KR20160044157A - 차량용 램프 - Google Patents
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Abstract
빛을 발생시키는 광원; 및 상기 광원으로부터 빛이 입사되고, 일부 출사광의 단위 면적당 에너지 밀도가 입사광과 서로 다르게 되도록 형성된 리플랙터;를 포함하는 차량용 램프가 소개된다.
Description
본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광원으로서 레이저를 사용하는 램프에 있어서 형광체의 파손이 발생하더라도 레이저의 누광이 발생되지 않도록 하는 차량용 램프에 관한 것이다.
차량에는 용도, 위치등에 따라 다양한 종류의 램프가 설치되어 있으며, 각각의 램프의 특성에 맞는 광원이 사용되고 있다.
특히 헤드램프에 사용되는 광원에는 할로겐 전구, LED등이 사용되고 있으며 더 나아가서 최근 레이저를 광원으로 사용하고자 하는 연구가 진행되고 있다.
이러한 레이저를 이용한 램프는 레이저를 특정 형광물질에 조사했을 때 발생되는 빛을 이용하여 광원으로서 활용하는데, 레이저의 파장과 레이저가 입사되었을 때 형광체에서 발생되는 파장이 합쳐져 백색 또는 황색의 빛이 구현되며, 레이저를 이용한 램프는 이러한 특성을 이용한 램프 구조를 가지는 것이다.
하지만, 레이저를 이용한 램프 구조는 레이저가 형광체를 직접적으로 조사하고 있는 형태로 되어 있는 바, 형광체에 손상이 발생되어 형광체에 의한 발광이 발생되지 않는 경우 레이저가 외부로 누광되어 외부로 직접 조사될 수 있으며, 이로 인해 상대 차량의 운전자에게 심각한 상해를 입힐 수 있는 위험성이 내재되어 있어 왔던 것이다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 형광체가 파손되거나 기능을 상실하여 레이저가 누광 되더라도, 외부로 직접 조사되는 것을 방지하는 차량용 램프를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 램프는 빛을 발생시키는 광원; 및 상기 광원으로부터 빛이 입사되고, 일부 출사광의 단위 면적당 에너지 밀도가 입사광과 서로 다르게 되도록 형성된 리플랙터;를 포함한다.
상기 리플랙터의 입사광 중 일부를 수용하도록 상기 리플랙터 중 빛이 입사되는 지점에 형성된 수용홀;을 포함할 수 있다.
상기 광원과 리플랙터 사이에는 입사광을 수용하여 광원의 빛과 다른 파장의 빛을 출력하는 형광체가 더 마련될 수 있다.
상기 수용홀에는 상기 형광체에서 출력된 빛은 반사하고 광원의 빛은 투과시키는 필터가 마련될 수 있다.
상기 수용홀에는 입사된 광원의 빛의 일부는 투과시키고 나머지는 확산 반사시키도록 확산재가 삽입될 수 있다.
상기 수용홀의 입구부에는 형광체에서 출력된 빛은 반사하고 광원의 빛을 투과시키는 필터가 마련될 수 있다.
상기 리플랙터에는 입사광이 산란되어 출사되도록 광원의 빛이 입사되는 표면에 미세패턴이 형성될 수 있다.
상기 광원은 레이저 빔을 발생시킬 수 있다.
상기 수용홀은 리플랙터 상에서 상기 레이저 빔이 입사되는 지점에 형성되어 레이저 빔을 수용할 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 램프에 따르면, 형광체의 손상 및 기능상실에 의해 레이저의 누광이 발생되더라도 외부로 직접 조사되는 것이 저지되어 상대 차량의 탑승자를 보호할 수 있다.
또한 누광 되더라도 부분적으로 레이저의 빛이 확산되어 조사되도록 함으로써 형광체 손상 발생시에도 시야를 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 램프의 구성도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 램프의 구성도.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 램프의 구성도.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 차량용 램프의 구성도.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 차량용 램프의 구성도.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 램프의 구성도.
도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 램프의 구성도.
도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 차량용 램프의 구성도.
도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 차량용 램프의 구성도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 램프에 대하여 살펴본다.
본 발명의 제1 내지 제5실시예에 따른 차량용 램프는 빛을 발생시키는 광원(100); 및 상기 광원(100)으로부터 빛이 입사되고, 일부 출사광의 단위 면적당 에너지 밀도가 입사광과 서로 다르게 되도록 형성된 리플랙터(300);를 포함한다.
상기 광원(100)은 레이저 빔을 발생시키는 레이저 다이오드가 됨이 바람직하다. 하지만 반드시 레이저 다이오드가 될 필요는 없으며 레이저와 유사하게 직선의 빔을 생성하는 발광 수단이나 또는 LED등을 이용한 발광 수단도 이용할 수 있을 것이다. 물론, 상기 광원에는 더 다양한 형태의 발광 수단들이 이용될 수 있다.
또한, 상기 광원(100)과 리플랙터(300) 사이에는 입사광을 수용하여 광원(100)의 빛과 다른 파장의 빛을 출력하는 형광체(200)가 더 마련될 수 있다. 상기 형광체(200)는 상기 광원(100)과 함께 모듈화 되어 일체로 결합될 수 있으며, 또는 별도의 구조물을 통해 지지될 수도 있다.
한편, 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 램프의 구성도로서, 도 1a는 정상상태일 경우를, 도 1b는 고장상태일 경우를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 제1실시예에 따른 차량용 램프는 상기 리플랙터(300)의 입사광 중 일부를 수용하도록 상기 리플랙터(300) 중 빛이 입사되는 지점에 형성된 수용홀(310);을 더 포함할 수 있다.
상기 수용홀(310)은 리플랙터(300)를 관통하여 형성됨이 바람직하며, 도 1b에 도시된 바와 같이 리플랙터(300) 상에서 상기 레이저 빔이 입사되는 지점에 형성되어 레이저 빔을 수용할 수 있도록 형성됨이 바람직하다. 즉, 레이저 빔이 광원(100)으로부터 상방으로 수직하게 조사되는 경우, 상기 수용홀(310)은 레이저 빔이 리플랙터(300)를 그대로 관통하여 지나갈 수 있도록 레이저 빔의 이동경로 상에 마련될 수 있는 것이다.
상기 수용홀(310)이 구비됨에 따라 차량의 충돌 또는 임의의 충격 발생 등으로 인해 형광체(200)가 파손되거나 원 위치에서 이탈하게 되어 광원(100)의 레이저 빔이 외부로 누출되는 경우라 하더라도 레이저 빔의 이동경로 상에 상기 수용홀(310)이 형성되어 있기 때문에 리플랙터(300)에 반사되지 않고 그대로 리플랙터(300)의 외부로 빠져나가 버리게 된다. 따라서 레이저 빔의 외부 조사에 의한 인명사고의 발생을 원천적으로 방지할 수 있게 되는 것이다.
하지만 정상상태에서는 도 1a와 같이 형광체(200)에서 발생된 빛이 대부분 리플랙터(300)에 반사되어 전방으로 조사되며, 상기 수용홀(310)에 입사되는 입사광에 있어서만 리플랙터(300)의 외부로 빠져나가게 되는 것이다. 따라서, 상기 수용홀(310)에서 광원(100)으로부터 발생된 빛 에너지의 손실이 발생되며 상기 수용홀(310)로 입사되는 빛의 단위 면적당 에너지 밀도는 입사시와 출사시가 서로 다르게 되는 것이다.
한편, 도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 램프의 구성도로서, 도 2a는 정상상태일 경우를, 도 2b는 고장상태일 경우를 도시한 것이다.
기본적인 구성은 도 1과 유사하나 상기 수용홀(310)에 상기 형광체(200)에서 출력된 빛은 반사하고 광원(100)의 빛은 투과시키는 필터(400)가 더 마련될 수 있다.
상기 필터(400)는 바람직하게는 도 2a와 같이 레이저 빔과 같은 단파장광은 투과시키고 형광체(200)에서 발생되는 빛과 같은 장파장광은 반사시키도록 함으로써 일반적인 상태에서 형광체(200)에서 발생되는 빛이 수용홀(310)을 통해 소멸되는 것을 방지할 수 있으며 에너지 효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다. 하지만 형광체(200)를 투과한 레이저 빔의 파장은 제1실시예에서와 같이 수용홀(310)을 통해 외부로 통과하게 될 수 있고, 또한, 도 2b에 도시된 바와 같이 형광체(200)의 고장이 발생되어 레이저 빔이 누광 되더라도 레이저 빔은 필터(400)를 그냥 통과하여 리플랙터(300)의 외부로 빠져나가게 되는 것이다.
그러므로, 상기 필터(400)를 통해 제1실시예와 비교하여 상기 수용홀(310)에의 입사광과 출사광의 단위 면적당 에너지 밀도 편차를 줄일 수 있고, 동시에 레이저 누광의 위험성으로부터 인명피해 발생을 방지할 수도 있는 것이다.
상기 필터(400)는 수용홀(310) 내에 어느 위치에도 설치될 수 있지만, 리플랙터(300)의표면과 나란하게 되도록 입구부에 설치되어 반사 효율을 높임이 바람직할 것이다.
한편, 도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 차량용 램프의 구성도로서, 도 3a는 정상상태일 경우를, 도 3b는 고장상태일 경우를 도시한 것이다.
도시된 바와 같이 상기 수용홀(310)에는 리플랙터(300)의 입사광 중 일부는 투과시키고 나머지는 확산 반사시키도록 확산재(500)가 삽입될 수 있다.
상기 확산재는 다양한 소재로서 형성될 수 있는데, 예컨데 아크릴 수지 등이 사용될 수도 있고, 유리, 금속 소재들이 혼재된 소재가 사용될 수도 있다.
상기 확산재(500)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 형광체(200)에서 출력된 빛과 레이저 빔에 있어서 일부는 반사시키고 일부는 확산재(500)를 투과하도록 함으로써 확산재(500)에의 입사광과 출사광의 에너지 밀도 차를 발생시키며, 비록 레이저 빔이 일부 반사되어 전방으로 조사되더라도 확산재(500)에 의해 확산된 뒤 반사된 것이기 때문에 단위 면적당 에너지 밀도는 낮아지게 되어 그 위험성은 감소될 수 있다.
한편, 도 4는 본 발명의 제4실시예에 따른 차량용 램프의 구성도로서, 도 4a는 정상상태일 경우를, 도 4b는 고장상태일 경우를 도시한 것이다.
제4실시예는 제2실시예의 필터(400)와 제3실시예의 확산재(500)를 혼합한 것으로서, 상기 수용홀(310)에 확산재(500)를 삽입시키고, 수용홀(310)의 입구부에 상기 필터(400)가 마련된 형태이다.
따라서, 정상상태일 경우에는 형광체(200)에서 발생된 빛이 필터(400)에 반사되어 손실없이 전방으로 조사될 수 있으며, 레이저 빔은 확산재(500)에 의해 일부 반사되어 전방으로 조사되고 나머지는 투과되어 리플랙터(300)의 외부로 빠져나가게 될 수 있다.
상기한 구성을 통해 수용홀(310)에의 입사광과 출사광이 가지는 단위 면적당 에너지 밀도 차를 줄일 수 있고, 광원(100)에서 발생된 빛의 효율성이 높아지게 되는 동시에 레이저 빔 누광에 대한 안전성도 확보할 수 있는 것이다.
한편, 도 5는 본 발명의 제5실시예에 따른 차량용 램프의 구성도로서, 도 5a는 정상상태일 경우를, 도 5b는 고장상태일 경우를 도시한 것이다.
상기 리플랙터(300)에는 입사광이 산란되어 출사되도록 광원의 빛이 입사되는 표면에 미세패턴(600)이 형성될 수 있다.
상기 미세패턴(600)은 상기 수용홀(310)이 형성되어 있는 위치에 형성됨이 바람직하며, 수용홀(310)의 형성 없이 리플랙터(300) 표면에 형성됨이 바람직하다. 또 다른 실시예로는 상기 수용홀(310)을 형성하고 상기 필터(400)와 유사하게 상기 미세패턴(600)이 형성된 패널을 수용홀(310)에 형성할 수도 있을 것이다.
상기 미세패턴(600)은 다수개의 미세 돌기의 형태로 형성될 수 있으며, 그 패턴 형상에 있어서는 특정한 형상에 한정되지 않는다.
또한, 상기 미세패턴(600)은 상기 미세패턴(600)에서 출사되는 레이저 빔의 단위면적당 에너지 밀도가 미세패턴(600)에 입사되는 레이저 빔의 단위면적당 에너지 밀도 보다 낮아지도록 패턴 형상 및 미세 돌기의 수 등을 설정할 수 있다.
상기 미세패턴(600)으로 인해 고장상태에서도 레이저 빔의 확산이 이루어져 단위면적당 에너지 밀도가 낮아지므로 레이저 빔의 위험성을 저감시킬 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량용 램프에 따르면, 형광체의 손상 및 기능상실에 의해 레이저의 누광이 발생되더라도 외부로 직접 조사되는 것이 저지되어 상대 차량의 탑승자를 보호할 수 있다.
또한 누광 되더라도 부분적으로 레이저의 빛이 확산되어 조사되도록 함으로써 형광체 손상 발생시에도 시야를 확보할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 광원 200 : 형광체
300 : 리플랙터 310 : 수용홀
400 : 필터 500 : 확산재
600 : 미세패턴
300 : 리플랙터 310 : 수용홀
400 : 필터 500 : 확산재
600 : 미세패턴
Claims (9)
- 빛을 발생시키는 광원; 및
상기 광원으로부터 빛이 입사되고, 일부 출사광의 단위 면적당 에너지 밀도가 입사광과 서로 다르게 되도록 형성된 리플랙터;를 포함하는 차량용 램프. - 청구항 1에 있어서,
상기 리플랙터의 입사광 중 일부를 수용하도록 상기 리플랙터 중 빛이 입사되는 지점에 형성된 수용홀;을 포함하는 차량용 램프. - 청구항 2에 있어서,
상기 광원과 리플랙터 사이에는 입사광을 수용하여 광원의 빛과 다른 파장의 빛을 출력하는 형광체가 더 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 청구항 3에 있어서,
상기 수용홀에는 상기 형광체에서 출력된 빛은 반사하고 광원의 빛은 투과시키는 필터가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 청구항 3에 있어서,
상기 수용홀에는 입사된 광원의 빛의 일부는 투과시키고 나머지는 확산 반사시키도록 확산재가 삽입된 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 청구항 5에 있어서,
상기 수용홀의 입구부에는 형광체에서 출력된 빛은 반사하고 광원의 빛을 투과시키는 필터가 마련된 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 청구항 1에 있어서,
상기 리플랙터에는 입사광이 산란되어 출사되도록 광원의 빛이 입사되는 표면에 미세패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 청구항 1 내지 7 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 광원은 레이저 빔을 발생시키는 것을 특징으로 하는 차량용 램프. - 청구항 8에 있어서,
상기 수용홀은 리플랙터 상에서 상기 레이저 빔이 입사되는 지점에 형성되어 레이저 빔을 수용하는 것을 특징으로 하는 차량용 램프.
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