KR20160089628A - Lamp for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
실시 예는 자동차용 램프에 관한 것이다.An embodiment relates to a lamp for an automobile.
반도체 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.Semiconductor light emitting diodes (LEDs) are a kind of semiconductor devices that convert the electricity to infrared rays or light using the characteristics of compound semiconductors, exchange signals, or use as a light source.
Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체(group Ⅲ-Ⅴ nitride semiconductor)는 물리적 및 화학적 특성으로 인해 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD:Laser Diode) 등 발광 소자의 핵심 소재로 각광을 받고 있다.III-V nitride semiconductors (group III-V nitride semiconductors) are attracting attention as a core material for light emitting devices such as light emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) due to their physical and chemical properties.
이러한 발광 다이오드나 레이져 다이오드는 백열등과 형광등 등의 기존 조명기구에 사용되는 수은(Hg)과 같은 환경 유해물질이 포함되어 있지 않아 우수한 친환경성을 가지며, 긴 수명과 저전력 소비특성 등과 같은 장점이 있기 때문에 기존의 광원들을 대체하고 있다.These light emitting diodes and laser diodes are environmentally friendly because they do not contain environmentally harmful substances such as mercury (Hg) used in existing lighting devices such as incandescent lamps and fluorescent lamps, and have advantages such as long lifetime and low power consumption characteristics Replacing existing light sources.
또한, 발광 소자는 다양한 분야에 적용될 수 있다. 특히, 이러한 발광 소자는 자동차용 헤드 램프(또는 headlight)나 손전등 등 다양한 분야에 폭 넓게 그 적용 범위를 넓혀가고 있다. 이와 같이, 발광 소자를 포함하는 발광 장치는 우수한 광 추출 효율을 가질 것이 요구되고, 소형화 및 경량화, 낮은 제조 비용에 대한 요구도 지속적으로 증가하고 있는 실정이다.Further, the light emitting device can be applied to various fields. Particularly, such a light emitting device has been widely applied to a variety of fields such as a headlight for a car (or a headlight) and a flashlight. As described above, the light emitting device including the light emitting element is required to have excellent light extraction efficiency, and the demand for the downsizing, light weight, and low manufacturing cost is continuously increasing.
발광 소자를 갖는 기존의 자동차용 램프를 이용할 때, 자동차가 달리는 노면에 수막이 형성되어 있을 경우, 램프로부터 방출된 광이 수막에서 전반사를 일으켜 운전자에게 노면의 차선 표시 등이 흐리게 보일 수 있어 안전 운전을 저해할 수 있다.When a conventional automobile lamp having a light emitting element is used, when a water film is formed on a road surface on which an automobile is running, light emitted from the lamp may cause total reflection in the water film, so that the lane mark on the road surface may appear blurry to the driver, . ≪ / RTI >
실시 예는 노면에 수막이 형성된 환경에서 차선 표시등을 운전자에게 명확하게 보여줄 수 있는 자동차용 램프를 제공한다.The embodiment provides an automotive lamp that can clearly show a lane indicator to a driver in an environment in which a water film is formed on a road surface.
실시 예에 의한 자동차용 램프는, 광원; 상기 광원으로부터 방출된 광 중 제1 방향의 제1 편광빔을 반사시키고 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향의 제2 편광빔을 투과시키는 편광부; 상기 편광부에서 반사된 상기 제1 편광빔의 파장을 변환시키는 파장 변환부; 및 상기 광원으로부터 방출된 광이나 상기 파장 변환부에서 파장 변환된 광을 반사시키는 반사부를 포함할 수 있다.An automotive lamp according to an embodiment includes: a light source; A polarizing unit that reflects a first polarized beam in a first direction and transmits a second polarized beam in a second direction perpendicular to the first direction, out of the light emitted from the light source; A wavelength converter for converting a wavelength of the first polarized light beam reflected by the polarizer; And a reflector for reflecting the light emitted from the light source or the wavelength-converted light by the wavelength converter.
예를 들어, 상기 편광부는 상기 제1 편광빔을 반사시키고 상기 제2 편광빔을 투과시키는 편광 빔 스플리터를 포함할 수 있다. 또한, 예를 들어, 상기 편광부는 상기 제1 편광빔을 반사시키고 상기 제2 편광빔을 투과시키는 DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)을 포함할 수 있다.For example, the polarizing portion may include a polarizing beam splitter that reflects the first polarized beam and transmits the second polarized beam. Also, for example, the polarizing portion may include a Dual Brightness Enhancement Film (DBEF) that reflects the first polarized beam and transmits the second polarized beam.
상기 파장 변환부는 상기 제1 편광빔의 파장을 λ/2만큼 변형시키는 반파 플레이트(HWP)를 포함할 수 있다.The wavelength converter may include a half wave plate (HWP) for modifying the wavelength of the first polarized beam by? / 2.
상기 제1 편광빔은 S파에 해당하고, 상기 제2 편광빔은 P파에 해당할 수 있다.The first polarized beam may correspond to an S wave and the second polarized beam may correspond to a P wave.
상기 편광부에서 투과된 광은 상기 자동차의 전방으로 출사될 수 있다.The light transmitted through the polarizing portion can be emitted to the front of the automobile.
상기 편광부와 상기 파장 변환부는 서로 접하여 배치될 수 있다.The polarization unit and the wavelength conversion unit may be disposed in contact with each other.
실시 예에 따른 자동차용 램프는 헤드 라이트로서 편광빔을 출사시킴으로써, 노면이 수막에 의해 덮여있는 상황에서 수막에서 전반사가 일어나지 않아 운전자로 하여금 차선 식별을 명확히 할 수 있도록 도움을 주어, 안전 운전에 기여할 수 있고, 광 출력 효율의 감소를 최소화시킬 수 있다.The automotive lamp according to the embodiment emits a polarized beam as a headlight so that total reflection does not occur in the water film when the road surface is covered with a water film, thereby helping the driver to clearly identify the lane and contributing to safe driving And the reduction of the light output efficiency can be minimized.
도 1은 실시 예에 의한 자동차용 램프의 단면도를 나타낸다.
도 2는 비교 례에 의한 자동차용 램프의 단면도를 나타낸다.
도 3은 자동차용 헤드 램프로부터 방출된 광의 반사를 설명하기 위한 도면이다.1 is a sectional view of an automotive lamp according to an embodiment.
2 is a cross-sectional view of a vehicle lamp according to a comparative example.
3 is a view for explaining reflection of light emitted from a headlamp for an automobile.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to facilitate understanding of the present invention. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.
도 1은 실시 예에 의한 자동차용 램프(100)의 단면도를 나타낸다.1 is a sectional view of an
도 1에 도시된 실시 예에 의한 자동차용 램프(100)는 광원(110), 편광부(120), 파장 변환부(130) 및 반사부(140)를 포함할 수 있다.The
광원(110)은 여기광을 방출하는 역할을 하며, 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode) 또는 레이져 다이오드(LD:Laser Diode) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 실시 예는 광원(110)의 종류에 국한되지 않는다.The
도 1의 경우, 설명의 편의상, 광원(110)이 반사부(140)의 반사면(144)에 접하여 반사부(140)의 안쪽에 배치된 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 비록 도시되지는 않았지만, 반사부(140)를 관통하는 관통 홀이 형성되고, 광원(110)은 반사부(140)의 안쪽이 아니라 반사부(140)의 바깥쪽에 배치될 수도 있다. 이 경우, 광원(110)에서 방출된 광은 관통 홀을 통해 반사부(140)의 안쪽으로 진입할 수 있다.In the case of FIG. 1, the
또한, 광원(110)이 도 1에 도시된 바와 같이 반사부(140)의 안쪽에 배치되되, 다양한 형태로 고정 배치될 수 있으며, 실시 예는 광원(110)의 부착 및 결합 형태에 국한되지 않는다.1, the
편광부(120)는 광원(110)으로부터 방출된 광에서 제1 방향의 제1 편광빔(beam)을 파장 변환부(130) 쪽으로 반사시킬 수 있다. 또한, 편광부(120)는 광원(110)으로부터 방출된 광에서 제1 방향과 수직인 제2 방향의 제2 편광빔을 투과시킬 수도 있다. 이와 같이, 편광부(120)는 편광 분리 기능을 수행할 수 있다.The
여기서, 제1 편광빔은 S파(secondary wave:횡파)에 해당하고, 제2 편광빔은 P파(primary wave: 종파)에 해당할 수 있다. 즉, 편광부(120)는 P파를 투과시키고 S파를 반사시킬 수 있다. 즉, 편광부(120)는 광원(110)에서 출력된 광의 0° 편광인 제2 편광빔을 투과시킬 수 있고, 90° 편광인 제1 편광빔은 반사시킬 수 있다.Here, the first polarized beam may correspond to a S wave and the second polarized beam may correspond to a P wave. That is, the
일 실시 예에 의하면, 편광부(120)는 편광 빔 스플리터(PBS:Polarizing Beam Splitter)로 구현될 수 있다. 편광 빔 스플리터는 제1 편광빔을 반사시키고 제2 편광빔을 투과시킬 수 있다. 이를 위해, 편광 빔 스플리터는 굴절률이 서로 다른 2종류 이상의 물질을 삼각 프리즘의 접착면에 반복적으로 증착하여 복수 층의 코팅막의 형태로 이루어질 수 있다. 편광 빔 스플리터는 대략 400 ㎚ 내지 700 ㎚ 정도의 파장대를 갖는 S파를 반사하도록 구현될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 또한, 편광 빔 스플리터는 다층 편광 필름들로 구현될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.According to one embodiment, the
다른 실시 예에 의하면, 편광부(120)는 DBEF(Dual Brightness Enhancement Film)로 구현될 수도 있다. DBEF는 광원(110)에서 방출된 광에서 제1 편광빔을 반사시키고 제2 편광빔을 투과시킬 수 있다. DBEF는 3M에서 제조된 것으로서 LCD 백라이트로서 활용될 수 있다. DBEF 자체는 공지된 기술이므로, 여기서는 DBEF 자체에 대한 상세한 설명을 생략한다.According to another embodiment, the
한편, 파장 변환부(130)는 편광부(120)에서 반사된 제1 편광빔의 파장을 변환시킬 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 파장 변환부(130)는 반파 플레이트(HWP:Half Wave Plate)로 구현될 수 있다. 반파 플레이트는 편광부(120)에서 반사된 제1 편광빔의 파장을 예를 들어 λ/2(여기서, λ는 파장을 나타낸다.)만큼 변형시킬 수 있다.Meanwhile, the
반사부(140)는 광원(110)으로부터 방출된 광이나 파장 변환부(130)에서 파장 변환된 광을 반사시키는 역할을 수행할 수 있다. 이를 위해, 예를 들어, 반사부(140)는 바디(body)(142) 및 반사면(144)을 포함할 수 있다. 여기서, 바디(142)는 반사면(144)을 지지하는 역할을 수행할 수도 있고, 자동차용 램프(100) 전체를 지지하는 역할을 수행할 수도 있다.The reflection unit 140 may reflect the light emitted from the
바디(142)의 안쪽의 반사면(144)은 광원(110)으로부터 방출된 광을 반사시켜, 반사된 광(실선으로 표기함)이 편광부(120)를 향해 진행할 수 있도록 한다. 또한, 반사면(144)은 파장 변환부(130)에서 파장 변환된 광을 반사시켜, 반사된 광(점선으로 표기함)이 편광부(120)를 향해 진행할 수 있도록 한다.The inner
이를 위해, 반사면(144)은 파라볼릭(parabolic) 단면 형상을 가질 수 있으나, 실시 예는 반사면(144)의 단면 형상에 국한되지 않는다. 만일, 반사면(144)이 파라볼릭 단면 형상을 가질 경우, 광원(110)은 파라볼릭 형상의 반사면(144)의 초점에 가깝게 위치할 수도 있다.To this end, the
또한, 반사부(140)는 광을 반사시키는 역할을 수행할 뿐만 아니라, 광을 빔으로 콜리메이팅(collimating)하는 역할을 수행할 수도 있다.In addition, the reflection unit 140 may function not only to reflect light but also to collimate light into a beam.
전술한 도 1에 예시된 자동차용 램프(100)는 봉합된 형태일 수도 있고 봉합되지 않은 형태일 수도 있다.The
만일, 램프(100)가 봉합된 형태일 경우, 반사부(140)의 바디(142)는 파장 변환부(130)와 접하여 배치되고, 편광부(120)와 파장 변환부(130)는 서로 접하여 배치될 수 있다. 이로써, 반사부(140)와 파장 변환부(130)에 의해 둘러싸인 공간(S)이 밀봉될 수 있다. 즉, 편광부(120)와 파장 변환부(130)는 광원(110)과 반사부(140)를 밀하게 덮도록 배치될 수 있다.The
또는, 램프(100)가 봉합되지 않은 형태일 경우, 도 1에 예시된 바와 달리, 반사부(140)의 바디(142)는 파장 변환부(130)와 이격되어 배치될 수도 있다. 이로써, 반사부(140)와 파장 변환부(130)에 의해 둘러싸인 공간(S)은 밀봉되지 않은 형태를 취할 수도 있다.Alternatively, when the
전술한 실시 예에 의한 자동차용 램프(100)에 의하면, 도 1에 도시된 바와 같이, 광원(110)에서 방출된 광에서 제2 편광빔(실선으로 표기함)은 편광부(120)를 통해 자동차용 램프(100)의 외부로 출사된다. 그러나, 광원(110)에서 방출된 광에서 제1 편광빔(점선으로 표기함)은 편광부(120)를 투과하지 않고 편광부(120)에서 반사된 후, 파장 변환부(130)에서 파장이 변환되어 반사부(140)로 되돌아온다. 이와 같이, 편광부(120)를 투과하지 않은 제1 편광빔이 파장 변환부(130)에서 파장 변환된 후, 반사부(140)에서 반사되어 편광부(120)에서 다시 투과되어 출사될 수 있다. 이로써, 광 출력 효율의 감소가 최소화될 수 있다.1, a second polarized beam (denoted by a solid line) from the light emitted from the
전술한 편광부(120)는 DBEF로 대체될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, DBEF는 도 1에 도시된 편광부(120) 및 파장 변환부(130)의 역할을 대신할 수도 있다.The
도 1에 도시된 자동차용 램프(100)는 자동차의 헤드 램프, 후미등, 경고등, 차폭등 등 다양한 형태로 사용될 수 있다. 만일, 도 1에 도시된 자동차용 램프(100)가 자동차의 헤드 램프로서 사용될 경우, 편광부(120)에서 투과된 제2 편광빔은 자동차의 전방으로 출사될 수 있다.The
이하, 전술한 실시 예에 의한 자동차용 램프(100)와 비교 례에 의한 자동차용 램프를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, an
도 2는 비교 례에 의한 자동차용 램프의 단면도를 나타낸다.2 is a cross-sectional view of a vehicle lamp according to a comparative example.
도 2에 도시된 비교 례에 의한 자동차용 램프는 광원(10), 반사부(40) 및 렌즈(또는, 투명 매체)(50)로 구성될 수 있다. 광원(10)과 반사부(40)는 도 1에 도시된 광원(110) 및 반사부(140)와 각각 동일한 역할을 수행할 수 있으므로 이들(110, 140)에 대한 상세한 설명을 생략한다.The automotive lamp according to the comparative example shown in FIG. 2 may be constituted by the
도 1에 도시된 실시 예에 의한 자동차용 램프(100)와 달리, 도 2에 도시된 비교 례에 의한 자동차용 램프는 파장 변환부(130) 및 편광부(120) 대신에 렌즈(50)를 포함한다. 이러한 구성을 갖는 비교 례에 의한 자동차용 램프의 경우, 광원(110)에서 방출된 광은 반사부(40)에서 반사된 후 렌즈(50)를 통해 출사될 수 있다.Unlike the
도 3은 자동차(200)용 헤드 램프(210)로부터 방출된 광의 반사를 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the reflection of light emitted from the
도 3을 참조하면, 자동차용 헤드 램프(210)가 도 2에 예시된 바와 같이 구현될 경우, 헤드 램프(210)로부터 광은 야간이나 어두운 환경에서 운전자의 시야각을 확보해 준다.Referring to FIG. 3, when the
그러나, 자동차용 헤드 램프(210)가 도 2에 예시된 바와 같이 구현될 경우, 노면(310)이 빗물(320) 등에 의해 젖어 있을 경우, 즉, 노면(310) 상에 수막(320)이 형성된 상황에서, 자동차용 헤드 램프(210)로부터 출사된 광(L1)은 수막(320)에 의해 화살표 방향(L21, L22, L23)으로 전반사될 수 있다. 이러한 전반사된 광은, 노면(310)에 그려진 차선 등을 운전자가 식별하기 어렵게 할 수 있다. 즉, 광이 노면(310) 위에 형성된 수막(320)에 의히 전반사될 경우, 노면(310) 위에 그려진 차선이 운전자에게 흐리게 보일 수 있다.2, when the
반면에, 자동차용 헤드 램프(210)가 도 1에 예시된 바와 같이 구현될 경우, 자동차용 램프(210)는 편광된 제2 편광빔만을 출사시킴으로써, 노면(310) 상의 수막(320)에서 전반사(L21, L22, L23)가 일어나지 않아 노면(310)이 수막(320)에 의해 덮여있는 상황에서도 운전자로 하여금 차선 식별을 쉽게 할 수 있도록 도움을 주어, 안전 운전에 기여할 수 있다.On the other hand, when the
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 투명한 재질의 렌즈(50)를 배치하는 대신에 도 1에 도시된 바와 같이 광이 출사되는 경로 상에 편광부(120)와 파장 변환부(130)를 배치할 경우, 광 출력 효율이 50% 감소할 수도 있다. 이를 개선하기 위해, 실시 예에 의한 자동차용 램프(100)는 편광부(120)로서 편광 빔 스플리터를 채택하고 파장 변환부(130)로서 DBEF를 채택하여, 이러한 광 출력 효율의 감소를 최소화시킬 수 있다.2, instead of disposing the
또한, 노면(310)에 수막(320)이 형성되지 않은 상황에서도, 실시 예에 의한 자동차용 램프(100)는 도 2에 도시된 자동차용 램프에서 광을 방출할 때와 동일한 광의 세기로 야간에 자동차의 진행 방향을 향해 비출 수 있다.Even in the case where the
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
100: 자동차용 램프
110: 광원
120: 편광부
130: 파장 변환부
140: 반사부
142: 바디
144: 반사면
200: 자동차
210: 자동차용 헤드 램프
310: 노면
320: 수막100: Automotive lamp 110: Light source
120: polarization section 130: wavelength conversion section
140: reflector 142: body
144: Reflective surface 200: Automobile
210: Automotive headlamp 310: Road surface
320:
Claims (7)
광원;
상기 광원으로부터 방출된 광 중 제1 방향의 제1 편광빔을 반사시키고 상기 제1 방향과 수직인 제2 방향의 제2 편광빔을 투과시키는 편광부;
상기 편광부에서 반사된 상기 제1 편광빔의 파장을 변환시키는 파장 변환부; 및
상기 광원으로부터 방출된 광이나 상기 파장 변환부에서 파장 변환된 광을 반사시키는 반사부를 포함하는 자동차용 램프.In an automotive lamp,
Light source;
A polarizing unit that reflects a first polarized beam in a first direction and transmits a second polarized beam in a second direction perpendicular to the first direction, out of the light emitted from the light source;
A wavelength converter for converting a wavelength of the first polarized light beam reflected by the polarizer; And
And a reflector for reflecting the light emitted from the light source or the wavelength-converted light by the wavelength converting unit.
상기 제1 편광빔의 파장을 λ/2만큼 변형시키는 반파 플레이트(HWP)를 포함하는 자동차용 램프.The apparatus of claim 1, wherein the wavelength converter
And a half wave plate (HWP) for modifying the wavelength of the first polarized beam by? / 2.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
X091 | Application refused [patent] | ||
AMND | Amendment | ||
X601 | Decision of rejection after re-examination |