KR102347740B1 - 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등 및 순차 점등방법 - Google Patents

레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등 및 순차 점등방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차에 사용되는 순차 점등 방향지시등에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 LED소자 대신 레이저를 하나의 광원으로 활용하여 순차 점등이 가능하도록 구현함으로써, 부품을 획기적으로 축소하면서도 제어기 설계를 단순화한 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등에 관한 것이다.
본 발명은 방향지시등에 있어서, 광원; 상기 광원으로부터의 빔을 투영시키는 필터; 상기 필터를 통과한 빔의 투영면적을 차단가능한 쉴드; 및 상기 쉴드로부터 상기 필터의 반대편에 위치한 렌즈;를 포함하고, 상기 쉴드가 상기 투영면적을 차단하는 정도에 따라 상기 렌즈가 점등되는 정도가 변화하는 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등 및 이를 이용한 순차 점등방법을 제공한다.

Description

레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등 및 순차 점등방법{Sequentially blinking winker using laser source and Method thereof }
본 발명은 자동차에 사용되는 순차 점등 방향지시등에 관한 것으로, 좀 더 자세하게는 LED소자 대신 레이저를 하나의 광원으로 활용하여 순차 점등이 가능하도록 구현함으로써, 부품을 획기적으로 축소하면서도 제어기 설계를 단순화한 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 다양한 전기 조명장치가 사용된다.
헤드라이트, 실내등, 후진등과 같이 일단 점등되면 일정 시간동안 지속적으로 켜져 있는 조명장치가 있는 반면, 방향지시등, 브레이크등과 같이 운전 중 단속적으로 점등되는 조명장치도 있다.
전력소모가 작고, 조도가 높으며, 반영구적인 수명을 갖는다는 장점을 이유로 LED가 자동차용 조명장치로 각광을 받고 있다.
LED는 개수 조절을 통해 쉽게 조도 조절이 가능한바, 헤드라이트와 같이 다량의 광량이 필요한 조명장치뿐만 아니라, 방향지시등과 같이 광량은 크지 않지만 선명한 패턴이 요구되는 경우에도 유용하게 활용된다.
최근 복수의 LED소자를 직렬로 배열하여 방향지시등을 제작하되, 그 직렬로 배열된 LED소자가 순차적으로 차량 외측으로 점등되도록 함으로써 좀 더 확실하게 방향을 지시하는 순차 점등 방향지시등이 개발되었다.
도 1은 종래의 LED소자를 이용한 순차 점등 방향지시등을 나타낸다.
상기 방향지시등(1)은 등록실용신안 제20-0410297호(2006년 2월 27일 등록)에 개시된 것으로, 복수의 LED소자(2)가 PCB기판(3)에 직렬로 배열 접합되는바, 상기 LED소자(2)에서 나온 LED 광은 렌즈(4)를 통해 직진성으로 회복해 커버(5)를 지나 외부로 방사된다.
상기 종래의 LED소자(2)는 일방향으로 순차적으로 점등된다. 즉, 상대적으로 왼쪽에 배치된 LED소자(2a)가 먼저 점등되고 그 오른쪽에 배치된 다른 LED소자(2b)가 점등되며 다음으로 그보다 오른쪽에 있는 또 다른 LED소자(2c)가 점등된다.
이에 따라, 외부에서 볼 때 상기 방향지시등(1)은 그 점등 자체로 자동차의 회전 의사를 표시할 뿐만 아니라, 순차적으로 점등시켜 회전방향을 추가로 지시하게 된다.
그러나, 종래의 순차 점등 방향지시등(1)은 LED를 사용해 저전략으로 자동차용 방향 지시 시스템을 구성한다고는 하나, 순차 점등 단계 만큼의 다수의 LED소자(2)가 필요하며, 도 2a에 도시한 바와 같이 제어기(6)를 구성함에 있어 광원 수만큼의 채널이 필요하다는 문제점이 있다.
제어기(6)에 다수의 채널이 적용되면 제어기(6)를 구성하기 위한 부품 수가 증가하며, 복잡한 제어 로직이 필요하다는 단점이 있다.
또한, 도 2b에 도시한 바와 같이 LED소자(2)가 순차적으로 하나씩 점등됨에 따라 계단식 광량 변화를 보인다는 단점이 있다. 즉, 부드러운 점등 이미지를 구현하려면 많은 개수의 LED소자(2)가 필요하게 된다.
한국공개공보 10-2015-0139741 A (2015.12.14)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 복수의 LED소자 대신 레이저를 하나의 광원으로 활용하여 순차 점등이 가능하도록 구현함으로써, 제어기 부품 수를 획기적으로 축소하면서도 제어기 설계를 단순화할 수 있도록 하고자 하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 방향지시등에 있어서, 광원; 상기 광원으로부터의 빔을 투영시키는 필터; 상기 필터를 통과한 빔의 투영면적을 차단가능한 쉴드; 및 상기 쉴드로부터 상기 필터의 반대편에 위치한 렌즈;를 포함하고, 상기 쉴드가 상기 투영면적을 차단하는 정도에 따라 상기 렌즈가 점등되는 정도가 변화하는 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등을 제공한다.
여기서, 상기 광원은 레이저 다이오드인 것이 바람직하다.
또한, 상기 광원은 상기 필터에 의해 직사각형의 투영면적으로 변형되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 투영면적을 차단하는 쉴드가 상기 필터에 순차적으로 수평이동함에 따라 상기 렌즈도 순차적으로 점등하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 투영면적을 차단하는 쉴드가 상기 필터에 연속적으로 수평이동함에 따라 상기 렌즈도 연속적으로 점등하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 렌즈에는 상기 투영면적에 의해 점등영역이 생성되도록 확산시키는 확산면을 포함하는 것이 유리하다.
본 발명은 다른 일면으로서, 광원; 상기 광원으로부터의 빔을 선형빔으로 투영시키는 필터; 상기 선형빔을 차단가능한 쉴드; 및 상기 쉴드로부터 상기 필터의 반대편에 위치한 렌즈;를 포함하고, 상기 쉴드가 상기 선형빔을 차단하는 정도에 따라 상기 렌즈가 점등되는 정도가 변화하는 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등을 제공한다.
여기서, 상기 광원은 레이저 다이오드인 것이 유리하다.
또한, 상기 선형빔을 차단하는 쉴드가 상기 필터에 순차적으로 수평이동함에 따라 상기 렌즈도 순차적으로 점등하는 것이 유리하다.
또한, 상기 선형빔을 차단하는 쉴드가 상기 필터에 연속적으로 수평이동함에 따라 상기 렌즈도 연속적으로 점등하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 렌즈에는 상기 선형빔에 의해 일정한 두께의 점등영역이 생성되도록 확산시키는 확산면을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명은 또 다른 일면으로서, 방향지시등에 있어서, 광원; 상기 광원으로부터의 빔을 선형빔으로 투영시키는 필터; 상기 선형빔을 교번하여 차단가능한 회전쉴드; 및 상기 회전쉴드로부터 상기 필터의 반대편에 위치한 렌즈;를 포함하고, 상기 회전쉴드가 상기 선형빔을 차단하는 면적에 따라 상기 렌즈가 점등되는 면적이 변화하는 순차 점등 방향지시등을 제공한다.
여기서, 상기 회전쉴드는 회전중심에 따라 회전하면서 상기 선형빔을 차단하는 빔차단영역과 상기 선형빔을 통과시키는 빔통과영역을 번갈아 형성할 수 있는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 회전쉴드의 빔차단영역과 빔통과영역은 90도로 형성된 것이 바람직하다.
여기서, 상기 회전쉴드의 빔통과영역에는 상기 회전쉴드의 회전각도의 변화에도 일정크기의 광량을 유지할 수 있는 구간이 형성된 것이 유리하다.
본 발명의 또 다른 일면으로서 본 발명은 상기 순차 점등 방향지시등에 의한 방향지시등 순차점등 방법에 있어서, 상기 광원으로부터 점 형태의 빔을 방출하는 단계; 상기 필터에 의해 상기 빔을 선형빔으로 변화시키는 단계; 및 상기 회전쉴드에 의해 상기 선형빔을 차단하거나 통과시키는 교번단계:를 포함하고, 상기 교번단계는 상기 회전쉴드가 제1각도로부터 제2각도까지 변화할 때는 통과되는 상기 선형빔이 선형적으로 증가하고, 상기 제2각도에서 제3각도까지 변화할 때는 상기 선형빔이 차단되는 것을 특징으로 하는 순차 점등하는 방법을 제공한다.
여기서, 상기 제1각도와 제2각도 사이에는 통과된 상기 선형빔에 의한 광량이 일정한 일정광량영역이 존재하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1각도, 제2각도, 제3각도는 모두 90도 간격인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 교번의 주기는 180도 인 것을 특징으로 하는 것이 유리하다.
또한, 상기 선형빔이 차단될 때에는 상기 광원을 오프하는 것이 유리하다.
본 발명의 또 다른 일면으로서 본 발명은 방향지시등에 있어서, 레이저 다이오드; 상기 레이저 다이오드로부터의 빔을 선형빔으로 투영시키는 필터; 상기 선형빔을 선형적으로 차단가능한 무빙쉴드; 및 상기 무빙쉴드로부터 상기 필터의 반대편에 위치한 렌즈;를 포함하고, 상기 무빙쉴드가 상기 선형빔을 차단하는 면적에 따라 상기 렌즈가 점등되는 면적이 변화하는 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등을 제공한다.
여기서, 상기 무빙쉴드는 슬리이딩 선형 이동하는 슬라이더; 상기 슬라이더를 좌우 구동하는 회전판; 및 상기 슬라이더가 탄성복원되도록 스프링이 포함된 것이 바람직하다.
이에 더해, 상기 슬라이더의 좌우를 따라 일측에는 종동기어부가 형성되고, 상기 회전판에 치형이 형성된 기어부(3311)와 맞물려 상기 회전판이 회전함에 따라 상기 슬라이더가 좌우 이동하는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 상기 선형빔이 차단될 때에는 상기 레이저 다이오드를 오프하는 것이 유리하다.
여기서, 상기 회전판의 기어부는 180도만큼만 치형이 가공된 것이 유리하다.
이에 더해, 상기 회전판이 180도를 회전하면 상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 무빙쉴드는 원위치로 복원되는 것이 바람직하다.
좀 더 나아가, 상기 회전판이 180도~360도 회전하는 구간에서는 방향지시등은 오프가 되는 것이 더욱 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 일면으로서 본 발명은 상기 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등을 이용한 방향지시등 순차점등 방법에 있어서, 상기 레이저 다이오드로부터 점 형태의 레이저 빔을 방출하는 단계; 상기 필터에 의해 상기 레이저 빔을 선형빔으로 변화시키는 단계; 및 상기 무빙쉴드에 의해 상기 선형빔을 차단하거나 통과시키는 단계:를 포함하고, 상기 차단하거나 통과시키는 단계는, 상기 회전판이 제4각도로부터 제5각도까지 회전하는 동안에는 통과되는 상기 선형빔이 선형적으로 증가하고, 상기 회전판이 제5각도로부터 제6각도까지 회전하는 동안에는 상기 선형빔이 차단되는 것을 특징으로 하는 방향지시등 순차점등 방법을 제공한다.
여기서, 상기 제4각도와 제5각도 사이에는 통과된 상기 선형빔에 의한 광량이 일정한 광량일정영역이 존재하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제4각도, 제5각도, 제6각도는 모두 180도 간격인 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 선형빔이 차단될 때에는 상기 레이저 다이오드를 오프하는 것이 유리하다.
본 발명에서 제공하는 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등은 하나의 광원으로 순차 점등 기능을 구현함으로써 연속적인 발광 변화가 가능하다는 장점이 있다.
본 발명에서 제공하는 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등은 하나의 레이저 광원만을 사용하므로 제어기 구성이 간단하고 부품수가 적어진다는 장점이 있다.
본 발명에서 제공하는 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등은 기존과는 다르게 다수의 채널을 설정할 필요가 없는바, 제어기 설계가 단순하고 복잡한 로직이 불필요하다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 LED소자 적용 순차 점등 방향지시등을 나타내는 사시도 및 정단면도
도 2는 종래의 LED소자 적용 순차 점등 방향지시등의 제어 구성 및 광량변화를 나타내는 개략도
도 3은 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 구성을 나타내는 개략도
도 4는 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 작동을 설명하는 순차 개략도
도 5는 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제1 실시예를 표시하는 사시도
도 6은 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제1 실시예의 작동을 설명하는 순차 개략도
도 7은 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제1 실시예의 효과를 설명하는 광량 그래프
도 8은 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제2 실시예를 표시하는 사시도
도 9은 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제2 실시예의 작동을 설명하는 순차 개략도
도 10은 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제3 실시예를 표시하는 사시도
도 11은 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제3 실시예의 작동을 설명하는 순차 개략도
본 발명의 구체적 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
종래 기술과 다르지 않은 부분으로서 발명의 기술적 사상을 이해하는데 필요하지 않은 사항은 설명에서 제외하나, 본 발명의 기술적 사상과 그 보호범위가 이에 제한되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 구성을 나타내는 개략도이며, 도 3을 이용하여 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등을 자세히 설명한다.
본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등는 광원(100); 상기 광원(100)으로부터의 빔을 투영시키는 필터(200); 상기 필터(200)를 통과한 빔의 투영면적을 차단가능한 쉴드(300); 및 상기 쉴드(300)로부터 상기 필터(200)의 반대편에 위치한 렌즈(400);를 포함한다.
본 발명에서 상기 쉴드(300)가 상기 투영면적을 차단하는 정도에 따라 상기 렌즈(400)가 점등되는 정도가 변화한다.
상기 광원(100)은 레이저 빔을 방출하는 레이저 다이오드(100)일 수 있다.
상기 필터(200)는 상기 레이점 빔을 선형빔으로 투영시키는 확산형 필터(200)일 수 있다. 이 때, 상기 필터(200)는 레이저 다이오드(100)로부터 나온 점광원을 선형빔으로 넓게 확산시키는 역할을 한다.
상기 광원(100)이 레이저 다이오드(100)인 경우, 상기 레이저 다이오드(100)는 단파장 빛을 증폭시켜 한쪽 방향으로만 방출하는 전형적인 레이저 발광소자를 말하는 것으로, 매질에 따라, 푸른색, 붉은색, 투명색 등을 방출한다.
본 발명에서는 레이저 다이오드(100)로 자동차용 방향지시등을 구성할 수 있는 바, 붉은색 레이저 다이오드(100)를 그대로 이용하거나 투명한 적외선을 방출시켜 추가적인 필터(미도시)를 이용해 노란색으로 전환하는 방법이 채용될 수 있다.
한편, 상기 광원(100)은 상기 필터(200)에 의해 직사각형의 투영면적으로 변형될 수도 있다.
본 발명에서 상기 쉴드(300)가 상기 필터(200)에 대해 상대적으로 순차적으로 수평이동함에 따라 상기 렌즈(400)도 순차적으로 점등된다.
또는, 상기 쉴드(300)가 상기 필터(200)에 상대적으로 연속적으로 수평이동함에 따라 상기 렌즈(400)도 연속적으로 점등된다.
본 발명에서 상기 렌즈(400)는 얇은 선형빔 형태의 빔이 부딪쳐 일정한 두께의 점등영역(410)이 생성되도록 상기 빔을 확산시키는 확산면(미도시)을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 렌즈(400)는 렌즈(400) 표면에 부딪친 빔에 의해 온도가 상승하는 것을 방지하는 방열판(미도시)을 그 일면에 더 포함할 수 있다. 방열판(미도시)은 열전도도가 높은 일반적인 형태의 판형 소재로 그 표면에 핀을 구비하여 열전달이 잘되도록 유도한다.
도 4는 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 작동을 설명하는 순차 개략도인바, 도 4를 참조하여 본 발명의 작동을 상세히 설명한다.
즉, 도 4(a)에서 보는 바와 같이 초기에는 쉴드(300)가 선형빔이 형성하는 제1조사면(110) 전체를 막고 있어, 렌즈(400) 방향으로 통과하는 레이저 빔이 없으나, 쉴드(300)가 도 4(b) 및 도 4(c)와 같이 점차적으로 상측으로 이동하면서 제1조사면(110)의 선형빔이 쉴드(300)가 위치한 영역을 통과해 렌즈(400)에 도달하게 되는 것이다.
렌즈(400)에 도달한 선형빔은 점등영역(410)을 형성하고, 쉴드(300)의 이동에 따라 점등영역(410)이 순차적으로 길어지는바, 부드러운 순차 점등 방향지시가 이루어지게 된다.
쉴드(300)의 이동에 따라 제2조사면(120)이 점점 넓어지는 것이며, 궁극적으로 쉴드(300)가 최정점에 도달해 제1조사면(110)을 더 이상 차단하지 않게 되면 최대 크기의 점등영역(410)이 형성된다.
한편, 본 발명에는 레이저 다이오드(100)가 광원(100)으로 채용되는 경우, 레이저 다이오드(100)를 발진시키기 위한 제어기(LDM, 500)가 더 포함된다.
본 발명의 제어기(500)는 하나의 레이저 다이오드(100)만을 제어하는바, 종래의 복수의 LED소자를 적용하는 순차 점등 방향지시등과는 다르게 제어로직이 간단하고 제어에 필요한 전자부품이 최소화된다.
한편, 쉴드(300)는 도 4에 도시한 바와 같이 필터(200)를 통과한 선형빔을 차단하다가 순차적으로 렌즈(400) 방향으로 통과시키며 렌즈(400) 상에 점등영역(410)을 조성한다.
또한, 광원(100)은 필터(200)에 의해 직사각형의 투영면적으로 변형되거나, 선형빔으로 변형될 수 있다.
쉴드(300)가 필터(200)에 상대적으로 순차적으로 혹은 연속적으로 수평이동함에 따라 렌즈(400)도 순차적으로 점등된다.
(제1 실시예)
도 5는 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제1 실시예를 표시하는 사시도이다.
도 5를 이용하여 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제1 실시예를 좀 더 자세히 설명한다.
본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제1 실시예는 광원(100); 상기 광원(100)으로부터의 빔을 선형빔으로 투영시키는 필터(200); 상기 선형빔을 선형적으로 차단가능한 무빙쉴드(330); 및 상기 무빙쉴드(330)로부터 상기 필터(200)의 반대편에 위치한 렌즈(400);를 포함한다.
상기 무빙쉴드(330)가 상기 선형빔을 차단하는 면적에 따라 상기 렌즈(400)가 점등되는 면적이 변화한다.
상기 광원(100)은 레이저 빔을 방출하는 레이저 다이오드(100)일 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에서는 도 5에 도시한 바와 같이 광원(100)이 레이저 다이오드(100)인 경우, 이를 제어하는 제어기(500)를 더 포함할 수 있다.
레이저 다이오드(100), 필터(200), 렌즈(400) 및 제어기(500)는 앞서 상세히 설명한바 있어 추가적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제1 실시예에서 무빙쉴드(330)는 기계적인 방법으로 선형빔을 차단하거나 통과시킨다.
이를 위해 무빙쉴드(330)는 슬리이딩 선형 이동하는 슬라이더(331); 슬라이더(331)를 좌우 구동하는 회전판(332); 및 슬라이더(331)에 탄성을 부여해 원래의 위치로 되돌리는 스프링(333)이 포함된다.
구동력을 전달하기 위해 슬라이더(331)의 일 단면 혹은 일측에는 좌우를 따라 종동기어부(3311)가 형성된다.
회전판(332)의 일부 모서리에는 종동기어부(3311)와 맞물려 회전판(332)의 회전력을 선형 구동력으로 전환하는 기어부(3321)가 형성된다. 회전판(332)이 회전함에 따라 슬라이더(331)가 좌우 이동한다.
한편, 회전판(332)의 기어부(3321)가 형성되지 않은 모서리에는 미끄럼부(3322)가 형성된다. 미끄럼부(3322)는 단지 기어가 형성되지 않은 영역을 의미할 수 있다.
슬라이더(331)는 최초 기어부(3321)에 의해 슬라이드 이동하다가 종동기어부(3311)와 회전판(332)의 미끄럼부(3322)가 만나게 되면 스프링(333)의 탄성에 의해 제자리로 복귀한다.
이에 따라, 슬라이더(331)는 필터(200)에 의해 형성된 선형빔의 제1 조사면(110)을 차단하다가 점차로 확대해 통과시키며 제2 조사면(120)을 형성하고 궁극적으로 렌즈(400)에 점등영역(410)을 형성한다.
즉, 회전판(332)의 기어부(3321)가 슬라이더(331)의 종동기어부(3311)와 맞물려 돌아가기 시작하는 회전각(이하 제4각도)에서부터 제1 조사면(110)이 점점 확대되어 슬라이더(331)의 종동기어부(3311)가 회전판(332)의 미끄럼부와 만나 원위치로 복귀하기 시작하는 회전각(이하 제5각도)까지 점등영역(410)이 확대되는 것이며, 그 이후 회전판(332)의 기어부(3321)가 다시 슬라이더(331)의 종동기어부(3311)와 만나는 회전각(이하 제6각도)까지 선형빔은 차단되는 것이다.
상기 회전판(332)의 기어부(3321)는 회전판(332)의 원주연을 따라 180도만큼만 치형이 가공될 수 있다. 그 외의 원주연은 미끄럼부(3322)를 형성한다. 이에 따라, 회전판(332)이 180도 회전하면 상기 스프링(333)의 탄성력에 의해 상기 무빙쉴드(330)는 원위치로 복귀한다.
본 발명의 제1 실시예에서 상기 무빙쉴드(330)가 선형빔을 차단할 때는 상기 광원(100), 좀 더 구체적으로 상기 레이저 다이오드(100)는 그 전원을 오프할 수 있다.
도 5와 같이 상기 회전판(332)의 기어부(3321)가 원주연을 따라 180도만큼만 치형이 형성된 경우, 상기 슬라이더(331)가 원위치로 복귀하는 상황에서는 상기 광원(100) 좀 더 구체적으로 상기 레이저 다이오드(100)는 전원을 오프할 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제1 실시예의 작동을 설명하는 순차 개략도이다.
다음으로 도 6을 이용하여 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제1 실시예의 작동방법을 자세히 설명한다.
본 발명의 제1 실시예의 작동방법은 광원(100); 상기 광원(100)으로부터의 빔을 선형빔으로 투영시키는 필터(200); 상기 선형빔을 선형적으로 차단가능한 무빙쉴드(330); 및 상기 무빙쉴드(330)로부터 상기 필터(200)의 반대편에 위치한 렌즈(400);를 포함하는 방향지시등의 순차 점등 방법에 있어서, 상기 광원(100)으로부터 점 형태의 빔을 방출하는 단계; 상기 필터(200)에 의해 상기 빔을 선형빔으로 변화시키는 단계; 상기 무빙쉴드(330)에 의해 상기 선형빔을 차단하거나 통과시키는 단계:를 포함하고, 상기 차단하거나 통과시키는 단계는, 회전하는 회전판(332)으로 상기 무빙쉴드(330)를 이동시키되, 상기 회전판(332)이 제4각도로부터 제5각도까지 회전되어 상기 통과되는 상기 선형빔이 선형적으로 증가하고, 상기 회전판(332)이 상기 제5각도로부터 제6각도까지 회전하면서 상기 선형빔이 차단되는 것이 특징이다.
상기 회전판(332)의 회전각이 제4각도와 제5각도 사이에는 통과된 상기 선형빔에 의한 광량이 일정한 광량일정영역이 존재할 수 있다.
한편, 상기 회전판(332)의 상기 제4각도, 제5각도, 제6각도는 모두 180도 간격일 수 있다.
한편, 상기 차단하거나 통과시키는 단계에서 상기 무빙쉴드(330)가 선형빔을 차단할 때는 상기 광원(100), 좀 더 자세하게는 상기 레이저 다이오드(100)를 오프할 수 있다.
다음으로 도 6을 이용하여 본 발명의 제1 실시예를 좀 더 자세하게 설명한다.
먼저, 제어기(500)가 작동하여 레이저 다이오드(100)가 점광원으로 레이저 빔을 방출한다. 레이저 빔은 필터(200)를 통과하며 선형빔으로 전환된다.
선형빔은 무빙쉴드(330)에 의해 차단되어 있다.
다음으로, 회전판(332)이 회전하면서 서로 맞물려 있는 기어부(3321)와 종동기어부(3311)의 작동에 의해 슬라이더(331)가 우측으로 이동한다.
이에 따라 차단되어 있던 선형빔의 일부가 무빙쉴드(330) 영역을 통과해 렌즈(400)에 도달하면서 점등영역(410)을 형성한다.
무빙쉴드(330)가 순차적으로 우측으로 이동하는 바, 점등영역(410)에 도달하는 레이저 빔이 점점 확대된다.
무빙쉴드(330)가 최대 이동점에 도달하면, 제어기(500)는 레이저 다이오드(100)가 더 이상 레이점 빔을 방출하지 않도록 오프(OFF)한다.
이 때, 회전판(332)의 기어부(3321)와 슬라이더(331)의 종동기어부(3311)의 치합은 종료되고 대신하여 회전판(332)의 미끄럼부(3322)가 접촉한다. 회전판(332)의 회전은 계속되나 미끄럼부(3322)가 더 이상 슬라이더(331)에 구동력을 부여할 수 없는바, 슬라이더(331)를 탄성지지하는 스프링(333)에 의해 슬라이더는 급작스레 최고 좌측으로 이동한다.
회전판(332)의 기어부(3321)가 다시 슬라이더(331)의 종동기어부(3311)와 치합되려 할 때, 제어기(500)가 레이저 다이오드(100)를 다시 작동시킨다.
반복적인 제어기(500)와 회전판(332)의 작동에 따라 렌즈(400)의 점등영역(410)이 점점 길어지다가 완전히 없어진 후 다시 점점 길어지는 순차 점등 작용이 나타난다.
즉, 레이저 다이오드(100)와 레이저 다이오드(100)로부터의 빔을 선형빔으로 투영시키는 필터(200), 선형빔을 선형적으로 차단가능한 무빙쉴드(330), 무빙쉴드(330)로부터 필터(200)의 반대편에 위치한 렌즈(400), 무빙쉴드(330)가 선형빔을 차단하는 면적에 따라 렌즈(400)가 점등되는 면적이 변화한다.
또한, 무빙쉴드(330)는 슬리이딩 선형 이동하는 슬라이더(331)와 슬라이더(331)를 좌우 구동하는 회전판(332), 슬라이더(331)가 탄성복원되도록 스프링(333)이 있고, 슬라이더(331)의 좌우를 따라 일측에는 종동기어부(3311)가 형성되고, 회전판(332)에 치형이 형성된 기어부(3321)와 맞물려 회전판(332)이 회전함에 따라 슬라이더(331)가 좌우 이동한다.
선형빔이 차단될 때에는 레이저 다이오드(100)를 오프하며, 회전판(332_이 180도를 회전하면 스프링(333)의 탄성력에 의해 무빙쉴드(330)는 원위치로 복원되며, 회전판(332)의 기어부(3321)는 180도만큼만 치형이 가공되고, 180도~360도의 구간에서는 방향지시등은 오프가 되는 특징이 있다.
도 7은 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제1 실시예의 효과를 나타내는 광량 그래프이다.
종래 LED소자를 이용한 순차 점등 방향지시등이 계단식 광량 변화를 보여 단속적인 느낌을 주는 반면, 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제1 실시예는 부드러운 광량 변화를 보이는바, 미적으로도 유려하면서도 기술적으로 탁월한 성능을 보인다.
(제2 실시예)
도 8은 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제2 실시예를 표시하는 사시도이다.
다음으로 도 8을 이용하여 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제2 실시예를 자세히 설명한다.
본 발명의 제2 실시예는 쉴드(300)를 제외하고는 제1 실시예와 동일하거나 유사한 구성을 갖는다.
본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제2 실시예에서 쉴드(300)는 전자쉴드(310)이다.
전자쉴드(310)는 전원이 인가되지 않은 경우 불투명한 특성을 보이다가 전원이 인가되면 투명하게 변화함으로써 레이저 빔을 통과시키는 특성을 갖는 디스플레이 장치 전체를 통칭한다.
도 8에 도시한 바와 같이 전자쉴드(310)는 불투명부(311)와 투명부(312)를 갖는다. 불투명부(311)는 전원을 인가하지 않은 경우 레이저 빔을 차단하는 영역(빔차단영역)이며, 투명부(312)는 전원 인가에 따라 투명하게 변해 레이저 빔을 통과시키는 영역(빔통과영역)이다.
본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제2 실시예에서 제어기(500)는 전자쉴드(310)도 함께 제어하는바, 전자쉴드(310)의 영역을 구분하여 순차적으로 전원을 인가함으로써 투명부(312)를 일측 방향으로 확대시킨다.
도 8의 경우 전자쉴드(310)의 투명부(312)는 왼쪽에 형성되어 점차적으로 그 영역이 확대된다.
이에 따라 전자쉴드(310)의 불투명부(311)에 의해 차단되어 있던 선형빔이 투명부(312)를 통과하면서 렌즈(400)에 도달하게 되고 선형의 점등영역(410)을 구성한다.
투명부(312)가 제어기(500)의 제어에 따라 점차 그 영역이 확대되는바, 점등영역(410)도 순차적으로 길어진다.
도 9는 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제2 실시예의 작동을 설명하는 순차 개략도이다.
제2 실시예의 경우 전자쉴드(310)를 채용하고 전자적으로 전자쉴드(310)의 투명부(312) 크기를 제어하는바, 제1 실시예와는 다르게 레이저 다이오드(100)의 전원을 오프할 필요는 없다.
(제3 실시예)
다음으로 도 10을 이용하여 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제3 실시예를 자세히 설명한다.
본 발명의 제3 실시예는 쉴드(300)를 제외하고는 제1 실시예와 동일하거나 유사한 구성을 갖는다.
본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제3 실시예는 광원(100); 상기 광원(100)으로부터의 빔을 선형빔으로 투영시키는 필터(200); 상기 선형빔을 교번하여 차단가능한 회전쉴드(320); 및 상기 회전쉴드(320)로부터 상기 필터(200)의 반대편에 위치한 렌즈(400);를 포함한다.
상기 회전쉴드(320)가 상기 선형빔을 차단하는 면적에 따라 상기 렌즈(400)가 점등되는 면적이 변화한다.
상기 회전쉴드(320)에는 회전중심(323)을 중심으로 회전하면서 상기 선형빔을 차단하는 빔차단영역(321)과 상기 선형빔을 통과시키는 빔통과영역(322)을 번갈아 형성되어 있다.
일례로 상기 회전쉴드(320)는 도 10에 도시한 바와 같이 회전하는 원판형의 형태로 된 것으로, 부채꼴 형상의 빔차단영역(321)을 위 아래로 갖고, 빔차단영역(321)의 사이에 빔통과영역(322)이 형성된다. 이로 인해 회전쉴드(320)는 회전중심(323)에 따라 회전하면서 선형빔을 차단하는 빔차단영역(321)과 선형빔을 통과시키는 빔통과영역(322)을 번갈아 형성할 수 있다. 또한, 회전쉴드(320)의 빔차단영역(321)과 빔통과영역(322)은 90도로 형성될 수 있다.
상기 회전쉴드(320)가 도 10에 도시한 바와 같이 빔차단영역(321)이 필터(200)로부터의 선형빔을 차단하도록 최상측에 위치하여 위아래 수직선과 제1각도로 회전각이 설정된 경우에는 선형빔이 차단되어 렌즈(400)에 도달하는 빔은 없다.
한편, 상기 회전쉴드(320)가 회전중심(323)을 중심으로 회전하여 빔통과영역(322)이 최상측에 위치(도 11c 동시 참조)함으로써 제2각도로 회전각이 설정된 경우 모든 선형빔이 회전쉴드(320)를 통과해 렌즈(400)에 도달한다.
계속해 상기 회전쉴드(320)가 회전중심(323)을 중심으로 회전하여 다른 빔차단영역(321)이 최상측에 위치(도 11d 동시 참조)하도록 제3각도로 회전각이 설정되면 선형빔이 다시 차단되어 렌즈(400)에 도달하는 빔은 없다.
한편, 상기 회전쉴드(320)의 빔통과영역(322)에는 회전각도의 변화에도 일정크기의 광량을 유지할 수 있는 구간이 형성될 수 있다.
상기 회전쉴드(320)는 그 중심에 형성된 회전중심(323)을 중심으로 회전하면서 필터(200)를 통과한 선형빔을 순차적으로 혹은 연속적으로 차단하거나 통과시킨다.
다음으로 도 11을 이용하여 본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제3 실시예의 작동방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 제3 실시예로서 광원(100); 상기 광원(100)으로부터의 빔을 선형빔으로 투영시키는 필터(200); 상기 선형빔을 교번하여 차단가능한 회전쉴드(320); 및 상기 회전쉴드(320)로부터 상기 필터(200)의 반대편에 위치한 렌즈(400);를 포함하는 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 작동방법은, 상기 광원(100)으로부터 점 형태의 빔을 방출하는 단계; 상기 필터(200)에 의해 상기 빔을 선형빔으로 변화시키는 단계; 및 상기 회전쉴드(320)에 의해 상기 선형빔을 차단하거나 통과시키는 교번단계;를 포함하고, 상기 교번단계는 제1각도로부터 제2각도까지는 통과되는 상기 선형빔이 선형적으로 증가하고, 상기 제2각도에서 제3각도까지는 상기 선형빔이 차단된다.
상기 교번단계에서 상기 제1각도와 제2각도 사이에는 통과된 상기 선형빔에 의한 광량이 일정한 일정광량영역이 존재할 수 있다.
한편, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 상기 회전쉴드(320)의 상기 제1각도, 제2각도, 제3각도는 모두 90도 간격일 수 있다.
본 발명의 교번단계에서 교번주기는 180도일 수 있다.
본 발명의 교번단계에서 선형빔을 차단할 때는 상기 광원(100)을 오프할 수도 있다.
도 11과 함께 본 발명의 제3 실시예를 좀 더 자세히 설명하면, 도 11(a)와 같이 초기에는 회전쉴드(320)의 빔차단영역(321)이 필터(200)를 통과한 선형빔 전체를 차단한다.
그 다음으로 도 11(b)와 같이 회전쉴드(320)가 회전하여 빔차단영역(321)이 시계방향으로 회전하고 빔통과영역(322)이 올라오면 차단되었던 선형빔은 빔통과영역(322)을 통과해 렌즈(400)에 도달하면서 점등영역(410)을 형성한다.
회전쉴드(320)의 회전에 따라 빔통과영역(322)의 크기가 점점 순차적으로 혹은 연속적으로 커지는바, 점등영역(410)도 점점 확대된다.
도 11(c)에 도시한 바와 같이 빔통과영역(322)이 완전히 위치하면 최대의 점등영역(410)을 형성한다.
다음으로 제어기(500)는 레이저 다이오드(100)를 제어하여 레이점 빔 발생을 오프한다.
다음으로 회전쉴드(320)를 지속적으로 제2각도에서 제3각도로 회전시켜 다른 빔차단영역(321)이 필터(200)의 선형빔을 차단할 수 있도록 위치시킨다.
다음으로 레이저 다이오드(100)를 온시켜 레이저 빔을 방출한다.
이런 과정을 반복적으로 수행함으로써 계단식이 아닌 부드러운 방식으로 순차 점등식의 방향지시등이 구현된다.
본 발명의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등의 제3 실시예에서 빔차단영역(321)과 빔통과영역(322)의 개수는 회전쉴드(320)의 회전속도에 따라 변화가 가능하다. 이는 당업자에게 자명하므로 자세한 설명은 생략한다.
본 발명은 한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용 범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100 : 광원, 레이저 다이오드 200 : 필터
300 : 쉴드 310 : 전자쉴드
311 : 불투명부 312 : 투명부
320 : 회전쉴드 321 : 빔차단영역
322 : 빔통과영역 330 : 무빙쉴드
331 : 슬라이더 332 : 회전판
333 : 스프링 400 : 렌즈
410 : 점등영역 500 : 제어기

Claims (31)

  1. 방향지시등에 있어서,
    광원;
    상기 광원으로부터의 빔을 투영시키는 필터;
    상기 필터를 통과한 빔의 투영면적을 차단가능한 쉴드; 및
    상기 쉴드로부터 상기 필터의 반대편에 위치한 렌즈;를 포함하고,
    상기 쉴드가 상기 투영면적을 차단하는 정도에 따라 상기 렌즈가 점등되는 정도가 변화하는 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 필터에 의해 직사각형의 투영면적으로 변형되는 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 투영면적을 차단하는 쉴드가 상기 필터에 순차적으로 수평이동함에 따라 상기 렌즈도 순차적으로 점등하는 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 투영면적을 차단하는 쉴드가 상기 필터에 연속적으로 수평이동함에 따라 상기 렌즈도 연속적으로 점등하는 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈에는 상기 투영면적에 의해 점등영역이 생성되도록 확산시키는 확산면을 포함하는 것이 특징인 순차 점등 방향지시등.
  7. 방향지시등에 있어서,
    광원;
    상기 광원으로부터의 빔을 선형빔으로 투영시키는 필터;
    상기 선형빔을 차단가능한 쉴드; 및
    상기 쉴드로부터 상기 필터의 반대편에 위치한 렌즈;를 포함하고,
    상기 쉴드가 상기 선형빔을 차단하는 정도에 따라 상기 렌즈가 점등되는 정도가 변화하는 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광원은 레이저 다이오드인 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 선형빔을 차단하는 쉴드가 상기 필터에 순차적으로 수평이동함에 따라 상기 렌즈도 순차적으로 점등하는 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 선형빔을 차단하는 쉴드가 상기 필터에 연속적으로 수평이동함에 따라 상기 렌즈도 연속적으로 점등하는 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 렌즈에는 상기 선형빔에 의해 일정한 두께의 점등영역이 생성되도록 확산시키는 확산면을 포함하는 것이 특징인 순차 점등 방향지시등.
  12. 방향지시등에 있어서,
    광원;
    상기 광원으로부터의 빔을 선형빔으로 투영시키는 필터;
    상기 선형빔을 교번하여 차단가능한 회전쉴드; 및
    상기 회전쉴드로부터 상기 필터의 반대편에 위치한 렌즈;를 포함하고,
    상기 회전쉴드가 상기 선형빔을 차단하는 면적에 따라 상기 렌즈가 점등되는 면적이 변화하는 순차 점등 방향지시등.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 회전쉴드는 회전중심에 따라 회전하면서 상기 선형빔을 차단하는 빔차단영역과 상기 선형빔을 통과시키는 빔통과영역을 번갈아 형성할 수 있는 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 회전쉴드의 빔차단영역과 빔통과영역은 90도로 형성된 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 회전쉴드의 빔통과영역에는 상기 회전쉴드의 회전각도의 변화에도 일정크기의 광량을 유지할 수 있는 구간이 형성된 것을 특징으로 하는 순차 점등 방향지시등.
  16. 제15항의 순차 점등 방향지시등에 의한 방향지시등 순차점등 방법에 있어서,
    상기 광원으로부터 점 형태의 빔을 방출하는 단계;
    상기 필터에 의해 상기 빔을 선형빔으로 변화시키는 단계; 및
    상기 회전쉴드에 의해 상기 선형빔을 차단하거나 통과시키는 교번단계:를 포함하고,
    상기 교번단계는 상기 회전쉴드가 제1각도로부터 제2각도까지 변화할 때는 통과되는 상기 선형빔이 선형적으로 증가하고,
    상기 제2각도에서 제3각도까지 변화할 때는 상기 선형빔이 차단되는 것을 특징으로 하는 순차 점등하는 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1각도와 제2각도 사이에는 통과된 상기 선형빔에 의한 광량이 일정한 일정광량영역이 존재하는 것을 특징으로 하는 순차 점등하는 방법
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제1각도, 제2각도, 제3각도는 모두 90도 간격인 것을 특징으로 하는 순차 점등하는 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 교번의 주기는 180도 인 것을 특징으로 하는 순차 점등하는 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 선형빔이 차단될 때에는 상기 광원을 오프하는 것을 특징으로 하는 순차 점등하는 방법.
  21. 방향지시등에 있어서,
    레이저 다이오드;
    상기 레이저 다이오드로부터의 빔을 선형빔으로 투영시키는 필터;
    상기 선형빔을 선형적으로 차단가능한 무빙쉴드; 및
    상기 무빙쉴드로부터 상기 필터의 반대편에 위치한 렌즈;를 포함하고,
    상기 무빙쉴드가 상기 선형빔을 차단하는 면적에 따라 상기 렌즈가 점등되는 면적이 변화하는 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 무빙쉴드는 슬리이딩 선형 이동하는 슬라이더;
    상기 슬라이더를 좌우 구동하는 회전판; 및
    상기 슬라이더가 탄성복원되도록 스프링이 포함된 것이 특징인 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 슬라이더의 좌우를 따라 일측에는 종동기어부가 형성되고,
    상기 회전판에 치형이 형성된 기어부(3311)와 맞물려 상기 회전판이 회전함에 따라 상기 슬라이더가 좌우 이동하는 것이 특징인 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 선형빔이 차단될 때에는 상기 레이저 다이오드를 오프하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 회전판의 기어부는 180도만큼만 치형이 가공된 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 회전판이 180도를 회전하면 상기 스프링의 탄성력에 의해 상기 무빙쉴드는 원위치로 복원되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등.
  27. 제26항에 있어서, 상기 회전판이 180도~360도 회전하는 구간에서는 방향지시등은 오프가 되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등.
  28. 제22항의 레이저를 이용한 순차 점등 방향지시등을 이용한 방향지시등 순차점등 방법에 있어서,
    상기 레이저 다이오드로부터 점 형태의 레이저 빔을 방출하는 단계;
    상기 필터에 의해 상기 레이저 빔을 선형빔으로 변화시키는 단계; 및
    상기 무빙쉴드에 의해 상기 선형빔을 차단하거나 통과시키는 단계:를 포함하고,
    상기 차단하거나 통과시키는 단계는,
    상기 회전판이 제4각도로부터 제5각도까지 회전하는 동안에는 통과되는 상기 선형빔이 선형적으로 증가하고,
    상기 회전판이 제5각도로부터 제6각도까지 회전하는 동안에는 상기 선형빔이 차단되는 것을 특징으로 하는 방향지시등 순차점등 방법.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제4각도와 제5각도 사이에는 통과된 상기 선형빔에 의한 광량이 일정한 광량일정영역이 존재하는 것을 특징으로 하는 방향지시등 순차점등 방법.
  30. 제28항에 있어서,
    상기 제4각도, 제5각도, 제6각도는 모두 180도 간격인 것을 특징으로 하는 방향지시등 순차점등 방법.
  31. 제28항에 있어서,
    상기 선형빔이 차단될 때에는 상기 레이저 다이오드를 오프하는 것을 특징으로 하는 방향지시등 순차점등 방법.
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