KR20120034049A - 주간 주행등을 갖는 조명 시스템 - Google Patents

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KR20120034049A
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오스람 실바니아 인코포레이티드
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Abstract

일차 광 엔진(20); 이차 광 엔진(22); 및 일차 광 엔진(20)으로부터 방출된 전자기 방사선을 반사하도록 구성된 반사기(28); 반사기(28)로부터 반사된 전자기 방사선의 적어도 일부분을 프로젝팅하도록 구성된 프로젝터 렌즈(28); 및 이차 광 엔진(22) 및 반사기(28) 사이에 배치된 셔터(24, 24a-c)를 포함하는 프로젝션 장치(12, 12a-b)를 포함하는 조명 장치. 셔터(24, 24a-c)는 반사된 전자기 방사선으로부터 프로젝터 렌즈(28)의 일부분을 선택적으로 차단하도록 구성되고, 프로젝터 렌즈(28)의 적어도 일부분을 통해 이차 광 엔진(22)으로부터 전자기 방사선의 적어도 일부분을 선택적으로 방출하도록 추가로 구성된다.

Description

주간 주행등을 갖는 조명 시스템{LIGHTING SYSTEM WITH DAYTIME RUNNING LIGHT}
연방 정부 지원 리서치 또는 개발에 관한 성명
해당 없음
본 출원은 조명 시스템들에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 주간 주행등(daytime running light)들을 포함하는 조명 시스템들에 관한 것이다.
(전조등들과 같은) 조명 시스템들은 잘 알려져 있고, 자동차 애플리케이션들을 포함하는 폭넓게 다양한 애플리케이션들 내에서 사용된다. 일반적으로, 조명 시스템은 별개의 광 패턴(light distinct pattern)들을 방출하기 위한 하나 이상의 프로젝터 장치를 포함한다. 예컨대, 조명 시스템은 로우(low)-빔 모드에서 광을 방출할 수 있고, 상기 로우-빔 모드에서 광은 일반적으로 수평선 아래로 방출된다. 조명 시스템은 또한 하이(high) 빔 모드에서 광을 방출할 수 있고, 상기 하이 빔 모드에서 광은 일반적으로 수평선 위 및 아래로 방출된다. 최근에, 주간 조건들 동안에 차량의 가시성을 증가시키기 위하여, 조명 시스템들은 또한 주간 주행등(DRL:daytime running light) 모드에서 광을 방출하기를 시작했다. DRL 모드에서, 광은 수평선 위 및 아래로 방출되지만, 상기 광은 로우 및/또는 하이 빔 모드들 중 어느 쪽과 비교할 때 더 낮은 전체 출력에서 통상 방출된다(예컨대, SAE 규제들 또는 ECE 스펙들에 부합하기 위하여). 이러한 조명 시스템의 예들은 U.S. 특허 번호 7,316,492(Yamamura), U.S. 특허 공개번호 2009/0097269(Stauss); U.S. 특허 공개번호 2004/0240221(Choi); U.S. 미국 공개번호 2006/0002128(Suzuki); U.S. 특허 공개번호 2004/0228137(Mensales); U.S. 특허 공개번호 2008/0037269(Sugiyama); U.S. 미국 공개번호 2005/0073853(Stam); U.S. 특허 공개번호 2008/0037270(Kagiyama); U.S. 특허 번호 6,467,940(Eschler); 및 U.S. 특허 번호 6,976,772(Albou)에서 발견될 수 있다.
많은 애플리케이션들에서, 로우 및/또는 하이 빔 모드가 할로겐 램프 또는 고강도 방전(HID:high-intensity discharge) 광원을 사용하는 것이 원해질 수 있다. 안타깝게도, HID 광원들을 그들의 설계된 안정-상태 동작 전압들과 비교할 때 감소된 전압들(전력)에서 동작시키는 것은 일반적으로 가능하지 않다. 유사하게, 할로겐들을 감소된 전력 레벨들에서 동작시키는 것이 가능할 수 있는 반면에, 할로겐들은 필요한 높은 디밍 비율 때문에 그들의 설계된 안정-상태 동작 전력들, 특히 ECE 스펙들 아래에서 통상 매우 효율적이지 않다. 이들 문제점들을 해결하기 위한 하나의 접근법은 DRL 모드에서만 기능하도록 설계된 별도의 전용 조명 장치를 제공하는 것이다. 안타깝게도, 이러한 접근법은 비용들을 증가시키는데, 그 이유는 두 개의 조명 장치가 차량의 각각의 측면에 대하여 제공되어야 하기 때문이다. 부가하여, DRL 모드와 로우/하이 빔 모드 모두에서 단일 광원을 동작시키는 것은 광원의 수명을 상당히 단축시킬 수 있는데, 그 이유는 차량이 주행중인 동안에 광원이 계속 동작하기 때문이다.
아래의 도면들과 함께 읽혀야 하는 아래의 상세한 설명이 참조되어야 하며, 도면들에서는 같은 참조부호들이 같은 부분들을 나타낸다.
도 1은 본 명세서의 적어도 하나의 실시예와 일치하는 조명 시스템을 도시한다.
도 2는 본 명세서와 일치하는 제1 포지션에 있는 프로젝터 장치의 일 실시예를 나타내는 부분 투시도이다.
도 3은 본 명세서와 일치하는 제2 포지션에 있는 프로젝터 장치의 일 실시예를 나타내는 부분 투시도이다.
도 4는 도 2의 프로젝터 장치의 실시예를 도시하는 측단면도이다.
도 5는 로우 빔 모드에 있는 도 2의 프로젝터 장치의 실시예를 도시하는 다른 측단면도이다.
도 6은 하이 빔 모드에 있는 도 2의 프로젝터 장치의 실시예를 나타내는 다른 측단면도이다.
도 7은 주간 주행등(DRL) 모드에 있는 도 2의 프로젝터 장치의 실시예를 도시하는 다른 측단면도이다.
도 8은 제1 포지션에 있는 도 2에 도시된 셔터의 일부분의 측면도이다.
도 9는 제2 포지션에 있는 도 2에 도시된 셔터의 일부분의 측면도이다.
도 10은 본 명세서와 일치하는 제1 포지션에 있는 도시된 셔터의 다른 실시예의 일부분의 측면도이다.
도 11은 본 명세서와 일치하는 프로젝터 장치의 다른 실시예의 측면 투시도이다.
도 12는 본 명세서와 일치하는 프로젝터 장치의 여전히 다른 실시예의 측면 투시도이다.
도 13은 본 명세서와 일치하는 조명 시스템을 동작시키기 위한 방법의 일 실시예를 도시하는 흐름도이다.
일반적으로, 본 명세서는 일차 및 이차 광 엔진을 갖는 단일 프로젝터 장치를 포함하는 조명 시스템(예컨대, 자동차 또는 등등을 위한 조명 시스템, 그러나 이에 제한되지는 않음)을 포함할 수 있으며, 여기서 일차 광 엔진은 제1 조명 모드(예컨대, 로우 빔 및/또는 하이 빔 모드)에서 기능하고 이차 광 엔진은 제2 모드(예컨대, 주간 주행등(DRL) 모드)에서 기능한다. 그러므로, 상기 단일 조명 장치는 동일한 패키지 내에서 DRL 모드(뿐만 아니라 로우 및/또는 하이 빔 모드)를 달성하기 위해 두 개의 광원들을 상기 조명 장치 안으로 통합할 수 있다.
이제 도 1로 가면, 본 명세서와 일치하는 조명 시스템(10)의 일 실시예가 일반적으로 도시된다. 조명 시스템(10)은 적어도 하나의 프로젝터 시스템(12), 전원(14), 및 제어기(16)를 포함할 수 있다. 프로젝터 시스템(12)은 하우징(18), 일차 광 엔진(20), 이차 광 엔진(22), 및 셔터(24)를 포함할 수 있다. 하우징(18)은 일차 광 엔진(20), 이차 광 엔진(22), 및/또는 셔터(24) 중 적어도 일부분을 수용하도록 구성될 수 있다. 하우징(18)은 또한 본 명세서에서 논의되는 바와 같이 반사기 및/또는 프로젝터 렌즈와 같은 하나 이상의 렌즈들(23)을 포함할 수 있다.
프로젝터 시스템(12)은 예컨대 일차 광 엔진(20), 이차 광 엔진(22), 및/또는 셔터(24)에 에너지를 공급하기 위해 전원(14)으로부터 전기 입력을 수신할 수 있다. 전원(14)은 DC 및/또는 AC 전원을 포함할 수 있고, 하나 이상의 인버터들, 컨버터들, 및/또는 전력 컨디셔너들을 선택적으로 포함할 수 있다. 선택적으로, 하나 이상의 안정기 회로들(26)은 전원(14)으로부터 전기 입력을 수신하여, 프로젝터 시스템(12)을 구동하기 위해 안정적인 출력으로 변환할 수 있다. 안정기 회로들(26) 중 하나 이상은 프로젝터 시스템(12)으로부터 원격으로 포지셔닝될 수 있거나, 프로젝터 시스템(12)의 하우징(18)에 통합되거나 직접 결합될 수 있다.
제어기(16)는 조명 시스템(10)의 동작을 제어하기 위해 하나 이상의 신호들을 전송할 수 있다. 예컨대, 일차 광 엔진(20) 및/또는 이차 광 엔진(22)에 선택적으로 에너지를 공급하기 위하여, 제어기(16)는 신호를 전원(14)에 전송할 수 있다. 제어기(16)는 또한 본 명세서에서 논의되는 바와 같이 셔터(24)의 포지션을 선택적으로 제어하기 위해 신호를 셔터(24)에 전송할 수 있다. 제어기(16)는, 사용자의 제어 하에서 생성되거나 그리고/또는 이에 제한되지는 않지만 주변 광 센서 또는 등등(미도시)과 같은 하나 이상의 센서들로부터 생성되거나 그리고/또는 (이에 제한되지는 않지만 차량 전자 제어 시스템(ECU)과 같은) 다른 컴퓨터 시스템으로부터 생성되는 입력 신호를 수신할 수 있다.
이제 도 2 및 도 3으로 가면, 프로젝터 장치(12)의 일 실시예의 분해도가 일반적으로 도시된다(명확성을 위해 하우징(18)은 도시되지 않음). 볼 수 있는 바와 같이, 프로젝터 장치(12)는 일차 광 엔진(20)(명확성을 위해 미도시), 이차 광 엔진(22), 적어도 하나의 반사기(28), 적어도 하나의 프로젝터 렌즈(30), 및 적어도 제1 포지션(일반적으로 도 2에 도시된 바와 같음) 및 제2 포지션(일반적으로 도 3에 도시된 바와 같음) 사이에서 이동 가능한 셔터(24)를 포함할 수 있다.
반사기(28)는 일차 광 엔진(20)으로부터 생성되는 전자기 방사선을 수신하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 반사기(28)는 일차 광 엔진(20)의 적어도 일부분, 상기 일차 광 엔진(20)으로부터 방출되는 광, 또는 상기 일차 광 엔진(20)을 위한 하나 이상의 전기 리드들을 수용하도록 구성된 개구부(34); 개구부 단부(36) ? 상기 개구부 단부(36)로부터, 일차 광 엔진(20)에 의해 방출된 전자기 방사선이 프로젝터 장치(12)로부터 투사(casting)될 수 있음 ?; 및 일차 광 엔진(20)으로부터 개구부 단부(36)를 향해 광을 반사시키도록 구성된 내부 표면(38)을 포함하는 반사기 컵(32)을 포함할 수 있다. 따라서, 어구 "반사기 컵"은, 절단된 반사기 컵들 뿐만 아니라 깎인(faceted) 내부 표면들을 갖는 구성들을 포함하는 알려진 포물선, 타원 및 스피로(sphero)-타원 반사기 구성들을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 어구 "절단된 반사기 컵"은, 예컨대 반사기 컵을 길이방향 축을 교차(예컨대, 제1 단부 및 제2 단부를 교차)하는 평면을 따라서 분할함으로써 구현될 수 있는 바와 같이, 반사기 컵의 일부분을 의미한다. 따라서, 절단된 반사기 컵은 반사기 컵의 절반으로서 구성될 수 있으나, 반사기 컵의 절반을 초과하거나 미만일 수 있다. 예컨대, 절단된 반사기 컵은 반-포물면 또는 반-타원체 형태를 가질 수 있다.
프로젝터 렌즈(30)는 일차 및/또는 이차 광 엔진들(20, 22)로부터 생성되는 전자기 방사선을 하나 이상의 분배 패턴들로 방출하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 프로젝터 렌즈(30)는 전자기 방사선을 제1 분배 패턴으로 분배시키도록 구성될 수 있고, 여기서 상기 전자기 방사선은 사실상 수평선에서 및/또는 수평선 아래로 프로젝션 장치(10)로부터 방출된다. 프로젝터 렌즈(30)는 또한 전자기 방사선을 제2 분배 패턴으로 분배시키도록 구성될 수 있고, 여기서 상기 전자기 방사선은 수평선 위 및 아래로 프로젝션 장치(10)로부터 방출된다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 어구 "수평선에서 및/또는 수평선 아래로"는, 프로젝터 렌즈(30)로부터 방출된 전자기 방사선이 일반적으로 지면에 평행하게 그리고/또는 프로젝터 장치(10)로부터 하향으로 지면을 향하여 방출된다는 것을 의미하고, 어구 "수평선 아래로"는, 프로젝터 렌즈(30)로부터 방출된 전자기 방사선이 일반적으로 프로젝터 장치(10)로부터 하향으로 지면을 향하여 방출된다는 것을 의미한다. 부가하여, 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 어구 "수평선 위 및 아래로"는, 프로젝터 렌즈(30)로부터 방출되는 전자기 방사선이 일반적으로 프로젝터 장치(10)로부터 하향으로 지면을 향하여 그리고 일반적으로 프로젝터 장치(12)로부터 상향으로 지면으로부터 멀리 방출된다는 것을 의미한다.
예컨대, 프로젝터 렌즈(30)는 비구면 또는 비구면의 렌즈를 포함한다. 일 실시예에 따르면, 프로젝터 렌즈(30)는 상부 부분 프로젝터 렌즈(40) 및 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 포함할 수 있다. 상부 및/또는 하부 부분 프로젝터 렌즈들(40, 42)은, 이에 제한되는 것은 아니지만, 고차원 비구면 뿐만 아니라, 알려진 포물선, 타원 및 스피로-타원 구성들, 원뿔 곡선들(이에 제한되는 것은 아니지만, 포물면들, 쌍곡면들, 및 타원체들과 같은)을 포함할 수 있다. 고차원 비구면은 r4, r6, r8, r10 등등에 비례하는 원뿔로부터의 표면 이탈(departure)을 의미하며, 여기서 r은 광학축으로부터의 방사 거리이다.
이제 도 4를 참조하면, 프로젝터 렌즈(30)를 도시하는 일 실시예의 단면도가 도시된다. 특히, 상부 부분 프로젝터 렌즈(40)는, 그 포커스(F1)가 셔터(24)의 상부 에지(44) 상에 있는 광학축(O1)을 갖는 비구면 렌즈의 일부분을 포함할 수 있다. 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)는 또한, 그 포커스(F2)가 이차 광 엔진(22)의 중심에 또는 중심 아래에 있는 광학축(O2)을 갖는 비구면 렌즈의 일부분을 포함할 수 있다. 하부 부분 프로젝터 렌즈의 축은 상부 및 하부 부분 프로젝터 렌즈들(40, 42) 모두에 대하여 컷 평면(Cp)일 수 있다. 상부 및 하부 부분 프로젝터 렌즈들(40, 42) 모두는 동일한 초점거리들을 가질 수 있다. 물론, 이는 프로젝터 렌즈(30)의 단지 하나의 예시적 실시예이고, 다른 구성들은 본 명세서의 범위 내에 있다.
반사기(28) 및 프로젝터(30)의 특정 어레인지먼트, 형태 및 윤곽은 프로젝터 장치(12)의 특정 애플리케이션에 따라 좌우될 것이고, 프로젝터 장치(12)의 원해지는 전자기 방사선 출력뿐만 아니라, 프로젝터 장치(12) 상의 전체 크기 제약들, 프로젝터 장치(12)의 원해지는 비구면 외양과 같은 인자들(이에 제한되지는 않음)을 포함할 수 있다. 프로젝터 장치(12)는 자동차 전조등, 미등, 및/또는 신호등, 마린 라이트(marine light), 항공기 광(aircraft light), 레저 차량 광, 또는 둘 이상의 전자기 방사선 분배 패턴들이 원해지는 다른 애플리케이션으로서 유용할 수 있다.
셔터(24)는 분배 패턴을 변경하기 위하여 제공될 수 있다. 특히, 셔터(24)는 적어도 제1 포지션(일반적으로 도 2에 도시된 바와 같음) 및 제2 포지션(일반적으로 도 3에 도시된 바와 같음) 사이에서 이동하도록 구성될 수 있다. 셔터(24)가 두 개의 포지션들(도 2 및 도 3)로 도시되는 반면에, 셔터(24)가 또한 다른 방향들로(이에 제한되는 것은 아니지만, 제1 및 제2 포지션들 중간의 임의의 포지션) 포지셔닝되도록 구성될 수 있다는 것이 인정되어야 한다.
예컨대, 셔터(24)는 하나 이상의 이동 가능한 배플(baffle) 엘리먼트들(46)을 포함할 수 있다. 명확성을 위해, 단 한 개의 배플 엘리먼트(46)가 도시된다; 그러나, 하나보다 많은 개수의 배플 엘리먼트(46)가 애플리케이션에 따라 제공될 수 있다. 배플 엘리먼트(46)는 일반적으로 도 4에 도시된 바와 같이 작동기 메커니즘(48)에 결합될 수 있다. 작동기 메커니즘(48)은 제1 및 제2 포지션들 사이에서 배플 엘리먼트(46)를 이동시키기 위한 임의의 디바이스를 포함할 수 있다. 예컨대, 작동기 메커니즘(48)은 배플(46)을 피봇팅(pivoting)하기 위한 연관된 기어링(gearing), 레버(lever)들, 캠(cam)들, 링키지(linkage)들, 피봇 아암(arm)들 또는 등등을 통해 배플 엘리먼트(46)에 결합된 솔레노이드(solenoid) 및/또는 모터를 포함할 수 있다. 작동기 메커니즘(48)은 본 명세서에서 논의되는 바와 같이 제어기(16)(도 1)로부터의 신호의 수신시 배플 엘리먼트(46)를 이동시킬 수 있다. 대안적으로, 사용자는 직접적으로 작동기 메커니즘(48)을 강제(urge)하여 배플 엘리먼트(46)를 이동시킬 수 있다.
이제 도 5를 참조하면, 본 명세서와 일치하는 프로젝터 장치(12)는 하나 이상의 백열 광원(이에 제한되는 것은 아니지만, 할로겐 램프와 같은), LED들(원격 형광체 엘리먼트를 갖거나 또는 갖지 않음), 형광 튜브(예컨대, 콤팩트 형광(CFL:compact fluorescent) 램프 내)와 같은 가스 방전 광원, 및/또는 고강도 방전(HID) 광원과 같은 임의의 알려진 광원 구성을 포함하는 일차 광 엔진(20)을 포함한다. 일차 광 엔진(20)이 단일 광원으로서 도시되는 반면에, 일차 광 엔진(20)은 애플리케이션에 따라 다수 개의 광원들을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 어구 "일차 광 엔진"은 일루미네이션의 일차 또는 주요 소스를 제공하는 광원을 의미하도록 의도된다. 대조적으로, 본 명세서에서 사용된 바와 같이 용어 "이차 광 엔진"은 특히 주간 동안에 다른 것들에 대하여 물체(이에 제한되는 것은 아니지만, 자동차들, 항공기들, 마린 선박들, 그리고 다른 차량들과 같은)의 가시성을 증가시키기 위해 주로 기능하는 광원을 의미하도록 의도된다.
본 명세서와 일치하는 일 실시예에 따르면, 이차 광 엔진(22)은, 이에 제한되지는 않지만, 형광 튜브(예컨대, CFL 램프 내), 백열 광원(이에 제한되지는 않지만, 할로겐 램프와 같은), HID 광원 및/또는 LED들(원격 형광체 엘리먼트를 갖거나 또는 갖지 않음)과 같은 적어도 하나의 방전 광원을 포함하는 하나 이상의 임의의 광원 구성을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 이차 광 엔진(22)은 주간 주행등(DRL)으로서 기능하도록 구성될 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, DRL은 주간 조건들 동안에 물체(이에 제한되지는 않지만, 차량과 같은)의 가시성/현저성(conspicuity)을 증가시키는 프로젝터 장치(12)로부터 방출되는 광을 포함한다. DRL은 로우 빔 전조등의 동작 동안에 방출되는 전자기 방사선보다 더 디밍된 전자기 방사선을 방출한다. 부가하여, DRL은 수평선 위 및 아래 모두로 전자기 방사선을 방출한다. 전자기 방사선은, 이에 제한되지는 않지만, 화이트, 옐로, 호박색 광을 포함할 수 있다.
이차 광 엔진(22)은 이차 광 엔진(22)이 배플 엘리먼트(46) 및 프로젝터 렌즈(30) 사이에 있도록 그리고 또한 배플 엘리먼트(46)가 이차 광 엔진(22) 및 반사기(28) 사이에 배치되도록 프로젝터 장치(12) 내부에 배치되게 구성될 수 있다. 이차 광 엔진(22)은 제어기(16)(도 1)로부터의 신호의 수신시 에너지를 공급받을 수 있다. 예컨대, 이차 광 엔진(22)은 차량이 주간 조건들 동안에 턴 온 될 때 및/또는 전방으로 이동중일 때 제어기(16)에 의해 자동으로 스위칭 온 될 수 있다. 별도의 일차 및 이차 광 엔진들(20, 22)의 사용은, 각각 광 엔진(20, 22)이 더 높은 효율성으로 동작하게 한다. 예컨대, HID 램프들은 일반적으로 그들의 설계된 안정-상태 동작 전압들(전력) 아래에서 디밍될 수 없고, 할로겐들이 디밍될 수 있는 반면에, 할로겐들은 일반적으로 설계된 안정 상태 동작 전력의 훨씬(well) 아래의 전압들(전력)에서 잘(well) 동작하지 않는다. 따라서, 별도의 별개의 이차 광 엔진(22)의 사용은 프로젝터 장치(12)가 DRL 모드 뿐만 아니라 로우 빔 모드(그리고 선택적으로 하이 빔 모드)를 효과적으로 제공하도록 허용한다.
이제 도 5로 가면, 프로젝터 장치(12)의 일 실시예가 로우(예컨대 정규) 빔 모드에서 도시된다. 특히, 제어기(16)(도 1)는 일차 광 엔진(20)(예컨대, 이에 제한되지는 않지만, HID 램프)에 에너지를 공급하고 전자기 방사선(예컨대, 광 빔들(B1 및 B2)로서 개략적으로 도시)을 방출하기 위해 구성된 하나 이상의 신호들을 전송할 수 있다. 예컨대, 제어기(16)는 신호를 전원(14)(도 1에는 또한 미도시)에 전송할 수 있고, 차례로 상기 전원(14)은 필요한 전기 입력을 일차 광 엔진(20)에 제공할 수 있다. 제어기(16)는 또한 셔터를 제1 포지션으로 배열하기 위해 하나 이상의 신호들을 셔터(24)에 전송할 수 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 어구 "제1 포지션"은 셔터(24)의 적어도 일부분(예컨대, 배플 엘리먼트(46))이 일차 광 엔진(20)으로부터 방출되는 광 빔들(B1, B2)로부터 프로젝터 렌즈(30)의 일부분을 차단한다는 것을 의미하도록 의도된다.
예컨대, 셔터(24)는, 제1 포지션에 있을 때, 프로젝터 장치(12)로부터 방출되는 전자기 방사선이 수평선에서 및/또는 수평선 아래로 분배되도록, 일차 광 엔진(20)으로부터 방출되는 광 빔들(B1, B2)로부터 프로젝터 렌즈(30)를 차단하도록 구성될 수 있다. 본 명세서와 일치하는 일 실시예에 따르면, 셔터(24)는 제1 포지션으로 배열될 때 일차 광원(20)으로부터 상부 부분 프로젝터 렌즈(40)의 적어도 일부분(50)을 차단하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 반사기(28)는 또한 일차 광 엔진(20)으로부터 방출되고 상기 일차 광 엔진(20)으로부터 반사되는 광 빔들(B1, B2)이 셔터(24)가 제1 포지션에 있을 때 프로젝터 렌즈(30)의 일부분(50)으로부터 차단되는 것을 보장하도록 구성될 수 있다. 부가하여, 셔터(24)의 표면(52)에 면하는 일차 광 엔진은 셔터(24)가 제1 포지션에 있을 때 일차 광 엔진(20)으로부터의 출력을 향상시키기 위해 선택적으로 반사적일 수 있다.
이제 도 6으로 가면, 도 5의 프로젝터 장치(12)가 선택적 하이 빔 모드에서 도시된다. 특히, 제어기(16)(도 1)는 일차 광 엔진(20)에 에너지를 공급하고 전자기 방사선(예컨대, 광 빔들(B3 및 B4)로서 개략적으로 도시)을 방출하기 위해 구성된 하나 이상의 신호들을 전송할 수 있다. 예컨대, 제어기(16)는 신호를 전원(14)(도 1에 또한 도시됨)에 전송할 수 있고, 차례로 상기 전원(14)은 필요한 전기 입력을 일차 광 엔진(20)에 제공할 수 있다. 제어기(16)는 또한 셔터를 제2 포지션으로 배열하게 위해 하나 이상의 신호들을 셔터(24)에 전송할 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 어구 "제2 포지션"은 일차 광 엔진(20)으로부터 방출되는 전자기 방사선(예컨대, B3, B4)이 일반적으로 차단되지 않고서(unobstructed) 프로젝터 렌즈(30)를 빠져나갈 수 있다는 것을 의미하도록 의도된다. 예컨대, 일차 광 엔진(20)으로부터 방출되는 전자기 방사선(예컨대, B3, B4)은, 셔터(24)가 제2 포지션에 있을 때, 프로젝터 장치(12)로부터 방출되는 전자기 방사선이 수평선에서 및/또는 수평선 아래로 분배되도록, 프로젝터 렌즈(30)의 상부 및 하부 부분 일부분들(40, 42) 모두를 빠져나갈 수 있다. 따라서, 셔터(24)(예컨대, 배플 엘리먼트(46))는 일반적으로 일차 광 엔진(20)으로부터 방출되는 광 빔들(B3, B4)로부터 프로젝터 렌즈(30)의 임의의 일부분을 차단하지 않는다.
이제 도 7을 참조하면, 도 5의 프로젝터 장치(12)가 DRL 모드에서 도시된다. 특히, 제어기(16)(도 1)는 이차 광 엔진(22)에 에너지를 공급하고 전자기 방사선(예컨대, 광 빔들(B5 및 B6)로서 개략적으로 도시)을 방출하기 위해 구성된 하나 이상의 신호들을 전송할 수 있다. 예컨대, 제어기(16)는 신호를 전원(14)(도 1에 또한 도시됨)에 전송할 수 있고, 차례로 상기 전원(14)은 필요한 전기 입력을 이차 광 엔진(22)에 제공할 수 있다. 제어기(16)는 또한 셔터를 제1 포지션으로 배열하기 위해 하나 이상의 신호들을 셔터(24)에 전송할 수 있다. 셔터(24)는 이차 광 엔진(22)에 의해 생성되는 전자기 방사선(예컨대, B5, B6)의 적어도 일부분을 프로젝터 렌즈(30)를 통해 방출하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 셔터(24)는 이차 광 엔진(22)에 의해 생성되는 전자기 방사선(B5, B6)의 적어도 일부분을, 전자기 방사선(B5, B6)이 수평선 위 및 아래로 방출되도록, 프로젝터 렌즈(30)의 상부 및 하부 부분 일부분들(40, 42)을 통해 방출하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 이차 광 엔진(22)은 셔터(24)가 제1 및 제2 포지션들 사이에서 이동함에 따라 이차 광 엔진(22)이 배플 엘리먼트(46)를 이용하여 이동하도록 배플 엘리먼트(46)에 결합될 수 있다. 이제 도 8 및 도 9를 참조하면, 셔터(24)의 클로즈-업이 제1 포지션(도 8) 및 제2 포지션(도 9)에서 도시된다. 이차 광 엔진(22)은 하나 이상의 베이스 플레이트들(58)에 결합된 하나 이상의 LED들(56a-n)(원격 형광체 엘리먼트를 갖거나 또는 갖지 않음)을 포함할 수 있고, 상기 하나 이상의 베이스 플레이트들(58)은 전자부품들 및/또는 전도성 트레이스들과, 전기 입력을 수신하고 LED들(56a-n)에 에너지를 공급하는 상기 베이스 플레이트들(58) 위의 전기 리드들을 포함하는 인쇄회로기판(PCB)들로서 구성될 수 있다. LED들(56a-n)은, 이에 제한되지는 않지만, 본 명세서의 양수인들로부터 상용화된 화이트 드래곤 LED들과 같은 세라믹 서브마운트 또는 이산 LED 패키지들 상의 칩들의 시리즈를 포함할 수 있다.
베이스 플레이트들(58)은 열 전도성일 수 있고 배플 엘리먼트(46)에 열적으로 결합될 수 있고, 상기 배플 엘리먼트(46)는 이에 제한되는 것은 아니지만 금속, 세라믹, 및 합금들과 같은 높은 열 전도성을 갖는 재료로 구성될 수 있다. 결과적으로, 셔터(24)의 배플 엘리먼트(46)는 이차 광 엔진(22)에 대한 열 싱크로서 기능할 수 있다. 일차 및 이차 광 엔진들(20, 22) 모두를 동시에 동작시키는 것이 가능한 반면에, 특히 이차 광 엔진(22)이 DRL로서 기능하고 있을 때, 상기 일차 및 이차 광 엔진들(20, 22)을 직렬로(즉, 어느 시각에 단 한 개의 광 엔진) 동작시키는 것이 필요할 수 있다. 특히, 일차 및 이차 광 엔진들(20, 22)을 직렬로 동작시키는 것은, 일반적으로 일차 광 엔진(20)에 의해 생성되는 여분의 열 부하의 고려 없이, 배플 엘리먼트(46)가 이차 광 엔진(22)에 대한 열 싱크로서 더욱 효율적으로 기능하도록 허용할 수 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이 용어 "결합된"은 임의의 연결, 결합, 링크 또는 등등을 지칭하고, 직접적인 물리적 또는 전기적 연결을 요구하지 않는다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, "열적으로 결합된"은 하나의 엘리먼트로부터 다른 열적으로 결합된 엘리먼트로 열이 전달되도록 허용하는 이러한 연결, 결합, 링크 또는 등등을 지칭한다.
선택적으로, 이차 광 엔진(22)은 분산(dispersion) 렌즈(60)를 포함할 수 있다. 분산 렌즈(60)는 DRL 모드에 대하여 원해지는 폭넓은 스프레드(spread)를 달성하기 위해 필요로 될 수 있는 더 큰 전자기 방사선 분배 패턴을 방출하도록 구성될 수 있다. 특히, 수평선 위 및 아래로 원해지는 양의 전자기 방사선을 달성하기 위하여, 상기 더 큰 전자기 방사선 분배 패턴은 충분한 양의 전자기 방사선이 상부 및 하부 부분 프로젝터 렌즈들(40, 42) 모두에 들어가는 것을 보장할 수 있다. 유사하게, 이차 광원(22)은, 이차 광 엔진(22)에 대하여 사용되는 광원의 타입에 따라, 분산 렌즈(60)가 아니라 시준 렌즈를 포함할 수 있다. 프로젝터 렌즈(30)에 의해 캡쳐되는 광의 일루미네이션 및 수집 효율성을 최적화하기 위하여, 이차 광 엔진(22)의 방출 각도에 따라, 분산 렌즈(60) 또는 시준 렌즈가 이차 광 엔진(22)에 의해 방출되는 광을 스프레딩하거나 좁히기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로(또는 부가하여), 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)는 DRL 모드 동안에 수평선 위 및 아래로 균등한(even) 분배를 달성하기 위하여 수직으로 변위(displace)될 수 있다. 예컨대, 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)는 (이에 제한되지는 않지만, 4mm와 같은) 수 mm로 변위될 수 있다. 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 상부 부분 프로젝터 렌즈(40)에 관련하여(relative to) 변위시키는 것이 로우 및 하이 빔 모드들의 방출 패턴들을 수직으로 스트레칭(stretching)할 수 있는 반면에, 셔터(24)는 여전히 수평선 주변 사이에서 선명한(sharp) 컷-오프를 생성할 것이다. 로우 및/또는 하이 빔 모드들의 핫 스폿의 임의의 감소는 반사기(28)에 의해 또는 더 큰 프로젝터 렌즈(30)에 의해 보상될 수 있다.
셔터(24)는 피봇 축(A)을 중심으로 이동하도록 구성될 수 있다. 전력은 유선들 또는 플렉스 보드(flex board)(62)를 통해 이차 광 엔진(22)에 제공될 수 있다. 예컨대, 유선들(62)은 PCB(58)를 제2 PCB(66) 상에 장착된 커넥터(64)에 전기적으로 결합시킬 수 있다. 유선들(62)은 셔터(24)의 피봇 축(A) 둘레에서 탄력 있게(resiliently) 휘어지기에 충분할 만큼 유연성 있게 구성될 수 있고, 도 9에서 가장 잘 보이듯이 루프(68)를 선택적으로 포함할 수 있다. 루프(68)는 유선 또는 플렉스 보드(62) 상에서 뒤틀림들 및 마모를 방지하고 스트레스(stress)를 최소화하도록 구성될 수 있다. 선택적으로, 상기 유선 또는 플렉스 보드(62)를 유지하기 위하여, 하나 이상의 리테이너들(70a-n)이 배플 엘리먼트(46)를 따라서 제공될 수 있다. 유선 또는 플렉스 보드(62)가 배플 엘리먼트(46)의 외부 표면 상에서/외부 표면에 관하여 도시되었더라도, 유선 또는 플렉스 보드(62)가 또한 배플 엘리먼트(46) 내에, 예컨대 배플 엘리먼트(46)에 의해 정의된 루멘(lumen) 내에 적어도 부분적으로 배치될 수 있다는 것이 인정될 수 있다.
이제 도 10으로 가면, 셔터(24a) 및 이차 광 엔진(22a)의 다른 실시예가 도시된다. 특히, 이차 광 엔진(22a)은 배플 엘리먼트(46)에 이동 가능하게 결합될 수 있고, 본 명세서에 설명된 바와 같이 프로젝터(30)와 함께 사용될 수 있다. 이차 광 엔진(22a)은 제1 포지션(일반적으로 점선들로 도시)으로부터 제2 포지션(일반적으로 실선들로 도시)으로 이동할 수 있다. 제1 포지션에서, 이차 광 엔진(22a)은 배플 엘리먼트(46)의 상부 에지(44) 아래에 있다. 이차 광 엔진(22a)은 이차 광 엔진(22a)이 에너지를 공급받지 않을 때마다 제1 포지션으로 배열될 수 있다. 이차 광 엔진(22a)을 배플 엘리먼트(46)의 상부 에지(44) 아래에 배열함으로써, 이차 광 엔진(22a)은 이차 광 엔진(20)으로부터 방출되는 방사선을 간섭하거나 차단하지 않을 것이다.
대조적으로, 이차 광 엔진(22a)은 이차 광 엔진(22a)이 에너지를 공급받을 때마다(예컨대, DRL 모드 동안) 제2 포지션으로 배열될 수 있다. 이차 광 엔진(22a)을 배플 엘리먼트(46)의 상부 에지(44)를 향하는 및/또는 넘어서는 화살표의 방향으로 상향으로 이동시킴으로써, 이차 광 엔진(22a)은 정렬될 수 있다. 이차 광 엔진(22a)을 배플 엘리먼트(46) 상에 이동 가능하게 결합시키는 것의 하나의 이점은, 이차 광 엔진(22a)이 상부 및 하부 부분 프로젝션 렌즈들(40, 42)(도 4를 보라)의 그 초점들(F1, F2)뿐만 아니라 제1 및 제2 광학 축(O1, O2) 모두와 정렬되도록 허용할 수 있고, 이로써 수평선 위 및 아래로 일반적으로 균등한 분배가 보장된다는 것이다.
이제 도 11로 가면, 프로젝터 장치(12a)의 다른 실시예가 일반적으로 도시된다. 프로젝터 장치(12a)는 하우징(18a), 일차 광 엔진(20), 이차 광 엔진(22a), 적어도 하나의 반사기(28), 적어도 하나의 프로젝터 렌즈(30), 및 본 명세서에서 일반적으로 설명된 바와 같이 적어도 제1 포지션 및 제2 포지션 사이에서 이동 가능한 셔터(24b)를 포함할 수 있다. 셔터(24b)는 또한 프로젝터 렌즈(30)를 통해 이차 광 엔진(22a)에 의해 생성된 전자기 방사선의 적어도 일부분을 방출하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 셔터(24b)는, 프로젝터 장치(12a)가 DRL 모드에 있을 때 전자기 방사선이 수평선 위 및 아래로 방출되도록, 프로젝터 렌즈(30)의 상부 및 하부 부분 일부분들(40, 42)을 통해 이차 광 엔진(22a)에 의해 생성된 전자기 방사선의 적어도 일부분을 방출하도록 구성될 수 있다. 그러므로, 프로젝터 장치(12a)는 본 명세서에서 논의된 바와 같이 DRL 모드뿐만 아니라 로우 빔 모드(그리고 선택적으로 하이 빔 모드)에서 기능할 수 있다.
이차 광 엔진(22a)은, 이차 광 엔진(22a)이 배플 엘리먼트(46a) 및 프로젝터 렌즈(30) 사이에 있도록 그리고 또한 배플 엘리먼트(46a)가 이차 광 엔진(22a) 및 반사기(28) 사이에 배치되도록, 프로젝터 장치(12a) 내부에 배치되게 구성될 수 있다. 더욱 상세하게는, 하우징(18a)은 이차 광 엔진(22a)의 적어도 일부분, 상기 이차 광 엔진(22a)으로부터 방출된 광(일반적으로 광 빔들(B7 및 B8로서 도시), 또는 상기 이차 광 엔진(22a)을 위한 하나 이상의 전기 리드들을 수용하도록 구성된 개구부(66)를 포함할 수 있다. 그러므로, 이차 광 엔진(22a)은 셔터(24b) 상에 위치된 미러(72)에 의해 반사될 수 있는 전자기 방사선(B7, B8)을 방출할 수 있다. 미러(72)는 이차 광 엔진(22a)에 의해 생성된 전자기 방사선(B7, B8)을 재지향할 수 있고, 상기 전자기 방사선(B7, B8)을 프로젝터 렌즈(30)를 통해 방출할 수 있다. 예컨대, DRL 모드를 제공하기 위하여, 미러(72)는 프로젝터 렌즈(30)의 상부 및 하부 부분 프로젝터 렌즈들(40, 42)을 통해 (필요하다면) 전자기 방사선(B7, B8)을 분배시키거나 스프레딩하도록 구성된 시준 광학기구(optic)(예컨대, 포물선 미러 또는 포커싱 렌즈)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 미러(72)는 배플 엘리먼트(46a)에 이동 가능하게 결합될 수 있다. 예컨대, 미러(72)는 DRL 모드 동안 연장된 포지션(실선들로 도시된 바와 같음) 및 로우 빔 및/또는 하이 빔 모드 동안 수축된(retracted) 포지션(점선들로 도시된 바와 같음) 사이에서 피봇팅하도록 구성될 수 있다. 물론, 미러(72)는 또한 배플 엘리먼트(46a)에 관하여 고정적일 수 있고, 프로젝터 렌즈(30)를 통해 원해지는 광 분배를 보장하기 위하여 이차 광 엔진(22a)의 각도는 미러(72)에 관련하여 조정될 수 있다.
이차 광 엔진(22a)은 하나 이상의 백열 광원(이에 제한되지는 않지만, 할로겐 램프와 같은), LED들(원격 형광체 엘리먼트를 갖거나 또는 갖지 않음), 형광 튜브(예컨대, CFL 램프 내)와 같은 가스 방전 광원, 및/또는 HID 광원과 같은 임의의 알려진 광원 구성을 포함할 수 있다. 이차 광 엔진(22a)이 단일 광원으로서 도시된 반면에, 이차 광 엔진(22a)은 애플리케이션에 따라 다수 개의 광원들을 포함할 수 있다.
도 12에 도시된 여전히 다른 실시예에 따르면, 이차 광 엔진(22b)의 포지션이 변경될 수 있다는 것을 제외하고서, 프로젝터 장치(12b)는 도 11의 프로젝터 장치(12a)와 유사할 수 있다. 예컨대, 이차 광 엔진(22b)은 도 11에 도시된 바와 같이 아래가 아니라 셔터(24c) 위에 배열될 수 있다. 미러(72a)는 유사하게 기능할 수 있다, 즉 미러(72a)는 이차 광 엔진(22b)에 의해 생성된 전자기 방사선(예컨대 광 빔들(B11, B12))을 재지향하고 프로젝터 렌즈(30)를 통해 광 빔들(B11, B12)을 방출할 수 있다. 도 12의 어레인지먼트는 이차 광 엔진(22b)으로부터의 열이 열 싱크로부터 발생할 수 있는 장점을 갖고, 상기 열 싱크는 이차 열 엔진(22b)을 추가로 냉각시키는 것을 도울 수 있다. 이는, LED 광원들에 대해서도 또한 유용할 수 있을지라도, 이차 광 엔진(22b)이 백열 광원(이에 제한되는 것은 아니지만, 할로겐 램프와 같은), 형광 튜브(예컨대, CFL 내)와 같은 가스 방전 광원, 및/또는 HID 광원일 때 특히 유용할 수 있다.
이제 도 13으로 가면, 본 명세서와 일치하는 조명 시스템(10)을 동작시키는 방법(1300)의 일 실시예가 일반적으로 도시된다. 특히, 동작의 하나 이상의 모드들이 선택될 수 있다(동작들(1310, 1312, 1314)). 인정될 수 있는 바와 같이, 동작의 모드들 중 임의의 하나의 모드가 임의의 순서로 선택될 수 있다. 일반적으로, 프로젝터 렌즈(30)의 상부 부분 프로젝터 렌즈(40)는 로우 및 하이 빔을 생성하기 위해 설계될 수 있고, 프로젝터 렌즈(30)의 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)는 DRL 빔을 생성할 수 있다. 그러나, 상부 및 하부 부분 프로젝터 렌즈들(40, 42) 모두는 본 명세서에서 설명된 바와 같이 빔들 전부에 대하여 (적어도 어느 정도까지) 기여할 수 있다.
예컨대, 로우 빔 모드가 선택될 수 있다(동작(1310)). 로우 빔 모드의 선택시, 셔터(24)는 제1 포지션으로 포지셔닝될 수 있고, 여기서 셔터(24)는 일차 광 엔진(20)으로부터 프로젝터 렌즈(30)의 일부분(예컨대, 하부 부분 프로젝터 렌즈(42))을 적어도 부분적으로 차단한다(동작(1316)). 인정될 수 있는 바와 같이, 셔터(24)의 디폴트 포지션은 제1 포지션일 수 있고, 이 경우 셔터(24)의 포지션은 간단히 검증될 수 있다. 부가하여, 일차 광 엔진(20)은 전자기 방사선을 방출하기 위해 에너지를 공급받을 수 있다(동작(1318)). 일차 광 엔진(20)으로부터 방출되는 전자기 방사선은 반사기(28)에 의해 반사될 수 있고, 궁극적으로 수평선에서 및/또는 수평선 아래로 주로 프로젝터 렌즈(30)로부터 방출될 수 있다(동작(1320)). 로우 빔 모드에서, 프로젝터 렌즈(30)의 상부 부분 프로젝터 렌즈(40)는 로우 빔 패턴을 생성할 수 있다. 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)는 일차 광 엔진(20)으로부터 사실상 차단될 수 있다; 그러나, 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)는 빔의 하부 파트에 일부 포그라운드(foreground) 광을 부가시킬 수 있다.
하이 빔 모드의 선택시(동작(1312)), 셔터(24)는 제2 포지션으로 포지셔닝될 수 있고, 여기서 프로젝터 렌즈(30)(예컨대, 상부 및 하부 부분 프로젝터 렌즈들(40, 42))는 일차 광 엔진(20)에 노출된다(동작(1322)). 인정될 수 있는 바와 같이, 셔터(24)의 디폴트 포지션은 제2 포지션일 수 있고, 이 경우 셔터(24)의 포지션은 단순히 검증될 수 있다. 부가하여, 일차 광 엔진(20)은 전자기 방사선을 방출하기 위해 에너지를 공급받을 수 있다(동작(1324)). 일차 광 엔진(20)으로부터 방출되는 전자기 방사선은 반사기(28)에 의해 반사될 수 있고, 궁극적으로 수평선 위 및 아래로 주로 프로젝터 렌즈(30)로부터 방출될 수 있다(동작(1326)). 하이 빔 모드에서, 프로젝터 렌즈(30)의 상부 부분 프로젝터 렌즈(40)는 하이 빔 패턴을 생성할 수 있고, 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)는 빔의 하부 파트에 일부 포그라운드 광을 부가시킬 수 있다.
하이 빔 모드의 선택시(동작(1314)), 셔터(24)는 제2 포지션으로 포지셔닝된다(동작(1328)). 부가하여, 이차 광 엔진(22)은 전자기 방사선을 방출하기 위해 에너지를 공급받을 수 있다(동작(1330)). 이차 광 엔진(22)으로부터 방출되는 전자기 방사선은 주로 수평선 위 및 아래로 프로젝터 렌즈(30)로부터 방출될 수 있다(동작(1332)). DRL 모드에서, 프로젝터 렌즈(30)의 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)는 DRL 빔 패턴을 생성할 수 있으나, 대부분 빔의 중심 및 하부 일부분을 형성한다; 그러나, 프로젝터 렌즈(30)의 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)는 상부 파트의 일부도 생성한다. 프로젝터 렌즈(30)의 상부 부분 프로젝터 렌즈(40)는 빔의 상부 일부분에 광을 부가시킬 수 있다.
일차 및 이차 광 엔진들이 본 명세서에서 단일 광원으로서 도시되었더라도, 광 엔진들 중 어느 한쪽 또는 둘 다는 애플리케이션에 따라 다수 개의 광원들을 포함할 수 있다. 예컨대, 광 엔진들 모두 중 어느 한쪽은 하나 이상의 백열 광원(이에 제한되지는 않지만, 할로겐 램프와 같은), LED들(원격 형광체 엘리먼트를 갖거나 또는 갖지 않음), 형광 튜브(예컨대, CFL 램프 내)와 같은 가스 방전 광원, HID 광원, 또는 그들의 임의의 조합과 같은 임의의 알려진 광원 구성을 포함할 수 있다. 부가하여, 광 엔진들 중 하나 이상은 비가시 UV 또는 IR 광(본 명세서에서, UV의 경우에 320-380㎚의 스펙트럼 내에 있는 파장을 갖고 IR의 경우에 약 700-1600㎚의 스펙트럼 내에 있는 파장을 갖는 전자기 방사선으로서 정의됨)뿐만 아니라(또는 대안적으로), 가시 스펙트럼(본 명세서에서, 380-700㎚의 스펙트럼 내에 있는 파장을 갖는 전자기 방사선으로서 정의됨) 내에서 광을 방출할 수 있다.
따라서, 본 명세서는 일차 광 엔진(20)으로부터 방출되는 전자기 방사선을 반사하도록 구성된 반사기(28), 반사기(28)로부터의 반사된 전자기 방사선의 적어도 일부분을 프로젝팅하도록 구성된 프로젝터 렌즈(30), 이차 광 엔진(22, 22a-b) 및 반사기(28) 사이에 배치된 셔터(24, 24a-c)를 포함하는 프로젝션 장치(12, 12a-b)를 특징으로 할 수 있다. 셔터(24, 24a-c)는 반사된 전자기 방사선으로부터 프로젝터 렌즈(30)의 일부분을 선택적으로 차단하도록 구성될 수 있다. 셔터(24, 24a-c)는 프로젝터 렌즈(30)의 적어도 일부분을 통해 이차 광 엔진(22, 22a-b)으로부터 전자기 방사선의 적어도 일부분을 선택적으로 방출하도록 추가로 구성될 수 있다.
본 명세서의 다른 실시예와 일치하게, 조명 시스템(10)은 일차 광 엔진(20); 이차 광 엔진(22, 22a-b); 프로젝터 렌즈(30), 반사기(28), 및 셔터(24, 24a-c)를 포함할 수 있다. 프로젝터 렌즈(30)는 상부 부분 프로젝터 렌즈(40) 및 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 포함할 수 있다. 상부 부분 프로젝터 렌즈(40)는 일반적으로 수평선 아래로 전자기 방사선을 프로젝팅하도록 구성될 수 있고, 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)는 일반적으로 수평선 위로 전자기 방사선을 프로젝팅하도록 구성될 수 있다. 반사기(28)는 일차 광 엔진(20)으로부터 방출되는 전자기 방사선을 반사하도록 구성될 수 있다. 셔터(24, 24a-c)는 이차 광 엔진(22, 22a-b) 사이에 배치될 수 있고, 제1 및 적어도 제2 포지션 사이에서 이동하도록 구성될 수 있다. 제1 포지션에서, 셔터(24, 24a-c)는 반사된 전자기 방사선으로부터 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 차단하도록 구성될 수 있다. 셔터(24, 24a-c)는 또한 상부 부분 프로젝터 렌즈(40) 및 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 통해 이차 광 엔진(22, 22a-b)으로부터 전자기 방사선의 적어도 일부분을 선택적으로 방출하도록 추가로 구성될 수 있다. 제2 포지션에서, 셔터(24, 24a-c)는 일차 광 엔진(20)으로부터의 반사된 전자기 방사선이 상부 부분 프로젝터 렌즈(40) 및 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)로부터 방출되도록 허용하기 위해 구성될 수 있다.
본 명세서와 일치하여, 조명 시스템(10)을 동작시키는 방법(1300)은 주간 주행등(DRL) 모드를 선택하는 단계(1314)를 포함할 수 있다. DRL 모드를 선택하는 것에 응답하여, 셔터(24, 24a-c)는 일차 광 엔진(20)으로부터 프로젝터 렌즈(30)의 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 적어도 부분적으로 차단하는 제1 포지션으로 포지셔닝(1328)될 수 있고, 이차 광 엔진(22, 22a-b)은 에너지를 공급(1330)받을 수 있다. 이차 광 엔진(22, 22a-b)은 셔터(24, 24a-c) 및 프로젝터 렌즈(30) 사이에 배치될 수 있다. 그런 다음에, 이차 광 엔진(22, 22a-c)으로부터 생성된 방사선은, 상기 방사선이 일반적으로 수평선 위로 그리고 일반적으로 수평선 아래로 방출되도록, 상부 부분 프로젝터 렌즈(40) 및 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 통해 방출될 수 있다.
본 명세서의 원리들이 본 명세서에서 설명된 반면에, 이 설명이 단지 예로 만들어지며 본 명세서의 범위에 관한 제한으로서 만들어진 것이 아니라는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다. 본 명세서에 도시되고 설명된 예시적 실시예들에 부가하여, 다른 실시예들이 본 명세서의 범위 내에서 고려된다. 당업자에 의한 수정들 및 대체들이 본 명세서의 범위 내에 있는 것으로 간주되며, 본 명세서는 아래의 청구범위에 의해서를 제외하고서 제한되지 않는다.
10 조명 시스템;
12 프로젝터 시스템;
14 전원;
16 제어기;
18 하우징;
20 일차 광 엔진;
22 이차 광 엔진;
24 셔터;
26 안정기 회로들;
28 반사기;
30 프로젝터 렌즈;
32 반사기 컵;
34 개구부;
36 개구 단부;
38 내부 표면;
40 상부 부분 프로젝터 렌즈;
42 하부 부분 프로젝터 렌즈;
44 상부 에지;
46 배플 엘리먼트;
48 작동기 메커니즘;
50 일부분;
52 일차 광 엔진 면하는 표면;
56a-n LED들;
58 베이스 플레이트들;
60 분산 렌즈;
62 유선들 또는 플렉스 보드;
64 커넥터;
66 제2 PCB;
68 루프;
70a-n 리테이너들;
72 미러;
A 피봇 축;
B1-B12 광 빔들;
O1, O2 광학 축; 및
F1, F2 초점.

Claims (20)

  1. 프로젝션 장치(12, 12a-b)로서,
    일차 광 엔진(20)으로부터 방출되는 전자기 방사선을 반사하도록 구성된 반사기(28);
    상기 반사기(28)로부터 상기 반사된 전자기 방사선의 적어도 일부분을 프로젝팅하도록 구성된 프로젝터 렌즈(30); 및
    이차 광 엔진(22, 22a-b) 및 상기 반사기(28) 사이에 배치된 셔터(24, 24a-c) ? 상기 셔터(24, 24a-c)는 상기 반사된 전자기 방사선으로부터 상기 프로젝터 렌즈(30)의 일부분을 선택적으로 차단(obscure)하도록 구성되고, 상기 셔터(24, 24a-c)는 상기 프로젝터 렌즈(30)의 적어도 일부분을 통해 상기 이차 광 엔진(22, 22a-b)으로부터의 전자기 방사선의 적어도 일부분을 선택적으로 방출하도록 추가로 구성됨 ?;
    를 포함하는,
    프로젝션 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사기(28)에 결합된 상기 일차 광 엔진(20)
    을 더 포함하는,
    프로젝션 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 일차 광 엔진(20)은 적어도 하나의 고강도 방전(HID:high intensity discharge) 광원을 포함하는,
    프로젝션 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 일차 광 엔진(20)은 적어도 하나의 백열 광원을 포함하는,
    프로젝션 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔터(24, 24a)에 결합된 상기 이차 광 엔진(22)
    을 더 포함하고,
    상기 셔터(24, 24a)는 또한, 상기 셔터(24, 24a)가 상기 반사된 전자기 방사선으로부터 상기 프로젝터 렌즈(30)의 상기 일부분을 차단할 때, 상기 프로젝터 렌즈(30)의 상기 적어도 일부분을 통해 전자기 방사선을 방출하기 위해 상기 이차 광 엔진(22)을 선택적으로 포지셔닝하도록 구성되는,
    프로젝션 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이차 광 엔진(22)은 적어도 하나의 발광 다이오드(LED) 광원을 포함하는,
    프로젝션 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 이차 광 엔진(22)은 적어도 하나의 백열 광원을 포함하는,
    프로젝션 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 셔터(24b, 24c)가 상기 반사된 전자기 방사선으로부터 상기 프로젝터 렌즈(30)의 상기 일부분을 차단하지 않을 때 적어도 부분적으로 상기 셔터(24b, 24c) 아래에 또는 위에 배치된 상기 이차 광 엔진(22a, 22b)
    을 더 포함하고,
    상기 셔터(24b, 24c)는 또한, 상기 셔터(24a, 24b)가 상기 반사된 전자기 방사선으로부터 상기 프로젝터 렌즈(30)의 상기 일부분을 차단할 때 상기 프로젝터 렌즈(30)의 상기 적어도 일부분을 통해 상기 이차 광 엔진(22a, 22b)으로부터 상기 전자기 방사선의 적어도 일부분을 선택적으로 방출하도록 구성된 반사 표면(72, 72a)을 포함하는,
    프로젝션 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 이차 광 엔진(22a, 22b)은 적어도 하나의 고강도 방전(HID) 광원을 포함하는,
    프로젝션 장치.
  10. 제 8 항에 잇어서,
    상기 이차 광 엔진(22a, 22b)은 적어도 하나의 발광 다이오드(LED) 광원을 포함하는,
    프로젝션 장치.
  11. 제 8 항에 잇어서,
    상기 이차 광 엔진(22a, 22b)은 적어도 하나의 백열 광원을 포함하는,
    프로젝션 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 셔터(28b, 24c)는 상기 셔터(24b, 24c)가 상기 제2 포지션에 있을 때 상기 이차 광 엔진(22)에 대해 상기 반사 표면(72, 72a)을 선택적으로 노출시키도록 구성되는,
    프로젝션 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 프로젝터 렌즈(30)는 상위 부분 프로젝터 렌즈(40) 및 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 포함하고, 상기 상위 부분 프로젝터 렌즈(40)는 상기 프로젝션 장치(12, 12a-b)로부터 제1 방출 분배를 생성하기 위해 상기 반사된 전자기 방사선을 프로젝팅하도록 구성되고, 상기 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)는 상기 프로젝션 장치(12, 12a-b)로부터 제2 방출 분배를 생성하기 위해 상기 반사된 전자기 방사선을 프로젝팅하도록 구성되는,
    프로젝션 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 방출 분배는 일반적으로 수평선 아래로 방출되는 전자기 방사선을 포함하고, 상기 제2 방출 분배는 일반적으로 상기 수평선 위로 방출되는 전자기 방사선을 포함하는,
    프로젝션 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 셔터(24, 24a-c)는, 상기 반사된 전자기 방사선이 사실상 상기 상부 부분 프로젝터 렌즈(40)로부터만 프로젝팅되도록, 상기 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 차단하도록 구성되는,
    프로젝션 장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 셔터(24, 24a-c)는 상기 상부 부분 프로젝터 렌즈(40) 및 상기 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 통해 상기 이차 광 엔진(22, 22a-b)으로부터 상기 전자기 방사선을 방출하도록 구성되는,
    프로젝션 장치.
  17. 조명 시스템(10)으로서,
    일차 광 엔진(20);
    이차 광 엔진(22, 22a-b);
    상부 부분 프로젝터 렌즈(40) 및 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 포함하는 프로젝터 렌즈(30) ? 상기 상부 부분 프로젝터 렌즈(40)는 일반적으로 수평선 아래로 전자기 방사선을 프로젝팅하도록 구성되고, 상기 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)는 일반적으로 상기 수평선 위로 전자기 방사선을 프로젝팅하도록 구성됨 ?;
    상기 일차 광 엔진(20)으로부터 방출된 전자기 방사선을 반사하도록 구성된 반사기(28); 및
    상기 이차 광 엔진(22, 22a-b) 및 상기 반사기(28) 사이에 배치되는 셔터(24, 24a-c) ? 상기 셔터(24, 24a-c)는 제1 포지션 및 적어도 제2 포지션 사이에서 이동하도록 구성됨 ?;
    를 포함하고,
    상기 제1 포지션에서, 상기 셔터(24, 24a-c)는 상기 반사된 전자기 방사선으로부터 상기 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 차단하도록 구성되고, 상기 셔터(24, 24a-c)는 상기 상부 부분 프로젝터 렌즈(40) 및 상기 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 통해 상기 이차 광 엔진(22, 22a-b)으로부터의 전자기 방사선의 적어도 일부분을 선택적으로 방출하도록 추가로 구성되고,
    상기 제2 포지션에서, 상기 셔터(24, 24a-c)는 상기 일차 광 엔진(20)으로부터의 상기 반사된 전자기 방사선이 상기 상부 부분 프로젝터 렌즈(40) 및 상기 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)로부터 방출되게 하기 위해 구성되는,
    조명 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 일차 광 엔진(20)은 적어도 하나의 고강도 방전(HID) 광원을 포함하고, 상기 이차 광 엔진(22, 22a-b)은 적어도 하나의 발광 다이오드(LED) 광원을 포함하는,
    조명 시스템.
  19. 방법(1300)으로서,
    주간 주행등 모드를 선택하는 단계(1314)를 포함하고,
    상기 주간 주행등 모드를 선택하는 단계(1314)는,
    일차 광 엔진(20)으로부터 프로젝터 렌즈(30)의 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 적어도 부분적으로 차단하는 제1 포지션으로 셔터(24, 24a-c)를 포지셔닝하는 단계(1328);
    이차 광 엔진(22, 22a-b)에 에너지를 공급하는 단계(1330) ? 상기 이차 광 엔진(22, 22a-b)은 상기 셔터(24, 24a-c) 및 상기 프로젝터 렌즈(30) 사이에 배치됨 ?; 및
    방사선이 일반적으로 수평선 위로 그리고 수평선 아래로 방출되도록, 상부 부분 프로젝터 렌즈(40) 및 상기 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 통해 상기 이차 광 엔진(22, 22a-b)으로부터 생성된 상기 방사선을 방출하는 단계(1332)
    를 포함하는,
    방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 셔터(24, 24a-c)를 상기 제1 포지션으로 포지셔닝하는 단계(1316),
    일차 광 엔진(20)에 에너지를 공급하는 단계(1318), 및
    상기 방사선이 일반적으로 상기 수평선 아래로 방출되도록, 상기 상부 부분 프로젝터 렌즈(40)를 통해 상기 일차 광 엔진(20)으로부터 방사선을 방출하는 단계(1320),
    를 포함하는 로우(low) 빔 모드를 선택하는 단계(1310); 및
    셔터(24, 24a-c)를 제2 포지션으로 포지셔닝하는 단계(1322),
    일차 광 엔진(20)에 에너지를 공급하는 단계(1324), 및
    상기 방사선이 일반적으로 상기 수평선 위로 그리고 일반적으로 상기 수평선 아래로 방출되도록, 상부 부분 프로젝터 렌즈(40) 및 상기 하부 부분 프로젝터 렌즈(42)를 통해 상기 일차 광 엔진(20)으로부터 생성된 상기 방사선을 방출하는 단계(1326),
    를 포함하는 하이(high) 빔 모드를 선택하는 단계(1312);
    를 더 포함하는,
    방법.
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