습하여 성능을 잃게 하는 사고를 방지하기 위해 보호 유리(191)를 설치하여 두는 것이다. 아울러 이 보호유리 파손 여부를 감지할 수 있도록 보호유리 표면에 회로를 구성하고 이 회로를 경유하여 레이저 다이오드에 전원이 흐르도록 하여 밀폐성이 저하되거나 유리 파손 시, 제어부를 통하여 즉시 레이저 전원이 자동 차단되도록 구비한다.Since a highly precise optical system is mounted inside the
그리고 본 실시예에서 상기 회동부(170)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 구동 본체(140)를 상하 방향 및 좌우 방향으로 회동시키는 구성요소이다. 헤드라이트 장치(100)는 자동차 등에 장착된 상태에서 다양한 위치를 조사할 수 있도록 다양한 각도로 회전할 수 있어야 한다. 따라서 상기 회동부(170)가 구비되는 것이며, 본 실시예에서 상기 회동부(170)는 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 수직축 회동 기어(171), 수직축 구동 모터(172), 설치 브러켓(173), 수평축 회동 기어(174) 및 수평축 구동 모터(175)를 포함하여 구성될 수 있다. In this embodiment, the
먼저 상기 수직축 회동 기어(171)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 구동 본체(140)의 하면에 곡면형으로 형성되며, 상기 구동 본체(140)를 상하 방향으로 회전시키는 구성요소이다. 그리고 상기 수직축 구동 모터(172)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수직축 회동기어(171)와 맞물리도록 설치되며, 상기 수직축 회동 기어(171)를 회동시키는 구성요소이다. 3, the vertical
또한 상기 설치 브라켓(173)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수직축 구동 모터(172) 및 구동 본체(140)가 설치되는 구성요소이며, 상기 수평축 회동 기어(174)는 상기 설치 브라켓(173)의 하면이 결합되어 설치되며, 상기 설치 브라켓(173)을 수평 방향으로 회전시키는 구성요소이다. 즉, 상기 수평축 회동 기어(174)는 상기 설치 브라켓(173)을 지면과 평행한 방향으로 회전시키며, 상기 수직축 회동 기어(171)의 회전 동작과 조합되어 헤드라이트 장치(100)를 다양한 방향으로 회전시킬 수 있는 것이다. 3, the mounting
그리고 상기 수평축 구동 모터(175)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수평축 회동 기어(174)와 맞물리도록 설치되며, 상기 수평축 회동 기어를 회동시키는 구성요소이다. As shown in FIG. 3, the horizontal
또한 본 실시예에 따른 헤드라이트 장치(100)에는, 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 외부 커버(200)와 밀폐 가스켓(201)이 더 구비될 수 있다. 상기 외부 커버(200)는 상기 보호 유리(191)를 상기 구동 본체(140)의 설치홈에 개재한 상태로 체결되는 구성요소이며, 상기 밀폐가스켓(201)은 상기 외부 커버(200)와 상기 구동 본체(140) 사이에 설치되어, 상기 구동 본체(140) 내부 공간을 밀폐하는 구성요소이다. The
100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치
110 : 청색 레이저다이오드 120 : 설치 본체
130 : 광파이버 다발부 140 : 구동 본체
150 : 형광체부 160 : 백색광 확산부
170 : 회동부100: Headlight device for a vehicle using a laser and a phosphor according to an embodiment of the present invention
110: blue laser diode 120: installation body
130: optical fiber folded portion 140: driving body
150: phosphor section 160: white light diffusing section
170:
Claims (9)
상기 다수개의 청색 레이저다이오드가 일정한 간격으로 이격된 상태로 고정되어 설치되는 설치공이 관통 형성되는 설치 본체;
상기 청색 레이저다이오드의 전방에 각각 설치되며, 상기 청색 레이저다이오드에서 조사되는 레이저빔들을 단일 광원으로 집속하는 광파이버 다발부;
상기 광파이버 다발부 전면에 전방으로 개구된 설치홈을 가지도록 설치되며, 상기 설치 본체와 결합되는 구동 본체;
상기 설치홈에 설치되며, 상기 단일 광원 변환부에 의하여 조사되는 광원을 조사받아서 백색광으로 변환하는 형광체부;
상기 구동 본체의 설치홈 내에 포물경으로 설치되며, 상기 형광체부에서 변환된 백색광을 상기 구동 본체 전방 방향으로 조사시키는 백색광 확산부;
상기 구동 본체를 상하 방향 및 좌우 방향으로 회동시키는 회동부;
상기 설치공의 후단에는 상기 레이저다이오드와 연결되어 설치되며, 상기 레이저다이오드를 냉각하는 냉각부;를 포함하며,
상기 냉각부는,
상기 레이저다이오드의 후단에 결합되어 설치되며, 제1 캐버티를 가지는 제1 냉각 지그;
상기 제1 냉각 지그와 대향되도록 설치되며, 제2 캐버티를 가지는 제2 냉각 지그;
상기 제1, 2 냉각 지그의 결합에 의하여 형성되는 제1, 2 캐버티 통합 공간에 채워지며, 융점이 7℃ 이하인 저융점 금속인 금속성 열전달물질;
상기 제2 냉각 지그에 냉매를 순환시키는 냉매 순환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치.A plurality of blue laser diodes for forwardly irradiating the blue laser beam;
An installation body through which a plurality of blue laser diodes are fixedly installed while being spaced apart from each other by a predetermined distance;
An optical fiber doubler installed in front of the blue laser diode and concentrating the laser beams emitted from the blue laser diode as a single light source;
A driving body installed to have an installation groove opened frontward on the front surface of the optical fiber folding unit and coupled to the installation body;
A phosphor unit installed in the mounting groove to receive a light source irradiated by the single light source conversion unit and convert the light source into white light;
A white light diffusing part installed in the mounting groove of the driving body as a photomultiplier to irradiate the white light converted by the phosphor part in the forward direction of the driving body;
A pivoting portion for pivoting the driving body in the up-down direction and the left-right direction;
And a cooling unit connected to the laser diode at a rear end of the installation hole to cool the laser diode,
The cooling unit includes:
A first cooling jig coupled to a rear end of the laser diode and having a first cavity;
A second cooling jig facing the first cooling jig and having a second cavity;
A metallic heat transfer material filled in the first and second cavity integration spaces formed by the first and second cooling jigs and having a melting point of 7 ° C or lower;
And a coolant circulation unit for circulating the coolant to the second cooling jig.
각 레이저다이오드 전단에 각각 결합되는 다수개의 개별 광파이버;
상기 다수개의개별 광파이버 말단이 합쳐지는 단일 광원 형성부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치.The optical fiber connector according to claim 1,
A plurality of individual optical fibers respectively coupled to the front ends of the laser diodes;
And a single light source forming unit in which the plurality of individual optical fiber ends are joined together.
결정형 형광체인 것을 특징으로 하는 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치.2. The phosphor according to claim 1,
Wherein the phosphor is a crystal type phosphor.
상기 형광체부의 후단에 결합되어 설치되며, 상기 형광체부를 전후진 구동하는 형광체 구동부;
상기 형광체 구동부가 결합되어 설치되며, 상기 형광체부와 형광체 구동부를 상기 구동 본체에 체결하는 형광체 설치부;가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치.The method according to claim 6,
A phosphor driving unit coupled to a rear end of the phosphor unit to drive the phosphor unit forward and backward;
And a phosphor mounting part coupled to the phosphor driving part and fastening the phosphor part and the phosphor driving part to the driving body.
상기 설치 본체의 개구부를 차단하는 원형의 보호 유리;
상기 보호 유리의 내면 외주면을 따라 형성되는 금속띠;
상기 금속띠의 일단에 결합되어 설치되며, 상기 레이저다이오드에 공급되는 전원선의 양극과 연결되는 양극단자;
상기 금속띠의 타단에 결합되어 설치되며, 상기 레이저다이오드에 공급되는 전원선의 음극과 연결되는 음극단자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치.8. The phosphor according to claim 7,
A circular protective glass for blocking the opening of the installation body;
A metal band formed along an inner peripheral surface of the protective glass;
A cathode terminal connected to one end of the metal strip and connected to an anode of a power supply line supplied to the laser diode;
And a negative terminal coupled to the other end of the metal strip and connected to a cathode of a power supply line supplied to the laser diode.
상기 보호 유리를 상기 설치 본체의 설치홈에 개재한 상태로 체결되는 외부 커버;
상기 외부 커버와 상기 설치 본체 사이에 설치되어, 상기 설치 본체 내부 공간을 밀폐하는 밀폐 가스켓;이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치.9. The method of claim 8,
An outer cover which is fastened with the protective glass interposed in the installation groove of the installation body;
And a sealing gasket provided between the outer cover and the installation body to seal the space inside the installation body.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160058671A KR101770635B1 (en) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | A headlight for automobile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160058671A KR101770635B1 (en) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | A headlight for automobile |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101770635B1 true KR101770635B1 (en) | 2017-08-23 |
Family
ID=59759232
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160058671A KR101770635B1 (en) | 2016-05-13 | 2016-05-13 | A headlight for automobile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101770635B1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108800051A (en) * | 2018-06-04 | 2018-11-13 | 常州星宇车灯股份有限公司 | A kind of automobile tail light using red laser light source and glass optical fiber |
KR102401741B1 (en) | 2022-02-24 | 2022-05-24 | 박정순 | head light system for vehicle |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015008155A (en) * | 2009-12-28 | 2015-01-15 | シャープ株式会社 | Lighting device |
JP2015008074A (en) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 市光工業株式会社 | Semiconductor type light source of vehicular lamp fitting and vehicular lamp fitting |
-
2016
- 2016-05-13 KR KR1020160058671A patent/KR101770635B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015008155A (en) * | 2009-12-28 | 2015-01-15 | シャープ株式会社 | Lighting device |
JP2015008074A (en) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 市光工業株式会社 | Semiconductor type light source of vehicular lamp fitting and vehicular lamp fitting |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108800051A (en) * | 2018-06-04 | 2018-11-13 | 常州星宇车灯股份有限公司 | A kind of automobile tail light using red laser light source and glass optical fiber |
KR102401741B1 (en) | 2022-02-24 | 2022-05-24 | 박정순 | head light system for vehicle |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9611994B2 (en) | Vehicle headlight with laser light source | |
JP2011518716A (en) | Lamp assembly | |
US8382353B2 (en) | Headlamp assembly for motor vehicle | |
JP2013062068A (en) | Lamp fitting for vehicle | |
KR101770635B1 (en) | A headlight for automobile | |
JP2010262767A (en) | Lighting fixture for vehicle | |
KR101770634B1 (en) | A headdlight for automibile | |
KR101174492B1 (en) | Fog-lamp for vehicles of one body LED type | |
JP2013157241A (en) | Lighting system | |
CN106152008B (en) | Lamp for vehicle | |
CN204554514U (en) | A kind of stage lighting being convenient to dispel the heat | |
KR101770636B1 (en) | A headlight device for automobile | |
JP2010262765A (en) | Vehicular lighting fixture | |
KR101958164B1 (en) | High luminous led searchlight possible to adjust a focus | |
CN111795355A (en) | Car lamp combining laser and LED | |
CN213712961U (en) | Automobile headlight bulb | |
CN109404791B (en) | Intelligent stage lamp with electronic cooling system | |
JP2014149981A (en) | Vehicular lighting fixture | |
KR101800633B1 (en) | A device for lighting indoor space | |
KR101868417B1 (en) | A searchlight using blue laserdiode | |
KR101800635B1 (en) | A device for lighting indoor space | |
CN110425505A (en) | A kind of focus drum of high-power LED projector lamp for shooting | |
US9188301B2 (en) | Vehicle headlamp | |
CN213712962U (en) | Automobile lamp bulb | |
CN209909785U (en) | Anti-dazzling automobile bulb |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant |