KR20170081300A - 차량용 램프 - Google Patents

차량용 램프 Download PDF

Info

Publication number
KR20170081300A
KR20170081300A KR1020150191679A KR20150191679A KR20170081300A KR 20170081300 A KR20170081300 A KR 20170081300A KR 1020150191679 A KR1020150191679 A KR 1020150191679A KR 20150191679 A KR20150191679 A KR 20150191679A KR 20170081300 A KR20170081300 A KR 20170081300A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
beam pattern
projection lens
light source
reflecting
Prior art date
Application number
KR1020150191679A
Other languages
English (en)
Inventor
한효진
고동진
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 KR1020150191679A priority Critical patent/KR20170081300A/ko
Publication of KR20170081300A publication Critical patent/KR20170081300A/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
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • F21S48/1388—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/64—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • 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
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • 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
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/63—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates
    • F21S41/635—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates by moving refractors, filters or transparent cover plates
    • F21S48/125—
    • F21S48/1721—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/06—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of refractors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V7/00—Reflectors for light sources
    • F21V7/0025—Combination of two or more reflectors for a single light source
    • F21V7/0033—Combination of two or more reflectors for a single light source with successive reflections from one reflector to the next or following
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21W2101/02—
    • F21W2101/10—
    • 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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2101/00—Point-like light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/30—Semiconductor lasers

Abstract

본 발명은 광을 조사하는 적어도 하나의 광원, 상기 광원에서 출사된 광이 노면으로 조사되도록 광축 상에 배치되는 투사 렌즈, 상기 광원에서 조사된 광의 일부 광을 제1 방향 또는 제2 방향 중 어느 한 방향으로 반사시키는 복수의 빔 패턴 가변 유닛 및 상기 빔 패턴 가변 유닛에서 반사된 광을 상기 투사 렌즈를 향하도록 반사시키는 반사 부재를 포함하며, 상기 복수의 빔 패턴 가변 유닛은 제1 빔 패턴 가변 유닛 및 제2 빔 패턴 가변 유닛을 가지며, 상기 제2 빔 패턴 가변 유닛의 광이 제1 빔 패턴 가변 유닛으로 반사되는 차량용 램프를 제공한다.

Description

차량용 램프{LAMP FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, DMD(Digital Micro-mirror Device)의 미세 반사경 제어시 발생되는 무효광을 재반사시켜 유효광으로 이용함으로써 광효율을 증대시킬 수 있는 차량용 램프에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 야간 주행 중 전방을 조명하여 운전자에게 시각정보를 제공함으로써 도로의 여건 및 장애물을 확인하기 위한 것이며, 다른 도로 사용자에게 신호를 주도록 만들어진 장치이다.
차량용 램프(lamp)는 차량이 진행하는 전방의 진로를 비추는 기능을 수행하기 위한 대표적인 것으로는 헤드 램프를 꼽을 수 있다. 야간에 전방의 시야 확보 및 도로상의 장애물을 확인할 수 있는 밝기를 필요로 한다.
특히, DMD를 이용하여 배광 패턴 내에 별도의 신호 또는 표식을 생성하는 기술이 대두되고 있다. 일 예로, 로우 빔 패턴을 구현하는 중에 DMD의 복수의 미세 반사체를 각각 유효광 또는 무효광이 되도록 제어함으로써 배광 패턴 내에서 무효광의 패턴을 이용하여 운전자가 인식할 수 있는 방향 지시 또는 주행 정보를 표시하도록 하고 있다.
하지만, 상기와 같은 DMD의 무효광은 램프 하우징 내부로부터 외부로 조사되지 않고 소멸되는 광이므로 광효율이 저감된다는 단점이 존재한다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 본 발명의 목적은 DMD가 적용된 차량에서 소멸되는 무효광을 재반사시킴으로써 광효율을 증대시킬 수 있는 차량용 램프를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프는 광을 조사하는 적어도 하나의 광원, 상기 광원에서 출사된 광이 노면으로 조사되도록 광축 상에 배치되는 투사 렌즈, 상기 광원에서 조사된 광의 일부 광을 제1 방향 또는 제2 방향 중 어느 한 방향으로 반사시키는 복수의 빔 패턴 가변 유닛 및 상기 빔 패턴 가변 유닛에서 반사된 광을 상기 투사 렌즈를 향하도록 반사시키는 반사 부재를 포함하며, 상기 복수의 빔 패턴 가변 유닛은 제1 빔 패턴 가변 유닛 및 제2 빔 패턴 가변 유닛을 가지며, 상기 제2 빔 패턴 가변 유닛의 광이 제1 빔 패턴 가변 유닛으로 반사될 수 있다.
상기 빔 패턴 가변 유닛은 복수의 미세 반사경을 포함하고, 상기 복수의 미세 반사경 중 일부는 소정 각도로 변환됨으로써 상기 광원에서 조사된 광이 상기 투사 렌즈를 향하도록 반사되고, 상기 복수의 미세 반사경 중 나머지에서 반사되는 광은 상기 투사 렌즈를 향하지 않는 방향으로 반사시킬 수 있다.
상기 광원의 광이 상기 반사 부재에 의해 상기 투사 렌즈로 반사되는 경로 상에 상기 빔 패턴 가변 유닛이 배치될 수 있다.
상기 투사 렌즈를 향하지 않는 광을 상기 빔 패턴 가변 유닛으로 재반사시켜 상기 투사 렌즈를 통과하게 하는 복수의 반사 부재를 포함할 수 있다.
상기 빔 패턴 가변 유닛은, 상기 복수의 상기 미세 반사경의 각 하부에 마련되어 차량 제어에 따라 상기 미세 반사경을 하나의 축을 중심으로 소정 각도 변화시키는 구동부를 포함할 수 있다.
상기 구동부는 상기 일부의 미세 반사경을 구동시켜 상기 광원의 광을 상기 투사 렌즈를 향하여 반사시키고, 나머지의 미세 반사경을 구동시켜 상기 광원의 광을 상기 투사 렌즈를 통과하지 않는 방향으로 반사시킬 수 있다.
상기 반사 부재는 상기 투사 렌즈를 통과하지 않는 방향으로 반사되는 광을 제1 방향으로 반사시키는 제1 반사 부재 및 상기 제1 방향으로 반사된 광을 상기 빔 패턴 가변 유닛의 투사 렌즈를 통과하도록 반사시키는 미세 반사경으로 반사시키는 제2 반사 부재를 포함할 수 있다.
상기 광원의 조사 방향에 반파장 필터가 더 포함되고, 상기 반파장 필터에 의해 각각 상기 제1 빔 패턴 가변 유닛 및 제2 빔 패턴 가변 유닛을 향하여 제1 광 및 제2 광이 조사될 수 있다.
상기 광원의 광의 일부 파장의 광은 상기 반파장 필터에서 통과되는 제1 광이 상기 제1 빔 패턴 가변 유닛으로 진행되고, 나머지 파장의 광은 상기 반파장 필터에서 반사되는 제2 광이 상기 빔 패턴 가변 유닛으로 진행될 수 있다.
상기 광원은 발광 다이오드이며, 상기 광원의 발광면 전방에 집광 렌즈가 배치될 수 있다.
상기 광원은 레이저 다이오드(laser diode)이며, 상기 광원의 조사 방향 전방에 형광체가 배치될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 램프는 종래와 같이 DMD의 소멸되는 무효광을 유효광으로 재반사되도록 함으로써 광효율을 증대시킬 수 있다.
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 램프가 적용된 상태를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 작동 중의 광로를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 미세 반사경을 확대 도시한 것이다.
도 5는 도 4의 미세 반사경 중 유효광을 생성하는 미세 반사경의 작동 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 도 4의 미세 반사경 중 무효광을 생성하는 미세 반사경의 작동 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 단면도이다.
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.
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, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
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. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 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 실시예들에 의하여 차량용 램프를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 적용된 상태를 도시한 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(10)는 차량(1)의 야간 주행이나 터널 주행 등과 같이 어두운 장소를 주행하는 경우 전방 시야가 확보될 수 있도록 하는 헤드 램프인 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 차량용 램프(10)는 차량에 설치되는 포그 램프, 테일 램프, 브레이크 램프, 포지션 램프, 턴 시그널 램프 등과 같이 차량에 구비되는 다양한 램프일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는 광원(100), 빔 패턴 가변 유닛(110), 적어도 하나 이상의 반사 부재(120, 130) 및 투사 렌즈(140)를 포함할 수 있다.
광원(100)은 차량(1)의 램프(10)의 광축(Ax)을 기준으로 광축(Ax) 상에 배치된 빔 패턴 가변 유닛(110)을 향하여 광을 조사할 수 있는 위치에 배치될 수 있다. 본 실시예에서는 광원(100)이 도면상 좌측에 위치하고 있지만, 광원(100)으로부터 조사되는 광이 빔 입사각 및 반사각을 고려할 때 빔 패턴 가변 유닛(110)에 의해 투사 렌즈(140)로 반사시킬 수 있는 각도를 확보할 수 있는 위치에 배치된다면 이에 한정되지 않는다.
본 실시예에서 빔 패턴 가변 유닛(110)은 광축(Ax)을 기준으로 광축(Ax) 상에 배치되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 빔 패턴 가변 유닛(110)이 배치되는 방향은 투사 렌즈(140)를 향하여 광원(100)의 광을 반사시킬 수 있다면 이에 한정되지 않는다.
광원(100)은 LED(Light Emitting Diode)나 LD(Laser Diode)와 같은 반도체 발광 소자일 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 광원(100)으로 반도체 발광 소자 가 사용되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 방전 벌브, 백열 벌브 또는 할로겐 벌브 등과 같은 다양한 종류의 광원이 사용될 수도 있다.
광원(100)이 LED인 경우 LED는 코히런트(coherent)가 낮은 특성을 보이기 때문에 광원을 중심으로 퍼지는 경향이 나타난다. 따라서, LED의 광을 집광할 수 있도록 광원(100)의 발광면 전방에 집광 렌즈(미도시)가 더 포함될 수 있다.
한편, 광원(100)이 LD인 경우 여기 광원으로 사용되는 코히런트가 높은 레이저 광을 발생시키는 레이저 다이오드(laser diode) 등이 사용될 수 있으며, 이 경우, 광원(100)은 다양한 색상 영역, 예를 들어 자외선 영역부터 청색 영역의 레이저 광을 발생시키는 질화물 반도체가 주로 사용될 수 있다.
광원(100)은 다양한 색상 영역의 레이저 광을 발생시킬 수 있으며, 일 예로 광원(100)은 440nm~490nm의 파장 범위에 피크 파장을 가지는 청색 영역의 레이저 광을 발생시킬 수 있으며, 이에 한정되지 않고 파장에 따라 다양한 색상 영역의 레이저 광을 발생시킬 수 있다.
본 실시예에서는 차량용 램프(10)에서 요구되는 광의 색상에 따라 광원(100)으로부터 조사되는 레이저 광의 색상 영역이 변경되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 차량용 램프(10)가 레이저 광에 의해 여기되어 원하는 색상 영역의 광을 발생시키는 형광체를 포함하는 경우 광원(100)으로부터 발생되는 레이저 광의 색상 영역과 차량용 램프(10)에서 요구되는 광의 색상 영역은 서로 다를 수도 있다.
도 3은 도 2의 작동 중의 광로를 나타낸 것이고,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 미세 반사경을 확대 도시한 것이다.또한, 도 5는 도 4의 미세 반사경 중 유효광을 생성하는 미세 반사경의 작동 상태를 개략적으로 도시한 것이며,
도 6은 도 4의 미세 반사경 중 무효광을 생성하는 미세 반사경의 작동 상태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2를 도 3 내지 도 6과 함께 참조하면, 빔 패턴 가변 유닛(110)은 광원(100)에서 조사된 광이 반사되어 투사 렌즈(140)로 반사되도록 배치될 수 있다. 빔 패턴 가변 유닛(110)은 복수의 미세 반사경의 각각의 회전을 제어함으로써 투사 렌즈(140)로 반사시킴으로써 차량(1)의 전방으로 반사시킬 수 있다.
빔 패턴 가변 유닛(110)은 구동부(미도시)의 제어에 따라 각각의 미세 반사경을 유효광 또는 무효광을 생성함으로써 배광 패턴 내에 특정 표식을 형성할 수 있다.
이를 위해, 빔 패턴 가변 유닛(110)은, 광원(100)으로부터 발생된 광을 소정 각도로 변환시키는 복수개의 미세 반사경(Digital Micro-mirror Device, DMD)과, 복수개의 미세 반사경(111a, 111b)의 각 하부에 마련되어 유효광 또는 무효광 제어에 따라 미세 반사경(111a, 111b)을 하나의 회전축을 중심으로 소정 각도 변화시키게 된다. 즉, 빔 패턴 가변 유닛(110)은 고밀도로 빈틈없이 나열된 미세한 거울의 집합체로서, 전기적 신호의 온/오프(On/Off)에 따라 광원의 광을 반사시키게 된다.
여기서, 구동부는 전기적 신호가 온(On)인 경우에는, 미세 반사경(111a, 111b)이 회전축을 중심으로 특정 각도(θ)만큼 기울어지게 구동시킴으로써, 일측 또는 타측 방향을 향하도록 한다.
투사 렌즈(140)는 그 광축이 차량(1)의 전방을 향하도록 설치될 수 있다. 투사 렌즈는 빔 패턴 가변 유닛(110)의 전방으로서 투사 렌즈(140)의 후방 초점의 위치가 빔 패턴 가변 유닛(110)의 투영면과 대략 일치하도록 배치될 수 있다. 이로 인해 빔 패턴 가변 유닛(110)의 투영면에 형성된 조사 패턴은 그 상하좌우가 반전됨과 동시에 확대되어 투사 렌즈의 전방으로 투영된다.
빔 패턴 가변 유닛(110)은 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 기술을 이용해서 형성된 장치이며, 단일의 기판 상에 복수의 반사 소자(광학 소자의 일례)가 매트릭스 상에 배열된 이차원 화상 형성 장치이다. 이들의 반사 소자에 의해서 빔 패턴 가변 유닛(110)의 전면에는 광원(100)으로부터의 광을 반사하는 투영면이 형성된다. 투영면은 1만~100만개의 미세 반사경(111a, 111b)에 의해서 형성될 수 있다.
복수의 미세 반사경(111a, 111b)은 각각 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 미세 반사경(111a, 111b)은 각각의 미세 반사경에 개별적으로 제어 전압을 인가함으로써 유효광 또는 무효광을 구현하도록 각각 개별적으로 그 각도를 변환 제어 가능하도록 한다.
미세 반사경(111a)이 도 5의 상측으로 반사하는 위치(즉 미세 반사경(111a)의 반사면이 광축(Ax)을 따라 반사되는 각도(θ)로 제어되고 있는 경우, 미세 반사경(111a)에 입사한 입사광(L1)은 투사 렌즈(140)로 입사하도록 출사된다. 이로 인하여 광은 투사 렌즈(140)를 통해 램프의 전방으로 출사될 수 있게 된다. 이와 같이 미세 반사경(111a)이 광원(100)으로부터 발생된 광을 투사 렌즈(140)에 입사시키는 경우에는, 미세 반사경(111b)이 유효광을 생성하는 상태로 제어되고 있다고 정의할 수 있한다.
또한, 미세 반사경(111b)이 도 6의 화살표로 나타내는 상태, 즉 미세 반사경(111b)의 반사면이 광축(Ax)과 일치하지 않는 상태)로 제어되고 있는 경우, 미세 반사경(111b)에 입사한 입사광(L2)은 투사 렌즈(140)에서 빗나간 방향으로 출사되어 투사 렌즈(140)에 입사되지 않는다. 이와 같이 미세 반사경(111b)이 광원(100)에서 발생된 광을 투사 렌즈(140)에 입사시키지 않는 각도로 제어되고 있는 경우에는 미세 반사경(111b)이 무효광을 생성하는 상태로 제어되고 있다고 정의될 수 있다.
즉, 미세 반사경(111a, 111b)은 구동부(미도시)부터 송신되는 제어 신호에 의해 개별적으로 구동되어 각각 유효광(L1) 또는 무효광(L2)으로 전환하는 것이 가능해진다. 따라서, 미세 반사경(111a)에 의해 유효광으로 배광 패턴이 형성되고, 이러한 배광 패턴 내에 무효광(L2)에 의해 일정한 기호 또는 표식이 형성됨으로써 운전자가 이를 인식할 수 있도록 한다.
이러한 빔 패턴 가변 유닛(110)으로 사용되는 (Digital Micro-mirror Device, DMD)는 텍사스 인스트루먼트(Texas Instrument) 사(社)에 의해 개발되어, 빔 프로젝터나 프로젝션 TV 등에 광범위하게 적용되고 있는 부품이므로 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편, 투사 렌즈(140)는 광원(100)에서 발생된 광을 외부로 조사하는 역할을 할 수 있다. 투사 렌즈(140)는 비구면 렌즈일 수 있으나, 이에 한정되지 않고 요구되는 렌즈 특성에 따라 다양한 종류의 렌즈가 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 작동을 설명하면 다음과 같다.
도 3에 도시한 바와 같이, 광원(100)에서 발생된 광은 빔 패턴 가변 유닛(110)의 각각의 미세 반사경(111a, 111b)을 회전 제어함으로써 제1 방향 또는 제2 방향으로 회전 제어 될 수 있다. 본 실시예에서는 제1 방향은 유효광을 생성하는 방향으로 정의될 수 있고, 제2 방향은 무효광을 생성하는 방향으로 정의될 수 있다.
즉, 복수의 미세 반사경(111a, 111b)이 각각의 회전축을 중심으로 회전될 때, 투사 렌즈(140) 방향으로 반사시키는 미세 반사경(111a)은, 투사 렌즈(140)를 통하여 외부로 조사되어 외부에서 인식할 수 있는 유효광을 생성하거나, 투사 렌즈(140)를 통과하지 않는 방향으로 반사하여 소멸시킴으로써 외부에서 인식할 수 없는 무효광을 생성할 수 있다. 이때, 본 실시예에서는 2개의 미세 반사경(111a, 111b)을 도시하고 있지만, 빔 패턴 가변 유닛(110)의 상면 전체에 걸쳐 일정 행렬을 이루는 복수의 미세 반사경(111a, 111b)일 수 있고, 설명의 편의상 2개의 미세 반사경(111a, 111b)을 도시하여 설명한다.
이때 미세 반사경(111a)에 의한 유효광(L1)은 투사 렌즈(140)를 통하여 외부로 조사되어 운전자들에 의해 인식되고, 무효광(L2)은 제1 반사 부재(120)로 반사된 후, 제2 반사 부재(130)로 반사된다. 또한, 제2 반사 부재(130)에 의해 반사된 광은 빔 패턴 가변 유닛(110)의 미세 반사경(111a), 특히 유효광(L1)을 생성하는 미세 반사경(111a)으로 반사되도록 함으로써 무효광(L2)을 재차 유효광(L1)과 합류하도록 한다. 따라서 종래의 소멸되는 무효광을 유효광으로 사용할 수 있도록 함으로써 광효율을 증대시킬 수 있다.
예를 들면, 미세 반사경(111a)에 의한 유효광(L1)이 일반적으로 차량 전방에 형성하는 배광 패턴일 수 있고, 이러한 배광 패턴 내에서 자차 운전자 또는 주변 운전자에게 인식시키고자 하는 식별 기호 등을 형성하기 위하여 특정 패턴의 유효광 및 무효광을 조합하는 경우, 종래에는 상기 무효광에 의해 광량이 저하되지만, 본 실시예에서는 상기와 같은 무효광이 복수의 반사 부재에 의해 유효광이 형성된 영역 중, 특히 배광 패턴의 중심 영역인 핫존 또는 비추고자 하는 부가광 등으로 이용하므로 광효율이 증대된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 단면도이다.
도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 램프는 광원(200), 빔 패턴 가변 유닛(210), 반사 부재(220), 로우빔 패턴 형성용 광학계(230), 하이빔 패턴 형성용 광학계(240) 및 투사 렌즈(250)를 포함할 수 있다.
도 7의 구성을 도 2의 구성과 대비하여 보면, 로우빔 패턴 형성용 광학계(230) 및 하이빔 패턴 형성용 광학계(240)가 별도로 포함되고, 로우빔 패턴을 형성하는 상태에서는 빔 패턴 가변 유닛(210)의 각각의 미세 반사경(미도시)이 반사 부재(220)를 향하도록 회전된 상태를 유지하다가, 하이빔 패턴을 형성하는 상태로 전환되는 경우, 빔 패턴 가변 유닛(210)의 복수의 미세 반사경이 하이빔 패턴 형성용 광학계(240)를 향하도록 회전 제어되는 점에서 상이하다.
즉, 반사 부재(220)는 광원(200)의 광이 상시 로우빔 패턴 형성용 광학계(230)를 향하여 L4를 따른 광로로 반사되도록 고정된 각도로 배치되어 있지만, 빔 패턴 가변 유닛(210)의 복수의 미세 반사경은 광원(200)의 일부 광을 제1 방향 또는 제2 방향 중 어느 한 방향으로 향하도록 선택적으로 구동될 수 있다. 일 예로, 제1 방향은 로우 빔 패턴 형성용 광학계(230)를 향하는 방향으로 정의될 수 있고, 제2 방향은 하이 빔 패턴 형성용 광학계(240)를 향하는 방향(L5)으로 정의될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프를 도 7의 구성과 비교하여 보면, 광원(200)으로부터 조사되는 광의 일부 파장의 광은 투과하고, 나머지 파장의 광은 반사시키는 반파장 필터(201)가 포함된 점에서 상이하다. 이 외의 구성은 도 7의 구성과 동일하므로 중복된 설명은 생략하도록 한다.
광원(200)으로부터 조사되는 광의 일부 파장의 광은 반파장 필터(201)를 통과하면서 제1 광(La)이 반사 부재(220)로 진행되고, 나머지 파장의 광은 반파장 필터(201)에 의해 반사되는 제2 광(Lb)이 빔 패턴 가변 유닛(210)으로 진행될 수 있다.
즉, 로우빔 배광 패턴을 형성하기 위한 상태에서는 빔 패턴 가변 유닛(210)의 복수의 미세 반사경이 제2 광(Lb)을 반사 부재(220)를 향하도록 회전 제어되고, 하이빔 배광 패턴을 형성하기 위한 상태에서는 빔 패턴 가변 유닛(210)의 복수의 미세 반사경이 하이빔 패턴 형성용 광학계(240)를 향하도록 회전 제어될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 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 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 차량용 램프
100: 광원
110: 빔 패턴 가변 유닛
111a, 111b: 미세 반사경
120: 제1 반사 부재
130: 제2 반사 부재
140: 투사 렌즈

Claims (11)

  1. 광을 조사하는 적어도 하나의 광원;
    상기 광원에서 출사된 광이 노면으로 조사되도록 광축 상에 배치되는 투사 렌즈;
    상기 광원에서 조사된 광의 일부 광을 제1 방향 또는 제2 방향 중 어느 한 방향으로 반사시키는 복수의 빔 패턴 가변 유닛; 및
    상기 빔 패턴 가변 유닛에서 반사된 광을 상기 투사 렌즈를 향하도록 반사시키는 반사 부재를 포함하며,
    상기 복수의 빔 패턴 가변 유닛은 제1 빔 패턴 가변 유닛 및 제2 빔 패턴 가변 유닛을 가지며, 상기 제2 빔 패턴 가변 유닛의 광이 제1 빔 패턴 가변 유닛으로 반사되는 차량용 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 빔 패턴 가변 유닛은 복수의 미세 반사경을 포함하고, 상기 복수의 미세 반사경 중 일부는 소정 각도로 변환됨으로써 상기 광원에서 조사된 광이 상기 투사 렌즈를 향하도록 반사되고, 상기 복수의 미세 반사경 중 나머지에서 반사되는 광은 상기 투사 렌즈를 향하지 않는 방향으로 반사시키는 차량용 램프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광원의 광이 상기 반사 부재에 의해 상기 투사 렌즈로 반사되는 경로 상에 상기 빔 패턴 가변 유닛이 배치되는 차량용 램프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 투사 렌즈를 향하지 않는 광을 상기 빔 패턴 가변 유닛으로 재반사시켜 상기 투사 렌즈를 통과하게 하는 복수의 반사 부재를 포함하는 차량용 램프.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 빔 패턴 가변 유닛은,
    상기 복수의 상기 미세 반사경의 각 하부에 마련되어 차량 제어에 따라 상기 미세 반사경을 하나의 축을 중심으로 소정 각도 변화시키는 구동부를 포함하는 차량용 램프.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 일부의 미세 반사경을 구동시켜 상기 광원의 광을 상기 투사 렌즈를 향하여 반사시키고, 나머지의 미세 반사경을 구동시켜 상기 광원의 광을 상기 투사 렌즈를 통과하지 않는 방향으로 반사시키는 차량용 램프.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 반사 부재는 상기 투사 렌즈를 통과하지 않는 방향으로 반사되는 광을 제1 방향으로 반사시키는 제1 반사 부재; 및
    상기 제1 방향으로 반사된 광을 상기 빔 패턴 가변 유닛의 투사 렌즈를 통과하도록 반사시키는 미세 반사경으로 반사시키는 제2 반사 부재를 포함하는 차량용 램프.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광원의 조사 방향에 반파장 필터가 더 포함되고, 상기 반파장 필터에 의해 각각 상기 제1 빔 패턴 가변 유닛 및 제2 빔 패턴 가변 유닛을 향하여 제1 광 및 제2 광이 조사되는 차량용 램프.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 광원의 광의 일부 파장의 광은 상기 반파장 필터에서 통과되는 제1 광이 상기 제1 빔 패턴 가변 유닛으로 진행되고, 나머지 파장의 광은 상기 반파장 필터에서 반사되는 제2 광이 상기 빔 패턴 가변 유닛으로 진행되는 차량용 램프.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 발광 다이오드이며, 상기 광원의 발광면 전방에 집광 렌즈가 배치되는 차량용 램프.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 광원은 레이저 다이오드(laser diode)이며, 상기 광원의 조사 방향 전방에 형광체가 배치되는 차량용 램프.
KR1020150191679A 2015-12-31 2015-12-31 차량용 램프 KR20170081300A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150191679A KR20170081300A (ko) 2015-12-31 2015-12-31 차량용 램프

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150191679A KR20170081300A (ko) 2015-12-31 2015-12-31 차량용 램프

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170081300A true KR20170081300A (ko) 2017-07-12

Family

ID=59352784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150191679A KR20170081300A (ko) 2015-12-31 2015-12-31 차량용 램프

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170081300A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6214389B2 (ja) 車両用灯具
KR101795229B1 (ko) 차량용 램프 장치
CN104456348A (zh) 车辆用前照灯
JP2015018652A (ja) 車両用灯具
KR101755841B1 (ko) 차량용 램프 장치
US9822943B2 (en) Lamp unit
JP6445441B2 (ja) 光学ユニット
JP2001202809A (ja) 種々異なる特性を有する光束を生ぜしめるための、車両用の前照灯装置
JP2019077348A (ja) 車両用前照灯装置
KR102278904B1 (ko) 자동차 헤드라이트용 조명 장치
CN108369336B (zh) 用于车辆的前照灯
KR20170080240A (ko) 차량용 램프
US10480740B2 (en) Light device, especially a projector system of a headlight for motor vehicles
KR20170081018A (ko) 차량용 램프
JP2019160437A (ja) 車両用灯具
KR101806678B1 (ko) 차량용 램프 장치
KR20170081300A (ko) 차량용 램프
KR20190063984A (ko) 차량용 램프
JP7125473B2 (ja) 灯具ユニット
KR20220091243A (ko) 차량용 램프
KR20170080972A (ko) 차량용 리어 램프
KR102160529B1 (ko) 차량용 램프
KR20220006316A (ko) 차량용 램프
KR20160049767A (ko) 차량용 홀로그램 이미지 재생 램프
KR20170081019A (ko) 차량용 램프