KR20150094848A - 색분리 현상 방지 구조 및 이를 이용한 수송기기용 전조등 - Google Patents

색분리 현상 방지 구조 및 이를 이용한 수송기기용 전조등 Download PDF

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Abstract

본 발명은 색분리 현상 방지 구조 및 이를 이용한 수송기기용 전조등에 관한 것으로서, 백색 엘이디 대신 청색 엘이디를 광원으로 사용하고, 렌즈의 표면에 형광체 코팅층을 형성함으로써, 색분리 현상을 근본적으로 방지하도록 함에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 광원; 상기 광원을 감싸도록 형성되어, 상기 광원으로부터 생성된 빛을 반사하여, 컷 오프 쉴드로 포커싱(focusing)하는 리플렉터; 상기 리플렉터와 렌즈 사이에 설치되어, 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛의 일부를 반사하는 컷 오프 쉴드; 및 그 자체 또는 표면에 형광체 코팅층 또는 형광체 필름이 형성되어 있으며, 상기 컷 오프 쉴드를 통과하여 입사되는 빛을 평행광으로 변환하여 전방으로 확산시키는 렌즈; 를 포함한다.

Description

색분리 현상 방지 구조 및 이를 이용한 수송기기용 전조등{PREVENTING COLOR SEPARATION STRUCTURE AND HEADLIGHTS FOR TRANSPORT EQUIPMENT USING THE SAME}
본 발명은 색분리 현상 방지 구조 및 이를 이용한 수송기기용 전조등에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래 수송기기용 전조등 구조에서 발생하는 색분리 현상을 방지할 수 있는 기능을 가지는 구조 및 이를 이용한 수송기기용 전조등에 관한 것이다.
종래 차량용 전조등에 관한 기술과 관련해서는, 한국공개특허 제10-2006-0046626호(이하, '선행문헌') 외에 다수 공개 및 등록되어 있다.
상기한 선행문헌은, 라이트 빔(beam)의 상부 영역에 컷오프를 갖는 상기 라이트 빔을 제조하도록 의도된 자동차용 헤드라이트에 있어서, 타원형 타입의 반사기와, 실질적으로 상기 반사기의 제 1 초점에 위치된 광원과, 물체 초점이 상기 반사기의 제 2 초점에 근접하게 위치되는 수렴 광학 수단과, 상기 반사기의 제 2 초점 부근에 위치되고 실질적으로 수평방향 상부 에지를 갖는 헤드라이트의 광학 축에 횡방향으로 배향된 제 1 쉴드와, 상기 제 1 쉴드에 실질적으로 평행하지만 상기 광학 수단에 보다 근접하게 위치되도록 상기 광학 축을 따라 편위된 제 2 쉴드를 포함하며, 상기 쉴드는 상기 헤드라이트의 광선에 컷오프를 형성하여 훈색 현상을 제한하며, 상기 제 2 쉴드는 실질적으로 V자 또는 U자 형상으로 횡방향 섹션을 갖는 단일 부재로 조립체를 형성하기 위해서 상기 제 1 쉴드에 고정되며, V자 또는 U자 형상 섹션의 2개의 아암이 상기 2개의 쉴드에 대응하는 것을 특징으로 한다.
종래의 일반적인 수송기기용 전조등에 사용되는 엘이디는 청색 칩에 yellow 형광체가 도포된 봉지재로 봉지하였다.
이에 따라, 도 1 에 도시된 바와 같이, 광원의 렌즈 투과 시 색수차로 인한 색번짐이 발생하였다.
이때, 색수차란 빛이 렌즈를 투과할 때 렌즈의 굴절률이 파장에 의존적임으로 생기는 현상으로서, 파장에 따른 굴절률은 도 2 에 도시된 바와 같다. 즉, 종래에는 광원에서 나온 빛이 컷-오프(cut off) 라인을 통과한 후 렌즈에 입사하게 되는데, 렌즈에서 색수차가 발생하여 색분리 현상이 발생하였다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여, 렌즈에 패턴을 형성하여 색혼합을 수행하였으나, 형성된 패턴에 의해 빛의 손실 및 배광조절에 어려움이 발생하였다.
한국공개특허 제10-2006-0046626호.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 백색 엘이디 대신 청색 또는 UV 엘이디를 광원으로 사용하고, 렌즈의 표면에 형광체 코팅층을 형성함으로써, 색분리 현상을 근본적으로 방지하도록 함에 그 목적이 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 색분리 현상 방지 구조에 관한 것으로서, 광원; 상기 광원을 감싸도록 형성되어, 상기 광원으로부터 생성된 빛을 반사하여, 컷 오프 쉴드로 포커싱(focusing)하는 리플렉터; 상기 리플렉터와 렌즈 사이에 설치되어, 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛의 일부를 반사하는 컷 오프 쉴드; 및 그 자체 또는 표면에 형광체 코팅층 또는 형광체 필름이 형성되어 있으며, 상기 컷 오프 쉴드를 통과하여 입사되는 빛을 평행광으로 변환하여 전방으로 확산시키는 렌즈; 를 포함한다.
또한 상기 광원은, 청색 또는 UV 엘이디인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 리플렉터는, 타원형인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 컷 오프 쉴드는, 컷 오프(cut-off) 라인(line)을 가지고 있어, 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛의 일부를 반사시켜 컷 오프(cut-off) 라인(line) 패턴으로 차단하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 컷 오프 쉴드는, 반사형 또는 셰이드형 인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 렌즈는, 입사된 청색의 일부를 황색으로 변환시킨 후, 청색과 혼합시켜 백색 광으로 변환시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은, 청색 또는 UV 엘이디용 황색 형광체를 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은, 상기 광원에 의해 여기되어 파장변환이 일어남으로써, 상기 광원과 혼합되어 백색 광을 생성하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은, UV 엘이디용 청색, 녹색, 적색 형광체를 혼합하거나, UV 엘이디용 청색, 황색을 혼합하거나, 청색 엘이디용 황색, 적색을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명은 색분리 현상 방지 구조에 관한 것으로서, 광원; 상기 광원을 감싸도록 형성되어, 상기 광원으로부터 생성된 빛을 반사하여, 컷 오프 쉴드로 포커싱(focusing)하는 리플렉터; 상기 리플렉터와 렌즈 사이에 설치되어, 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛의 일부를 반사하는 컷 오프 쉴드; 상기 컷 오프 쉴드를 통과하여 입사되는 빛을 평행광으로 변환하여 전방으로 확산시키는 렌즈; 및 상기 렌즈의 상부 전방 방향으로 삽입된 형광체 코팅층 또는 형광체 필름; 을 포함한다.
또한 상기 광원은, 청색 또는 UV 엘이디인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 리플렉터는, 타원형인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 컷 오프 쉴드는, 컷 오프(cut-off) 라인(line)을 가지고 있어, 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛의 일부를 반사시켜 컷 오프(cut-off) 라인(line) 패턴으로 차단하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 컷 오프 쉴드는, 반사형 또는 셰이드형 인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은, 입사된 청색의 일부를 황색으로 변환시킨 후, 청색과 혼합시켜 백색 광으로 변환시키는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은, 청색 또는 UV 엘이디용 황색 형광체를 이용하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은, 상기 광원에 의해 여기되어 파장변환이 일어남으로써, 상기 광원과 혼합되어 백색 광을 생성하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은, UV 엘이디용 청색, 녹색, 적색 형광체를 혼합하거나, UV 엘이디용 청색, 황색을 혼합하거나, 청색 엘이디용 황색, 적색을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 백색 엘이디 대신 청색 또는 UV 엘이디를 광원으로 사용하고, 렌즈의 표면에 형광체 코팅층을 형성함으로써, 혼색을 위한 렌즈 패턴 형성이 필요치 않으며, 색분리 현상을 근본적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 종래의 일반적인 수송기기용 엘이디 전조등에 관한 구성도.
도 2 는 종래 일반적인 수송기기용 전조등에서 발생하는 색수차를 설명하기 위한 파장에 따른 굴절률을 보이는 그래프.
도 3 은 본 발명에 따른 형광체 코팅층 또는 형광체 필름이 렌즈의 자체 또는 표면에 형성된 색분리 현상 방지 구조에 관한 전체 구성도.
도 4 는 본 발명에 따른 형광체 코팅층 또는 형광체 필름이 렌즈 이후의 커버렌즈의 자체 또는 표면에 형성된 색분리 현상 방지 구조에 관한 전체 구성도.
도 5 는 본 발명에 따른 형광체 코팅층 또는 형광체 필름이 렌즈와 커버렌즈 사이에 형성된 색분리 현상 방지 구조에 관한 전체 구성도.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 색분리 현상 방지 구조 및 이를 이용한 수송기기용 전조등에 관하여 도 3 및 도 5 를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3 은 본 발명에 따른 색분리 현상 방지 구조에 관한 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이 광원(100), 리플렉터(200), 컷 오프 쉴드(300) 및 렌즈(400)를 포함하여 이루어진다.
광원(100)은 청색 또는 UV 엘이디(LED)이다.
본 발명에서는, 백색 엘이디(LED)가 아닌 청색 또는 UV 엘이디(LED)를 광원(100)으로서 사용한다.
리플렉터(200)는 타원형으로서 상기 광원(100)을 감싸도록 형성되어, 광원(100)으로부터 생성된 빛을 반사하여, 컷 오프 쉴드(300)로 포커싱(focusing)한다.
컷 오프 쉴드(300)는 반사형 또는 셰이드(shade)형으로서, 상기 리플렉터(200)와 렌즈(400) 사이에 설치되어, 리플렉터(200)로부터 반사되는 빛의 일부를 반사한다.
구체적으로, 컷 오프 쉴드(300)는 컷 오프(cut-off) 라인(line)을 가지고 있어, 상기 리플렉터(200)로부터 반사되는 빛의 일부를 반사시켜 컷 오프(cut-off) 라인(line) 패턴으로 차단한다.
즉, 컷 오프 쉴드(300)는 상기 리플렉터(200)로부터 입사광의 일부를 차폐하는 것으로, 이를 통해 로우 빔용 패턴 또는 하이 빔용 패턴 등을 형성하도록 제어한다.
렌즈(400)는 상기 컷 오프 쉴드(300)를 통과하여 입사되는 빛을 평행광으로 변환하여 전방으로 확산시킨다.
이때, 렌즈(400)는 그 자체 또는 표면에 형광체 코팅층(410) 또는 형광체 필름(420)이 형성되어 있어, 입사된 청색의 일부를 황색으로 변환시킨 후, 청색과 혼합시켜 백색 광으로 변환시킨다.
여기서, 형광체 코팅층(410) 또는 형광체 필름(420)은, 광원에 의해 여기되어 파장변환이 일어나는 형광체를 이용하여 백색 광으로 변환시킬 수 있는 형광체, 바람직하게 청색 또는 UV 엘이디용 황색 형광체를 사용한다.
즉, 형광체 코팅층(410) 또는 형광체 필름(420)은 광원에 의해 여기되어 파장변환이 일어남으로써, 상기 광원과 혼합되어 백색 광을 생성한다.
한편, 형광체 코팅층(410) 또는 형광체 필름(420)은 UV 엘이디용 청색, 녹색, 적색 형광체를 혼합하거나, UV 엘이디용 청색, 황색을 혼합하거나, 청색 엘이디용 황색, 적색을 혼합하여 사용할 수도 있다.
본 실시예에서, 렌즈(400) 자체 또는 표면에 형광체 코팅층(410)이 형성된 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되지 않는 바, 도 4 에 도시된 바와 같이 전조등에서 렌즈(400) 이후의 커버렌즈(500)의 자체 또는 표면에 형광체 코팅층(410) 또는 형광체 필름(420)이 형성되거나, 도 5 에 도시된 바와 같이 렌즈(400)와 커버렌즈(500) 사이에서 기타 지지 구조물을 통해 형광체 코팅층(410) 및 형광체 구조물(420)이 형성될 수도 있다. 즉, 렌즈(400)의 상부 전방 방향으로 삽입된 것으로 어떤 형태로도 변경 가능하다.
한편, 본 발명에 따른 렌즈(400)는 유리, 및 PMMA, PC 등의 플라스틱 등의 재질일 수 있다.
지금까지 상술한 바와 같은, 본 발명에 따른 색분리 현상 방지 구조는, 광원의 컷 오프 라인 통과에 따른 렌즈 투과 시 발생하던 색수차에 의한 색분리 현상을 제거할 수 있으며, 렌즈에 패턴을 형성하여 색혼합을 수행하지 않아도 되며, 차량과 같은 수송기기용 전조등으로 사용가능한 특징적인 장점을 가진다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
100: 광원 200: 리플렉터
300: 컷 오프 쉴드 400: 렌즈
410: 형광체 코팅층 420: 형광체 필름
500: 커버렌즈

Claims (20)

  1. 광원;
    상기 광원을 감싸도록 형성되어, 상기 광원으로부터 생성된 빛을 반사하여, 컷 오프 쉴드로 포커싱(focusing)하는 리플렉터;
    상기 리플렉터와 렌즈 사이에 설치되어, 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛의 일부를 반사하는 컷 오프 쉴드; 및
    그 자체 또는 표면에 형광체 코팅층 또는 형광체 필름이 형성되어 있으며, 상기 컷 오프 쉴드를 통과하여 입사되는 빛을 평행광으로 변환하여 전방으로 확산시키는 렌즈; 를 포함하는 색분리 현상 방지 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원은,
    청색 또는 UV 엘이디인 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 리플렉터는,
    타원형인 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷 오프 쉴드는,
    컷 오프(cut-off) 라인(line)을 가지고 있어, 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛의 일부를 반사시켜 컷 오프(cut-off) 라인(line) 패턴으로 차단하는 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷 오프 쉴드는,
    반사형 또는 셰이드형 인 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈는,
    입사된 청색의 일부를 황색으로 변환시킨 후, 청색과 혼합시켜 백색 광으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은,
    청색 또는 UV 엘이디용 황색 형광체를 이용하는 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은,
    상기 광원에 의해 여기되어 파장변환이 일어남으로써, 상기 광원과 혼합되어 백색 광을 생성하는 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은,
    UV 엘이디용 청색, 녹색, 적색 형광체를 혼합하거나, UV 엘이디용 청색, 황색을 혼합하거나, 청색 엘이디용 황색, 적색을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지.
  10. 제 1 항의 색분리 현상 방지 구조를 이용한 수송기기용 전조등.
  11. 광원;
    상기 광원을 감싸도록 형성되어, 상기 광원으로부터 생성된 빛을 반사하여, 컷 오프 쉴드로 포커싱(focusing)하는 리플렉터;
    상기 리플렉터와 렌즈 사이에 설치되어, 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛의 일부를 반사하는 컷 오프 쉴드;
    상기 컷 오프 쉴드를 통과하여 입사되는 빛을 평행광으로 변환하여 전방으로 확산시키는 렌즈; 및
    상기 렌즈의 상부 전방 방향으로 삽입된 형광체 코팅층 또는 형광체 필름; 을 포함하는 색분리 현상 방지 구조.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 광원은,
    청색 또는 UV 엘이디인 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 리플렉터는,
    타원형인 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 컷 오프 쉴드는,
    컷 오프(cut-off) 라인(line)을 가지고 있어, 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛의 일부를 반사시켜 컷 오프(cut-off) 라인(line) 패턴으로 차단하는 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 컷 오프 쉴드는,
    반사형 또는 셰이드형 인 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은,
    입사된 청색의 일부를 황색으로 변환시킨 후, 청색과 혼합시켜 백색 광으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은,
    청색 또는 UV 엘이디용 황색 형광체를 이용하는 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  18. 제 11 항에 있어서,
    상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은,
    상기 광원에 의해 여기되어 파장변환이 일어남으로써, 상기 광원과 혼합되어 백색 광을 생성하는 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지 구조.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 형광체 코팅층 또는 형광체 필름은,
    UV 엘이디용 청색, 녹색, 적색 형광체를 혼합하거나, UV 엘이디용 청색, 황색을 혼합하거나, 청색 엘이디용 황색, 적색을 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 색분리 현상 방지.
  20. 제 11 항의 색분리 현상 방지 구조를 이용한 수송기기용 전조등.
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