KR20170125734A - 레이저 소자를 포함하는 조명 모듈 - Google Patents

레이저 소자를 포함하는 조명 모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20170125734A
KR20170125734A KR1020170056283A KR20170056283A KR20170125734A KR 20170125734 A KR20170125734 A KR 20170125734A KR 1020170056283 A KR1020170056283 A KR 1020170056283A KR 20170056283 A KR20170056283 A KR 20170056283A KR 20170125734 A KR20170125734 A KR 20170125734A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
cone
lighting module
guide surface
automotive lighting
Prior art date
Application number
KR1020170056283A
Other languages
English (en)
Inventor
에릭 모르네
Original Assignee
발레오 비젼
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 발레오 비젼 filed Critical 발레오 비젼
Publication of KR20170125734A publication Critical patent/KR20170125734A/ko

Links

Images

Classifications

    • F21S48/1195—
    • 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
    • F21V25/00—Safety devices structurally associated with lighting devices
    • F21V25/02—Safety devices structurally associated with lighting devices coming into action when lighting device is disturbed, dismounted, or broken
    • F21V25/04—Safety devices structurally associated with lighting devices coming into action when lighting device is disturbed, dismounted, or broken breaking the electric circuit
    • 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
    • F21S41/18—Combination of light sources of different types or shapes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/0017—Devices integrating an element dedicated to another function
    • B60Q1/0023—Devices integrating an element dedicated to another function the element being a sensor, e.g. distance sensor, camera
    • 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
    • F21S41/10—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
    • F21S41/176—Light sources where the light is generated by photoluminescent material spaced from a primary light generating element
    • 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
    • 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
    • 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
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/338—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector having surface portions added to its general concavity
    • 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
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/16—Light sources where the light is generated by photoluminescent material spaced from a primary light generating element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/30—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by reflectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/70—Prevention of harmful light leakage
    • F21S48/12—
    • F21S48/13—
    • F21S48/14—
    • 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
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices
    • F21V23/04—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches
    • F21V23/0442—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors
    • F21V23/0457—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices the elements being switches activated by means of a sensor, e.g. motion or photodetectors the sensor sensing the operating status of the lighting device, e.g. to detect failure of a light source or to provide feedback to the device
    • 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 조명 모듈(10)에 관한 것으로,
- 출사 콘(16) 내에 레이저 빔(14)을 출사하도록 구성된 반도체 레이저 소자(12);
- 발광 소자(18);
- 반사면(26) - 상기 반사면(26)의 주요 부분(26A)은 상기 출사 광빔(24)을 형성하도록 상기 발광 소자(18)로부터의 입사광을 반사함 -;
- 상기 제 1 출사 콘(16)으로부터의 입사광을 측정 콘(28) 내로 반사하는 이차 안내면(26B); 및
- 상기 측정 콘(28) 내에 배치된 사전결정된 광도 한계치를 초과하는 입사광을 검출하기 위한 검출 장치(30)를 포함하고,
상기 안내면(26B)의 광학 구조는, 측정 콘(28)이 제 1 출사 콘(16)의 개구 각도보다 큰 개구 각도를 나타내도록, 광의 확산을 유발하는 것을 특징으로 한다.

Description

레이저 소자를 포함하는 조명 모듈{LIGHTING MODULE COMPRISING A LASER ELEMENT}
본 발명은 반도체 레이저 소자를 포함한 광빔을 출사하도록 설계된 조명 모듈에 관한 것이다.
더 상세히 설명하면 본 발명은 출사 광빔(outgoing)을 출사하도록 설계된, 특히 자동차용 조명 모듈에 관한 것으로,
- 출사 콘(cone)이라고 불리는 제 1 광콘 내에서 레이저 빔을 출사하도록 구성된 하나 이상의 반도체 레이저 소자;
- 상기 레이저 빔의 적어도 일부의 파장을 변환시키도록 구성된 발광 소자;
- 반사면 - 상기 반사면의 주요 부분은 제 1 출사 방향으로 배향되는 상기 출사 광빔을 형성하도록 상기 발광 소자로부터의 입사광을 반사함 -;
- 제 2 측정 방향으로 배향된 이차 안내면 - 상기 이차 안내면은 상기 제 1 출사 콘으로부터의 입사광을 측정 콘이라고 불리는 제 2 광콘 내로 반사함 -; 및
- 사전결정된 광도 한계치를 초과하는 입사광을 검출하기 위해 상기 측정 콘 내에 배치된 하나 이상의 장치를 포함한다.
반도체 레이저 소자는 매우 유리한 특성, 예를 들면, 매우 강하고 매우 콜리메이팅(collimating)된 레이저 빔과 함께 매우 감소된 광 출사 표면적을 제공한다. 그러므로 레이저 광을 위한 광학 시스템은 덜 콜리메이팅된 광원, 예들 백열 램프 및 발광 다이오드(LED)를 사용하는 시스템보다 초점 거리가 훨씬 더 짧도록 설계될 수 있다. 따라서, 레이저 광원을 위한 광학 시스템은 매우 감소된 공간 요구사항을 갖는다.
그러나, 자동차의 조명 모듈용 광원으로서 반도체 레이저 소자의 사용은, 이러한 광원이 실질적으로 단색의 코히어런트(coherent) 광빔을 출사한다는 사실에 기인되어 특정의 문제를 제기한다. 따라서, 자동차에 탑재되는 조명 또는 신호전달 용도로 사용되는 레이저의 유형은 이 레이저 빔이 도로에 직접 투사되는 경우에 특정의 안전 문제를 제기할 가능성이 있는 레이저 빔을 출사한다. 이러한 레이저 빔은 관찰자의 눈에 특히 해로울 수 있다.
또한, 자동차의 조명 또는 신호전달 기능은 레이저 빔, 예를 들면, 백색 광의 스펙트럼보다 광폭의 스펙트럼을 가진 광을 갖는 광빔을 요구한다.
레이저 빔을 조명 또는 신호전달 기능을 위해 적합한 광 복사로 변환시킴과 동시에 안전 문제를 해결하기 위해, 공지된 해결책은 레이저 빔의 경로 내에 발광 소자를 개재하는 것이다. 이러한 발광 소자는, 예를 들면, 파장이 레이저 빔의 파장에 대응하는 광(예를 들면, 청색광)에 의해 여기되는 발광 물질을 포함한다. 그 결과, 발광 소자는 그 복사 스펙트럼이 황색을 중심으로 하여 녹색으로부터 적색까지 연장하는 범위에 걸쳐 연장되는 광을 출사한다. 따라서, 주어진 파장의 입사광의 적어도 일부는 더 넓은 파장의 스펙트럼을 가는, 그리고 초기 파장에 대해 상보적인 파장을 중심으로 모든 방향으로 출사되는 광으로 전환된다.
또한, 입사광의 적어도 다른 일부는 발광 소자에 의해 분산된다. 이러한 방식으로, 분산된 광과 전환된 광은, 예를 들면, 백색 광을 형성하기 위해 부가적인 방식으로 중첩된다.
전술한 안전 상의 이유로, 발광 소자는 특히 중요하다. 만일 발광 소자가, 예를 들면, 충격 후에 손상되거나, 레이저 빔의 경로로부터 제거된 경우, 집속되고 전환되지 않은 레이저 빔이 조명 모듈에 의해 출사 광빔을 위해 초기에 제공된 방향으로 출사되는 위험이 있다. 이러한 경우, 도로의 사용자를 위험에 빠뜨리지 않도록 안전 조치가 강구되어야 한다.
강구된 하나의 해결책은 발광 소자의 하류에서 레이저 빔의 경로 내에 레이저 파장을 검출하기 위한 장치를 설치하는 것이다. 따라서, 발광 소자가 더 이상 그 역할을 수행하지 않는 경우, 레이저 빔은 검출 장치 상으로 직접 떨어지게 된다. 이 경우, 레이저 소자의 전원은 레이저 소자를 구동하기 위한 구동 수단, 예를 들면, 전자 제어 유닛에 의해 차단된다.
그러나, 이러한 장치는 검출 장치의 정밀한 배치를 필요로 한다. 특히 이것은 광학 수단에 대해 광을 안내하기 위한 수단의 매우 작은 위치설정 허용오차를 필요로 한다.
또한, 레이저 빔에 의해 직접 충돌될 때, 검출 장치는 급속하게 포화된다. 따라서, 상기 안전한 사용을 위한 충분한 검출 감도를 얻음과 동시에 포화를 조절하는 것이 극히 어렵다.
본 발명은, 측정 콘이 제 1 출사 콘의 개구 각도보다 큰 개구 각도를 갖도록, 안내면의 광학 구조가 광의 확산을 유발하는 것을 특징으로 하는 전술한 유형의 조명 모듈을 제공한다.
이차 안내면은 제 2 측정 방향이 제 1 출사 방향과 상이하도록, 특히 안내면에 의해 반사되는 광이 출사 광빔의 형성에 관여하지 않도록 배치된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면,
- 안내면의 엔빌로프(envelope)의 기하학적 프로파일은 측정 콘 내에서 광의 확산을 유발하고;
- 안내면은 광의 확산을 유발하는 스트리에이션(striation)을 포함하고;
- 안내면은 광의 확산을 유발하는 일련의 인접한 반사 패싯을 포함하고;
- 안내면은 광의 확산을 유발하는 일련의 인접한 필로우(pillow)를 포함하고;
- 안내면의 표면 상태는 측정 콘 내에서 광의 산란을 유발하고;
- 조명 모듈은 각각 측정 콘 내에 배치되는 2 개 이상의 검출 장치를 포함하고;
- 조명 모듈은, 검출 장치가 사전결정된 한계치보다 큰 광도를 검출한 경우에, 레이저 빔의 출시를 차단하도록 설계된 레이저 소자를 구동하기 위한 구동 수단을 포함하고;
- 안내면은 반사면의 이차 부분에 의해 형성된다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 이해를 위해 첨부한 도면을 참조할 수 있는 이하의 상세한 설명을 읽을 때 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 교시에 따라 제조된 레이저 소자를 구비한 조명 모듈을 도시하는 축방향 단면도의 개략도이며, 조명 모듈은 출사 광빔을 출사하고;
도 2는 오작동의 경우에 도 1의 조명 모듈을 도시하는 도 1과 유사한 도면이며, 레이저 빔은 안내면에 의해 검출 장치를 향해 반사되고;
도 3은 안내면이 스트리에이션(striation)을 포함하는 본 발명의 제 1 실시형태에 따라 형성된 도 1의 안내면을 도시하는 더 큰 규모의 상세도이고;
도 4는 안내면이 인접한 평면 패싯들을 포함하는 본 발명의 제 2 실시형태에 따라 형성된 안내면을 도시하는 도 3과 유사한 도면이고;
도 5는 안내면이 필로우 형상의 인접한 패싯들을 포함하는 본 발명의 제 3 실시형태에 따라 형성된 안내면을 도시하는 도 3과 유사한 도면이고;
도 6은 안내면이 입자상을 갖는 본 발명의 제 4 실시형태에 따라 형성된 안내면을 도시하는 도 3과 유사한 도면이고;
도 7은 조명 모듈이 2 개의 검출 장치를 포함하는 본 발명의 변형된 실시형태를 도시하는 도 2와 유사한 도면이다.
이하의 상세한 설명의 부분에서, 동일한 구조 또는 유사한 기능을 갖는 요소는 동일한 참조부호로 표시될 것이다.
상세한 설명과 청구항에서, 용어 "광콘(light cone)"은 광빔의 엔빌로프에 적용가능하다. 이러한 광콘은 회전 콘에만 한정되지 않는다. 따라서, 광콘은, 예를 들면, 원형, 난형, 직사각형 등의 다양한 형상의 단면을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다.
도 1은 반도체 레이저 소자(12)를 포함하는 조명 모듈(10)을 도시한다. 레이저 소자(12)는 레이저 빔(14)을 출사하도록 구성되고, 이 레이저 빔(14)의 엔빌로프는 전체의 출사 방향의 주위에 매우 좁은 개구 각도를 갖는 출사 콘(16)이라고 지칭되는 제 1 광콘(16)에 의해 둘러싸인다. 예를 들면, 콘은 개구가 8° 내지 40°인 타원 형상의 단면을 갖는다. 이와 관련하여, 도면에서, 레이저 빔(14)(이것은, 예를 들면, 청색의 레이저 빔(14)임)은 단순한 선으로 표시된다.
조명 모듈(10)인 도 1에 도시된 바와 같이 정상적으로 작동하는 경우, 레이저 빔(14)은 이 레이저 빔(14)의 경로 내에 배치된 발광 소자(18)에 의해 차단된다. 발광 소자(18)는 상기 레이저 빔(14)의 적어도 일부의 파장을 이 레이저 빔(14)의 파장과 상이한 파장을 갖는 비-코히어런트 광으로 변화하도록 구성된다.
또한, 발광 소자(18)는 이것을 통과하는 광을 분산시키도록 설계된다.
이 소자는, 예를 들면, 발광체를 포함하는 광학 소자일 수 있다.
레이저 빔(14)의 효과 하에서, 발광 소자(18)는 레이저 빔(14)의 개구 각도에 비해 매우 큰 개구 각도를 갖는 이차 광빔(20) 내에 분산되는 광을 출사한다. 이차 광빔(20) 내에 출사되는 광은 다색의 또는 백색의 비-코히어런트 광이다. 이것의 광도는 레이저 빔(14)의 광도에 비해 감소된다. 따라서 이 광은 도로의 사용자에게 더 이상 위험을 주지 않는다.
이 조명 모듈(10)은 또한 발광 소자(18)로부터의 입사광을 제 1 출사 방향(A)으로 배향된 출사 광빔(24)으로 변환시키기 위한 광학 수단을 포함한다. 이러한 출사 광빔(24)은 조명 또는 신호전달 기능을 제공하기 위해 차량의 외부를 향해, 예를 들면, 전방을 향해 배향된다.
이 광학 수단은 반사면(26)을 갖는 반사기(22)에 의해 형성되며, 이 반사기의 주요 부분(26A)은 반사에 의해 이차 빔(20)을 출사 방향(A)으로 콜리메이팅된 출사 광빔(24)으로 변환하도록 설계되어 있다.
따라서, 이 주요 부분(26A)은 여기서 실질적으로 포물선 형상을 갖는 콜리메이팅 부분을 형성한다. 이 목적을 위해, 발광 소자(18)는 실질적으로 반사면(26)의 주요 부분(26A)의 초점에 배치된다.
이 발광 소자(18)가 더 이상 그 기능을 수행할 수 없는 경우, 이 반사면(26)의 주요 부분(26A)의 초점에 근접하여 통과하는 레이저 빔(14)은 반사면(26)에 의해 출사 방향(A)으로 반사되는 위험이 있다.
이러한 상황을 방지하기 위해, 안내 반사면이 제 1 출사 콘(16)의 경로 내에 개재된다. 이 안내면은, 이하에서 "측정 콘(28)"이라고 지칭되는 소정의 제 2 측정 방향(B)을 향해 배향된 제 2 광콘(28)에 의해 둘러싸인 측정 광빔을 형성하도록, 상기 출사 콘(16)에서 출사된 광의 적어도 일부를 반사하도록 배치된다.
이 안내면은 제 2 측정 방향(B)이 제 1 출사 방향(A)과 상이하도록, 특히 안내면에 의해 반사되는 광이 출사 광빔(24)의 형성에 관여하지 않도록 배치된다.
이 안내면은 반사기에 의해 고정된 방식으로 구비되어 있다. 이 안내면은 출사 콘(16)으로부터의 입사광을 측정 콘(28) 내로 반사하는 반사면(26)의 이차 부분(26B)에 의해 형성된다. 따라서, 반사면의 이차 부분(26B)은 반사면의 주요 부분(26A)과 단일 부재로서 형성된다.
유리하게는, 이차 부분(26B)은 출사 광빔(24)의 투사 방향으로 반사면(26)의 하류의 일단부에 배치된다.
일 변형예로서, 안내면은 반사면의 주요 부분 상에 장착된 요소, 예를 들면, 프리즘의 반사면에 의해 형성된다.
또한, 조명 모듈(10)은 또한 이하에서 "안전 한계치"라고 지칭되는 사전결정된 광도 한계치를 초과하는 입사광을 검출하기 위한 하나 이상의 장치(30)를 구비한다. 이 목적을 위해, 검출 장치(30)는 감광면을 갖는다. 이 검출 장치(30)는 상기 안전 한계치를 초과하는 광 복사의 광도의 증가를 검출하도록 설계된다. 이것은 광 복사가 도로 사용자의 안전에 위험을 주지 않는 안전 한계치이다.
일 변형예로서, 검출 장치는 검출된 광 복사의 광도를 절대적인 방식으로 측정하도록 설계된다.
여기서 이 검출 장치(30)는 포토다이오드를 포함한다.
이 검출 장치(30)는 측정 콘(28) 내로 반사되는 광을 검출하는 방식으로 배치된다. 이 목적을 위해, 검출 장치(30)는 측정 콘(28) 내에 배치된다. 따라서, 측정 콘(28)은 검출 장치(30)의 감광면을 향해 지향된다.
이 조명 모듈(10)은 구동 수단(40), 예를 들면, 레이저 소자(12)로의 전력 공급을 차단함으로써 레이저 소자(12)의 디스에이블링(disabling)을 명령할 수 있는 전자 제어 유닛을 더 포함한다.
측정 콘(28) 내에 포함된 광선의 광도의 모니터링은 발광 소자(18)가 그 역할을 정확하게 수행하고 있음을 확인할 수 있게 한다.
조명 모듈(10)이 도 1에 도시된 바와 같이 정상적으로 작동하는 경우, 레이저 빔(14)으로부터의 입사광은 발광 소자(18)에 의해 전환되어 분산된 후에 반사면(26)을 향해 출사되어 출사 광빔(24)을 형성한다. 이차 부분(26B)은 출사 광빔(24)을 형성하는 광선과 동일한 특성을 나타내는 광선의 일부를 샘플링한다. 이들 광선은 검출 장치(30)의 감광면을 향해 배향된 측정 방향(B)으로 측정 콘(28) 내로 반사된다. 따라서, 검출 장치(30) 상에 입사되는 광은 안전 한계치 미만의 적당한 광도를 나타냄으로써 조명 모듈(10)의 안전한 사용을 보장한다.
대조적으로, 구동 수단(40)은 측정 콘(28) 내에 포함된 광선의 광도가 안전 한계치를 초과한 경우에 레이저 소자(12)를 디스에이블링하도록 설계된다.
도 2는 발광 소자(18)가 그 기능을 더 이상 수행하지 않는 경우의 조명 모듈(10)을 도시한다. 발광 소자(18)는, 예를 들면, 충돌 후에 그 수용부로부터 이탈되었다. 따라서 이것은 더 이상 레이저 빔(14)의 경로 내에 안착되어 있지 않다. 발광 소자(18)가 없는 경우, 광도가 잠재적으로 위험한 레이저 빔(14)은 출사 콘(16) 내에 배치된 이차 부분(26B)에 직접 입사된다.
레이저 빔(14)의 적어도 일부는 검출 장치(30)의 감광면을 향해 직접 배향된 측정 방향(B)으로 측정 콘(28) 내로 반사된다. 그러면 검출 장치(30)의 감광면에 도달하는 광선은 레이저 빔(14)의 출구에 비해 실질적으로 감쇄되지 않은 광도를 갖는다. 따라서, 검출 장치(30)를 향해 광학 소자(36)에 의해 편향된 광선의 광도는 안전 한계치를 초과한다.
안전 한계치의 초과는 검출 장치(30)에 의해 구동 수단(40)으로 전달된다. 응답하여, 구동 수단(40)은 레이저 소자(12)를 디스에이블링시킨다. 이러한 방식으로, 구동 수단(40)은 레이저 빔(14)의 생성을 차단하여 조명 모듈(10)로부터 어떤 유해한 광 복사도 방출되지 않도록 방지한다.
이차 부분(26B)이 실질적으로 평면인 매끈한 반사면을 포함하는 경우, 측정 콘(28)은 출사 콘(16)의 개구 각도와 동일한 개구 각도를 갖는다. 이러한 이유로, 검출 장치의 지지체에서 측정 빔에 의해 조사되는 면적은 매우 작다. 이는 검출 장치가 반사기(26)에 대해 매우 정밀한 방식으로 위치될 필요가 있음을 의미한다.
또한, 이러한 배치에서, 레이저 빔이 반사면의 이차 부분(26B)에 의해 직접 반사되는 경우, 측정 빔의 광도는 발광 소자에 의해 정확하게 전환된 광빔의 광도에 비해 극히 높다. 그 결과 검출 장치의 포화의 위험이 높아진다. 그러므로 충분한 검출 감도를 보존함과 동시에 검출 장치가 포화되지 않도록 검출 장치를 조절할 필요가 있다. 이러한 작업은 극히 까다롭다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 측정 콘(28)이 제 1 출사 콘(16)의 개구 각도보다 큰 개구 각도를 갖도록 광을 확산시키는 확산 수단을 포함하는 반사면(26)의 이차 부분(26B)을 제공한다. 따라서, 반사된 측정 광빔은 레이저 빔에 비해 높은 발산성을 갖는다.
따라서, 반사면의 이차 부분(26B)은 출사 콘(16)의 사실상 0의 개구 각도 보다 실질적으로 큰 개구 각고(α)로 적어도 하나의 평면 내에서 반사나 확산에 의해 측정 콘(28) 내로 출사광을 확산시키기 위한 확산 수단을 포함한다. 따라서, 측정 콘(28)은 안내면(26B)으로부터 검출 장치(30)를 향해 발산된다.
그 결과 검출 장치의 지지체에서 조사되는 면적은 더 커진다. 따라서, 반사면의 이차 부분(26B)에 대한 검출 장치의 위치설정 허용오차는 증가된다.
또한, 반사면의 이차 부분(26B)이 레이저 빔에 직접 노출되는 경우, 반사된 측정 빔의 광도는 출사 콘(16) 내에서 출사되는 레이저 빔의 광도에 비해 약간 감소된다. 이로 인해 검출 장치의 포화의 조절이 용이하게 될 수 있다.
도 3 내지 도 5에 도시된 본 발명의 제 1 실시형태에 따르면, 반사면의 이차 부분(26B)의 엔빌로프의 기하학적 프로파일은 측정 콘(28) 내에서 광의 확산을 유발하도록 설계된다. 따라서, 반사면의 이차 부분(26B)은 광을 측정 콘(28) 내로 분산시키도록 구성된다.
도 3에 도시된 이러한 제 1 실시형태의 제 1 실시예에 따르면, 반사면의 이차 부분(26B)은 적어도 횡방향으로 광의 확산을 유발하는 스트리에이션(42)을 포함한다.
도 4에 도시된 이러한 제 1 실시형태의 제 2 실시예에 따르면, 반사면의 이차 부분(26B)은 광의 확산을 유발하는 일련의 인접한 반사 패싯(facet; 44)을 포함한다. 이들 패싯(44)은 평면이고, 서로에 대해 각도를 형성한다.
이러한 제 1 실시형태의 제 3 실시예에 따르면, 반사면의 이차 부분(26B)은 광의 확산을 유발하는 필로우(pillow; 46) 형태의 일련의 인접한 패싯을 포함한다.
본 발명의 제 2 실시형태에 따르면, 반사면의 이차 부분(26B)의 표면 상태는 측정 콘(28) 내로 광의 확산을 유발한다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 반사면의 이차 부분(26B)은, 예를 들면, 광을 제 2 측정 콘(28) 내로 확산시키도록 입자상을 갖는다.
도 2에 도시된 바와 같이, 검출 장치(30)는 측정 콘(28)의 내부에 유지되면서 측정 콘(28)의 주축선 상이나 약간 축선 외에 배치될 수 있다.
본 발명은 유리하게는 검출 장치(30)의 감광면의 전체에 입사하는 광이 균일하게 분산될 수 있도록 한다. 이로 인해 검출 장치(30)의 포화의 조절이 매우 단순화될 수 있다.
본 발명의 하나의 변형될 실시형태는 도 7에 도시되어 있다. 여기서 조명 모듈(10)은 광도를 검출하기 위한 수 개의 장치를 포함한다. 모든 검출 장치는 측정 콘(28) 내에 배치된다.
도 7에 도시된 실시예에서, 이것은 2 개의 검출 장치(30A, 30B)를 포함한다. 각각의 검출 장치(30A, 30B)는, 광이 검출 장치(30A, 30B) 중 하나 및/또는 다른 하나에 의해 안전 한계치를 초과하는 것으로 검출된 경우에, 레이저 소자(12)가 디스에이블링될 수 있도록 구동 수단(40)과 통신할 수 있다.
이들 검출 장치(30A, 30B)의 각각은 측정 콘(28) 내에 배치된다. 이 2 개의 장치(30A, 30B)는 측정 콘(28)의 주축선에 대해 축외에 배치된다.
2 개의 검출 장치(30A, 30B)가 존재하므로 측정 콘(28)의 광선의 광도가 이중으로 검출될 수 있다. 따라서, 검출 장치(30A, 30B)가 구동 수단(40)에 상반된 정보를 전달하는 경우, 검출 장치(30A, 30B) 중의 하나의 오동작이 진단될 수 있다.
따라서, 본 발명의 교시에 따라 제조된 조명 모듈(10)은 이차 부분(26B)에 대한 검출 장치(30)의 위치설정 허용오차에 자유도를 부여할 수 있다. 실제로, 더 개방된 광콘 내로 광을 확산시키면 검출 장치(30)가 배치될 수 있는 조사 표면이 더 커질 수 있다.
또한, 더 큰 개구 각도를 갖는 측정 빔을 얻을 수 있는 가능성으로 인해 검출 장치(30)의 감광면의 전체가 조사될 수 있으므로 그 포화의 조절이 용이하게 된다.
또한, 개구 각도가 충분히 넓게 설계되는 경우, 2 개의 검출 장치(30)를 동일한 측정 빔 내에 배치하는 것이 가능하다. 따라서, 본 조명 모듈(10)은 훨씬 더 안전한 방식으로 작동된다.

Claims (9)

  1. 출사(outgoing) 광빔(24)을 출사하도록 설계된, 특히 자동차용 조명 모듈(10)로서,
    출사 콘(cone; 16)이라고 지칭되는 제 1 광콘(16) 내에서 레이저 빔(14)을 출사하도록 구성된 하나 이상의 반도체 레이저 소자(12);
    상기 레이저 빔(14)의 적어도 일부의 파장을 변환시키도록 구성된 발광 소자(18);
    반사면(26) - 상기 반사면(26)의 주요 부분(26A)은 제 1 출사 방향(A)으로 배향되는 상기 출사 광빔(24)을 형성하도록 상기 발광 소자(18)로부터의 입사광을 반사함 -;
    제 2 측정 방향(B)으로 배향된 이차 안내면(26B) - 상기 이차 안내면(26B)은 상기 제 1 출사 콘(16)으로부터의 입사광을 측정 콘(28)이라고 지칭되는 제 2 광콘(28) 내로 반사함 -; 및
    사전결정된 광도 한계치를 초과하는 입사광을 검출하기 위해 상기 측정 콘(28) 내에 배치된 하나 이상의 검출 장치(30)를 포함하는, 자동차용 조명 모듈에 있어서,
    상기 안내면(26B)의 광학 구조는, 상기 측정 콘(28)이 상기 제 1 출사 콘(16)의 개구 각도보다 큰 개구 각도를 나타내도록, 광의 확산을 유발하는 것을 특징으로 하는
    자동차용 조명 모듈.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 안내면(26B)의 기하학적 프로파일은 엔빌로프(envelope)는 상기 측정 콘(28) 내에서 상기 광의 확산을 유발하는 것을 특징으로 하는
    자동차용 조명 모듈.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 안내면(26B)은 상기 광의 확산을 유발하는 스트리에이션(striation; 42)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    자동차용 조명 모듈.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 안내면(26B)은 상기 광의 확산을 유발하는 일련의 인접한 반사 패싯(facet; 44)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    자동차용 조명 모듈.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 안내면(26B)은 상기 광의 확산을 유발하는 일련의 인접한 필로우(pillow; 46)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    자동차용 조명 모듈.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 안내면(26B)의 표면 상태는 상기 측정 콘(28) 내로 상기 광의 산란을 유발하는 것을 특징으로 하는
    자동차용 조명 모듈.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명 모듈은 각각 상기 측정 콘(28) 내에 배치된 2 개 이상의 검출 장치(30A, 30B)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    자동차용 조명 모듈.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명 모듈은, 상기 검출 장치(30)가 상기 사전결정된 한계치보다 높은 광도를 검출한 경우, 상기 레이저 빔(14)의 출사를 차단하도록 설계된 상기 레이저 소자(12)를 구동하기 위한 구동 수단(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    자동차용 조명 모듈.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 안내면은 상기 반사면(26)의 이차 부분(26B)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는
    자동차용 조명 모듈.
KR1020170056283A 2016-05-04 2017-05-02 레이저 소자를 포함하는 조명 모듈 KR20170125734A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1654049 2016-05-04
FR1654049A FR3051534B1 (fr) 2016-05-04 2016-05-04 Module lumineux comportant un element laser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170125734A true KR20170125734A (ko) 2017-11-15

Family

ID=56404133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170056283A KR20170125734A (ko) 2016-05-04 2017-05-02 레이저 소자를 포함하는 조명 모듈

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10240770B2 (ko)
EP (1) EP3241709B1 (ko)
JP (1) JP2017224594A (ko)
KR (1) KR20170125734A (ko)
CN (1) CN107345641B (ko)
FR (1) FR3051534B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230106211A1 (en) 2020-02-14 2023-04-06 Sony Semiconductor Solutions Corporation Distance measuring device and distance measuring method
EP4019832A1 (en) * 2020-12-24 2022-06-29 Marelli Automotive Lighting Italy S.p.A. Con Socio Unico Automotive lighting apparatus

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6164518B2 (ja) * 2013-03-18 2017-07-19 スタンレー電気株式会社 車両用前照灯
DE102014205606A1 (de) * 2014-03-26 2015-10-01 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit Lichtmischelement und Leuchtstoffvolumen
JP2016016856A (ja) * 2014-07-04 2016-02-01 現代自動車株式会社Ｈｙｕｎｄａｉｍｏｔｏｒ Ｃｏｍｐａｎｙ 車両ランプ用光学モジュールの故障判断方法および装置
DE102014214601A1 (de) * 2014-07-24 2016-01-28 Osram Gmbh Beleuchtungsvorrichtung mit mindestens einem Lichtsensor
JP6504886B2 (ja) * 2015-04-03 2019-04-24 株式会社小糸製作所 車両用灯具
JP6509617B2 (ja) * 2015-04-15 2019-05-08 株式会社小糸製作所 車両用灯具
DE102015224438A1 (de) * 2015-12-07 2017-06-08 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Laserscheinwerfer mit Fehlererkennungsvorrichtung
FR3051535B1 (fr) * 2016-05-04 2018-06-29 Valeo Vision Module lumineux comportant un element laser

Also Published As

Publication number Publication date
EP3241709B1 (fr) 2020-12-23
US10240770B2 (en) 2019-03-26
EP3241709A1 (fr) 2017-11-08
CN107345641A (zh) 2017-11-14
FR3051534B1 (fr) 2020-10-02
JP2017224594A (ja) 2017-12-21
US20170321862A1 (en) 2017-11-09
CN107345641B (zh) 2021-04-02
FR3051534A1 (fr) 2017-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10203079B2 (en) Lighting apparatus with conversion device
US9261259B2 (en) Laser-beam utilization device and vehicle headlight
KR101768557B1 (ko) 조명 장치 및 프로젝터
JP6643645B2 (ja) 車両用灯具
US10017102B2 (en) Lighting device with primary light source and phosphor volume with an evaluation unit
CN108351084B (zh) 机动车探照灯的照明装置
KR20160044157A (ko) 차량용 램프
US10436714B2 (en) Detecting damage to a converter device
US10704755B2 (en) Lighting apparatus
US10511136B2 (en) Light module comprising a laser element
KR20160012467A (ko) 차량용 램프의 제어장치
JP2018525799A (ja) 車両ヘッドライトのための照明デバイス
WO2017051868A1 (ja) 照明装置
JP2015146396A (ja) 発光装置、車両用灯具、及び、車両用照明装置
KR20170125734A (ko) 레이저 소자를 포함하는 조명 모듈
CN108368984B (zh) 用于车辆的带有至少一个激光模块的前照灯
US10451259B2 (en) Headlight, vehicle with headlight and method for monitoring a headlight
JP2016150668A (ja) 車両用灯具
KR101951463B1 (ko) 차량용 램프
JP2022152505A (ja) 照明器具
JP2020149808A (ja) 照明器具