KR102598839B1 - 자동차 헤드램프용 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자동차 헤드램프용 조명 장치(10)에 관한 것이며, 상기 조명 장치는 - 제1 방출 방향(X1)으로 광빔들을 방출하기 위한 적어도 하나의 제1 광원(50); - 적어도 하나의 제1 광원(50)의 광빔들 중 적어도 일부를 제2 방출 방향(X2)으로 편향시키도록 구성되는 편향면(110)을 갖는 제1 편향 장치(100); 및 - 제1 편향 장치(100)에 의해 편향된 광빔들 중 적어도 일부를 제3 방출 방향(X3)으로 편향시키고 조명 장치(10)의 전방에 배광을 생성하기 위한 상호 독립적으로 제어 가능하고 이동 가능한 복수의 편향 부재를 갖는 제2 편향 장치(200);를 포함하며, 제1 편향 장치(100)는 적어도 하나의 제2 광원(60)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제2 광원(60)은 상기 제2 광원으로부터의 광빔들이 방출될 수 있는 주 방출 방향을 가지고, 상기 적어도 하나의 제2 광원(60)은 상기 주 방출 방향이 상기 제2 방출 방향(X2)에 대해 평행하게 되도록 상기 제1 편향 장치(100)의 편향면(110) 상에 배치된다.

Description

자동차 헤드램프용 조명 장치
본 발명은 자동차 헤드램프용 조명 장치에 관한 것이며, 상기 조명 장치는
- 제1 방출 방향으로 광빔들을 방출하기 위한 적어도 하나의 제1 광원;
- 적어도 하나의 제1 광원의 광빔들 중 적어도 일부를 제2 방출 방향으로 편향시키도록 구성되는 편향면을 구비한 제1 편향 장치; 및
- 제1 편향 장치에 의해 편향된 광빔들 중 적어도 일부를 제3 방출 방향으로 편향시키고 조명 장치의 전방에 배광(light distribution)을 생성하기 위한 상호 독립적으로 제어 가능하고 이동 가능한 복수의 편향 부재를 갖는 제2 편향 장치;를 포함한다.
또한, 본 발명은 적어도 하나의 본 발명에 따른 조명 장치를 포함하는 자동차 헤드램프에 관한 것이다.
현대의 헤드램프 시스템의 개발 시, 빠르게 변경되면서 각각의 교통, 도로 및 광의 조건들에 매칭될 수 있는 최대한 높은 고해상도의 광 패턴을 차도 상에 투영할 수 있도록 하는 요구의 중요성이 점점 더 증가하고 있다.
본원에서 "차도"란 용어는, 자명한 사실로서 광 패턴이 실제로 차도 상에 있는지, 또는 그를 넘어 연장되는지, 예컨대 차도 가장자리 상으로 연장되는지, 그 여부가 장소의 여건들에 따라 결정되기 때문에, 간소화된 표현을 위해 이용된다.
원칙상, 광 패턴은, 자동차 조명 공학과 관련한 해당 표준들에 상응하게 수직 표면 상으로의 투영을 근거로 묘사되며, 가변 제어될 수 있는 반사기 표면은 복수의 마이크로미러로 형성되어 제1 조명 수단에 의해 방출되는 광빔들을 헤드램프의 방출 방향으로 반사한다.
이 경우, 예컨대 로우빔 배광, 코너링광 배광, 도시광 배광, 고속도로광 배광, 벤딩광 배광, 하이빔 배광, 또는 눈부심 방지 하이빔의 매핑과 같은 상이한 배광들을 포함하는 임의의 광 기능들이 실현될 수 있다. 또한, 예컨대 위험 심벌, 내비게이션 화살표, 제조업체 로고 등과 같은 심벌 투영 역시도 수행될 수 있다.
마이크로미러 어셈블리의 경우, 바람직하게는 -약어로 DLP라고도 하는- 이른바 "디지털 광 처리(Digital Light Processing)" 투영 기술이 사용되며, 이런 투영 기술의 경우 이미지들은, 디지털 이미지가 광빔 상으로 변조되는 것을 통해 생성된다. 이 경우, 픽셀로서도 지칭되는 가동 마이크로미러(movable micro mirror)들의 직사각형 배치를 통해, 광빔은 부분 영역들로 분리되고 그에 뒤이어 픽셀 단위로 투영 경로 안쪽으로, 또는 투영 경로에서 그 외로 반사되거나 편향된다.
상기 기술에 대한 기초는, 바람직하게는, 마이크로미러들의 매트릭스 형태인 직사각형 어셈블리 및 그 제어 기술, 예컨대 -약어로 DMD라고도 하는- "디지털 마이크로미러 장치(Digital Micromirror Device)"를 포함하는 광전자 부품에 의해 형성된다.
DMD 마이크로 시스템은, 매트릭스 형태로 배치되는 마이크로미러 액추에이터들, 다시 말하면 예컨대 약 7㎛의 에지 길이를 가지면서 경동 또는 회동 가능한 반사 표면들로 구성되는 공간광 변조기(SLM; Spatial Light Modulator)이다. 미러 표면들은, 정전기장의 작용을 통해 이동 가능한 방식으로 구성된다.
각각의 마이크로미러는 각도와 관련하여 개별적으로 조정될 수 있으며, 그리고 일반적으로 2개의 안정된 최종 상태를 보유하며, 이들 최종 상태 간의 전환은 예컨대 1초 이내에 최대 5000회 수행될 수 있다.
마이크로미러들의 개수는 투영된 이미지의 해상도에 상응하되, 하나의 마이크로미러는 하나 또는 복수의 픽셀을 나타낼 수 있다. 그 사이, 메가픽셀 범위의 높은 해상도를 갖는 DMD 칩은 구입할 수 있게 되었다.
현재 사용되고 있는 자동차 헤드램프의 경우, 예컨대 눈부심 방지 하이빔을 위해 생성되는 배광은, 반대 차선 접근 차량들이 검출되고 예컨대 LED 광원들로 구성된 매트릭스를 통해 생성되는 배광이 반대 차선 접근 차량의 방향으로 디밍되는 방식으로, 동적으로 제어될 수 있다.
일반적으로, 고해상도 광 시스템의 분야에는, 특히 DMD 기술의 분야에는, DMD의 조명을 위해 이용될 수 있는 광원을 통한 제한으로 인해, 전기능성(full-functional) 광 기능이 기대되지 않는다는 문제가 존재한다. 특히 높은 최댓값(100 lx 이상) 및 (ECE 측정 스크린에 따라 측정되는) +/-20°의 폭을 갖는 전기능성 하이빔은 달성되지 못한다. DMD 또는 DLP 모듈을 통해 생성될 수 있는 하이빔 배광은 +/-10°로 최대로 기대되는 폭에 의해 상대적으로 협폭이다.
이런 이유에서, 하이빔 또는 하이빔 배광의 전체 폭을 생성하는 또 다른 추가 모듈들이 부가되어야 하며, 추가 모듈들은 전형적으로 헤드램프 내 어딘가에 배치되어야 하며, 그리고 자동차 헤드램프 내에서 제외되는 장착 공간 및 디자인과 관련하여 의도되지 않는다.
본 발명의 과제는 개선된 조명 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제는, 제1 편향 장치는 적어도 하나의 제2 광원을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제2 광원은 제2 광원의 광빔들이 방출될 수 있는 주 방출 방향을 보유하며, 적어도 하나의 제2 광원은, 주 방출 방향이 제2 방출 방향에 대해 평행한 방식으로, 제1 편향 장치의 편향면 상에 배치되는 것을 통해 해결된다.
적어도 하나의 제1 광원은, 예컨대 조명 장치의 전방에 기본 조명 또는 근거리 조명을 실현하도록 구성되며, 적어도 하나의 제2 광원은, 조명 장치의 전방에 예컨대 하이빔 배광을 위한 추가 광 스팟(light spot)을 생성하여 제1 편향 장치 상에 매핑하기 위해 제공된다.
적어도 하나의 제2 광원의 주 방출 방향은 제2 방출 방향에 대해 최대한, 또는 거의 평행해야 하거나, 또는 그에 대해 완전하게 평행해야 하는데, 그 이유는 제2 편향 장치가 -이 제2 편향 장치가 DMD로서 형성된 경우- 매우 작은 광 출사 각도 범위로 규격화되기 때문이며, 다시 말하면 광빔들이 DMD의 마이크로미러들 상에 너무 급경사로, 또는 너무 평평하게 부딪친다면, 이는 마이크로미러들의 역광 조명을 야기할 수 있으며, 이는 다시금 투영 광 패턴 내에 산란광을 야기하고 그에 따라 자동차 헤드램프를 위해 이용될 때 매우 중요한 명암 대비를 불충분하게 한다.
그러나 -작은 각도 편차가 DMD의 기설정된 각도 범위에 있는 한- 상기 작은 각도 편차는 허용될 수 있으며, 그리고 복수의 제2 광원을 이용할 경우에는 (광원들 상호 간의 오프셋을 통해) 기하학적인 측면에서도 필요하다.
여기서 주지할 사항은, "조명 장치의 전방에 투영될 수 있는"이란 개념이 조명 장치가 그 내에 장착되어 있는 자동차의 주행 방향으로의 투영을 의미한다는 점이다.
본원 문맥에서 "주행 방향"이란 용어는 구동되는 자동차가 구조적으로 제공된 것처럼 이동되는 방향을 지칭한다. 이와 관련하여, 기술적으로 가능한 후진 주행은 주행 방향으로서 정의되지 않는다.
"주 방출 방향(principal emission direction)"은, 제1 또는 제2 광원이 그것의 방향성의 결과로서 가장 강하거나 가장 많은 광을 방출하는 방향을 의미한다.
바람직하게는, 적어도 하나의 제2 광원은 제1 편향 장치의 편향면의 기하학적 중심에 배치될 수 있되, 편향면은 바람직하게는 적어도 하나의 제2 광원을 위한 리세스를 포함한다.
기하학적 중심은, 예컨대 기하학적 무게중심 역시도 의미한다. 이는, 수학적으로 도면 안쪽의 모든 점(point)의 평균화에 상응하며, 이런 경우 하나의 표면에 상응한다. 상기 표면들은 예컨대 2차 곡면(quadric), 다시 말해 2차 표면들로서 형성될 수 있다.
또한, 기하학적 중심은, 포물면(또는 쌍곡면)의 경우, 포물선(또는 쌍곡선)이 포물면을 생성하기 위해 회전되는 중심이 되는 회전축이 포물면 표면과 교차하는 점(point)을 의미하기도 한다.
제1 편향 장치는, 예컨대 상기 제1 편향 장치 또는 편향면이 하나의 관통구 또는 개구부를 포함하는 방식으로 형성될 수 있되, 상기 관통구 또는 개구부를 통해 적어도 하나의 제2 광원은 광빔들을 제2 편향 장치 상으로 방출할 수 있다.
또한, 제1 편향 장치는 편향면이 배치되는 장착 브래킷을 포함할 수 있되, 장착 브래킷은, 적어도 하나의 제2 광원이 내부에 배치되는 개구부를 포함한다.
실제에 적합한 본 발명의 실시형태에서, 장착 브래킷은 방열판으로서 형성될 수 있으며, 그리고 적어도 하나의 제2 광원에서 발생하는 열을 방출하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 제1 편향 장치는 정확히 하나의 제2 광원을 포함할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 제2 광원은 발광다이오드로서, 또는 광 변환 수단을 포함한 레이저 광원으로서 형성될 수 있다.
레이저 장치들은 일반적으로 가간섭성 단색광, 또는 좁은 파장 범위의 광을 방출하지만, 그러나 자동차 헤드램프의 경우에는 일반적으로 방출되는 광에 대해 백색 혼합광이 선호되거나 법적으로 규정되어 있기 때문에, 레이저 장치의 방출 방향으로 실질적으로 단색인 광을 백색 내지 다색 광으로 변환하기 위한 이른바 광 변환 요소들이 배치되며, "백색 광"은, 혼합 시 "백색"의 색 인상을 야기하는 스펙트럼 조성의 광을 의미한다. 상기 광 변환 요소는 예컨대 하나 또는 복수의 광발광 변환기 내지 광발광 요소의 형태로 형성되며, 레이저 장치의 입사되는 레이저빔들은 일반적으로 광발광 염료를 포함하는 광 변환 요소 상에 부딪쳐 상기 광발광 염료를 여기(excitation)하여 광발광을 야기하며, 그리고 이와 동시에 조사하는 레이저 장치의 광과 다른 파장 내지 파장 범위의 광을 방출한다. 이 경우, 광 변환 요소의 광 방출은 실질적으로 람베르트 방출기(Lambert emitter)의 특징들을 보유한다.
광 변환 요소들의 경우, 반사성 변환 요소(reflective conversion element)와 투과성 변환 요소(transmissive conversion element)로 구분된다.
이와 관련하여 "반사성" 및 "투과성"이란 용어들은 변환된 백색 광의 청색 성분에 관련된다. 투과성 구조의 경우, 변환기 체적부(converter volume) 내지 변환 요소를 통과한 이후 청색광 성분의 주 전파 방향은 실질적으로 출력 레이저빔의 전파 방향에 대해 동일하게 지향된다. 반사성 구조의 경우, 레이저빔은 변환 요소에 할당될 수 있는 경계면 상에서 반사되고 편향되며, 그럼으로써 청색광 성분은 일반적으로 청색 레이저빔으로서 형성되는 레이저빔과 다른 전파 방향을 갖게 된다.
또한, 적어도 하나의 제2 광원은 보조 광학 요소를 포함할 수 있되, 상기 보조 광학 요소는 시준기로서 형성된다.
시준기는, 광빔들을 상호 간에 평행하게 배향시키도록 구성되는 장치를 의미한다.
바람직하게는, 적어도 하나의 제1 광원의 하류에 보조 광학 요소가 연결될 수 있다.
다시 말해, 보조 광학 요소는 제1 광원의 광로 내에서 제1 광원과 제1 편향 장치 사이에 위치한다.
이와 관련하여, 보조 광학 요소는 시준기로서 형성될 수 있다.
바람직하게는, 제2 편향 장치는, 어레이 유형으로 서로 나란히 배치되어 개별적으로 또는 그룹으로 제어될 수 있는 복수의 마이크로미러를 갖는 디지털 마이크로미러 어레이로서 형성될 수 있다.
각각의 마이크로미러는 그것의 각도와 관련하여 개별적으로 조정되며, 그리고 일반적으로 2개의 안정된 최종 상태를 보유하되, 이들 최종 상태 사이에서 마이크로미러는 경동될 수 있다.
바람직하게는, 제2 편향 장치는 DMD로서 형성될 수 있다.
개별 편향 부재들, 또는 선택된 편향 부재들의 하나의 그룹을 목표하는 바대로 이동시키는 것을 통해, 본원 조명 장치의 방출 배광의 형태뿐만 아니라 방출 배광 안쪽에서 광도 분포 역시도 가변될 수 있다. 따라서, 방출 배광은 그것의 형태(확장 및/또는 연장)와 관련할 뿐만 아니라 자체 휘도 분포와 관련하여서도 동적으로 가변될 수 있다. 편향 부재들의 제어 및 그에 따른 방출 배광의 가변은 자동차의 작동 매개변수들(예: 차량 속도, 적재, 조향 각도, 횡가속도 등)에 따라서 수행될 수 있다. 편향 부재들의 제어 시, 차량의 환경 매개변수들(예: 외부 온도, 강우량, 차량의 주변환경에서 검출되는 다른 도로 사용자 등) 역시도 고려될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 제1 광원은 적어도 하나의 발광다이오드로서 형성될 수 있다.
바람직하게는, 2개 또는 그 이상의 발광다이오드가 제공되는 경우, 각각의 발광다이오드는 다른 발광다이오드들로부터 독립적으로 제어될 수 있다.
따라서, 각각의 발광다이오드는, 하나의 광원의 다른 발광다이오드들로부터 독립적으로 스위치 온 및 오프될 수 있으며, 그리고 바람직하게는 디밍될 수 있는 발광다이오드들이 적용될 때에도, 광원의 다른 발광다이오드들로부터 독립적으로 디밍될 수 있다.
또한, 본원 조명 장치는 적어도 2개의 제1 광원, 바람직하게는 정확히 2개의 제1 광원을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 제1 방출 방향은 제3 방출 방향에 대해 평행할 수 있다.
또한, 제1 편향 장치의 편향면은 쌍곡선 반사기로서, 또는 포물선 반사기로서 형성될 수 있다.
기본적으로, 편향면은 다른 형태들 역시도 보유할 수 있으며, 예컨대 타원형 형태를 보유할 수 있다.
또한, 제1 편향 장치는, 제2 방출 방향의 방향에서 제2 편향 장치의 하류에 위치하는 점(point) 상에 적어도 하나의 제1 광원의 광빔들을 집광할 수 있다.
본원 과제는 동일하게 적어도 하나의 본 발명에 따른 조명 장치를 포함하는 자동차 헤드램프를 통해서도 해결된다.
하기에서, 본 발명은 예시의 도면들을 근거로 보다 더 상세하게 설명된다.
도 1은 제1 광원들; 하나의 제2 광원을 구비한 제1 편향 장치; 및 제2 편향 장치;를 포함하는 예시의 조명 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서의 예시의 조명 장치를 도시한 다른 사시도이다.
도 3은 제1 편향 장치를 절단하여 도시한 단면도이다.
도 4는 제1 편향 장치를 도시한 정면 사시도이다.
도 5는 제1 편향 장치를 도시한 배면 사시도이다.
도 1에는, 자동차 헤드램프를 위한 예시의 조명 장치(10)가 도시되어 있되, 상기 조명 장치(10)는, 제1 방출 방향(X1)으로 광빔들을 방출하기 위해 제공되고 발광다이오드들로서 형성되는 2개의 제1 광원(50); 및 하나의 편향면(110)을 갖는 제1 편향 장치(100);를 포함하며, 상기 편향면(110)은 제1 광원(50)들의 광빔들 중 적어도 일부를 제2 방출 방향(X2)으로 편향시키도록 구성된다. 또한, 제1 편향 장치(100)는 장착 브래킷(130)을 포함하되, 상기 장착 브래킷(130) 상에는 편향면(110)이 배치되거나 고정된다.
제1 광원(50)들의 하류에는 각각 하나의 보조 광학 요소(51)가 연결되며, 상기 보조 광학 요소(51)들은 시준기들로서 형성되며, 그리고 광원(50)들에 의해 방출되는 광빔들을 상호 간에 평행하게 배향시키되, 평행하게 지향되는 광빔들은 제1 편향 장치(100) 상으로, 또는 편향면(110) 상으로 방출된다.
또한, 조명 장치(10)는, 어레이 유형으로 서로 나란히 배치되어 개별적으로 또는 그룹으로 제어될 수 있는 복수의 마이크로미러를 갖는 디지털 마이크로미러 어레이(DMD)로서 형성되는 제2 편향 장치(200)를 포함하되, 마이크로미러들은 상호 간에 독립적으로 제어되고 이동될 수 있으며, 그리고 마이크로미러들은 제1 편향 장치(100)에 의해 편향된 광빔들 중 적어도 일부를 제3 방출 방향(X3)으로 편향시키고 조명 장치(10)의 전방에 배광을 생성하기 위해 제공된다.
이와 관련하여, 각각의 마이크로미러는 그것의 각도와 관련하여 개별적으로 조정되며, 그리고 일반적으로 2개의 안정된 최종 상태를 보유하되, 이들 최종 상태 사이에서 마이크로미러는 경동될 수 있다.
제1 방출 방향(X1)은, 도 1 및 2에 도시된 실례에서 알 수 있는 것처럼, 제3 방출 방향(X3)에 대해 평행하게 배치될 수 있다.
도 3에는, 제1 편향 장치(100)의 상대적으로 더 상세한 단면도가 도시되어 있되, 여기서는, 제1 편향 장치(100)가 제2 광원(60)의 광빔들이 방출될 수 있는 주 방출 방향(A)을 보유하는 제2 광원(60)을 포함하고, 제2 광원(60)은 편향면(110)의 기하학적 중심에 배치되는 사항이 확인된다. 이를 위해, 장착 브래킷(130)은, 제2 광원(60)이 내부에 배치되는 개구부(140)를 포함하고, 편향면(110)은 제2 광원(60)을 위한 리세스(120)를 포함하며, 그럼으로써 제2 광원(60)에 의해 방출될 수 있는 광빔들은 제2 방출 방향(X2)의 방향으로 제2 편향 장치(200) 상으로 방출될 수 있다. 이 경우, 제2 광원(60)의 주 방출 방향(A)은 제2 방출 방향(X2)에 대해 평행하게 배치되고, 제2 광원(60)은, 실질적으로, 제1 광원(50)들의 광빔들이 제1 편향 장치(100)에 의해 편향되는 것과 동일한 방향으로 방출한다.
기하학적 중심은, 예컨대 기하학적 무게중심 역시도 의미한다. 이는, 수학적으로 도면 안쪽의 모든 점의 평균화에 상응하며, 이런 경우 하나의 표면에 상응한다. 상기 표면들은 예컨대 2차 곡면, 다시 말해 2차 표면들로서 형성될 수 있다.
편향면(110)은 예컨대 포물선 반사기 또는 반사기 표면으로서, 또는 쌍곡선 반사기 또는 반사기 표면으로서 형성될 수 있다.
이와 관련하여, 기하학적 중심은, 포물면(또는 쌍곡면)의 경우, 포물선(또는 쌍곡선)이 포물면(또는 쌍곡면)을 생성하기 위해 회전되는 중심이 되는 회전축이 포물면 표면(쌍곡면 표면)과 교차하는 점(point)을 의미하기도 한다.
또한, 편향면(110) 또는 제1 편향 장치(100)는, 제1 광원들의 광빔들이 실질적으로 하나의 점(point) 상에 집광되는 방식으로 형성될 수 있되, 상기 점은 제2 방출 방향(X2)의 방향에서 제2 편향 장치(200)의 하류에 위치한다.
상기 점(point)은 공간적 범위(spatial extent)를 포함하는 영역 역시도 의미할 수 있되, 일반적으로 이는 제1 광원(50)들 중 일측의 제1 광원의 평행하게 지향되는 광빔들이 하나의 점 또는 영역에서 타측의 제1 광원(50)의 평행하게 지향되는 광빔들과 교차되는 것을 의미한다.
제2 광원(60)은 도면들에 도시된 실례에서 광 변환 요소를 포함한 레이저 광원으로서 형성되되, 주 방출 방향(A)에서 제2 광원(60)의 하류에는 시준기로서 형성된 보조 광학 요소(61)가 연결된다.
도 4에는, 제1 편향 장치(100)의 정면 사시도가 도시되어 있되, 여기서도 편향면(110)과 이 편향면(110) 상에 제공되는 리세스(120)가 확인된다.
도 5에는, 제1 편향 장치(100)의 배면 사시도가 도시되어 있되, 장착 브래킷(130)이 더욱 분명하게 확인되며, 장착 브래킷(130)은 방열판으로서 형성되고, 상기 방열판은 제2 광원(60) 상에서 발생하는 열을 바람직하게는 주변 환경으로 방출하도록 구성된다.
10: 조명 장치
50: 제1 광원
51: 제1 광원의 보조 광학 요소
60: 제2 광원
61: 제2 광원의 보조 광학 요소
100: 제1 편향 장치
110: 편향면
120: 편향면의 리세스
130: 장착 브래킷
140: 장착 브래킷의 개구부
200: 제2 편향 장치
X1: 제1 방출 방향
X2: 제2 방출 방향
X3: 제3 방출 방향
A: 주 방출 방향

Claims (15)

  1. 자동차 헤드램프용 조명 장치(10)로서,
    - 제1 방출 방향(X1)으로 광빔들을 방출하기 위한 적어도 하나의 제1 광원(50);
    - 적어도 하나의 제1 광원(50)의 광빔들 중 적어도 일부를 제2 방출 방향(X2)으로 편향시키도록 구성되는 편향면(110)을 갖는 제1 편향 장치(100); 및
    - 제1 편향 장치(100)에 의해 편향된 광빔들 중 적어도 일부를 제3 방출 방향(X3)으로 편향시키고 조명 장치(10)의 전방에 배광을 생성하기 위한 상호 독립적으로 제어 가능하고 이동 가능한 복수의 편향 부재를 갖는 제2 편향 장치(200);를 포함하는 조명 장치에 있어서,
    상기 제1 편향 장치(100)는 적어도 하나의 제2 광원(60)을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제2 광원(60)은 상기 제2 광원으로부터의 광빔들이 방출될 수 있는 주 방출 방향을 가지고, 상기 적어도 하나의 제2 광원(60)은 상기 주 방출 방향이 상기 제2 방출 방향(X2)에 대해 평행하게 되도록 상기 제1 편향 장치(100)의 편향면(110) 상에 배치되고,
    상기 제1 편향 장치(100)는 상기 편향면(110)이 배치되는 장착 브래킷(130)을 포함하고, 상기 장착 브래킷(130)은 상기 적어도 하나의 제2 광원(60)이 내부에 배치되는 개구부(140)를 포함하고,
    상기 장착 브래킷(130)은 방열판으로서 형성되고, 상기 적어도 하나의 제2 광원(60)에서 발생하는 열을 방출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 광원(60)은 상기 제1 편향 장치(100)의 편향면(110)의 기하학적 중심에 배치될 수 있고, 상기 편향면(110)은 상기 적어도 하나의 제2 광원(60)을 위한 리세스(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 편향 장치(100)는 정확히 하나의 제2 광원(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 광원(60)은 발광다이오드로서 또는 광 변환 수단을 갖는 레이저 광원으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 광원(60)은 보조 광학 요소(61)를 포함하고, 상기 보조 광학 요소(61)는 시준기로서 형성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 광원(50)의 하류에 보조 광학 요소(51)가 연결되고, 상기 보조 광학 요소(51)는 시준기로서 형성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2 편향 장치(200)는 어레이 유형으로 서로 나란히 배치되어 개별적으로 또는 그룹으로 제어될 수 있는 복수의 마이크로미러를 갖는 디지털 마이크로미러 어레이로서 형성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 광원(50)은 적어도 하나의 발광다이오드로서 형성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조명 장치(10)는 적어도 2개의 제1 광원(50), 또는 정확히 2개의 제1 광원(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 방출 방향(X1)은 상기 제3 방출 방향(X3)에 대해 평행한 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 편향 장치(100)의 편향면(110)은 쌍곡선 또는 포물선 반사기로서 형성되는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  14. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 편향 장치(100)는 상기 제2 방출 방향(X2)의 방향에서 상기 제2 편향 장치(200)의 하류에 위치하는 점에 상기 적어도 하나의 제1 광원(50)으로부터의 광빔들을 집광하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  15. 제1항 또는 제2항에 따른 적어도 하나의 조명 장치를 갖는 자동차 헤드램프.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100302514A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 Silverstein Barry D Beam alignment system using arrayed light sources
US20150270682A1 (en) * 2014-03-24 2015-09-24 Osram Gmbh Light source arrangement
US20180328563A1 (en) * 2017-05-10 2018-11-15 Lg Electronics Inc. Lamp for vehicle and vehicle

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02168502A (ja) * 1988-12-20 1990-06-28 Stanley Electric Co Ltd 車両用信号灯具
JP5077543B2 (ja) * 2007-09-07 2012-11-21 スタンレー電気株式会社 車両用灯具ユニット
DE102010028949A1 (de) * 2010-05-12 2011-11-17 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Scheinwerfermodul
JP5527058B2 (ja) * 2010-07-06 2014-06-18 セイコーエプソン株式会社 光源装置及びプロジェクター
DE102012213311A1 (de) * 2012-07-30 2014-01-30 Osram Gmbh Projektion mit Halbleiterlichtquellen, Umlenkspiegel und Durchlichtbereichen
CN103900005A (zh) * 2012-12-27 2014-07-02 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 车灯模组
US9188312B2 (en) 2013-03-14 2015-11-17 GE Lighting Solutions, LLC Optical system for a directional lamp
DE102013226639A1 (de) * 2013-12-19 2015-06-25 Osram Gmbh Erzeugen eines Lichtabstrahlmusters in einem Fernfeld
DE102014208660A1 (de) * 2014-05-08 2015-11-12 Osram Gmbh Erzeugen eines Lichtabstrahlmusters in einem Fernfeld
US9869442B2 (en) * 2014-06-26 2018-01-16 Texas Instruments Incorporated Hybrid illumination system having a blue laser diode, dichroic mirror and yellow transmissive phosphor converter for generating white light
AT516422B1 (de) * 2014-10-21 2016-07-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Verfahren und Scheinwerfer zum Erzeugen einer Lichtverteilung auf einer Fahrbahn
KR102294317B1 (ko) * 2015-01-30 2021-08-26 엘지이노텍 주식회사 발광 장치
JP6632220B2 (ja) 2015-05-21 2020-01-22 株式会社小糸製作所 灯具ユニット
US10094530B2 (en) * 2015-06-25 2018-10-09 Texas Instruments Incorporated Apparatus for spatially and spectrally adaptable dichromatic white light source using spatial light modulator
AT517408B1 (de) 2015-06-30 2017-09-15 Zkw Group Gmbh Scheinwerfer für Fahrzeuge, insbesondere für einspurige Kraftfahrzeuge
DE102015216744A1 (de) * 2015-09-02 2017-03-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Fahrzeugleuchte und Verfahren zum Bereitstellen einer Lichtfunktion mittels einer Fahrzeugleuchte
AT517752B1 (de) * 2015-09-17 2018-04-15 Zkw Group Gmbh Lichtmodul für einen kraftfahrzeugscheinwerfer zur abstrahlung einer langreichweitigen lichtverteilung sowie beleuchtungsvorrichtung
TWI588538B (zh) * 2016-05-25 2017-06-21 台達電子工業股份有限公司 頭戴式顯示器
US10180224B2 (en) * 2016-07-26 2019-01-15 Texas Instruments Incorporated Quasi-sparse optical illumination
EP3492803A4 (en) 2016-07-29 2019-08-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. LIGHT EMISSIONING DEVICE AND LIGHTING DEVICE
AT519118B1 (de) 2016-11-24 2018-04-15 Zkw Group Gmbh Scheinwerfermodul für Fahrzeuge
DE102016125676A1 (de) * 2016-12-23 2018-06-28 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh LED-Modul und Beleuchtungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit mehreren solcher LED-Module
DE112018002190T5 (de) * 2017-04-27 2020-01-16 Sony Corporation Bildanzeigevorrichtung und Lichtquellenvorrichtung
CN107990278B (zh) 2017-12-26 2019-09-13 清华大学深圳研究生院 基于振幅和相位调制的汽车前灯照明系统及汽车

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100302514A1 (en) * 2009-05-28 2010-12-02 Silverstein Barry D Beam alignment system using arrayed light sources
US20150270682A1 (en) * 2014-03-24 2015-09-24 Osram Gmbh Light source arrangement
US20180328563A1 (en) * 2017-05-10 2018-11-15 Lg Electronics Inc. Lamp for vehicle and vehicle

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JP2022518503A (ja) 2022-03-15
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EP3914857A1 (de) 2021-12-01
US11592153B2 (en) 2023-02-28
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