KR20160012465A - 차량용 헤드 램프 - Google Patents

차량용 헤드 램프 Download PDF

Info

Publication number
KR20160012465A
KR20160012465A KR1020140093946A KR20140093946A KR20160012465A KR 20160012465 A KR20160012465 A KR 20160012465A KR 1020140093946 A KR1020140093946 A KR 1020140093946A KR 20140093946 A KR20140093946 A KR 20140093946A KR 20160012465 A KR20160012465 A KR 20160012465A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
incident
collimator
port
laser diode
light
Prior art date
Application number
KR1020140093946A
Other languages
English (en)
Inventor
김대곤
Original Assignee
에스엘 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스엘 주식회사 filed Critical 에스엘 주식회사
Priority to KR1020140093946A priority Critical patent/KR20160012465A/ko
Publication of KR20160012465A publication Critical patent/KR20160012465A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/16—Laser light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/322—Optical layout thereof the reflector using total internal reflection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/13—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region
    • F21W2102/135—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region the light having cut-off lines, i.e. clear borderlines between emitted regions and dark regions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2107/00—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles
    • F21W2107/10—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles for land vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프는, 차량의 전방으로 로우빔 패턴을 조사하는 차량용 헤드 램프이며, 제1 레이저 다이오드, 상기 제1 레이저 다이오드로부터 출사되는 빛을 제1 초점으로 집중시켜 상기 로우빔 패턴 중 원방 조사 패턴을 형성하는 제1 콜리메이터, 상기 제1 초점을 후측 초점으로 갖는 제1 출사 렌즈, 제2 레이저 다이오드, 상기 제2 레이더 다이오드로부터 출사되는 빛을 제2 초점 주변으로 분산시켜 상기 로우빔 패턴 중 측방 조사 패턴을 형성하는 제2 콜리메이터 및 상기 제2 초점을 후측 초점으로 갖는 제2 출사 렌즈를 포함한다.

Description

차량용 헤드 램프{A head lamp for vehicles}
본 발명은 차량용 헤드 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 전방으로 로우빔 패턴을 조사하는 차량용 헤드 램프에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 야간 주행시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 위한 조명 기능 및 다른 차량이나 도로 이용자들에게 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한 종류의 차량용 램프를 구비하고 있다.
예를 들어, 헤드 램프 및 포그 램프 등은 주로 조명 기능을 목적으로 하고, 턴 시그널 램프, 테일 램프, 브레이크 램프, 사이드 마커(Side Marker) 등은 주로 신호 기능을 목적으로 한다. 또한, 이러한 차량용 램프는 각 기능을 충분히 발휘하도록 그 설치 기준과 규격에 대해서 법규로 규정되어 있다.
이러한 차량용 램프 중 야간 주행 시 운전자의 전방 시야가 확보되도록 로우 빔 패턴이나 하이 빔 패턴을 형성하는 헤드 램프는 안전 운행을 하는데 있어 매우 중요한 역할을 하고 있다.
헤드 램프의 광원은 할로겐 램프에서 LED(light emitting diode)로 교체되어 가고 있다. 할로겐 램프에 비해 LED는 우수한 전력 효율과, 반영구적인 수명을 갖는 장점으로 고급 차종을 중심으로 헤드 램프의 광원으로 사용되고 있다.
그러나, LED에서 출사되는 빛의 광량은 로우빔 또는 하이빔으로 사용하기에는 다소 부족한 문제가 있다. 이를 극복하기 위해 현재는 복수 개의 LED를 이용해 로우빔 또는 하이빔의 광량을 확보하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 레이저를 로우빔의 광원으로 사용하는 차량용 헤드 램프를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프는, 차량의 전방으로 로우빔 패턴을 조사하는 차량용 헤드 램프이며, 제1 레이저 다이오드, 상기 제1 레이저 다이오드로부터 출사되는 빛을 제1 초점으로 집중시켜 상기 로우빔 패턴 중 원방 조사 패턴을 형성하는 제1 콜리메이터, 상기 제1 초점을 후측 초점으로 갖는 제1 출사 렌즈, 제2 레이저 다이오드, 상기 제2 레이더 다이오드로부터 출사되는 빛을 제2 초점 주변으로 분산시켜 상기 로우빔 패턴 중 측방 조사 패턴을 형성하는 제2 콜리메이터 및 상기 제2 초점을 후측 초점으로 갖는 제2 출사 렌즈를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 콜리메이터는, 상기 제1 레이저 다이오드로부터 출사된 빛이 입사되는 제1 입사구, 상기 제1 입사구와 연통되어 상기 제1 입사구를 통해 입사된 빛이 출사되는 제1 출사구 및 상기 제1 입사구와 상기 제1 출사구 사이에 구비되어 상기 제1 입사구를 통해 입사된 빛을 상기 제1 초점으로 집중시키는 타원형 반사면을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 콜리메이터는, 상기 제1 입사구에 구비되어 상기 제1 레이저 다이오드에서 출사된 레이저 광 중 적어도 일부를 백색광으로 변환하는 제1 형광체를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 출사구의 외곽 라인 중 적어도 일부는 상기 원방 조사 패턴의 컷 오프 라인과 대응하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 초점은 상기 제1 출사구의 외곽 라인에 인접하도록 위치할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 콜리메이터는, 상기 제2 레이저 다이오드로부터 출사된 빛이 입사되는 제2 입사구, 상기 제2 입사구와 연통되어 상기 제2 입사구를 통해 입사된 빛이 출사되는 제2 출사구 및 상기 제2 입사구와 상기 제2 출사구 사이에 구비되어 상기 제2 입사구를 통해 입사된 빛을 상기 제2 초점 주변으로 분산시키는 포물선형 반사면을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 콜리메이터는, 상기 제2 입사구에 구비되어 상기 제2 레이저 다이오드에서 출사된 레이저 광 중 적어도 일부를 백색광으로 변환하는 제2 형광체를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 출사구의 외곽 라인 중 적어도 일부는 상기 측방 조사 패턴의 컷 오프 라인과 대응하도록 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 초점은 상기 제2 출사구의 외곽 라인에 인접하도록 위치할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
LED에 비해 높은 광량의 빛을 출사하는 레이저 다이오드를 로우빔의 광원으로 사용하므로 야간에 차량 전방에 대한 시인성이 향상된다.
또한, LED에 비해 우수한 광 직진성을 갖는 레이저 다이오드를 로우빔의 광원으로 사용하므로 로우빔 조사 거리가 향상된다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프의 제1 광학 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 제1 광학 유닛 중 제1 콜리메이터를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프의 제1 광학 유닛에 의해 조사되는 원방 조사 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 제1 광학 유닛의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프의 제2 광학 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 제2 광학 유닛 중 제2 콜리메이터를 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프의 제2 광학 유닛에 의해 조사되는 측방 조사 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 제2 콜리메이터의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.
도 10은 제2 광학 유닛의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프의 제1 광학 유닛 및 제2 광학 유닛에 의해 조사되는 로우빔 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프(1)는 제1 광학 유닛(10; 110, 111, 120, 130)과 제2 광학 유닛(20; 210, 211, 220, 230)을 포함한다.
제1 광학 유닛(10)과 제2 광학 유닛(20)은 함께 차량의 전방으로 조사되는 로우빔 패턴을 형성한다. 제1 광학 유닛(10)은 로우빔 패턴 중 주로 원거리에 조사되는 원방 조사 패턴을 형성하고, 제2 광학 유닛(20)은 로우빔 패턴 중 주로 근거리에 조사되는 측방 조사 패턴을 형성한다.
이하에서는, 제1 광학 유닛(10)과 제2 광학 유닛(20)에 대해 각각 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프의 제1 광학 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 광학 유닛(10)은 제1 레이저 다이오드(110), 제1 베이스(111), 제1 콜리메이터(120) 및 제1 출사 렌즈(130)를 포함한다.
제1 레이저 다이오드(110)는 레이저 광을 출사하는 광원이다.
제1 베이스(111)는 제1 레이저 다이오드(110)를 지지하는 부재로서, 제1 레이저 다이오드(110)를 구동하기 위한 회로가 인쇄된 기판일 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 베이스(111) 상에는 복수 개의 제1 레이저 다이오드(110)가 구비될 수 있다.
레이저 다이오드는 LED에 비해 우수한 광량 특성을 가지므로, LED를 광원으로 채택하는 헤드 램프에 비해 적은 수의 레이저 다이오드를 사용하여 유사한 광량을 확보할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 레이저 다이오드(110) 및 베이스(111)는 제1 콜리메이터(120)의 하부에 위치한다. 그리고, 제1 레이저 다이오드(110)는 제1 콜리메이터(120)의 제1 입사구(121)를 향해 레이저 광을 출사하도록 배치된다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 출사 렌즈(130)는 제1 콜리메이터(120)의 전방에 위치한다. 제1 레이저 다이오드(110)로부터 출사된 후 제1 콜리메이터(120)를 통과한 빛은 제1 출사 렌즈(130)에 의해 굴절되어 차량의 전방으로 조사된다.
이하에서는, 도 1 및 도 2와 함께 도 3을 참고하여 제1 콜리메이터(120)에 대해 자세하게 설명한다. 도 3은 도 2의 제1 광학 유닛 중 제1 콜리메이터를 도시한 정면도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 콜리메이터(120)는 제1 입사구(121), 제1 출사구(123), 타원형 반사면(122) 및 제1 형광체(124)를 포함한다.
본 실시예의 제1 콜리메이터(120)는 대략 L자 형태로 굴절된 관형 부재이다.
제1 콜리메이터(120)의 일단은 제1 레이저 다이오드(110)로부터 출사된 빛이 입사되는 제1 입사구(121)가 되고 타단은 제1 입사구(121)를 통해 입사된 빛이 출사되는 제1 출사구(123)가 된다. 제1 입사구(121)와 제1 출사구(123)는 상호 연통된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 입사구(121)의 내측에는 제1 형광체(124)가 구비된다. 제1 형광체(124)는 제1 레이저 다이오드(110)로부터 출사된 레이저 광을 백색광으로 변환하여 투과시킨다.
본 실시예에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 형광체(124)가 제1 입사구(121)의 내측에 위치하지만, 제1 형광체(124)는 제1 입사구(121)와 제1 레이저 다이오드(110) 사이에 위치할 수 있다. 또는 제1 형광체(124)는 제1 출사구(123)에 구비될 수도 있다. 또는 제1 형광체(124)는 제1 출사구(123)과 제1 출사 렌즈(130) 사이에 위치할 수도 있다.
한편, 제1 입사구(121)와 제1 출사구(123) 사이에는 타원형 반사면(122)이 위치한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 타원형 반사면(122)은 제1 콜리메이터(120)의 내측면 중 일부일 수 있다. 구체적으로, 타원형 반사면(122)은 도 2를 기준으로 제1 콜리메이터(120)의 내측면 중 상부에 위치하는 내측면 상에 형성될 수 있다. 이 경우, 타원형 반사면(122)은 제1 콜리메이터(120)의 내측면에 광 반사성 물질을 코팅 또는 증착시켜 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 콜리메이터(120)의 내측면에 알루미늄 또는 크롬 등을 코팅 또는 증착될 수 있다.
이를 위해, 제1 콜리메이터(120)의 내측면 상측은 타원형 곡면으로 이루어질 수 있다. 또는, 도 2에 도시된 바와 달리, 제1 입사구(121)와 제1 출사구(123) 사이에 타원형 반사면(122)이 별도 부재로 설치될 수도 있다.
타원형 반사면(122)은 2개의 초점을 갖게 된다. 2개의 초점 중 하나인 제1 초점(F1)은 제1 출사구(123)의 외곽 라인(123a)에 인접하여 위치한다. 그리고 다른 하나의 초점은 복수의 제1 레이저 다이오드(110)에서 출사된 빛이 모이는 지점에 위치한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 복수의 제1 레이저 다이오드(110)에서 출사된 빛이 제1 형광체(124)에서 교차하도록 구성하였으므로, 다른 하나의 초점은 제1 형광체(124)에 인접하여 위치할 수 있다.
복수의 제1 레이저 다이오드(110)에서 출사된 빛이 특정 지점에서 모이지 않거나, 단일의 제1 레이저 다이오드(110)가 사용되는 경우에는, 다른 하나의 초점이 제1 레이저 다이오드(110)가 설치되는 위치에 인접하여 위치할 수 있다.
타원형 반사면(122)의 광학 특성 상, 초점을 통과한 빛은 반사되어 다른 초점으로 진행하게 된다. 따라서, 제1 형광체(124)에서 교차되어 타원형 반사면(122)으로 진행한 빛은 제1 초점(F1)으로 집중된다. 제1 초점(F1)은 타원형 반사면(122)의 초점이며 동시에 제1 출사 렌즈(130)의 후측 초점이다.
제1 초점(F1)은 제1 출사구(123)의 외곽 라인(123a)에 인접하여 위치한다. 구체적으로는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 초점(F1)은 제1 출사구(123)의 외곽 라인(123a)이 제1 초점(F1)을 통과하도록 위치한다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 출사구(123)는 제1 초점(F1)이 위치하는 외곽 라인(123a)의 형상이 로우빔 패턴의 컷 오프 라인(C1; 도 4 참고)과 대응하도록 형성된다.
따라서, 타원형 반사면(122)에 의해 반사되어 제1 초점(F1)으로 집중된 백색광의 일부는 제1 출사구(123)의 외곽 라인(123a)에 의해 차단되고 다른 일부만이 제1 출사구(123)를 통과하여 제1 출사 렌즈(130)로 향하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프의 제1 광학 유닛에 의해 조사되는 원방 조사 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제1 출사 렌즈(130)를 통해 차량의 전방으로 조사되는 빛은 제1 출사구(123)의 외곽 라인(123a)에 의해 컷 오프 라인(C1)이 형성된 원방 조사 패턴(A1)을 형성한다.
제1 레이저 다이오드(110)에서 출사된 빛이 타원형 반사면(122)에 의해 제1 초점(F1)에서 집광되어 제1 출사 렌즈(130)를 통해 차량의 전방으로 조사되므로, 차량의 전방에 조사될 때에도 넓게 퍼지지 않고 도 4에 도시된 바와 같이, 좁은 영역으로 집중된다.
또한, 제1 초점(F1)이 제1 출사 렌즈(130)의 후측 초점에 대응하므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 출사 렌즈(130)를 통과하는 빛(L1)은 대부분 제1 출사 렌즈(130)의 광축에 대략 평행하게 진행하여 차량 전방의 원거리까지 도달하게 된다.
따라서, 제1 광학 유닛(10)을 이용해 로우빔 패턴 중 원방 조사 패턴(A1)을 형성할 수 있다.
한편, 도 5는 제1 광학 유닛의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 실시예에 따른 제1 광학 유닛(10)의 제1 콜리메이터(120)는 제1 입사구(121)와 제1 출사구(123)가 상호 연통된 대략 L자 형태로 굴절된 관형 부재로 구성되었다.
이에 반해, 도 5에 도시된 제1 광학 유닛은 렌즈 타입의 제1 콜리메이터(140)를 포함한다.
본 실시예에 따른 제1 콜리메이터(140)는 대략 L자 형태로 굴절된 형태의 광 투과성 물질로 형성된다.
제1 콜리메이터(140)의 일단은 제1 레이저 다이오드(110)로부터 출사된 빛이 입사되는 제1 입사구(141)가 되고 타단은 제1 입사구(141)를 통해 입사된 빛이 출사되는 제1 출사구(143)가 된다.
제1 입사구(141)와 제1 출사구(143)를 연결하는 제1 콜리메이터(140)의 외측면 중 일부는 타원형으로 형성되어 타원형 반사면(142)이 된다. 그리고, 빛을 반사할 수 있도록 타원형 반사면(142)에 대응하는 제1 콜리메이터(140)의 외측면에는 반사층이 코팅 또는 증착된다.
제1 콜리메이터(140)는 제1 입사구(141) 및 제1 출사구(143)를 제외한 외측면에 반사층을 형성하여 제1 콜리메이터(140)의 내부에서 진행하는 빛이 외부로 유실되는 것을 방지할 수 있다.
도 5에 따른 실시예에서는 제1 콜리메이터(140)가 렌즈 타입으로 형성됨에 따라. 제1 형광체(124)는 제1 콜리메이터(140)의 내부에 위치하지 않고, 제1 입사구(141)와 제1 레이저 다이오드(110) 사이에 위치한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 형광체(124)는 제1 입사구(141)의 외측면과 맞닿도록 구비될 수도 있다. 또는 제1 형광체(124)는 제1 출사구(143)의 외측면에 구비될 수도 있다. 또는 제1 형광체(124)는 제1 출사구(143)과 제1 출사 렌즈(130) 사이에 위치할 수도 있다.
중복 설명을 생략하기 위해 도 1 내지 도 4에서 설명한 실시예와 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하고, 공통되는 부분은 그 설명을 생략한다.
이하에서는, 제2 광학 유닛에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프의 제2 광학 유닛을 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 7은 도 6의 제2 광학 유닛 중 제2 콜리메이터를 도시한 정면도이다.
도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 광학 유닛(20)은 제2 레이저 다이오드(210), 제2 베이스(211), 제2 콜리메이터(220) 및 제2 출사 렌즈(230)를 포함한다.
제2 레이저 다이오드(210), 제2 베이스(211) 및 제2 출사 렌즈(230)는 도 1및 도 2에 도시되었으며 전술한 제1 광학 유닛(10)과 유사하므로 중복 설명을 피하기 위해 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 콜리메이터(220)는 제2 입사구(221), 제2 출사구(223), 포물선형 반사면(222) 및 제2 형광체(224)를 포함한다.
본 실시예의 제2 콜리메이터(220)는 대략 L자 형태로 굴절된 관형 부재이다.
제2 콜리메이터(220)의 일단은 제2 레이저 다이오드(210)로부터 출사된 빛이 입사되는 제2 입사구(221)가 되고 타단은 제2 입사구(221)를 통해 입사된 빛이 출사되는 제2 출사구(223)가 된다. 제2 입사구(221)와 제2 출사구(223)는 상호 연통된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 입사구(221)의 내측에는 제2 형광체(224)가 구비된다. 제2 형광체(224)는 제2 레이저 다이오드(210)로부터 출사된 레이저 광을 백색광으로 변환하여 투과시킨다.
도 6에 도시된 바와 달리, 제2 형광체(224)는 제2 입사구(221)와 제2 레이저 다이오드(210) 사이에 위치할 수 있다. 또는 제2 형광체(224)는 제2 출사구(223)에 구비될 수도 있다. 또는 제2 형광체(224)는 제2 출사구(223)과 제2 출사 렌즈(230) 사이에 위치할 수도 있다.
그리고, 제2 입사구(221)와 제2 출사구(223) 사이에는 포물선형 반사면(222)이 위치한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 제1 콜리메이터(120)과 비교하여, 제1 콜리메이터(120)는 타원형 반사면(122)을 갖는 것에 반해, 제2 콜리메이터(220)는 포물선형 반사면(222)을 갖는다.
포물선형 반사면(222)은 제2 콜리메이터(220)의 내측면 중 일부일 수 있다. 구체적으로, 포물선형 반사면(222)은 도 6를 기준으로 제2 콜리메이터(220)의 내측면 중 상부에 위치하는 내측면 상에 형성될 수 있다. 이 경우, 포물선형 반사면(222)은 제2 콜리메이터(220)의 내측면에 광 반사성 물질을 코팅 또는 증착시켜 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 콜리메이터(220)의 내측면에 알루미늄 또는 크롬 등을 코팅 또는 증착될 수 있다.
이를 위해, 제2 콜리메이터(220)의 내측면 상측은 포물선형 곡면으로 이루어질 수 있다. 또는, 도 6에 도시된 바와 달리, 제2 입사구(221)와 제2 출사구(223) 사이에 포물선형 반사면(222)이 별도 부재로 설치될 수도 있다.
포물선형 반사면(222)은 하나의 초점을 갖게 된다. 포물선형 반사면(222)의 초점은 복수의 제2 레이저 다이오드(210)에서 출사된 빛이 모이는 지점에 위치한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 복수의 제2 레이저 다이오드(210)에서 출사된 빛이 제2 형광체(224)에서 교차하도록 구성하였으므로, 포물선형 반사면(222)의 초점은 제2 형광체(224)에 인접하여 위치할 수 있다.
복수의 제2 레이저 다이오드(210)에서 출사된 빛이 특정 지점에서 모이지 않거나, 단일의 제2 레이저 다이오드(210)가 사용되는 경우에는, 포물선형 반사면(222)의 초점이 제2 레이저 다이오드(210)가 설치되는 위치에 인접하여 위치할 수 있다.
포물선형 반사면(222)의 광학적 특성 상, 초점을 통과한 빛은 반사되어 상호 평행하게 진행하게 된다. 포물선형 반사면(222)은 반사된 빛(L2)이 제2 출사 렌즈(230)의 후측 초점인 제2 초점(F2)의 주변으로 조사되도록 형성된다.
제1 콜리메이터(120)는 타원형 반사면(122)을 구비하여 제1 초점(F1)으로 빛을 집중시켰지만, 제2 콜리메이터(220)는 포물선형 반사면(222)을 구비하여 제2 초점(F2)의 주변으로 빛이 분산되도록 한다.
제2 초점(F2)은 제2 출사구(223)의 외곽 라인(223a)에 인접하여 위치한다. 구체적으로는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 초점(F2)은 제2 출사구(223)의 외곽 라인(223a)이 제2 초점(F2)을 통과하도록 위치할 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 출사구(223)는 제2 초점(F2)이 위치하는 외곽 라인(223a)의 형상이 로우빔 패턴의 컷 오프 라인(C2; 도 9 참고)과 대응하도록 형성된다.
따라서, 포물선형 반사면(222)에 의해 반사되어 제2 초점(F2)의 주변으로 조사된 백색광의 일부는 제2 출사구(223)의 외곽 라인(223a)에 의해 차단되고 다른 일부만이 제2 출사구(223)를 통과하여 제2 출사 렌즈(230)로 향하게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프의 제2 광학 유닛에 의해 조사되는 측방 조사 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제2 출사 렌즈(230)를 통해 차량의 전방으로 조사되는 빛은 제2 출사구(223)의 외곽 라인(223a)에 의해 컷 오프 라인(C2)이 형성된 측방 조사 패턴(A2)을 형성한다.
제2 레이저 다이오드(210)에서 출사된 빛이 포물선형 반사면(222)에 의해 제2 초점(F2)의 주변으로 대략 평행하게 분산되어 제2 출사 렌즈(230)를 통해 차량의 전방으로 조사되므로, 도 8에 도시된 바와 같이, 차량의 전방으로 넓은 영역에 걸쳐 조사된다.
또한, 제2 초점(F2)이 제2 출사 렌즈(230)의 후측 초점에 대응하므로, 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 출사 렌즈(230)를 통과하는 빛(L2) 중 제2 초점(F2)을 통과하는 빛은 컷 오프 라인(C2)을 형성하며 제2 출사 렌즈(230)의 광축에 대략 평행하게 진행하고, 제2 출사 렌즈(230)를 통과하는 빛(L2) 중 제2 초점(F2)의 상부를 통과하는 빛은 제2 출사 렌즈(230)를 통과하며 하방으로 굴절되어 차량 전방의 근거리에 조사된다.
따라서, 제2 광학 유닛(20)을 이용해 로우빔 패턴 중 측방 조사 패턴(A2)을 형성할 수 있다.
한편, 도 9는 제2 콜리메이터의 다른 실시예를 도시한 정면도이다.
도 1 및 도 7에는 제2 출사구(223)가 사각형의 형상을 갖는 실시예를 도시하였으나, 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 콜리메이터(220')의 제2 출사구(223') 및 외곽 라인(223a')은 원형 또는 타원형의 형상을 갖도록 형성될 수도 있다. 제2 출사구의 형상은 측방 조사 패턴(A2)의 컷오프 라인(C2)의 형상 및/또는 측방 조사 패턴(A2)의 형상에 따라 다양한 형태로 설계될 수 있다.
한편, 도 10은 제2 광학 유닛의 다른 실시예를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 실시예에 따른 제2 광학 유닛(20)의 제2 콜리메이터(220)는 제2 입사구(221)와 제2 출사구(223)가 상호 연통된 대략 L자 형태로 굴절된 관형 부재로 구성되었다.
이에 반해, 도 10에 도시된 제2 광학 유닛은 렌즈 타입의 제2 콜리메이터(240)를 포함한다.
본 실시예에 따른 제2 콜리메이터(240)는 대략 L자 형태로 굴절된 형태의 광 투과성 물질로 형성된다.
제2 콜리메이터(240)의 일단은 제2 레이저 다이오드(210)로부터 출사된 빛이 입사되는 제2 입사구(241)가 되고 타단은 제2 입사구(241)를 통해 입사된 빛이 출사되는 제2 출사구(243)가 된다.
제2 입사구(241)와 제2 출사구(243)를 연결하는 제2 콜리메이터(240)의 외측면 중 일부는 포물선형으로 형성되어 포물선형 반사면(242)이 된다. 그리고, 빛을 반사할 수 있도록 포물선형 반사면(242)에 대응하는 제2 콜리메이터(240)의 외측면에는 반사층이 코팅 또는 증착된다.
제2 콜리메이터(240)는 제2 입사구(241) 및 제2 출사구(243)를 제외한 외측면에 반사층을 형성하여 제2 콜리메이터(240)의 내부에서 진행하는 빛이 외부로 유실되는 것을 방지할 수 있다.
도 10에 따른 실시예에서는 제2 콜리메이터(240)가 렌즈 타입으로 형성됨에 따라. 제2 형광체(224)는 제2 콜리메이터(240)의 내부에 위치하지 않고, 제2 입사구(241)와 제2 레이저 다이오드(210) 사이에 위치한다. 도 10에 도시된 바와 같이, 제2 형광체(224)는 제2 입사구(241)의 외측면과 맞닿도록 구비될 수도 있다. 또는 제2 형광체(224)는 제2 출사구(243)의 외측면에 구비될 수도 있다. 또는 제2 형광체(224)는 제2 출사구(243)과 제2 출사 렌즈(230) 사이에 위치할 수도 있다.
중복 설명을 생략하기 위해 도 6 및 도 7에서 설명한 실시예와 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하고, 공통되는 부분은 그 설명을 생략한다.
한편, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프의 제1 광학 유닛 및 제2 광학 유닛에 의해 조사되는 로우빔 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드 램프(1)는 제1 광학 유닛(10)과 제2 광학 유닛(20)으로부터 조사되는 빛에 의해 도 11에 도시된 바와 같은 로우빔 패턴(A1, A2)을 형성한다.
전술한 바와 같이, 제1 광학 유닛(10)으로부터 조사된 빛(L1)은 차량 전방의 원거리까지 도달하는 원방 조사 패턴(A1)을 형성하고, 제2 광학 유닛(20)으로부터 조사된 빛(L2)는 차량 전방의 근거리를 비추는 측방 조사 패턴(A2)을 형성한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 차량용 헤드 램프 10: 제1 광학 유닛
20: 제2 광학 유닛 110: 제1 레이저 다이오드
111: 제1 베이스 120, 140: 제1 콜리메이터
121, 141: 제1 입사구 122, 142: 타원형 반사면
123, 143: 제1 출사구 124: 제1 형광체
130: 제1 출사 렌즈 210: 제2 레이저 다이오드
211: 제2 베이스 220, 240: 제2 콜리메이터
221, 241: 제2 입사구 222, 242: 포물선형 반사면
223, 243: 제2 출사구 224: 제2 형광체
230: 제2 출사 렌즈 A1: 원방 조사 패턴
A2: 측방 조사 패턴 C1, C2: 컷 오프 라인
F1: 제1 초점 F2: 제2 초점

Claims (9)

  1. 차량의 전방으로 로우빔 패턴을 조사하는 차량용 헤드 램프에 있어서,
    제1 레이저 다이오드;
    상기 제1 레이저 다이오드로부터 출사되는 빛을 제1 초점으로 집중시켜 상기 로우빔 패턴 중 원방 조사 패턴을 형성하는 제1 콜리메이터;
    상기 제1 초점을 후측 초점으로 갖는 제1 출사 렌즈;
    제2 레이저 다이오드;
    상기 제2 레이더 다이오드로부터 출사되는 빛을 제2 초점 주변으로 분산시켜 상기 로우빔 패턴 중 측방 조사 패턴을 형성하는 제2 콜리메이터; 및
    상기 제2 초점을 후측 초점으로 갖는 제2 출사 렌즈를 포함하는, 차량용 헤드 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 콜리메이터는,
    상기 제1 레이저 다이오드로부터 출사된 빛이 입사되는 제1 입사구;
    상기 제1 입사구와 연통되어 상기 제1 입사구를 통해 입사된 빛이 출사되는 제1 출사구 및
    상기 제1 입사구와 상기 제1 출사구 사이에 구비되어 상기 제1 입사구를 통해 입사된 빛을 상기 제1 초점으로 집중시키는 타원형 반사면을 포함하는, 차량용 헤드 램프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 콜리메이터는, 상기 제1 입사구에 구비되어 상기 제1 레이저 다이오드에서 출사된 레이저 광 중 적어도 일부를 백색광으로 변환하는 제1 형광체를 더 포함하는, 차량용 헤드 램프.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 출사구의 외곽 라인 중 적어도 일부는 상기 원방 조사 패턴의 컷 오프 라인과 대응하도록 형성되는, 차량용 헤드 램프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 초점은 상기 제1 출사구의 외곽 라인에 인접하도록 위치되는, 차량용 헤드 램프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 콜리메이터는,
    상기 제2 레이저 다이오드로부터 출사된 빛이 입사되는 제2 입사구;
    상기 제2 입사구와 연통되어 상기 제2 입사구를 통해 입사된 빛이 출사되는 제2 출사구 및
    상기 제2 입사구와 상기 제2 출사구 사이에 구비되어 상기 제2 입사구를 통해 입사된 빛을 상기 제2 초점 주변으로 분산시키는 포물선형 반사면을 포함하는, 차량용 헤드 램프.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 콜리메이터는, 상기 제2 입사구에 구비되어 상기 제2 레이저 다이오드에서 출사된 레이저 광 중 적어도 일부를 백색광으로 변환하는 제2 형광체를 더 포함하는, 차량용 헤드 램프.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 출사구의 외곽 라인 중 적어도 일부는 상기 측방 조사 패턴의 컷 오프 라인과 대응하도록 형성되는, 차량용 헤드 램프.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 초점은 상기 제2 출사구의 외곽 라인에 인접하도록 위치되는, 차량용 헤드 램프.
KR1020140093946A 2014-07-24 2014-07-24 차량용 헤드 램프 KR20160012465A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140093946A KR20160012465A (ko) 2014-07-24 2014-07-24 차량용 헤드 램프

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140093946A KR20160012465A (ko) 2014-07-24 2014-07-24 차량용 헤드 램프

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160012465A true KR20160012465A (ko) 2016-02-03

Family

ID=55355499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140093946A KR20160012465A (ko) 2014-07-24 2014-07-24 차량용 헤드 램프

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160012465A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180077976A (ko) * 2016-12-29 2018-07-09 에스엘 주식회사 차량용 램프
CN118031152A (zh) * 2024-04-15 2024-05-14 常州星宇车灯股份有限公司 提升点亮均匀性的光学系统及使用其的车灯及车辆

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180077976A (ko) * 2016-12-29 2018-07-09 에스엘 주식회사 차량용 램프
CN118031152A (zh) * 2024-04-15 2024-05-14 常州星宇车灯股份有限公司 提升点亮均匀性的光学系统及使用其的车灯及车辆

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6506885B2 (ja) 自動車両用投光装置の照明装置
CN102865539B (zh) 车辆用前照灯
JP3213575U (ja) 照明構造
JP2015149158A (ja) 車両用灯具
JP2008251243A (ja) 車輌用前照灯の灯具ユニット
JP2013546145A (ja) Ｌｅｄランプモジュール
CZ305372B6 (cs) Světlomet motorového vozidla
JP2015173095A (ja) 照明装置および照明装置を有する自動車
US11168860B1 (en) Automotive lamp
KR20160012470A (ko) 차량용 헤드 램프
JP2013062147A (ja) 車両用灯具ユニット
KR102099792B1 (ko) 차량용 헤드 램프
KR20150009675A (ko) 차량용 헤드램프
KR101600564B1 (ko) 차량용 램프
KR20160012465A (ko) 차량용 헤드 램프
KR20150048353A (ko) 차량용 조명장치
KR101342060B1 (ko) 차량용 램프 어셈블리
JP2015146270A (ja) 車両用灯具
KR20150068141A (ko) 차량용 헤드 램프
KR101682194B1 (ko) 차량용 램프
KR101500387B1 (ko) 헤드 라이트 모듈
JP6465940B2 (ja) 照明構造とその配光方法
KR101917209B1 (ko) 차량용 램프
KR102002029B1 (ko) 차량용 램프
KR20150068118A (ko) 차량용 헤드 램프

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal