KR101951463B1 - 차량용 램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 차량용 램프에서 청색 파장대의 레이저 광이 차량의 외부로 방출되는 것을 방지하는 차량용 램프에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는 광 패턴 형성을 위한 광을 발생시키는 램프 모듈, 상기 램프 모듈에 의하여 발생된 광의 파장 범위를 감지하는 광 감지부, 및 상기 감지된 광의 파장 범위에 따라 상기 램프 모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 램프 모듈은, 여기 광을 조사하는 여기 광원과, 상기 여기 광에 의하여 여기되어 형광을 발생시키는 형광 발생부, 및 상기 여기 광원을 수용하는 하우징을 포함하고, 상기 형광 발생부는 제 1 지지체에 고정되고, 상기 광 감지부 및 상기 제어부는 제 2 지지체에 고정되며, 상기 제 1 지지체 및 상기 제 2 지지체는 상기 하우징의 상측면에 결합된다.

Description

차량용 램프{Automotive lamp}
본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 차량용 램프에서 청색 파장대의 레이저 광이 차량의 외부로 방출되는 것을 방지하는 차량용 램프에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 야간 주행 시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 위한 조명 기능 및 다른 차량이나 도로 이용자들에게 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한 종류의 차량용 램프를 구비하고 있다.
예를 들어, 헤드 램프 및 포그 램프 등은 주로 조명 기능을 목적으로 하고, 턴 시그널 램프, 테일 램프, 브레이크 램프, 사이드 마커(Side Marker) 등은 주로 신호 기능을 목적으로 한다. 또한, 이러한 차량용 램프는 각 기능을 충분히 발휘하도록 그 설치 기준과 규격에 대해서 법규로 규정되어 있다.
최근에는 차량용 램프의 광원으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)를 이용하고, 광원으로부터 발생된 광을 여기 광원(excitation light source)으로 하여 형광체를 여기시킴으로써 발생하는 광을 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
이때, 레이저 다이오드로부터 발생되는 레이저 광은 높은 휘도와 강한 지향성으로 인해 광의 손실 없이 집광이 용이하기 때문에 발광 다이오드에 비하여 고휘도이면서도 선명한 광을 얻을 수 있게 된다.
레이저 광을 이용함에 있어서 형광체가 이용될 수 있다. 형광체는 레이저 광을 투과시켜 그 색상을 변경시킬 수 있다. 청색 파장대의 레이저 광은 높은 에너지를 가지고 있기 때문에 인체에 피해를 줄 수 있다.
한편, 형광체가 파손되는 경우 청색 파장대의 레이저 광이 차량의 외부로 방출될 수 있다. 이에, 형광체가 파손된 경우에도 청색 파장대의 레이저 광이 차량의 외부로 방출되지 않도록 하는 발명의 등장이 요구된다.
일본공개특허공보 특개2011-086432 (2011.04.28)
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 차량용 램프에서 청색 파장대의 레이저 광이 차량의 외부로 방출되는 것을 방지하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는 광 패턴 형성을 위한 광을 발생시키는 램프 모듈, 상기 램프 모듈에 의하여 발생된 광의 파장 범위를 감지하는 광 감지부, 및 상기 감지된 광의 파장 범위에 따라 상기 램프 모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되, 상기 램프 모듈은, 여기 광을 조사하는 여기 광원과, 상기 여기 광에 의하여 여기되어 형광을 발생시키는 형광 발생부, 및 상기 여기 광원을 수용하는 하우징을 포함하고, 상기 형광 발생부는 제 1 지지체에 고정되고, 상기 광 감지부 및 상기 제어부는 제 2 지지체에 고정되며, 상기 제 1 지지체 및 상기 제 2 지지체는 상기 하우징의 상측면에 결합된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 따르면 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 차량용 램프에서 청색 파장대의 레이저 광이 차량의 외부로 방출되는 것을 방지함으로써 형광체 또는 차량이 파손된 경우에도 레이저 광에 의한 주변인의 피해를 방지하는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반투과부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈의 결합 방향을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 굴절 렌즈와 반투과부간의 관계를 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈에 의하여 형광이 발생되는 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광 차단부를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치와 광 차단부가 램프 모듈에 결합되는 것을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 광 차단부가 외부 광을 차단하는 것을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 의하여 광이 출사되는 것을 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 의하여 여기 광이 출사되는 것을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리플렉터를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리플렉터에 의하여 램프 모듈의 광이 가이드되는 것을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프를 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(10)는 램프 모듈(100) 및 제어 장치(200)를 포함하여 구성된다.
램프 모듈(100)은 광 패턴 형성을 위한 광을 발생시키는 역할을 수행한다. 램프 모듈(100)에 의하여 발생된 광이 차량의 외부로 출사됨으로써 일정 형상의 광 패턴이 형성될 수 있는 것이다.
제어 장치(200)는 광 감지부(210) 및 제어부(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 제어부(220)는 램프 모듈(100)에 의하여 발생된 광의 파장 범위에 따라 램프 모듈(100)의 동작을 제어하는 역할을 수행한다. 광 감지부(210)는 램프 모듈(100)에 의하여 발생된 광의 파장 범위를 감지하는데, 제어부(220)는 광 감지부(210)에 의하여 감지된 광의 파장 범위에 따라 램프 모듈(100)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 램프 모듈(100)에 의하여 사전에 설정된 파장 범위를 벗어나는 광이 감지되거나 해당 파장 범위의 광이 감지되지 않는 것으로 판단되는 경우 제어부(220)는 램프 모듈(100)을 제어하여 광이 발생되지 않도록 할 수 있다.
본 발명에서 램프 모듈(100)이 발생시키는 광은 레이저 광일 수 있다. 레이저 광은 높은 에너지를 가지고 있기 때문에 그대로 외부에 노출되는 경우 주변인 또는 주면 물체에 손상을 가할 수 있다. 이에, 램프 모듈(100)은 레이저 광을 형광으로 변환시켜 조사하는데, 내부적인 결함으로 인하여 레이저 광이 형광으로 변환되지 않고 그대로 출사될 수 있다.
광 감지부(210)는 램프 모듈(100)에 의하여 발생되는 광이 형광의 파장 범위에 포함되는지를 감지할 수 있다. 그리고, 제어부(220)는 감지된 광의 파장 범위가 형광의 파장 범위에 포함되는 경우 램프 모듈(100)의 동작을 그대로 유지하고, 감지된 광의 파장 범위가 형광의 파장 범위를 벗어나거나 형광의 파장 범위를 갖는 광이 감지되지 않는 경우 램프 모듈(100)이 광을 출사하지 않도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(220)는 황색 영역의 파장 범위를 갖는 광이 감지되지 않는 경우 광이 조사되지 않도록 램프 모듈(100)을 제어할 수 있다.
이와 같이, 제어 장치(200)가 램프 모듈(100)에 의하여 발생된 광의 파장 범위를 감지하여 광의 발생 여부를 제어함에 따라 내부적인 결함이 발생하더라도 상대적으로 높은 에너지를 갖는 레이저 광의 외부 노출을 방지할 수 있게 된다.
이하, 램프 모듈(100) 및 제어 장치(200)의 구조 및 기능에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반투과부의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 램프 모듈(100)은 여기 광원(110a, 110b), 광 굴절 렌즈(120), 반투과부(130), 형광 발생부(140) 및 하우징(150)을 포함하여 구성된다.
여기 광원(110a, 110b)은 여기 광을 조사하는 역할을 수행한다. 본 발명의 실시예에서 여기 광원(110a, 110b)은 여기 광으로서 레이저 광을 발생시키는 레이저 다이오드(Laser Diode)가 사용될 수 있으나, 이에 한정되지 않고 여기 광원(110a, 110b)으로는 레이저 다이오드뿐만 아니라 LED(Light Emitting Diode)나 벌브(Bulb) 등과 같은 다양한 종류가 사용될 수 있다.
여기 광원(110a, 110b)으로 레이저 다이오드가 사용되는 경우, 여기 광원(110a, 110b)은 440nm~490nm의 파장 범위에 피크 파장을 가지는 청색 영역의 레이저 광을 발생시킬 수 있다. 이하 여기 광원(110a, 110b)에 의하여 청색 영역의 레이저 광이 발생되는 것을 위주로 설명하나, 본 발명의 여기 광원(110a, 110b)에 의하여 발생되는 광은 이에 한정되지 않는다. 즉, 차량용 램프(10)에서 요구하는 광의 색상이나 형광 발생부(140)를 통하여 발생시키고자 하는 형광의 색상에 따라 레이저 광의 색상 영역은 다양하게 변경될 수 있다.
여기 광원(110a, 110b)의 광 조사 경로상에는 집광 렌즈(111a, 111b)가 구비될 수 있다. 집광 렌즈(111a, 111b)는 여기 광원(110a, 110b)에서 조사된 여기 광을 집중시키는 역할을 수행한다. 여기 광이 집중됨에 따라 집광 렌즈(111a, 111b)를 투과한 광은 광 손실이 감소된 상태로 보다 먼 거리로 조사될 수 있게 된다.
한편, 여기 광원(110a, 110b)으로서 레이저 다이오드가 사용된 경우 여기 광은 높은 에너지를 가질 수 있다. 이렇게 높은 에너지를 갖는 여기 광이 형광 발생부(140)에 직접적으로 조사되는 경우 형광 발생부(140)가 손상될 수 있다. 이에, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(10)는 여기 광원(110a, 110b)의 여기 광이 직접 형광 발생부(140)로 조사되지 않도록 하기 위하여 반투과부(130)를 구비할 수 있다.
반투과부(130)는 여기 광원(110a, 110b)에 의하여 조사된 여기 광을 반사시켜 반사광을 발생시키는 역할을 수행한다. 여기 광이 반투과부(130)에 의하여 반사된 이후에 반사광이 형광 발생부(140)에 도달하기 때문에 여기 광에 의한 형광 발생부(140)의 손상이 방지될 수 있다.
여기 광이 반투과부(130)에 도달한 경우 여기 광의 높은 에너지에 의하여 열이 발생할 수 있다. 이에, 반투과부(130)에 인접하여 여기 광에 의하여 발생된 열을 방열시키는 방열부(162)가 구비될 수 있다. 방열부(162)는 하우징(150)에 포함된 것일 수 있다.
반투과부(130)는 여기 광을 반사시키는 반사판을 포함할 수 있다. 방열부(162)는 반사판의 반대측 면에 밀착하여 반투과부(130)의 열을 방열시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 반투과부(130)는 특정 파장 범위의 광을 반사시킬 수 있다. 예를 들어, 반투과부(130)는 480 nm 이상의 파장을 갖는 광을 반사시킬 수 있다. 이에, 여기 광 중 480 nm 미만의 파장을 갖는 광은 반투과부(130)를 투과하고, 480 nm 이상의 파장을 갖는 광은 반투과부(130)에 의하여 반사될 수 있다.
특정 파장 범위의 광을 반사하는 본 발명의 반투과부(130)는 다이크로익 미러(dichroic mirror)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 4를 참조하면, 반투과부(130)는 몸체(131) 및 반사판(132)을 포함하여 구성된다. 반사판(132)은 입사된 광을 반사시키는 역할을 수행한다. 반사판(132)은 다이크로익 코팅되어 몸체(131)에 형성될 수 있다. 이에, 반사판(132)은 입사된 광 중 특정 파장 범위의 광을 반사시키고 나머지 광은 투과시킬 수 있다.
몸체(131)는 반사판(132)을 지지하여 반사판(132)의 형태가 유지되도록 하는 역할을 수행한다. 또한, 몸체(131)는 일정 크기 이상의 열 전도율을 가질 수 있다. 이에, 반사판(132)을 투과한 광에 의한 열이 몸체(131)로 용이하게 전도될 수 있게 된다.
전술한 방열부(162)는 몸체(131)에 인접하여 구비될 수 있다. 반사판(132)에서 몸체(131)로 전도된 열은 방열부(162)로 전달되어 방열될 수 있게 된다.
다시 도 2 및 도 3을 설명하면, 형광 발생부(140)는 반투과부(130)에서 발생된 반사광에 의해 여기되어 형광을 발생시킬 수 있다. 이를 위하여, 형광 발생부(140)는 일정 색상의 형광을 발생시키는 형광체를 포함하여 구성될 수 있다.
형광체는 차량용 램프(10)의 용도에 따라 발생되는 형광의 색상을 결정할 수 있다. 차량용 램프(10)가 헤드 램프인 경우, 일반적으로 백색광이 발생되어야 한다. 이에, 여기 광원(110a, 110b)으로부터 청색 영역의 레이저 광이 조사되는 경우 형광체는 황색 형광체일 수 있다. 이러한 경우 형광체는 560nm~590nm의 파장 범위의 피크 파장을 갖는 백색광을 발생시킬 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예에서 여기 광원(110a, 110b)에 의하여 청색 레이저 광이 조사될 때 형광 발생부(140)로서 황색 형광체가 사용되는 경우는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 본 발명의 형광 발생부(140)는 이에 한정되지 않고 여기 광원(110a, 110b)의 색상 영역에 따라 청색, 녹색 및 적색 형광체 등의 조합을 통하여 구현될 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 형광 발생부(140)에 포함되는 형광체는 투과형 형광체일 수 있다. 투과형 형광체는 여기 광이 입사되면 형광체를 투과하는 방향으로 형광이 발생되는 형광체로 이해될 수 있다.
여기 광원(110a, 110b)은 복수 개가 구비될 수 있다. 도 2는 2개의 여기 광원(110a, 110b)이 구비된 것을 도시하고 있으나, 3개 이상의 여기 광원이 구비될 수도 있다. 복수의 여기 광원(110a, 110b)은 동일한 방향으로 여기 광을 조사할 수 있다. 즉, 복수의 여기 광원(110a, 110b)에 의하여 조사되는 여기 광의 광축은 서로 평행할 수 있는 것이다.
광 굴절 렌즈(120)는 복수의 여기 광원(110a, 110b)에 의하여 조사된 여기 광을 굴절시켜 굴절된 여기 광별로 반투과부(130)의 특정 지점에 매핑시키는 역할을 수행한다. 예를 들어, 광 굴절 렌즈(120)는 제 1 여기 광을 굴절시켜 반투과부(130)의 제 1 지점에 매핑시키고, 제 2 여기 광을 굴절시켜 반투과부(130)의 제 2 지점에 매핑시킬 수 있다. 본 발명에서 광 굴절 렌즈(120)는 콜리메이터(collimator)일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
하우징(150)은 여기 광원(110a, 110b), 광 굴절 렌즈(120) 및 반투과부(130)를 수용하는 역할을 수행한다. 형광 발생부(140)는 지지체(170)가 이용되어 하우징(150)에 결합될 수 있다.
하우징(150)은 제 1 하우징(151) 및 제 2 하우징(152)을 포함하여 구성될 수 있다. 각 하우징에는 방열부(161, 162, 163)가 구비될 수 있다. 방열부(161, 162, 163)는 여기 광원(110a, 110b)에 의하여 발생된 열 및 반투과부(130)가 흡수한 열을 방열시키는 역할을 수행한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈의 결합 방향을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 램프 모듈(100)은 수직 방향으로 결합될 수 있다. 즉, 램프 모듈(100)에 포함된 각 성분이 수직 방향으로 이동하고, 볼트와 같은 체결 수단에 의하여 체결됨으로써 램프 모듈(100)이 하나의 조립체로 생성될 수 있는 것이다. 본 발명에서 수직 방향은 지면에 대한 수직 방향인 것을 포함한다.
여기 광원(110a, 110b), 광 굴절 렌즈(120) 및 반투과부(130)는 수직 방향으로 이동하여 제 2 하우징(152)에 결합될 수 있다.
형광 발생부(140)는 수직 방향으로 지지체(170)에 결합될 수 있다. 이하, 형광 발생부(140)가 결합되는 지지체(170)를 제 1 지지체라 한다. 제 1 지지체(170)는 수직 방향으로 이동하여 제 2 하우징(152)의 상측면에 결합될 수 있다.
제 1 하우징(151)은 수직 방향으로 이동하여 제 2 하우징(152)에 결합될 수 있다.
도 5는 램프 모듈(100)에 포함된 각 성분이 수직 방향으로 이동하여 하나의 램프 모듈(100)이 구성되는 것을 설명하였으나, 본 발명에서 각 성분의 이동 방향이 수직 방향에 한정되는 것은 아니며, 수평 방향으로 이동하여 하나의 램프 모듈(100)이 구성될 수도 있다.
이와 같이, 램프 모듈(100)에 포함된 모든 성분이 동일한 방향으로 이동하여 하나의 램프 모듈(100)이 조립되기 때문에 램프 모듈(100)을 제조하기 위한 공정 및 구조가 단순해질 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 굴절 렌즈와 반투과부간의 관계를 나타낸 개념도이다.
도 6을 참조하면, 여기 광원(110a, 110b)에 의하여 조사된 여기 광(L1a, L1b)은 광 굴절 렌즈(120)에 의하여 굴절되어 반투과부(130)의 특정 지점(Pa, Pb)에 매핑될 수 있다.
여기 광(L1a, L1b)이 매핑되는 지점(이하, 매핑 지점이라 한다)(Pa, Pb)은 해당 여기 광(L1a, L1b)의 반사광이 형광 발생부(140)로 도달되기 위한 반투과부(130)상의 반사 지점일 수 있다. 즉, 여기 광(L1a, L1b)은 매핑 지점(Pa, Pb)에서 반사됨으로써 대응하는 반사광이 형광 발생부(140)로 전달될 수 있는 것이다.
광 굴절 렌즈(120)의 굴절각(Ra, Rb), 및 광 굴절 렌즈(120)와 반투과부(130)간의 거리(d)는 굴절된 여기 광(L1ar, L1br)이 반투과부(130)의 매핑 지점(Pa, Pb)에 매핑되도록 결정될 수 있다. 도시된 바와 같이, 여기 광원(110a, 110b)에서 조사된 여기 광(L1a, L1b)은 광 굴절 렌즈(120)에 의하여 굴절되어 반투과부(130)에 도달하게 된다. 이 때, 굴절된 여기 광(L1ar, L1br)이 반투과부(130)상에 도달하는 지점은 광 굴절 렌즈(120)의 굴절각(Ra, Rb)에 따라 달라지고, 광 굴절 렌즈(120)와 반투과부(130)간의 거리(d)에 따라 달라질 수 있다.
이에, 광 굴절 렌즈(120)의 굴절각(Ra, Rb), 및 광 굴절 렌즈(120)와 반투과부(130)간의 거리(d)는 굴절된 여기 광(L1ar, L1br)이 반투과부(130)의 매핑 지점(Pa, Pb)에 매핑되도록 결정될 수 있으며, 이에 반투과부(130)에서 발생된 반사광이 형광 발생부(140)에 올바르게 도달할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈에 의하여 형광이 발생되는 것을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 복수의 여기 광원(110a, 110b)에서 발생된 여기 광(L1a, L1b)은 반투과부(130)에 의하여 반사된 이후에 형광 발생부(140)를 투과하여 형광(L3)으로 변환될 수 있다.
복수의 여기 광원(110a, 110b)에서 발생된 여기 광(L1a, L1b)은 집광 렌즈(111a, 111b)에 의하여 집광되어 평행하게 조사될 수 있다. 복수의 여기 광(L1a, L1b)은 광 굴절 렌즈(120)에 의하여 굴절되어 광 경로가 변경될 수 있다.
굴절된 복수의 여기 광(L1ar, L1br)은 반투과부(130)에 도달할 수 있다. 반투과부(130)는 입사된 여기 광(L1ar, L1br) 중 일정 파장 범위에 포함된 광은 투과시키고 나머지 광은 반사시킬 수 있다. 투과된 광은 열의 형태로 전환될 수 있는데, 그 열은 방열부(162)에 의하여 방열될 수 있다.
여기서, 굴절된 복수의 여기 광(L1ar, L1br) 각각이 도달한 반투과부(130)의 지점은 매핑 지점(Pa, Pb)일 수 있다. 이에, 반투과부(130)에서 출사된 복수의 반사광은 형광 발생부(140)로 전달되고, 형광 발생부(140)는 형광(L3)을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 여기 광(L1a, L1b)이 청색 레이저 광인 경우 형광 발생부(140)는 백색광의 형광(L3)을 발생시킬 수 있다. 복수의 여기 광(L1a, L1b)에 대한 형광(L3)이 발생되기 때문에 하나의 여기 광원이 구비된 경우에 비하여 높은 휘도의 백색광이 발생될 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 제어 장치(200)는 광 감지부(210), 제어부(220) 및 지지체(230)를 포함하여 구성된다.
광 감지부(210) 및 제어부(220)는 지지체(230)에 고정되어 구비될 수 있다. 이하, 광 감지부(210) 및 제어부(220)가 고정된 지지체(230)를 제 2 지지체라 한다.
제 2 지지체(230)는 넓은 판의 형태를 가질 수 있다. 이에, 제 2 지지체(230)는 서로 반대 방향을 향하는 2개의 면을 가질 수 있다. 이하, 제 2 지지체(230)가 갖는 2개의 면을 각각 제 1 면 및 제 2 면이라 한다.
광 감지부(210) 및 제어부(220)는 제 2 지지체(230)의 제 1 면에 고정될 수 있다. 제 2 지지체(230)의 제 2 면은 램프 모듈(100)의 하우징(150)과의 결합면으로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 2 지지체(230)는 램프 모듈(100)의 하우징(150)의 상측면에 결합될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광 차단부를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 광 차단부(300)는 외부 광이 광 감지부(210)로 조사되는 방지하는 역할을 수행한다. 이를 위하여, 광 차단부(300)는 고정 몸체(310) 및 광 차단막(320)을 포함하여 구성될 수 있다.
고정 몸체(310)는 램프 모듈(100)의 하우징(150)과의 결합에 이용될 수 있다. 예를 들어, 고정 몸체(310)는 램프 모듈(100)의 하우징(150)의 상측면에 결합될 수 있다.
광 차단막(320)은 외부 광을 차단하는 역할을 수행한다. 외부 광이 입사되는 경우 광 차단막(320)에 의하여 차단되어 광 감지부(210)로 조사되지 못하는 것이다.
본 발명에서 광 감지부(210)는 램프 모듈(100)에 의하여 발생되는 광의 파장 범위를 감지하는 역할을 수행한다. 외부 광이 광 감지부(210)로 조사되는 경우 광 감지부(210)에 의한 감지가 올바르게 수행되지 못할 수 있다.
광 차단막(320)은 외부 광이 광 감지부(210)로 조사되는 것을 차단하여 광 감지부(210)에 의한 오동작을 방지할 수 있다.
광 차단막(320)에는 광 투과홈(G)이 형성될 수 있다. 광 투과홈(G)은 형광 발생부(140)에 의하여 발생된 형광이 광 감지부(210)로 용이하게 전달되도록 하는 역할을 수행한다. 후술하는 바와 같이, 형광 발생부(140)에 의하여 발생된 형광은 리플렉터에 의하여 반사되어 광 감지부(210)로 전달될 수 있다. 이 때, 광 투과홈(G)에 의하여 형광이 광 감지부(210)로 전달되는 가능성이 향상될 수 있게 된다.
결국, 본 발명의 광 차단막(320)은 외부 광은 차단하면서 형광은 올바르게 투과되도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제어 장치와 광 차단부가 램프 모듈에 결합되는 것을 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 제어 장치(200) 및 광 차단부(300)는 상호 인접하여 램프 모듈(100)에 결합될 수 있다.
제어 장치(200)의 광 감지부(210)와 광 차단부(300)의 광 차단막(320)이 서로 인접하도록 제어 장치(200) 및 광 차단부(300)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 광 차단막(320)이 효과적으로 외부 광을 차단하여 광 감지부(210)로 전달되지 않도록 할 수 있다.
제어 장치(200) 및 광 차단부(300)는 수직 방향으로 램프 모듈(100)에 결합될 수 있다.
제어 장치(200) 및 광 차단부(300)가 수직 방향으로 이동하고, 볼트와 같은 체결 수단에 의하여 체결됨으로써 램프 모듈(100), 제어 장치(200) 및 광 차단부(300)가 하나의 조립체로 생성될 수 있는 것이다.
도 10은 제어 장치(200) 및 광 차단부(300)가 수직 방향으로 이동하여 램프 모듈(100)에 결합되는 것을 설명하였으나, 본 발명에서 제어 장치(200) 및 광 차단부(300)의 이동 방향이 수직 방향에 한정되는 것은 아니며, 수평 방향으로 이동하여 램프 모듈(100)에 결합될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈(100)에 포함된 모든 성분은 동일한 방향으로 이동하고 체결되어 하나의 램프 모듈(100)을 구성할 수 있다.
램프 모듈(100)을 구성하는 각 성분뿐만 아니라 제어부(220) 및 광 차단부(300)도 동일한 방향으로 이동하여 조립됨으로써 차량용 램프(10)가 구성될 수 있기 때문에 차량용 램프(10)를 제조하기 위한 공정 및 구조가 단순해질 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 광 차단부가 외부 광을 차단하는 것을 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하면, 광 차단부(300)는 외부 광(Lo)을 차단하여 외부 광(Lo)이 광 감지부(210)로 조사되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(10)는 베젤 및 리플렉터 등의 다양한 구성물을 포함할 수 있는 것으로서, 광 감지부(210)로 조사되는 외부 광(Lo)의 입사 방향은 한정될 수 있다. 예를 들어, 지면에 대한 외부 광(Lo)의 각도(Ro)는 일정 각도 미만일 수 있는 것으로서, 해당 각도(이하, 임계 각도라 한다)는 대체로 45도를 넘지 않을 수 있다.
이에, 광 차단부(300)는 임계 각도 미만으로 입사되는 외부 광(Lo)을 차단하여 광 감지부(210)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 이를 위하여, 광 차단막(320)과 광 감지부(210)간의 거리, 광 차단막(320)의 크기 및 부착면에 대한 광 차단막(320)의 각도가 적절히 결정될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 의하여 광이 출사되는 것을 나타낸 도면이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 의하여 여기 광이 출사되는 것을 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 여기 광원(110a, 110b)에서 발생된 여기 광(L1a, L1b)은 반투과부(130)에 의하여 반사된 이후에 리플렉터(400)에 의하여 반사되어 외부로 출사될 수 있다. 리플렉터(400)는 램프 모듈(100)에 의하여 발생된 광을 반사시켜 일측 방향으로 가이드 할 수 있다. 여기서, 리플렉터(400)에 의하여 가이드되는 광의 방향은 차량의 전방 또는 후방일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
여기 광원(110a, 110b)에서 발생된 여기 광(L1a, L1b)은 집광 렌즈(111a, 111b)에 의하여 집광되고, 집광된 광은 광 굴절 렌즈(120)에 의하여 가이드되어 반투과부(130)에 조사될 수 있다. 반투과부(130)는 입사된 광(L1ar, L1br) 중 일정 파장 범위에 포함된 광은 투과시키는데, 이렇게 투과된 광은 열의 형태로 전환되어 방열부(162)에 의하여 방열될 수 있다.
그리고, 반투과부(130)에 의하여 반사된 광(L2a, L2b)은 형광 발생부(140)로 조사되어 형광(L3)으로 변환될 수 있다. 여기서, 형광 발생부(140)에 의하여 발생된 형광(L3)은 황색 영역의 파장 범위를 갖는 것일 수 있다. 형광(L3)은 리플렉터(400)에 의하여 반사되어 외부로 조사될 수 있다.
리플렉터(400)에 의하여 반사된 형광(L3) 중 일부는 광 감지부(210)로 전달될 수 있다. 이에, 광 감지부(210)는 리플렉터(400)에 의하여 반사된 광의 파장 범위를 감지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 광 차단부(300)는 임계 각도 미만으로 입사된 광만을 차단할 수 있는데, 리플렉터(400)에 의하여 반사된 형광(L3)의 입사 각도는 임계 각도 이상일 수 있다. 이에, 리플렉터(400)에 의하여 반사된 형광(L3)은 올바르게 광 감지부(210)로 전달될 수 있게 된다.
제어부(220)는 광 감지부(210)에 의하여 감지된 광의 파장 범위를 확인할 수 있다. 그리하여, 도 12에 도시된 바와 같이, 광 감지부(210)에 의하여 감지된 파장 범위가 황색 영역의 파장 범위에 포함되는 경우 제어부(220)는 광이 지속적으로 조사되도록 램프 모듈(100)의 여기 광원(110a, 110b)을 제어할 수 있다.
도 13을 참조하면, 형광 발생부(140)가 파손된 경우 여기 광은 리플렉터(400)에 의하여 반사되어 외부로 출사될 수 있다.
형광 발생부(140)가 파손되거나 기타 내부적인 결함에 의하여 올바른 형광이 발생되지 않을 수 있다. 이러한 경우 형광 발생부(140)로 입사된 여기 광(L2a, L2b)은 형광으로 변환되지 않고 그대로 투과되고, 이는 리플렉터(400)에 의하여 반사되어 외부로 출사될 수 있게 된다.
한편, 형광으로 변환되지 않은 여기 광(L2a, L2b)은 상대적으로 직진성이 크기 때문에 리플렉터(400)에 의하여 반사되어 그 전체가 외부로 출사되고, 광 감지부(210)는 사전에 설정된 파장 범위를 갖는 형광을 감지하지 못할 수 있다.
제어부(220)는 광 감지부(210)에 의하여 감지된 광의 파장 범위를 확인할 수 있다. 그리하여, 도 13에 도시된 바와 같이, 광 감지부(210)에 의하여 황색 영역의 파장 범위를 갖는 광이 감지되지 않는 경우 제어부(220)는 광이 조사되지 않도록 램프 모듈(100)의 여기 광원(110a, 110b)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(220)는 여기 광원(110a, 110b)의 동작을 중단시킬 수 있다.
제어부(220)에 의한 여기 광원(110a, 110b)의 제어를 통하여 높은 에너지를 갖는 여기 광(L2a, L2b)이 외부로 출사되는 것이 방지될 수 있게 된다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리플렉터를 나타낸 도면이고, 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 리플렉터에 의하여 램프 모듈의 광이 가이드되는 것을 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 리플렉터(500)는 램프 모듈(100)에 의하여 발생된 광 중 일부를 광 감지부(210)로 가이드하는 광 가이드부(510)를 포함할 수 있다.
형광 발생부(140)에서 발생된 형광(L3)의 조사각이 협소한 경우 리플렉터(500)에 반사된 형광(L3)이 광 감지부(210)로 전달되지 못할 수 있다. 이에, 본 발명의 다른 실시예에 따른 리플렉터(500)는 형광 발생부(140)에 의하여 발생된 형광(L3) 중 일부를 반사시켜 광 감지부(210)로 가이드하는 광 가이드부(510)를 포함할 수 있다.
광 가이드부(510)는 리플렉터(500)의 특정 부분이 외부로 돌출되어 형성될 수 있으며 그 표면에는 반사판이 구비될 수 있다. 리플렉터(500)의 내부면에 반사판간의 각도는 입사된 형광(L3)이 광 감지부(210)로 올바르게 전달될 수 있도록 적절히 결정될 수 있다.
도 15에 도시된 바와 같이, 형광 발생부(140)에 의하여 발생된 형광이 광 가이드부(510)에 의하여 반사되어 광 감지부(210)로 전달될 수 있으며, 이에 형광 발생부(140)에 의하여 발생된 형광(L3)의 조사각이 협소하더라도 광 감지부(210)는 올바르게 형광(L3)을 감지할 수 있게 된다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 차량용 램프 100: 램프 모듈
200: 제어 장치 210: 광 감지부
220: 제어부 110a, 110b: 여기 광원
111a, 111b: 집광 렌즈 120: 광 굴절 렌즈
130: 반투과부 131: 몸체
132: 반사판 140: 형광 발생부
150: 하우징 151: 제 1 하우징
152: 제 2 하우징 161, 162, 163: 방열부
170: 제 1 지지체 200: 제어 장치
210: 광 감지부 220: 제어부
230: 제 2 지지체 300: 광 차단부
310: 고정 몸체 320: 광 차단막
400, 500: 리플렉터 510: 광 가이드부

Claims (12)

  1. 광 패턴 형성을 위한 광을 발생시키는 램프 모듈;
    상기 램프 모듈에 의하여 발생된 광의 파장 범위를 감지하는 광 감지부; 및
    상기 감지된 광의 파장 범위에 따라 상기 램프 모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 램프 모듈은,
    여기 광을 각각 조사하는 복수의 여기 광원;
    상기 복수의 여기 광원의 여기 광 조사 방향에 각각 배치되어 상기 복수의 여기 광원 각각에서 조사된 여기 광을 집광시켜 평행하게 출사되도록 하는 복수의 집광 렌즈;
    상기 복수의 여기 광원 각각에서 조사되어 상기 복수의 집광 렌즈 각각에서 평행하게 출사된 여기 광을 굴절시켜 광 경로를 변경시키는 광 굴절 렌즈;
    상기 광 굴절 렌즈에서 출사된 여기 광을 반사시켜 반사광을 발생시키는 반투과부;
    상기 반투과부에서 반사된 반사광에 의하여 여기되어 형광을 발생시키는 형광 발생부; 및
    상기 여기 광원, 상기 집광 렌즈, 상기 광 굴절 렌즈 및 상기 반투과부를 수용하는 하우징을 포함하고,
    상기 형광 발생부는 제 1 지지체에 고정되고,
    상기 광 감지부 및 상기 제어부는 제 2 지지체에 고정되고,
    상기 제 1 지지체 및 상기 제 2 지지체는 상기 하우징의 상측면에 결합되며,
    상기 광 굴절 렌즈는 굴절된 여기 광들이 서로 만나는 방향으로 굴절되도록 광 경로를 변경하여 상기 여기 광별로 상기 반투과부의 특정 지점에 매핑시키는 차량용 램프.
  2. 제 1항에 있어서,
    외부 광이 상기 광 감지부로 조사되는 것을 방지하는 광 차단부를 더 포함하고,
    상기 광 차단부는 상기 하우징의 상측면에 결합되는 차량용 램프.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 반투과부는 특정 파장 범위의 광을 반사시키는 차량용 램프.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 반투과부에 인접하여 상기 반투과부로 입사된 여기 광에 의하여 발생된 열을 방열시키는 방열부를 더 포함하는 차량용 램프.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 특정 지점은 상기 굴절된 여기 광의 반사광이 상기 형광 발생부로 도달되기 위한 상기 반투과부상의 반사 지점을 포함하는 차량용 램프.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 형광 발생부는,
    투과형 형광체를 포함하는 차량용 램프.
  9. 제 1항에 있어서,
    황색 영역의 파장 범위를 갖는 광이 감지되지 않는 경우 상기 제어부는 광이 조사되지 않도록 상기 램프 모듈을 제어하는 차량용 램프.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 램프 모듈에 의하여 발생된 광을 반사시켜 일측 방향으로 가이드하는 리플렉터를 더 포함하는 차량용 램프.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 광 감지부는 상기 리플렉터에 의하여 반사된 광의 파장 범위를 감지하는 차량용 램프.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 리플렉터는 상기 램프 모듈에 의하여 발생된 광 중 일부를 상기 광 감지부로 가이드하는 광 가이드부를 포함하는 차량용 램프.
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