KR20180108502A - 자동차 조명 모듈용 모놀리식 광원 - Google Patents

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KR20180108502A
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마리 펠르랑
바네싸 싼체
브누아 드랑드
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발레오 비젼
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Abstract

자동차 조명 모듈을 위한 이러한 모놀리식 광원(1)은 복수의 방사 요소(8)에 의해 형성되고 상기 방사요소가 적어도 3개의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트 내에 배치되도록 구성되는 방사 영역(30)을 포함하고, 이러한 적어도 3개의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트는 대칭 평면(P1)에 대해 서로 대칭이고 이러한 대칭 평면을 따라 연장되는 접촉 구역(35)을 구비하는 제 1 세그먼트(31) 및 제 2 세그먼트(32)와, 이러한 접촉 구역의 일단부로부터 연장되고 대칭 평면의 양측으로 대칭적으로 연장되는 제 3 세그먼트(33)를 포함한다.

Description

자동차 조명 모듈용 모놀리식 광원{MONOLITHIC LIGHT SOURCE FOR A MOTOR-VEHICLE LIGHTING MODULE}
본 발명은 특히, 자동차를 위한 조명 및/또는 신호의 분야에 관한 것이다.
자동차에는 야간에 또는 저조도의 경우에, 차량 전방의 도로를 조명하도록 의도된 헤드램프, 헤드라이트가 구비된다. 이러한 헤드램프는 일반적으로, 2개의 조명 모드: 제 1 "하이 빔(high beam)" 모드 및 제 2 "로우 빔(low beam)" 모드로 사용될 수도 있다. "하이 빔" 모드는 차량 전방에서 도로가 멀리 밝게 조명되게 한다. "로우 빔" 모드는 도로의 더 제한된 조명을 제공하지만, 그럼에도 불구하고 양호한 가시성을 보장하면서, 다른 도로 이용자가 눈이 부시는 것을 방지한다. 이러한 2개의 조명 모드는 차량이 직면하는 교통 상황에 따라 달리 사용되고, 차량의 수동 스위치를 통해, 또는 적합한 제어 장치를 통해 자동으로, 연속적으로 수행된다.
게다가, 헤드램프 내에 존재하는 모듈은 "로우 빔" 모드와 관련된 빔이 모듈의 상부 부분에서, 다가오는 차량의 운전자가 지나치게 불편하게 되는 것을 방지하기 위해, 스텝(step)을 형성하는 컷오프(cutoff)를 구비한다. 도로의 오른쪽이 주행될 때 얻어질 빔은 왼쪽 상의 컷오프를 구비하는데 반해, 대칭적으로 도로의 왼쪽이 주행될 때 얻어질 빔은 우측 상의 컷오프를 구비한다는 것이 이해된다.
특정 광원의 적합한 제어를 통해, 특히, 방금 언급된 바와 같은 스텝형 컷오프의 형성을 통해, "하이 빔" 모드와 연관된 빔 및 "로우 빔" 모드와 연관된 빔 둘 모두를 발생시킬 수 잇는 조명 모듈을 획득하려고 한다. 특허문헌 제 US2009180294 호는 이러한 광원의 사용을 개시하고, 이 광원은 동시 또는 선택적인 활동이 생성될 "하이 빔" 또는 "로우 빔"에 특정한 방사 영역을 허용한다는 점에서 주목할 만한 방사 구역(emission zone)을 구비한다.
모든 방사 영역은 "하이 빔"을 생성하도록 활성화되고, 방사 영역 중 일부만이 "로우 빔"을 생성하도록 활성화된다는 것이 이해된다.
그 결과, 조명 모듈 내에서, 한편으로는, 광원이 광선을 방사할 수 있고 이러한 광선을 편위시키도록 구성되는 수집기 및 광원과, 다른 한편으로는, 모듈로부터 출력되는 지향 빔을 생성하기 위해 편위 광선을 형성하기 위한 광학기기(optic) 사이에, 편위 광선의 일부를 차단(cut off)하고 빔에 적합한 형상을 부여하기 위해 편위 광선의 경로 상에 존재하게 될 쉴드가 있을 필요가 없다.
이러한 구성은 모듈 내에서 일부분을 보다 적게 포함한다는 점에서 유리하더라도, 이는 특히, 도로의 오른쪽 또는 왼쪽에서 주행되도록 의도된 차량을 위해, 제 1 또는 제 2 유형의 광원을 갖는 상이한 모듈이 제공될 필요가 있다. 이러한 대안예를 고려할 필요성에 의해 설계 및 제조 비용이 영향을 받는다는 것이 이해된다.
본 발명은 광원 및 관련된 조명 모듈을 제공하는 것을 목적으로 하고, 이러한 광원 및 관련된 조명 모듈은, 좌측에 주행되도록 의도된 차량 내에 광원 및 관련된 조명 모듈을 설치하는 것이 바람직한지, 우측에 주행되도록 의도된 차량 내에 광원 및 관련된 조명 모듈을 설치하는 것이 바람직한지에 관계없이 구성요소가 표준화되게 하는 해결책을 제공한다. 이하에, 표현 "좌측으로 주행될 차량" 및 "우측으로 주행될 차량"은 도로의 좌측 차선에서 주행될 필요가 있는 차량, 및 도로의 우측 차선에서 주행될 필요가 있는 차량을 각각 의미하는 것으로 이해된다.
이를 위해, 본 발명은 복수의 선택적으로 활성화 가능한 방사 요소에 의해 형성되고 이러한 방사 요소가 적어도 3개의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트 내에 배열되도록 구성된 방사 영역을 포함하는, 자동차 조명 모듈용 모놀리식 광원을 제공하는 것을 목적으로 하고, 이러한 적어도 3개의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트는, 대칭 평면에 대해 서로 대칭이고, 이러한 대칭 평면을 따라 연장되는 접촉 구역을 구비하는 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트와, 이러한 접촉 구역의 일단부로부터 연장되고, 대칭 평면의 양측 상으로 대칭적으로 연장되는 제 3 세그먼트를 포함한다.
표현 "모놀리식 광원"은 방사 요소가 공통 기판으로부터 성장되고, 선택적으로, 개별적으로, 또는 방사 요소의 서브세트(subset)로 활성화 가능하기 위해 전기적으로 접속되는 발광 요소인 광원을 의미하는 것으로 이해되고, 이러한 모놀리식 광원의 구성은 인쇄 회로 기판에 납땜되도록 의도되는 종래의 발광 다이오드에 대해, 서로 매우 근접하게 배치되게 한다. 본 발명의 내용에 있어서, 모놀리식 광원은 발광 요소를 포함하고, 이러한 요소의 주요 연장 치수, 즉, 이러한 요소의 높이는 공통 기판에 실질적으로 수직이고, 이러한 높이는 적어도 1 미크론과 동일하다.
본 발명의 다양한 특징부에 따르면, 다양한 특징부는 단독으로 또는 조합하여 적용될 수도 있다:
- 제 3 세그먼트는 스트립 형상을 갖고, 제 3 세그먼트의 두께는 팁부를 형성하기 위해 일단부에서 점진적으로 감소하고, 팁부의 정점(apex)은 제 1, 제 2 및 제 3 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트의 교차점과 일치한다;
- 제 3 세그먼트의 윤곽을 그리는데 관여하는 팁부는 방사 영역 내에서, 대칭 평면과 15° 내지 90°, 특히, 15° 내지 45°, 특히, 35°±5°인 각도를 이룬다;
- 방사 영역은 직사각형이다;
- 방사 영역은 정사각형이고, 방사 영역은 2㎜ 내지 4㎜인, 특히, 2.62㎜인 변 길이를 갖는다;
- 방사 세그먼트 각각은 직사각형의 방사 영역의 하나의 에지까지 연장된다;
- 제 1 및 제 2 세그먼트 각각은 교차점으로부터, 제 3 세그먼트를 따라, 그리고 이러한 2개의 세그먼트들 사이의 접촉 구역을 적어도 부분적으로 따라 배치된 서브세트를 포함한다;
- 각 서브세트는 제 1 세그먼트와 제 2 세그먼트 사이의 접촉 구역의 전체 길이를 따라 연장된다;
- 각 서브세트의 폭은 광원의 방사 영역의 하나의 에지에서 다른 에지까지 일정하고, 여기서 폭은 접촉 구역에 수직, 및/또는 제 3 세그먼트와 제 1 세그먼트 사이의 교차점에 수직인 치수를 의미한다;
- 서브세트에 포함된 방사 요소는 상기 서브세트를 포함하는 제 1 섹션 도는 제 2 섹션의 나머지에 포함되는 방사 요소에 의해 방사된 광선의 광 강도보다 높은 광 강도의 광선을 방사하도록 구성된다;
- 서브세트 내의 방사 요소의 밀도 및/또는 높이는 대응하는 세그먼트의 나머지의 방사 요소의 밀도 및/또는 높이와 상이하고, 또는 서브세트 내에 배치된 방사 요소에는 대응하는 세그먼트의 방사 요소의 나머지보다 많은 전력이 공급된다;
- 모놀리식 광원은 제 1, 제 2 및 제 3 세그먼트를 둘러싸는 이러한 방식으로, 대칭 평면에 대해 대칭적으로 위치되는 2개의 추가의 세그먼트를 포함한다;
- 모놀리식 광원은 조명 모듈 내에의 광원의 설치를 포카-요케(poka-yoking)하기 위한 수단을 포함하고, 이러한 포카-요케 수단은 방사 영역의 둘레에 위치된 특정 색상 또는 형상의 마커로 구성될 수도 있으며, 이러한 마커는 조명 모듈 내에서 모놀리식 광원의 설치 동안에, 검사 장치에 의해 인식 가능하다.
또한, 본 발명은 막 설명된 바와 같은 모놀리식 광원과 형성 광학기기를 포함하는 조명 모듈에 관한 것이다. 모놀리식 광원 및 형성 광학기기는 이 모놀리식 광원에 의해 방사된 광선이 중간 이탈(intermediate deviation) 없이 형성 광학기기에 직접 부딪치도록 구성될 수도 있다. 게다가, 형성 광학기기는 적어도 하나의 축을 따라, 특히, 제 3 세그먼트의 팁부에 의해 규정된 경사를 변경하기 위해, 방사 영역 내에 포함되고 대칭 평면에 수직인 축을 따라 이미지(image)를 변형시키도록 구성될 수도 있다.
본 발명에 따른 조명 모듈에 있어서, 모놀리식 광원의 방사 영역은 2.62㎜와 실질적으로 동일한 변 길이를 갖는 정사각형이고, 모놀리식 광원은 형성 광학기기로부터 30㎜에 있는 형성 광학기기의 초점에 위치될 수도 있다.
또한, 본 발명은 상술된 바와 같은 조명 모듈을 포함하는 자동차 헤드램프에 관한 것이다. 이러한 헤드램프는 조명 모듈로부터 출력된 빔에 상보적인 빔을 형성하도록 구성된 상보적인 모듈을 포함할 수도 있다.
게다가, 본 발명은 컷오브-포함 빔의 투사에 의한 눈부시지 않은 제 1 조명 기능부, 또는 제 2 컷오프-프리 빔의 투사에 의한 광범위한 2 조명 기능부를 생성하도록 상술된 바와 같은 모놀리식 광원의 제어를 구현하는 자동차를 위한 조명 방법에 관한 것이다. 이러한 방법에 있어서, 모놀리식 광원의 배향은 직접 측정을 통해, 또는 이러한 배향에 관한 정보의 수집을 통해 검출될 수도 있고, 모놀리식 광원의 3개의 세그먼트 각각은 광범위한 2 조명 기능부를 생성하도록 활성화될 수도 있고, 제 1 및 제 2 세그먼트 중 하나만이 눈부시지 않은 제 1 조명 기능부를 생성하도록 활성화될 수도 있으며, 제 1 세그먼트가 활성화될지 제 2 세그먼트가 활성화될지에 대한 선택은 모놀리식 광원의 검출된 배향에 따라 달라진다.
하나의 특징부에 따르면, 3개의 세그먼트는 세그먼트의 치수 및 구조에 의해 허용된 최대 광 강도를 발생시키기 위해, 제 2 조명 기능부를 생성하도록 활성화될 수도 있다.
다른 특징부에 따르면, 제 1 또는 제 2 세그먼트는 세그먼트의 치수 및 구조에 의해 허용된 최대 광 강도의 30% 내지 50%인 광 강도를 발생하기 위해, 제 1 조명 기능부를 생성하도록 활성화될 수도 있다.
게다가, 제 1 또는 제 2 세그먼트의 서브세트는 상기 서브세트를 구성하는 방사 요소의 치수 및 구조에 의해 허용되는 최대 광 강도의 50%와 실질적으로 동일한 광 강도를 발생시키기 위해, 제 1 조명 기능부를 생성하도록 활성화될 수도 있는 반면, 대응하는 제 1 또는 제 2 세그먼트의 나머지는 상기 서브세트를 구성하는 방사 요소의 치수 및 구조에 의해 허용되는 최대 광 강도의 30%와 실질적으로 동일한 광 강도를 발생시키기 위해, 제 1 조명 기능부를 생성하도록 활성화될 수도 있으며, 서브세트의 방사 요소와 제 1 또는 제 2 세그먼트의 방사 요소는 동일하다.
본 발명의 상기 언급된 및 다른 특징이 첨부 도면을 참조하여, 이하의 비한정 예시의 상세한 설명을 읽음으로써 보다 명확하게 명백해질 것이다.
도 1은 적응제어(adaptive) 조명 장치의 케이싱의 개략도로서, 이 케이싱 내에 모놀리식 광원 및 방사된 광선을 형성하기 위한 광학기기가 수용되고, 모놀리식 광원에 의해 방사되고 형성 광학기기에 의해 도출되는 광선이 도시된 도면,
도 2는 도 1의 모놀리식 광원의 개략적인 사시도로서, 발광 로드의 열이 단면으로 도시된 도면,
도 3은 도 2에 도시된 유형의 모놀리식 광원의 방사 요소에 의해 형성된 발광 영역의 도면이고, 복수의 방사 요소를 각각 포함하는 3개의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트로의 방사 영역의 분할이 도시된 도면,
도 4 내지 도 7은 모놀리식 광원의 활성화의 예시로서, 도로의 왼쪽 측부 상에서 주행되도록 의도된 차량을 위한 제 1 위치에 설치된 모놀리식 광원을 위한 "로우 빔"(도 4)을 발생시키는 것이 바람직한지 "하이 빔"(도 5)을 발생시키는 것이 바람직한지에 따라 달라지는 선택적으로 활성화 가능한 방사 요소의 세그먼트의 제어를 도시하고, 도로의 오른쪽 측부 상에서 주행되도록 의도되는 차량을 위한 제 2 위치에 설치된 모놀리식 광원을 위한 "로우 빔"(도 6)을 발생시키는 것이 바람직한지 "하이 빔"(도 7)을 발생시키는 것이 바람직한지에 따라 달라지는 선택적으로 활성화 가능한 방사 요소의 세그먼트의 제어를 도시하는 도면,
도 8은 제 1 변형 실시예에 따른 도 2에 도시된 유형의 모놀리식 광원의 도 3의 도면과 유사한 도면으로서, 3개의 세그먼트 중 2개가 방사 요소의 서브세트를 각각 포함하는 도면,
도 9는 제 2 변형 실시예에 따른 도 2에 도시된 유형의 모놀리식 광원의 도 3 및 도 4의 도면과 유사한 도면으로서, 3개의 세그먼트에 대응하는 방사 영역은 2개의 추가적인 대칭 세그먼트로 둘러싸인 도면.
본 발명의 일 관점의 개시내용과 같은 자동차의 헤드램프에 일체되도록 구성된 조명 모듈은, 특히, 외부 렌즈(4)에 의해 폐쇄되고 이러한 조명 모듈을 수용하기 위한 내부 용적을 형성하는 케이싱(2) 내에 수용된 모놀리식 광원(1)을 포함한다. 모놀리식 광원(1)은 이 광원에 의해 방사되는 광선의 적어도 일부를 형성하기 위한 광학기기(6)와 연관된다. 형성 광학기기는 또한, 케이싱 내에 수용되고, 적어도 하나의 렌즈, 예를 들면, 수렴 렌즈를 포함한다. 형성된 광학기기는 적응제어 광 빔이 모듈로부터 방사되고 모듈의 광축(X)에 실질적으로 평행하게 하기 위해, 광원에 의해 방사된 광선의 적어도 일부의 방향을 변화된다(도 1에 도시됨). 따라서, 형성된 광학기기는 적어도 하나의 축을 따라 이미지를 변형시키도록 구성된다.
여기서, 조명 모듈은 광원에 의해 방사된 광선이 중간 이탈 없이, 형성 광학기기에 직접 부딪치도록 구성된 모놀리식 광원 및 형성 광학기기와 함께, 직접 노출 모드(direct imaging mode)로 작동한다.
모놀리식 광원(1)은 광원과 연관된 제어 모듈을 통해 처리가능한, 특히, 선택적으로 활성화 가능한 3개의 세그먼트를 형성하기 위해 분산된 복수의 방사 요소(8)에 의해 형성된 발광 영역(30)을 구비한다 - 이러한 모듈은 다른 세그먼트의 방사 요소보다는, 하나의 세그먼트의 방사 요소를 선택적으로 켜는 것(turn on)에 의해 "하이 빔" 또는 "로우 빔"을 생성할 수도 있다. 이러한 제어가 달성되는 방법이 이하에 설명될 것이다.
모놀리식 광원의 구성, 다시 말해, 특히, 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트 내로의 방사 요소(8)의 구성은 바람직한 "로우 빔"의 유형, 특히, 빔의 컷오프를 형성하는 스텝의 경사 및 높이에 따라 달라진다.
본 발명에 따르면, 광원은 복수의 방사 요소(8)가 공통 기판으로부터 돌출하고, 이러한 기판으로부터 방사 요소(8)가 각각 성장한다는 점에서 모놀리식이다. 방사 요소의 주요 연장 치수 중 하나가 공통 기판에 실질적으로 수직이고, 하나 이상의 방사 요소의 그룹에 의해 형성된 픽셀을 분리시키는 거리가 인쇄 회로 기판에 납땜된 편평한 정사각형 칩의 알려진 구성을 분리시키는 거리에 비해 짧다면, 방사 요소의 다양한 구성은 방사 요소의 이러한 정의를 충족할 수도 있다.
특히, 본 발명의 일 관점에 따른 모놀리식 광원은 이하에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 서로 이격되고 개별적으로 기판으로부터 성장하는 복수의 발광 요소를 포함할 수도 있고, 이러한 요소는 선택적으로 활성화 가능하게 되는 이러한 방식으로 전기적으로 접속된다 - 적절한 경우에, 서브세트에 있어서, 로드가 동시에 활성화될 수도 있다.
변형예로서, 광원은 단일 기판 상에 겹쳐지고, 동일한 기판 상에 전부 위치되는 복수의 픽셀을 형성하도록 절단되는 발광 요소의 층에 의해 형성된 방사 요소를 포함할 수도 있다. 이러한 프로세스의 결과는 동일한 기판 상에 전부 위치되고, 서로로부터 선택적으로 활성화 가능하게 되기 위해 모두 전기적으로 접속되는 복수의 방사 블럭(emitting block)이다.
본 발명에 다른 모놀리식 광원을 생성하는 각각의 이러한 방식에 의해서, 따라서, 서로 분리되는 방사 요소의 전기적 접속을 통해, 또는 방사 블럭을 형성하는데 사용되는 커팅(cut) 패턴의 적합한 선택을 통해, 발광 영역 내에서, 형상 또는 치수 면에서 특정되는 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트의 구성을 제조할 수 있다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 광원(1)은 여기서 육각형 단면의 로드를 형성하기 위해 기판(10)으로부터 돌출하여 배치되는 서브밀리미터(submillimetre)의 치수의 복수의 발광 요소(8)를 포함한다. 발광 로드(8)는 광원(1) 및 형성 광학기기(6)가 케이싱(2) 내에 위치될 때, 조명 모듈의 광축(X)에 평행하게 놓여 있다.
이러한 발광 로드(8)는 특히, 각 세트(set)에 특정되는 전기적 접속을 통해, 복수의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트로 그룹화된다. 이러한 세그먼트의 구성의 특정 디자인(이러한 구성은 이하에 설명됨)은 왼쪽 주행 차량 및 오른쪽 주행 차량 모두에서, "하이 빔"으로부터 "로우 빔"으로, 또는 그 반대로의 이행(passage)을 쉽게 달성할 수 있게 하도록 선택된다.
발광 로드(8)의 성장은 기판(10)의 제 1 면 상에서 시작된다. 여기서, 질화갈륨(gallium nitride; GaN)으로 형성된 각 발광 로드는 여기서, 규소, 본 발명의 범위로부터 일탈하는 일 없이 사용가능한 탄화규소와 같은 다른 재료로 제조되는 기판으로부터 수직으로, 또는 실질적으로 수직으로 돌출한다. 예로서, 발광 로드는 질화알루미늄 및 질화갈륨의 합금(AlGaN)으로, 또는 알루미늄, 인듐 및 인화갈륨의 합금(AlInGaP)으로 제조될 수 있다.
기판(10)은 제 1 전극(14)이 추가되는 하부면(12)과, 발광 로드(8)가 돌출하는 상부면(16)을 구비하고, 이러한 상부면은 기판의 제 1 면의 역할을 하고, 이러한 상부면은 상기 언급되었고, 제 2 전극(18)이 추가된다. 특히, 기판으로부터의 발광 로드의 성장 후에, 상부면(16) 상에 다양한 재료층이 중첩되고, 이러한 성장은 여기서, 상향식 접근 방식(bottom-up approach)을 사용한다. 이러한 다양한 층은 전력이 로드에 공급되게 하기 위해 적어도 1개의 층의 전기 전도성 재료를 포함한다. 이러한 층은 이러한 또는 이러한 로드를 이러한 또는 이러한 다른 로드에 연결하기 위해 에칭된다. 그 다음에, 이러한 발광 로드는 제어 모듈(여기서는 도시되지 않음)에 의해 동시에 켜질 수 있다. 그 다음에, 이들의 켜짐을 제어하기 위한 시스템에 의해, 개별적으로 켜질 수 있게 하기 위해 배치된 적어도 2개의 발광 로드 또는 발광 로드의 적어도 2개의 그룹이 제공된다.
발광 로드는 도 2에서 알 수도 있는 바와 같이, 기판으로부터 연장되고, 이들은 질화갈륨으로 제조된 코어(19)를 각각 포함하고, 이러한 발광 로드 주위에는, 상이한 재료, 여기서는, 질화갈륨 및 질화인듐갈륨의 층의 반경 방향 중첩에 의해 형성되는 양자 우물(quantum well)(20)과, 질화갈륨으로 또한 제조되는 양자 우물을 둘러싸는 쉘부(21)가 위치된다.
각 발광 로드는 이 발광 로드의 높이를 규정하는 장축(22)을 따라 연장되고, 각 로드의 베이스는 기판(10)의 상부면(16)의 평면(24) 내에 위치된다.
유리하게, 소정의 광원의 발광 로드(8)는 동일한 형상을 갖는다. 이러한 발광 로드(8)는 단부면(terminal face)(26)에 의해, 그리고 로드의 장축을 따라 연장되는 원주 방향 벽(28)에 의해 각각 경계지어진다. 발광 로드가 도핑(dope) 및 편향될 때, 반도체 소스로부터의 출력으로서 생성된 결과적인 광은 기본적으로 원주 방향 벽(28)으로부터 방사되고, 또한, 광선이 단부면(26)으로부터 빠져나올 수도 있다는 것이 이해된다. 그 결과, 각 발광 로드는 한편으로는, 발광 로드(8)의 밀도에 의해, 그리고 다른 한편으로는, 원주 방향 벽에 의해 형성되므로, 로드의 전체 둘레(perimeter) 및 전체 높이에 걸쳐서 연장되는 조명 영역의 크기에 의해, 단일의 발광 다이오드와 같은 역할을 하고, 광원의 휘도는 향상된다.
질화갈륨 쉘부에 대응하는 발광 로드(8)의 원주 방향 벽(28)은 각 로드의 애노드를 형성하는 투명 전도막(transprent conductive oxide; TCO) 층(29)으로 덮여지고, 이러한 애노드는 기판에 의해 형성된 캐소드에 상보적이다. 이러한 원주 방향 벽(28)은 장축(22)을 따라 기판(10)으로부터 단부면(26)으로 연장되고, 단부면(26)에서, 발광 로드(8)의 성장이 시작되는 기판의 상부면(16)까지의 거리는 각 로드의 높이를 규정한다. 예로서, 1 미크론 내지 10 미크론인 발광 로드(8)의 높이가 제공될 수도 있지만, 2 미크론보다 작은 문제의 로드의 장축(22)에 수직인 단부면의 최대 수평 치수가 제공될 수도 있다. 설정된 범위의 값, 특히, 1.96 제곱(square) 미크론 내지 4 제곱 미크론이 되도록, 이러한 장축(22)에 수직인 단면 내의 로드의 영역이 제공될 것이다.
발광 로드(8)의 형성 동안에, 대응하는 구역의 구성 요소 로드의 평균 높이가 증가할 경우, 이 대응하는 구역의 휘도를 증가시키기 위해, 발광 로드의 높이가 광원의 하나의 구역에서 다른 구역까지 달라지도록 선택할 수도 있다는 것이 이해된다. 따라서, 발광 로드의 하나의 그룹은 높이, 또는 발광 로드의 다른 그룹과 상이한 높이를 가질 수도 있고, 이러한 2개의 그룹은 동일한 반도체 광원의 구성요소이며, 이러한 광원은 서브밀리미터의 치수의 발광 로드를 기반으로 한다.
발광 로드(8)의 형상, 및 특히, 로드의 단면 및 단부면(26)의 형상은 또한, 하나의 장치에서 다음 장치까지 달라질 수도 있다. 이러한 로드는 대체로 원통 형상을 갖고, 이들은 특히, 다각형, 특히, 육각 형상의 단면을 가질 수도 있다. 원주 방향 벽이 다각 형상 또는 원 형상을 갖는지에 관계 없이 원주 방향 벽을 통해 광이 방사될 수 있다는 것이 중요하다는 것이 이해된다.
게다가, 단부면(26)은 실질적으로 평면일 수도 있고, 원주 방향 벽과 직각을 이루므로, 기판(10)의 상부면(16)에 실질적으로 평행하게 놓여 있거나, 단부면(26)은 이러한 단부면으로부터 빠져나가는 광의 방사 방향을 조작하기 위해, 휘어지거나 그 중심에서 팁부(tip)를 구비할 수도 있다.
일 변형예(도시되지 않음)에 있어서, 반도체 광원(1)은 게다가, 발광 로드가 적어도 부분적으로 매설되는 폴리머 층을 포함할 수도 있다. 따라서, 기판의 전체 범위가 이러한 층에 의해 덮일 수도 있고, 또는 오직 소정 그룹의 발광 로드만이 이러한 층에 의해 둘러싸일 수도 있다. 특히, 규소에 기반할 수도 있는 폴리머는 그러나 광선의 전송을 방해하는 일 없이 발광 로드가 보호되게 하는 보호층을 생성한다. 게다가, 예를 들어, 로드 중 하나에 의해 방사되는 광선의 적어도 일부를 흡수하고, 상기 흡수된 여기 광(excitation light) 중 적어도 일부를 여기 광의 파장과는 상이한 파장을 갖는 방사 광으로 변환할 수 있는 파장-변환 수단, 발광단(luminophore)을 이러한 폴리머 층에 통합시킬 수 있다. 파장-변환 수단은 대부분의 폴리머 내로 매설되거나, 폴리머 층의 표면 상에 위치될 수도 있다.
게다가, 광원은, 처음에 기판을 향해 배향되는 이러한 광선을 발광 로드(8)의 단부면(26)을 향해 이탈하게 하기 위해, 발광 로드들(8) 사이에 위치되는 광-반사 재료의 코팅을 포함할 수도 있다. 즉, 기판(10)의 상부면(16)은 처음에 상부면(16)을 향해 배향되는 이러한 광선을 광원의 출구면을 향해 재지향(redirect)시키는 반사 수단을 포함할 수도 있다. 따라서, 달리 손실되는 광선은 수집된다. 이러한 코팅은 투명 전도막 층(29) 상에서 발광 로드들(8) 사이에 위치된다.
발광 로드(8)는 2차원 매트릭스 어레이로 배치된다. 이러한 배치는 발광 로드가 엇갈려 배치되도록 할 수 잇다. 일반적으로, 발광 로드는 기판(10) 상에서 일정한 간격으로 위치되고, 매트릭스 어레이의 각각의 치수에서, 2개의 바로 인접한 발광 로드들을 분리시키는 거리는 각 로드(8)의 원주 방향 벽(28)에 의해 방사된 광이 발광 로드의 매트릭스 어레이로부터 빠져나올 수 있게 하기 위해, 적어도 2 미크론과 동일해야 한다. 게다가, 인접한 로드의 2개의 장축(22) 사이에서 측정되고 100 미크론 이하의 이러한 분리 거리가 제공될 수도 있다.
서브밀리미터의 치수의 발광 로드(8)는 기판(10)에 실질적으로 평행한 평면에서, 소정의 방사 영역(30)을 형성한다. 이러한 방사 영역의 형상이 이러한 여역의 구성 요소 방사 요소의 개수 및 구성에 따라 규정된다는 것이 이해된다. 하기에 있어서, 방사 영역은 실질적으로 직사각형상을 갖도록 형성되지만, 이러한 영역이 본 발명의 범위를 일탈하는 일 없이, 상이한, 실제로 임의의 형상을 가질 수 있다는 것이 이해된다.
특히, 방사 영역(30)은 도면에 도시된 바와 같이 정사각형으로 형상설정될 수도 있다. 비한정 예시에 의해, 방사 영역은 2.66㎜와 동일한 변 길이를 가질 수도 있다.
광원(1)은 형성 광학기기의 초점(F)에 위치되고, 그에 따라 광원에 의해 방사된 광선이 광축(X)에 실질적으로 평행한 헤드램프로부터 빠져나온다. 비한정 예시에 의해, 광원은 가능한 한, 형성 광학기기로부터 30㎜에 위치된다.
본 발명에 따르면, 그리고 방사 영역(30)의 형상이 무엇이든지, 방사 영역(30)은 제 1 세그먼트(31), 제 2 세그먼트(32) 및 제 3 세그먼트(33)를 포함하는 적어도 3개의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트를 포함한다. 이러한 3개의 세그먼트는 켜지고/꺼질 수도 있는 뚜렷하고 유리하게 상보적인 구역을 형성하기 위해 선택적으로 서로 전기적으로 접속된다. 광원(1)과 연관된 제어 모듈(34)(도 1에 도시됨)은 다른 세그먼트와 관계없이 적어도 1개의 세그먼트를 활성화시키거나, 또는 동시에, 모든 세그먼트를 활성화시키도록 구성된다.
상기 설명된 바와 같이, 이하에 설명될 발광 로드 기반의 반도체 광원(1)은, 더욱이 적어도 2개의 조명 및/또는 신호 기능, 다시 말해, 적어도 하나의 "하이 빔" 유형의 기능 및 하나의 "로우 빔" 유형의 기능을 발생시키는 것을 목적으로, 광원의 다양한 로드 세그먼트에 의해 방사되는 광선의 적어도 일부분을 무한히 이미징할 수 있는 형성 광학기기(6)를 포함하는 조명 장치의 사용의 맥락으로 채용된다.
광원(1)의 제 1 실시예가 이제 설명되고, 방사 요소(8)는 방사 영역(30)이 모든 방사 요소가 유사한 내측의 3개의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트를 포함하도록 배치된다.
상기 명시된 바와 같이, 이러한 실시예는 임의의 유형의 모놀리식 광원으로, 즉, 동일한 기판으로부터 돌출하는 발광 로드, 즉, 상기 설명된 바와 같은 로드뿐만 아니라, 동일한 기판 상에 중첩되는 발광층을 절단하는 것에 의해 얻어진 방사 블럭으로 수행될 수도 있다.
제 1 세그먼트(31) 및 제 2 세그먼트(32)는 대칭 평면(P1)에 대해 서로 대칭적으로 배치되고, 제 3 세그먼트(33)는 이러한 대칭 평면을 따르는 방사 영역의 길이의 일부에만 걸쳐서 이러한 대칭 평면에 중첩되고, 또한 대칭 평면의 양측을 연장시킨다. 제 1 및 제 2 세그먼트는 이러한 세그먼트들 사이의 접촉 구역(35)을 규정하는 공통의 에지를 구비한다. 접촉 구역(35)은 대칭 평면(P1)과 방사면이 내접하는 평면의 교차점에 형성된 직선과 일치한다. 제 3 섹션(33)은 광원 내측에 배치되는 내측 단부(331) 및 광원의 에지 상으로 개방되는 외측 단부(332)를 구비한다. 제 3 세그먼트는 스트립 형태를 취하고, 이러한 제 3 섹션(33)의 내측 단부(331)는 대칭 평면 상에 중심설정되고 방사 영역 내에서, 35°와 동일한 대칭 평면에 대한 각도(α)(도 4 내지 도 7에 도시됨)를 취하는 팁부로 연장되고, 예를 들면, 약 5°의 변형예가 예상 가능하다는 것이 이해된다. 변형예로서, 팁부가 상이한 형상을 갖는 것이 제공될 수 있다, 예를 들어, 팁부는 15° 내지 90°, 및 유리하게는 15° 내지 45°인 경사를 가질 수 있다. 경사에 있어서의 변형이 "로우 빔" 유형의 투사된 빔 내에서, 빔의 컷오프를 위한 어느 정도의 급격한 스텝(step)을 생성할 수 있게 한다는 것이 이해된다.
이러한 구성의 결과로서, 제 3 세그먼트(33)의 내측 단부(331)에 형성된 팁부의 정점은 제 1, 제 2 및 제 3 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트(31, 32 및 33)의 교차점(36)과 일치한다.
제 1 세그먼트(31)는 2개의 다른 세그먼트와 공통인, 그리고 2개의 다른 세그먼트에 연속하는 하나의 내부 에지와, 방사 영역의 주변 윤곽을 그리는 3개의 외부 에지를 구비한다. 대칭적으로, 제 2 세그먼트는 방사 영역의 윤곽을 그리는 데에 관여한다. 게다가, 상기 명시된 바와 같이, 제 3 세그먼트는 광원의 하나의 에지 상으로 개방하는 외측 단부(332)를 구비한다. 그 결과로서, 광원의 측부 각각은 적어도 하나의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트의 에지에 의해 형성되고, 각각의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트는 광원의 방사 영역의 적어도 하나의 에지까지 연장된다. 이는 특히, 광원의 모든 방사 요소의 전기적 접속에 대해 유리하다. 따라서, 특히, 광원의 외부의 전력원(여기서 도시되지 않음)에 대한 각 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트의 각자의 연결은 광원(1)의 하나의 에지로부터 이루어질 수도 있다. 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트의 모든 방사 요소는 특히, 기판의 하부면 상에 제조된 전극의 구조를 통해 함께 연결되고, 따라서, 전력이 방사 요소 중 하나에 도달할 수 있다면, 전력은 모든 대응하는 세그먼트에 도달할 수 있다.
본 발명에 따르면, 광원은 3개의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트를 형성하기 위해 배치되고, 2개의 이웃하는 세그먼트는 기판(10)으로부터 돌출하는 작은 벽을 물리적으로 생성하는 것에 의해 분리될 수도 있으며, 이러한 분리는 또한, 오로지 방사 요소(8)가 함께 배선되는 방식에 의해 달성될 수도 있다는 것이 이해된다.
3개의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트는 제 3 세그먼트가 광원의 측면 에지(38)로부터 연장되도록 형상을 각각 구비하고, 이러한 제 3 세그먼트는, 본 발명의 제 1 경우, 다시 말해, 도로의 왼쪽 측부 상에 주행되는 차량의 경우에, 광원이 조명 모듈의 방사 위치에 있을 때 광원의 오른쪽 측부 상에 배치되고, 본 발명의 제 2 경우, 다시 말해, 도로의 오른쪽 측부 상에 주행되는 차량의 경우에, 광원이 조명 모듈의 방사 위치에 있을 때 광원의 왼쪽 측부 상에 배치된다.
측면 에지(38)의 구성 및 제 3 세그먼트(33)의 차후의 구성이 여기서, 전방에 보이는 광원에 대해 규정된다는 것이 이해된다. 그 결과, 도 3 내지 도 5의 예를 취하면, 측면 에지(38)는 광원이 정면에 보일 때 이러한 광원의 오른쪽 측부 상에 있고, 정면에 보이는 광원의 오른쪽 측부 상에, 그러므로 운전자의 관점에서 보이는 광축의 좌측에 위치되는 이러한 제 3 세그먼트에 의해 방사된 광선에 대응하는 빔의 부분은 빔의 오른쪽 부분이고, 이러한 광선은 직접 노출 모드로, 광원으로부터 형성 광학기기 상으로 직접 투사된다.
본 발명에 따르면, 동일한 광원은 오로지 방사 영역에 수직하고 방사 영역의 중심을 관통하는 축(O1)을 중심으로 하는 회전과 함께, 본 발명의 2가지 모두의 경우에 사용될 수 있다. 도 3에서 알 수도 있는 바와 같이, 축(O1)은 광원의 중심을 관통하고, 방사 영역의 평면에서, 다양한 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트의 교차점(36)과는 별개인 지점을 형성할 수도 있다.
본 발명의 각각의 이러한 경우는 광원이 각 경우에 피보팅(pivot)되는 방식과 같이 이하에 설명될 것이다. 이를 위해, 광원은, 조명 모듈 내에 광원의 설치를 포카-요케하기 위한 수단(39)을 구비할 수도 있다.
포카-요케 수단은 방사 영역의 둘레에 위치되는 특정 색상 또는 형상의 마커(marker)로 구성될 수도 있다. 비한정 예시에 의해, 도 3 내지 도 7은 광원의 탭(40)에 의해 지지되는 마커를 도시하고, 이러한 탭(40)은 광원의 윤곽을 규정하는 에지 상에 배치된다. 이러한 탭은 기판의 연장부이다. 이러한 탭 상에 생성된 마커는 조명 모듈 내에서 광원의 설치 동안에 검사 장치에 의해 인식 가능하다. 뭍關 , 검사 장치는 형상 상호작용을 통해 마커가 소망의 장소에 있는지 검출하기에 적합한 기계적인 인덱싱 수단, 또는 이미지-획득 수단(image-acquiring means)으로 구성된다. 방사 요소들 사이의 방사 영역 내에 생성된 색상점(colour dot)인 마커가 제공되고, 검사 장치는 그 다음에, 소망의 구역 내의 색상점의 존재를 확인할 수 있는 이미지-획득 수단으로 구성될 수도 있다. 이러한 구역은 본 발명의 각각의 경우에 광원의 위치에 특정되기 위해, 방사 영역의 중심에 대해 편심되어야 한다는 것이 이해된다.
각각의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트는 서브밀리미터의 치수의 복수의 발광 로드를 포함하고, 이러한 2개의 세그먼트 각각에 각각 연관된 로드는, 구역이 분리의 양측부 상에서 선택적으로 활성화 가능하도록 전기적으로 접속된다. 도 3은 제 1 세그먼트(31)의 로드와, 제 2 세그먼트(32) 또는 제 3 세그먼트(33)에 속하는 바로 인접한 로드를 분리시키는 거리(d3)를 도시한다. 2개의 종방향 발광 로드 축 사이에서 측정된 이러한 분리 거리(d3)는 각 로드(8)의 원주 방향 벽(28)에 의해 방사된 광이 발광 로드의 매트릭스 어레이로부터 빠져나갈 수 있게 하기 위해, 적어도 2 미크론과 동일해야 하고, 광원의 소정의 세그먼트의 2개의 로드를 분리하는 거리(d1 또는 d2)와 실질적으로 동일한 2개의 상이한 광원의 2개의 로드들 사이의 분리 거리(d3)를 갖는 것이 요구된다.
상기 설명된 바와 같이 변형 모놀리식 광원, 다시 말해, 절단에 의해 형성되고 단일 기판으로부터 돌출하는 방사 블럭에 있어서, 각 블럭은 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트, 따라서 픽셀을 형성하고, 2개의 픽셀 사이의 분리 거리를 고려할 필요가 있다. 이러한 거리는 특히, 500 미크론 미만이고, 바람직하게는 200 미크론 미만이다.
상기 명시된 바와 같이, 기판은 반도체 광원의 다양한 세그먼트를 구성하는 모든 로드에 공통이다. 따라서, 전기 접속 와이어의 개수가 최적화되고, 광원의 세그먼트를 보다 근접하게 하는 것이 쉽고, 이러한 구성의 인접 성질은 반도체 광원의 2개의 세그먼트가 동시에 활성화될 때 균일한 플럭스(flux)를 얻는 것에 대해 특히 유리하다.
2개의 조명 기능부, 다시 말해, (컷오프-포함 빔에 의한) 눈부시지 않은 조명 기능부와 광범위한 조명 기능부를 생성하기 위해, 상기 설명된 것과 같은 광원을 수행하는 방법이 이제 설명될 것이다.
먼저, 좌측에서 주행되도록 의도되는 차량 내의 본 발명에 따른 광원이 도시되는 도 4 및 도 5를 참조하면, 도 4는 눈부시지 않은 조명 기능부를 생성하는데 사용된 광원 구성을 도시하고, 도 5는 광범위한 조명 기능부를 생성하는데 사용된 광원 구성을 도시한다.
이러한 광원이 포함되는 조명 모듈이 직접 노출 모드에서 작동한다, 즉, 도로 장면 상에 투사된 이미지가 광원의 방사 영역 내의 방사 요소의 구성에 대해 도치된다. 따라서, 광원이 형성 광학기기(6)의 초점(F)에서 방사 위치에 있을 때, 광원의 상부 부분 및 하부 부분 각각에 대응하는 빔의 세그먼트는 차량으로부터 멀리 떨어진 도로 장면 및 차량에 의해 근접한 도로 장면 각각 상에 투사된다. 게다가, 그리고 상기 언급된 바와 같이, 정면에서 보일 때 광원의 오른쪽 부분에 대응하는 빔의 세그먼트, 즉, 특히, 도 3 내지 도 5의 제 3 세그먼트(33)는 운전자에 의해 스티어링 휠 뒤에서 알 수 있는 바와 같은 광원의 우측 상의 도로 장면 상에 투사된다.
이미 명시된 바와 같이, 광원의 방사 영역(30)의 다양한 세그먼트는 서로로부터 선택적으로 활성화 가능하고, 이러한 세그먼트 중 하나가 광선을 방사할 때 연관된 광학기기에 의해 투사되는 빔은 방사 영역의 다른 세그먼트가 활성화될 때 투사된 빔에 상보적이다. 이러한 상보적인 빔은 조정된 자동차 광 빔을 형성하도록 중첩된다.
방사 영역의 모든 방사 요소, 그러므로 광원의 이러한 세그먼트 각각은 광범위한 조명 기능부를 생성하도록 활성화된다. 도 5에서 알 수도 있는 바와 같이, 제 1 세그먼트(31)는 활성화되고, 제 1 세그먼트(31)는 마치 제 2 세그먼트(32) 및 제 3 세그먼트(33)와 같은 광선을 방사한다(해칭으로 나타냄). 이러한 광범위한 조명 기능부를 생성하기 위해, 3개의 세그먼트는 동시에 활성화되고, 전력의 대응적인 공급은 세그먼트 각각의 치수 및 구조에 의해 허용된 최대 광 강도를 발생시키기 위해 치수설정된다.
도 4에서 알 수도 있는 바와 같이, 눈부시지 않은 조명 기능부를 생성하는 것이 바람직할 때, 제 1 세그먼트(31)만이 활성화된다. 제 2 세그먼트(32) 및 제 3 세그먼트(33)는 광선을 방사하지 않고(해칭으로 나타내지 않음), 제 2 세그먼트는 이러한 구성의 하부에 근접하게 위치되고, 그에 따라 형성 광학기기에 의해 투사된 빔의 상부 부분이 어둡고, 도로 장면 내의 다른 사용자가 눈부시게 하지 않는다. 제 1 세그먼트(31)의 활성화 및 제 3 세그먼트(33)의 비활성화는 방사된 빔에 스텝이 형성되게 한다, 즉, 투사된 빔의 상한은 결과로서, 더이상 직선이 아니고 수평선에 평행한다.
컷오프-포함 조명 기능부를 생성하기 위해, 제 1 세그먼트(31)는 제 2 세그먼트(32) 및 제 3 세그먼트(33)와 관계 없이 활성화되고, 이러한 제 1 세그먼트를 활성화시키는데 필요한 전력의 대응적인 공급은, 이러한 제 1 세그먼트의 치수 및 구조에 의해 허용되는 최대 광 강도의 30% 내지 50%인 광 강도를 발생시키기 위해 치수설정된다.
우측 상에 주행되도록 의도된 차량의 조명 모듈 내의, 도 4 및 도 5에 대해 상기 설명된 광원을 도시하는 도 6 및 도 7이 이제 참조된다. 광원은 이 때, 방사 영역의 평면에 수직이고 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트를 결합하는 교차 구역을 관통하는 회전축을 중심으로 180°만큼 피보팅된다. 이전 설명과 관련하여, 도 6은 눈부시지 않은 조명 기능부의 생성을 위한 광원의 구성을 도시하고, 도 7은 광범위한 조명 기능부의 생성을 위한 광원의 구성을 도시한다.
본 방법은, 눈부시지 않은 조명 기능부를 생성하기 위해, 제 2 세그먼트(32)가 제 1 세그먼트(31) 및 제 3 세그먼트(33)와 관계 없이 활성화되고, 일부는 비활성화 상태로 유지되고, 그 후에, 광원의 180° 회전 후에, 이제 제 2 세그먼트(32)가 광원의 방사 위치에서 제 1 세그먼트(31) 위에 위치되고, 그러므로, 제 2 세그먼트(32)에 의해 방사된 광선이 형성 광학기기로부터 출력된 투사된 빔의 하부 부분에 대응한다는 점에서 상이하다. 이러한 경우에, 제 3 세그먼트(33)는 이번에, 광원이 정면에서 보일 때 광원의 왼쪽 측부 상에 위치되고, 그러므로, 컷오프-포함 빔 내의 스탭을 형성하는 대응하는 광선이 투사된 빔의 왼쪽 측부 상에 있고, 그에 따라 제 2 세그먼트만을 켜는 것, 즉, 제 3 세그먼트를 제외하는 것으로부터 발생하는 빔의 컷오프가 도로의 오른쪽 측부 상에서 주행되도록 의도되는 차량에 특정된다는 것이 유의된다.
게다가, 상기와 유사하게, 모든 세그먼트는 광범위한 조명 기능부를 생성하는 것이 바람직할 때 활성화된다.
본 발명에 따르면, 상기의 결과로서, 컷오프-포함 빔이 방사되어야 할 때, 제어 모듈(34)는 제 1 또는 제 2 세그먼트를 켜는 지시를 생성하고, 제 1 세그먼트가 활성화될지 제 2 세그먼트가 활성화될지에 대한 선택은 광원의 배향에 따라 달라진다.
따라서, 본 발명에 따른 조명 방법은 예를 들면, 상기 설명된 이미지-획득 시스템에 의해, 광원의 배향에 관련된 정보를 수집하는 단계를 포함한다.
도 8에 도시되고, 방사 영역(30)의 제 1 및 제 2 세그먼트(31, 32)가 동일한 세그먼트 내에서 서로 개별적으로 제어되고 조명 서브세트(41)를 형성하는 방사 요소의 세트를 포함한다는 점에서 상기 나타낸 경우와 상이한 제 1 변형 실시예가 이제 설명될 것이다.
각각의 제 1 및 제 2 세그먼트는 제 3 세그먼트(33)의 길이에 따라, 그리고 교차점(36)에서 시작하는 이러한 2개의 세그먼트들 사이의 접촉 구역(35)의 길이를 따라 배치되는 서브세트(41)를 포함한다. 도 8에서, 각 서브세트는 파선으로 둘러싸여 있다. 나타낸 예시에 있어서, 각 서브세트(41)는 제 1 세그먼트와 제 2 세그먼트 사이의 접촉 구역의 전체 길이를 연장시키지만, 본 발명의 범위로부터 일탈하는 일 없이, 광원의 하나의 측면 에지로부터 다른 측면 에지로 연장되지 않는 서브세트가 제공된다. 이러한 경우에, 서브세트는 제 3 세그먼트와의 접촉 구역의 전체 길이와, 제 1 세그먼트와 제 2 세그먼트 사이의 접촉 구역의 길이 중 일부를 연장시킨다.
각 서브세트의 폭은 서브세트의 모든 범위에 걸쳐서, 예를 들면, 광원의 방사 영역의 하나의 에지에서 다른 에지까지 유리하게 일정하다.
모든 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트가 광범위한 조명 기능부를 생성하도록 활성화될 때, 방사 요소에는 전력이 공급되고, 그에 따라 방사 요소는 그들의 용량의 100%로 방사되어, 제 1 및 제 2 세그먼트 각각의 서브세트에 대응하는 방사 요소에 의해 발생된 광 방사를 확인할 수 없게 한다.
이에 반해, 제 1 또는 제 2 세그먼트(31 또는 32)만이 눈부시지 않은 조명 기능부를 생성하기 위해 활성화될 때, 이러한 제 1 또는 제 2 세그먼트의 서브세트에 대응하는 방사 요소에 의해 방사된 광선은 컷오프에 가장 근접한 빔의 부분을 형성하는 광선이다. 그 다음에, 이러한 서브세트(41)는, 다른 도로 사용자가 눈부시게 되는 것을 회피하고자 하는 소망과, 이러한 다른 사용자의 차량의 바로 부근에의 조명의 유효성 사이의 절충을 향상시키기 위해, 제 1 또는 제 2 세그먼트에 의해 방시된 광선에 의해 발생된 빔의 나머지 부분에 대해, 보다 밝은 광을 발생시키기 위해 제어된다.
제 1 세그먼트(31) 또는 제 2 세그먼트(32)의 서브세트(41)는 상기 서브세트를 구성하는 방사 요소의 치수 및 구조에 의해 허용된 최대 광 강도의 50%와 실질적으로 동일한 광 강도를 발생시키기 위해, 제 1 조명 기능부를 생성하도록 활성화되는 반면, 대응하는 제 1 또는 제 2 세그먼트의 나머지 부분은 상기 서브세트를 구성하는 방사 요소의 치수 및 구조에 의해 혀용된 최대 광 강도의 30%와 실질적으로 동일한 광 강도를 발생시키기 위해, 제 1 조명 기능부를 생성하도록 활성화된다. 서브세트의 방사 요소와, 제 1 또는 제 2 세그먼트의 나머지 부분의 방사 요소는 동일하다.
이와 관련하여, 소정의 세그먼트에 있어서, 서브세트의 로드(8)의 밀도 및/또는 높이와, 다른 로드의 밀도 및/또는 높이는 상이할 수도 있다. 따라서, 방사 영역 내의 방사 부분의 범위는 원주 방향 벽(28)의 높이를 증가시키는 것에 의해, 또는 로드의 개수와 이러한 원주 방향 벽의 개수를 곱하는 것에 의해 변경되고, 따라서, 세그먼트의 일부분에 의해 방사 가능한 광 강도는 세그먼트의 나머지 부분에 대해 증가된다.
대안적으로 또는 점증적으로, 대응하는 세그먼트의 방사 요소의 나머지 부분보다 많은 전력이 공급되는 서브세트 내에 배치된 방사 요소가 제공된다.
제 2 변형 실시예는 도 9에 도시되고, 상기 설명된 바와 같은 광원(1)은 더욱이, 2개의 추가의 세그먼트(102, 103)로 형성되고, 광원의 제 1, 제 2 및 제 3 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트(31, 32 및 33)를 둘러싸는 주변부(101)를 포함한다. 이러한 2개의 추가의 세그먼트는 광원의 대칭 평면(P1)의 양측 상에서 대칭적으로 배치된다. 광원이 좌측에 주행되도록 의도된 차량을 위해 헤드램프에 설치되든지 우측에 주행되도록 의도된 차량을 위해 헤드램프에 설치되든지, 이러한 추가의 세그먼트는 영향을 받지 않고 위치에 남겨지는데 반해, 광원의 제 1, 제 2 및 제 3 세그먼트는 피보팅된다.
"로우 빔" 유형의 조명 빔을 발생시키는 것이 바람직한 경우에, 광원의 상부 부분만이 활성화된다, 즉, 좌측으로 주행하는 경우에는 제 1 세그먼트, 그리고 우측으로 주행하는 경우에는 제 2 세그먼트만이 활성화되므로, 특히 광원의 상부 부분을 둘러싸는 제 1 추가의 세그먼트(102)만이 활성화된다.
"하이 빔" 유형의 조명 빔을 발생시키는 것이 바람직한 경우에, 광원의 모든 세그먼트에 대해서, 제 1 추가의 세그먼트(102) 및 제 2 추가의 세그먼트(103)가 활성화된다는 것이 이해된다.
본 발명은 특히, 자동차 전방 헤드램프에 적용된다. 이러한 헤드램프는 도 1에 도시되고 상술된 바와 같은 조명 모듈을 포함할 수도 있고, 이러한 헤드램프는 조명 모듈로부터 출력되는 빔에 상보적인 빔을 형성하도록 구성된 상보적인 조명 모듈을 포함한다.
상기 설명은 설정된 목적이 달성되게 하고, 특히, 저비용으로 그리고 측광 품질의 손실 없이, 듀얼-기능 광, 즉, 눈부시지 않은 컷오프-포함 조명 기능 및 광범이 조명 기능이 단일의 형성 광학기기에 제공되게 하는 조명 장치가 제공되게 한다. 모놀리식 광원, 예를 들면, 발광 로드에 기반한 반도체 광원 및 단일의 형성 광학기기의 본 발명에 따른 조합, 즉, 일례로서, 수렴 렌즈 및/또는 포물면 거울이 특히 유리하고, 이는 이러한 2개의 요소 사이의 중간 광학면이 존재할 필요성을 회피한다.
모놀리식 광원의 사용은 이 광원이 경사진 경계선에 의해 서로 분리되는 복수의 세그먼트가 방사 구역 내에 형성되게 하고, 이와 관련하여, 모든 세그먼트 각각으로부터, 특히, 경사진 경계선에 의해 형성된 팁부로부터 방사된 광이 균일하게 되게 하는 점에서 특히 유리하다. 이는 종래의 LED, 즉, 인쇄 회로 기판에 납땜된, 그리고 발광단으로 덮인 정사각형 블루 칩(square blue chip)으로 달성될 수 없다는 것이 이해된다.
물론, 비한정 예시에 의해 설명되었던 조명 장치의 구조가, 선택적으로 활성화 가능하고, 제 1 유형, 즉, 광원이 제 1 위치에 있을 때 좌측으로 주행된 차량을 위한 컷오프-포함 빔과, 제 2 유형, 즉, 광원이 제 2 위치에 있을 때 우측으로 주행된 차량을 위한 컷오프-포함 빔을 발생시키기 위해 제어되는 방사 요소의 세그먼트를 포함하는 적어도 하나의 광원을 계속 사용한다면, 상기 구조에 대한 다양한 변경이 당업자에 의해 이루어질 수도 있다. 임의의 경우에, 본 발명은 본 출원에 상세하게 설명된 실시예에 한정되지 않고, 특히, 임의의 동등 수단 및 이러한 수단의 임의의 기술적으로 실행 가능한 조합물을 포함한다.

Claims (19)

  1. 자동차 조명 모듈용 모놀리식 광원(1)에 있어서,
    서브밀리미터의 치수의 복수의 발광 로드(8)에 의해 형성되고, 방사 요소가 적어도 3개의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트 내에 배치되도록 구성되는 방사 영역(30)을 포함하고, 상기 적어도 3개의 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트는, 대칭 평면(P1)에 대해 서로 대칭이고, 상기 대칭 평면을 따라 연장되는 접촉 구역(35)을 구비하는 제 1 세그먼트(31) 및 제 2 세그먼트(32)와, 상기 접촉 구역의 일단부로부터 연장되고, 상기 대칭 평면의 양측 상에서 대칭적으로 연장되는 제 3 세그먼트(33)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    모놀리식 광원.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 세그먼트(33)는 스트립 형상을 갖고, 상기 제 3 세그먼트(33)의 두께는 하나의 내측 단부(331)에서, 팁부를 형성하기 위해 점진적으로 감소하며, 상기 팁부의 정점은 상기 제 1, 제 2 및 제 3 선택적으로 활성화 가능한 세그먼트(31, 32, 33)의 교차점(36)과 일치하는 것을 특징으로 하는
    모놀리식 광원.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 세그먼트(33)의 윤곽을 그리는데 관여하는 상기 팁부는 상기 방사 영역(30)에서, 대칭 평면과 15° 내지 90°인 각도를 이루는 것을 특징으로 하는
    모놀리식 광원.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 3 세그먼트(33)의 윤곽을 그리는데 관여하는 상기 팁부는 상기 방사 영역(30)에서, 대칭 평면과 35°±5°인 각도를 이루는 것을 특징으로 하는
    모놀리식 광원.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방사 영역(30)은 직사각형인 것을 특징으로 하는
    모놀리식 광원.
  6. 제 5 항에 있어서,
    방사 세그먼트(31, 32, 33) 각각은 상기 방사 영역(30)의 하나의 에지까지 연장되는 것을 특징으로 하는
    모놀리식 광원.
  7. 제 2 항과 조합하는 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 세그먼트(31, 32) 각각은 상기 교차점(36)으로부터, 상기 제 3 세그먼트(33)를 따라, 그리고 상기 2개의 세그먼트 사이의 접촉 구역(35)을 적어도 부분적으로 따라 배치된 서브세트(41)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    모놀리식 광원.
  8. 제 7 항에 있어서,
    각 서브세트(41)는 상기 제 1 세그먼트(31)와 제 2 세그먼트(32) 사이의 접촉 구역(35)의 전체 길이를 따라 연장되는 것을 특징으로 하는
    모놀리식 광원.
  9. 제 8 항에 있어서,
    각 서브세트(41)의 폭은 상기 광원(1)의 방사 영역의 하나의 에지에서 다른 에지까지 일정한 것을 특징으로 하는
    모놀리식 광원.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    서브세트(41)에 포함된 방사 요소(8)는 상기 서브세트를 포함하는 제 1 세그먼트(31) 또는 제 2 세그먼트(32)의 나머지에 포함된 방사 요소에 의해 방사된 광선의 광 강도보다 높은 광 강도의 광선을 방사하도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    모놀리식 광원.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원은 상기 조명 모듈 내에의 상기 광원의 설치를 포카-요케하기 위한 수단(39, 40)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    모놀리식 광원.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 모놀리식 광원(1)과 형성 광학기기(6)를 포함하는
    조명 모듈.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 모놀리식 광원(1) 및 형성 광학기기(6)는 상기 모놀리식 광원에 의해 방사된 광선이 중간 이탈 없이, 상기 형성 광학기기에 직접 부딪치도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    조명 모듈.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 형성 광학기기(6)는 적어도 하나의 축을 따라 이미지를 변형시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    조명 모듈.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모놀리식 광원(1)의 방사 영역(30)은 2.62㎜와 실질적으로 동일한 변 길이를 갖는 정사각형이고, 상기 모놀리식 광원(1)은 상기 형성 광학기기(6)로부터 30㎜에 있는 상기 형성 광학기기(6)의 초점에 위치되는 것을 특징으로 하는
    조명 모듈.
  16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 따른 조명 모듈을 포함하는
    자동차 헤드램프.
  17. 컷오프-포함 빔의 투사에 의한 눈부시지 않은 제 1 조명 기능부, 또는 제 2 컷오프-프리 빔의 투사에 의한 광범위한 제 2 조명 기능부를 생성하도록, 제 1 항 내지 제 11 항에 따른 모놀리식 광원의 제어를 구현하는 자동차를 위한 조명 방법에 있어서,
    상기 모놀리식 광원(1)의 배향이 검출되고, 상기 광원의 3개의 세그먼트(31, 32, 33) 각각은 상기 광범위한 제 2 조명 기능부를 생성하도록 활성화되고, 상기 제 1 세그먼트(31) 및 제 2 세그먼트(32) 중 하나만이 상기 눈부시지 않은 제 1 조명 기능부를 생성하도록 활성화되며, 제 1 세그먼트가 활성화될지 제 2 세그먼트가 활성화될지에 대한 선택은 상기 광원의 검출된 배향에 따라 달라지는 것을 특징으로 하는
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 3개의 세그먼트(31, 32, 33)는 상기 세그먼트의 치수 및 구조에 의해 허용된 최대 광 강도를 발생시키기 위해, 상기 제 2 조명 기능부를 생성하도록 활성화되는 것을 특징으로 하는
    조명 방법.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 제 1 세그먼트(31) 또는 제 2 세그먼트(32)는 상기 세그먼트의 치수 및 구조에 의해 허용된 최대 광 강도의 30% 내지 50%인 광 강도를 발생시키기 위해, 상기 제 1 조명 기능부를 생성하도록 활성화되는 것을 특징으로 하는
    조명 방법.
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