KR102126259B1 - 자동차 헤드라이트 - Google Patents

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KR102126259B1
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제트카베 그룹 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 각각 시준된 적어도 2개의 입사 광빔(211 ~ 218)을 방향 전환하여 하나의 공통 주 광빔 다발로 집광하기 위한 미러 장치(100)를 포함하는 자동차 헤드라이트에 관한 것이다.
입사 광빔(211 ~ 218)들 각각은 할당된 입사 방향을 따라서 미러 장치(100)의 주 평면(101)에 대해 법선으로 미러 장치(100) 내로 유입된다. 주 광빔 다발은 미러 장치(100)의 주 평면(101)에 대해 법선으로 정렬된다. 미러 장치(100)는, 각각의 입사 광빔(211 ~ 218)에 대해, 각각의 광빔(211 ~ 218)의 광로 내에 배열되는 적어도 2개의 미러, 요컨대 편향 미러 및 중앙 미러를 포함한다.
각각의 편향 미러는, 각각의 입상 방향에서부터 자신에게 할당된 상기 중앙 미러 쪽으로 자신에게 할당된 입사 광빔(211 ~ 218)을 방향 전환하는 배향을 보유한다. 각각의 중앙 미러는, 상기와 같이 자신으로 향해 방향 전환된 광빔(211 ~ 218)을 주 광빔 다발의 방향으로 방향 전환하는 배향을 보유한다.
중앙 미러들은, 광빔(211 ~ 218)들의 광로들이 주 광빔 다발의 방향으로 볼 때 병렬로 위치해 있는 어셈블리 내에 상호 간에 상대적으로 포지셔닝되어 있다.

Description

자동차 헤드라이트{MOTOR VEHICLE HEADLIGHT}
본 발명은 각각 시준(collimation)되는 적어도 2개의 입사 광빔을 방향 전환하여 하나의 공통의 주 광빔 다발(main light-beam bundle)로 집광하기 위한 미러 장치를 포함하는 자동차 헤드라이트에 관한 것이다.
자동차 산업에서, 광 모듈을 위해, 특히 자동차 헤드라이트의 광 모듈을 위해, 매우 높은 광 출력을 제공하고, 동시에 구조형상에서 조밀하고, 작동 중에 견고하며, 그리고 그 외에도 비용 효과적인 광원들이 점점 더 요구되고 있다.
상기 요건들은 종래 기술에 따른 광원들의 경우 더 이상 충족되지 않으며, 이는 경제적 및 기술적 단점들을 야기한다.
본 발명의 과제는, 종래 기술에서의 단점들을 극복하고 상응하는 광원을 위한 어셈블리를 포함한 자동차 헤드라이트를 제공하는 것에 있다.
상기 과제는, 최초에 언급한 유형의 자동차 헤드라이트에 있어서,
입사 광빔들 각각이 할당된 입사 방향을 따라서 미러 장치의 주 평면(main plane)에 대해 법선(normal)으로 미러 장치 내로 유입되고, 주 광빔 다발은 미러 장치의 주 평면에 대해 법선으로 정렬되며,
미러 장치는, 각각의 입사 광빔에 대해, 각각의 광빔의 광로 내에 배열되는 적어도 2개의 미러, 요컨대 편향 미러(deflection mirror) 및 중앙 미러(central mirror)를 포함하며,
각각의 편향 미러는, 각각의 입상 방향에서부터 자신에게 할당된 중앙 미러 쪽으로 자신에게 할당된 입사 광빔을 방향 전환하는 배향을 보유하며,
각각의 중앙 미러는, 상기와 같이 자신으로 향해 방향 전환된 광빔을 주 광빔 다발의 방향으로 방향 전환하는 배향을 보유하며, 중앙 미러들은, 광빔들의 광로들이 주 광빔 다발의 방향으로 볼 때 병렬로 위치해 있는 어셈블리 내에 상호 간에 상대적으로 포지셔닝되어 있는 것인, 상기 자동차 헤드라이트를 통해 해결된다.
그 결과, 광원들의 각각의 시준된 적어도 2개의 입사 광빔은 미러 장치에 의해 방향 전환되어 하나의 공통 주 광빔 다발로 집광되는 점이 달성된다.
미러들 상호 간의 배향은, 미러 장치의 주 평면과 관련한 각도 위치, 미러 장치 내부의 위치, 또는 미러 자체의 특성, 예컨대 미러들의 미러 표면들의 윤곽이 각각의 적용 분야들에서의 요건들에 상응하게 형성된다는 점을 의미한다.
예컨대 편향 미러들, 커플링 미러들 및/또는 중앙 미러들의 측에서 하나 또는 복수의 미러 표면의 표면은, 집광된 광빔들의 형상(appearance)으로 특수한 전체 광 분포를 실현하기 위해, 만곡되어 형성될 수 있다. 상기 광 분포는 예컨대 주 광빔 다발 내에서 중첩되는 광빔들을 통해 형성될 수 있다.
바람직하게는, 중앙 미러들은, 광빔들의 광로들이 주 광빔 다발의 방향으로 볼 때 서로 인접하거나 중첩되어 위치해 있는 어셈블리 내에 상호 간에 상대적으로 포지셔닝되어 있다. 그 결과, 주 광빔 다발은 의도되는 전체 광 분포에 상응하게 간단한 방식으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 미러 장치의 주 평면에서 광빔들의 광로들로부터 한 쌍의 편향 미러들 사이의 기하학적 거리는 광빔들의 광로들로부터 한 쌍의 중앙 미러들 사이의 거리보다 더 크다. 그 결과, 광원들은 상호 간에 상대적으로 바람직하게 배열될 수 있고, 미러 장치를 포함하는 광 모듈 또는 자동차 헤드라이트의 조밀한 구조형상이 이루어질 수 있는 점이 달성된다.
본 발명의 일 개선예에서, 적어도 하나의 입사 방향 및 출사 방향은 서로 반대 방향으로 연장된다. 이를 통해서도, 광원들은 상호 간에 상대적으로 바람직하게 배열될 수 있고, 광 모듈 또는 자동차 헤드라이트의 조밀한 구조형상이 이루어질 수 있는 점이 달성된다.
바람직하게는, 적어도 2개의 편향 미러 및/또는 적어도 2개의 중앙 미러는 각각 하나의 공통 미러 표면 및/또는 각각 하나의 공통 부품을 형성한다. 그 결과, 미러들은 상호 간에 상대적으로 바람직하게 배열될 수 있고, 미러 장치 및 그에 따른 광 모듈 또는 자동차 헤드라이트의 조밀한 구조형상이 이루어질 수 있는 점이 달성된다. 또한, 제조는 간소화되며, 그럼으로써 미러 장치는 비용 효과적으로 제조될 수 있게 된다.
또한, 바람직하게는, 편향 미러들 및 중앙 미러들 각각은 각각의 편향 축들 또는 중앙 축들을 중심으로 경사져 있으며, 상기 축들은 주 평면 내에 위치되거나, 또는 상기 주 평면에 대해 평행하게 배향되어 있다. 그 결과, 미러들이 상호 간에 상대적으로 바람직하게 배열될 수 있고, 미러 장치 및 그에 따른 광 모듈 또는 자동차 헤드라이트의 조밀한 구조형상이 이루어질 수 있는 점이 달성된다.
특히 바람직하게는, 편향 미러들 및 중앙 미러들 각각은 미러 장치의 주 평면에 상대적으로 각각 ±45°만큼 경사져 있다.
바람직하게는, 적어도 2개의 편향 미러의 편향 축들은 동축으로 연장되거나, 또는 적어도 2개의 중앙 미러의 중앙 축들은 동축으로 연장된다. 그 결과, 미러들은 상호 간에 상대적으로 바람직하게 배열될 수 있고, 미러 장치 및 그에 따른 광 모듈 또는 자동차 헤드라이트의 조밀한 구조형상이 이루어질 수 있는 점이 달성된다. 또한, 제조는 간소화되며, 그럼으로써 미러 장치는 비용 효과적으로 제조될 수 있게 된다.
또한, 바람직하게는, 추가로 적어도 하나의 커플링 미러는 각각의 광빔의 광로 내에서 각각의 편향 미러와 각각의 중앙 미러 사이에 배열된다. 그 결과, 복수의 광빔은 상응하는 광원들에서 출발하여 미러 장치를 통해 방향 전환되어 집광될 수 있다. 이와 동시에, 미러들은 상호 간에 상대적으로 바람직한 위치 또는 배향으로 배열될 수 있으며, 그리고 미러 장치 및 광 모듈 또는 자동차 헤드라이트의 조밀한 구조형상이 이루어질 수 있다. 또한, 그 결과, 제조는 간소화되며, 그럼으로써 미러 장치는 비용 효과적으로 제조될 수 있게 된다.
바람직하게는, 적어도 2개의 커플링 미러는 하나의 공통 미러 표면 및/또는 하나의 공통 부품을 형성한다. 그 결과, 미러들이 상호 간에 상대적으로 바람직한 위치 또는 배향으로 배열될 수 있고, 미러 장치 및 그에 따른 광 모듈 또는 자동차 헤드라이트의 조밀한 구조형상이 이루어질 수 있는 점이 달성된다. 또한, 제조는 간소화되며, 그럼으로써 미러 장치는 비용 효과적으로 제조될 수 있게 된다.
또한, 바람직하게는, 적어도 하나의 커플링 미러는 주 평면에 대해 법선으로 배향되는 커플링 축을 중심으로 경사져 있다. 그 결과, 미러들이 상호 간에 상대적으로 바람직한 위치 또는 배향으로 배열될 수 있고, 미러 장치 및 그에 따른 광 모듈 또는 자동차 헤드라이트의 조밀한 구조형상이 이루어질 수 있는 점이 달성된다. 또한, 제조는 간소화되며, 그럼으로써 미러 장치는 비용 효과적으로 제조될 수 있게 된다.
특히 바람직하게는, 적어도 하나의 커플링 미러는 하나 또는 복수의 광빔의 광로에 상대적으로 ±45°만큼 경사져 있거나, 또는 미러 장치의 주 평면에 대해 법선으로 배향된다.
바람직하게는, 적어도 2개의 커플링 미러의 커플링 축들은 동축으로 연장된다. 그 결과, 미러들이 상호 간에 상대적으로 바람직한 위치 또는 배향으로 배열될 수 있고, 미러 장치 및 그에 따른 광 모듈 또는 자동차 헤드라이트의 조밀한 구조형상이 이루어질 수 있는 점이 달성된다. 또한, 제조는 간소화되며, 그럼으로써 미러 장치는 비용 효과적으로 제조될 수 있게 된다.
본 발명의 일 개선예에서, 적어도 하나의 편향 미러 및/또는 적어도 하나의 중앙 미러 및/또는 적어도 하나의 커플링 미러 상에서 각각의 미러 표면 상에 광 변환층(light conversion layer), 즉 변환 형광체(conversion phosphor)가 적층된다. 그 결과, 간단한 방식으로 입사 광빔을 광 스펙트럼의 비가시 범위로 변환할 수 있으며, 예컨대 UV 레이저 소스에서 방출되는 자외선 레이저 광을 자동차 헤드라이트의 광 기능을 위한 가시광으로 변환할 수 있다. 그에 따라, 변환은, 그 내에서 개별 입사 광빔들의 방향 전환 및 집광이 수행되는 것인, 미러 장치의 동일한 부품 내에서 실행된다.
바람직하게는, 적어도 하나의 편향 미러 및/또는 적어도 하나의 중앙 미러 및/또는 선택적인 커플링 미러는 하나의 프레임에 의해 하나의 공통 부품을 형성한다.
미러들은 상대적으로 더 간단한 제조를 위해 별도로 제조될 수 있으며, 그리고 예컨대 나사들에 의해 프레임 상에 고정될 수 있다.
바람직하게는, 프레임에 추가로, 적어도 하나의 중앙 미러를 지지하는 바닥판이 제공될 수 있다. 그러나 적어도 하나의 중앙 미러의 고정을 위한 또 다른 형태들 역시도 가능하다.
바람직하게는, 자동차 헤드라이트는, 각각 시준된 광빔을 방출하도록 구성되는 적어도 2개의 광원을 포함하며, 적어도 2개의 광빔의 광로들은 각각 하나의 편향 미러로 안내된다. 그 결과, 작은 구조형상을 요구하는 특히 조밀한 어셈블리가 제공될 수 있거나, 또는 광원들의 개수 역시도 추가로 증가될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 자동차 헤드라이트는, 각각 시준된 광빔을 방출하도록 구성되는 적어도 3개의 광원을 포함하며, 적어도 3개의 광빔 중 적어도 2개의 광빔의 광로들은 동일한 편향 미러로 안내된다. 그 결과, 작은 구조형상을 요구하는 훨씬 더 조밀한 어셈블리가 제공될 수 있거나, 또는 광원들의 개수 역시도 추가로 증가될 수 있다.
특히, 본 발명을 위해, 광 모듈 또는 헤드라이트에서 주요 부재들만이 기재하였지만, 그러나 명확한 점은, 광 모듈 또는 헤드라이트가 여전히 특히 승용차 또는 오토바이와 같은 자동차에서 유용한 이용을 가능하게 하는 다른 언급하지 않은 다수의 부재도 포함한다는 점이다.
본 발명 및 그 장점들은, 하기에서, 첨부한 도면들에 도시되어 있는 제한하지 않은 실시예들에 따라서 더 상세하게 기재된다.
도 1은 4개의 광원; 및 본 발명에 따른 자동차 헤드라이트의 미러 장치의 제1 실시형태;를 포함하는 본 발명에 따른 자동차 헤드라이트의 광 모듈의 제1 실시형태를 도시한 개략도이다.
도 2는 8개의 광원; 및 미러 장치의 제1 실시형태;를 포함하는 본 발명에 따른 자동차 헤드라이트의 제2 실시형태를 도시한 개략도이다.
도 3은 도 2에 따른 광 모듈을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 2에 따른 광 모듈을 간소화하여 도시한 사시도이다.
도 5는 미러 장치의 제1 실시형태를 도시한 사시도이다.
도 6은 2개의 광원; 및 미러 장치의 제2 실시형태;를 포함하는 광 모듈의 제3 실시형태를 도시한 개략도이다.
도 7은 16개의 광원; 및 미러 장치의 제1 실시형태;를 포함하는 본 발명에 따른 자동차 헤드라이트의 광 모듈의 제4 실시형태를 도시한 개략도이다.
도 8은 도 7에 따른 광 모듈의 한 절개 부분을 간소화하여 도시한 사시도이다.
도 9는 광 모듈을 포함하는 본 발명에 따른 자동차 헤드라이트를 도시한 개략도이다.
하기에서는, 도 1 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예들이 더 상세하게 설명된다. 특히, 본 발명을 위해, 광 모듈 또는 헤드라이트에 주요 부재들만이 도시되어 있지만, 그러나 명확한 점은, 광 모듈 또는 헤드라이트가 여전히 특히 승용차 또는 오토바이와 같은 자동차에서 유용한 이용을 가능하게 하는 다른 도시하지 않은 다수의 부재도 포함한다는 점이다. 그러므로 명확성을 위해, 예컨대 부품들을 위한 냉각 장치들, 전자 제어 장치, 또 다른 광학 요소들, 기계적 조정 장치들 또는 장착 브래킷들은 도시되어 있지 않다.
이와 관련하여, 미러, 예컨대 편향 미러 또는 중앙 미러로서 지칭되는 경우는 각각의 광빔의 광로 내에서 작용 가능하면서 반사하는 표면이다.
이 경우, 복수의 미러는 하나의 공통의 물리적인 미러 표면 상에 형성될 수 있다.
서로 상이한 방향들로 배향되어 있는 복수의 미러 표면은 하나의 공통 부품을 형성할 수 있다.
개략적 도면들에서, 미러는, 가는 선으로 도시되어 있는 테두리에 의해 범위 한정되어 있는 원형 표면들을 특징으로 한다. 가는 선으로 도시된 테두리는, 미러의 광학 작용 가능한 표면이 그 테두리에서 종료된다는 점을 나타낸다. 미러 표면들은 예컨대 마름모꼴로 빗금 표시된 표면들로서 식별 표시되어 있다.
개략적 도면들에서, 광빔들의 광로들은, 각각의 광로가 도면의 평면에서 바깥쪽으로 지향되고 그에 따라 광로가 도면 평면에 대해 법선으로 연장된다는 점을 식별 표시하기 위해, 각각 원 및 중심점으로 표시되어 있다.
개략적 도면들에서, 광빔들의 광로들은, 각각의 광로가 도면의 평면 안쪽으로 지향되고 그에 따라 광로가 도면 평면에 대해 법선으로 연장된다는 점을 식별 표시하기 위해, 각각 원 및 중심 십자모양으로 표시되어 있다.
마름모꼴로 도시된 미러 부품들은, 입사 광로들이 각각의 미러들을 통해 도면 평면에 대해 법선으로 연장되는 방향들에서부터 도면 평면으로 방향 전환되거나, 또는 그 반대의 경우로도 방향 전환된다는 점을 구체적으로 도해한 것이다.
삼각형으로 도시된 미러들은, 입사 광로들이 단지 도면 평면 내부에서만 방향 전환된다는 점을 구체적으로 도해한 것이다.
도 1에는, 각각 시준된 광빔(211 ~ 214)을 방출하도록 구성되어 있는 4개의 광원(201 ~ 204)을 포함하는, 자동차 헤드라이트의 광 모듈(10)에 대한 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다.
또한, 광 모듈(10)은 미러 장치(100)를 추가로 포함하며, 4개의 광빔(211 ~ 214)의 광로들은 각각 미러 장치(100)의 편향 미러(111 ~ 114)로 안내된다.
도 5에서 예시로서 부품의 형태로 도시되어 있는 미러 장치(100)는 각각 시준된 4개의 입사 광빔(211 ~ 214)을 방향 전환하여 하나의 공통 주 광빔 다발로 집광하기 위해 이용된다.
입사 광빔(211 ~ 214)들 각각은 할당된 입사 방향을 따라서 미러 장치(100)의 주 평면(101)에 대해 법선으로 미러 장치(100) 내로 유입된다. 주 광빔 다발은 미러 장치(100)의 주 평면(101)에 대해 법선으로 정렬된다.
미러 장치(100)의 주 평면(101)은 예컨대 도 3 또는 도 5에서 확인할 수 있다.
미러 장치(100)는, 각각의 입사 광빔(211 ~ 214)에 대해, 각각의 광빔(211 ~ 214)의 광로 내에 배열되는 적어도 2개의 미러, 요컨대 각각 하나의 편향 미러(111 ~ 114) 및 각각 하나의 중앙 미러(121 ~ 124)를 포함한다.
각각의 편향 미러(111 ~ 114)는, 각각의 입사 방향에서부터 자신에게 할당된 중앙 미러(121 ~ 124) 쪽으로 자신에게 할당된 입사 광빔(211 ~ 214)을 방향 전환하는 배향, 위치 및 윤곽을 보유한다.
각각의 중앙 미러(121 ~ 124)는, 자신으로 향해 방향 전환된 광빔(211 ~ 214)을 주 광빔 다발의 방향으로 방향 전환하는 배향, 위치 및 윤곽을 보유한다. 중앙 미러(121 ~ 124)들은, 광빔(211 ~ 214)들의 광로들이 주 광빔 다발의 방향으로 볼 때 병렬로 위치해 있는 어셈블리 내에 상호 간에 상대적으로 포지셔닝된다. 또한, 특별한 실시예들의 경우, 광빔들의 광로들은 서로 인접할 수도 있거나, 또는 서로 중첩될 수도 있다.
미러 장치(100)의 주 평면(101)에서, 광빔(211 ~ 214)들의 광로들로부터 한 쌍의 편향 미러(111 ~ 114)들 사이의 기하학적 거리는 광빔(211 ~ 214)들의 광로들로부터 한 쌍의 중앙 미러(121 ~ 124)들 사이의 거리보다 더 크다.
4개의 입사 방향; 및 출사 방향;은, 중심점을 갖는 원의 식별 표시를 통한 편향 미러(111 ~ 114)들 및 중앙 미러(121 ~ 124)들 상의 각각의 위치들에서 광빔(111 ~ 114)들의 광로들의 방향들을 통해 확인할 수 있는 것처럼, 상호 간에 평행하게 연장된다. 이는, 4개의 입사 방향이 하부에서부터 도면 평면으로, 그리고 출사 방향은 도면 평면에서 상향으로 연장된다는 점을 의미한다.
그 대안으로, 광빔들의 입사 방향들 및 출사 방향은, 본 예에서 사용되지 않고 각각은 각각의 편향 미러(111 ~ 114)들을 포함한 단일 부재형 부품(141 ~ 144)의 형태로 형성되어 있는 인접한 미러들의 이용 시에, 특수한 적용 분야를 위해 필요하거나 바람직한 경우, 서로 반대 방향으로도 연장될 수도 있다. 이런 변형예는 도면들에 도시되어 있지 않다.
도 5에 따른 미러 장치(100)의 실시예를 통해 도시되어 있는 것처럼, 2개의 중앙 미러(121, 122; 123, 124)는 각각 하나의 공통 미러 표면을 형성하며, 2개의 미러 표면 상에 형성되어 있는 4개의 중앙 미러(121 ~ 124)는 전체적으로 하나의 공통 부품(147)을 형성한다.
편향 미러(111 ~ 114)들 및 중앙 미러(121 ~ 124)들 각각은 각각의 편향 축(151 ~ 154)들 및 중앙 축(161 ~ 164)들을 중심으로 경사져 있으며, 상기 축들은 주 평면(101) 내에 위치되거나, 또는 상기 주 평면에 대해 평행하게 배향되어 있다.
4개의 편향 미러(111 ~ 114)의 편향 축(151 ~ 154)들은 동축으로 연장되며, 그리고 4개의 중앙 미러(121 ~ 124)의 중앙 축(161 ~ 164)들도 동축으로 연장된다.
또한, 각각 하나의 커플링 미러(131 ~ 134)는 각각의 광빔(211 ~ 214)의 광로 내에서 각각의 편향 미러(111 ~ 114)와 각각의 중앙 미러(121 ~ 124) 사이에 배열된다.
2개의 커플링 미러(131, 132; 133, 134)는 각각 하나의 공통 부품(145; 146)을 형성한다.
커플링 미러(131 ~ 134)들은 각각 주 평면(101)에 대해 법선으로 배향되어 있는 커플링 축(171 ~ 174)을 중심으로 경사져 있다.
각각 2개의 커플링 미러(131 ~ 134)의 커플링 축(171 ~ 174)들은 동축으로 연장된다.
선택적으로, 적어도 하나의 편향 미러(111 ~ 114) 및/또는 하나의 중앙 미러(121 ~ 124) 및/또는 하나의 커플링 미러(131 ~ 134) 상에는 광 변환층이 적층될 수 있다. 이는, 입사 광이 사람들에 대한 비가시 스펙트럼 범위 이내인 경우, 상기 입사 광이 자동차 헤드라이트 내에서의 이용을 위한 가시 스펙트럼 범위로 변환되도록 하기 위해 이용될 수 있다. 상기 광 변환층은 편향 미러(111 ~ 114) 및/또는 중앙 미러(121 ~ 124) 및/또는 커플링 미러(131 ~ 134)의 미러 표면 상에서 배열될 수 있지만, 그러나 도면들에는 도시되어 있지 않다.
도 2, 도 3 및 도 4에는, 각각 시준된 광빔(211 ~ 218)을 방출하도록 구성되어 있는 8개의 광원(211 ~ 218)을 포함하는, 자동차 헤드라이트의 광 모듈(20)을 위한 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 도 3 및 도 4에는, 도 2의 미러 장치(100)를 포함하는 광 모듈(20)이 사시도로 도시되어 있으며, 도 4의 도면에는 어셈블리(20)가 간소화되어 도시되어 있다. 여기서도, 미러 장치(100)와 관련한 도 1에 대한 비고사항이 동일한 방식으로 적용된다.
광 모듈(20)은 다시금 도 2에서의 미러 장치(100)를 포함하며, 이제 8개의 광빔(211 ~ 218)의 광로들은 각각의 입사 방향(251 ~ 258)으로 각각 편향 미러(111 ~ 118)로 안내된다.
미러 장치(100)는, 각각 시준된 8개의 입사 광빔(211 ~ 218)을 방향 전환하여 하나의 공통 주 광빔 다발(102)로 집광하기 위해 이용된다.
입사 광빔(211 ~ 218)들 각각은 할당된 입사 방향(251 ~ 258)을 따라서 미러 장치(100)의 주 평면(101)에 대해 법선으로 미러 장치(100) 내로 유입된다. 출사 방향(270)의 방향에서 주 광빔 다발(102)은 미러 장치(100)의 주 평면(101)에 대해 법선으로 정렬된다.
미러 장치(100)는, 각각의 입사 광빔(211 ~ 218)에 대해, 각각의 광빔(211 ~ 218)의 광로 내에 배열되는 적어도 2개의 미러, 요컨대 각각 하나의 편향 미러(111 ~ 118) 및 각각 하나의 중앙 미러(121 ~ 128)를 포함한다.
각각의 편향 미러(111 ~ 118)는, 각각의 입사 방향에서부터 자신에게 할당된 중앙 미러(121 ~ 128) 쪽으로 자신에게 할당된 입사 광빔(211 ~ 218)을 방향 전환하는 배향, 위치 및 윤곽을 보유한다.
각각의 중앙 미러(121 ~ 128)는, 자신으로 향해 방향 전환된 광빔(211 ~ 218)을 주 광빔 다발의 방향으로 방향 전환하는 배향, 위치 및 윤곽을 보유한다. 중앙 미러(121 ~ 128)들은, 광빔(211 ~ 218)들의 광로들이 주 광빔 다발의 방향으로 볼 때 병렬로, 바람직하게는 서로 인접하여 위치해 있는 어셈블리 내에 상호 간에 상대적으로 포지셔닝된다. 또한, 특별한 실시예들의 경우, 광빔들의 광로들은 서로 중첩될 수도 있다.
미러 장치(100)의 주 평면(101)에서, 광빔(211 ~ 218)들의 광로들로부터 한 쌍의 편향 미러(111 ~ 118)들 사이의 기하학적 거리는 광빔(211 ~ 218)들의 광로들로부터 한 쌍의 중앙 미러(121 ~ 128)들 사이의 거리보다 더 크다.
4개의 입사 방향(251 ~ 254); 및 출사 방향(270);은, 중심점을 갖는 원의 식별 표시를 통한 편향 미러(111 ~ 118)들 및 중앙 미러(121 ~ 128)들 상의 각각의 위치들에서 광빔(111 ~ 118)들의 광로들의 방향들을 통해 확인할 수 있는 것처럼, 상호 간에 평행하게 연장된다.
이는, 광빔(111 ~ 114)들의 광로들의 4개의 입사 방향(251 ~ 254)이 상부에서부터 주 평면(101)에 상응하는 도면 평면으로 이어진다는 점을 의미한다.
광빔(115 ~ 118)들의 광로들의 또 다른 4개의 입사 방향(255 ~ 258)은 하부에서부터 도면 평면으로 이어진다. 그에 따라, 4개의 입사 방향(255 ~ 258) 및 출사 방향(270)은 상호 간에 평행하게 연장된다. 광빔(111 ~ 118)들의 8개의 광로의 출사 방향(270)은 도면 평면에서부터 상향으로 연장된다.
각각 2개의 편향 미러(111과 115; 112와 116; 113과 117; 및 114와 118)는 각각 하나의 공통 부품(141 ~ 144)을 형성한다.
도 5에 따른 미러 장치(100)의 실시예를 통해 도시된 것처럼, 4개의 중앙 미러(121, 122, 125 및 126; 123, 124, 127 및 128)는 각각 하나의 공통 미러 표면을 형성하며, 그리고 2개의 미러 표면 상에 형성되어 있는 8개의 중앙 미러(121 ~ 128)는 하나의 공통 부품(147)을 형성한다.
편향 미러(111 ~ 118)들 및 중앙 미러(121 ~ 128)들 각각은 각각의 편향 축(151 ~ 158)들 및 중앙 축(161 ~ 168)들을 중심으로 경사져 있으며, 상기 축들은 주 평면(101) 내에 위치되거나, 또는 상기 주 평면에 대해 평행하게 배향되어 있다.
8개의 편향 미러(111 ~ 118)의 편향 축(151 ~ 158)들은 동축으로 연장되며, 그리고 8개의 중앙 미러(121 ~ 128)의 중앙 축(161 ~ 168)들도 동축으로 연장된다.
편향 미러(111 ~ 118)들 및 중앙 미러(121 ~ 128)들 각각은 미러 장치(1)의 주 평면(101)에 상대적으로 각각 ±45°만큼 경사져 있다.
또한, 각각 하나의 커플링 미러(131 ~ 138)는 각각의 광빔(211 ~ 218)의 광로 내에서 각각의 편향 미러(111 ~ 118)와 각각의 중앙 미러(121 ~ 128) 사이에 배열된다.
각각 2개의 커플링 미러(131과 135; 132와 136; 133과 137; 및 134와 138)는 각각 하나의 공통 미러 표면을 형성하며, 그리고 커플링 미러(131, 132, 135 및 136; 그리고 133, 134, 137 및 138)들은 각각 하나의 공통 부품(145; 146)을 형성한다.
커플링 미러(131 ~ 138)들은, 각각 주 평면(101)에 대해 법선으로 배향되어 있는 커플링 축(171 ~ 178)을 중심으로 경사져 있다.
각각 4개의 커플링 미러(131, 132, 135 및 136; 133, 134, 137 및 138)의 커플링 축(171 ~ 178)들은 동축으로 연장된다.
커플링 미러(131 ~ 138)들은 광빔(211 ~ 218)들의 광로에 상대적으로 ±45°만큼 경사져 있거나, 또는 미러 장치(1)의 주 평면(101)에 대해 법선으로 배향되어 있다.
선택적으로, 적어도 하나의 편향 미러(111 ~ 118) 및/또는 하나의 중앙 미러(121 ~ 128) 및/또는 하나의 커플링 미러(131 ~ 138) 상에는 광 변환층이 적층될 수 있다. 이는, 입사 광이 사람들에 대한 비가시 스펙트럼 범위 이내인 경우, 상기 입사 광이 자동차 헤드라이트 내에서의 이용을 위한 가시 스펙트럼 범위로 변환되도록 하기 위해 이용될 수 있다. 상기 광 변환층은 편향 미러(111 ~ 118) 및/또는 중앙 미러(121 ~ 128) 및/또는 커플링 미러(131 ~ 138)의 미러 표면 상에서 배열될 수 있지만, 그러나 도면들에는 도시되어 있지 않다.
도 5에는, 자동차 헤드라이트의 미러 장치(100)의 일 실시예가 도시되어 있다.
미러 부품(141 ~ 147)들은 하나의 공통 프레임(103)과 연결되거나, 또는 미러 장치(100)의 하나의 공통 부품을 형성하며, 중앙 미러 부품(147)은 바닥판(104)에 의해 프레임(103)과 연결된다. 바닥판(104)은, 편향 미러(111 ~ 118)들의 할당된 미러 표면들로 시준된 광빔(231 ~ 238)들의 입사를 허용하기 위해, 개구부(105 ~ 108)들을 포함한다.
도 2 내지 도 5에 따른 미러 장치(100)에 대한 실시예는, 각각 주 평면(101)에 상대적으로 +45° 또는 -45°의 편향 미러(111 ~ 118)들의 배향을 나타내며, 다시 말하면 편향 축(151 ~ 158)들은 주 평면(101)에 대해 평행하게 위치한다. 각각 하나의 미러 표면을 포함하는 각각 2개의 편향 미러(111 ~ 118)는 하나의 공통 편향 미러 부품(141 ~ 144)을 형성한다.
중앙 미러(121 ~ 128)들은 각각 주 평면(101)에 상대적으로 +45° 또는 -45°의 배향을 보유하며, 다시 말하면 중앙 축(161 ~ 168)들은 주 평면(101)에 대해 평행하게 위치한다. 각각 4개의 중앙 미러(121 ~ 128)는 각각 하나의 미러 표면을 형성한다. 중앙 미러(121 ~ 128)들의 각각 2개의 미러 표면은 하나의 공통 중앙 미러 부품(147)을 형성한다.
커플링 미러(131 ~ 138)들은 각각 주 평면(101)에 대한 법선에 상대적으로 +45° 또는 -45°의 배향을 보유하며, 다시 말하면 커플링 축(171 ~ 178)들은 주 평면(101)에 대해 법선으로 위치한다. 각각 2개의 커플링 미러(131 ~ 138)는 각각 하나의 미러 표면을 형성한다. 커플링 미러(131 ~ 138)들의 각각 2개의 미러 표면은 하나의 공통 커플링 미러 부품(145 ~ 146; 181 ~ 188)을 형성한다.
원칙상, 미러들의 다른 배향들도 가능하되, 의도하는 방향 전환 및 집광을 달성하기 위해, 각각 상호 간의 매칭이 필요하다.
도 6에는, 각각 시준된 광빔(211, 212)을 방출하도록 구성되는 2개의 광원(201, 202)을 포함하는, 자동차 헤드라이트의 광 모듈(30)에 대한 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다.
또한, 광 모듈(30)은 미러 장치(300)를 추가로 포함하며, 2개의 광빔(211, 212)의 광로들은 각각 미러 장치(300)의 편향 미러(311, 312)로 안내된다.
편향 미러(311, 312)들은 하나의 공통 부품(341)을 형성하며, 그리고 중앙 미러(321, 322)들은 하나의 공통 부품(342)을 형성한다. 이 어셈블리는 커플링 미러를 포함하지 않는다.
또한, 여기서도, 선행 예들의 상술 내용이 적용된다.
도 7 및 도 8에는, 각각 시준된 광빔(211 ~ 218, 221 ~228)을 방출하도록 구성되는 16개의 광원(201 ~ 218, 211 ~ 228)을 포함하는, 자동차 헤드라이트의 광 모듈(40)에 대한 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다.
또한, 광 모듈(40)은 미러 장치(100)를 추가로 포함하며, 16개의 광빔(211 ~ 218, 221 ~ 228)의 광로들은 각각 미러 장치(100)의 편향 미러(111 ~ 118)로 안내된다.
도 2 내지 도 5의 실시예와 달리, 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)들의 각각 2개의 광로는 각각 동일한 편향 미러(111 ~ 118)로 안내된다. 이는, 커플링 미러로서 이용되면서, 상이하고 바람직하게는 서로 반대되는 2개의 방향에서부터 2개의 광빔을 방향 전환하여 집광하는 미러 부품(181 ~ 188)들의 어셈블리를 통해 달성된다.
예컨대 광빔(211 및 231)들은 미러들에 의해 미러 부품(181)으로 방향 전환되고 집광된다. 그 결과, 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)들의 각각 2개의 평행한 광로는 미러 장치(100)의 각각 하나의 편향 미러(111 ~ 118)로 안내되는 점이 달성된다.
도 8에서는, 광빔(212, 214, 216, 218, 236 및 238)들의 광로들을 확인할 수 있다.
광빔(216 및 236)들의 광로들은 미러 부품(186)을 통해 집광되어 편향 미러 부품(142)의 방향으로 방향 전환된다.
광빔(218 및 238)들의 광로들은 미러 부품(188)을 통해 집광되어 편향 미러 부품(144)의 방향으로 방향 전환된다.
편향 미러 부품(142)은 광빔(212, 216 및 236)들의 광로들을 집광하여 이를 커플링 미러 부품(145)의 방향으로 방향 전환한다.
편향 미러 부품(144)은 광빔(214, 218 및 238)들의 광로들을 집광하여 이를 커플링 미러 부품(146)의 방향으로 방향 전환한다.
커플링 미러 부품(145)은 광빔(212, 216 및 236)들의 광로들을 집광하여 이를 중앙 미러 부품(147)의 방향으로 방향 전환한다.
커플링 미러 부품(146)은 광빔(214, 218 및 238)들의 광로들을 집광하여 이를 중앙 미러 부품(147)의 방향으로 방향 전환한다.
광 모듈(40) 내에서의 다른 광로들 및 어셈블리의 부재들은 도시되어 있지 않다.
도 9에는, 헤드라이트 하우징(51); 및 투명한 헤드라이트 렌즈(52);를 포함하는 자동차 헤드라이트(50)가 개략적으로 도시되어 있다.
또한, 자동차 헤드라이트(50)는, 하나의 공통 브래킷 상에 고정되는 광원(201 ~ 208)들; 및 미러 장치(100);를 포함하는 도 3 내지 도 5에 따른 광 모듈(20)을 추가로 포함한다.
광원(201 ~ 208)들에서부터 출사 방향(270)의 방향으로 방출되는 광빔(211 ~ 218)들의 광로들은 주 광빔 다발(102)을 형성하며, 그리고 투영 광학계(53)에 의해 추가로 성형될 수 있다. 각각의 적용에 따라서, 예컨대 베젤들(bezel) 또는 반사판들(reflector)과 같은 추가 광학 요소들이 각각의 광로 내에 배치될 수 있다.
10, 20, 30, 40: 광 모듈
50: 자동차 헤드라이트
51: 헤드라이트 하우징
52: 헤드라이트 렌즈
53: 투영 광학계
100, 300: 미러 장치
101: 주 평면
102: 주 광빔 다발
103: 프레임
104: 바닥판
105 ~ 108: 개구부
111 ~ 118: 편향 미러
121 ~ 128: 중앙 미러
131 ~ 138: 커플링 미러
141 ~ 147, 181 ~ 188: 미러 부품
151 ~ 158: 편향 축
161 ~ 168: 중앙 축
171 ~ 178: 커플링 축
201 ~ 208, 221 ~ 228: 광원
211 ~ 218, 231 ~ 238: 광빔
251 ~ 258, 266, 268: 입사 방향
270: 출사 방향

Claims (15)

  1. 각각 시준된 적어도 2개의 입사 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)을 방향 전환하여 하나의 공통 주 광빔 다발(102)로 집광하기 위한 미러 장치(100, 300)를 포함하는 자동차 헤드라이트(50)에 있어서,
    상기 입사 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)들 각각은 할당된 입사 방향(251 ~ 258, 266, 268)을 따라서 상기 미러 장치(100, 300)의 주 평면(101)에 대해 법선으로 상기 미러 장치(100, 300) 내로 유입되고, 상기 주 광빔 다발(102)은 상기 미러 장치(100, 300)의 주 평면(101)에 대해 법선으로 정렬되며,
    상기 미러 장치(100, 300)는, 각각의 입사 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)에 대해, 각각의 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)의 광로 내에 배열되는 적어도 하나의 편향 미러(111 ~ 118) 및 적어도 하나의 중앙 미러(121 ~ 128)를 포함하며,
    각각의 편향 미러(111 ~ 118)는, 상기 각각의 입사 방향(251 ~ 258, 266, 268)에서부터 자신에게 할당된 상기 중앙 미러(121 ~ 128) 쪽으로 자신에게 할당된 상기 입사 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)을 방향 전환하는 배향을 보유하며,
    각각의 중앙 미러(121 ~ 128)는, 자신으로 향해 방향 전환된 상기 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)을 상기 주 광빔 다발(102)의 방향으로 방향 전환하는 배향을 보유하며, 상기 중앙 미러(121 ~ 128)는 서로, 상기 주 광빔 다발(102)의 방향으로 볼 때 상기 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)의 광로들이 병렬로 위치하도록 배치되고,
    적어도 하나의 커플링 미러(131 ~ 138)는 상기 각각의 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)의 광로 내에서 상기 각각의 편향 미러(111 ~ 118)와 상기 각각의 중앙 미러(121 ~ 128) 사이에 배열되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
  2. 제1항에 있어서, 상기 중앙 미러(121 ~ 128)들은 서로, 상기 주 광빔 다발(102)의 방향으로 볼 때 상기 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)들의 광로들이 서로 인접하거나 중첩되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미러 장치(100, 300)의 주 평면(101)에서, 상기 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)들의 광로들로부터 한 쌍의 상기 편향 미러(111 ~ 118)들 사이의 기하학적 거리는 상기 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)들의 광로들로부터 한 쌍의 상기 중앙 미러(121 ~ 128)들 사이의 거리보다 더 큰 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 입사 방향(251 ~ 258, 266, 268) 및 출사 방향(27)은 상호 간에 평행하게 연장되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 2개의 편향 미러(111 ~ 118) 및/또는 적어도 2개의 중앙 미러(121 ~ 128)는 각각 하나의 공통 미러 표면 및/또는 각각 하나의 공통 부품(141 ~ 147, 181 ~ 188)을 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 편향 미러(111 ~ 118)들 및 상기 중앙 미러(121 ~ 128)들 각각은 각각의 편향 축(151 ~ 158)들 및 중앙 축(161 ~ 168)들을 중심으로 경사져 있으며, 상기 편향 축들 및 중앙 축들은 상기 주 평면(101) 내에 위치되거나, 또는 상기 주 평면에 대해 평행하게 배향되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
  7. 제6항에 있어서, 적어도 2개의 편향 미러(111 ~ 118)의 상기 편향 축(151 ~ 158)들은 동축으로 연장되거나, 또는 적어도 2개의 중앙 미러(121 ~ 128)의 상기 중앙 축(161 ~ 168)들은 동축으로 연장되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 적어도 2개의 커플링 미러(131 ~ 138)는 하나의 공통 미러 표면 및/또는 하나의 공통 부품(141 ~ 147, 181 ~ 188)을 형성하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
  10. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 커플링 미러(131 ~ 138)는 상기 주 평면(101)에 대해 법선으로 배향되어 있는 커플링 축(171 ~ 178)을 중심으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
  11. 제10항에 있어서, 적어도 2개의 커플링 미러(131 ~ 138)의 상기 커플링 축(171 ~178)들은 동축으로 연장되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
  12. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 커플링 미러(131 ~ 138) 상에는 광 변환층이 적층되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 편향 미러(111 ~ 118) 및/또는 상기 적어도 하나의 중앙 미러(121 ~ 128) 상에는 광 변환층이 적층되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각 시준된 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)을 방출하도록 구성되는 적어도 2개의 광원(211 ~ 218, 231 ~ 238)을 포함하고, 상기 적어도 2개의 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)의 광로들은 각각 편향 미러(111 ~ 118)로 안내되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 각각 시준된 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238)을 방출하도록 구성되는 적어도 3개의 광원(201 ~ 208, 221 ~ 228)을 포함하고, 상기 적어도 3개의 광빔(211 ~ 218, 231 ~ 238) 중 적어도 2개의 광빔의 광로들은 동일한 편향 미러(111 ~ 118)로 안내되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드라이트(50).
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