KR20170080277A - 차량용 램프 및 광 조사 방법 - Google Patents

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KR20170080277A
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윤성욱
김민근
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에스엘 주식회사
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Abstract

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는, 차량의 진행 방향으로 광을 조사하는 헤드 램프에 있어서, 제1 광을 방출하는 광원; 상기 광원으로부터 방출된 제1 광이 입사하면 제2 광을 발생시키되, 일부의 제2 광은 투과시키고 나머지 일부의 제2 광은 반사하는 투과형 형광체; 상기 제2 광 중에 상기 투과형 형광체를 투과한 투과광을 투사시켜, 차량의 외부로 광을 조사하는 렌즈; 및 상기 제2 광 중에 상기 투과형 형광체로부터 반사된 반사광이 입사하면, 상기 반사광을 다시 반사하여 상기 차량의 외부의 방향으로 상기 반사광의 광로를 변경하는 리플렉터를 포함한다.

Description

차량용 램프 및 광 조사 방법{Lamp For Vehicles And The Method For Light Irradiation}
본 발명은 차량용 램프 및 광 조사 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광원에서 방출된 광이 투과형 형광체를 투과하면 일부 투과하지 못하는 광이 존재하는데, 이를 차량의 외부로 조사하여 광량의 감소를 방지할 수 있는 차량용 램프 및 광 조사 방법 에 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.
최근에는 차량용 램프의 광원으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)를 이용하고, 광원으로부터 발생된 레이저 광을 형광체에 조사함으로써, 형광체의 여기로 인해 발생하는 광을 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있다.
이 때, 레이저 다이오드는 높은 휘도와 강한 지향성으로 인해 광의 손실 없이 집광이 용이하기 때문에 발광 다이오드에 비하여 고휘도이면서도 선명한 광을 얻을 수 있다.
한편, 일반적으로 레이저 광을 광원으로 사용하는 차량용 램프는 필요에 따라 레이저 광에 의해 여기되어 소정 색상의 광을 발생시키는 형광체를 사용한다. 이러한 형광체를 투과형 형광체로 사용하게 되면, 광원에서 방출된 광이 상기 투과형 형광체를 대부분 투과하면서 소정 색상의 광이 발생한다. 그러나, 모든 광이 투과형 형광체를 투과하는 것이 아니고, 일부의 광은 투과형 형광체에서 반사된다.
이러한 반사되는 일부의 광은 차량용 램프 내부에서 흡수되고, 그로 인하여 처음 광원에서 방출된 광량보다 차량의 외부로 조사되는 광량이 감소하게 된다. 따라서 차량용 램프 내부에서 흡수되는 광량을 감소시켜 광 효율을 개선시키는 방안이 요구되고 있다.
한국특허등록 제1496858호 한국공개공보 제2015-0012496호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 광원에서 방출된 광이 투과형 형광체를 투과하면 일부 투과하지 못하는 광이 존재하는데, 이를 차량의 외부로 조사하여 광량의 감소를 방지할 수 있는 차량용 램프 및 광 조사 방법을 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 램프는, 차량의 진행 방향으로 광을 조사하는 헤드 램프에 있어서, 제1 광을 방출하는 광원; 상기 광원으로부터 방출된 제1 광이 입사하면 제2 광을 발생시키되, 일부의 제2 광은 투과시키고 나머지 일부의 제2 광은 반사하는 투과형 형광체; 상기 제2 광 중에 상기 투과형 형광체를 투과한 투과광을 투사시켜, 차량의 외부로 광을 조사하는 렌즈; 및 상기 제2 광 중에 상기 투과형 형광체로부터 반사된 반사광이 입사하면, 상기 반사광을 다시 반사하여 상기 차량의 외부의 방향으로 상기 반사광의 광로를 변경하는 리플렉터를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 광 조사 방법은, 차량의 진행 방향으로 광을 조사하는 헤드 램프에 있어서, 광원에서 제1 광을 방출하는 단계; 상기 광원으로부터 방출된 제1 광이 투과형 형광체로 입사하는 단계; 상기 투과형 형광체가 상기 제1 광에 의해 여기되어 제2 광을 발생시키되, 일부의 제2 광은 투과시키고 제2 광은 반사하는 단계; 및 렌즈가 상기 제2 광 중에 상기 투과형 형광체를 투과한 투과광을 투사시켜, 상기 차량의 외부로 조사하는 단계; 리플렉터가 상기 제2 광 중에 상기 투과형 형광체로부터 반사된 반사광을 다시 반사하여 상기 차량의 외부의 방향으로 상기 반사광의 광로를 변경하는 단계를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
차량용 램프에서 광원에서 방출된 광이 투과형 형광체를 투과하게 되면 일부 투과하지 못하는 광이 존재하는데, 이를 차량의 외부로 조사함으로써 광량의 감소를 방지할 수 있고, 동일한 밝기의 광량을 조사하는데 광원에서 방출되는 광을 감소시킬 수 있으므로 전력을 절감할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 램프(1)를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 램프(1)를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 램프(1)를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 램프(1)를 나타낸 개략도이다.
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.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 램프(1)를 나타낸 개략도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 광원(11), 형광체, 리플렉터(13), 렌즈(14)를 포함한다.
광원(11)은 제1 광(15)을 방출한다. 차량용 램프(1)의 광원(11)으로는 종래에는 할로겐 램프나 가스방적식 램프가 주로 사용되었다. 그러나, 최근에는 전력소모가 적으면서 밝기가 뛰어난 LED(Light Emitting Diode)를 광원(11)으로 많이 사용하고 있고, 나아가 직진성 및 집광성이 뛰어난 레이저 다이오드가 광원(11)으로 사용되는 기술에 대하여 연구가 최근 활발히 진행 중이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 광원(11)은 형광체를 여기시키는 여기 광원(11)으로서 레이저 광을 발생시키는 레이저 다이오드가 사용될 수 있다. 그러나 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 할로겐 램프 또는 LED 램프와 같이 다양한 종류의 램프를 사용할 수 있다. 그리고 발명의 제2 실시예에 따른 광원(11)이 방출시키는 제1 광(15)은 440nm~490nm의 파장 범위에 피크 파장을 가지는 청색의 레이저 광인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. 그러나 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 제1 광(15)의 색상은 적색, 녹색 등과 같이 차량용 램프(1)에서 요구하는 광의 색상이나 형광체의 여기를 통해 발생시키고자 하는 광의 색상에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
형광체는 광원(11)으로부터 방출된 제1 광(15)에 의해 여기되어 소정 색상의 제2 광(16)을 발생시킨다. 형광체는 광원(11)으로부터 방출된 제1 광(15)의 색상에 따라, 상기 제1 광(15)에 의해 여기되어 발생되는 제2 광(16)의 파장을 다르게 구성할 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 본 발명의 차량용 램프(1)가 백색광이 요구되고, 광원(11)으로부터 발생되는 제1 광(15)의 파장이 440nm~490nm의 파장 범위의 피크 파장을 가지는 청색의 광인 경우, 형광체는 청색광에 의해 여기되어 560nm~590nm의 파장 범위의 피크 파장을 가지는 황색광을 방출할 수 있다. 상기 제1 광(15)의 청색과, 제1 광(15)에 의해 여기 되어 발생한 제2 광(16)의 황색 빛이 혼색됨에 따라 차량용 램프(1)로부터 백색광이 조사될 수 있다. 여기서 본 발명의 제1 실시예에 따른 형광체는 황색 형광체이기 위해서 YAG계의 물질을 포함한다.
형광체는 YAG계, TAG계, 황화물계, 실리케이트계, 알루미네이트계, 질화물계, 카바이드계, 니트리도실리케이트계, 붕산염계, 불화물계, 인산염계 등의 공지된 물질을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 형광체는 차량용 램프(1)로 사용되기 위하여 일반적으로 백색광을 발생시키기 위해 황색 형광체인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다. 그러나 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 형광체는 청색, 녹색 및 적색 등과 같이 차량용 램프(1)의 용도에 따라 요구되는 광의 색상에 따라 광원(11)의 색상 및 형광체로부터 발생되는 광의 색상은 다양하게 변경될 수 있다.
형광체에는 입사되는 광에 의해 여기되어 발생되는 광이 투과되어 진행하는 투과형 형광체(12), 상기 발생되는 광이 반사되어 진행하는 반사형 형광체가 있다. 투과형 형광체(12)는 레이저 광을 흡수하고 형광체에 대응하는 색상의 광이 투과되어 진행되도록 하고, 반사형 형광체는 형광체의 일측에 반사면 등을 형성함으로써 형광체로부터 발생된 광이 반사되어 진행할 수 있도록 할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 형광체는 투과형 형광체(12)를 사용한다.
일반적으로 반사형 형광체의 경우에는 모든 입사광이 입사된 면을 반사면으로 하여 반사된다. 그러나 일반적으로 투과형 형광체(12)의 경우에는 모든 입사광이 입사된 면의 대향하는 면을 투과면으로 하여 투과되지는 않는다. 즉, 투과형 형광체(12)에서는 입사광이 입사되면 일부의 입사광은 투과면을 통하여 투과되나, 일부의 입사광은 투과되지 못하고 반사될 수도 있다. 이는 투과형 형광체(12)를 구성하는 물질의 입자, 즉 원자 또는 분자들이 광의 진행을 방해하기 때문이다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제2 광(16) 중에 일부 반사된 제2 광(16b)은 차량용 램프(1)의 내부에 흡수되어 소멸된다. 그리고 제2 광(16) 중에 일부 투과된 제2 광(16a)만이 차량의 외부로 조사된다. 따라서 제1 광(15)이 광원(11)으로부터 방출된 후, 투과형 형광체(12)를 투과하여 제2 광(16)이 차량 외부로 조사되면, 상기 제2 광(16)의 광량은 제1 광(15)의 광량보다 감소한다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 반사된 제2 광(16b)을 활용하여 전체 제2 광(16)의 광량을 보전한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 투과형 형광체(12)는 DMD(Digital Micro-mirror Device)일 수 있다. DMD는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 기술을 이용해서 형성된 장치로써, 단일의 기판상에 광학 소자의 일종인 복수의 마이크로 미러(Micro-mirror)가 매트릭스상에 배열된 이차원 화상 형성 장치이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 램프(1)에 포함된 광원(11)으로부터 방출된 제1 광(15)이 투과형 형광체(12)에 입사되면, 투과형 형광체(12)에 의해 입사되어 제2 광(16)이 된 후, 일부는 투과형 형광체(12)를 투과하고, 일부는 투과형 형광체(12)로부터 반사된다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 투과형 형광체(12)가 DMD라면, 상기 반사된 제2 광(16b)은 DMD의 반사면에 의해 반사됨으로써 광로가 변경된다. 그러나, 복수의 마이크로 미러의 반사각이 각각 상이하므로 리플렉터(13)로 입사되는 광과 입사되지 않는 광이 존재한다. 이러한 방법을 이용하여 차량의 외부로 조사된 광의 패턴에 특별한 표시를 하는 것이 가능하다. 다만, 이에 제한되지 않고 투과형 형광체(12)는 제2 광(16)을 투과할 수 있다면 다양한 형태로 형성될 수 있다.
리플렉터(13)는 반사된 제2 광(16b)이 입사하면, 상기 반사된 제2 광(16b)을 다시 반사하는 반사면을 포함한다. 반사면은 알루미늄, 크롬, 황산 바륨 등과 같은 반사율이 높은 재질이 증착 공정을 통해 형성된 반사층을 포함할 수 있다. 반사층의 재질은 상기 기술한 재질에 한정되지 않고 높은 반사율을 가지는 다양한 재질이 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 적어도 하나의 리플렉터(13)를 포함할 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 리플렉터(13)를 포함한다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면 도 1에 도시된 바와 같이, 광원(11)으로부터 방출된 제1 광(15)은 투과형 형광체(12)로 입사되어 제2 광(16)이 된 후, 일부는 투과형 형광체(12)를 투과하고, 일부는 투과형 형광체(12)로부터 반사된다. 투과형 형광체(12)로부터 반사된 제2 광(16b)은 도 1에 도시된 바와 같이 리플렉터(13)로 입사한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 리플렉터(13)는 도 1에 도시된 바와 같이 광원(11)의 상방에 배치되는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않고 다양한 위치에 배치될 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 광(15)이 투과형 형광체(12)에 입사하면, 투과형 형광체(12)는 반사된 제2 광(16b)이 리플렉터(13)로 입사하도록 반사된 제2 광(16b)을 반사시켜야 한다. 따라서 리플렉터(13)가 배치된 위치에 따라, 상기 투과형 형광체(12)는 반사된 제2 광(16b)의 반사각이 리플렉터(13)를 향하도록 조절되어 배치된다.
상기 반사된 제2 광(16b)이 리플렉터(13)로 입사하면, 리플렉터(13)는 이를 다시 반사하여 차량의 외부로 조사한다. 이 때, 상기 리플렉터(13)의 배치에 따라 차량의 외부로 조사되는 광의 패턴이 다양한 모양으로 형성될 수 있다.
렌즈(14)는 광원(11)으로부터 방출된 광을 차량의 외부로 조사한다. 본 발명의 제1 실시예에 따르면 도 1에 도시된 바와 같이, 광원(11)으로부터 방출된 제1 광(15)은 투과형 형광체(12)로 입사되어 제2 광(16)이 된 후, 일부는 투과형 형광체(12)를 투과하고, 일부는 투과형 형광체(12)로부터 반사된다. 그리고 상기 투과된 제2 광(16a)이 렌즈(14)를 투사한다. 렌즈(14)를 투사하여 차량의 외부로 조사된 상기 투과된 제2 광(16a)은, 상기 렌즈(14)에 의해 집광 또는 산광이 되어 일정한 광 패턴을 형성한다. 한편, 본 발명의 제1 실시예에 따르면 투과형 형광체(12)에서 반사된 제2 광(16b)은 렌즈(14)를 투사하지 않는다. 다만, 상기 반사된 제2 광(16b)의 광로에는 차량용 램프(1)를 덮는 덮개(미도시)가 배치된다. 덮개는 광을 투과시킬 수 있는 투명체로 제조되는데, 일반적으로 렌즈(14)와 같이 투사된 광을 집광 또는 산광시키지 않는다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 반사된 제2 광(16b)은 상기 덮개(미도시)를 투사하며, 집광 또는 산광되지는 않으나 차량의 외부로 조사되어 상기 투과된 제2 광(16a)이 형성한 광 패턴에 광량을 보강한다. 렌즈(14)는 비구면 렌즈로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 구면 렌즈를 비롯하여 다양한 종류의 렌즈(14)로 이루어질 수 있다.
상기와 같은 방법을 이용하여 반사된 제2 광(16b)을 재활용함으로써, 제2 광(16)의 광량이 감소하지 않고 광 효율을 증대시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 램프(1)를 나타낸 개략도이다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전술한 제1 실시예와 달리 반사된 제2 광(16b)의 광로에 렌즈(14)가 추가로 배치된 것을 알 수 있다. 본 발명의 제2 실시예에서 전술한 제1 실시예와 동일한 구성 요소는 동일한 역할을 하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서, 본 발명의 제2 실시예에서는 광원(11)으로부터 방출된 제1 광(15)이 투과형 형광체(12)로 입사하여 제2 광(16)이 발생된다. 이 때, 일부는 투과된 제2 광(16a), 일부는 반사된 제2 광(16b)이 되고, 상기 투과된 제2 광(16a)은 렌즈(14)를 투사하여 차량의 외부로 조사된다. 그리고 상기 반사된 제2 광(16b)은 리플렉터(13)에 의해 반사되고 또 다른 렌즈(14)를 투사하여 차량의 외부로 조사된다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 도 2에 도시된 바와 같이 두 개의 렌즈(14)를 포함한다. 이 때, 광원(11) 및 투과형 형광체(12)와 동일한 선상에 배치된 렌즈(14)를 제1 렌즈(14a), 리플렉터(13)로부터 반사된 제2 광(16b)을 차량의 외부로 조사하는 렌즈(14)를 제2 렌즈(14b)라 지칭한다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면 도 2에 도시된 바와 같이, 광원(11)으로부터 방출된 제1 광(15)은 투과형 형광체(12)에 입사되어 제2 광(16)이 된 후, 일부는 투과형 형광체(12)를 투과하고, 일부는 투과형 형광체(12)로부터 반사된다. 상기 투과된 제2 광(16a)은 제1 렌즈(14a)를 투사한다. 제1 렌즈(14a)를 투사하여 차량의 외부로 조사된 상기 투과된 제2 광(16a)은, 상기 제1 렌즈(14a)에 의해 집광 또는 산광이 되어 일정한 광 패턴을 형성한다. 한편, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 투과형 형광체(12)에서 반사된 제2 광(16b)은 리플렉터(13)에 의해 반사된 후 제2 렌즈(14b)를 투사한다. 제2 렌즈(14b)를 투사하여 차량의 외부로 조사된 상기 반사된 제2 광(16b)은, 상기 제2 렌즈(14b)에 의해 집광 또는 산광이 되어 일정한 광 패턴을 형성한다. 따라서 상기 투과된 제2 광(16a)이 형성한 광 패턴의 광량을 보강하거나, 상기 투과된 제2 광(16a)이 형성한 광 패턴의 주위에 새로운 광 패턴을 형성한다. 렌즈(14)는 비구면 렌즈로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 구면 렌즈를 비롯하여 다양한 종류의 렌즈(14)로 이루어질 수 있다.
상기와 같은 방법을 이용하여 반사된 제2 광(16b)을 재활용함으로써, 제2 광(16)의 광량이 감소하지 않고 광 효율을 증대시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 램프(1)를 나타낸 개략도이다.
본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 도 3에 도시된 바와 같이, 전술한 제1 실시예와 달리 반사된 제2 광(16b)의 광로에 리플렉터(13)가 추가로 배치된 것을 알 수 있다. 본 발명의 제3 실시예에서 전술한 제1 실시예와 동일한 구성 요소는 동일한 역할을 하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서, 본 발명의 제3 실시예에서는 광원(11)으로부터 방출된 제1 광(15)이 투과형 형광체(12)로 입사하여 제2 광(16)이 발생된다. 이 때, 일부는 투과된 제2 광(16a), 일부는 반사된 제2 광(16b)이 되고, 상기 투과된 제2 광(16a)은 렌즈(14)를 투사하여 차량의 외부로 조사된다. 그리고 상기 반사된 제2 광(16b)은 제1 및 제2 리플렉터(13a, 13b)에 의해 반사되어 차량의 외부로 조사된다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 적어도 하나의 리플렉터(13)를 포함할 수 있다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 도 3에 도시된 바와 같이 두 개의 리플렉터(13)를 포함한다. 이 때, 광원(11)과 투과형 형광체(12)의 사이에 배치된 리플렉터(13)를 제1 리플렉터(13a), 제1 리플렉터(13a)로부터 반사된 제2 광(16b)을 외부로 다시 반사하는 리플렉터(13)를 제2 리플렉터(13b)라 지칭한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면 도 3에 도시된 바와 같이, 광원(11)으로부터 방출된 제1 광(15)은 투과형 형광체(12)로 입사되어 제2 광(16)이 된 후, 일부는 투과형 형광체(12)를 투과하고, 일부는 투과형 형광체(12)로부터 반사된다. 투과형 형광체(12)로부터 반사된 제2 광(16b)은 제1 광(15)이 진행한 광로의 역방향으로 진행하여 다시 광원(11)으로 되돌아온다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 제1 리플렉터(13a)는 도 3에 도시된 바와 같이 광원(11)과 투과형 형광체(12)의 사이에 배치되는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않고 다양한 위치에 배치될 수 있다. 그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 리플렉터(13a)가 광원(11)과 투과형 형광체(12)의 사이에 배치된다면, 광원(11)으로부터 방출된 제1 광(15)이 투과형 형광체(12)로 입사하는 광로가 제1 리플렉터(13a)에 의해 차단될 수 있다. 따라서 상기의 경우에는 제1 리플렉터(13a)에는 제1 광(15)이 통과할 수 있도록 작은 홀이 형성될 수 있다. 본 발명의 제3 실시예에 따르면 제1 광(15)은 레이저 광이므로 상기 홀의 지름이 매우 작더라도 통과할 수 있다. 그리고 상기 홀의 지름이 매우 작으므로 상기 제1 리플렉터(13a)에 반사된 제2 광(16b)이 형성하는 광 패턴에는 홀에 대응하는 그림자가 육안으로 식별되지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같이 제1 광(15)이 투과형 형광체(12)에 입사하면, 투과형 형광체(12)는 반사된 제2 광(16b)이 제1 리플렉터(13a)로 입사하도록 반사된 제2 광(16b)을 반사시켜야 한다. 따라서 제1 리플렉터(13a)가 배치된 위치에 따라, 상기 투과형 형광체(12)는 반사된 제2 광(16b)의 반사각이 제1 리플렉터(13a)를 향하도록 조절되어 배치된다.
도 3에 도시된 바와 같이 반사된 제2 광(16b)은 광원(11)의 전방에 배치된 제1 리플렉터(13a)로 입사한다. 그리고 상기 반사된 제2 광(16b)은 제1 리플렉터(13a)에 의해 반사되어 제2 리플렉터(13b)로 입사한다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 제2 리플렉터(13b)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1 리플렉터(13a)의 상방에 배치되는 것이 바람직하나, 이에 제한되지 않고 다양한 위치에 배치될 수 있다. 다만, 도 3에 도시된 바와 같이 반사된 제2 광(16b)이 제1 리플렉터(13a)에 입사하면, 제1 리플렉터(13a)는 반사된 제2 광(16b)이 제2 리플렉터(13b)로 입사하도록 반사된 제2 광(16b)을 반사시켜야 한다. 따라서 제2 리플렉터(13b)가 배치된 위치에 따라, 상기 제1 리플렉터(13a)는 반사된 제2 광(16b)의 반사각이 제2 리플렉터(13b)를 향하도록 조절되어 배치된다.
상기 반사된 제2 광(16b)이 제2 리플렉터(13b)로 입사하면, 제2 리플렉터(13b)는 이를 다시 반사하여 차량의 외부로 조사한다. 이 때, 상기 제2 리플렉터(13b)의 배치에 따라 차량의 외부로 조사되는 광의 패턴이 다양한 모양으로 형성될 수 있다.
상기와 같은 방법을 이용하여 반사된 제2 광(16b)을 재활용 함으로써, 제2 광(16)의 광량이 감소하지 않고 광 효율을 증대시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 램프(1)를 나타낸 개략도이다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 도 4에 도시된 바와 같이, 전술한 제3 실시예와 달리 반사된 제2 광(16b)의 광로에 렌즈(14)가 추가로 배치된 것을 알 수 있다. 본 발명의 제4 실시예에서 전술한 제3 실시예와 동일한 구성 요소는 동일한 역할을 하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
따라서, 본 발명의 제4 실시예에서는 광원(11)으로부터 방출된 제1 광(15)이 투과형 형광체(12)로 입사하여 제2 광(16)이 발생된다. 이 때, 일부는 투과된 제2 광(16a), 일부는 반사된 제2 광(16b)이 되고, 상기 투과된 제2 광(16a)은 렌즈(14)를 투사하여 차량의 외부로 조사된다. 그리고 상기 반사된 제2 광(16b)은 제1 및 제2 리플렉터(13a, 13b)에 의해 반사되고 또 다른 렌즈(14)를 투사하여 차량의 외부로 조사된다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 도 4에 도시된 바와 같이 두 개의 렌즈(14)를 포함한다. 이 때, 광원(11) 및 투과형 형광체(12)와 동일한 선상에 배치된 렌즈(14)를 제1 렌즈(14a), 제2 리플렉터(13b)로부터 반사된 제2 광(16b)을 차량의 외부로 조사하는 렌즈(14)를 제2 렌즈(14b)라 지칭한다.
본 발명의 제4 실시예에 따르면 도 4에 도시된 바와 같이, 광원(11)으로부터 방출된 제1 광(15)은 투과형 형광체(12)를 투과되어 제2 광(16)이 된 후, 일부는 투과형 형광체(12)를 투과하고, 일부는 투과형 형광체(12)로부터 반사된다. 상기 투과된 제2 광(16a)은 제1 렌즈(14a)를 투사한다. 제1 렌즈(14a)를 투사하여 차량의 외부로 조사된 상기 투과된 제2 광(16a)은, 상기 제1 렌즈(14a)에 의해 집광 또는 산광이 되어 일정한 광 패턴을 형성한다. 한편, 본 발명의 제4 실시예에 따르면 투과형 형광체(12)에서 반사된 제2 광(16b)은 제2 리플렉터(13b)에 의해 반사된 후 제2 렌즈(14b)를 투사한다. 제2 렌즈(14b)를 투사하여 차량의 외부로 조사된 상기 반사된 제2 광(16b)은, 상기 제2 렌즈(14b)에 의해 집광 또는 산광이 되어 일정한 광 패턴을 형성한다. 따라서 상기 투과된 제2 광(16a)이 형성한 광 패턴과 광량을 보강하거나 새로운 광 패턴을 형성한다. 렌즈(14)는 비구면 렌즈로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 구면 렌즈를 비롯하여 다양한 종류의 렌즈(14)로 이루어질 수 있다.
상기와 같은 방법을 이용하여 반사된 제2 광(16b)을 재활용 함으로써, 제2 광(16)의 광량이 감소하지 않고 광 효율을 증대시킬 수 있다.
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 램프 11: 광원
12: 투과형 형광체 13: 리플렉터
14: 렌즈 15: 제1 광
16: 제2 광

Claims (8)

  1. 차량의 진행 방향으로 광을 조사하는 헤드 램프에 있어서,
    제1 광을 방출하는 광원;
    상기 광원으로부터 방출된 제1 광이 입사하면 상기 제1 광에 의해 여기되어 제2 광을 발생시키되, 일부의 제2 광은 투과시키고 나머지 일부의 제2 광은 반사하는 형광체;
    상기 제2 광 중에 상기 형광체를 투과한 투과광을 차량의 외부로 광을 조사하는 렌즈; 및
    상기 제2 광 중에 상기 형광체로부터 반사된 반사광이 입사하면, 상기 반사광을 다시 반사하여 상기 차량의 외부의 방향으로 상기 반사광의 광로를 변경하는 리플렉터를 포함하는 차량용 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 리플렉터는,
    적어도 하나로 형성되어 상기 반사광을 적어도 한 회 반사하여, 상기 차량의 외부로 상기 반사광을 조사하는, 차량용 램프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광원은,
    레이저(Laser) 광을 방출하는, 차량용 램프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 레이저(Laser)는,
    청색 계열인, 차량용 램프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 형광체는,
    상기 청색 계열의 레이저(Laser)에 의해 여기되어 백색광을 발생시키는 투과형 형광체를 포함하는, 차량용 램프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 렌즈는,
    복수로 형성되어 상기 투과광과 상기 반사광을 각각 상기 차량의 외부로 조사하는, 차량용 램프.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 형광체에 의해 여기된 제 2광 중 투과된 일부 광에 의해 로우빔을 형성하고 반사된 나머지 일부 광이 상기 리플렉터에 반사되어 상기 로우빔의 스프레드 영역에 조사되는, 차량용 램프.
  8. 제7항에 있어서,
    형광체는 복수로 형성되며, 복수의 형광체 중 일부가 로우빔의 형태로 회동되는, 차량용 램프.

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