KR20200102467A - 자동차 헤드램프용 광 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 광원(1) 및 적어도 하나의 투영 장치(2)를 포함하는 자동차 헤드램프용 광 모듈에 관한 것이며, 투영 장치(2)는 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22)를 포함하며, 입사 광학 요소(21)는, 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이에 위치하면서 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 실질적으로 횡방향을 이루는 중간 패턴 평면 내에 적어도 하나의 광원(1)에 의해 방사된 광을 토대로 중간 패턴을 형성하도록 구성되며, 출사 광학 요소(22)는, 광 모듈의 전방 영역 내에 제1 기설정 유형의 광 분포의 형태로 중간 패턴을 매핑하도록 구성되며, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)이 제공되며, 상기 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)은, 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이에 광을 방사하도록 구성되며, 출사 광학 요소(22)는, 광 모듈의 전방 영역 내로 제2 기설정 유형의 광 분포의 형태로 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)에 의해 방사된 광을 매핑하도록 구성되며, 입사 광학 요소(21)와 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)은, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)과 이 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)에 의해 방사된 광 중 어느 것도 중간 패턴을 변경하지 않는 방식으로 형성되고 상호 간에 할당된다.

Description

자동차 헤드램프용 광 모듈
본 발명은 적어도 하나의 광원 및 적어도 하나의 투영 장치를 포함하여 적어도 하나의 주 광 기능(main light function) 및 적어도 하나의 보조 광 기능(auxiliary light function)을 (바람직하게는 동시에) 실현하기 위한 자동차 헤드램프용 광 모듈에 관한 것이며, 투영 장치는 입사 광학 요소(entrance optical element) 및 출사 광학 요소(exit optical element)를 포함하며, 입사 광학 요소는, 입사 광학 요소와 출사 광학 요소 사이에 위치하고 투영 장치의 광학 축에 대해 실질적으로 횡방향을 이루는 중간 패턴 평면(intermediate pattern plane) 내에 적어도 하나의 광원에 의해 방사된 광을 토대로 중간 패턴을 형성하도록 구성되며, 출사 광학 요소는, 광 모듈의 전방 영역 내에 제1 기설정 유형의 광 분포의 형태로 중간 패턴을 매핑하도록 구성된다.
또한, 본 발명은 적어도 하나의 상기 광 모듈을 포함하는 자동차 헤드램프에 관한 것이다.
전술한 유형의 광 모듈들은 종래 기술로부터 공지되어 있다. 본원 출원인의 국제 출원 WO 2015/058227 A1호는, 적어도 하나의 광원; 및 적어도 하나의 광 분포의 형태로 자동차의 전방 영역 내에 적어도 하나의 광원에 의해 출사되는 광을 매핑하는 적어도 하나의 투영 장치;를 포함하는, 자동차 헤드램프용 마이크로 투영 광 모듈을 제시하고 있으며, 여기서 투영 장치는, 입사 마이크로 광학 요소들의 어레이로 구성된 입사 광학 요소; 및 출사 마이크로 광학 요소들의 어레이로 구성된 출사 광학 요소;를 포함하며, 각자의 입사 마이크로 광학 요소에는 정확히 하나의 출사 마이크로 광학 요소가 할당되어 있고, 하나의 입사 마이크로 광학 요소에서 출사되는 광이 정확히 단지 할당된 출사 마이크로 광학 요소 내로만 입사되는 방식으로 입사 마이크로 광학 요소들이 형성되고, 그리고/또는 입사 마이크로 광학 요소들과 출사 마이크로 광학 요소들이 상호 간에 상대적으로 배치되며, 그리고 입사 마이크로 광학 요소들에 의해 사전 형성된 광은 출사 마이크로 광학 요소들에 의해 자동차의 전방 영역 내에 적어도 하나의 광 분포로서 매핑된다.
본원 출원인의 국제 출원 WO 2017/066817 A1호에서는 자동차 헤드램프용 마이크로 투영 광 모듈이 주제로 다루어지는데, 상기 마이크로 투영 광 모듈은 적어도 하나의 광원; 및 적어도 하나의 광 분포의 형태로 자동차의 전방 영역 내에 적어도 하나의 광원에 의해 출사되는 광을 매핑하는 적어도 하나의 투영 장치;를 포함하며, 투영 장치는, 바람직하게는 하나의 어레이로 배치되어 있는 하나, 2개 또는 그 이상의 입사 마이크로 광학 요소를 포함하는 입사 광학 요소와, 바람직하게는 하나의 어레이로 배치되어 있는 하나, 2개 또는 그 이상의 출사 마이크로 광학 요소를 포함하는 출사 광학 요소를 포함하며, 각자의 입사 마이크로 광학 요소에 정확히 하나의 출사 마이크로 광학 요소가 할당되어 있고, 실질적으로 입사 마이크로 광학 요소에서 출사되는 전체 광이 정확히 단지 할당된 출사 마이크로 광학 요소 내로만 입사되는 방식으로 입사 마이크로 광학 요소들이 형성되고, 그리고/또는 입사 마이크로 광학 요소들과 출사 마이크로 광학 요소들은 상호 간에 상대적으로 배치되며, 그리고 입사 마이크로 광학 요소들에 의해 사전 형성된 광은 출사 마이크로 광학 요소들에 의해 자동차의 전방 영역 내에 적어도 하나의 광 분포로서 매핑된다.
또한, 본원 출원인의 국제 출원 WO 2017/066818 A1호는, 적어도 하나의 광원; 및 적어도 하나의 광 분포의 형태로 자동차의 전방 영역 내에 적어도 하나의 광원에 의해 출사되는 광을 매핑하는 적어도 하나의 투영 장치;를 포함하는, 자동차 헤드램프용 마이크로 투영 광 모듈을 제시하고 있으며, 여기서 투영 장치는, 바람직하게는 하나의 어레이로 배치되어 있는 하나, 2개 또는 그 이상의 입사 마이크로 광학 요소를 포함하는 입사 광학 요소와, 바람직하게는 하나의 어레이로 배치되어 있는 하나, 2개 또는 그 이상의 출사 마이크로 광학 요소를 포함하는 출사 광학 요소를 포함하며, 각자의 입사 마이크로 광학 요소에는 정확히 하나의 출사 마이크로 광학 요소가 할당되어 있고, 실질적으로 입사 마이크로 광학 요소에서 출사되는 전체 광이 정확히 단지 할당된 출사 마이크로 광학 요소 내로만 입사되는 방식으로 입사 마이크로 광학 요소들이 형성되고, 그리고/또는 입사 마이크로 광학 요소들과 출사 마이크로 광학 요소들은 상호 간에 상대적으로 배치되며, 그리고 입사 마이크로 광학 요소들에 의해 사전 형성된 광은 출사 마이크로 광학 요소들에 의해 자동차의 전방 영역 내에 적어도 하나의 광 분포로서 매핑되며, 입사 광학 요소와 출사 광학 요소 사이에는 제1 조리개 장치가 배치된다.
전술한 광 모듈들의 단점은, 단일의 광 모듈에 의해 단지 매우 제한되는 개수의 광 분포들만이 생성되고 그 결과로 광 기능들이 실현될 수 있다는 점이다(낮은 효율성). 특히, 상기 광 모듈들은, 광 모듈의 동일한 광 출사면에서, 주행 방향 표시(정적 또는 동적 주행 방향 표시, 예컨대 주행등으로서의 주행 방향 표시), 위치광 및/또는 주간 주행등(정적 주간 주행등 또는 주행등으로서의 주간 주행등) 등과 같은 보조 광 기능(auxiliary light function), 및 로우빔, 하이빔, 적응형 프런트 라이트 시스템의 광 기능들(AFS 헤드램프의 광 기능들)과 같은 주 광 기능(main light function)을 실현하는 가능성을 제공하지 못한다는 점은 바람직하지 못하다.
본 발명의 과제는, 동일한 광 모듈의 광 출사면에서 복수의 광 기능이 바람직하게는 동시에 생성될 수 있는 정도로 종래 광 모듈들을 개선하고 그들의 구성을 확장하는 것에 있다.
상기 과제는, 전술한 유형의 광 모듈에 의해, 적어도 하나의 추가적인 광원-소위 추가 광원-이 제공되며, 상기 적어도 하나의 추가 광원은, 입사 광학 요소와 출사 광학 요소 사이에 광을 방사하도록 구성되며(이런 영역에 적어도 하나의 추가 광원이 광을 방출함); 출사 광학 요소는, 제2 기설정 유형의 광 분포의 형태로 광 모듈의 전방 영역 내로 적어도 하나의 추가 광원에 의해 방사된 광을 매핑하도록 구성되며; 적어도 하나의 추가 광원과 이 적어도 하나의 추가 광원에 의해 방사된 광 중 어느 것도 중간 패턴을 변경하지 않는 방식으로 입사 광학 요소와 적어도 하나의 추가 광원이 형성되고 상호 간에 할당되는 것을 통해 해결된다.
이 경우, 적어도 하나의 추가 광원에 의해 생성된 광은 적어도 하나의 광원의 광에 의해 생성된 중간 패턴에 영향을 미치지 않는다. 바람직하게는, 적어도 하나의 추가 광원은 중간 패턴 평면에 추가/제2 중간 패턴을 생성하며, 이 제2 중간 패턴은 (적어도 하나의 광원에 의해 생성된 원래의) 중간 패턴에 중첩되지 않는다.
이 경우, 적어도 하나의 광원의 하류에 시준기가 장착되는 점을 생각해볼 수 있다.
그렇게 하여, 예컨대, 비록 제1 기설정 유형의 광 분포와 제2 기설정 유형의 광 분포가 광 모듈의 동일한 광 출사면에서 방출된다고 하더라도, 제1 기설정 유형의 광 분포는 광 패턴 내에서 제2 기설정 유형의 광 분포에 중첩되지 않는 점이 달성될 수 있다. 상기 광 분포들은 상이한 광 기능들을 실현하기 위해 사용될 수 있다.
예컨대, 적어도 하나의 광원에 의해 생성된 광이 광학 투영 장치를 통과하는 제1 광로에 따라서(또는 그를 따라서) 연장되고 적어도 하나의 추가 광원을 통해 생성된 광은 광학 투영 장치를 통과하지만 상이한 제2 광로에 따라서 연장되는 방식으로, 입사 광학 요소와 적어도 하나의 추가 광원이 형성되고 상호 간에 할당될 수 있다. 이 경우, 목적에 유용하게는, 적어도 하나의 추가 광원은, 이 적어도 하나의 추가 광원과 이 적어도 하나의 추가 광원에 의해 방사되는 광 중 어느 것도 중간 패턴을 변경하지 않도록, 제1 광로의 바깥쪽에 위치한다-다시 말해 제1 광로 내에 위치하지 않는다-.
목적에 적합하게는, 적어도 하나의 추가 광원은, 투영 장치의 광학 축에 대해 실질적으로 평행하고 시준된 광을 생성하도록 구성될 수 있다. 이는, 적어도 하나의 추가 광원에 의해 생성된 광 패턴과 관련하여 입사 광학 요소와 출사 광학 요소 사이에서 적어도 하나의 추가 광원의 정확한 위치는 중요하지 않으며, 특히 중간 패턴 평면과 관련하여 중요하지 않으며, 그럼으로써 광 모듈의 조정은 보다 더 간단해진다는 장점을 제공한다. 심지어 바람직하게는 적어도 하나의 추가 광원은 중간 패턴 평면 내에 배치되지 않을 수 있다.
또 다른 장점들은, 입사 광학 요소 및 출사 광학 요소는, 광학 투영 장치의 광학 축에 대해 횡방향을 이루는 평면들 내에 배치되는, 각각 입사 마이크로 광학 요소들 및 출사 마이크로 광학 요소들의 매트릭스형 어레이-각각 입사 마이크로 광학계 어레이 및 출사 마이크로 광학계 어레이-로서 형성되고, 입사 마이크로 광학 요소 및 출사 마이크로 광학 요소가 바람직하게는 수평 방향으로 연장되는 하나의 공통 광학 축을 보유하고 하나의 마이크로 광학계 시스템을 형성하는 방식으로, 각자의 입사 마이크로 광학 요소에 적어도 하나, 바람직하게는 정확히 하나의 출사 마이크로 광학 요소가 대응할 때 달성된다.
본 발명과 관련하여, "2개의 광학 요소의 공통 광학 축"이란 용어는, 상기 2개의 광학 요소의 광학 축들이 실질적으로 서로 일치한다는 점을 의미한다.
광 출사면 상에서 매우 작은 광학 요소들-마이크로미터 범위로 특유의 크기들을 갖는 마이크로 광학 요소들-을 이용함에 따라, 비조명 상태(unilluminated state)에서뿐만 아니라 조명 상태(illuminated state)에서도 광 출사면의 외관은 보다 더 균일해진다.
또한, 적어도 하나의 추가 광원은 입사 광학 요소와 출사 광학 요소 사이에 광을 방사하기 위해 서로 이격되어 있는 복수의 광 방사 영역을 포함할 수 있으며, 상기 광 방사 영역들은 투영 장치의 광학 축에 대해 실질적으로 횡방향을 이루는 평면 내에-소위 광 방사 평면 내에- 배치된다. 자명한 사실로서, 상기 평면은 입사 광학 요소와 출사 광학 요소 사이에 배치된다. 바람직하게는, 각자의 광 방사 영역에 의해, 투영 장치의 광학 축에 대해 평행하게 전파되는 광빔이 생성된다.
더 나아가, 적어도 하나의 추가 광원은 하나의 광도파관 요소(light conductor element)와, 이 광도파관 요소에 할당된 하나의 조명 수단, 바람직하게는 LED 조명 수단을 포함할 수 있으며, 광 방사 영역들은 광도파관 요소 내에 배치된다. 이 경우, 바람직하게는, 조명 수단은 입사 광학 요소와 출사 광학 요소 사이에 위치하지 않을 수 있다. 실무에서 입증된 실시형태의 경우, 조명 수단과 적어도 하나의 광원은 하나의 공통 광원 캐리어 상에 배치될 수 있다. 예컨대 적어도 하나의 광원과 조명 수단이 LED 광원들로서 형성된다면, 상기 LED 광원들은 공통 인쇄회로기판 상에(동일한 프린트 상에) 배치될 수 있다.
또한, 광도파관 요소는 투영 장치의 광학 축에 대해 실질적으로 횡방향으로 배치되는 광도파관 플레이트로서 형성될 수 있으며, 광도파관 플레이트는 조명 수단의 광을 입력 결합하기 위한 적어도 하나의 광 입력 결합면을 포함하며, 상기 광은 광도파관 플레이트 내에서 전파되고 광 방사 영역들 상에서 광도파관 플레이트에서부터 출사된다. 여기서, 전반사를 기반으로 광도파관의 안쪽에서 광이 전파된다는 점은 공지되어 있다. 조명 수단의 광은 측면에서, 또는 하부로부터 혹은 상부로부터 광도파관 플레이트 내로 입력 결합될 수 있다. 입력 결합 후에, 광은 (전반사를 기반으로) 입사 광학 요소와 출사 광학 요소 사이의 영역의 방향으로 퍼진다. 입사 광학 요소와 출사 광학 요소 사이의 영역에서, 광은, 광 방사 영역들 내에서 편향되어 광학 축에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 광도파관 플레이트에서부터 출사될 때까지, 광도파관 플레이트 내에서 투영 장치의 광학 축에 대해 실질적으로 횡방향으로 전파된다.
본 발명과 관련하여, "광도파관 플레이트"란 용어는 하나의 평면에서 2개의 방향으로 연장되는 평면의 광도파관 요소를 의미한다.
이 경우, 목적에 적합하게는, 각자의 광 방사 영역은 복수의 광 출력 결합 프리즘(light output-coupling prism)을 포함할 수 있다. 이 경우, 광 출력 결합 프리즘들은 바람직하게는 광도파관 플레이트에서부터 광학 축에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 광을 출력 결합하도록 구성된다. 광 출력 결합 프리즘들은 광도파관 플레이트 내에서 광의 전파 방향에 대해 수직을 이룬다. 예컨대 광 출력 결합 프리즘들은 약 40°의 입사각을 보유한다.
이 경우, 상이한 측면들에서부터 광도파관 플레이트 내로 입력(입력 결합), 및 광 출력 결합 프리즘들의 (형태의) 상응하는 매칭은, 심지어 복수(2개 이상)의 상이한 광 기능을 실현하는데 도움이 될 수 있다.
바람직한 실시형태의 경우, 입사 마이크로 광학계 어레이는 광 방사 영역들에 할당되고 바람직하게는 평면으로 형성된 복수의 중간 영역을 포함할 수 있다.
입사 마이크로 광학계 어레이 및/또는 출사 마이크로 광학계 어레이의 마이크로 광학 요소들은 예컨대 볼록 렌즈들로서 형성될 수 있다.
입사 마이크로 광학계 어레이의 중간 영역들은 바람직하게는 입사 마이크로 광학 요소를 포함하지 않으며, 그리고 적어도 하나의 광원에 의해 생성된 광의 산란이 감소되는 방식으로 형성된다. 적어도 하나의 광원이 평행광을 생성하거나, 또는 적어도 하나의 광원의 광이 예컨대 시준기를 통해 시준된다면, 오히려 광이 입사 광학 요소에 부딪친다면, 중간 영역들을 평면으로 형성하는 것이 특히 바람직하다.
이런 문맥에서, 상기 중간 영역들을 통해 투영 장치 내로 침입하는 광은 중간 패턴의 형성을 위해, 그리고 그러므로 제1 광 기능을 위해 중요하지 않다. 바람직하게 상기 광은 차폐될 수 있다(하기 설명 참조).
바람직하게는, 광 방사 영역들은 광 방사 평면 내에서 체스판 유형으로 분포될 수 있고, 중간 영역들은 입사 마이크로 광학계 어레이 내에서 체스판 유형으로 분포될 수 있으며, 광 방사 영역들은 (광학 축의 방향으로) 중간 영역들의 하류에 배치된다. 예컨대, 이는, 상기 배치가 광학 투영 장치의 광학 축의 방향으로 볼 때 바람직하게는 정사각형으로 형성되는 체스판 패턴이라는 것을 의미한다. 이 경우, 목적에 유용하게는, 광 방사 영역들을 포함하는 체스판 패턴의 영역들을 보충하는 체프판 패턴의 영역들은 중간 영역들에 상응하게 배치된다.
더 나아가, 목적에 유용하게는, 중간 영역들은 광 불투과성으로 형성될 수 있다. 또한, 중간 영역들에 상응하는 광 불투과성 차폐 영역들을 포함하는 차폐 요소가 제공될 수 있으며, 상기 차폐 요소는 적어도 하나의 광원의 광으로부터 중간 영역들을 차폐한다.
또한, 바람직하게는, 적어도 하나의 추가 광원은 입사 광학 요소 또는 출사 광학 요소를 위한 캐리어로서 형성될 수 있다. 바람직하게는, 예컨대 입사 마이크로 광학계 어레이 내지 출사 마이크로 광학계 어레이로서 실리콘으로 이루어진 입사 광학 요소 또는 출사 광학 요소는 추가 광원 상에 배치되며, 예컨대 추가 광원 상에 적층되며, 특히 추가 광원과 연결되며, 예컨대 접착된다. 이는, 특히 조명 공학 측면에서 중요한 광 모듈의 부품들의 시너지적 사용과 관련하여 바람직하다(예컨대 기판 플레이트(substrate plate)가 광도파관으로서 사용될 때 바람직함).
바람직하게는, 입사 광학 요소, 특히 입사 마이크로 광학계 어레이는 적어도 하나의 제1 광원으로 향해 있는 적어도 하나의 추가 광원의 면 상에 배치되며, 예컨대 적층되며, 특히 접착된다.
또한, 2개의 추가 광원이 제공되고, 2개의 추가 광원 중 제1 추가 광원은 입사 광학 요소를 지지하고 2개의 추가 광원 중 제2 추가 광원은 출사 광학 요소를 지지할 때, 본 발명에 따른 광 모듈에 의해 실현될 수 있는 광 기능들의 다양성은 추가로 확대될 수 있다.
바람직하게는, 출사 광학 요소, 보다 구체적으로 출사 마이크로 광학계 어레이는 적어도 하나의 제1 광원의 반대 방향으로 향해 있는 제2 추가 광원의 면 상에 배치되며, 예컨대 적층되며, 특히 접착된다.
추가로 바람직하게는, 제1 추가 광원의 광 방사 영역들과 제2 추가 광원의 광 방사 영역들은, 상응하는 광 방사 영역들에 의해 생성되는 광빔들이 투영 장치의 상이하고 서로 교차하지 않는 영역들 내로 전파되는 방식으로 형성되어 상호 간에 상대적으로 포지셔닝될 수 있다. 이 경우, 적어도 하나, 또는 모든 추가 광원의 광 방사 영역들은 예컨대 주 광 기능을 위한 광을 방사하는 적어도 하나의 광원에 의해 방사되는 중요하지 않은 영역들의 광로 내로 투영될 수 있다. 그렇게 하여, 주 광 기능은 저하되지 않는다.
더 나아가, 투영 장치는 입사 광학 요소와 출사 광학 요소 사이에 위치하는 적어도 하나의 조리개 장치를 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 조리개 장치는 중간 영역들에 상응하는 관통구들을 포함하며, 그리고 (예컨대 로우빔 광 분포를 위한) 중간 패턴을 형성하고, 그리고/또는 광학 매핑 오류를 보정하도록 구성된다.
또 다른 바람직한 실시형태의 경우, 제1 조리개 요소가 제공될 수 있으며, 상기 제1 조리개 요소는 광 방사 영역들의 상류에 장착되어 적어도 하나의 광원의 광으로부터 광 방사 영역들을 차폐한다.
이 경우, 목적에 유용하게는, 제1 조리개 요소는, 적어도 하나의 광원에 의해 방사된 광을 토대로 예컨대 로우빔 광 분포를 위한 중간 패턴을 형성하도록 구성된다.
또한, 목적에 적합하게는, 적어도 하나의 추가 광원의 광 방사 평면 내의 광 방사 영역들은, 수평으로 연장되고, 즉 광학 투영 장치의 광학 축에 대해 횡방향으로 연장되고 수직으로 서로 이격되고 바람직하게는 등거리로 이격되는 스트립들의 형태를 보유할 수 있고, 조리개 요소는 상기 스트립들에 상응하는 광 불투과성 영역들을 포함할 수 있다.
조리개 요소는 예컨대 입사 광학 요소와 관련하여 광 출사 측에서, 그리고 광도파관 플레이트 상류에서, 예컨대 입사 광학 요소의 광 출사면 상에, 또는 적어도 하나의 광원으로 향해 있는 광도파관 플레이트의 면 상에 배치될 수 있으며, 특히 입사 광학 요소의 광 출사면 상에, 또는 적어도 하나의 광원으로 향해 있는 광도파관 플레이트의 면 상에 적층될 수 있다.
더 나아가, 바람직하게는, 적어도 하나의 추가 광원은 적어도 하나의 제1 조리개 요소를 위한 캐리어로서 형성될 수 있다. 바람직하게 제1 조리개 요소는 적어도 하나의 추가 광원 상에 배치되며, 예컨대 추가 광원 상에 적층되며, 특히 추가 광원 상에 인쇄된다.
바람직하게는 제1 조리개 요소는 적어도 하나의 광원으로 향해 있는 적어도 하나의 추가 광원의 면 상에 배치되며, 예컨대 적층되며, 특히 접착된다.
또 다른 장점들은, 2개의 추가 광원이 제공되고, 제1 추가 광원은 적어도 제1 조리개 요소를 지지하고, 제2 추가 광원은 출사 광학 요소를 지지하며, 제1 조리개 요소는 제1 추가 광원의 광 방사 영역들의 상류에 장착될 때 달성된다. 바람직하게는, 출사 광학 요소, 특히 출사 마이크로 광학계 어레이는 적어도 하나의 광원의 반대 방향으로 향해 있는 제2 추가 광원의 면 상에 배치되며, 예컨대 적층되며, 특히 접착된다.
더 나아가, 바람직하게는, 제1 추가 광원의 광 방사 영역들과 제2 추가 광원의 광 방사 영역들은, 상응하는 광 방사 영역들에 의해 생성된 광빔들이 투영 장치의 상이하고 서로 교차하지 않는 영역들 내로 전파되는 방식으로 형성되어 상호 간에 상대적으로 포지셔닝될 수 있다.
더 나아가, 제2 조리개 요소가 제공될 수 있으며, 상기 제2 조리개 요소는 제2 추가 광원의 광 방사 영역들의 상류에 장착되며, 그리고 제2 추가 광원을 차폐하고, 그리고/또는 제1 추가 광원에 의해 방사된 광을 제한하도록 구성된다. 그렇게 하여, 제2 조리개 요소에 의해 산란광량이 감소되고, 그리고/또는 매핑 오류는 감소될 수 있다.
더 나아가, 투영 장치의 조밀한 구조와 관련하여, 바람직하게는, 제1 추가 광원은 제2 조리개 요소를 위한 캐리어로서 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제2 조리개 요소는 제1 추가 광원 상에 배치되며, 예컨대 제1 추가 광원 상에 적층되며, 특히 제1 추가 광원 상에 인쇄된다.
바람직하게는, 제2 조리개 요소는 적어도 하나의 광원의 반대 방향으로 향해 있는 제1 추가 광원의 면 상에 배치되며, 예컨대 적층되며, 특히 접착된다.
목적에 유용하게는, 제1 기설정 유형의 광 분포는 제2 기설정 유형의 광 분포를 완전하게 보충하여 전체 광 분포를 형성할 수 있거나, 또는 제1 기설정 유형의 광 분포는 제2 기설정 유형의 광 분포로부터 독립적일 수 있다.
이 경우, 독립적이란, 제2 유형의 광 분포는, 제1 유형의 광 분포가 곧바로 생성되는지 그 여부와 무관하게 생성될 수 있다는 것을 의미한다. 예컨대 주간 주행등은 켜질 수 있고-적어도 하나의 추가 광원에 의해 생성된 광으로 생성될 수 있고, 이와 동시에 로우빔 광 분포가 방사되지 않으며-, 이와 동시에 적어도 하나의 광원은 꺼진다.
이미 언급한 것처럼, 광 분포의 제1 기설정 유형은 주 광 기능 광 분포, 예컨대 로우빔 광 분포 또는 하이빔 광 분포일 수 있다. 이 경우, 광 분포의 제2 기설정 유형은 보조 광 기능 광 분포, 예컨대 방향 지시등 광 분포, 위치광 광 분포, 주간 주행등 광 분포, 표지광 광 분포일 수 있다. 이 경우, 적어도 하나의 주 광 기능 및 적어도 하나의 보조 광 기능은 예컨대 동시에 실현될 수 있거나, 또는 상응하는 광 분포들이 동시에 생성될 수 있다.
제1 및 제2 유형의 광 분포들은 (두 광 분포가 모두 생성된다면) 상호 간에 중첩될 수 있다. 또한, 바람직하게는, 제2 유형의 광 분포는 광 패턴 내에서 제1 유형의 광 분포에 중첩되지 않을 수 있다(예컨대 표지광 광 분포를 포함한 로우빔 광 분포).
본 발명은 각각의 바람직한 실시형태에 따라서 하기 장점들 중 하나 또는 다수를 제공할 수 있다. - 동일한 광 출사면에서 복수의 광 기능이 가능하다; 분리형 실시예(복수의 독립적인 광 모듈)의 경우에서보다 필요한 장착 공간은 더 작다; 비조명 및 조명 상태 모두에서 균일한 외관; 광 방사 영역들이 렌즈 광학 요소들을 통해 매핑됨으로써 광 분포의 보다 더 적합한 형성 및 그에 따른 보다 더 적합한 광 활용이 가능해진다.
바람직하게는, 제1 기설정 유형의 광 분포는, 로우빔 광 분포 또는 하이빔 광 분포, 예컨대 적응형 프런트 라이트 광 분포와 같은 주 광 기능 광 분포(줄인 표현: 주 광 분포)일 수 있으며, 그리고 제2 기설정 유형의 광 분포는 하기와 같은 보조 광 분포일 수 있다.
* 정적, 또는 동적, 예컨대 주행등의 형태로 방사되는 방향 지시등 관 분포;
* 위치광 광 분포;
* 적어도 부분적으로 주행등의 형태로 생성될 수 있는 주간 주행등 광 분포;
* 하나 또는 복수의 동일하거나 상이한 로고(logo)의 형태로 형성되는 광 분포;
* 웰컴등 기능 광 분포(Welcome-Light function light distribution). 이 경우, 바람직하게는 주 광 분포와 보조 광 분포는 동시에 방사될 수 있다.
본 발명은, 또 다른 장점들과 함께, 하기에서 예시의 실시형태들에 따라서 더 상세하게 설명된다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 자동차 광 모듈을 도시한 사시도이다.
도 1a는 도 1의 자동차 광 모듈의 일부분을 도시한 도면이다.
도 2는 제2 실시형태에 따른 자동차 광 모듈을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 자동차 광 모듈을 위한 차폐 요소를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 자동차 광 모듈을 위한 조리개 장치를 도시한 도면이다.
도 5와 도 6은 도 2의 자동차 광 모듈의 제1 조리개 요소를 각각 도시한 도면이다.
도 7 ~ 도 9는 하나의 추가 광원을 포함한 제1 실시형태에 따른 자동차 광 모듈의 투영 장치의 확대된 부분을 각각 다시한 단면도이다.
도 10과 도 11은 2개의 추가 광원을 포함한 제1 실시형태에 따른 자동차 광 모듈의 투영 장치의 확대된 부분을 각각 도시한 단면도이다.
도 12와 도 13은 하나의 추가 광원을 포함한 제2 실시형태에 따른 자동차 광 모듈의 투영 장치의 확대된 부분을 각각 도시한 단면도이다.
도 14와 도 15는 2개의 추가 광원을 포함한 제2 실시형태에 따른 자동차 광 모듈의 투영 장치의 확대된 부분을 각각 도시한 단면도이다.
가독성 향상을 위해, 각자의 도면에는 좌표계가 구비되어 있다. 이 경우, 3개의 방향이 표시되어 있다. 요컨대 자동차 광 모듈의 수평 방향(H), 수직 방향(V) 및 주 방사 방향(Z)이 표시되어 있다.
"위쪽에", "아래쪽에", "수직으로", "수평으로"란 용어들은 자동차 내에서 자동차 광 모듈의 해당 기술 분야에서 관례적인 장착 위치에 관계된다. 예컨대 주 방사 방향(Z)은, 자동차 광 모듈이 적어도 하나의 주 광 분포를 생성하기 위해 자동차 헤드램프 내에 배치되어 있을 때, 자동차의 전진 이동 방향에 상응한다.
우선, 도 1, 도 1a 및 도 2가 참조되며, 더욱 정확하게 말하면, 제1 및 제2 실시형태에 대해 동일한 방식으로 적용되는 자동차 광 모듈의 부분들 및 양태들이 참조된다. 도 1, 도 1a 및 도 2에는, 각각, 본 발명에 따른 광 모듈에 상응할 수 있는, 헤드램프, 특히 자동차 헤드램프를 위한 자동차 광 모듈(내지 자동차 광 모듈의 일부분)이 개략도로 도시되어 있다. 상기 자동차 광 모듈은, 조밀한 구조가 매우 중요하고 단일의, 그리고 동일한, 바람직하게는 연속적인 광 출사면에서 독수의 광 기능(예: 주 광 기능 및 적어도 하나의 보조 광 기능)이 바람직하게는 동시에 실현되어야만 하는 자동차 헤드램프를 위해 매우 우수하게 적합하다. 본 발명과 관련하여, 상기 광 출사면은 적어도 하나의 투영 장치(2)의 출사 광학 요소(22)의 광 출사면에 상응한다(도 1 ~ 15 역시도 참조). 자동차 광 모듈은, 출사 광학 요소(22)를 포함한 적어도 하나의 투영 장치(2) 외에도, 적어도 하나의 광원(1), 예컨대 LED 광원을 포함한다. 바람직하게는, 적어도 하나의 광원(1)의 상류에는 시준기(9)가 장착된다. 더 나아가, 투영 장치(2)는 입사 광학 요소(21)를 포함한다. 이 경우, 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22)는, 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이에 위치하고 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 실질적으로 횡방향을 이루는 중간 패턴 평면 내에, 적어도 하나의 광원(1)에 의해 방사되고 바람직하게는 시준기(9)를 통해 시준된 광을 토대로 중간 패턴을 형성하도록 구성된다. 출사 광학 요소(22)는, 자동차 광 모듈의 전방 영역 내에 제1 기설정 유형의 광 분포의 형태로 중간 패턴을 매핑하도록 구성된다. 광 분포의 제1 유형은 예컨대 주 광 기능 광 분포일 수 있으며-다시 말해 자동차 광 모듈의 주 광 기능을 실행할 때 생성되는 광 분포일 수 있다. 특히 주 광 기능 광 분포는 로우빔 광 분포일 수 있거나, 또는 (예컨대 적응형 내지 눈부심 방지) 하이빔 광 분포일 수 있다.
더 나아가, 적어도 하나의 추가적인 광원-이른바 추가 광원(3a, 3c)-이 제공되며, 상기 적어도 하나의 제2 추가 광원(3a, 3c)은, 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이로 광을 방사하도록 구성된다. 그에 따라, 적어도 하나의 추가 광원은 (자신에 의해 생성된) 광을 방출하는 곳인 공간 내지 영역이 지정된다. 도 1, 1a 및 2에서 이미 추론되는 것처럼, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3c)은 바람직하게는 점광원(point light source)이 아니다. 바람직하게는, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3c)은 공간적으로 확장되어 투영 장치의 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소 간의 기설정 영역을 취한다. 이 경우, 하기에서 기술되는 실례들에 따라서 알 수 있는 것처럼, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)(도 7 ~ 15 역시도 참조)은, 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이의 영역 바깥쪽에 위치하는 조명 수단(32)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b)에 의해 방출된 광은 출사 광학 요소(22)에 의해 광 모듈의 전방 영역(동일한 전방 영역) 내에 제2 기설정 유형의 광 분포의 형태로 매핑된다. 바람직하게는 광 분포의 제2 유형은 보조 광 기능 광 분포일 수 있으며-다시 말해 자동차 광 모듈의 보조 광 기능을 실행할 때 생성되는 광 분포일 수 있다. 특히 보조 광 기능 광 분포는 주행등 광 분포, 위치광 광 분포, 방향 지시등 광 분포, 표지광 광 분포 등일 수 있으며, 예컨대 표지광 주행등, 특히 방향 지시등 주행등이 가능할 수 있다(동일하게 위치광 광 분포, 주간 주행등 광 분포도 주행등으로서 가능함). 더 나아가 로고, 웰컴광 기능들도 실현된다.
이 경우, 입사 광학 요소(21)와 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3c)은, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3c)과 이 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3c)에 의해 방사된 광 중 어느 것도 중간 패턴을 변경하지 않는 방식으로 형성되고 상호 간에 할당된다.
적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)에 의해 생성된 광은, 적어도 하나의 광원(1)의 광으로 생성된 중간 패턴에 영향을 미치지 않고 상기 중간 패턴을 저하시키지 않으며 변경하지 않는다. 바람직하게는, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3c)은 중간 패턴 평면 내에 (원래의) 중간 패턴에 중첩되지 않는 추가/제2 중간 패턴을 생성한다.
적어도 하나의 광원(1)에 의해 생성된 광은 제1 광로(100)에 따라(또는 그를 따라) 광학 투영 장치(2)를 통과하여 전파되고, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)을 통해 생성된 광은 - 상이한 제2 광로(300a, 300b, 300c, 300d)에 따라 광학 투영 장치(2)를 통과하여 전파된다(특히 도 7 ~ 15 참조). 이 경우, 목적에 유용하게는, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)은 제1 광로(100)의 바깥쪽에 위치한다-다시 말해 제1 광로 내에 위치하지 않는다.
바람직하게는, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)은, 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 실질적으로 평행하고 시준된 광을 생성하도록 구성된다.
이런 이유에서, 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이에서, 그리고 특히 중간 패턴 평면과 관련하여 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)의 정확한 위치는 중요하지 않는다. 그럼에도, 중간 패턴 평면 내에 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)을 배치하는 점도 생각해볼 수 있다.
바람직하게는, 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22)는 광학 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 횡방향을 이루는 평면들 내에 배치되는, 각각 입사 마이크로 광학 요소(210)들 및 출사 마이크로 광학 요소(220)들의 매트릭스형 어레이-각각 입사 마이크로 광학계 어레이 및 출사 마이크로 광학계 어레이-로서 형성될 수 있고, 입사 마이크로 광학 요소 및 출사 마이크로 광학 요소가 바람직하게는 수평 방향으로 연장되는 하나의 공통 광학 축을 보유하고 하나의 마이크로 광학계 시스템을 형성하는 방식으로, 각자의 입사 마이크로 광학 요소(210)에 적어도 하나, 바람직하게는 정확히 하나의 출사 마이크로 광학 요소(220)가 대응한다. 입사/출사 마이크로 광학 요소(210, 220)들은 예컨대 볼록 렌즈들로서 형성될 수 있다. 각자의 마이크로 광학계 시스템의 광학 축의 방향은 바람직하게는 주 방사 방향(Z)과 일치한다.
본 발명과 관련하여, "2개의 광학 요소의 공통 광학 축"이란 용어는, 상기 2개의 광학 요소의 광학 축들이 실질적으로 서로 일치한다는 점을 의미한다.
이미 명세서 도입부에 언급한 것처럼, 통상의 기술자는, 마이크로 광학계 어레이, 및 이 마이크로 광학계 어레이들에 의해 형성될 수 있는 투영 장치들에 대한 또 다른 세부사항들을 본원 출원인의 전술한 출원들 WO 2015/058227 A1호; WO 2017/066817 A1호; WO 2017/066818 A1호에서 추론할 수 있을 것이다.
또한, 바람직하게는, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)은, 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이에 광을 방사하기 위해 서로 이격되어 있는 복수의 광 방사 영역(30a, 30b, 30c, 30d)을 포함할 수 있으며(특히 도 9 ~ 15 참조), 상기 광 방사 영역(30a, 30b, 30c, 30d)들은 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 실질적으로 횡방향을 이루는 평면 내에-소위 광 방사 평면 내에- 배치된다. 전술한 사항을 기반으로, 자명한 사실로서, 상기 평면은 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이에 배치된다. 바람직하게는, 각자의 광 방사 영역에 의해서는, 투영 장치(1)의 광학 축에 대해 평행하게 전파되는 광빔(300a, 300b, 300c, 300d)이 생성된다.
바람직하게는, 광 방사 영역(30a, 30b, 30c, 30d)들은 출사 광학 요소(22)에 할당된다. 특히 바람직하게는, 각자의 광 방사 영역은 출사 광학 요소(22)의 영역에, 예컨대 -출사 광학 요소가 출사 마이크로 광학계 어레이로서 형성된다면- 개별 출사 마이크로 광학 요소(210)에, 또는 출사 마이크로 광학 요소들의 수평 열에 할당된다. 종래, 예컨대 선형 광도파관들/발광체(luminescent body)들의 경우, 출력 결합 요소는 (방사 방향(Z)과 관련하여) 발광체의 후면(rear side) 상에 위치한다. 출력 결합 요소를 통해 편향된 광은 대향하는 면 상에서 발광체의 만곡된 출사면을 통과하여 출사된다. 이런 경우, 종래 기술로부터 공지된 것처럼, 광이 발광체에서 출사되는 출사면의 영역의 형상들을 통해 발광체의 방사 특성에 영향을 미칠 수 있다. 출사 광학 요소(22)의 광 방사 영역(30a, 30b, 30c, 30d)들의 전술한 할당은, 예컨대 출사 광학 요소(22), 예컨대 이 출사 광학 요소의 출사 마이크로 광학 요소(210)들의 곡률이 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)을 통해 생성되는 광 패턴을 형성하기 위해 이용되도록 하는데 이용될 수 있다. 다시 말해, 광 패턴은 한편으로 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)의 광 방사 영역(30a, 30b, 30c, 30d)들의 크기 및/또는 형태를 통해 형성될 수 있고, 그리고/또는 예컨대 출사 광학 요소의 두께, 내지 출사 마이크로 광학 요소(220)들의 두께, 및/또는 광 출사면의 형태, 예컨대 (국소적/전역적) 곡률과 같은 출사 광학 요소(22)의 매핑 특성들을 통해 형성될 수 있다. 그렇게 하여, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)의 효율성은 증가된다.
도 1, 1a 및 2에서는, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3c)이 광도파관 요소(31a, 31c)와, 이미 간단히 언급한 조명 수단(32)을 포함하고, 조명 수단(32)은 광도파관 요소(31a, 31c)에 할당되는 점을 확인할 수 있다. 조명 수단(32)은 바람직하게는 LED 조명 수단으로서 형성된다. 이 경우, 광 방사 영역(30a, 30b, 30c, 30d)들(도 1 및 2에서는 확인되지 않음)은 바람직하게는 광도파관 요소(31a, 31b, 31c, 31d) 내에 배치된다. 조명 수단(32)은 예컨대 도 1, 1a 및 2에 도시된 것처럼 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이에 위치하지 않는다. 조명 수단(32)은 LED 조명 수단으로서 형성될 수 있다. 전적으로, LED 광원(1)뿐만 아니라 LED 조명 수단(32) 역시도 하나의 공통 인쇄회로기판 상에 제공되는 점도 생각해볼 수 있다. 또한, LED 광원(1)과 LED 조명 수단(32)은 각각 복수의 LED를 포함할 수 있고, LED 광원(1)의 LED들뿐만 아니라 LED 조명 수단(32)의 LED들 역시도 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 실질적으로 수직을 이루는 평면 내에 배치되며, 그리고 바람직하게는 광학 축의 방향으로 광을 방사한다. 예컨대 LED 조명 수단은 서로 나란히 배치되거나(미도시) 또는 서로 겹쳐서 배치되는(도 1a 참조) 3개의 LED를 포함할 수 있다. 상부/하부에서부터 LED 조명 수단의 배치는, 자동차 헤드램프 내에서 측면으로 나란하게 복수의 투영 장치(2)를 배치하는 것을 가능하게 한다.
광도파관 요소는, (입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이의 영역에서) 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 실질적으로 횡방향으로 배치되는 광도파관 플레이트(31a, 31b, 31c, 31d)로서 형성될 수 있다. 이런 관점에서, 전술한 종래 기술이 참조된다. 국제 출원 WO 2015/058227 A1호, WO 2017/066817 A1호, WO 2017/066818 A1호는 모두, 입사 마이크로 광학계 어레이 및 출사 마이크로 광학계 어레이가 각각 기판 플레이트, 예컨대 유리 플레이트 상에 적층되어 있는, 특히 접착되어 있는 것인 광 모듈들-소위 마이크로 투영 광 모듈들-을 제시하고 있다. 기판 플레이트들은, 보통 마이크로 투영 광 모듈들의 입사 마이크로 광학 요소들 내지 출사 마이크로 광학 요소들이 이미 제조 동안 상기 유리 캐리어/기판 플레이트 상에 배치될 수 있기 때문에 존재하다. 기판 플레이트들에 의해, 예컨대 초점거리와 같은 렌즈들(마이크로 광학 요소들)의 광학 특성들이 기설정될 수 있다. 정해진 초점거리가 의도된다면, 상기 초점거리는 기판 플레이트들의 "두께"를 가변시키는 것을 통해 달성될 수 있다. 입사 마이크로 광학 요소들 및 출사 마이크로 광학 요소들은 폴리카보네이트(PC)로 제조될 수 있고 크라운 유리(예: B270®Glass)로 이루어진 기판 플레이트 상에 배치될 수 있으며, 예컨대 접착될 수 있다. 광도파관 요소는 예컨대 폴리카보네이트로 이루어질 수 있다. 그렇게 하여, 전체 투영 장치의 두께, 다시 말해 광학 축 방향의 치수 역시도 기설정된다. 입사 마이크로 광학계 어레이 내지 출사 마이크로 광학계 어레이를 위한 기판 플레이트들은 상이한 두께를 보유할 수 있다. 이런 이유는 하기와 같이 동일하다. 요컨대 투영 장치의 두께는 입사 마이크로 광학계 어레이 내지 출사 마이크로 광학계 어레이 내에서 렌즈들의 고정된 치수들을 통해 실제로 기설정된다. 더 나아가, 종래 광 모듈들의 경우, 마찬가지로 기판 플레이트-소위 셔터 기판(shutter substrate)(셔터 - 조리개에 대한 영어 표현 차용)- 상에 적층되는 하나 또는 복수의 조리개가 제공될 수 있다. 이 경우, 투영 장치의 두께는 제조 공정 동안 셔터 기판이 삽입될 수 있는 방식으로 감소될 수 있다.
바람직하게는, 광도파관 플레이트(31a, 31b, 31c, 31d)들 중 하나 또는 복수 개는 입사 마이크로 광학계 어레이 및/또는 출사 마이크로 광학계 어레이의 기판 플레이트로서, 또는 셔터 기판으로서 형성될 수 있다.
광도파관 플레이트(31a, 31b, 31c, 31d)는, 바람직하게는 광도파관 플레이트(31a, 31b, 31c, 31d)의 측면에, 또는 그 아래쪽에, 혹은 그 위쪽에 배치되어 조명 수단(32)의 광(320a, 320c)을 입력 결합하기 위한 적어도 하나의 광 입력 결합면(310a, 310c)을 포함하며, 상기 광은 광도파관 플레이트 내에서 전파되고 광 방사 영역(30a, 30b, 30c, 30d) 상에서 광도파관 플레이트에서부터 출사된다. 여기서 입력 결합된 광이 광도파관 내에서 전반사를 기반으로 전파된다는 지식은 전문 지식에 속한다. 도 1 및 도 2에는, 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이의 영역에 평면으로 형성되고 상기 영역의 바깥쪽에서는 만곡된 영역(330a, 330c)을 포함하는 광도파관 플레이트들이 도시되어 있다. 도시된 광도파관 플레이트(31a, 31c)들은 바람직하게는 자신의 광 입력 결합면(310a, 310c)들 쪽으로 갈수록 만곡된다. 그렇게 하여, 예컨대 광학 축에 대해 실질적으로 수직을 이루는 공통 평면 내에서 적어도 하나의 광원(1) 및 조명 수단(32)의 전술한 배치가 가능해진다. 각각의 조명 수단(32)에 의해 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 평행하게 방사되는 광(320a, 320c)은 조명 수단(32)에 할당된 각각의 광 입력 결합면(310a, 310c)을 경유하여 광도파관 플레이트(31a, 31c) 내로 입력 결합되고, 전반사를 기반으로 만곡된 영역(330a, 330c)을 통과하여, 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이에 위치하는 광도파관 플레이트(31a, 31c)의 영역 내로 전파되며, 그리고 광 방사 영역(30a, 30b, 30c, 30d)들 상에서 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 실질적으로 평행하게 출력 결합된다.
본 발명과 관련하여, "광도파관 플레이트"란 용어는, 광이 광도파관 플레이트에서 출력 결합되는 영역 내에서 평행하게 형성되어 일 평면 내에서 2개의 방향으로 연장되는 광도파관 요소를 의미한다.
목적에 보다 더 적합하게는, 각자의 광 방사 영역(30a, 30b, 30c, 30d)은 복수의 광 출력 결합 프리즘을 포함한다. 상응하는 출사 마이크로 광학 요소(220)를 통한 정확한 매핑을 가능하게 하기 위해, 약 40°의 입사각을 가지면서 광을 평행하게 출력 결합하는 프리즘들이 실용적인 것으로서 증명되었다. 또한, 입사각은 가변될 수도 있으며, 그럼으로써 균일한 광 출력 결합이 실행되게 된다. 광 출력 결합 프리즘들은, 광도파관 플레이트(31a, 31b, 31c, 31d)에서부터 광학 축에 대해 실질적으로 평행한 방향으로 광을 출력 결합하도록 형성된다. 광 출력 결합 프리즘들은 바람직하게는 광도파관 플레이트 내 광의 전파 방향에 대해 수직을 이룬다.
광도파관 광학 요소들의 포지셔닝을 위해서는, 2가지 실시형태가 특히 적당한 것으로서 확인되었다.
하기에서 확인할 수 있는 것처럼, 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b)이 입사 광학 요소(21) 및/또는 출사 광학 요소(22)를 위한 기판 플레이트를 바람직하게 대체하는 제1 실시형태에 따라서, 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22)는 각각 입사 마이크로 광학계 어레이 및 출사 마이크로 광학계 어레이로서 형성되며, 입사 마이크로 광학계 어레이는 광 방사 영역(30a, 30b)들에 할당되고 바람직하게는 평면으로 형성된 복수의 중간 영역(211)을 포함한다(이는 특히 도 1a에서 확인할 수 있음).
입사 마이크로 광학계 어레이의 중간 영역(211)들은, -볼록 렌즈가 아닌 경우에- 입사 마이크로 광학 요소를 포함하지 않는 것을 특징으로 한다. 이런 문맥에서, 상기 중간 영역(211)들을 통해 투영 장치 내로 침입하는 광은 중간 패턴의 형성을 위해, 그리고 그러므로 제1 광 기능을 위해 중요하지 않다.
광 방사 영역(30a, 30b)들은 광 방사 평면 내에서 바람직하게는(도 1a 참조) 체스판 유형으로 분포된다. 중간 영역(211)들은 입사 마이크로 광학계 어레이 내에서 마찬가지로 체스판 유형으로 분포되며, 광 방사 영역(30a, 30b)들은 (투영 장치(2)의 광학 축의 방향으로 볼 때) 중간 영역(211)들의 하류에 배치된다. 예컨대, 이는, (투영 장치(2)의 광학 축의 방향으로 볼 때) 입사 마이크로 광학계 어레이의 각자의 중간 영역(211)의 하류에 광 방사 영역(30a, 30b)이 배치된다(예컨대 도 9 ~ 11 참조).
목적에 적합하게는, 중간 영역(211)들은 광 불투과성으로 형성될 수 있거나, 또는 중간 영역(211)들에 대응하는 광 불투과성 차폐 영역(230)들을 포함한 차폐 요소(23)가 제공될 수 있다(도 3 참조). 차폐 요소(23)는 예컨대 적어도 하나의 광원(1)의 광으로부터 중간 영역(211)들을 차폐하기 위해 이용된다.
그렇게 하여, 예컨대 적어도 하나의 광원(1)의 광이 산란되지 않는 광 방사 영역(30)들에 부딪치지 않는 점이 달성될 수 있다. 이는 의도하지 않는 산란광의 감소로 이어진다.
차폐 요소(23)는 바람직하게는 광학 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 직교하는 평면 내에 배치되며, 그리고 바람직하게는 실질적으로 입사 광학 요소(21)의 전체 광 입사면에 걸쳐서 연장된다.
이 경우, 바람직하게는, 차폐 요소(23)는 입사 광학 요소(21)와 관련하여 광 입사 측에서 예컨대 입사 광학 요소(21)의 광 입사면 상에 배치되며, 특히 입사 광학 요소(21)의 광 입사면 상에 적층되며, 그리고 바람직하게는 적어도 하나의 광원(1)에 의해 생성된 광은 입사 마이크로 광학 요소(210)들 상으로 입사되지만, 그러나 입사 마이크로 광학계 어레이의 중간 영역(211)들 상으로는 입사되지 않는다.
차폐 요소(23)는, 도 3에서 추론되는 것처럼, 광 불투과성 차폐 영역(230)들을 보충하는 복수의 관통구를 포함한 평면 조리개로서 형성될 수 있다. 그러나 차폐 요소(23)가 연속적인 층으로서 형성되고, 상기 층이 상이한 광 투과성/투명성을 보유하는 점도 생각해볼 수 있다. 또한, 상기 영역들의 광 투과성/투명성은, 예컨대 액정 디스플레이의 경우처럼, 제어되는 방식으로 변경될 수 있는 점도 생각해볼 수 있다.
본 실시형태의 경우, 적어도 하나의 추가 광원(3a)은 입사 광학 요소(21)를 위한 캐리어/캐리어 요소로서 기능할 수 있다(도 1 및 도 7 ~ 9).
바람직하게는, 입사 광학 요소(21)는 적어도 하나의 광원(1)으로 향해 있는 적어도 하나의 추가 광원(3a)의 면 상에 배치되며, 예컨대 적층되며, 특히 접착된다.
적어도 하나의 추가 광원(3a)은 출사 광학 요소(22)를 위한 캐리어/캐리어 요소로서 기능할 수 있다(도 10).
바람직하게는, 출사 광학 요소(22)는 적어도 하나의 제1 광원(1)의 반대 방향으로 향해 있는 적어도 하나의 추가 광원(3a)의 면 상에 배치되며, 예컨대 적층되며, 특히 접착된다.
또한, 정확히 2개의 추가 광원(3a, 3b)이 제공될 수 있고, 2개의 추가 광원 중 제1 추가 광원(3a)은 입사 광학 요소(21)를 지지하고, 2개의 추가 광원 중 제2 추가 광원(3b)은 출사 광학 요소(22)를 지지한다. 그렇게 하여, 예컨대 실현 가능한 보조 광 기능들의 다양성은 확대될 수 있다.
이 경우, 목적에 유용하게는, 제1 추가 광원(3a)의 광 방사 영역(30a)들과 제2 추가 광원(3b)의 광 방사 영역(30b)들은, 상응하는 광 방사 영역(30a, 30b)들에 의해 생성된 광빔(300a, 300b)들이 투영 장치(2)의 상이하고 서로 교차하지 않는 영역들 내로 전파되는 방식으로 형성되고 상호 간에 상대적으로 포지셔닝된다.
도 7 ~ 도 11에서는, 특히 광 방사 영역(30a 및 30b)들이 투영 장치의 광학 축에 평행하게 시준된 광을 방사할 수 있는 점이 추론된다. 이 경우, 광 방사 영역(30a 및 30b)들은, 제1 광 방사 영역(30a)들에 의해 방사되는 광빔(300a)들이 제2 광 방사 영역(30b)들에 의해 방사되는 광빔(300b)들에 대해 평행하게, 예컨대 이들의 위쪽에서(도 10) 연장되도록 치수 설계되고 포지셔닝된다. 이 경우, 제1 광 방사 영역(30a)들이 상응하는 출사 마이크로 광학 요소(220)의 광학 축의 아래쪽에 포지셔닝된다면, 빔(300a)들은 상기 출사 마이크로 광학 요소(220) 상에서 굴절되어 수평선(HH 라인)의 위쪽 영역 내에 매핑된다. 이 경우, 제2 광 방사 영역(30b)들이 상응하는 출사 마이크로 광학 요소(220)의 광학 축의 아래쪽에 포지셔닝된다면, 빔(300b)들은 상기 출사 마이크로 광학 요소(220) 상에서 굴절되어 수평선의 아래쪽 영역 내에 매핑된다. 이런 방식으로, 제1 추가 광원(3a)에 의해 수평선의 위쪽에서 방사되는 광 분포-예컨대 표지광 광 분포-가 생성될 수 있으며, 그리고 제2 추가 광원(3b)에 의해서는 수평선의 아래쪽에 위치하는 광 분포-예컨대 주행등 광 분포 또는 방향 지시등 광 분포-가 실현될 수 있다.
더 나아가, 투영 장치(2)는 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이에 위치하는 적어도 하나의 조리개 장치(7, 8)를 포함할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 조리개 장치(7, 8)는 중간 영역(211)들에 상응하는 관통구(70)들을 포함한다(도 4 참조). 이는, 예컨대 광 방사 영역(30a, 30b)들에서 출사되는 광이 방해 없이 상응하는 출사 마이크로 광학 요소(220)에 도달할 수 있다는 장점이 있다. 더 나아가, 조리개 장치(7, 8)는, 예컨대 비대칭 명암 경계를 갖는 로우빔 광 분포를 제공하기 위해, 그리고/또는 광학 매핑 오류를 보정하기 위해 중간 패턴을 형성하도록 구성될 수 있다. 조리개 장치(7, 8)는 복수의 조리개를 포함할 수 있다.
이 경우, 목적에 유용하게는, 제1 및/또는 제2 유형의 각각 생성될 광 분포에 따라서 적어도 하나의 조리개 장치(7, 8)의 형태를 매칭시킨다. 이렇게, 예컨대 도 4에는, 로우빔 광 분포로서 형성된 제1 유형의 광 분포를 생성하기 위한 조리개 장치(7)가 도시되어 있다. 조리개 장치(7)는 예컨대 광도파관 플레이트(31a, 31b)의 광 출사 측 상에 적층될 수 있으며, 그리고 입사 마이크로 광학계 어레이 내의 중간 영역(211)들 내지 차폐 요소(23)의 광 불투과성 영역들을 고려하는 관통구(70)들의 어레이를 포함할 수 있다.
바람직한 제2 실시형태(도 2, 5, 6 및 도 12 ~ 15 참조)의 경우, 제1 조리개 요소(4, 5)가 제공되며, 상기 제1 조리개 요소(4, 5)는 광 방사 영역(30c, 30d)들의 상류에 장착되며, 그리고 적어도 하나의 제1 광원(1)의 광으로부터 광 방사 영역(30c, 30d)들을 적어도 차폐하도록 구성된다. 목적에 유용한 방식으로, 광 방사 영역(30c, 30d)들을 차폐하기 위한 제1 조리개 요소(4, 5)의 경우, 상응하는 광 불투과성 영역(40, 50)들이 제공된다. 바람직하게는, 적어도 하나의 추가 광원(3c)은 제1 조리개 요소(4, 5)를 지지한다(도 2). 또한, 목적에 적합하게는, 제1 조리개 요소(4, 5)는, 적어도 하나의 제1 광원(1)으로 향해 있는 적어도 하나의 추가 광원(3c)의 면 상에-다시 말해 광 입사 측에- 배치되며, 예컨대 적층되며, 특히 접착된다.
주 광 기능의 광 분포, 예컨대 로우빔 광 분포를 생성하는데 이용되는, 적어도 하나의 광원(1)의 광으로 광 방사 영역(30c, 30d)들의 투광은 로우빔 광 분포의 의도하지 않은 영향 및 허용되지 않을 수 있는 높은 산란광 값들을 야기할 수 있다. 광도파관 플레이트는 동시에 마이크로 렌즈 어레이(입사 마이크로 광학계 어레이 및/또는 출사 마이크로 광학계 어레이)를 위한 장착 브래킷일 수 있다. 이는 시스템을 간소화하는데, 그 이유는 이런 경우에 광도파관 플레이트가 입사 마이크로 광학 요소들 내지 출사 마이크로 광학 요소들을 위한 기판 플레이트를 대신할 수 있으며, 그럼으로써 투영 장치의 삽입 손실(insertion loss)이 감소되게 되고 요구되는 장착 공간은 더 작아지게 되기 때문이다.
이런 관점에서 주지할 사항은, 마이크로 광학계 어레이들을 포함하는 이미 언급한 종래의 투영 모듈 다수가 자신들의 입사 광학 요소와 출사 광학 요소 사이에 조리개들을 위한 캐리어 요소를 포함한다는 점이다. 대상이 되는 바람직한 실시형태의 경우, 적어도 하나의 추가 광원(3c)이 상기 캐리어의 기능을 갖는다.
적어도 하나의 추가 광원(3c, 3d)의 광 방사 평면 내의 광 방사 영역(30c, 30d)들은 예컨대 수평으로 연장되고, 즉 광학 투영 장치(2)의 광학 축에 대해/주 방사 방향(Z)에 대해 횡방향으로 연장되고 수직으로 (방향(V)으로) 서로 이격되고 바람직하게는 등거리로 이격되는 스트립들의 형태를 보유할 수 있다. 이런 경우에, 목적에 적합하게는, 조리개 요소(4, 5)는 상기 스트립들에 상응하는 광 불투과성 영역(40, 50)들을 포함한다(도 5 및 6 참조).
바람직하게는, 광 방사 영역(30c, 30d)들은 제1 조리개 요소(4, 5)의 직하류에(예:0 ~ 5mm), 예컨대 상기 제1 조리개 요소 상에 배치된다.
바람직하게는, 제1 조리개 요소(4, 5)는, 예컨대 전술한 입사 마이크로 광학계 어레이로서 형성된 입사 광학 요소(21)와 광 방사 영역(30c, 30d)들 사이에 배치된다.
더 나아가, 제1 조리개 요소(5)는, 적어도 하나의 광원(1)에 의해 방사된 광을 토대로, 로우빔 광 분포를 위한 중간 패턴을 형성하도록 구성된다. 상기 조리개 요소는 예컨대 복수의 상응하는 관통구를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 조리개 요소(4, 5)는 입사 광학 요소(21)와 관련하여 광 출사 측에서 적어도 하나의 광원(1)으로 향해 있는 광도파관 플레이트(31c, 31d)의 면 상에 적층된다.
또한, 정확히 2개의 추가 광원(3c, 3d)이 제공될 수 있고, 제1 추가 광원(3c)은 적어도 제1 조리개 요소(4, 5)를 지지하고, 제2 추가 광원(3d)은 출사 광학 요소(22)를 지지하며(도 14 및 15 참조), 제1 조리개 요소(4, 5)는 제1 추가 광원(3c)의 광 방사 영역(30c)들의 상류에 장착된다.
바람직하게는, 출사 광학 요소, 특히 출사 마이크로 광학계 어레이는, 적어도 하나의 제1 광원(1)의 반대 방향으로 향해 있는 제2 추가 광원(3d)의 면 상에 배치되며, 예컨대 적층되며, 특히 접착된다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 제1 추가 광원(3c)의 광 방사 영역(30c)들과 제2 추가 광원(3d)의 광 방사 영역(30d)들은, 상응하는 광 방사 영역(30c, 30d)들에 의해 생성된 광빔(300c, 300d)들이 투영 장치(2)의 상이하고 서로 교차하지 않는 영역들 내로 전파되는 방식으로 형성되고 상호 간에 상대적으로 포지셔닝된다고 말할 수 있다. 예컨대 제1 추가 광원(3c)의 광 방사 영역(30c)들은 상응하는 마이크로 광학계들의 하부 영역 내에 포지셔닝될 수 있고 제2 추가 광원(3d)의 광 방사 영역(30d)들은 마이크로 광학계들의 상부 영역 내에 포지셔닝될 수 있다. 이 경우, 목적에 적합하게는, 모든 광 방사 영역(30c 및 30d)은 제1 광로(100)의 바깥쪽에 위치할 수 있다.
더 나아가 -추가 광원(3c, 3d)들의 개수와 무관하게- 하나의 제2 조리개 요소(6)가 제공될 수 있다. 제2 조리개 요소(6)는 예컨대 제1 추가 광원(3c)에 의해 방사된 광을 제한하고, 그리고/또는 시준할 수 있다(예컨대 도 13 및 15 참조). 또한, 제2 조리개 요소(6)는 제2 추가 광원(3d)의 광 방사 영역(30d)들의 상류에 장착될 수 있다. 이 경우, 바람직하게는, 제2 조리개 요소는 제2 추가 광원(3d)을 차폐하도록 구성된다.
이런 관점에서 주지할 사항은, 제1 조리개 요소(4, 5)와 제2 조리개 요소(6)가 바람직한 제1 실시형태와 관련하여 언급한 조리개 장치(7, 8)와 유사하게 추가로 예컨대 비대칭 명암 한계를 갖는 로우빔 광 분포를 제공하기 위해, 그리고/또는 광학 매핑 오류를 보정하기 위해 중간 패턴을 형성하도록 구성될 수 있다는 점이다(도 12 ~ 15). 제1 조리개 요소(4, 5)와 제2 조리개 요소(6)는 복수의 관통구를 포함한 평면 조리개로서 형성될 수 있다.
도 12 ~ 도 15에는, 상이한 개수의 조리개 요소(4, 5, 6) 및 추가 광원(30c, 30d)을 포함한 제2 실시형태에 따르는 자동차 광 모듈의 투영 장치의 확대된 부분이 각각 단면도로 도시되어 있다. 하기에서 알 수 있는 것처럼, 상기 바람직한 실시형태의 경우, 적어도 하나의 추가 광원은 출사 마이크로 광학계 어레이를 위한 셔터 기판 또는 기판 플레이트-출사 마이크로 광학계 어레이 기판 플레이트-를 대체할 수 있다.
도 12 ~ 15에서는, 광 방사 영역(30c 및 30d)들이, 바람직하게는 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 평행하게, 시준된 광(300c, 300d)을 방사하는 점이 추론된다. 이 경우, 광 방사 영역(30a 및 30b)들은, 제1 광 방사 영역(30c)들에 의해 방사되는 광빔(300c)들이 제2 광 방사 영역(30d)들에 의해 방사되는 광빔(300d)들에 대해 평행하게, 예컨대 이들의 위쪽에서(도 14 및 15) 연장되도록 치수 설계되고 포지셔닝된다. 이 경우, 제1 광 방사 영역(30c)들(제1 추가 광원(3c)의 광 방사 영역(30c)들)이 상응하는 출사 마이크로 광학 요소(220) 내지 상응하는 마이크로 광학계의 아래쪽에 포지셔닝된다면, 빔(300c)들은 상기 출사 마이크로 광학 요소(220) 상에서 굴절되고 수평선 위쪽의 영역 내에 매핑된다. 자동차 조명 공학에서, 수평선은 보통 "라인 H-H" 내지 "HH 라인"으로서 지칭된다. 이는, 자동차 조명 공학 실험실에서 광 모듈들에 의해 생성되는 광 분포들을 측정하는 측정 스크린 상에서 수평선에 상응하는 라인이다. 라인 H-H는, 자동차 조명 공학에서 통상적인 측정 스크린 좌표계의 일부분이다. 라인 H-H는, 차도(실험실에서는 가상 차도)에 대해 평행하게, 그리고 측정 스크린과 광 모듈의 중심에서 출사되는 측광 빔 축(photometric beam axis)의 교차점(HV)을 통과하여 연장되는 수평선이다. 점(HV)은 측정 스크린 좌표계의 원점이다.
이 경우, 제2 광 방사 영역(30d)들(제2 추가 광원(3c)의 광 방사 영역(30c)들)은 상응하는 출사 마이크로 광학 요소(220) 내지 상응하는 마이크로 광학계의 광학 축의 아래쪽에 포지셔닝된다면, 빔(300d)들은 상기 출사 마이크로 광학 요소(220) 상에서 굴절되고 수평선의 아래쪽 영역 내에 매핑된다. 이런 유형으로, 예컨대 제1 추가 광원(3c)에 의해, 수평선의 위쪽에서 방사된 광 분포-예컨대 표지광 광 분포-가 생성될 수 있고, 제2 추가 광원(3d)에 의해서는, 수평선의 아래쪽에 위치하는 광 분포-예컨대 주간 주행등 광 분포 또는 방향 지시등 광 분포-가 실현될 수 있다. 광 방사 영역(30c, 30d)들은, 상응하는 (제1 또는 제2) 조리개 요소(4, 5, 6)의 상응하는 광 불투과성 영역 상에 내지 그의 하류에, 바람직하게는 직접적으로 그 상에, 내지 그의 직하류에 배치된다.
더 나아가, 제1 추가 광원(3c)은 제2 조리개 요소(6) 역시도 지지할 수 있다.
바람직하게는, 제2 조리개 요소(6)는, 적어도 하나의 제1 광원(1)의 반대 방향으로 향해 있는, 제1 추가 광원(3c), 바람직하게는 광도파관 플레이트(31c, 31d)의 면 상에 배치되며, 예컨대 적층되며, 특히 접착된다.
자명한 사실로서, 자동차 헤드램프를 위해 사용 가능한 광 모듈은 본 발명과 관련하여 분명하게 언급하지 않은 다른 부품들을 포함한다. 이런 다른 부품들은 (예시일 뿐, 최종적인 것은 아닌) 방열판, 지지 프레임, 기계식 및/또는 전기식 작동 장치들, 커버들 등이다. 그러나 설명의 간소화를 위해, 여기서는 광 모듈의 상기 표준에 따른 부품들의 설명은 생략하였다.
특허청구범위 내의 도면부호들은 본 발명의 보다 더 충분한 이해를 위해 이용될 뿐, 어떠한 경우에도 본 발명의 제한을 의미하지는 않는다.

Claims (14)

  1. 자동차 헤드램프를 위한 광 모듈로서, 상기 광 모듈은
    *) 적어도 하나의 광원(1) 및
    *) 적어도 하나의 투영 장치(2)를 포함하며, 상기 투영 장치(2)는 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22)를 포함하며,
    *) 입사 광학 요소(21)는, 입사 광학 요소(21)와 출사 광학 요소(22) 사이에 위치하면서 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 실질적으로 횡방향을 이루는 중간 패턴 평면 내에 적어도 하나의 광원(1)에 의해 방사된 광을 토대로 중간 패턴을 형성하도록 구성되며, 그리고
    *) 출사 광학 요소(22)는, 광 모듈의 전방 영역 내에 제1 기설정 유형의 광 분포의 형태로 중간 패턴을 매핑하도록 구성되는, 상기 자동차 헤드램프용 광 모듈에 있어서,
    - 적어도 하나의 추가적인 광원-소위 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)-이 제공되며, 상기 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)은, 상기 입사 광학 요소(21)와 상기 출사 광학 요소(22) 사이에 광을 방사하고 중간 패턴 평면 내에 추가적인 중간 패턴을 생성하도록 구성되며;
    - 상기 출사 광학 요소(22)는, 상기 광 모듈의 전방 영역 내에 제1 기설정 유형의 광 분포의 형태로 상기 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)에 의해 생성된 추가적인 중간 패턴을 매핑하도록 구성되며;
    - 상기 입사 광학 요소(21)와 상기 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)은, 상기 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)에 의해 생성된 추가적인 중간 패턴이 상기 적어도 하나의 광원(1)에 의해 방사된 광을 토대로 상기 입사 광학 요소(21)에 의해 형성된 중간 패턴에 중첩되지 않는 방식으로 형성되고 상호 간에 할당되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 광 모듈.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)은 상기 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 실질적으로 평행하고 시준된 광을 생성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 광 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 입사 광학 요소(21) 및 상기 출사 광학 요소(22)는, 상기 광학 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 횡방향을 이루는 평면들 내에 배치되는, 각각 입사 마이크로 광학 요소(210)들 및 출사 마이크로 광학 요소(220)들의 매트릭스형 어레이-각각 입사 마이크로 광학계 어레이 및 출사 마이크로 광학계 어레이-로서 형성되고, 상기 입사 마이크로 광학 요소 및 상기 출사 마이크로 광학 요소가 바람직하게는 수평 방향으로 연장되는 하나의 공통 광학 축을 보유하고 하나의 마이크로 광학계 시스템을 형성하는 방식으로, 각자의 입사 마이크로 광학 요소(210)에 적어도 하나, 바람직하게는 정확히 하나의 출사 마이크로 광학 요소(220)가 대응하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 광 모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)은 상기 입사 광학 요소(21)와 상기 출사 광학 요소(22) 사이에 광을 방사하기 위해 서로 이격되어 있는 복수의 광 방사 영역(30a, 30b, 30c, 30d)을 포함하며, 상기 광 방사 영역(30a, 30b, 30c, 30d)들은 상기 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 실질적으로 횡방향을 이루는 평면 내에-소위 광 방사 평면 내에- 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 광 모듈.
  5. 제4항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가 광원(3a, 3b, 3c, 3d)은 하나의 광도파관 요소(31a, 31b, 31c, 31d)와, 이 광도파관 요소에 할당된 하나의 조명 수단(32), 바람직하게는 LED 조명 수단을 포함하며, 상기 광 방사 영역(30a, 30b, 30c, 30d)들은 상기 광도파관 요소(31a, 31b, 31c, 31d) 내에 배치되며, 그리고 상기 광도파관 요소(31a, 31b, 31c, 31d)는 예컨대 상기 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 실질적으로 횡방향으로 배치되는 광도파관 플레이트로서 형성되고, 상기 광도파관 플레이트는 상기 조명 수단(32)의 광을 입력 결합하기 위한 적어도 하나의 광 입력 결합면(310a, 310c)을 포함하며, 상기 광은 상기 광도파관 플레이트 내에서 전파되고 상기 광 방사 영역들 상에서 상기 광도파관 플레이트에서부터 출사되며, 바람직하게는 각자의 광 방사 영역(30a, 30b, 30c, 30d)은 복수의 광 출력 결합 프리즘을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 광 모듈.
  6. 제3항 및 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 입사 마이크로 광학계 어레이는 상기 광 방사 영역(30a, 30b)들에 할당되고 바람직하게는 평면으로 형성된 복수의 중간 영역(211)을 포함하며, 예컨대 상기 광 방사 영역(30a, 30b)들은 상기 광 방사 평면 내에 체스판 유형으로 분포되며, 그리고 상기 중간 영역(211)들은 입사 마이크로 광학계 어레이 내에서, 상기 광 방사 영역(30a, 30b)들이 상기 중간 영역(211)들의 하류에 배치되는 방식으로, 체스판 유형으로 분포되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 광 모듈.
  7. 제6항에 있어서, 상기 중간 영역(211)들은 광 불투과성으로 형성되거나, 또는 상기 중간 영역들에 상응하는 광 불투과성 차폐 영역(230)들을 포함하는 차폐 요소(23)가 제공되며, 상기 차폐 요소(23)는 상기 적어도 하나의 광원(1)의 광으로부터 상기 중간 영역(211)들을 차폐하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 광 모듈.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 추가 광원(3a)은 상기 입사 광학 요소(21) 또는 상기 출사 광학 요소(22)를 위한 캐리어로서 형성되며, 바람직하게는 정확히 2개의 추가 광원(3a, 3b)이 제공되고, 상기 2개의 추가 광원 중 제1 추가 광원(3a)은 상기 입사 광학 요소(21)를 지지하고 상기 2개의 추가 광원 중 제2 추가 광원(3b)은 상기 출사 광학 요소(22)를 지지하며, 특히 상기 제1 추가 광원(3a)의 광 방사 영역(30a)들과 상기 제2 추가 광원(3b)의 광 방사 영역(30b)들은, 상응하는 광 방사 영역(30a, 30b)들에 의해 생성되는 광빔(300a, 300b)들이 상기 투영 장치(2)의 상이하고 서로 교차하지 않는 영역들 내로 전파되는 방식으로 형성되어 상호 간에 상대적으로 포지셔닝되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 광 모듈.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투영 장치(2)는 상기 입사 광학 요소(21)와 상기 출사 광학 요소(22) 사이에 위치하는 적어도 하나의 조리개 장치(7, 8)를 포함하며, 상기 적어도 하나의 조리개 장치(7, 8)는 상기 중간 영역(211)들에 상응하는 관통구(70)들을 포함하며, 그리고 상기 중간 패턴을 형성하고, 그리고/또는 광학 매핑 오류를 보정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 광 모듈.
  10. 제4항 또는 제5항에 있어서, 제1 조리개 요소(4, 5)가 제공되며, 상기 제1 조리개 요소(4, 5)는 상기 광 방사 영역(30c, 30d)들의 상류에 장착되어 상기 적어도 하나의 광원(1)의 광으로부터 상기 광 방사 영역(30c, 30d)들을 차폐하며, 바람직하게는 상기 적어도 하나의 추가 광원(30c, 30d)의 광 방사 평면 내의 상기 광 방사 영역(30c, 30d)들은, 수평으로 연장되고, 즉 상기 광학 투영 장치(2)의 광학 축에 대해 횡방향으로 연장되고 수직으로 서로 이격되고 바람직하게는 등거리로 이격되는 스트립들의 형태를 보유하며, 상기 조리개 요소(4, 5)는 상기 스트립들에 상응하는 광 불투과성 영역(40, 50)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 광 모듈.
  11. 제10항에 있어서, 정확히 2개의 추가 광원(3a, 3b)이 제공되고, 제1 추가 광원(3c)은 적어도 상기 제1 조리개 요소(4, 5)를 지지하고, 제2 추가 광원(3d)은 상기 출사 광학 요소(22)를 지지하며, 상기 제1 조리개 요소(4, 5)는 상기 제1 추가 광원(3c)의 광 방사 영역(30c)들의 상류에 장착되며, 바람직하게는 상기 제1 추가 광원(3c)의 광 방사 영역(30c)들과 상기 제2 추가 광원(3d)의 광 방사 영역(30d)들은, 상응하는 광 방사 영역(30c, 30d)들에 의해 생성된 광빔(300c, 300d)들이 상기 투영 장치(2)의 상이하고 서로 교차하지 않는 영역들 내로 전파되는 방식으로 형성되고 상호 간에 상대적으로 포지셔닝되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 광 모듈.
  12. 제11항에 있어서, 제2 조리개 요소(6)가 제공되고, 상기 제2 조리개 요소(6)는 상기 제2 추가 광원(3d)의 광 방사 영역(30d)들의 상류에 장착되며, 그리고 상기 제2 추가 광원(3d)을 차폐하고, 그리고/또는 상기 제1 추가 광원(3c)에 의해 방사된 광을 제한하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 광 모듈.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 기설정 유형의 광 분포는, 로우빔 광 분포 또는 하이빔 광 분포, 예컨대 적응형 프런트 라이트 광 분포와 같은 주 광 기능 광 분포이며, 그리고 제2 기설정 유형의 광 분포는
    * 정적, 또는 동적, 예컨대 주행등의 형태로 방사되는 방향 지시등 관 분포;
    * 위치광 광 분포;
    * 적어도 부분적으로 주행등의 형태로 생성될 수 있는 주간 주행등 광 분포;
    * 하나 또는 복수의 동일하거나 상이한 로고의 형태로 형성되는 광 분포;
    * 웰컴등 기능 광 분포;와 같은 보조 광 분포이며,
    바람직하게는 상기 주 광 분포와 상기 보조 광 분포는 동시에 방사될 수 있는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 광 모듈.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 광 모듈을 포함하는 자동차 헤드램프.
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