KR101770636B1 - A headlight device for automobile - Google Patents

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KR101770636B1
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전영범
조진병
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Abstract

The present invention relates to a headlight device for a vehicle using a three-color laser and a fluorescent substance, capable of radiating light in a long distance while minimizing an energy loss of a beam after converting the beam into white light suitable for a vehicle light by using a three-color laser diode and an optical fiber and of radiating the light to the front side in superior illumination intensity and linearity than those of an existing light device. According to the present invention, the headlight device for a vehicle using the three-color laser and the fluorescent substance includes: the multiple laser diodes individually radiating one or more blue, red, and green laser beams to the front side; an installation main body including the multiple laser diodes fixed at fixed intervals; an optical fiber bundle unit individually installed in the front of the laser diode and collecting the laser beams radiated from the laser diode in a single white light source; a parallel light converting unit installed by being connected to the installation main body on a side of an end of the optical fiber bundle unit and radiating the parallel light by converting the light into the parallel light in a direction of being at a right angle to the single white light source radiated from the optical fiber bundle unit; and a rotation unit rotating the parallel light converting unit in the vertical direction and in the horizontal direction.

Description

삼색 레이저와 광파이버를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치{A HEADLIGHT DEVICE FOR AUTOMOBILE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a headlight device for a vehicle using a three-color laser and an optical fiber,

본 발명은 자동차용 헤드라이트 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 삼색 레이저다이오드와 광파이버를 이용하여 자동차 조명에 적합한 백색광으로 변환한 다음 빔의 에너지 손실을 최소화하면서도 원거리 조사가 가능하고 기존 조명장치보다 월등한 조도와 직선성을 가지고 전방을 조사할 수 있는 삼색 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치에 관한 것이다. More particularly, 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, To a headlight device for a vehicle using a three-color laser and a phosphor capable of illuminating the front with a roughness and a 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 삼색 레이저다이오드와 광파이버를 이용하여 자동차 조명에 적합한 백색광으로 변환한 다음 빔의 에너지 손실을 최소화하면서도 원거리 조사가 가능하고 기존 조명장치보다 월등한 조도와 직선성을 가지고 전방을 조사할 수 있는 삼색 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치를 제공하는 것이다. The present invention aims to solve the problems of the prior art by using a tri-color laser diode and an optical fiber to convert the light into white light suitable for automobile lighting and then to irradiate the light while minimizing the energy loss of the beam and to have superior illuminance and linearity And to provide a headlight device for a vehicle using a three-color laser and a fluorescent material capable of irradiating a forward light.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 삼색 레이저와 형광체를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치는, 각각 하나 이상의 청색, 적색, 녹색 레이저빔을 전방으로 조사하는 다수개의 레이저다이오드; 상기 다수개의 레이저다이오드가 일정한 간격으로 이격된 상태로 고정되어 설치되는 설치 본체; 상기 레이저다이오드의 전방에 각각 설치되며, 상기 레이저다이오드에서 조사되는 레이저빔들을 단일 백색 단일 광원으로 집속하는 광파이버 다발부; 상기 광파이버 다발부 말단 측방에 상기 설치 본체와 결합되어 설치되며, 상기 광파이버 다발부에서 조사되는 백색 단일 광원과 직교하는 방향으로 평행광으로 변환하여 조사하는 평행광 변환부; 상기 평행광 변환부를 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 tricolor laser and a phosphor, the headlight device including: a plurality of laser diodes for irradiating at least one blue, red, and green laser beams forward; An installation main body in which the plurality of laser diodes are fixedly installed while being spaced apart at a predetermined interval; An optical fiber splitter provided in front of the laser diode and concentrating the laser beams emitted from the laser diode into a single single white light source; A parallel light converting part installed at a side of a distal end of the optical fiber pawl part and connected to the installation body and converting the parallel light into a parallel light in a direction orthogonal to a single white light source irradiated from the optical fiber pawl part; And a pivoting unit for pivoting the parallel light converting unit in the up-down direction and the left-right direction.

그리고 본 발명에서 상기 설치 본체에는, 상기 다수개의 레이저 다이오드가 설치되는 설치공이 상기 설치 본체를 관통하여 형성되고, 상기 설치공의 후단에는 상기 레이저다이오드와 연결되어 설치되며, 상기 레이저다이오드를 냉각하는 냉각부가 더 구비되는 것이 바람직하다. In the present invention, the installation body is formed with a mounting hole through which the plurality of laser diodes are installed, the mounting hole being connected to the laser diode at a rear end of the mounting hole, It is preferable that an additional unit is provided.

또한 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. The cooling unit may further 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.

그리고 본 발명에서 상기 광파이버 다발부는, 각 레이저다이오드 전단에 각각 결합되는 다수개의 개별 광파이버; 상기 다수개의개별 광파이버 말단이 합쳐지는 구조를 가지며, 상기 개별 광파이버를 통과한 삼색 레이저를 혼합하여 백색광을 출력하는 백색광 출력부;를 포함하는 것이 바람직하다. 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 white light output unit having a structure in which the plurality of individual optical fiber ends are combined and outputting white light by mixing the tricolor laser having passed through the individual optical fibers.

또한 본 발명에서 상기 평행광 변환부는, 상기 광파이버 다발부의 말단 방향으로 개구된 광 유입구를 가지는 변환 본체; 상기 변환 본체의 내면에 포물 반사경 형태로 형성되며, 상기 광 유입구를 통하여 입사되는 단일 백색 광원을 평행광으로 변환하여 단일 백색 광원 입사 방향과 수직되는 전방 방향으로 조사하는 포물 반사경면; 상기 변환 본체의 전면엔 개구되어 형성되는 광 조사구;를 포함하는 것이 바람직하다. Further, in the present invention, the parallel light converter may include: a conversion body having a light inlet opening toward a distal end of the bundle of optical fibers; A parabolic reflector surface formed in the form of a parabolic reflector on the inner surface of the conversion body and converting a single white light source incident through the light inlet into parallel light and irradiating the parallel light in a forward direction perpendicular to a single white light source incidence direction; And a light irradiation opening formed on the front surface of the conversion body.

본 발명의 자동차용 헤드라이트 장치에 의하면 삼색 레이저다이오드와 광파이버를 이용하여 자동차 조명에 적합한 백색광으로 변환한 다음 빔의 에너지 손실을 최소화하면서도 원거리 조사가 가능하고 기존 조명장치보다 월등한 조도와 직선성을 가지고 전방을 조사할 수 있는 장점이 있다. According to the automotive headlight device of the present invention, by using a tri-color laser diode and an optical fiber, it is converted into white light suitable for automobile lighting, and the energy loss of the beam can be minimized while the distance can be irradiated. There is an advantage that it can irradiate forward.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 헤드라이트 장치의 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 헤드라이트 장치의 구성을 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 헤드라이트 장치의 광경로 및 구성을 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각부의 구조를 도시하는 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 유리부의 구조를 도시하는 사시도이다. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a headlight device for an automobile according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a configuration of a headlight device for an automobile according to an embodiment of the present invention.
3 is a sectional view showing an optical path and a configuration of a headlight device for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a partial cross-sectional view showing a structure of a cooling unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a structure of a protective glass part 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 삼색 레이저와 광파이버를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이저다이오드(110), 설치 본체(120), 광파이버 다발부(130), 평행광 변환부(140) 및 회동부(150)를 포함하여 구성될 수 있다. 1, an automotive headlight device 100 using a tricolor laser and an optical fiber according to the present embodiment includes a laser diode 110, an installation body 120, a fiber-optic outrigger 130, A conversion unit 140 and a rotation unit 150. [

먼저 상기 레이저다이오드(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 평행하게 레이저빔을 조사할 수 있도록 나란하게 설치되며, 다수개의 레이저다이오드(110) 중 적어도 하나 이상의 레이저다이오드는 청색, 적색 및 녹색의 레이저빔을 조사하도록 구성된다. 물론 청색, 적색, 녹색의 레이저빔을 조사하는 레이저다이오드의 수가 동일하게 구성되는 것이 가장 바람직하다. As shown in FIG. 1, the laser diode 110 is disposed in parallel to irradiate a laser beam. At least one of the plurality of laser diodes 110 is a blue, red, and green And is configured to irradiate a laser beam. Of course, it is most preferable that the number of laser diodes that emit blue, red, and green laser beams be the same.

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 레이저다이오드(110)에서 조사되는 다수개의 레이저빔이 평행하게 조사되도록 상기 다수개의 레이저다이오드가 안정적으로 설치되는 것이다. 그리고 상기 설치 본체(120)에는 상기 레이저다이오드의 냉각을 위한 냉각부(160)가 더 구비될 수도 있다. 1 and 2, the mounting body 120 is a component for providing a mounting position and a space of the plurality of blue laser diodes 110. The plurality of laser diodes 110 are stably installed such that a plurality of laser beams irradiated from the plurality of laser diodes 110 are irradiated in parallel by the installation body 120. The installation body 120 may further include a cooling unit 160 for cooling the laser diode.

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(160)를 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 냉각 지그(161), 제2 냉각 지그(162), 금속성 열전달물질(163) 및 냉매 순환부(164)를 포함하여 구성할 수 있다. 4, the first cooling jig 161, the second cooling jig 162, the metallic heat transfer material 163, and the refrigerant circulation unit 164 (see FIG. 4) ). ≪ / RTI >

상기 제1 냉각지그(161)는 상기 레이저다이오드(110)의 후단에 결합되어 설치되며, 제1 캐버티를 가지는 구성요소이다. 그리고 상기 제2 냉각 지그(162)는 상기 제1 냉각 지그(161)와 대향되도록 설치되며, 제2 캐버티를 가지는 구성요소이다. The first cooling jig 161 is coupled to the rear end of the laser diode 110 and is a component having a first cavity. The second cooling jig 162 is installed to face the first cooling jig 161 and has a second cavity.

또한 상기 금속성 열전달물질(163)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1, 2 냉각 지그(161, 162)의 결합에 의하여 형성되는, 제1, 2 캐버티 통합 공간에 채워지는 구성요소이다. 그리고 상기 냉매 순환부(164)는 상기 제2 냉각 지그(162)에 냉매를 순환시키는 것이다. The metallic heat transfer material 163 is a component filled in the first and second cavity integration spaces formed by the combination of the first and second cooling jigs 161 and 162 as shown in FIG. . The refrigerant circulation unit 164 circulates the refrigerant to the second cooling jig 162.

또한 본 실시예에서 전술한 바와 같이, 상기 금속성 열전단물질(163)은, 융점이 7℃ 이하인 저융점 금속인 것이 바람직하다. Also, as described above in the present embodiment, the metallic thermally conductive material 163 is preferably a low melting point metal having a melting point of 7 ° C or lower.

다음으로 상기 광 파이버 다발부(130)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 레이저다이오드(110) 전단에 각각 결합되어 상기 레이저다이오드(111, 112, 113, 114)에서 조사되는 레이저빔을 혼합하여 백색광으로 만드는 구성요소이다. 따라서 본 실시예에서 상기 광 파이버 다발부(130)는 다수개의 광 파이버(131), 어댑터(132) 및 백색광 출력부(133)를 포함하여 구성될 수 있다. 1, the optical fiber splitter 130 is coupled to the front ends of the plurality of laser diodes 110 to receive a laser beam emitted from the laser diodes 111, 112, 113, and 114, It is a component to make white light by mixing. Therefore, in the present embodiment, the optical fiber bundle 130 may include a plurality of optical fibers 131, an adapter 132, and a white light output unit 133.

먼저 상기 다수개의 광 파이버(131)는 도 2에 도시된 바와 같이, 각 레이저다이오드(111, 112, 113, 114)에서 조사되는 레이저빔을 광손실 없이 상기 백색광 출력부(133)로 안내한다. 2, the plurality of optical fibers 131 guide the laser beam emitted from each of the laser diodes 111, 112, 113, and 114 to the white light output unit 133 without loss of light.

이때 본 실시예에 따른 백색광 조사장치(100)에는 도 1에 도시된 바와 같이, 어댑터(132)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 상기 어댑터(132)는 상기 레이저다이오드(110)와 광 파이버(131) 사이에 설치되며, 상기 레이저다이오드(110)와 광파이버(131)를 결합시켜 상기 레이저다이오드(110)에서 출력되는 레이저빔을 유출없이 상기 광파이버(131)로 전달하는 구성요소이다. At this time, it is preferable that the white light irradiation device 100 according to the present embodiment further includes an adapter 132 as shown in FIG. The adapter 132 is installed between the laser diode 110 and the optical fiber 131 and couples the laser diode 110 and the optical fiber 131 to discharge the laser beam output from the laser diode 110 To the optical fiber (131).

상기 광 파이버(131)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 광파이버(131)를 연결하면 레이저 빔이 광 파이버 내로 입사하고 내부전반사를 일으키면서 끝까지 전파하게 된다.Since the diameter of the optical fiber 131 is very constant, the diameter of the laser beam output through the optical fiber can be constantly adjusted. Therefore, when the optical fiber 131 is connected using the adapter near the beam output end of the laser diode 110, the laser beam is incident into the optical fiber and propagates to the end while causing total internal reflection.

다음으로 상기 백색광 출력부(133)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 다수개의 광 파이버(131)의 말단들과 결합되며, 상기 다수개의 레이저빔을 중첩시켜 백색광으로 변환하고 특정한 방향으로 조사하는 구성요소이다. 본 실시예에서 상기 백색광 출력부(133)는 구체적으로 상기 광파이버(131)의 말단 중 상기 어댑터(132)와 연결되지 않은 말단들을 모아 적절한 지그로 고정하고 용접하면 약간 굵어진 광 파이버 즉, 백색광 출력부(133)로 만들어 진다. 이렇게 만들어진 백색광 출력부(133)에 조사되는 레이저빔들은 서로 섞이고 끝에서는 중첩효과로 인한 백색광이 출력된다.1, the white light output unit 133 is coupled to the ends of the plurality of optical fibers 131, converts the laser beams into white light, and irradiates the white light in a specific direction Lt; / RTI > Specifically, the white light output unit 133 collects the ends of the optical fiber 131, which are not connected to the adapter 132, and fixes them with an appropriate jig. When the optical fiber 131 is welded, a slightly thicker optical fiber, (133). The laser beams irradiated to the white light output unit 133 thus produced are mixed with each other, and white light due to the superimposing effect is output at the end.

여러 가닥의 광 파이버(131) 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 일정할 수록 출력효율이 개선된다. One end of the plurality of optical fibers 131 is arranged at regular intervals (equi-angularly) on the jig, and the other end of the optical fiber is fixed and the other end 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 평행광 변환부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 백색광 출력부(133)의 전방에 설치되며, 상기 백색광 출력부(133)를 통하여 확산광 형태로 조사되는 백색광을 반사하여 평행광으로 변환하는 것이다. 1, the parallel light converting unit 140 is disposed in front of the white light output unit 133 and reflects white light irradiated in the form of diffused light through the white light output unit 133, And converts it into parallel light.

이를 위하여 본 실시예에서는 상기 평행광 변환부(140)를 구체적으로 도 2에 도시된 바와 같이, 변환 본체(141), 포물 반사경면(142) 및 광 조사구(143)를 포함하여 구성될 수 있다. 먼저 상기 변환 본체(141)는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 상기 광파이버 다발부(130)의 말단 방향으로 개구된 광 유입구(144)를 가지는 구성요소이고, 상기 포물 반사경면(142)은 상기 변환 본체(141)의 내면에 포물 반사경 형태로 형성되며, 상기 광 유입구(144)를 통하여 입사되는 단일 백색 광원을 평행광으로 변환하여 단일 백색 광원 입사 방향과 수직되는 전방 방향으로 조사하는 구성요소이다. 2, the parallel light converter 140 may include a conversion body 141, a parabolic reflection mirror 142, and a light irradiation aperture 143 have. 1 to 3, the conversion body 141 is a component having a light inlet 144 opened toward the distal end of the optical fiber perforation part 130, and the parabolic reflection surface 142 A component that is formed in the form of a parabolic reflector on the inner surface of the conversion body 141 and converts a single white light source incident through the light inlet 144 into parallel light and irradiates the parallel light in a forward direction perpendicular to the single white light source incidence direction to be.

그리고 상기 광 조사구(143)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 변환 본체(141)의 전면에 개구되어 형성되며, 상기 포물 반사경면(142)에 의하여 조사되는 백색 평행광을 통과시키는 구성요소이다. 물론 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 헤드라이트 장치 전제를 감싸는 하우징(170)이 설치되고, 상기 하우징(170)에도 조사구(172)가 형성될 수 있다. As shown in FIGS. 2 and 3, the light irradiation aperture 143 is formed in the front surface of the conversion body 141 and allows white parallel light emitted by the parabolic reflecting mirror surface 142 to pass therethrough Lt; / RTI > Of course, as shown in FIG. 3, a housing 170 surrounding the premise of the headlight device according to the present embodiment is installed, and an irradiation hole 172 may also be formed in the housing 170.

그리고 상기 하우징(170)의 조사구(172)에는 보호유리부(180)가 설치될 수 있다. 본 실시예에서 상기 보호유리부(180)는 구체적으로 도 5에 도시된 바와 같이, 보호 유리(181), 금속띠(182), 양극 단자(183) 및 음극단자(184)를 포함하여 구성될 수 있다. The protective glass part 180 may be installed on the irradiation port 172 of the housing 170. 5, the protective glass part 180 includes a protective glass 181, a metal strip 182, a positive electrode terminal 183, and a negative electrode terminal 184 .

먼저 상기 보호 유리(181)는 하우징(170)의 조사구를 차단하는 구성요소이며, 다양한 형상을 가질 수 있고 예를 들어 원형의 보호 유리로 구성될 수 있다. 그리고 상기 금속띠(182)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 보호 유리(181)의 내면 외주면을 따라 형성되되, 양 말단은 서로 이격된 상태로 설치된다. First, the protective glass 181 is a component for blocking the irradiation port of the housing 170, and may have various shapes, for example, a circular protective glass. 5, the metal strip 182 is formed along the inner surface of the inner surface of the protective glass 181, and both ends of the metal strip 182 are spaced apart from each other.

다음으로 상기 양극 단자(183)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 금속띠(182)의 일단에 결합되어 설치되며, 상기 레이저다이오드(110)에 공급되는 전원선의 양극과 연결된다. 그리고 상기 음극단자(184)는 상기 금속띠(183)의 타단에 결합되어 설치되며, 상기 레이저다이오드(110)에 공급되는 전원선의 음극과 연결된다. 5, the positive electrode terminal 183 is coupled to one end of the metal strip 182 and is connected to the positive electrode of the power line supplied to the laser diode 110. [ The cathode terminal 184 is coupled to the other end of the metal band 183 and is connected to the cathode of the power line supplied to the laser diode 110.

본 실시예에 따른 헤드라이트 장치(100) 내부는 고도의 정밀 광학계가 장착되어 있게 되므로 외부에서 오염원이 침습하여 성능을 잃게 하는 사고를 방지하기 위해 보호 유리(181)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 headlight device 100 according to the present embodiment, a protective glass 181 is installed in order to prevent an accident that contaminants are invaded from the outside and the performance is lost. In addition, a circuit is formed on the surface of the protective glass to detect whether the protective glass is broken, and power is supplied to the laser diode via this circuit so that the laser power is automatically cut off through the control unit Respectively.

그리고 본 실시예에서 상기 회동부(190)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(170)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(190)가 구비되는 것이며, 본 실시예에서 상기 회동부(190)는 구체적으로 도 3에 도시된 바와 같이, 수직축 회동 기어(191), 수직축 구동 모터(192), 설치 브러켓(193), 수평축 회동 기어(194) 및 수평축 구동 모터(195)를 포함하여 구성될 수 있다. In this embodiment, as shown in FIG. 3, the rotary unit 190 is a component that rotates the housing 170 in the up-and-down direction and the left-right direction. The headlight device 100 must be able to rotate at various angles so as to illuminate various positions in the state of being mounted on a vehicle or the like. 3, the rotary unit 190 includes a vertical axis turning gear 191, a vertical axis driving motor 192, a mounting bracket 190, A horizontal axis rotating gear 193, a horizontal axis rotating gear 194, and a horizontal axis driving motor 195.

먼저 상기 수직축 회동 기어(191)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(170)의 하면에 곡면형으로 형성되며, 상기 하우징(170)를 상하 방향으로 회전시키는 구성요소이다. 그리고 상기 수직축 구동 모터(192)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수직축 회동기어(191)와 맞물리도록 설치되며, 상기 수직축 회동 기어(191)를 회동시키는 구성요소이다. 3, the vertical shaft rotating gear 191 is formed in a curved shape on the lower surface of the housing 170, and is a component for rotating the housing 170 in the vertical direction. As shown in FIG. 3, the vertical axis driving motor 192 is installed to mesh with the vertical axis rotating gear 191 and rotates the vertical axis rotating gear 191.

또한 상기 설치 브라켓(193)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수직축 구동 모터(192) 및 하우징(170)가 설치되는 구성요소이며, 상기 수평축 회동 기어(194)는 상기 설치 브라켓(193)의 하면이 결합되어 설치되며, 상기 설치 브라켓(193)을 수평 방향으로 회전시키는 구성요소이다. 즉, 상기 수평축 회동 기어(194)는 상기 설치 브라켓(193)을 지면과 평행한 방향으로 회전시키며, 상기 수직축 회동 기어(191)의 회전 동작과 조합되어 헤드라이트 장치(100)를 다양한 방향으로 회전시킬 수 있는 것이다. 3, the mounting bracket 193 is a component in which the vertical axis driving motor 192 and the housing 170 are installed. The horizontal axis rotating gear 194 is a component of the mounting bracket 193 And is a constituent element for horizontally rotating the mounting bracket 193. The horizontal shaft rotating gear 194 rotates the mounting bracket 193 in a direction parallel to the paper surface and rotates the headlight device 100 in various directions in combination with the rotation operation of the vertical shaft rotating gear 191. [ It can be done.

그리고 상기 수평축 구동 모터(195)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수평축 회동 기어(194)와 맞물리도록 설치되며, 상기 수평축 회동 기어를 회동시키는 구성요소이다. As shown in FIG. 3, the horizontal axis driving motor 195 is installed to mesh with the horizontal axis rotating gear 194, and is a component for rotating the horizontal axis rotating gear.

100 : 본 발명의 일 실시예에 따른 삼색 레이저와 광파이버를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치
110 : 레이저다이오드 120 : 설치 본체
130 : 광파이버 다발부 140 : 평행광 변환부
150 : 회동부100: an automotive headlight device using a tricolor laser and an optical fiber according to an embodiment of the present invention
110: laser diode 120: installation body
130: optical fiber bundle part 140: parallel light conversion part
150:

Claims (6)

각각 하나 이상의 청색, 적색, 녹색 레이저빔을 전방으로 조사하는 다수개의 레이저다이오드;
상기 다수개의 레이저다이오드가 일정한 간격으로 이격된 상태로 고정되어 설치되는 설치공이 형성되는 설치 본체;
상기 레이저다이오드의 전방에 각각 설치되며, 상기 레이저다이오드에서 조사되는 레이저빔들을 단일 백색 단일 광원으로 집속하는 광파이버 다발부;
상기 광파이버 다발부 말단 측방에 상기 설치 본체와 결합되어 설치되며, 상기 광파이버 다발부에서 조사되는 백색 단일 광원과 직교하는 방향으로 평행광으로 변환하여 조사하는 평행광 변환부;
상기 평행광 변환부를 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 삼색 레이저와 광파이버를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치.A plurality of laser diodes for respectively irradiating one or more blue, red and green laser beams forward;
An installation body in which the plurality of laser diodes are fixedly installed in a state spaced apart from each other at a predetermined interval;
An optical fiber splitter provided in front of the laser diode and concentrating the laser beams emitted from the laser diode into a single single white light source;
A parallel light converting part installed at a side of a distal end of the optical fiber pawl part and connected to the installation body and converting the parallel light into a parallel light in a direction orthogonal to a single white light source irradiated from the optical fiber pawl part;
A pivoting unit for pivoting the parallel light converting unit 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. The headlight device for a vehicle using the tricolor laser and the optical fiber. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 광파이버 다발부는,
각 레이저다이오드 전단에 각각 결합되는 다수개의 개별 광파이버;
상기 다수개의개별 광파이버 말단이 합쳐지는 구조를 가지며, 상기 개별 광파이버를 통과한 삼색 레이저를 혼합하여 백색광을 출력하는 백색광 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼색 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 white light output unit that has a structure in which the plurality of individual optical fiber ends are combined and outputs a white light by mixing the three color laser beams passed through the individual optical fibers. . 제1항에 있어서, 상기 평행광 변환부는,
상기 광파이버 다발부의 말단 방향으로 개구된 광 유입구를 가지는 변환 본체;
상기 변환 본체의 내면에 포물 반사경 형태로 형성되며, 상기 광 유입구를 통하여 입사되는 단일 백색 광원을 평행광으로 변환하여 단일 백색 광원 입사 방향과 수직되는 전방 방향으로 조사하는 포물 반사경면;
상기 변환 본체의 전면엔 개구되어 형성되는 광 조사구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼색 레이저와 광파이버를 이용한 자동차용 헤드라이트 장치.The apparatus of claim 1, wherein the parallel-
A conversion body having a light inlet opening toward a distal end of the bundle of optical fibers;
A parabolic reflector surface formed in the form of a parabolic reflector on the inner surface of the conversion body and converting a single white light source incident through the light inlet into parallel light and irradiating the parallel light in a forward direction perpendicular to a single white light source incidence direction;
And a light irradiation opening formed in the front surface of the conversion body. The headlight device for a vehicle using the tricolor laser and the optical fiber.
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