KR20100114916A - 광빔 및 홀로그래픽 3ｄ 영상을 발생하는 차량용 조명 장치 - Google Patents

광빔 및 홀로그래픽 3ｄ 영상을 발생하는 차량용 조명 장치 Download PDF

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KR20100114916A
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엠마누엘 더블유. 제이. 엘. 우멘
링리 왕
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코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 반사체와 광을 발생하도록 구성된 광원을 포함하는 차량용 조명 장치를 제공한다. 반사체는 광원을 원주상으로 둘러싸고 반사체 개구부를 구비한다. 반사체는 광원으로부터의 광의 적어도 일부를 반사체 개구부를 통해 반사시키도록 구성된다. 차량용 조명 장치는 광원 관련 3D 홀로그램과 광원 무관 3D 홀로그램을 더 포함한다. 차량용 조명 장치는 조명 장치의 동작 중에는 광원으로부터의 광을 이용하여 광빔과 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상을 발생하도록 구성되고, 조명 장치가 동작하지 않는 때에는 광원 무관 3D 홀로그래픽 영상을 발생하도록 구성된다.

Description

광빔 및 홀로그래픽 3Ｄ 영상을 발생하는 차량용 조명 장치{CAR LIGHTING UNIT FOR GENERATING A BEAM OF LIGHT AND A HOLOGRAPHIC 3D IMAGE}
본 발명은 반사체 및 광원을 포함하는 차량용 조명 장치에 관한 것으로서, 이 차량용 조명 장치는 홀로그램을 더 포함한다.
조명 응용 분야에 홀로그램을 이용하는 것은 당업계에 공지되어 있다. 예컨대 미국 특허 US 5,497,251은 차량용 홀로그래픽 CHMSL(center high-mounted stoplight) 시스템에 사용되는 홀로그램 구조를 개시하고 있다. 이 홀로그램 구조는 재구성 빔을 제공하는 조명원, 비중첩(non-overlapping) 홀로그램 셀 및 비홀로그램(non-hologram) 셀의 제1 어레이, 및 비중첩 홀로그램 셀 및 비홀로그램 셀의 제2 어레이를 포함한다. 제1 어레이의 각 홀로그램 셀은 재구성 빔의 일부의 회절에 따라 제1의 소정 시야각에서 볼 수 있는 정반사(specular) 영상을 생성하고, 제2 어레이의 각 홀로그램 셀은 재구성 빔의 일부의 회절에 따라 제2의 소정 시야각에서 볼 수 있는 확산(diffuse) 영상을 생성한다. 제1 및 제2 홀로그램에 의해 생성되는 정반사 영상과 확산 영상은 정지등 조명을 구성한다. 이런 식으로, 그 출력이 종래의 헤드라이트의 렌티귤러형(lenticulated) 출력과 유사한 외양을 갖는 정지등이 구비되어야 한다.
미국 특허 US 4,722,037은 (a) 제1 파장의 광을 제공하는 제1 인공 광원, (b) 상기 제1 파장과 다른 제2 파장의 광을 제공하는 제2 인공 광원, 및 (c) 상기 제1 및 제2 파장의 광을 서로 다른 빔 패턴으로 회절시키도록 구성되고 상기 제1 및 제2 광원으로부터의 광이 상기 서로 다른 빔 패턴으로 회절되어 2개의 서로 다른 공간 영역의 조명을 제공하도록 배치된 홀로그래픽 광 소자를 포함하는 조명 제공 광 어셈블리를 개시한다. 미국 특허 US 4,722,037에 따른 광 어셈블리는 스펙트럼 특성이 서로 다른 복수의 광원과 2개의 광원으로부터의 광을 서로 다른 빔 패턴으로 회절시키도록 구성된 홀로그래픽 광 소자를 이용하여 복수의 빔 패턴을 생성함으로써 효율을 개선하고 눈부심(glare)을 감소시킨다. 미국 특허 US 4,722,037에 따른 광 어셈블리는 어느 광원이 켜지는 지에 따라서 도로의 높거나 낮은 빔 조명을 생성하는 자동차 헤드라이트로서 유용하다.
미국 특허 US 5,571,277은 조명원을 제공하는 제1 광원, 제1 광원에 의한 조명을 렌즈의 제1 측에서 수신하고 제1 광원에 의해 주어진 조명을 제1의 원하는 주파수로 착색하는(tint) 착색 렌즈, 렌즈에 인접하며, 제1 광원이 작동될 때에만 제1 영상을 제공하며, 광에 의해서 제1의 원하는 주파수에서 작동되는 투과형 홀로그램, 및 투과형 홀로그램에 인접하며, 제1 영상과 다른 영상으로서 제1 광원이 작동되지 않을 때와 렌즈가 제1 광원과 일반적으로 반대 쪽의 렌즈 측에 있는 제2 광원에 의해 조명될 때에만 보여질 수 있는 제2 영상을 제공하는 반사형 홀로그램을 포함하는 자동차용 신호 지시 램프를 개시한다.
이들 종래의 램프들은 조명 또는 신호 지시(signaling)(즉 광 신호 지시 기능)에 이용되는 광빔을 규정된 규격(specifications)에 따라 발생하면서 동시에 예컨대 정보를 제공하는데 이용될 수 있는 홀로그래픽 3D 영상을 발생하는 데는 적합하지 못하다는 하나 이상의 결점을 갖고 있다. 종래 기술의 램프의 다른 결점은 예컨대 램프가 켜져 있지 않을 때(즉 작동하고 있지 않을 때)는 홀로그래픽 영상을 발생할 수 없다는 것일 수 있다.
본 발명의 목적은 바람직하게는 상술한 결점들 중 한 가지 이상을 더 해소할 수 있는 대안의 차량용 조명 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양상에 따라서, 반사체와 광을 발생하도록 구성된 광원을 포함하는 차량용 조명 장치에 있어서, 반사체는 광원을 원주상으로 둘러싸고 반사체 개구부를 구비하고, 반사체는 광원으로부터의 광의 적어도 일부를 반사체 개구부를 통해 반사시키도록 구성되고, 차량용 조명 장치는 일광(daylight)을 수신하여 일광에 의해 광원 무관(source-unrelated) 홀로그래픽 3D 영상을 발생하도록 구성된 광원 무관 3D 홀로그램을 더 포함하고, 광원 무관 3D 홀로그램은 반사체에 의해 구성된 반사형 3D 홀로그램이고, 반사체는 광원으로부터의 광의 적어도 일부를 홀로그램 피드 광으로서 가이드(guide)하도록 구성된 광 개구부를 더 포함하고, 차량용 조명 장치는 반사체 외부에 있으며 홀로그램 피드 광을 광 개구부를 통해 수신하고 광원 관련(source-related) 홀로그래픽 3D 영상을 발생하도록 구성된 광원 관련 3D 홀로그램을 더 포함하고, 차량용 조명 장치는 광원으로부터의 광에 의해 광빔과 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상을 발생하도록 구성된 차량용 조명 장치가 제공된다.
빔을 발생하도록 구성되어 사용되는 광원은 여기서는 광원 관련 3D 홀로그래픽 영상을 발생하는데도 사용되며, 이 빔과 이 3D 홀로그래픽 영상을 각각 발생하는 별도의 광원은 없다. 그러므로 광원의 일부(즉 홀로그램 피드 광의 적어도 일부)를 이용하는 3D 홀로그램은 "광원 관련 3D 홀로그램"으로 표시되며, 마찬가지로 광원 광의 일부(즉 홀로그램 피드 광의 적어도 일부)를 수신할 때에 3D 홀로그램에 의해 발생되는 3D 홀로그래픽 영상은 "광원 관련 3D 홀로그래픽 영상"으로 표시된다.
양호하게는 광원으로부터의 광의 일부는 가상 또는 실제 홀로그래픽 3D 영상(예컨대, 로고, 차량 브랜드)(광원 관련 홀로그래픽 3D 영상)을 발생하도록 광원 관련 홀로그램을 조명하며, 광원 관련 홀로그램과 광원 관련 홀로그래픽 영상 그 자체의 특성은 이들이 물론 신호 일부이지만 신호 지시를 위한 것이 아니다. 광원으로부터의 광의 다른 일부는 신호 지시를 위해 반사체에 의해 반사될 것이다. 이런 식으로 하나의 램프(조명 장치)는 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상과 요구되는 광빔을 동시에 발생하는데 사용될 수 있으며, 이 광빔은 그 특정 신호 지시를 위한 규격에 완전히 따를 수 있다. 조명 장치는 바람직하게는 조명 기능(조명) 대신에 신호 기능(신호 지시)을 제공하도록 구성된다. 그러므로 차량용 조명 장치는 바람직하게는 조명-신호 지시 기능(신호 지시 조명 장치)을 제공하도록 설계된다. 그와 같은 조명 장치의 특징적 예로는 정지등, 방향 지시기, 미등 등이 있다.
광원 무관 홀로그램은 여기서는 3D 홀로그램이 3D 홀로그래픽 영상을 발생하도록 일광을 수신하고 그 일광을 반사/굴절시키도록 구성된다. 그러므로 일광을 이용하는 3D 홀로그램은 "광원 무관 3D 홀로그램"으로 표시되며 "일광 홀로그램"으로도 표시될 수 있으며, 마찬가지로 일광(즉 홀로그램 피드 광의 적어도 일부)를 수신할 때에 3D 홀로그램에 의해 발생되는 3D 홀로그래픽 영상은 "광원 무관 3D 홀로그래픽 영상"으로 표시된다. 광원 무관 3D 홀로그래픽 영상은 광원이 켜질 때 또는 꺼질 때에 생성될 수 있다. 후자의 상태에서 3D 홀로그래픽 영상은 전자의 상태보다 더욱 쉽게 보여질 수 있다. 반사형 광원 무관 홀로그램은 특히 광원이 꺼질 때에 광원 무관 3D 홀로그램을 제공하도록 구성된다. 이런 식으로 광원이 꺼질 때에도 홀로그래픽 영상이 생성될 수 있다. 광원 관련 홀로그램에 의해 생성된 3D 홀로그래픽 영상은 광원 무관 3D 홀로그램에 의해 생성된 광원 무관 3D 홀로그래픽 영상과 내용이 동일하거나 서로 다를 수 있다.
마찬가지로, 광원 무관 홀로그램은 양호하게는 일광이 광원 무관 3D 홀로그램에 부딪힐 때에 가상 또는 실제 홀로그래픽 3D 영상(예컨대, 로고, 차량 브랜드)(광원 무관 홀로그래픽 3D 영상)을 발생할 수 있으며, 일 실시예에서 광원 무관 홀로그램과 광원 무관 홀로그래픽 영상 그 자체의 특성은 신호 지시를 위한 것이 아니다. 차량용 조명 장치가 켜지지 않으면, 즉 광원이 켜지지 않으면, 부딪히는 일광에 의해 광원 무관 3D 홀로그래픽 영상을 발생하도록 구성되기 때문에 광원 무관 홀로그래픽 영상이 여전히 보여질 수 있다. 그러므로 광원 무관 홀로그램은 특히 반사형 3D 홀로그램이다. 광원 무관 3D 홀로그램은 반사체에 의해 구성되는 반면에 광원 관련 3D 홀로그램은 반사체에서 벗어나 있다.
그러므로 일광을 이용하는 반사형 3D 홀로그램은 광원 무관 홀로그램으로 표시되며, 마찬가지로 일광을 수신할 때에 반사형 3D 홀로그램에 의해 발생된 3D 홀로그래픽 영상은 광원 무관 3D 홀로그래픽 영상으로 표시된다.
자동차 응용 분야에서는 신호 지시 조명은 통상적으로 칸델라(cd)(광도)로 표시되는 반면, 조명에 대해서는 이것은 당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이 보통은 럭스(lx)(조도), 때로는 칸델라(예컨대 새로운 전방 안개 응용(Front Fog application))로 표시된다.
반사체와 일 실시예에서의 선택적인 (투과형) 광학 소자(하기 참조)는 조명 장치의 빔을 성형하도록 구성된다, 즉 반사체와 선택적인 (투과형) 광학 소자는 빔성형 요소이다. 반면에 광원 관련 및/또는 광원 무관 홀로그램은 실질적으로 빔을 성형하도록 구성되는 것이 아니라, 각각 본질적으로 광빔, 더 바람직하게는 홀로그래픽 3D 영상을 포함하는, 바람직하게는 정지등, 안개등 등과 같은 조명 장치의 의도하는 용도에 대한 요구되는 규격(하기 참조)을 충족시키는 전체 빔에 더하여 광원 관련 3D 홀로그래픽 영상을 제공하고, 그리고/또는 조명 장치가 켜지지 않은 경우에 광원 무관 홀로그래픽 3D 영상을 제공하도록 구성된다. 그러므로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조명 장치는 정지등, 방향 지시기 등에 대한 것과 같은 요구되는 규격에 따른 빔과, 이 빔에 추가적인 홀로그래픽 영상(광원 관련 3D 홀로그래픽 영상)을 동시에 제공하는 기능을 갖고 있다. 더 바람직하게는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조명 장치는 정지등, 방향 지시기 등에 대한 것과 같은 요구되는 규격에 따른 빔과, 이 빔에 추가적인 홀로그래픽 영상을 동시에 제공하는 기능을 갖고 있고, 상기 조명 장치는 규정된 규격에 따른(특히 여기서 설명된 규정들 중 하나 이상에 따른) 3D 홀로그래픽 영상(3D 홀로그래픽 영상은 바람직하게는 규정된 빔 내에 있음)을 포함하는 빔을 제공하도록 구성된다. 더욱이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조명 장치는 광원이 켜지지 않은 때에도 광원 무관 3D 홀로그램에 대한 일광의 영향으로 인해 홀로그래픽 3D 영상(즉 광원 무관 3D 홀로그래픽 영상)을 제공하는 기능을 갖고 있기 때문에, 이에 의해 광원 무관 3D 홀로그래픽 영상을 생성한다.
특정 실시예에서 반사체 개구부는 (선택적으로 광학 소자를 포함할 수 있는) 반사체 개구 영역을 갖고, 광원 무관 3D 홀로그램은 홀로그램 표면 영역을 갖고, 반사체 개구 영역과 홀로그램 표면 영역의 비는 약 1 내지 10의 범위, 바람직하게는 약 2 내지 10의 범위, 더 바람직하게는 약 4 내지 10의 범위에 있는 것과 같이 1 이상, 바람직하게는 2 이상, 더 바람직하게는 4 이상이다. 특히 이러한 조건 하에서는 조명 장치는 (반사체에 의해 구성되는) 광원 무관 홀로그램의 존재에 의해 실질적으로 영향을 받지 않고 특정 광빔을 동시에 발생하는데 적합하다.
조명 장치의 사용 중에 총 광도(즉 3D 홀로그래픽 영상을 포함하는 빔의 광도)에 대한 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상에 관련된 광도의 비는 바람직하게는 약 0.002 내지 0.3의 범위, 더 바람직하게는 약 0.01 내지 0.1의 범위에 있다.
차량용 조명 장치는 후방 표시등(rear direction indicator lamps), 전방 표시등(front direction indicator lamps), 측방 표시등(side direction indicator lamps)(사이드 턴 시그널 램프(side turn signal lamps)), 정지등(stop lamps), 차폭등(front position (side) lamps), 미등(rear position (side) lamps)(테일 램프(tail lamps)), 엔드 아우트라인 마커 램프(end-outline marker lamps), 후방 안개등(rear fog lamps)(포그 테일 램프(fog tail lamps)), CHMSL(Center High Mounted Stop Lamps), HMSL(High Mounted Stop Lamps)(후방 턴 램프(rear turn lamps)), DRL(Daytime Running Lights), 후진등(reversing lamps)(백업 램프(backup lamps)) 및 주차등(parking lamps)으로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있다. 광원은 LED(light-emitting device), (예컨대 폴리 LED와 단분자 OLED를 포함하는) OLED, 백열등과 할로겐등과 같은 필라멘트 광원, 그리고 고강도 방전등과 같은 기체 방전 광원으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 광원을 포함할 수 있다. 광원은 바람직하게는 (예컨대 톱-LED 및/또는 사이드-LED와 같은) LED와 백열등으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 광원을 포함할 수 있다.
바람직한 실시예에서 본 발명에 따른 차량용 조명 장치는 반사체 개구부로부터 약 0 내지 5m 범위의 거리 내에 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상을 발생하도록 구성된다. 이 거리는 바람직하게는 약 0 내지 2m의 범위, 더 바람직하게는 약 0 내지 0.5m의 범위, 더 바람직하게는 약 0 내지 0.1m의 범위에 있다. 이런 식으로 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상은 조명 장치로부터의 광빔과 실질적으로 혼합되지 않으며 다른 도로 이용자와 같은 관측자에게 잘 보인다. 더욱이 이런 식으로 도로의 다른 이용자들은 조명 장치(즉 특히 그 신호)와 홀로그래픽 영상을 거의 같은 위치에서 동시에 볼 것이다.
마찬가지로 본 발명에 따른 차량용 조명 장치의 바람직한 실시예는 반사체 개구부로부터 약 0 내지 5m 범위의 거리 내에 광원 무관 홀로그래픽 3D 영상을 발생하도록 구성된다. 이 거리는 바람직하게는 약 0 내지 2m의 범위, 더 바람직하게는 약 0 내지 0.5m의 범위, 더 바람직하게는 약 0 내지 0.1m의 범위에 있다.
특정 실시예에서 광원 관련 3D 홀로그램은 투과형 홀로그램이다. 다른 특정 실시예에서 광원 관련 3D 홀로그램은 반사형 홀로그램이다. 광원 관련 3D 홀로그래픽 영상은 하나 이상의 기호나 하나 이상의 문자, 단어, 약자 등, 또는 이들의 조합, 또는 그래픽 표현, 패턴 또는 오브젝트와 같은 정보를 포함할 수 있다. 또한 그와 같은 내용의 조합도 이용될 수 있다. 예컨대 영상은 차량의 브랜드의 로고 및/또는 차량의 종류의 3D 영상일 수 있지만, (예컨대 방향 지시기로 이용되는 조명 장치에 대한) 화살표와 같은 정보 또는 브랜드명과 같은 단어 또는 경고 정보 등을 나타낼 수도 있다. 따라서 본 발명은 차량(또는 기타 다른 운송 수단)의 조명 장치("램프")의 빔에 정보 등을 추가할 수가 있다.
마찬가지로 광원 무관 3D 홀로그래픽 영상은 하나 이상의 기호나 하나 이상의 문자, 단어, 약자 등, 또는 이들의 조합, 또는 그래픽 표현, 패턴 또는 오브젝트와 같은 정보를 포함할 수 있다. 또한 그와 같은 내용의 조합도 이용될 수 있다. 예컨대 영상은 차량의 브랜드의 로고 및/또는 차량의 종류의 3D 영상일 수 있지만, (예컨대 방향 지시기로 이용되는 조명 장치에 대한) 화살표와 같은 정보 또는 브랜드명과 같은 단어 또는 경고 정보를 나타낼 수도 있다. 따라서 본 발명은 조명 장치가 꺼진 경우에도 차량(또는 기타 다른 운송 수단)의 조명 장치("램프")에 정보 등을 추가할 수가 있다.
반사체는 광원에 의해 발생된 광의 적어도 일부를 반사시키도록 구성된 반사체 표면을 갖고 있다. 원칙적으로 반사체를 갖지 않은 조명 장치가 적용될 수 있으며, 여기서는 마찬가지로 통합되는 것으로 생각되지만, 본 발명에 따른 조명 장치는 바람직하게는 그와 같은 반사체를 포함한다. 반사체가 있으면 빔성형이 가능하다. 더욱이 본 발명은 도광(light guide) 콜리메이터나 기타 다른 종류의 콜리메이팅 광학 장치에도 적용될 수 있다. 그와 같은 광학 장치는 광을 반사체 개구부(예컨대 파이버 팁)으로 콜리메이트하는데 이용될 수 있다.
소정 실시예에서 차량용 조명 장치는 광 챔버를 가진 광 유닛을 더 포함하고, 광 챔버는 홀로그램 피드 광을 광 개구부를 통해 수신하도록 구성되고, 광 챔버는 홀로그램 피드 광의 적어도 일부를 광원 관련 3D 홀로그램의 방향으로 반사시키도록 구성된 반사체를 더 포함한다.
소정 실시예에서 광 개구부는 홀로그램 피드 광을 광원 관련 3D 홀로그램의 방향으로 가이드하도록 구성된 도파관을 포함한다. 그와 같은 도파관은 광원으로부터의 광(즉 홀로그램 피드 광)을 광원 관련 3D 홀로그램으로 공급하는데 이용될 수 있다. 이 광은 광원 관련 3D 홀로그램에 바로 공급될 수도 있을 뿐만 아니라 반사체 등과 같은 추가 광학 소자(further optics)가 출구(또는 도파관의 "말단(tip)" 또는 "하류측")와 광원 관련 3D 홀로그램 사이에 구성될 수 있다.
다른 실시예에서 차량용 조명 장치는 광 챔버를 가진 광 유닛을 더 포함하고, 광 챔버는 홀로그램 피드 광을 광 개구부를 통해 수신하도록 구성되고, 광 챔버는 챔버 개구부를 더 포함하고, 광원 관련 3D 홀로그램은 투과형 홀로그램이고, 챔버 개구부는 광원 관련 3D 홀로그램을 포함한다. 일반적으로 챔버 개구부(또는 출구 창)는 광원 관련 3D 홀로그램과, 선택적으로 추가 광학 소자, 층 또는 창으로 이루어질 수 있다.
전술한 광 챔버는 광원으로부터의 광을 광원 관련 3D 홀로그램으로 용이하게 전송하기 위하여 반사벽을 가질 수 있다.
또 다른 실시예에서 광원 무관 3D 홀로그램은 반사체 표면에 구성된다. 다른 실시예에서 반사체 개구부는 광학 소자를 포함하며, 광원 무관 3D 홀로그램은 바람직하게 투과형인 광학 소자에 구성될 수 있다.
소정 실시예에서 광원 무관 3D 홀로그램은 챔버 벽의 적어도 일부에 구성된다. 이 실시예에서 홀로그램은 반사형이다. 다른 실시예에서 광 챔버 개구부는 광학 소자, 바람직하게는 투과형 광학 소자를 포함하며, 광원 무관 3D 홀로그램은 바람직하게 투과형인 광학 소자에 구성될 수 있다.
특정 실시예에서 광원 무관 3D 홀로그램은 동적 홀로그램이다. 이것은 양호하게는 시간에 따라 변할 수 있는 브랜드 및/또는 종류 등에 대한 상업적 정보(상술한 내용 참조)와 같은 정보를 제공할 수 있다. 예컨대 광원 무관 홀로그래픽 영상은 (소정) 주파수로 투영(project)될 수 있으며, 또는 다른 정보가 교대로 제공될 수 있다. 3D 홀로그래픽 영상의 내용은 운전자, 승무원 또는 승객이 변경할 수 있으나, 이는 선택적으로는 그와 같은 조명 장치를 가진 차량과 상기 조명 장치를 가진 차량 뒤나 앞에 있는 다른 차량 간의 거리와 같이 하나 이상의 거리 센서가 제공하는 센서 신호의 함수일 수도 있다.
특정 실시예에서 광원 관련 3D 홀로그램은 동적 홀로그램이다. 이것도 양호하게는 시간에 따라 변할 수 있는 브랜드 및/또는 종류 등에 대한 상업적 정보(상술한 내용 참조)와 같은 정보를 제공할 수 있다. 마찬가지로 이 홀로그래픽 영상은 (소정) 주파수로 투영될 수 있으며, 또는 다른 정보가 교대로 제공될 수 있다. 3D 홀로그래픽 영상의 내용은 운전자, 승무원 또는 승객이 변경할 수 있으나, 이는 선택적으로는 그와 같은 조명 장치를 가진 차량과 상기 조명 장치를 가진 차량 뒤나 앞에 있는 다른 차량 간의 거리와 같이 하나 이상의 거리 센서가 제공하는 센서 신호의 함수일 수도 있다.
따라서 소정 실시예에서 광원 무관 3D 홀로그램 및/또는 광원 관련 홀로그램은 동적 홀로그램이다.
소정 실시예에서 차량용 조명 장치는 광빔 내에 광원 관련 홀로그래픽 영상을 발생하도록 구성된다, 즉 광원, 반사체 및 광원 관련 홀로그램은 (특정 조명 장치에 대한 규정에 따라서) 특정 각도들 내에서 광빔을 발생하도록 구성되고, 광원 관련 홀로그래픽 영상도 이들 각도들 내에서 발견된다. 다른 실시예에서 광원 관련 홀로그래픽 영상은 광빔 외부에서 또는 적어도 부분적으로 광빔 외부에서 발생될 수도 있다.
예컨대 광원 관련 홀로그래픽 영상은 조명 장치의 빔에 속하는 빔 모양에 대한 규격(즉, 빔 규격) 내에서 보여질 수 있다. 예컨대 정지등의 빔 모양은 북미(native America)에서의 SAE J 586, 유럽에서의 ECE 규정 7 그리고 일본에서의 JSD 5500에 따라 규정되어 있다. 광원 관련 홀로그래픽 영상은 바람직하게는 (따르고자 하는 규정에 따라서) 그와 같은 규정에 의해 정의된 빔 내에서 발견될 수 있지만, 다른 실시예에서는 그와 같은 빔 외부에 있을 수 있다. 그러나 광원 관련 3D 홀로그래픽 영상은 바람직하게는 특정 램프에 대해 규정된 빔 내에 있으며(하기 참조), 바람직하게는 반사체 개구부에 가까이(즉 5m 이내)에서 투영되기도 한다. 이런 식으로 다른 도로 이용자들은 동시에 (그리고 거의 동일한 위치에서) 본 발명에 따른 신호 지시 광과 그에 부수하는 광원 관련 3D 홀로그래픽 영상을 모두 볼 것이다.
또 다른 실시예에 따라서 본 발명은 3D 홀로그램(즉, 광원 관련 홀로그램)을 이용하여 차량용 조명 장치의 동작 중에 차량용 조명 장치의 광빔에 홀로그래픽 3D 영상(즉 광원 관련 3D 홀로그래픽 영상)을 부가한다. 양호하게는 본 발명은 광빔에 대한 요구되는 규격을 유지하면서 3D 홀로그램을 이용한다. 일 실시예에서 이는 특히 반사체 표면 영역과 광 개구부 영역의 비가 1 이상, 5 내지 100의 범위에서와 같이 특히 5 이상, 특히 10 이상인 경우일 수 있다.
또 다른 실시예에서 본 발명은 광원 관련 3D 홀로그램을 이용하여 반사체 개구부로부터 약 0 내지 5m 범위의 거리 내에서 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상을 발생하고, 그리고/또는 광원 무관 3D 홀로그램을 이용하여 반사체 개구부로부터 약 0 내지 5m 범위의 거리 내에서 광원 무관 홀로그래픽 3D 영상을 발생한다.
램프(조명 장치)에 대한 요구되는 빔 규격을 충족하면서 (광원 관련) 3D 홀로그래픽 영상이 빔에 추가하여 램프(조명 장치)에 의해 양호하게 발생된다. 이 (광원 관련) 3D 홀로그래픽 영상은 로고, 브랜드명, 도형 등과 같은 원하는 정보를 포함할 수 있다. 더욱이 이 정보 내용은 시간에 따라 변경될 수 있으며, 그리고/또는 운전자(또는 승무원), 선택적인 승객 그리고 선택적인 센서(동적 홀로그램) 중 하나 이상에 의해 결정될 수 있다.
또 다른 양상에 따라서 본 발명은 조명 장치에 의해 구성된 광원 무관 3D 홀로그램을 이용하여 차량용 조명 장치가 동작하지 않더라도 홀로그래픽 3D 영상(즉 광원 관련 3D 홀로그래픽 영상)을 발생한다.
이제 본 발명의 실시예들을 개략적인 첨부도면을 참조하여 단지 예시적으로 설명하며, 대응하는 참조 부호들은 대응하는 부분을 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 조명 장치의 실시예에 대한 개략 측면도.
도 2a 내지 도 2e는 본 발명에 따른 조명 장치의 몇 가지 실시예들에 대한 개략 측면도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명에 따른 조명 장치의 실시예들을 예컨대 후방 정지등으로 도시한 개략도.
도 4는 본 발명에 따른 조명 장치의 실시예의 개략 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 램프의 실시예에 따라 발생된 3D 홀로그래픽 영상의 일례를 보여주는(간명하게 하기 위해 빔은 미도시) 개략도.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 조명 유닛 또는 장치(1)의 개략 측면도이다. 간명하게 하기 위해 광원(source), 램프 홀더, 커넥터, 밸러스트, 선택적인 센서 등과 같은 주변 장치는 이 도면(들)에 포함시키지 않았다. 조명 장치(1)는 반사체(10)와, 광(21)을 발생하도록 구성된 광원(20)을 포함한다. 조명 장치(1) 사용 중에는 광원(20)은 광을 발생하고 조명 장치는 빔(22)을 제공한다. 당업계에 공지된 바와 같이 반사체(10)는 광원(20) 주변을 원주상으로 둘러싼다. 이 개략적으로 도시된 실시예에서 반사체는 반사체 개구부(11)를 가진 테이퍼형 본체이며, 이 반사체(10)는 광원(20)으로부터의 광(21)의 적어도 일부를 반사체 개구부(11)를 통해 반사시키도록 구성된다. 예컨대 반사체(10)는 콜리메이터로서 사용될 수도 있다. 이런 형태의 반사체는 당업계에 공지되어 있다. 반사체(10)는 반드시 중심 대칭적일 필요는 없고 임의의 테이퍼 형상을 가질 수 있다. 그와 같은 반사체-램프 유닛은 당업계에 공지되어 있다. 예컨대 반사체는 기다란 형상을 가질 수도 있다. 반사체(10)로 적어도 부분적으로 둘러싸인 체적은 여기서는 도면부호 105로 나타낸 반사체 챔버로서 표시된다.
전술한 바와 같이 원론적으로는 반사체를 갖지 않은 조명 장치(1)가 적용될 수 있으며, 여기서 일 실시예에서는 둘러싸여 있다. 그러나 본 발명에 따른 조명 장치(1)는 바람직하게는 그와 같은 반사체(10)를 포함한다. 반사체가 있으면 빔 성형이 가능해진다. 더욱이 본 발명은 도광 콜리메이터 또는 기타 다른 형태의 콜리메이팅 광학 기기에도 적용될 수 있다. 그와 같은 광학 기기는 광을 반사체 개구부(11) 쪽으로 콜리메이팅하는데 사용될 수 있으며, 도광로(light guide) 내에서 광은 반사체 개구부(11)의 방향으로(즉, 광이 도광로를 빠져나가는 도광로의 끝("말단")으로) 반사된다. 그와 같은 실시예에서 광원 무관 홀로그램(뒤에 자세히 설명함)은 당업자라면 알 수 있듯이 이 말단에 배치되거나 또는 이 말단의 앞에 있거나 이에 부착된 광학 소자에 배치될 수 있다.
차량용 조명 장치(1)는 광원 무관 3D 홀로그램(130)을 더 포함한다. 전술한 바와 같이 이 홀로그램은 로고, 브랜드명, 예컨대 상기 조명 장치(1)를 구비한 차량 바로 뒤에 있는 차량까지의 거리에 대한 정보 등과 같은 임의의 3D 홀로그래픽 영상을 발생하는 임의의 3D 홀로그램일 수 있다. 이 실시예에서 광원 무관 3D 홀로그램(130)은 반사체 개구부(11)에 의해 구성된다. 광원 무관 3D 홀로그램은 예컨대 반사체 개구부(11)로부터 소정 거리(L101)에서 광원 무관 3D 홀로그래픽 영상(131)을 제공하도록 구성된다. 도면부호 121로 나타낸 일광은 광원 무관 3D 홀로그램(130)에 부딪히고, 이에 따라서 광원(20)의 전원이 꺼질 때에, 즉 조명 장치(1)가 작동되지 않을 때에 특히 잘 보이는 광원 무관 3D 홀로그래픽 영상(131)이 생성된다. 조명 장치(1)가 작동 중에 있으면 빔(22)이 상대적으로 너무 강해서 광원 무관 3D 홀로그래픽 영상(131)이 보이지 않을 수 있다.
이 실시예에서 차량용 조명 장치는 광 챔버(205)를 포함하는 홀로그램 유닛(200)을 더 포함한다. 도시된 실시예에서 이 유닛(200)과 챔버(205)는 반사체(10)의 외부와 반사체 챔버(105)의 외부에 있다. 그러나 일반적으로는 이 2개의 챔버는 서로 거리를 두고 인접해 있을 것이다. 반사체(10)는 광 개구부(15)를 더 포함한다. 광 개구부(15)라는 용어는 광원(20)의 광(21)의 적어도 일부가 개구부(11)가 아닌 이 광 개구부(15)를 통해 반사체(10)로부터 빠져나갈 수 있다는 것을 나타내는데 사용된다. 광원(20)으로부터 빠져나간 광(21)은 도면부호 30으로 나타낸 광원 관련 홀로그램을 위한 피드(feed) 광으로 이용된다. 피드 광은 홀로그램 피드 광(221)으로 표시된다. 이 실시예에서 반사체(10)의 광 개구부(15)는 홀로그램 유닛(200)으로의, 즉 챔버(205)로의 개구부이기도 하다. 광 개구부(15)는 물리적 개구부일 수 있지만 도파관을 포함할 수 있다(하기 참조). 광 챔버(205)는 광 개구부(15)를 통해 홀로그램 피드 광(221)을 수신하도록 구성된다.
이 실시예에서 광 챔버(205)는 홀로그램 피드 광(221)의 적어도 일부를 광원 관련 3D 홀로그램(30)의 방향으로 반사하도록 구성된 반사체(213)를 더 포함한다. 여기서, 이 실시예에서 반사체(213)는 광 챔버(205)의 (도면부호 212로 나타낸) 벽의 적어도 일부에 구성될 수 있다. 이 실시예에서 광 챔버(205)는 광원 관련 홀로그램(30)을 포함하는 챔버 개구부(211)를 가지며, 따라서 이 홀로그램은 이 실시예에서는 투과형 홀로그램이다. 일반적으로 반사체 개구부(11)와 챔버 개구부(211) 간의 거리(L2)는 1 내지 800mm의 범위, 특히 2 내지 500mm 범위이다.
차량용 조명 장치(1)는 광원(20)으로부터의 광(21)에 의해 광빔(22)과 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상(31)을 발생하도록 구성된다. 그러므로, 종래의 램프와는 달리, 3D 홀로그램은 빔(22)을 발생하는데 적용되는 것이 아니라 본질적으로 광원 관련 3D 홀로그래픽 영상(31)을 발생하는데 이용되며, 상기 빔(22)은 광원(20)과 반사체(10)에 의해 발생된다.
용어 "구성되는", "조립되는" 및 "설계되는"은 여기서는 특히 바람직하게는 여기서 설명되는 규정들(아래 참조) 중 적어도 하나에 따라서 함께 차량의 램프, 특히 신호 지시등(signaling lamp)으로 이용되는 조명 장치(1)를 제공하는 특정 반사체(10)와 특정 광원(20)을 가진 조명 장치(1)를 말하는데, 이 램프는 그 특정 목적에 따라 설계되고 구성된다.
용어 "조명 장치"는 램프를 의미하는 것으로 이해될 수도 있다. 일부 실시예에서 광원과 반사체는 단일 유닛일 수 있다. 다른 실시예에서 광원(20)과 반사체(10)는 예컨대 광원(20)과 반사체(10)가 당업자에게 잘 알려져 있는 바와 같이 나사와 나사산 또는 (착탈식) 걸쇠와 같은 착탈식 물리적 부착 수단에 의해 서로 함께 유지되기 때문에 쉽게 착탈가능할 수 있다. 조명 장치(1)는 하나의 유닛으로서 차량에 통합될 수 있으며 그 자체로서 상업적으로 이용될 수 있다. 광원(20)은 (또한) 교체가능한 광원일 수도 있다.
용어 "차량"은 여기서는 특히 자동차를 말하나, 일 실시예에서는 자동차, 밴, 트럭(화물차) 및 버스로 이루어진 그룹에서 선택된 운송 수단을 말할 수도 있다. 소정 실시예에서 차량은 트레일러도 포함한다. 또 다른 실시예에서 용어 "차량"은 자동차, 밴, 모터 캐러번(motor caravan), 트럭(화물차), 버스, 트레일러, 이동식 주택 등으로 이루어진 그룹에서 선택된 운송 수단을 말할 수도 있다. 그러나 소정 실시예에서 용어 "차량"은 트랙터, 모터 트라이크(motor trike), 쿼드(quads), 모터 스켈터(motor skelter) 등과 같은 공용 도로에서 허용되는 임의의 여러 가지 자동차를 말할 수도 있다. 그러나 본 발명에 따른 조명 장치(1)는 모터바이크(모터싸이클), 모페드(moped), 열차, 비행기, 심지어는 선박, 배, 보트 등에도 적용될 수도 있다. 그러므로 소정 실시예에서 용어 "차량"은 운송 수단으로 해석될 수도 있다.
차량용 조명 장치는 바람직하게는 신호 지시 기능을 제공하도록, 즉 광신호를 다른 도로 이용자에게 (임시적으로 또는 영구적으로) 방출하도록 설계된다. 이것은 광원(10)과 반사체(20), 즉 조명 장치(1)와, 선택적으로는 다른 부품이 차량에서 사용 중에 (방향 지시, 후진 또는 정지 중 등과 같이 적어도 일시적으로) 신호 지시 기능을 제공하도록 선택되어 조립된다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 차량용 조명 장치(1)는 후방 지시등(rear direction indicator lamp), 전방 지시등(front direction indicator lamp), 측방 지시등(side direction indicator lamp(side turn signal lamp)), 정지등(stop lamp), 차폭등(front position (side) lamp), 미등(rear position (side) lamp(tail lamp)), 엔드 아우트라인 마커 램프(end-outline marker lamp), 후방 안개등(rear fog lamp(fog tail lamp)), CHMSL(Center High Mounted Stop Lamp), HMSL(High mounted Stop Lamp)(rear turn lamp), DRL(Daytime Running light), 후진등(reversing lamp)(backup lamp), 및 주차등(parking lamp)으로 이루어진 그룹에서 선택될 수 있으며, 특히 정지등, 표시등(후방, 전방 및 측방 표시등 같은 것), 후방 안개등, CHMSL 및 HMSL 및 DRL로 이루어진 그룹에서 선택된다.
ECE 제48조 규정에 따라서, 여기서 "방향 지시등"은 운전자가 우측으로 또는 좌측으로 방향을 바꾸려고 하는 것을 다른 도로 이용자에게 알리는데 이용되는 램프를 의미하는 것으로 이해되고; "정지등"은 차량의 길이방향 이동이 의도적으로 지연된다는 것을 차량 후방에 있는 다른 도로 이용자에게 알리는데 이용되는 램프를 의미하는 것으로 이해되고; "차폭등"은 정면에서 보았을 때에 차량의 존재와 폭을 표시하는데 이용되는 램프를 의미하는 것으로 이해되고; "미등"은 후면에서 보았을 때에 차량의 존재와 폭을 표시하는데 이용되는 램프를 의미하는 것으로 이해되고; "위험 경고 신호"는 차량이 다른 도로 이용자에게 일시적으로 특별한 위험이 됨을 보여주기 위해 차량의 방향 지시등 모두가 동시에 작동함을 의미하는 것으로 이해되고; "후방 안개등"은 짙은 안개 속에서 차량이 후방에서 더 용이하게 보일 수 있도록 하는데 이용되는 램프를 의미하는 것으로 이해되고; "후진등"은 차량의 후방 도로를 비추고 차량이 후진하고 있거나 막 후진하려는 것을 다른 도로 이용자에게 경고하는데 이용되는 램프를 의미하는 것으로 이해되고; "주차등"은 시가지에 차량이 멈춰 서 있다는 것에 대해 주의를 끄는데 이용되는 램프를 의미하는 것으로 이해된다. 그와 같은 상황에서 차폭등과 미등을 대체한다, 즉 "엔드 아우트라인 마커 램프"는 맨바깥쪽 모서리 부근에 끼워 맞추어지고 차량의 상단에 가능한 가깝고 차량의 전체 폭을 명확히 표시하기 위한 램프를 의미하는 것으로 이해된다. 특정 차량과 트레일러에 있어서는 이 램프는 차체에 특정한 주의를 끌게 함으로써 차량의 차폭등과 미등을 보완하려는 것이며, "사이드 마커 램프"는 옆에서 보았을 때에 차량의 존재를 표시하는데 이용되는 램프를 의미하는 것으로 이해되어, "DRL(daytime running lamp)"은 낮 운전 중에 차량이 더 용이하게 보일 수 있도록 하는데 이용되는 앞쪽 방향을 향한 램프를 의미하는 것으로 이해된다.
그와 같은 조명 장치는 바람직하게는 예컨대 북미(즉, 미국과 캐나다)에서의 SAE J 186, SAE J 585, SAE J 586, SAE J 588, SAE J 593, SAE J 599, SAE J 914, SAE J 1319, SAE J 1957 및 SAE J 2087, 유럽에서의 ECE 규정 6, 7, 23, 38, 48, 77 및 87, 그리고 일본에서의 JIS D 5500(이들은 본 명세서에 인용으로 포함된다. 하기 표 1 참조)에 규정된 램프에 대한 빔 요건을 충족한다.
ECE 규정은 E/ECE/324E/ECE/TRANS/505로도 알려진 UNECE(United Nations Economic Commission for Europe)의 "바퀴 차량, 바퀴 차량에 끼워 맞춰지고 그리고/또는 사용될 수 있는 장비와 부품에 대한 일정한 기술적 규정과 이들 규정에 기초하여 주어지는 승인의 상호 인증 조건에 관한 협정"(이들 ECE 규정에 대한 정오표, 수정안 및 부록 포함)의 일부이며, 이는 당업자에게 잘 알려져 있으며, http://www.unece.org에서 찾을 수 있다. 이들 규정(이들 ECE 규정에 대한 정오표, 수정안 및 부록 포함)은 본 명세서에 참조로 포함된다. 본 발명의 조명 장치는 바람직하게는 상술한 요건들에 기술된 적어도 한 종류의 램프에 대한 요건(규격)을 충족한다.
용어 "광원(20)"은 여기서는 "적어도 하나의 광원(20)"도 나타낸다. 그러므로 용어 "적어도 하나의 광원(20)"이나 "광원(20)"은 하나 이상의 광원(20)을 말한다. 간명하게 하기 위하여 여기서의 도면은 하나의 광원(20)만을 보여준다. 광원(20)은 LED, 백열등과 할로겐등과 같은 필라멘트 광원, 고강도 방전등과 같은 기체 방전 광원으로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 광원을 포함할 수 있다. 반사체(10)는 바람직하게는 하나의 광원(20), 즉 하나의 단일등이나 하나의 단일 LED만을 포함하거나 원주상으로 둘러싼다.
용어 "광"은 여기서는 특히 가시 방사(VIS; visible radiation), 즉 약 380 내지 780nm 범위의 방사선을 말한다. 광원(20)이 복수의 LED와 같이 2 이상의 광원(20)을 포함하는 경우에는 각 광원(20)은 여러 가지 색의 방사선을 발생할 수 있다. 예컨대 광원(20)으로는 청색, 녹색 및 적색 LED 세트 뿐만 아니라, (적색 발광) LED 어레이와 같이 복수의 단색 광원(20)이 사용될 수 있다.
용어 "홀로그램" 및 "홀로그래픽 영상"은 당업계에 공지되어 있으며 3차원 영상(표현)을 재생하기 위한 정보를 포함하는 중간 사진(또는 사진 기록)과 영상(표현) 그 자체를 말한다. 용어 "홀로그램"과 "홀로그래픽 영상"은 복수의 홀로그램과 홀로그래픽 영상을 말할 수도 있다. 용어 "3D 홀로그램"은 여기서는 간략히 "홀로그램"이라 하기도 하는데 3D 영상(간략히 "영상"이라고 함)을 발생하도록 설계된 홀로그램을 말한다. "3D 홀로그래픽 영상"은 여기서는 "홀로그래픽 영상"이나 "영상"이라고도 나타낸다.
도 1에서 보듯이 광원(20)은 적어도 일부가 반사체(10)의 반사면(13)에서 반사될 수 있는 광(21)을 발생한다. 광원(20)과 반사체(10)에 의해서 조명 장치(1)는 광원(20)에서 나오는 광(21)으로부터 광빔(22)을 발생할 수 있다. 그 외에도 3D 홀로그램(30)의 존재로 인해 광원(20)으로부터의 광(21)의 일부는 3D 홀로그래픽 영상(31)을 발생하는데 이용된다. 예컨대 몇 개의 링이 3D 홀로그래픽 영상(31)으로 개략적으로 도시되어 있다(아래 참조).
반사체 개구부(11)는 반사체 개구 영역(12)을 갖고 있으며, 광원 무관 3D 홀로그램(130)은 홀로그램 표면 영역(132)을 갖고 있다. 바람직한 실시예에서 반사체 개구 영역(12)과 홀로그램 표면 영역(132)의 비는 1보다 크거나 같다. 특히 이 조건 하에서는 조명 장치(1)는 특정된 광빔(22)과 광원 무관 홀로그래픽 3D 영상(131)을 동시에 발생하기에 적합하다. 반사체 개구 영역(12)과 광원 무관 홀로그램(130)의 홀로그램 표면 영역(132) 간의 비는 바람직하게는 약 2 내지 20의 범위, 더 바람직하게는 약 2 내지 10의 범위, 훨씬 더 바람직하게는 약 4 내지 10의 범위에 있다.
바람직한 실시예에서 조명 장치(1)의 사용 중에 총 광도에 대한 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상(31)에 관련된 광도의 비는 약 0.002 내지 0.3의 범위, 더 바람직하게는 약 0.01 내지 0.1의 범위에 있다. 그러므로, 바람직한 실시예에서, 조명 장치는 사용 중에 총 광도에 대한 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상(31)에 관련된 광도의 비가 약 0.002 내지 0.3의 범위, 더 바람직하게는 약 0.01 내지 0.1의 범위에 있는 광을 발생하도록 설계 구성된다. 특정 실시예에서 광원(20)이 발생한 광의 총 광속(luminous flux)의 적어도 5%는 조명 장치(1)의 사용 중에 광원 관련 홀로그래픽 영상(31)을 생성하도록 광원 관련 홀로그램(30)에 의해 이용된다. 광원 관련 홀로그래픽 영상(31)은 바람직하게는 약 0.04 내지 100cd의 광도를 갖는다. 더욱이 특정 바람직한 실시예들은 표 1에 나타낸다. 전술한 바와 같이, 조명 장치(1)는 바람직하게는 그 사양이 전술한 규정들 중 하나 이상에 규정된 적어도 한 종류의 램프의 요건을 충족한다. 그러므로 전체 조명 장치(1), 즉 광원(20)과 반사체(10)의 구성은 바람직하게는 규정 규격들 중 적어도 하나에 따르며, 조명 장치(1)는 바람직하게는 사용 중에 그 광도와 각분포가 여기서 언급된 규정들 중 하나 이상에 규정된 규격에 따르는 광원 관련 3D 홀로그래픽 영상을 포함하는 빔을 생성한다.
소정 실시예에서 반사체 표면 영역(즉, 반사체(10)의 반사 표면(13)의 표면 영역)과 광 개구 영역 간의 비는 1 이상, 바람직하게는 5 내지 100의 범위에 있는 바와 같이 5 이상, 보다 바람직하게는 10 이상이다. 이런 식으로 광원(20)의 광(21)은 실질적으로 빔(22)을 발생하는데 이용되며, 이 광의 일부만이 홀로그램 피드 광(221)으로서 광 개구부(15)를 통해 빠져나간다.
도 1은 광원(20)에 의해 발생된 빔으로서, 반사면(13)을 가진 반사체(10)에 의해 적어도 부분적으로 성형된 빔(22)과 거리(L1) 내의 홀로그램(31)을 개략적으로 보여준다. 바람직한 실시예에서 차량용 조명 장치(1)는 반사체 개구부(11)로부터 약 0 내지 5m의 범위, 바람직하게는 약 0 내지 0.5m, 더 바람직하게는 약 0 내지 0.1m 범위의 거리(L1) 내에서 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상(31)을 발생하도록 구성된다. 여기서 거리(L1)는 반사체(10)의 개구부(11)에서부터 광원(20) 또는 반사체 개구부(11)로부터 가장 멀리 떨어져 있는 광원 관련 홀로그래픽 영상(31) 부분까지의 최단 거리이다.
도 2a 내지 2e는 본 발명에 따른 조명 장치(1)의 비제한적인 수의 가능한 실시예를 보여준다. 각 실시예는 서로 조합될 수도 있는 상이한 변형을 보여주며, 청구범위는 이러한 개략적으로 도시된 변형과 실시예에 한정되는 것은 아님에 유의한다.
예컨대 도 1에서와 마찬가지로 도 2a는 "축상"에 정렬된 반사형 광원 무관 홀로그램(130)을 보여준다. 도 2a 내지 2e는 원대칭 반사체(11)에서 종축(longitudinal axis)인 축(100)을 보여준다. 이 축은 특히 기준측 또는 0°, 전술한 규정에서 사용된 0°축을 말한다(예컨대 ECE 규정 No 6, 페이지 18, 도면 및 페이지 32와 33(방향 지시기); ECE 규정 No.7, 페이지 22, 도면(차폭등과 미등 기준축), 페이지 23과 37, 도면(정지등), 및 ECE 규정 48 참조).
도 2a에서 광 개구부(15)는 도파관(16)을 포함한다. 홀로그램 피드 광(221)은 광원 관련 홀로그램(30)으로 가이드된다. 이 실시예에서 광원 관련 홀로그램(30)은 광 챔버(205)의 벽(212)(즉 내벽)의 적어도 일부에 배치된 반사형 홀로그램이다. 광 챔버(205)는 홀로그래픽 영상이 투영될 수 있는 챔버 개구부(211)를 더 포함한다.
도 2b에서 광원 무관 홀로그램(130)은 축에서 벗어나 있다. 이 실시예에서 광 개구부(15)는 반사체 벽(13)의 물리적 개구부로서, 이를 통해 광(21)의 일부가 반사체(10)로부터(즉 반사체 챔버(105)로부터) 빠져나가 홀로그램 피드 광(221)으로 이용될 수 있다. 이 실시예에서는 광 챔버(205)도 적용된다. 그와 같은 광 챔버(205)는 광원 관련 홀로그램(30)과 2개의 개구부, 즉 광 개구부(15)로부터 광을 수신하는 개구부(이들 실시예에서는 반사체(10)의 광 개구부(15)는 광 챔버(205)의 개구부이기도 함)와 광원 관련 홀로그래픽 영상(30)이 차량용 조명 장치(1)의 외부로 투영될 수 있도록 하는 챔버 개구부(211)를 포함한다.
광원 관련 홀로그램(30)은 챔버 개구부(211)에 의해 구성될 수 있으며, 챔버 개구부(211)에 의해 구성된 투명창(217)의 상류측 또는 챔버 개구부(211)에 의해 구성된 투명창(217)의 하류측에 배치될 수 있으며, 또는 투명창(217) 내에 통합될 수 있다. 도 1, 2b 및 2d에서 챔버 개구부(211)는 투명창(217)을 포함할 수 있다. 다른 개략적으로 도시된 실시예에서는 투명창도 적용될 수 있다. 투명창(217)은 렌즈 또는 다른 광학 소자를 포함할 수도 있다.
도 2b에 개략적으로 도시된 실시예에서 반사체(213)가 적용되며, 이것은 광원(20)으로부터 광을 수신하고 광(221)을 이 실시예에서는 챔버 개구부(211)에 의해 구성되는(상술한 내용 참조) 광원 관련 홀로그램(30)의 방향으로 반사시키도록 구성된다.
도 2c에서 광원 무관 홀로그램(130)은 반사체(10)의 반사면(13) 상에 구성된다. 이 경우에 광원 무관 홀로그램(130)은 특히 반사형일 수 있다. 그러므로 소정 실시예에서 반사체(10)는 반사체 표면(13)을 가지며, 광원 무관 3D 홀로그램(130)은 반사체 표면(13)에 구성되며, 이 광원 무관 3D 홀로그램(130)은 바람직하게는 반사형이다.
도 2c에 도시된 실시예에서 광원 관련 홀로그램(30)은 광 챔버(205)의 벽(212)의 적어도 일부에 구성된다.
결과적으로, 광원 관련 홀로그램 3D 홀로그램(30)은 투과형 또는 반사형 홀로그램이다.
도 2d에 개략적으로 도시된 또 다른 실시예에서 반사체 개구부(11)는 전면 유리(front glass) 또는 렌즈(이 렌즈는 선택적으로는 전면 유리로서 기능할 수 있음)와 같은 광학 소자(14)를 포함한다. 그와 같은 실시예에서 광원 무관 홀로그램(130)은 (전면 유리와 같은) 광학 소자(14)와 일체화될 수 있다. 예컨대 광원 무관 홀로그램(130)은 광학 소자(14)의 표면(예컨대 광원(20) 쪽으로 향한 표면)(상류측)이나 (도 2d에 도시된 바와 같은) 광학 소자(14)의 외면(하류측)에 부착되거나 새겨질 수 있으며, 또는 광학 소자(14)에 포함될 수 있다. 또한 홀로그램(130)은 축에서 벗어나 있거나 축 상에 있을 수 있으며, 바람직하게는 투과형이다.
광원 관련 홀로그램(30)은 전술한 바와 같이 구성될 수 있으며, 도시된 실시예에서는 챔버 개구부(211)에 의해 구성되는 것으로 배치된다.
소정 실시예에서 챔버 개구부(211)와 반사체 개구부(11)는 하나의 단일 투명창을 구성한다, 즉 광학 소자(14)와 투명창(217)은 하나의 일체적 투명창일 수 있다.
도 2e는 광 챔버가 적용되지 않으나 광(21)의 적어도 일부, 즉 홀로그램 피드 광(211)이 광 개구부(15)에 의해 구성된 도파관(16)을 통해 빠져나가는 실시예를 보여준다. 도파관(16)은 홀로그램 피드 광(211)을 예컨대 도파관(16)의 말단에 구성될 수 있는 광원 관련 홀로그램(30) 쪽으로 가이드한다, 즉 도파관은 "광 챔버"로 생각할 수 있고, 말단은 그와 같은 챔버의 개구부로 생각할 수 있다. 그러므로 말단(도파관 하류측)은 여기서는 챔버 개구부(211)로도 표시된다.
(여기에 도시된) 모든 실시예에서는 광원(20)은 실질적으로 광을 반사체 개구부(11)의 방향으로 방출할 수 있지만, 실질적으로 광을 간접적으로(미도시) 방출할 수도 있다, 즉 광원(20)은 실질적으로 광을 반사체(10)의 방향으로 방출한다. 예컨대, 도 1 및 2를 참조로 설명하면, 광원(20)은 개략적으로 LED로서 도시되어 있다. 이들 도에서 광원(20)은 실질적으로 광을 반사체 개구부(11)의 방향으로 방출한다. 그러나 다른 실시예에서는 LED의 발광면은 반사체(10)의 방향으로 향할 수도 있다, 예컨대 광원(20)은 광을 반사체 개구(11)로 바로 방출하지 않을 수 있으며, 대신에 광원으로부터의 방출되는 모든 광이 반사면(13)에 입사되고, 이 반사면이 실질적으로 광을 반사체 개구부(11)의 방향으로 반사시킨다. 소정 실시예에서 광원(20)은 실질적으로 광을 반사체(10)의 테이퍼 방향으로 방출하도록 구성된다. 그러므로 소정 실시예에서 반사체 개구부(11)는 투과형 광학 소자(14)를 포함하며, 광원 무관 3D 홀로그램(130)은 (개략적으로 도시된) 이 투과형 광학 소자(14) 상에 또는 이 소자 내에 구성된다.
본 발명의 다른 양상에 따라서, 본 발명은 차량용 조명 장치(1)의 동작 중에 차량용 조명 장치(1)의 광빔(22)에 홀로그래픽 3D 영상(31)을 추가하는 광원 관련 3D 홀로그램(30)의 용도를 제공한다. 이는 광빔(22)에 대해 필요한 규격으로부터 벗어남이 없이 달성될 수 있다. 용어 "동작 중"이란 여기서는 조명 장치(1)가 사용 중에 있는 것을 말한다.
특정 실시예에서 본 발명은 광원 관련 3D 홀로그램(30)이 동적 홀로그램인 차량용 조명 장치(1)의 실시예를 제공한다. 이러 식으로 로고, 정보, 도형 등이 시간, 운전자, 승무원 및 선택적인 승객들 중 한 명 이상의 입력, 그와 같은 조명 장치를 가진 차량과 상기 조명 장치(1)를 가진 차량의 뒤 또는 앞에 있는 다른 차량 간의 거리 등과 같은 센서 신호로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 파라미터의 함수로 표시될 수 있다. 그러므로 광원 관련 홀로그래픽 영상(31)은 조명 장치(1)의 동작 중에 특정 (소정) 기간 동안에 발생될 수 있다. 마찬가지로 광원 무관 3D 홀로그램도 동적 홀로그램일 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 조명 장치(1', 1'')를 가진 차량(50)의 실시예의 개략 평면도이다. 조명 장치(1, 1'')는 각각 빔(22', 22'')을 제공하도록 구성된다. 조명 장치(1, 1'')는 예컨대 후방 정지등일 수 있다. 이 개략적인 실시예에서는 조명 장치(1, 1'')는, 이들 빔(22', 22'') 이외에도, 이 도에서 보는 바와 같이 각분포와 관련한 빔 규격 내에 있는 광원 관련 홀로그래픽 영상(31', 31'')을 발생한다. 빔(22', 22'')은 바람직하게는 이들 램프에 대해 요구되는 규격에 의해 규정되며, 각각 각도 α1',α2'와 α1'',α2'' 내에서 발견된다. 각도 α1',α2'는 서로 다른 수 있으며, 마찬가지로 각도 α1'',α2''도 서로 다를 수 있다(예컨대 ECE Regulation No. 6의 페이지 18-22와 ECE 규정 No. 48(방향 지시기)의 페이지 33-38의 도면, ECE 규정 No. 7의 페이지 23, ECE 규정 No. 48(특히 정지등)의 페이지 40-43, 및 ECE 규정 No. 48과 같은 규정에서의 기타 다른 도면과 규정 참조). 그러므로 방향 지시기, 미등 등의 규정된 빔 이외에도, 조명 장치(1)의 사용 중에 광원 관련 홀로그래픽 영상(31)이 추가될 수 있다. 차량용 조명 장치(1)는 바람직하게는 광빔(22) 내에 광원 관련 홀로그래픽 영상(31', 31'')을 발생하도록 구성되나, (도 3c에 개략적으로 도시된) 다른 실시예에서는 광원 관련 홀로그래픽 영상(31)은 광빔(22) 바깥에 있을 수 있다. 각도 α1', α2', α1'', α2'' 이상에서는, 즉 빔(22', 22'') 바깥에서는, 당업자에게 공지된 바와 같이 각자의 광원은 바람직하게는 최대 광도의 약 0.1배이거나 이보다 작은 광도를 갖고 있다. 바람직한 실시예에서는 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상(31')이 빔(22') 내에 있고 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상(31'')이 빔(22'') 내에 있는 것과 같이 광원 관련 홀로그래픽 영상(31)은 빔(22) 내에 있기 때문에 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상 또는 영상들을 포함하는 빔 또는 빔들은 본 명세서에서 전술한 규정들 중 적어도 하나에 정의된 규격을 따르지만, 그럼에도 불구하고 홀로그래픽 영상이 그 빔에 추가되었다.
개략적으로 도시된 그 상황에서 광원 관련 홀로그래픽 영상들은 각각 거리 L'1과 L''1 내에 투영된다.
도 3b는 차량(50)이 조명을 끈 상황, 예컨대 적어도 본 발명에 따른 조명 장치(1)가 꺼진 상황을 개략적으로 보여준다. 일광 때문에 정지(still) 홀로그래픽 영상들이 각각 광원 무관 홀로그래픽 영상(131', 131'')으로 나타낸 바와 같이 투영될 수 있다. 이 개략적으로 도시된 실시예에서는 이 영상들은 각각 조명 장치(1) 바로 뒤에 투영되나, 전술한 바와 같이 그 밖의 다른 곳, 예컨대 조명 장치에 대한 빔 규격의 안쪽이나 바깥쪽에 투영될 수도 있다. 여기서는 광원 무관 홀로그래픽 영상들(131', 131'')은 각각 거리 L'101과 L''101 내에 투영된다.
도 3c는 조명 장치(1' 및/또는 1'')가 여기서는 다시 도면부호 30으로 표시된 광원 관련 홀로그래픽 영상 또는 영상들을 빔 규격의 바깥에 제공하도록 구성된 실시예를 개략적으로 보여준다.
도 4는 본 발명에 따른 조명 장치(1)의 실시예의 개략 사시도이다. 이 도는 반사면(13)을 가진 반사체(10)를 수용하는 하우징(60)을 가진 조명 장치(1)를 보여준다. 반사체(10)는 반사체 개구 영역(12)을 가진 반사체 개구부(11)를 갖고 있다. 이 개구부(11)는 여기서는 예컨대 전면 유리인 광학 소자(14)를 포함한다. 광학 소자(14)에는 홀로그램 영역(132)을 가진 광원 무관 홀로그램(130)이 부착되어 있다. 더욱이 조명 장치(1)는 챔버 개구부(211)를 가진 홀로그램 유닛(200)(여기서는 반사체(10) 또는 반사체 하우징에 부착되어 있음)을 포함하며, 이 유닛은 광원 관련 홀로그램(30)(미도시)을 포함한다. 예컨대 도 5는 발생될 수 있는 광원 관련 3D 홀로그래픽 영상(31)의 일례를 보여준다.
조명 장치(1)는 특히 광원 관련 동적 홀로그램(30) 및/또는 광원 무관 동적 홀로그램(130)이 각각 적용되는 경우에 광원 관련 홀로그래픽 영상(30) 및/또는 광원 무관 홀로 그래픽 영상(130)의 내용을 제어하는 컨트롤러(미도시)를 더 포함할 수 있다. 컨트롤러는 3D 홀로그래픽 영상의 원하는 내용과, 선택적으로는 사용자(운전자 및/또는 임의의 선택적인 승객 또는 승객들)가 원하는 대로 그 표시 시간 및/또는 표시 빈도를 제어하는 예컨대 터치 컨트롤, 슬라이드 스위치 등과 같은 스위치를 갖는 "하드웨어만으로 구성된(only hardware)" 시스템일 수 있다. 더욱이 이 내용은 선택적으로는 센서(미도시)에 의해 측정될 수 있는 시간, 온도, 속도, 교통량, (특히 전조등으로 구성된 조명 장치의 경우에) 조명 장치(1) 앞에 있는 다음 차량까지의 거리, 또는 (특히 차폭등으로 구성된 조명 장치의 경우에) 조명 장치 옆에 있는 다음 차량까지의 거리, 또는 (특히 미등으로 구성된 조명 장치의 경우에) 조명 장치 뒤에 있는 다음 차량까지의 거리와 같은 외부 파라미터에 의존할 수 있다. 컨트롤러는 원격 제어를 통해 작동될 수 있다. 또 다른 실시예에서 컨트롤러는 실행가능 명령어를 저장한 메모리; (i) (1) 하나 이상의 센서와 (2) 사용자 입력 장치로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 장치로부터 하나 이상의 입력 신호를 수신하고 (ii) 광원 관련 3D 홀로그래픽 영상(31) 및/또는 광원 무관 동적 홀로그래픽 영상(131)의 내용을 제어하는 하나 이상의 출력 신호를 송신하도록 구성된 입력-출력 유닛; 및 실행가능 명령어에 기초하여 하나 이상의 입력 신호를 하나 이상의 출력 신호로 처리하도록 설계된 프로세서를 포함할 수 있다.
지금까지 설명한 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니라 예시한 것이며 당업자라면 첨부된 청구범위의 범위로부터 벗어남이 없이 많은 다른 실시예들을 설계할 수 있음에 유의해야 한다. 청구범위에서 괄호 내의 임의의 참조 부호들은 그 청구항을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 동사 "포함한다"와 그 활용은 특정 청구항에 기재된 것 이외의 다른 구성 요소나 단계의 존재를 배제하는 것은 아니다. 어떤 구성 요소의 단수 표현("a" 또는 "an")은 이 구성 요소가 복수임을 배제하는 것은 아니다. 본 발명은 여러 개의 구별되는 구성 요소를 포함하는 하드웨어와 적절히 프로그램된 컴퓨터에 의해 구현될 수 있다. 여러 가지 수단을 열거한 장치 청구항에서 이들 수단들 중 몇 가지는 동일한 하드웨어 항목으로 구체화될 수 있다. 특정 수단이 서로 다른 종속항에 인용되어 있다고 하더라도 이는 이들 수단의 조합이 유리하게 이용될 수 없다는 것을 나타내는 것은 아니다.
표 1: 규정을 포함하는, 본 발명의 실시예에 따른 차량(및 그 트레일러)용 조명 장치(1)(램프)의 개관
Figure pct00001

Claims (13)

  1. 반사체(10)와 광(21)을 발생하도록 구성된 광원(20)을 포함하는 차량용 조명 장치(1)로서,
    상기 반사체(10)는 상기 광원(20)을 원주상으로 둘러싸고 반사체 개구부(11)를 구비하고, 상기 반사체(10)는 상기 광원(20)으로부터의 광(21)의 적어도 일부를 상기 반사체 개구부(11)를 통해 반사시키도록 구성되고, 상기 차량용 조명 장치(1)는 일광(daylight)(121)을 수신하여 상기 일광(121)에 의해 광원 무관(source-unrelated) 홀로그래픽 3D 영상(131)을 발생하도록 구성된 광원 무관 3D 홀로그램(130)을 더 포함하고, 상기 광원 무관 3D 홀로그램(130)은 상기 반사체(10)에 의해 구성된 반사형 3D 홀로그램이고, 상기 반사체(10)는 상기 광원(20)으로부터의 광(21)의 적어도 일부를 홀로그램 피드 광(221)으로서 가이드(guide)하도록 구성된 광 개구부(15)를 더 포함하고, 상기 차량용 조명 장치(1)는 상기 반사체(10) 외부에 있으며 상기 홀로그램 피드 광(221)을 상기 광 개구부(15)를 통해 수신하고 광원 관련(source-related) 홀로그래픽 3D 영상(31)을 발생하도록 구성된 광원 관련 3D 홀로그램(30)을 더 포함하고, 상기 차량용 조명 장치(1)는 상기 광원(20)으로부터의 광(21)에 의해 광빔(22)과 상기 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상(31)을 발생하도록 구성된 차량용 조명 장치(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사체 개구부(11)는 반사체 개구 영역(12)을 갖고, 상기 광원 무관 3D 홀로그램(130)은 홀로그램 표면 영역(132)을 갖고, 상기 반사체 개구 영역(12)과 상기 홀로그램 표면 영역(132)의 비는 1 이상, 더 바람직하게는 2 이상인 차량용 조명 장치(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 차량용 조명 장치(1)는 후방 표시등(rear direction indicator lamps), 전방 표시등(front direction indicator lamps), 측방 표시등(side direction indicator lamps), 정지등(stop lamps), 차폭등(front position (side) lamps), 미등(rear position (side) lamps), 엔드 아우트라인 마커 램프(end-outline marker lamps), 후방 안개등(rear fog lamps), CHMSL(center high mounted stop lamps), HMSL(high mounted stop lamps), DRL(daytime running lights), 후진등(reversing lamps) 및 주차등(parking lamps)으로 이루어진 그룹에서 선택된 차량용 조명 장치(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량용 조명 장치(1)는 상기 반사체 개구부(11)로부터 0 내지 0.1m 범위의 거리(L101) 내에 상기 광원 무관 홀로그래픽 3D 영상(131)을 발생하도록 구성되고, 및/또는 상기 차량용 조명 장치(1)는 상기 반사체 개구부(11)로부터 0 내지 0.1m 범위의 거리(L1) 내에 상기 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상(31)을 발생하도록 구성된 차량용 조명 장치(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    사용 중에, 총 광도에 대한 상기 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상(31)에 관련된 광도의 비가 0.01 내지 0.1의 범위에 있는 차량용 조명 장치(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항 있어서,
    사용 중에, 상기 광원 관련 홀로그래픽 3D 영상(31)에 관련된 광도가 0.04 내지 100cd의 범위에 있는 차량용 조명 장치(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량용 조명 장치(1)는 광 챔버(205)를 가진 광 유닛(200)을 더 포함하고, 상기 광 챔버(205)는 상기 홀로그램 피드 광(221)을 상기 광 개구부(15)를 통해 수신하도록 구성되고, 상기 광 챔버(205)는 상기 홀로그램 피드 광(221)의 적어도 일부를 상기 광원 관련 3D 홀로그램(30)의 방향으로 반사시키도록 구성된 반사체(213)를 더 포함하는 차량용 조명 장치(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 개구부(15)는 상기 홀로그램 피드 광(221)을 상기 광원 관련 3D 홀로그램(30)의 방향으로 가이드하도록 구성된 도파관(16)을 포함하는 차량용 조명 장치(1).
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량용 조명 장치(1)는 광 챔버(205)를 가진 광 유닛(200)을 더 포함하고, 상기 광 챔버(205)는 상기 홀로그램 피드 광(221)을 상기 광 개구부(15)를 통해 수신하도록 구성되고, 상기 광 챔버(205)는 챔버 개구부(211)를 더 포함하고, 상기 광원 관련 3D 홀로그램(30)은 투과형 홀로그램이고, 상기 챔버 개구부(211)는 상기 광원 관련 3D 홀로그램(30)을 포함하는 차량용 조명 장치(1).
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원 관련 3D 홀로그램(30)은 반사형 홀로그램인 차량용 조명 장치(1).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사체(10)는 반사체 표면(13)을 갖고, 상기 광원 무관 3D 홀로그램(130)은 상기 반사체 표면(13)에 구성된 차량용 조명 장치(1).
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사체 개구부(11)는 투과형 광학 소자(14)를 포함하고, 상기 광원 무관 3D 홀로그램(130)은 상기 투과형 광학 소자(14)와 일체화된 차량용 조명 장치(1).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원 무관 3D 홀로그램(130)은 동적 홀로그램이고, 및/또는 상기 광원 관련 홀로그램(30)은 동적 홀로그램인 차량용 조명 장치(1).
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