KR20200025602A - Lighting apparatus for vehicle and method for using the lighting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
실시 예는 차량용 라이팅 장치 및 이의 이용 방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a vehicle lighting apparatus and a method of using the same.
일반적으로 차량용 라이트는 빛의 조사 기능을 주 목적으로 하며, 라이트로부터 조사되는 광의 조사 거리와 광원의 분포는 고정되어 있다. 이러한 라이트를 구동시켜 광을 조사시키는 차량용 라이팅 장치는 별도의 모터제어장치로서 액츄에이터를 요구한다. 이로 인해, 라이팅 장치의 전제 부피가 커질 뿐만 아니라 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다.In general, a vehicle light has a main purpose of irradiating light, and the irradiation distance of the light irradiated from the light and the distribution of the light source are fixed. A vehicle lighting device that drives such a light to irradiate light requires an actuator as a separate motor control device. As a result, not only the entire volume of the lighting apparatus is increased but also the manufacturing cost increases.
실시 예는 얇고 가벼우며 개선된 광 효율을 갖는 차량용 라이팅 장치 및 이의 이용 방법을 제공한다.The embodiment provides a lighting device for a vehicle having a thin, light and improved light efficiency and a method of using the same.
일 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치는, 광원; 상기 광원으로부터 방출된 광을 전방으로 반사하는 반사부; 상기 광원으로부터 방출된 광 및 상기 반사부에서 반사된 광을 투과시켜 목적 방향으로 조사되도록 배열된 복수의 액정 폴리머를 포함하는 렌즈 플레이트; 및 광을 조사하고자 하는 상기 목적 방향에 상응하여 생성한 제어 전압을 상기 렌즈 플레이트로 인가하여 상기 복수의 액정 폴리머의 배열 형태를 조정하는 주 제어부를 포함할 수 있다.Vehicle lighting apparatus according to an embodiment, the light source; A reflection unit reflecting light emitted from the light source in front; A lens plate including a plurality of liquid crystal polymers arranged to transmit light emitted from the light source and light reflected by the reflector to be irradiated in a desired direction; And a main controller configured to adjust the arrangement of the plurality of liquid crystal polymers by applying a control voltage generated corresponding to the target direction to be irradiated with light to the lens plate.
예를 들어, 상기 렌즈 플레이트는 광이 조사되는 경로 상에서 소정 거리만큼 서로 이격되어 배치된 복수의 렌즈 플레이트를 포함할 수 있다.For example, the lens plate may include a plurality of lens plates spaced apart from each other by a predetermined distance on a path through which light is irradiated.
예를 들어, 상기 차량용 라이팅 장치는 거리 제어 신호에 응답하여 상기 복수의 렌즈 플레이트 중 어느 하나를 이동시켜, 상기 소정 거리를 조정하는 거리 조정부를 더 포함하고, 상기 주 제어부는 상기 광이 조사되어 수렴하는 초점 위치에 응답하여 상기 거리 제어 신호를 생성할 수 있다.For example, the vehicle lighting apparatus may further include a distance adjusting unit configured to move any one of the plurality of lens plates in response to a distance control signal to adjust the predetermined distance, and the main control unit may radiate and converge the light. The distance control signal may be generated in response to the focal position.
예를 들어, 상기 목적 방향은 횡 방향 또는 종 방향 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 종 방향은 상기 렌즈 플레이트로부터 제1 거리만큼 이격된 제1 초점 위치; 및 상기 렌즈 플레이트로부터 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리만큼 이격된 제2 초점 위치를 포함할 수 있다.For example, the target direction includes at least one of a transverse direction or a longitudinal direction, wherein the longitudinal direction includes a first focal position spaced apart from the lens plate by a first distance; And a second focal position spaced apart from the lens plate by a second distance greater than the first distance.
예를 들어, 상기 차량용 라이팅 장치는 상기 반사부와 상기 렌즈 플레이트 사이에서 광이 진행하는 경로 상에 배치되어, 상기 렌즈 플레이트로 진행하는 광의 일부를 차단하는 광 차단부; 및 상기 광 차단부의 위치를 조정하여, 상기 차단되는 광의 범위를 결정하는 차단 제어부를 더 포함할 수 있다.For example, the vehicle lighting apparatus may include a light blocking unit disposed on a path through which light travels between the reflecting unit and the lens plate to block a part of the light traveling to the lens plate; And a blocking controller for adjusting the position of the light blocking unit to determine a range of the light to be blocked.
예를 들어, 상기 렌즈 플레이트는 광이 진행하는 경로 상에 서로 대향하여 배치되며 광 투과성을 갖는 제1 및 제2 플레이트; 상기 제1 플레이트에서 상기 제2 플레이트를 마주하는 제1 면 위에 배치된 공통 전극; 및 상기 제2 플레이트에서 상기 제1 면과 마주하는 제2 면 위에 서로 이격되어 배치된 복수의 개별 전극을 더 포함하고, 상기 복수의 액정 폴리머는 상기 복수의 개별 전극과 상기 공통 전극 사이에 각각 배치되고, 상기 제어 전압은 상기 공통 전극과 상기 복수의 개별 전극으로 각각 인가될 수 있다.For example, the lens plate may include: first and second plates disposed opposite to each other on a path through which light passes and having light transmission; A common electrode disposed on the first surface facing the second plate in the first plate; And a plurality of individual electrodes spaced apart from each other on a second surface facing the first surface in the second plate, wherein the plurality of liquid crystal polymers are disposed between the plurality of individual electrodes and the common electrode, respectively. The control voltage may be applied to the common electrode and the plurality of individual electrodes, respectively.
예를 들어, 상기 렌즈 플레이트는 상기 개별 전극과 상기 제2 플레이트의 상기 제2 면 사이에 배치된 패시베이션부를 더 포함할 수 있다.For example, the lens plate may further include a passivation unit disposed between the individual electrode and the second surface of the second plate.
예를 들어, 상기 주 제어부는 상기 제어 전압을 발생하는 전압 발생부; 상기 전압 발생부의 상기 제어 전압과 상기 렌즈 플레이트의 상기 복수의 개별 전극 각각의 사이에 배치되며, 스위칭 제어 신호에 응답하여 스위칭하는 복수의 스위치; 및 상기 광을 조사하고자 하는 상기 목적 방향에 상응하여 상기 스위칭 제어 신호를 생성하는 스위칭 제어부를 포함할 수 있다.For example, the main controller may include a voltage generator configured to generate the control voltage; A plurality of switches disposed between the control voltage of the voltage generator and each of the plurality of individual electrodes of the lens plate, and configured to switch in response to a switching control signal; And a switching controller configured to generate the switching control signal corresponding to the target direction to which the light is to be irradiated.
예를 들어, 상기 렌즈 플레이트는 상기 복수의 개별 전극 사이에서, 이웃하는 개별 전극과 이격되어 배치된 서브 전극을 더 포함할 수 있다.For example, the lens plate may further include a sub-electrode spaced apart from a neighboring individual electrode between the plurality of individual electrodes.
예를 들어, 상기 제1 및 제2 플레이트 각각은 유리를 포함하고, 상기 공통 전극 및 상기 복수의 개별 전극 각각은 투광성 전도층을 포함할 수 있다.For example, each of the first and second plates may include glass, and each of the common electrode and the plurality of individual electrodes may include a transparent conductive layer.
다른 실시 예에 의하면, 복수의 기능을 수행하는 차량에서 제1 항에 기재된 라이팅 장치를 이용하는 방법은, 상기 차량에 장착된 상기 라이팅 장치를 통해 광을 조사하는 단계; 상기 복수의 기능 중 적어도 하나의 기능을 수행할 때 요구되는 센싱값을 상기 차량의 주위를 센싱하여 획득하는 단계; 상기 센싱값을 이용하여 광이 조사되는 상기 목적 방향을 산출하는 단계; 및 상기 산출된 목적 방향을 이용하여 상기 복수의 액정 폴리머를 배열하는 단계를 포함할 수 있다.According to another embodiment, a method of using the lighting apparatus of claim 1 in a vehicle performing a plurality of functions may include: irradiating light through the lighting apparatus mounted on the vehicle; Sensing surroundings of the vehicle to obtain a sensing value required when performing at least one of the plurality of functions; Calculating the target direction to which light is irradiated using the sensing value; And arranging the plurality of liquid crystal polymers using the calculated target direction.
실시 예에 따른 차량용 라이팅 장치 및 이의 이용 방법은 저렴한 제작 단가를 갖고, 부피가 작고, 얇아 박형으로 구현될 수 있고, 가볍고, 빛을 원하는 방향으로 집중시켜 조사할 수 있고, 흡수되는 광 손실이 줄어들어 포인팅 휘도(즉, 초점 영역에서의 휘도)를 증가시킬 수 있다.The vehicle lighting apparatus and the method of using the same according to the embodiment have a low manufacturing cost, can be implemented in a thin, thin, thin, light, can concentrate the light in the desired direction, and the light loss is reduced The pointing luminance (ie, the luminance in the focus area) can be increased.
도 1은 일 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치의 개념도를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 렌즈 플레이트의 실시 예에 의한 단면도를 나타낸다.
도 3 (a) 및 (b)는 주 제어부의 제어 하에 배열된 복수의 액정 폴리머의 예시적인 배열 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 7은 렌즈 플레이트로부터 서로 다른 목적 방향으로 광이 조사되는 모습을 나타낸다.
도 8은 다른 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치의 개념도를 나타낸다.
도 9 (a) 및 (b)는 차량의 AFLS를 설명하기 위한 사시도를 나타낸다.
도 10은 차량의 AFLS를 설명하기 위한 평면도를 나타낸다.
도 11은 차량의 HBA 기능을 설명하기 위한 사시도를 나타낸다
도 12는 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치의 실시 예에 의한 이용 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 13은 비교 례에 의한 차량용 라이팅 장치의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a vehicle lighting apparatus according to an embodiment.
2A and 2B illustrate cross-sectional views of embodiments of the lens plate illustrated in FIG. 1.
3 (a) and 3 (b) are diagrams for explaining an exemplary arrangement of a plurality of liquid crystal polymers arranged under the control of the main control unit.
4 to 7 show the light is irradiated from the lens plate in different direction.
8 is a conceptual diagram of a vehicle lighting apparatus according to another embodiment.
9 (a) and 9 (b) show perspective views for explaining AFLS of a vehicle.
10 is a plan view for describing AFLS of a vehicle.
11 is a perspective view for explaining the HBA function of the vehicle.
12 is a flowchart for describing a method of using the vehicle lighting apparatus according to an embodiment.
13 is a conceptual diagram of a vehicle lighting apparatus according to a comparative example.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the following examples, and the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, embodiments according to the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.
본 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성요소(element)의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소(element)가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소(element)가 상기 두 구성요소(element) 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다.In the description of the present embodiment, when described as being formed on "on or under" of each element, the above (up) or below (down) ( on or under includes both that two elements are in direct contact with one another or one or more other elements are formed indirectly between the two elements.
또한 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"로 표현되는 경우 하나의 구성요소(element)를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when expressed as "up" or "on (under)", it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one element.
또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.Furthermore, the relational terms such as "first" and "second," "upper / upper / up" and "lower / lower / lower", and the like, as used below, may be used to describe any physical or logical relationship between such entities or elements, or It may be used to distinguish one entity or element from another entity or element without necessarily requiring or implying an order.
이하, 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치(100A, 100B)를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 편의상, 데카르트 좌표계(x축, y축, z축)를 이용하여 차량용 라이팅 장치(100A, 100B)를 설명하지만, 다른 좌표계에 의해서도 이를 설명할 수 있음은 물론이다. 또한, 데카르트 좌표계에 의하면, x축, y축 및 z축은 서로 직교하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, x축, y축 및 z축은 서로 교차할 수도 있다.Hereinafter,
도 1은 일 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치(100A)의 개념도를 나타낸다.1 illustrates a conceptual diagram of a
도 1에 도시된 차량용 라이팅 장치(100A)는 광원(110), 반사부(120), 렌즈 플레이트(130) 및 주 제어부(140)를 포함할 수 있다.The
광원(110)은 광을 방출하는 역할을 한다. 예를 들어, 광원(110)은 백열등(Incandescent lamp), 할로겐 램프(Halogen lamp), 제논 가스 방출등(Xenon gas discharge lamp), 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diodes), 고휘도 방전 램프(HID:High Intensity Discharge Lamp) 또는 레이져 다이오드(LD:Laser Diodes)일 수 있으며, 실시 예는 광원(110)의 특정한 형태에 국한되지 않는다.The
또한, 광원(110)은 차량에 부착된 다양한 라이트에 해당할 수 있다. 예를 들어, 광원(110)은 로우 빔(low beam) 라이트, 하이 빔(high beam) 라이트, 주간 주행등, 안개등, 차폭등 또는 리어 콤비램프 중 어느 하나에 해당할 수 있다.In addition, the
반사부(120)는 광원(110)으로부터 방출된 광을 전방으로 반사한다. 광원(110)이 특정한 방향으로 광을 방출하지 않는 무지향성 광원일 경우, 반사부(120)가 배치됨으로서 광원(110)에서 방출된 광은 전방 즉, +x축 방향으로 방출될 수 있다. 이를 위해, 광원(110)은 도 1에 도시된 바와 같이 반사부(120)의 내측 중간 지점에 배치될 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 광원(110)에서 방출된 광이 반사부(120)에서 반사되어 전방으로 출사될 수 있다면, 광원(110)은 반사부(120)의 다양한 지점에 배치될 수 있다.The
또한, 광원(110)으로부터 방출된 광을 전방으로 반사시킬 수 있도록, 반사부(120)는 타원형의 형상을 가질 수 있으나, 실시 예는 반사부(120)의 특정한 형상에 국한되지 않는다.In addition, the
또한, 실시 예에 의한 라이팅 장치(100A)는 광 차단부(160) 및 차단 제어부(170)를 더 포함할 수 있다.In addition, the
광 차단부(160)는 반사부(120)와 렌즈 플레이트(130) 사이에서 광이 진행하는 경로 상에 배치되어, 렌즈 플레이트(130)로 진행하는 광의 일부를 차단하는 역할을 한다. 차량의 하방으로 광이 조사됨을 방지하기 위해, 광 차단부(160)는 광원(110)으로부터 방출되는 광과 반사부(120)에서 반사된 광 중에서 렌즈 플레이트(130)의 아래 쪽을 향하는 광의 적어도 일부를 차단할 수 있다.The
차단 제어부(170)는 광 차단부(160)의 위치를 조정하여, 광 차단부(160)에서 차단되는 광의 범위를 결정할 수 있다. 예를 들어, 차단 제어부(170)는 광 차단부(160)를 화살표(A1)로 표시한 방향으로 회전시켜, 광 차단부(160)에서 차단되는 광의 범위를 결정할 수 있다. 즉, 차단 제어부(170)의 제어 하에, 광 차단부(160)가 반시계 방향으로 회전할 경우 광 차단부(160)에서 차단되는 광의 범위가 좁아지고, 시계 방향으로 회전할 경우 광 차단부(160)에서 차단되는 광의 범위가 넓어질 수 있다.The
경우에 따라, 광 차단부(160) 및 차단 제어부(170)는 생략될 수도 있다.In some cases, the
한편, 렌즈 플레이트(130)는 광원(110)으로부터 방출된 광 및 반사부(120)에서 반사된 광을 투과시켜 원하는 방향(이하, '목적 방향'이라 함)으로 조사되도록 배열된 복수의 액정 폴리머를 포함할 수 있다.On the other hand, the
여기서, 목적 방향은 횡 방향 또는 종 방향 중 적어도 하나의 방향일 수 있다. 횡 방향은 도 1에 도시된 x축을 기준으로 오른쪽 방향이나 왼쪽 방향일 수 있다. 종 방향은 제1 또는 제2 초점 위치일 수 있다. 여기서, 제1 초점 위치(F1)는 렌즈 플레이트(130)로부터 제1 거리(x1)만큼 이격된 곳으로 조사되는 광이 수렴하는 위치이고, 제2 초점 위치(F2)는 렌즈 플레이트(130)로부터 제2 거리(x2)만큼 이격된 곳으로 조사되는 광이 수렴하는 위치일 수 있다. 여기서, 제2 거리(x2)는 제1 거리(x1)보다 크다.Here, the target direction may be at least one of the transverse direction and the longitudinal direction. The horizontal direction may be a right direction or a left direction based on the x-axis shown in FIG. 1. The longitudinal direction may be the first or second focal position. Here, the first focus position F1 is a position at which light irradiated to a place spaced apart from the
도 2a는 도 1에 도시된 렌즈 플레이트(130)의 일 실시 예(130A)에 의한 단면도를 나타내고, 도 2b는 도 1에 도시된 렌즈 플레이트(130)의 다른 실시 예(130B)에 의한 단면도를 나타낸다.2A is a cross-sectional view of an
도 2a 및 도 2b에 도시된 렌즈 플레이트(130A, 130B) 각각은 제1 및 제2 플레이트(plate)(210, 220), 공통 전극(230), 복수의 개별 전극(240) 및 복수의 액정 폴리머(LCP:Liquid Crystal Polymer)(또는, 액정 분자 또는 폴리머)(LCP1 내지 LCP4)를 포함할 수 있다.Each of the
제1 플레이트(210)와 제2 플레이트(220)는 광이 진행하는 경로 상에 서로 대향하여 배치될 수 있다. 제1 및 제2 플레이트(210, 220) 각각은 광 투과성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 플레이트(210, 220) 각각의 재질은 유리를 포함할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.The
공통 전극(230)은 제1 플레이트(210)에서 제2 플레이트(220)를 마주하는 제1 면(S1) 위에 배치될 수 있다.The
복수의 개별 전극(240)은 제2 플레이트(220)의 제2 면(S2) 위에 서로 이격되어 배치될 수 있다. 여기서, 제2 플레이트(220)의 제2 면(S2)이란, 제1 플레이트(210) 제1 면(S1)과 마주하는 면으로서 정의된다. 도 2a에 도시된 렌즈 플레이트(130A)는 단층 형태로 배열된 복수의 개별 전극(240:242, 244, 246, 248)을 포함하고, 도 2b에 도시된 렌즈 플레이트(130B)는 복층 형태로 배열된 복수의 개별 전극(240:242, 243, 244, 245, 246, 247, 248)을 포함할 수 있다.The plurality of individual electrodes 240 may be spaced apart from each other on the second surface S2 of the
도 2a에 도시된 복수의 개별 전극(240:242, 244, 246, 248)이 서로 이격된 간격 즉, 전극의 피치(pitch)(Δz1)에 따라 렌즈 역할을 하는 렌즈 플레이트(130A)의 수차를 늘릴 수 있다. 이와 마찬가지로, 도 2b에 도시된 복수의 개별 전극(240:243, 245, 247)이 서로 이격된 간격 즉, 전극의 피치(pitch)(Δz2)에 따라 렌즈 역할을 하는 렌즈 플레이트(130B)의 수차를 늘릴 수 있다.The aberration of the
복수의 액정 폴리머(LCP1 내지 LCP4)는 복수의 개별 전극(240:242 ~ 248)과 공통 전극(230) 사이에 각각 배치되어, 복수의 개별 전극(240:242 ~ 248)과 공통 전극(230) 사이의 전위 차에 의해 그의 위상이 변할 수 있다. 예를 들어, 제1 액정 폴리머(LCP1)는 공통 전극(230)과 제1 개별 전극(242) 사이에 배치되어 이들(230, 242) 사이의 전위차에 의해 그(LCP1)의 위상이 변할 수 있고, 제2 액정 폴리머(LCP2)는 공통 전극(230)과 제2 개별 전극(244) 사이에 배치되어 이들(230, 244) 사이의 전위차에 의해 그(LCP2)의 위상이 변할 수 있고, 제3 액정 폴리머(LCP3)는 공통 전극(230)과 제3 개별 전극(246) 사이에 배치되어 이들(230, 246) 사이의 전위차에 의해 그(LCP3)의 위상이 변할 수 있고, 제4 액정 폴리머(LCP4)는 공통 전극(230)과 제4 개별 전극(248) 사이에 배치되어 이들(230, 248) 사이의 전위차에 의해 그(LCP4)의 위상이 변할 수 있다.The plurality of liquid crystal polymers LCP1 to LCP4 are disposed between the plurality of individual electrodes 240: 242 to 248 and the
이하, 제1 또는 제2 면(S1, S2)의 법선 방향 즉, 제1 또는 제2 플레이트(210, 220)의 두께 방향(예를 들어, x축 방향)을 '수직 방향'이라 지칭하고, 수직 방향과 직교하는 방향(예를 들어, z축 방향)을 '수평 방향'이라 지칭한다.Hereinafter, the normal direction of the first or second surfaces S1 and S2, that is, the thickness direction (eg, the x-axis direction) of the first or
액정 폴리머(LCP1 내지 LCP4)의 위상이 변하여, 액정 폴리머는 수직 방향으로 배열되거나, 수평 방향으로 배열되거나, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 수평 방향과 수직 방향 사이로 배열될 수 있다.As the phases of the liquid crystal polymers LCP1 to LCP4 are changed, the liquid crystal polymers may be arranged in a vertical direction, in a horizontal direction, or arranged in a horizontal direction and a vertical direction as shown in FIGS. 2A and 2B.
수평 방향으로 배열된 액정 폴리머(LCP1 내지 LCP4)는 광의 진행을 차단하고, 수직 방향으로 배열된 액정 폴리머(LCP1 내지 LCP4)는 광의 수직 방향으로의 진행을 허용할 수 있다. 또는, 수평 방향과 수직 방향 사이로 배열된 액정 폴리머(LCP1 내지 LCP4)는 광의 수평 방향과 수직 방향 사이로의 진행을 허용할 수 있다. 결국, 액정 폴리머(LCP1 내지 LCP4)의 위상이 변함으로서, 광이 조사되는 목적 방향이 변할 수 있다. 즉, 액정 폴리머(LCP)가 수직 방향으로 배열될 때 광은 수직 방향으로 투과될 수 있고, 액정 폴리머(LCP)가 수평 방향으로 배열될 때 광은 수직 방향으로 투과될 수 없고, 액정 폴리머(LCP)가 수직 방향(예를 들어, x축 방향)으로부터 소정 각도 수평 방향 쪽으로 기울어져 배열될 때 광은 기울어진 액정 폴리머에 의해 소정 각도 기울어져 투과될 수 있다.The liquid crystal polymers LCP1 to LCP4 arranged in the horizontal direction block the progress of light, and the liquid crystal polymers LCP1 to LCP4 arranged in the vertical direction may allow the light to travel in the vertical direction. Alternatively, the liquid crystal polymers LCP1 to LCP4 arranged between the horizontal direction and the vertical direction may allow the light to travel between the horizontal direction and the vertical direction. As a result, by changing the phase of the liquid crystal polymers LCP1 to LCP4, the target direction in which light is irradiated may change. That is, light may be transmitted in the vertical direction when the liquid crystal polymer LCP is arranged in the vertical direction, and light may not be transmitted in the vertical direction when the liquid crystal polymer LCP is arranged in the horizontal direction, and liquid crystal polymer LCP may be transmitted in the vertical direction. ) Can be transmitted at an inclined angle by the inclined liquid crystal polymer when is arranged inclined toward the predetermined angle horizontal direction from the vertical direction (for example, the x-axis direction).
전술한 동작을 위해, 복수의 액정 폴리머 각각의 물리적 특성의 결정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 액정 폴리머 각각의 물리적 특성 중 하나인 점도는 액정 폴리머가 수직 방향으로 배열될 때 9.5 이상이고, 수평 방향으로 배열될 때 3.3 이하일 수 있으나, 실시 예는 액정 폴리머 각각의 특정한 점도에 국한되지 않는다.For the above operation, physical properties of each of the plurality of liquid crystal polymers can be determined. For example, the viscosity, which is one of the physical properties of each of the plurality of liquid crystal polymers, may be 9.5 or more when the liquid crystal polymers are arranged in the vertical direction and 3.3 or less when the liquid crystal polymers are arranged in the horizontal direction. It is not limited to.
또한, 액정 폴리머는 광학적으로 이방성을 가지며, 복수의 액정 폴리머 각각의 다른 물리적 특성으로서, 이상 굴절률(ne)(여기서, 'e'는 extraordinary의 약어) 및 정상 굴절률(no)(여기서, 'o'는 orginary의 약어)이 있다. 예를 들어, 이상 굴절률(ne)은 1.6128이고 정상 굴절률(no)는 1.2128일 수 있으나, 실시 예는 이상 굴절률(ne)과 정상 굴절률(no)의 특정한 값에 국한되지 않는다.In addition, the liquid crystal polymer is optically anisotropic, and as other physical properties of each of the plurality of liquid crystal polymers, an abnormal refractive index n e (where 'e' is an abbreviation of extraordinary) and a normal refractive index n o (where ' o 'stands for orginary). For example, the abnormal refractive index n e may be 1.6128 and the normal refractive index n o may be 1.2128, but embodiments are not limited to specific values of the abnormal refractive index n e and the normal refractive index n o .
또한, 공통 전극(230)과 복수의 개별 전극(240:242 내지 248) 사이에서 액정 폴리머가 배치되는 공간은 진공일 수도 있고, 페이스트 형태의 물질로 채워질 수도 있으나, 실시 예는 이 공간의 특정한 형태에 국한되지 않는다.In addition, the space in which the liquid crystal polymer is disposed between the
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 렌즈 플레이트(130)의 개념을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2a의 경우 4개의 개별 전극(242, 244, 246, 248)과 4개의 액정 폴리머(LCP1 내지 LCP4) 만이 예시되어 있지만, 개별 전극과 액정 폴리머의 개수는 4개보다 더 많을 수 있다. 예를 들어, 도 2b의 경우 7개의 개별 전극(242, 243, 244, 245, 246, 247, 248)과 4개의 액정 폴리머(LCP1 내지 LCP4) 만이 예시되어 있다.2A and 2B illustrate the concept of the
또한, 액정 폴리머의 개수와 개별 전극의 개수는 도 2a에 도시된 바와 같이 서로 동일할 수도 있고, 도 2b에 도시된 바와 같이 서로 다를 수도 있다.In addition, the number of liquid crystal polymers and the number of individual electrodes may be the same as shown in FIG. 2A, or may be different as shown in FIG. 2B.
공통 전극(230) 및 복수의 개별 전극(240:242 내지 248) 각각은 투광성과 전기적 전도성을 모두 갖는 물질로 구현될 수 있다. 예를 들어, 공통 전극(230) 및 복수의 개별 전극(240:242 내지 248) 각각은 투광성 전도층(예를 들어, ITO)으로 이루어질 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.Each of the
또한, 도 2a에 도시된 바와 같이, 렌즈 플레이트(130A)는 제1 패시베이션부(260)를 더 포함할 수 있다. 제1 패시베이션부(260)는 개별 전극(240:242 내지 248)과 제2 플레이트(220)의 제2 면(S2) 사이에 배치될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2A, the
또한, 도 2b에 도시된 바와 같이, 렌즈 플레이트(130B)는 제1 패시베이션부(260) 위에서 개별 전극(242, 244, 246, 248) 사이에 배치된 제2 패시베이션부(262)를 추가로 더 포함할 수 있다. 이 경우, 개별 전극(243, 245, 247)은 제2 패시베이션부(262) 위에 배치될 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2B, the
또한, 다른 실시 예에 의하면, 도 2a에 도시된 바와 같이 렌즈 플레이트(130A)는 서브 전극(250:252 내지 256)을 더 포함할 수 있다. 서브 전극(252 내지 256)은 복수의 개별 전극(242 내지 248) 사이에서, 이웃하는 개별 전극과 이격되어 배치될 수 있다. 즉, 제1 서브 전극(252)은 서로 이웃하는 제1 및 제2 개별 전극(242, 244) 사이에서 이들(242, 244)과 이격되어 배치될 수 있다. 제1 및 제2 패시베이션부(260, 262)는 개별 전극(240)에 전압을 인가할 때, 누설 전류에 의한 전기적 단락을 방지하는 역할을 한다. 도 2a 및 도 2b에서 제1 패시베이션부(260)를 경유하여 개별 전극(242, 244, 246, 248)에 전압을 인가하고, 도 2b에서 제1 및 제2 패시베이션부(260, 262)를 경유하여 개별 전극(243, 245, 247)에 전압을 인가할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.In addition, according to another embodiment, as shown in FIG. 2A, the
도 2b에 도시된 바와 같이, 복층 형태로 개별 전극(240)을 배치할 경우, 액정 폴리머를 더욱 정밀하게 제어할 수 있다.As illustrated in FIG. 2B, when the individual electrodes 240 are disposed in a multilayer form, the liquid crystal polymer may be more precisely controlled.
이하, 렌즈 플레이트(130)가 도 2a에 도시된 바와 같이 구현된 것으로 설명하지만, 하기의 설명은 렌즈 플레이트(130)가 도 2b에 도시된 바와 같이 구현된 경우에도 적용할 수 있다.Hereinafter, although the
한편, 다시 도 1을 참조하면, 주 제어부(140)는 목적 방향에 상응하여 제어 전압을 생성하고, 생성된 제어 전압(CV)을 렌즈 플레이트(130)로 인가하여 복수의 액정 폴리머(LCP1 내지 LCP4)의 배열 형태를 조정할 수 있다. 이를 위해, 주 제어부(140)에서 생성된 제어 전압(CV)의 개수는 개별 전극(240:242 내지 248)의 개수와 동일하다. 즉, 복수의 제어 전압(CV)이 하나의 공통 전극(230)과 복수의 개별 전극(242 내지 248)으로 각각 인가된다.Meanwhile, referring back to FIG. 1, the
제어 전압(CV)에 의해 공통 전극(230)과 복수의 개별 전극(242 내지 248) 사이의 전위차가 변하고, 변한 전위차에 상응하여 해당하는 액정 폴리머의 위상이 가변될 수 있다.The potential difference between the
도 3 (a) 및 (b)는 주 제어부(140)의 제어 하에 복수의 액정 폴리머(LCP)의 예시적인 배열 형태를 설명하기 위한 도면이다.3A and 3B are diagrams for explaining an exemplary arrangement of a plurality of liquid crystal polymers (LCPs) under the control of the
도 3 (a)는 도 1에 도시된 렌즈 플레이트(130)의 실제 단면도를 나타내고, 도 3 (b)는 주 제어부(140)의 구성과 공통 전극(230)과 개별 전극(240) 간의 전위차(PO)를 설명하기 위한 도면이다. 도 3 (a)에 도시된 각 개별 전극(240)에 도 3 (b)에 도시된 각 스위치가 연결될 수 있다.FIG. 3A illustrates an actual cross-sectional view of the
실시 예에 의하면, 도 1에 도시된 주 제어부(140)는 도 3 (b)에 도시된 바와 같이, 전압 발생부(142), 복수의 스위치(144) 및 스위칭 제어부(146)를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
전압 발생부(142)는 제어 전압(CV)을 생성하여 복수의 스위칭(144)와 공통 전극(230)으로 출력할 수 있다. 여기서, 전압 발생부(142)에서 생성된 제어 전압(CV)의 개수와 개별 전극(140)의 개수와 스위치(144)의 개수는 서로 동일할 수 있다.The
복수의 스위치(144)는 전압 발생부(142)로부터 출력된 제어 전압(CV)과 렌즈 플레이트(130)의 복수의 개별 전극(240:242 내지 248) 각각의 사이에 배치되며, 스위칭 제어 신호(S)에 응답하여 스위칭 동작한다. 여기서, 스위칭 제어 신호(S)의 개수는 스위치(144)의 개수와 동일하다. 따라서, 복수의 스위치(144)는 각기 개별적으로 스위칭 동작을 수행할 수 있다.The plurality of
스위칭 제어부(146)는 렌즈 플레이트(130)에서 광을 조사하고자 하는 목적 방향에 상응하여 스위칭 제어 신호(S)를 생성하고, 생성된 스위칭 제어 신호(S)를 복수의 스위치(144)로 출력한다.The switching
따라서, 복수의 스위치(144)가 개별적으로 스위칭 온 또는 스위칭 오프됨으로써, 복수의 액정 폴리머(LCP1 내지 LCP4)의 위상이 각기 가변될 수 있다.Therefore, the plurality of
도 3 (a)의 경우, 스위치가 스위칭 오프될 때 액정 폴리머(LCP)는 수직 방향으로 배열된 것으로 가정하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 스위치가 스위칭 온될 때 액정 폴리머(LCP)는 수직 방향으로 배열될 수도 있다.In the case of FIG. 3A, the liquid crystal polymer LCP is assumed to be arranged in the vertical direction when the switch is switched off, but the embodiment is not limited thereto. That is, according to another embodiment, the liquid crystal polymer (LCP) may be arranged in the vertical direction when the switch is switched on.
또한, 스위치가 스위칭 온될 때, 액정 폴리머(LCP)는 제어 전압(CV)의 레벨에 따라 위상이 달라질 수 있다.In addition, when the switch is switched on, the liquid crystal polymer LCP may have a different phase according to the level of the control voltage CV.
예를 들어, 도 3 (b)에 도시된 바와 같이, 스위치(144)의 스위칭 온/스위칭 오프 동작에 의해 복수의 개별 전극(240)으로 제어 전압(CV)이 인가되어, 도 3 (a)에 도시된 바와 같이, 복수의 액정 폴리머(LCP)가 배열될 경우, 렌즈 플레이트(130)는 볼록 렌즈(LS)의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 렌즈 플레이트(130)는 프리즘 작용으로 수차를 작게 하여 볼록 렌즈와 동일한 작용을 하는 접은 렌즈 즉, 프레넬(Fresnel) 렌즈와 동일한 역할을 수행할 수 있다.For example, as shown in FIG. 3 (b), the control voltage CV is applied to the plurality of individual electrodes 240 by the switching on / switching off operation of the
따라서, 제어 전압(CV)에 의해 복수의 액정 폴리머(LCP)를 다양한 형태로 배열함에 따라, 렌즈 플레이트(130)로부터 투과되는 광이 조사되는 목적 방향이 가변될 수 있다.Therefore, as the plurality of liquid crystal polymers LCP are arranged in various forms by the control voltage CV, the target direction in which the light transmitted from the
도 4 내지 도 7은 렌즈 플레이트(130)로부터 서로 다른 목적 방향으로 광이 조사되는 모습을 나타낸다. 도 4와 도 5는 도 3 (b)에 도시된 부분의 액정 폴리머 배열을 나타내고, 도 6 (a)는 도 6 (b)에 도시된 렌즈 플레이트(130)를 프레넬 렌즈(130)의 모습으로 나타내고, 도 7 (a)는 도 7 (b)에 도시된 렌즈 플레이트(130)를 프레넬 렌즈(130)의 모습으로 나타낸다.4 to 7 show the light emitted from the
제어 전압(CV)이 인가되어, 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 액정 폴리머(LCP)가 배열될 때, 렌즈 플레이트(130)로부터 출사되는 광(예를 들어, 차량의 로우 빔 또는 하이 빔)은 수직 방향을 기준으로 좌측의 목적 방향으로 조사될 수 있다.When the control voltage CV is applied so that the plurality of liquid crystal polymers LCP are arranged as shown in FIG. 4, light emitted from the lens plate 130 (eg, a low beam or a high beam of the vehicle) May be irradiated in the target direction on the left with respect to the vertical direction.
제어 전압(CV)이 인가되어, 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 액정 폴리머(LCP)가 배열될 때, 렌즈 플레이트(130)로부터 출사되는 광(예를 들어, 차량의 로우 빔 또는 하이 빔)은 수직 방향을 기준으로 우측의 목적 방향으로 조사될 수 있다.When the control voltage CV is applied so that a plurality of liquid crystal polymers LCP are arranged as shown in FIG. 5, light emitted from the lens plate 130 (eg, a low beam or a high beam of a vehicle) May be irradiated in the target direction on the right with respect to the vertical direction.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 렌즈 플레이트(130)로부터 출력되는 광이 횡 방향으로 가변되어 조사될 수 있다.As shown in FIGS. 4 and 5, the light output from the
제어 전압(CV)이 인가되어, 도 6에 도시된 바와 같이 복수의 액정 폴리머(LCP)가 배열될 때, 렌즈 플레이트(130)로부터 출사되는 광은 수직 방향으로 조사되되, 제1 초점 위치(F1)로 조사될 수 있다. 즉, 광은 제1 초점 위치(F1)로 수렴할 수 있다.When the control voltage CV is applied and the plurality of liquid crystal polymers LCP are arranged as shown in FIG. 6, the light emitted from the
제어 전압(CV)이 인가되어, 도 7에 도시된 바와 같이 복수의 액정 폴리머(LCP)가 배열될 때, 렌즈 플레이트(130)로부터 출사되는 광은 수직 방향으로 조사되되, 제2 초점 위치(F2)로 조사될 수 있다. 즉, 광은 제2 초점 위치(F2)로 수렴할 수 있다.When the control voltage CV is applied and the plurality of liquid crystal polymers LCP are arranged as shown in FIG. 7, the light emitted from the
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 렌즈 플레이트(130)로부터 출력되는 광이 종 방향으로 가변되어 조사될 수 있다.As illustrated in FIGS. 6 and 7, the light output from the
도 8은 다른 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치(100B)의 개념도를 나타낸다.8 is a conceptual diagram of a
도 8을 참조하면, 차량용 라이팅 장치(100B)는 광원(110), 반사부(120), 복수의 렌즈 플레이트(132, 134), 주 제어부(140), 거리 조정부(150), 광 차단부(160) 및 차단 제어부(170)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
도 1에 도시된 차량용 라이팅 장치(100A)와 달리, 도 8에 도시된 차량용 라이팅 장치(100B)는 복수의 렌즈 플레이트(132, 134)를 포함하고, 거리 조정부(150)를 더 포함한다. 이를 제외하면, 도 8에 도시된 차량용 라이팅 장치(100B)는 도 1에 도시된 차량용 라이팅 장치(100A)와 동일하다. 즉, 도 8에 도시된 광원(110), 반사부(120), 주 제어부(140), 광 차단부(160) 및 차단 제어부(170)는 도 1에 도시된 광원(110), 반사부(120), 주 제어부(140), 광 차단부(160) 및 차단 제어부(170)에 각각 해당한다.Unlike the
따라서, 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하며 중복되는 설명을 생략한다. 즉, 도 8에 도시된 차량용 라이팅 장치(100B)에서 설명이 생략된 부분은 도 1에 도시된 차량용 라이팅 장치(100A)에 대한 설명이 적용될 수 있다.Therefore, the same reference numerals are used for the same parts, and redundant descriptions are omitted. That is, in the
도 8에서, 복수의 렌즈 플레이트(132, 134)는 광이 조사되는 경로 상에서 소정 거리(Δx)만큼 서로 이격되어 배치될 수 있다. 여기서, 복수의 렌즈 플레이트의 개수가 2개인 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 3개 이상의 렌즈 플레이트가 배치될 수 있음은 물론이다.In FIG. 8, the plurality of
복수의 렌즈 플레이트(132, 134) 각각은 도 1에 도시된 렌즈 플레이트(130)와 동일한 구성을 갖고 동일한 동작을 수행할 수 있다. 즉, 복수의 렌즈 플레이트(132, 134) 각각은 도 2a 또는 도 2b에 도시된 바와 같은 구성을 갖고, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 광을 원하는 목적 방향의 원하는 초점 위치로 조사할 수 있다.Each of the plurality of
또한, 복수의 렌즈 플레이트(132, 134)에 포함된 액정 폴리머의 물리적 특성은 서로 다를 수도 있고 동일할 수도 있다. 즉, 제1 렌즈 플레이트(132)에 포함된 액정 폴리머의 물리적 특성(예를 들어, 점도, ne, no 등)은 제2 렌즈 플레이트(134)에 포함된 액정 폴리머의 물리적 특성과 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.In addition, the physical properties of the liquid crystal polymer included in the plurality of
거리 조정부(150)는 주 제어부(140)로부터 출력되는 거리 제어 신호(DC)에 응답하여 복수의 렌즈 플레이트(132, 134) 중 어느 하나를 화살표(A2)로 표시한 방향(예를 들어, x축 방향)으로 이동시켜, 복수의 렌즈 플레이트(132, 134)가 서로 이격된 소정 거리(Δx)를 가변 조정할 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 거리 조정부(150)는 제1 렌즈 플레이트(132)를 x축 방향으로 이동시킬 수도 있고, 도 8에 도시된 바와 달리 거리 조정부(150)는 제2 렌즈 플레이트(134)를 x축 방향으로 이동시킬 수도 있다.The
목적 방향이 종 방향일 때, 주 제어부(140)는 광을 조사시키고자 하는 초점 거리에 응답하여 거리 제어 신호(DC)를 생성하여 거리 조정부(150)로 출력할 수 있다. 복수의 렌즈 플레이트(132, 134)가 서로 이격된 소정 거리(Δx)를 증가시킬 수록 초점 거리는 제1 렌즈 플레이트(132)로부터 멀어지고, 복수의 렌즈 플레이트(132, 134)가 서로 이격된 소정 거리(Δx)를 감소시킬수록 초점 거리는 제1 렌즈 플레이트(132)로 가까워진다.When the target direction is the longitudinal direction, the
예를 들어, 제3 초점 위치(F3)로 광을 조사시키고자 할 경우, 주 제어부(140)는 거리 제어 신호(DC)를 통해 제1 또는 제2 렌즈 플레이트(132, 134)를 이동시켜 소정 거리(Δx)를 감소시킨다. 또는, 제4 초점 위치(F4)로 광을 조사시키고자 할 경우, 주 제어부(140)는 거리 제어 신호(DC)를 통해 제1 또는 제2 렌즈 플레이트(132, 134)를 이동시켜 소정 거리(Δx)를 증가시킨다. 즉, 종 방향은 제3 또는 제4 초점 위치(F3, F4)일 수 있다. 여기서, 제3 초점 위치(F3)는 제1 렌즈 플레이트(132)로부터 제3 거리(x3)만큼 이격된 곳으로 조사되는 광이 수렴하는 위치이고, 제4 초점 위치(F4)는 제1 렌즈 플레이트(132)로부터 제4 거리(x4)만큼 이격된 곳으로 조사되는 광이 수렴하는 위치일 수 있다. 여기서, 제4 거리(x4)는 제3 거리(x3)보다 크다.For example, in order to irradiate light to the third focal point position F3, the
도 8에 도시된 바와 같이, 렌즈 플레이트(132, 134)가 복수 개 배치될 경우, 마치 망원 렌즈와 같이 초점 거리를 증가시킬 수 있다.As shown in FIG. 8, when a plurality of
주 제어부(140)는 복수의 렌즈 플레이트(132, 134)로 복수의 제어 전압을 각각 출력한다. 즉, 주 제어부(140)는 제1 렌즈 플레이트(132)로 제1 제어 전압(CV1)을 출력하고, 제2 렌즈 플레이트(134)로 제2 제어 전압(CV2)을 출력할 수 있다. 도 1에서 제어 전압(CV)에 의해 렌즈 플레이트(130)가 동작하는 방식과 마찬가지로, 제1 제어 전압(CV1)에 의해 제1 렌즈 플레이트(132)가 동작하고, 제2 제어 전압(CV2)에 의해 제2 렌즈 플레이트(134)가 동작한다.The
이하, 전술한 차량용 라이팅 장치(100A, 100B)의 적용 례를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 살펴본다.Hereinafter, an application example of the above-described
도 9 (a) 및 (b)는 차량의 AFLS(Adaptive Front Lighting System)를 설명하기 위한 사시도를 나타낸다. 도 10은 차량의 AFLS를 설명하기 위한 평면도를 나타낸다. 여기서, AFLS란, 차량(300)의 스티어링과 연계하여 차량(300)의 라이트(또는, 램프)의 조사 방향 즉, 횡 방향의 목적 방향을 제어하는 시스템을 의미한다.9 (a) and 9 (b) are perspective views for explaining an AFLS (Adaptive Front Lighting System) of a vehicle. 10 is a plan view for describing AFLS of a vehicle. Here, AFLS refers to a system that controls the irradiation direction of the light (or lamp) of the
차량(300)이 전방으로 진행할 경우 도 9 (a) 및 도 10에 도시된 바와 같이 차량(300)의 라이트의 목적 방향은 전방이다. 따라서, 라이트는 전방으로 광을 조사하여 제1 조사 영역(LA1)을 비출 수 있다.When the
그러나, 도 9 (b)에 도시된 바와 같이 차량(300)이 우측으로 회전하고자 스티어링을 조작할 경우, 차량(300)의 라이트의 목적 방향은 횡 방향으로서 전방을 기준으로 우측 방향이다. 따라서, 라이트로부터의 광이 전방을 기준으로 우측으로 조사되어 제2 조사 영역(LA2)을 비출 수 있다. 또는, 도 10에 도시된 바와 같이, 차량(300)이 좌측으로 회전하고자 스티어링을 조작할 경우, 차량(300)의 라이트의 목적 방향은 횡 방향으로서 전방을 기준으로 좌측이다. 따라서, 라이트로부터의 광이 전방을 기준으로 좌측으로 조사되어 제3 조사 영역(LA3)을 비출 수 있다.However, as shown in FIG. 9B, when the
전술한 바와 같이, 차량(300)으로부터 조사되는 광의 목적 방향이 횡 방향일 경우, 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치(100A, 100B)가 유용하게 사용될 수 있다.As described above, when the target direction of the light irradiated from the
즉, 도 10에 도시된 바와 같이 차량(300)을 좌측으로 회전하고자 할 때, 스티어링의 조작을 감지한 주 제어부(140)는 제어 전압(CV)과 스위칭 제어 신호(S)를 통해 렌즈 플레이트(130)에 포함된 복수의 액정 폴리머를 도 4에 도시된 바와 같이 배열시켜 전방을 기준으로 좌측의 목적 방향의 제3 조사 영역(LA3)으로 광이 조사되도록 할 수 있다.That is, as shown in FIG. 10, when the
또는, 도 9 (b)에 도시된 바와 같이 차량(300)을 우측으로 회전하고자 할 때, 스티어링의 조작을 감지한 주 제어부(140)는 제어 전압(CV)과 스위칭 제어 신호(S)를 통해 렌즈 플레이트(130)에 포함된 복수의 액정 폴리머를 도 5에 도시된 바와 같이 배열시켜 전방을 기준으로 우측의 목적 방향의 제2 조사 영역(LA2)으로 광이 조사되도록 할 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 9B, when the
도 11은 차량의 HBA(High Beam Assist) 기능을 설명하기 위한 사시도를 나타낸다. 여기서, HBA 기능이란, 차량의 주행 중 외부 환경을 모니터링하여 즉, 외부 조도 변화를 감지하여 야간 주행 시 하이 빔과 로우 빔을 선택적으로 스위칭하는 기능이다. 도 11에서 상측은 HBA 기능이 “온(ON)”되어 하이 빔이 조사됨을 나타내고, 하측은 HBA 기능 “오프(OFF)”되어 로우 빔이 조사됨을 나타낸다.11 is a perspective view illustrating a HBA (High Beam Assist) function of a vehicle. Here, the HBA function is a function of selectively switching a high beam and a low beam during night driving by monitoring an external environment while driving the vehicle, that is, detecting a change in external illumination. In FIG. 11, the upper side shows that the HBA function is "ON" and the high beam is irradiated, and the lower side shows the HBA function "OFF" and the low beam is irradiated.
이와 같이, 차량(300)으로부터 조사되는 광의 목적 방향이 종 방향일 경우, 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치(100A, 100B)가 유용하게 사용될 수 있다.As such, when the target direction of the light emitted from the
즉, HBA 기능이 “오프(OFF)”임을 감지한 주 제어부(140)는 제어 전압(CV)과 스위칭 제어 신호(S)를 통해 렌즈 플레이트(130)에 포함된 복수의 액정 폴리머를 도 6에 도시된 바와 같이 배열시켜 도 11의 아래에 도시된 바와 같이 차량(300)의 제1 또는 제3 초점 위치(F1, F3)의 목적 방향으로 로우 빔이 조사하도록 할 수 있다.That is, the
또는, HBA 기능이 “온(ON)”임을 감지한 주 제어부(140)는 제어 전압(CV)과 스위칭 제어 신호(S)를 통해 렌즈 플레이트(130)에 포함된 복수의 액정 폴리머를 도 7에 도시된 바와 같이 배열시켜 도 11의 위에 도시된 바와 같이 차량(300)의 제2 또는 제4 초점 위치(F2, F4)의 목적 방향으로 하이 빔이 조사되도록 할 수 있다.Alternatively, the
또한, 전술한 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치는 다음과 같이 이용될 수 있다.In addition, the vehicle lighting apparatus according to the above-described embodiment may be used as follows.
도 12는 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치의 실시 예에 의한 이용 방법(400)을 설명하기 위한 플로우차트이다.12 is a flowchart illustrating a
먼저, 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치(100A, 100B)를 이용하는 차량은 복수의 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 복수의 기능은 스마트 크루즈 컨트롤(SCC:Smart Cruise Control) 기능, 후측방 경보(BSD:Blind Spot Detection) 기능, 차선 이탈 경보(LDWS:Lane Departure Warning System) 기능, 차선 변동 보조 시스템(LCAS:Lane Change Assist System) 기능, 긴급 제동 보조(AEB:Autonomous Emergency Braking) 기능, 전방 추돌 경고 시스템(FCWS: Forward Collision Warning System) 기능일 수 있다.First, a vehicle using the
차량에 장착된 라이팅 장치(100A, 100B)를 통해 광을 조사한다(제410 단계).Light is irradiated through the
제410 단계 후에, 복수의 기능 중 적어도 하나의 기능(이하, ‘목적 기능’이라 함)을 수행할 때 요구되는 센싱값을 차량의 주위를 센싱하여 획득한다(제420 단계).After
제420 단계 후에, 센싱값을 이용하여 광이 조사되는 목적 방향을 산출(또는, 결정)한다(제430 단계).After
제430 단계 후에, 산출된 목적 방향을 이용하여 복수의 액정 폴리머(LCP)를 배열한다(제440 단계).After
예를 들어, 차량용 라이팅 장치(100A, 100B)에서 도 7에 도시된 바와 같이 하이 빔을 조사한다고 가정한다(제410 단계).For example, it is assumed that the
복수의 기능 중에서 SCC, AEB 또는 FCWS 기능을 야간에 수행하기 위해, 주행하는 차량의 전방에 선행하는 차량이 존재하는가를 센싱하고, 센싱된 결과인 센싱값을 획득할 수 있다(제420 단계).In order to perform the SCC, AEB or FCWS function at night among the plurality of functions, it is possible to sense whether there is a preceding vehicle in front of the driving vehicle and obtain a sensing value that is a result of sensing (operation 420).
이때, 센싱값을 통해 차량의 전방에 선행하는 차량이 존재한다고 판단될 때, 광이 조사될 목적 방향을 제1 또는 제3 초점 위치(F1, F3)로 결정한다(제430 단계).In this case, when it is determined that the preceding vehicle exists in front of the vehicle through the sensing value, the target direction to which the light is to be irradiated is determined as the first or third focal positions F1 and F3 (step 430).
제430 단계에서 결정된 목적 방향에 따라 도 6에 도시된 바와 같이 로우 빔이 조사되도록 액정 폴리머를 배열한다(제440 단계).According to the target direction determined in
이하, 비교 례에 의한 차량용 라이팅 장치와 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치를 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 비교 설명한다.Hereinafter, a vehicle lighting apparatus according to a comparative example and a vehicle lighting apparatus according to an embodiment will be described with reference to the accompanying drawings as follows.
도 13은 비교 례에 의한 차량용 라이팅 장치의 개념도로서, 광원(110), 반사부(120), 광 차단부(160), 차단 제어부(170), 집광 렌즈(condenser lens)(500) 및 액츄에이터(510)로 구성된다.FIG. 13 is a conceptual diagram of a vehicle lighting apparatus according to a comparative example, and includes a
도 1에 도시된 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치(100A)와 달리, 도 13에 도시된 비교 례에 의한 차량용 라이팅 장치는 렌즈 플레이트(130) 대신에 집광 렌즈(500)를 포함하고, 집광 렌즈(500)를 조작하여 광의 조사 방향을 가변시키는 역할을 하는 액츄에이터(510)를 더 포함한다. 이를 제외하면, 도 13에 도시된 비교 례에 의한 차량용 라이팅 장치는 도 1에 도시된 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치(100A)와 동일하므로, 동일한 부분에 대해서는 중복되는 설명을 생략한다. 즉, 도 13에 도시된 광원(110), 반사부(120), 광 차단부(160) 및 차단 제어부(170)는 도 1에 도시된 광원(110), 반사부(120), 광 차단부(160) 및 차단 제어부(170)에 각각 해당한다.Unlike the
비교 례에 의한 차량용 라이팅 장치는 집광 렌즈(500)로부터 출사되는 광을 횡 방향이나 종 방향으로 조사하기 위해 별도의 액츄에이터(510)를 요구한다. 여기서, 액츄에이터(510)는 광원(110)으로부터 방출되는 광이 조사되는 조사각을 조정하기 위해, 집광 렌즈(500)를 이동시킬 수 있다.The vehicle lighting apparatus according to the comparative example requires a
반면에, 실시 예에 의한 라이팅 장치(100A, 100B)는 복수의 액정 폴리머가 배열되는 형태만을 조정하여 광이 조사된 목적 방향을 횡 방향이나 종 방향으로 가변할 수 있다. 따라서, 실시 예에 의한 라이팅 장치(100A, 100B)는 광이 조사되는 방향을 변경하기 위한 별도의 액츄에이터를 요구하지 않는다. 그러므로, 실시 예에 의한 차량용 라이팅 장치의 제작 단가가 저렴해지고, 부피가 줄어들 수 있다.On the other hand, the
또한, 실시 예에 의한 라이팅 장치(100A, 100B)의 렌즈 플레이트(130, 130A)는 전술한 바와 같이 일종의 프레넬 렌즈인 반면, 도 13에 도시된 비교 례에 의한 라이팅 장치는 집광 렌즈(500)를 사용한다. 일반적으로, 프레넬 렌즈는 큰 직경과 짧은 초점 거리를 갖추면서도 집광 렌즈에 비해 가볍고 적은 부피를 차지한다. 또한, 집광 렌즈로 많은 광속을 얻고자 할 때, 초점 거리가 짧고, 광이 렌즈를 투과하는 방향으로 집광 렌즈의 두께가 두꺼워서 무겁고 렌즈에서 광을 흡수하는 정도가 증가하여 효율이 저하된다. 반면에, 프레넬 렌즈는 빛을 원하는 방향으로 집중시키기 용이하며, 렌즈의 두께가 일정하다. 이를 고려할 때, 렌즈 플레이트(130, 130A)는 동일한 직경의 집광 렌즈(500)에 비하여 얇고 가벼우면서도 더 많은 광을 투과시킬 수 있으며, 빛을 원하는 방향으로 집중시켜 조사할 수 있다. 즉, 실시 예에 의한 라이팅 장치(100A, 100B)는 두꺼운 집광 렌즈(500) 대신에 얇은 렌즈 플레이트(130, 130A)를 포함하므로, 박형으로 구현될 수 있고, 전체의 두께가 얇아 렌즈 플레이트(130, 130A)에서 흡수되는 광 손실이 줄어들어 포인팅 휘도(즉, 초점 영역에서의 휘도)가 증가할 수 있다.In addition, while the
전술한 다양한 실시 예들은 본 발명의 목적을 벗어나지 않고, 서로 상반되지 않은 한 서로 조합될 수도 있다. 또한, 전술한 다양한 실시 예들 중에서 어느 실시 예의 구성 요소가 상세히 설명되지 않은 경우 다른 실시 예의 동일한 참조부호를 갖는 구성 요소에 대한 설명이 준용될 수 있다.The above-described various embodiments may be combined with each other as long as they do not conflict with each other without departing from the object of the present invention. In addition, when the components of one embodiment of the above-described various embodiments are not described in detail, the description of the components having the same reference numerals of the other embodiments may apply mutatis mutandis.
이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 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.Although the above description has been made with reference to the embodiments, these are only examples and are not intended to limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains should not be exemplified above without departing from the essential characteristics of the present embodiments. It will be appreciated that many variations and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. And differences relating to these modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.
Claims (11)
상기 광원으로부터 방출된 광을 전방으로 반사하는 반사부;
상기 광원으로부터 방출된 광 및 상기 반사부에서 반사된 광을 투과시켜 목적 방향으로 조사되도록 배열된 복수의 액정 폴리머를 포함하는 렌즈 플레이트; 및
광을 조사하고자 하는 상기 목적 방향에 상응하여 생성한 제어 전압을 상기 렌즈 플레이트로 인가하여 상기 복수의 액정 폴리머의 배열 형태를 조정하는 주 제어부를 포함하는 차량용 라이팅 장치.Light source;
A reflection unit reflecting light emitted from the light source in front;
A lens plate including a plurality of liquid crystal polymers arranged to transmit light emitted from the light source and light reflected by the reflector to be irradiated in a desired direction; And
And a main controller configured to adjust the arrangement of the plurality of liquid crystal polymers by applying a control voltage generated corresponding to the target direction to which light is irradiated to the lens plate.
광이 조사되는 경로 상에서 소정 거리만큼 서로 이격되어 배치된 복수의 렌즈 플레이트를 포함하는 차량용 라이팅 장치.The method of claim 1, wherein the lens plate
And a plurality of lens plates spaced apart from each other by a predetermined distance on a path to which light is irradiated.
상기 주 제어부는 상기 광이 조사되어 수렴하는 초점 위치에 응답하여 상기 거리 제어 신호를 생성하는 차량용 라이팅 장치.The apparatus of claim 2, further comprising: a distance adjusting unit configured to move any one of the plurality of lens plates in response to a distance control signal to adjust the predetermined distance,
And the main controller generates the distance control signal in response to a focal position where the light is irradiated and converges.
상기 종 방향은
상기 렌즈 플레이트로부터 제1 거리만큼 이격된 제1 초점 위치; 및
상기 렌즈 플레이트로부터 상기 제1 거리보다 큰 제2 거리만큼 이격된 제2 초점 위치를 포함하는 차량용 라이팅 장치.The method of claim 3, wherein the target direction includes at least one of a transverse direction and a longitudinal direction,
The longitudinal direction is
A first focal position spaced apart from the lens plate by a first distance; And
And a second focal position spaced apart from the lens plate by a second distance greater than the first distance.
상기 반사부와 상기 렌즈 플레이트 사이에서 광이 진행하는 경로 상에 배치되어, 상기 렌즈 플레이트로 진행하는 광의 일부를 차단하는 광 차단부; 및
상기 광 차단부의 위치를 조정하여, 상기 차단되는 광의 범위를 결정하는 차단 제어부를 더 포함하는 차량용 라이팅 장치.The vehicle lighting apparatus of claim 1, wherein
A light blocking unit disposed on a path through which light travels between the reflecting unit and the lens plate to block a portion of the light traveling to the lens plate; And
And a blocking control unit adjusting the position of the light blocking unit to determine a range of the light to be blocked.
광이 진행하는 경로 상에 서로 대향하여 배치되며 광 투과성을 갖는 제1 및 제2 플레이트;
상기 제1 플레이트에서 상기 제2 플레이트를 마주하는 제1 면 위에 배치된 공통 전극; 및
상기 제2 플레이트에서 상기 제1 면과 마주하는 제2 면 위에 서로 이격되어 배치된 복수의 개별 전극을 더 포함하고,
상기 복수의 액정 폴리머는 상기 복수의 개별 전극과 상기 공통 전극 사이에 각각 배치되고,
상기 제어 전압은 상기 공통 전극과 상기 복수의 개별 전극으로 각각 인가되는 차량용 라이팅 장치.The method of claim 1, wherein the lens plate
First and second plates disposed opposite to each other on a path through which light travels and having light transmission;
A common electrode disposed on the first surface facing the second plate in the first plate; And
Further comprising a plurality of individual electrodes disposed spaced apart from each other on a second surface facing the first surface in the second plate,
The plurality of liquid crystal polymers are respectively disposed between the plurality of individual electrodes and the common electrode,
And the control voltage is applied to the common electrode and the plurality of individual electrodes, respectively.
상기 개별 전극과 상기 제2 플레이트의 상기 제2 면 사이에 배치된 패시베이션부를 더 포함하는 차량용 라이팅 장치.The method of claim 6, wherein the lens plate
And a passivation portion disposed between the individual electrode and the second surface of the second plate.
상기 제어 전압을 발생하는 전압 발생부;
상기 전압 발생부의 상기 제어 전압과 상기 렌즈 플레이트의 상기 복수의 개별 전극 각각의 사이에 배치되며, 스위칭 제어 신호에 응답하여 스위칭하는 복수의 스위치; 및
상기 광을 조사하고자 하는 상기 목적 방향에 상응하여 상기 스위칭 제어 신호를 생성하는 스위칭 제어부를 포함하는 차량용 라이팅 장치.The method of claim 6, wherein the main control unit
A voltage generator generating the control voltage;
A plurality of switches disposed between the control voltage of the voltage generator and each of the plurality of individual electrodes of the lens plate, and configured to switch in response to a switching control signal; And
And a switching controller configured to generate the switching control signal corresponding to the target direction to which the light is to be irradiated.
상기 복수의 개별 전극 사이에서, 이웃하는 개별 전극과 이격되어 배치된 서브 전극을 더 포함하는 차량용 라이팅 장치.The method of claim 6, wherein the lens plate
And the sub-electrode spaced apart from the neighboring individual electrodes between the plurality of individual electrodes.
상기 공통 전극 및 상기 복수의 개별 전극 각각은 투광성 전도층을 포함하는 차량용 라이팅 장치.The method of claim 6, wherein each of the first and second plates comprises glass,
And the common electrode and the plurality of individual electrodes each include a translucent conductive layer.
상기 차량에 장착된 상기 라이팅 장치를 통해 광을 조사하는 단계;
상기 복수의 기능 중 적어도 하나의 기능을 수행할 때 요구되는 센싱값을 상기 차량의 주위를 센싱하여 획득하는 단계;
상기 센싱값을 이용하여 광이 조사되는 상기 목적 방향을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 목적 방향을 이용하여 상기 복수의 액정 폴리머를 배열하는 단계를 포함하는 차량용 라이팅 장치의 이용 방법.In the method of using the lighting device according to claim 1 in a vehicle performing a plurality of functions,
Irradiating light through the lighting device mounted to the vehicle;
Sensing surroundings of the vehicle to obtain a sensing value required when performing at least one of the plurality of functions;
Calculating the target direction to which light is irradiated using the sensing value; And
And arranging the plurality of liquid crystal polymers using the calculated target direction.
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