KR20200110221A - 적어도 두 개의 콜렉터의 피조면을 이미지화하는 발광 장치 - Google Patents

적어도 두 개의 콜렉터의 피조면을 이미지화하는 발광 장치 Download PDF

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KR20200110221A
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실뱅 지로
미쉘 에르미트
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발레오 비젼
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Abstract

본 발명은 특히 자동차용의 발광 장치(2)에 관한 것으로서, 이 장치는 각각 광선을 방사할 수 있는 제 1 광원(4) 및 제 2 광원(14); 제 1 광원(4) 및 제 2 광원(14) 각각에 의해 방사된 광선을 수집하여 제 1 광 빔(12) 및 제 2 광 빔(18)으로 반사시키도록 구성된 반사면(6.2, 16.2)을 각각 구비한 제 1 콜렉터(6) 및 제 2 콜렉터(16); 및 제 1 광 빔(12) 및 제 2 광 빔(18)을 발광 장치의 광축(8)을 따라 투사하도록 구성된 광학계(10)를 포함한다. 광학계(10)는 제 1 콜렉터(6) 및 제 2 콜렉터(16) 각각의 반사면(6.2, 16.2)의 발광 이미지를 형성하도록 구성된다.

Description

적어도 두 개의 콜렉터의 피조면을 이미지화하는 발광 장치{LUMINOUS DEVICE IMAGING THE LIT SURFACES OF AT LEAST TWO COLLECTORS}
본 발명은 발광 조명 및 신호표시(luminous lighting and signalling)의 분야에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 자동차 분야에 관한 것이다.
프랑스 공개 특허 공보 FR 3 047 541 A1호는 대향 배치된 2개의 광학 모듈을 포함하는 조명 장치를 개시한다. 이들 2개의 광학 모듈 각각은 필수적으로 광원, 및 반사면을 구비한 콜렉터(collector)를 포함한다. 이들 2개의 광원은 공통 캐리어의 대향하는 두 면에 배치된다. 각각의 반사면은 광원들의 공통 캐리어에 의해 구획된 반공간(half-space) 내의 회전면이다. 이에 따라 2개의 반사면은 서로 대향하는 2개의 하프-쉘(half-shell)을 형성한다. 2개의 광학 모듈 중 하나는, 이른바 로우 빔(low beam)에 대응하는, 평탄 컷오프(flat cutoff)를 포함한 조명용 빔(lighting beam)을 형성하도록 구성된다. 이를 위해, 장치는 "컷오프(cutoff)" 에지라고 불리는 에지를 구비한 반사면을 포함하는데, 상기 에지는 반사면의 초점에 위치된다. 컷오프 에지 뒤에서 당해 표면과 충돌하는 광선은 투사 렌즈(projecting lens)의 상부 부분 쪽으로 반사되는 반면에, 당해 에지의 앞을 통과하는 광선은 편향되지 않고 당해 렌즈의 하부 부분과 충돌한다. 이러한 효과는 빔의 본질적으로 평탄한 컷오프를 보장한다. 2개의 광학 모듈 중 다른 하나는, 반사면의 초점이 컷오프 에지의 앞에 위치되는 것을 유일한 예외로 하고, 본질적으로 동일한 방식으로 작동한다. 제 2 광학 모듈에 의해 생성된 빔은 제 1 광학 모듈의 것과 결합하여 하이 빔(high beam), 즉 평탄 컷오프가 없는 빔을 생성한다. 이러한 구성은 컷오프-포함 빔을 이용하여 하이 빔을 생성한다는 점에서 유리하다.
그러한 발광 장치(luminous device)는 디플렉터(deflector) 및 컷오프 에지의 위치 설정에 있어서 높은 정밀도를 필요로 한다는 단점이 있다. 따라서, 투사 렌즈는 짧은 초점 거리로 인해 렌즈 두께가 두꺼워야 하며, 이는 렌즈의 무게를 증가시키고 특히 싱크 마크(sink mark)의 관점에서 제조를 복잡하게 만든다. 또한, 콜렉터는 특정 높이, 및 그에 따른 특정 높이 방향 크기를 갖는다.
본 발명의 목적은 상술한 종래 기술의 단점 중 적어도 하나를 경감하는 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 목적은 콤팩트하면서 제조시 보다 경제적인, 복수의 조명 및/또는 신호표시 기능을 수행할 수 있는 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 주제는 특히 자동차용의 발광 장치에 관한 것으로서, 상기 장치는 각각 광선을 방사할 수 있는 제 1 광원 및 제 2 광원; 제 1 광원 및 제 2 광원 각각에 의해 방사된 광선을 수집하여 반사시키도록 구성된 반사면을 각각 구비한 제 1 콜렉터 및 제 2 콜렉터; 및 제 1 콜렉터 및 제 2 콜렉터 각각의 반사면으로부터 반사된 광선을 발광 장치의 광축을 따르는 제 1 광 빔(light beam) 및 제 2 광 빔으로 투사하도록 구성된 광학계를 포함하고, 광학계는 제 1 콜렉터 및 제 2 콜렉터 각각의 반사면의 발광 이미지(luminous image)를 형성하도록 구성되고, 제 1 광 빔 및 제 2 광 빔 각각은 상기 제 1 및 제 2 광 빔 중 다른 하나의 조명 또는 신호표시 기능과는 구별되는 조명 또는 신호표시 기능의 일부 또는 전체를 형성하는 것을 특징으로 한다.
발광 장치는, 예컨대 광원, 콜렉터 및 광학계 등의 각 구성요소가 특히 특정 캐리어(상세하게 설명되지는 않음)를 거쳐서 다른 구성요소들에 단단하게 체결되고 그에 따라 다른 구성요소들에 대해 광학적으로 위치 설정된다는 점에서 독립형(stand-alone) 조립체를 형성한다. 따라서, 하나 이상의 발광 장치는 필요한 모든 조절 가능한 조명 및 신호표시 기능들을, 필요에 따라서는 조합에 의해, 수행하기 위해 헤드램프 케이싱 내에 배치될 수도 있다.
유리하게는, 제 1 콜렉터 및 제 1 광원은 제 2 콜렉터 및 제 2 광원과 관련하여, 제 1 콜렉터의 반사면의 발광 이미지가 제 2 콜렉터의 반사면의 발광 이미지와 비교하여 광축에 대해 반전되도록 배치된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제 1 콜렉터 및 제 2 콜렉터 중 적어도 하나는 상기 콜렉터의 반사면의 후방 부분에 의해 반사된 광선이 광축에 평행하거나 또는 상기 광축에 대해 수직면에서 25° 이하, 바람직하게는 10° 이하의 경사각을 갖도록 구성된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제 1 광원 및 제 2 광원은 광축에 수직이거나 또는 상기 광축에 수직인 방향에 대해 25° 이하의 각도만큼 경사지는 주 방향으로 방사하도록 구성된다. 바람직하게는, 제 1 콜렉터 및 제 2 콜렉터의 반사면은 타원형 또는 포물선형 프로파일을 갖는다. 바람직하게는, 반사면은 상기 프로파일의 회전면이다. 회전은 바람직하게는 광축에 평행한 축을 중심으로 이루어진다. 일 변형예에 따르면, 반사면은 자유 형태 표면(free-form surface) 또는 스윕면(swept surface) 또는 비대칭면이다. 이것은 또한 복수의 세그먼트를 포함할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 광학계는 축방향으로 제 1 콜렉터의 반사면의 전방 한계(front limit) 뒤에 위치된 제 1 초점, 및/또는 축방향으로 제 2 콜렉터의 반사면의 전방 한계 뒤에 위치된 제 2 초점을 갖는다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 광학계는 제 1 광 빔을 위한 제 1 입사면 및 제 2 광 빔을 위한 제 2 입사면을 구비한 렌즈이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제 1 및 제 2 입사면은 광축에 수직으로 정렬된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 렌즈는 제 1 및 제 2 입사면에 공통되는 출사면을 갖는다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제 1 콜렉터 및 제 1 광원은 광축과 관련하여 제 2 콜렉터 및 제 2 광원에 각각 대향하거나; 또는 한편의 제 1 콜렉터 및 제 1 광원과 다른 한편의 제 2 콜렉터 및 제 2 광원이 나란히 배치된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제 1 콜렉터 및 제 2 콜렉터 중 적어도 하나의 반사면은 오목하고, 대응하는 광 빔의 대략적인 전파 방향에 대하여 전방 에지 및 후방 에지를 갖고, 상기 에지들은 대응하는 발광 이미지를 반대 방향에서 구획한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제 1 콜렉터 및 제 1 광원은, 발광 장치가 기능 위치(functional position)에 방향 설정될 때에 광축 위에 위치되고, 제 1 광 빔은 제 1 콜렉터의 반사면의 후방 에지에 의해 형성되는 상부 평탄 컷오프를 포함한 조명용 빔이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 발광 장치는 제 1 및 제 2 광원 중 적어도 하나의 허상 및 대응하는 제 1 콜렉터 및/또는 제 2 콜렉터의 반사면의 허상을 형성하도록 구성된 거울을 더 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 거울은 대응하는 콜렉터의 반사면의 연장부 내에 놓이거나, 또는 거울은 광축 상에 놓인다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제 1 콜렉터 및 제 1 광원은, 발광 장치가 기능 위치에 방향 설정될 때에 광축 아래에 위치되고, 제 1 광 빔은 제 1 콜렉터의 반사면의 후방 에지에 의해 형성되는 상부 평탄 컷오프를 포함한 조명용 빔이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제 2 콜렉터 및 제 2 광원은, 발광 장치가 기능 위치에 방향 설정될 때에 광축 위에 위치되고, 제 2 광 빔은 제 2 콜렉터의 반사면의 전방 부분에 의해 형성되는, 상부 부분에 평탄 컷오프가 없는 조명용 빔이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제 1 광 빔은 상부 평탄 컷오프가 있거나 또는 없는 조명용 빔이고, 제 2 광 빔은 신호표시용 빔(signalling beam)이고, 광학계는 제 2 광 빔을 산란시키도록 구성된 입상 굴절성 계면(grained dioptric interface)을 포함한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 입상 굴절성 계면은 제 2 입사면 상에 형성된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 렌즈는 주 렌즈이며, 광학계는 입상 굴절성 계면을 구비한 중간 렌즈를 포함하고, 상기 렌즈는 광학적으로 제 2 콜렉터의 반사면과 주 렌즈 사이에 배치된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제 1 광원 및 제 2 광원은 공통 플래튼(common platen) 상에 배치된다.
본 발명의 조치들은 다양한 구성요소들을 정렬시키기 위해 필요한 정밀도가 종래 기술에 비해 낮다는 점에서 컴팩트함 및 조립 용이성의 장점을 갖는 동일한 장치를 사용하여 복수의 개별 조명 또는 신호표시 기능들의 전부 또는 일부를 수행할 수 있다는 점에서 유리하다. 보다 구체적으로, 각각의 조명된 반사면의 이미지를 생성하는 것은, 이들 이미지가 이들 반사면의 후방 에지 근처에 집중광을 포함하여 광을 수평축에 집중시킬 수 있다는 점에서 유리하다.
본 발명의 다른 특징 및 장점은 하기의 설명 및 도면에 의해 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 장치의 개략도이다.
도 2는 도 1의 발광 장치의 상부 콜렉터의 사시도이다.
도 3은 광축을 따라 외부로부터 본 도 1의 발광 장치의 콜렉터의 조명된 내부 표면의 도면이다.
도 4는 도 1의 발광 장치에 의해 생성된 조명용 빔의 발광 이미지의 그래프 표현도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 발광 장치의 일 변형예의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 장치의 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 장치의 일 변형예의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 장치의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 장치의 일 변형예의 개략도이다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 장치의 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 장치의 제 1 변형예의 개략도이다.
도 12는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 장치의 제 2 변형예의 개략도이다.
하기의 설명에 있어서 광축의 "위" 및 "아래"의 표기는, 발광 장치가 기능 위치에 있을 때, 즉 발광 장치가 설계되었던 것에 대응하는 방향 설정을 갖는 상태의 발광 장치와 관련하여 이해되어야 한다. 유사하게, "전방" 및 "후방"의 표기는 발광 장치가 기능 위치에 있을 때 발광 장치의 광축을 따른 광의 대략적인 방향과 관련하여 이해되어야 한다.
도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 발광 장치의 제 1 실시예를 도시한다.
도 1은 발광 장치 및 그의 작동 원리의 개략도이다. 발광 장치(2)는 본질적으로 제 1 광원(4), 발광 장치의 광축(8)을 따르는 제 1 광 빔(12)을 형성하기 위해 제 1 광원에 의해 방사된 광선을 반사시킬 수 있는 제 1 콜렉터(6), 및 상기 빔을 투사하기 위한 렌즈(10)를 포함한다. 투사 렌즈 외의 투사용 광학계는 특히 하나 이상의 거울과 같은 것을 생각할 수 있다. 발광 장치(2)는 광축(8)과 관련하여 제 1 광원(4)에 대향하는 제 2 광원(14), 및 제 1 콜렉터(6)에 대향하며, 발광 장치의 광축(8)을 따르는 제 2 광 빔(18)을 형성하기 위해 제 2 광원(14)에 의해 방사된 광선을 반사시킬 수 있는 제 2 콜렉터(16)를 더 포함한다.
광원(4 및 14)은 바람직하게는 반도체 광원, 특히 발광 다이오드이다. 각각의 광원(4 및 14)은 상기 광원의 주 평면에 의해 구획되는 반공간에서, 도시된 예에서는 상기 평면 및 광축(8)에 수직인 주 방향으로 광선을 방사한다. 본 발명에 따르면, 주 방사 방향은 광축에 수직인 방향에 대해 25° 이하의 각도만큼 경사질 수도 있다.
각각의 콜렉터(6 및 16)는 쉘(shell) 또는 캡(cap) 형상의 캐리어(6.1 및 16.1), 및 캐리어(6.1 및 16.1)의 내면 상의 반사면(6.2 및 16.2)을 포함한다. 반사면(6.2 및 16.2)은 타원형 또는 포물선형 프로파일을 갖는 것이 바람직하다. 반사면 중 적어도 하나는 바람직하게는 광축에 평행한 축을 중심으로 한 회전면이다. 대안으로서, 이것은 자유 형태 표면 또는 스윕면 또는 비대칭면의 문제일 수도 있다. 이것은 또한 복수의 세그먼트를 포함할 수도 있다. 쉘 또는 캡 형상의 콜렉터(6 및 16)는 바람직하게는 양호한 내열성을 갖는 재료, 예컨대 유리, 또는 폴리카보네이트(PC) 또는 폴리에테르이미드(PEI)와 같은 합성 폴리머로 제조된다. "포물선형"의 표현은 일반적으로 반사기의 표면이 하나의 초점, 즉 하나의 광선 수렴 영역, 즉 이 수렴 영역에 배치된 광원에 의해 방사된 광선이 그 표면으로부터의 반사 후에 원거리까지 투사되게 하는 하나의 영역을 갖는 반사기에 적용된다. 원거리까지 투사된다는 것은 이들 광선이 반사기의 치수의 적어도 10배에 위치된 영역을 향해서도 수렴하지 않는 것을 의미한다. 환언하면, 반사된 광선은 수렴 영역을 향해 수렴하지 않거나, 또는 수렴한다면, 이 수렴 영역은 반사기의 치수의 10배 이상의 거리에 위치된다. 그러므로, 포물선형 표면은 포물선형 세그먼트를 포함할 수도 있고 또는 포함하지 않을 수도 있다. 그러한 표면을 갖는 반사기는 일반적으로 광 빔을 생성하기 위해 단독으로 사용된다. 대안으로서, 이것은 타원형 반사기와 관련된 투사면으로서 사용될 수도 있다. 이 경우, 포물선형 반사기의 광원은 타원형 반사기에 의해 반사된 광선의 수렴 영역에 있다.
각각의 광원(4 및 14)은 그의 광선이 수집되어 광축(8)을 따라 반사되도록 반사면(6.2 및 16.2)의 초점에 배치된다. 반사된 이들 광선 중 적어도 일부는, 소위 가우스 조건(Gaussian conditions) 하에 있게 되어 무비점 수차(stigmatism), 즉 투사된 이미지의 선명함을 얻을 수 있도록, 상기 광축에 대해 수직면에서 25° 이하, 바람직하게는 10° 이하인 경사각(α)을 갖는다. 이것은 바람직하게는 반사면(6.2 및 16.2)의 후방 부분에 의해 반사된 광선의 문제이다.
투사 렌즈(10)는 제 1 광 빔(12)에 대응하는 광선을 위한 제 1 입사면(10.1), 제 2 광 빔(18)에 대응하는 광선을 위한 제 2 입사면(10.2), 제 1 광 빔(12)을 위한 제 1 출사면(10.3), 및 제 2 광 빔(18)을 위한 제 2 출사면(10.4)을 갖는다. 제 1 및 제 2 출사면(10.3 및 10.4)은 바람직하게는 두 입사면(10.1 및 10.2)에 공통되는 출사면을 형성한다. 렌즈(10)는 특히 렌즈의 높이가 작고 초점 거리가 길기 때문에 예컨대 발광 장치의 광축을 따라 7㎜ 미만의 두께를 갖는 정도로 얇다고 한다. 렌즈(10)는 렌즈(10)의 상부 부분에 대응하는 제 1 초점(10.5) 및 렌즈(10)의 하부 부분에 대응하는 제 2 초점(10.6)을 가질 수도 있다. 당해 제 1 및 제 2 초점(10.5 및 10.6) 각각은 바람직하게는 대응하는 제 1 또는 제 2 콜렉터(6/16)의 반사면(6.2/16.2)과 대응하는 제 1 또는 제 2 광원(4/14) 사이에 위치된 영역(6.3/16.3) 내에 위치된다(이들 영역은 점선으로 도시됨). 본 예에서, 초점들 중 적어도 하나는 대응하는 제 1 또는 제 2 콜렉터(6/16)의 반사면(6.2/16.2) 상에 위치될 수도 있다. 이러한 초점은 만약 이것이 반사면(6.2/16.2)에 근접한 경우, 바람직하게는 10㎜ 미만 이내, 바람직하게는 5㎜ 미만 이내인 경우라면 반사면(6.2/16.2) 뒤에 또는 앞에 위치되는 것도 가능하다는 것을 주목해야 할 것이다.
반사면은, 그것이 타원형인 경우, 렌즈(10)의 전방에 그리고 광축(8)으로부터 일정 거리에 위치된 제 2 초점을 갖는다. 이러한 초점은 만약에 그것이 렌즈에 근접해 있다면 렌즈 뒤에 및/또는 광축 상에 위치되어, 렌즈의 입사면 상의 광 빔의 폭을 줄이는 것도 가능하다는 것을 주목해야 할 것이다.
다시 도 1을 참조하면, 한편의 제 1 광원(4) 및 제 1 콜렉터(6)와 다른 한편의 제 2 광원(14) 및 제 2 콜렉터(16)가 광축(8)에 대해 대향되어 있는 것을 알 수도 있다. 특히, 제 1 광원(4)은 제 1 플래튼(20) 상에 배치되고, 제 2 광원(14)은 제 1 플래튼(20)과는 분리되며 별개인 제 2 플래튼(22) 상에 배치된다. 히트 싱크(24)는 제 1 및 제 2 플래튼(20 및 22)을 위한 캐리어의 역할을 하는 세그먼트(24.1)를 거쳐서 제 1 및 제 2 광원(4 및 14)에 열적으로 결합된다. 히트 싱크(24)는 또한 냉각 핀을 구비한 방열 부분(24.2)을 포함한다. 이러한 배열은 특히 열적 관점에서 유리하다. 그러나, 제 1 및 제 2 광원이 공통 플래튼의 대향하는 면들에 배치되는 것도 가능함을 이해해야 할 것이다.
발광 장치는 바람직하게는 광축(8) 상에 놓이는 흡수 스크린(26)을 포함하는데, 흡수 스크린(26)은 제 1 및 제 2 콜렉터(6 및 16)와 렌즈(10) 사이에 위치되어 그와 충돌하는 임의의 광선을 흡수함으로써 기생 반사(parasitic reflection)를 방지한다.
다시 도 1을 참조하면, 제 1 광 빔(12)은 바람직하게는 상부 평탄 컷오프를 포함한 조명용 빔(즉, 로우 빔)이고, 제 2 광 빔(18)은 바람직하게는 컷오프 없는 조명용 빔(즉, 제 1 광 빔(12)과 조합하여, 하이 빔)이다.
도 2는 도 1의 발광 장치(2)의 제 1 및 제 2 콜렉터(6 및 16) 중 하나의 후방 사시도이다(그러나, 제 1 콜렉터와 같이 방향 설정됨). 쉘 또는 캡 형상의 캐리어(6.1/16.1)를 볼 수 있으며, 반사면(도시되지 않음)이 전방 에지(6.2.1/16.2.1) 및 후방 에지(6.2.2/16.2.2)를 갖는 사실을 알 수도 있다. 캐리어(6.1/16.1) 및 그에 따른 반사면(6.2/16.2)이 평면에 의해 구획되는 바람직하게는 대칭인 회전 쉘(shell of revolution)을 형성한다는 사실로 인해, 당해 평면은 후방 에지(6.2.2/16.2.2)를 포함한다. 후방 에지(6.2.2/16.2.2)는 회전축의 양측에서 횡방향으로 이 평면에 놓인다. 반사면(6.2/16.2)이 광원에 의해 비춰질 때, 그러면 그 표면 전체가 조명되며 상기 반사면은 전방 에지(6.2.1/16.2.1) 및 후방 에지(6.2.2/16.2.2)에 의해 구획된다.
도 3은 광축을 따라 외부에서 바라본 제 1 콜렉터의 반사면(6.2) 상의 광 강도의 도면이다. 보다 구체적으로, 이것은 표면의 복사 조도(irradiance), 즉 W/㎡으로 표현되는 상기 표면의 방향에 수직으로 입사하는 전자기복사의 단위면적 당 전력의 문제이다. 표면의 대부분을 덮는 어두운 구역은 낮은 복사 조도에 대응하는 반면에, 중앙의 밝은 구역은 높은 복사 조도에 대응한다. 어두운 구역은 에지(6.2.1 및 6.2.2)에 의해 명확하게 구획되는 것을 알 수도 있다. 환언하면, 조명된 반사면(6.2)은 당연히 이 표면을 이미지화하는 투사된 조명용 빔에 컷오프를 형성할 수 있는 뚜렷한 에지를 갖는다. 동일한 추론이 제 2 콜렉터에도 적용되는데, 유일한 차이점은 광 강도 분포가 광축을 중심으로 180°만큼 회전되어 있다는 것이다.
도 4는 도 1의 발광 장치에 의해 투사되는 이미지의 그래프 표현도이다. 수평축(H) 및 수직축(V)은 발광 장치의 광축에서 교차한다. 실선은 제 1 광 빔(12)에 대응하고, 점선은 제 2 광 빔(18)에 대응한다. 이들 곡선은 등조도 곡선(isolux curve), 즉 럭스로 표현되는 조도가 동일한 광 빔의 영역에 대응하는 곡선들이다. 중심에 있는 곡선들은 주변에 있는 것들보다 더 높은 조도 레벨에 대응한다.
도 4에서는 제 1 광 빔(12)이 본질적으로 수평축(H)만큼의 높이에 상부 평탄 컷오프를 포함하는 것을 알 수도 있다. 컷오프는 완벽하게 직선은 아니며, 그에 따라 생성된 이미지의 수차에 대응하는 곡률을 갖는다. 어느 경우든, 제 1 콜렉터(6)의 반사면(6.2)의 후방 에지(도 2)인 에지(6.2.2)(도 3)에 의해 평탄 컷오프가 생성된다. 이를 위해, 렌즈(10)(도 1)의 제 1 초점(10.5)은 바람직하게는 이 에지(6.2.2)(도 3) 근처에, 즉 제 1 광원(4) 뒤에 위치된다. 생성된 광 빔이 수평축 아래에 전방 에지(6.2.1)에 대응하는 뚜렷한 윤곽을 갖는 것을 알 수도 있다.
다시 도 4에서, 제 2 광 빔(18)은 본질적으로 제 1 광 빔(12)의 위아래가 뒤집힌 것에 대응하며 광을 수평축(H)에, 그리고 상기 축 위에 집중시켜서 제 1 광 빔(12)을 완성한다. 제 2 광 빔의 상부 부분에서의 이러한 광의 집중은 후방 에지(16.2.2)에 인접해 있는 반사면(16.2)의 부분을 통해 달성된다. 이를 위해, 렌즈(10)의 제 2 초점(10.6)(도 1)은 후방 에지(16.2.2)(도 2) 근처에 위치될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예, 즉 도 1에 도시된 실시예의 발광 장치(2)의 일 변형예의 개략도이다. 본 변형예는 렌즈(10')가 더 이상 공통 출사면을 갖지 않고 별개의 출사면을 갖는다는 점에서 도 1과 상이하다. 본 예에서, 제 2 입사면(10'.2) 및 제 2 출사면(10'.4)은 제 1 입사면(10'.1) 및 제 1 출사면(10'.3)에 대해 축방향으로 오프셋되어 있다. 보다 구체적으로, 이러한 오프셋에 의하면 제 2 입사면(10'.2) 및 제 2 출사면(10'.4)이 제 1 입사면(10'.1) 및 제 1 출사면(10'.3)보다 제 1 및 제 2 콜렉터(6 및 16)로부터 더 멀리 있게 된다. 이는 특히 크기에 관한 제약을 충족시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 발광 장치의 개략도이다. 제 1 실시예의 도면부호는 대응하는 또는 동일한 요소들을 지칭하는 데 사용되었는데, 다만 이들 부호는 100만큼 증가되었다. 또한, 제 1 실시예와 관련하여 주어진 이들 요소에 대한 설명을 참조한다. 100과 200 사이에 포함된 특정 숫자들이 본 실시예에 특유한 요소들을 지칭하는 데 사용된다.
본 발광 장치(102)에서, 제 2 광원(114) 및 제 2 콜렉터(116)는 더 이상 발광 장치의 광축에 대하여 제 1 광원(104) 및 제 1 콜렉터(106)에 대향하지 않으며, 오히려 제 1 광원 및 제 1 콜렉터 옆에 위치된다. 제 1 광원(104) 및 제 1 콜렉터(106)는 제 2 광원(114) 및 제 2 콜렉터(116) 뒤에 위치되기 때문에 보이지 않는다. 발광 장치(102)는 콜렉터(116)의 반사면(116.2)의 연장부에 배치된 거울(126)을 더 포함한다. 거울(126)은 캐리어(126.1), 및 캐리어(126.1) 상에 형성된 평면형 반사면(126.2)을 포함한다. 캐리어(126.1)는 콜렉터(116)의 캐리어(116.1)와 함께 결합되거나 또는 그에 인접해 있을 수도 있다. 광원(114)은 그의 광선이 수집되어 거울(126) 쪽으로 반사되도록 콜렉터(116)의 반사면(116.2)의 초점에 배치된다. 거울(126)은 반사면(116.2)의 허상(116.2), 제 2 콜렉터(116)의 허상(116) 및 광원(114)의 허상(114)을 투사 렌즈(110) 쪽으로 반사시키며, 이들은 도 6에서 점선으로 도시되어 있다. 제 1 실시예와 마찬가지로, 거울(126)에 의해 반사된 이들 광선 중 적어도 일부는, 소위 가우스 조건 하에 있게 되어 무비점 수차, 즉 투사된 이미지의 선명함을 얻을 수 있도록, 수직면에서 상기 광축에 대해 25° 이하, 바람직하게는 10° 이하인 경사각(α)을 갖는다. 이것은 바람직하게는 제 2 콜렉터(116)의 반사면(116.2)의 후방 부분에 의해 반사된 광선의 문제이다.
그리고, 렌즈(110)는 제 1 및 제 2 광 빔(112 및 118)을 위한 2개의 별개의 부분을 포함하고, 이들 2개의 부분은 더 이상 제 1 실시예에서와 같이 광축의 양측에 있지 않고 나란히 놓여 있다. 그리고, 렌즈(110)는 제 1 광 빔(112)을 형성하기 위한 제 1 입사면(110.1) 및 제 1 출사면(110.3)과, 제 2 광 빔(118)을 형성하기 위한 제 2 입사면(110.2) 및 제 2 출사면(110.4)을 갖는다. 그러나, 2개의 출사면(110.3 및 110.4)은 도 1에서와 같이 공통 출사면을 형성할 수도 있고, 심지어 도 5에서와 같이 별개이며 축방향으로 오프셋될 수 있는 출사면들을 형성할 수도 있음을 주목해야 할 것이다.
또한, 렌즈의 제 2 부분, 즉 제 2 입사면(110.2) 및 제 2 출사면(110.4)을 갖는 부분은 바람직하게는 양면 볼록하고, 광축(108) 위에 위치된 허상 광축(virtual optical axis)(108)(점선)에 대해 대칭인 것을 주목해야 할 것이다. 렌즈의 이 부분은 허상 콜렉터의 반사면의 후방 에지 근처에서 이 허상 광축 상에 위치된 초점(110.6)을 갖는다. 이에 의해, 렌즈(110)의 이 부분은 본 발명의 제 1 실시예와 마찬가지로 제 2 콜렉터(116)의 조명된 표면을 이미지화할 수 있다.
상술한 구성은 하향 크기(downward bulk)에 관한 제약에 있는 응용예에 특히 유리하다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예, 즉 도 6에 도시된 실시예의 발광 장치(102)의 일 변형예의 개략도이다. 본 변형예에 따른 발광 장치(102')는 광축(108)을 중심으로 회전된 것이 더 이상 제 2 광원(114) 및 제 2 콜렉터(116)가 아니라 오히려 제 1 광원(104) 및 제 1 콜렉터(106)라는 점에서 도 6과 상이하다. 마찬가지로, 광원(104)은 그의 광선이 수집되어 거울(126) 쪽으로 반사되도록 제 1 콜렉터(106)의 반사면(106.2)의 초점에 배치된다. 거울(126)은 제 1 콜렉터(106)의 반사면(106.2)의 허상(106.2) 및 광원(104)의 허상(104)을 투사 렌즈(110) 쪽으로 반사시키며, 이들은 도 7에서 점선으로 도시되어 있다. 다시 말해서, 이러한 반전에 의해, 방향 설정이 동일한 광원들로부터 2개의 대향 광 빔(12 및 18)을 얻을 수 있다. 따라서, 제 1 광원(104) 및 제 1 콜렉터(106)는, 회전에도 불구하고, 도 4에 도시된 제 1 실시예의 제 1 광 빔(12)과 유사한 광 빔, 즉 광 빔의 상부 부분(본 예에서는 수평축만큼의 높이임)에 집중광을 구비한 광 빔을 생성할 수도 있다.
렌즈(110')의 제 1 입사면(110'.1) 및 제 1 출사면(110'.3)을 볼 수 있지만, 제 2 입사면(110'.3) 및 제 2 출사면(110'.4)은 도시되어 있지 않다. 그리고, 렌즈(110')의 제 1 부분은, 도 6의 렌즈의 제 2 부분과 마찬가지로, 바람직하게는 양면 볼록하며 광축(108) 아래에 위치된 허상 광축(점선)에 대해 대칭이다. 렌즈의 이 부분은 허상 콜렉터의 반사면의 후방 에지 근처에서 이 허상 광축 상에 위치된 초점(110'.6)을 갖는다.
마찬가지로, 상술한 구성은 상향 크기(upward bulk)에 관한 제약에 있는 응용예에 특히 유리하다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 발광 장치의 개략도이다. 제 1 및 제 2 실시예의 도면부호는 대응하는 또는 동일한 요소들을 지칭하는 데 사용되었는데, 다만 이들 부호는 각각 200 및 100만큼 증가되었다. 또한, 제 1 및 제 2 실시예와 관련하여 주어진 이들 요소에 대한 설명을 참조한다. 200과 300 사이에 포함된 특정 숫자들이 본 실시예에 특유한 요소들을 지칭하는 데 사용된다.
제 3 실시예는, 본 발광 장치(202)에서, 제 2 광원(214) 및 제 2 콜렉터(216)가 더 이상 발광 장치의 광축에 대하여 제 1 광원(204) 및 제 1 콜렉터(206)에 대향하지 않으며, 오히려 제 1 광원 및 제 1 콜렉터 옆에 위치된다는 점에서 제 2 실시예(도 6)와 유사하다. 제 1 광원(204) 및 제 1 콜렉터(206)는 제 2 광원(214) 및 제 2 콜렉터(216) 뒤에 위치되기 때문에 보이지 않는다. 발광 장치(202)는 캐리어(226.1) 및 바람직하게는 평면형인 반사면(226.2)을 갖는 거울(226)을 포함한다. 거울(226) 및 보다 구체적으로는 반사면(226.2)은 광축(208) 상에 놓인다. 거울(226) 및 반사면(226.2)은 광축에 평행한 것이 바람직하지만, 그러나 이들이 예컨대 20°까지 또는 10°까지의 경사각만큼 약간 경사지는 변형예를 생각할 수도 있음을 이해해야 할 것이다. 제 2 콜렉터(216)의 반사면(216.2)은 제 2 광원(214)에 의해 방사된 광선을 반사면(226.2) 쪽으로 반사시키도록 구성된다. 그리고, 반사면(226.2)은 이들 광선을 반사시켜서 제 2 광원(214)의 허상(214) 및 제 2 콜렉터(216)의 반사면(216.2)의 허상(216.2)을 형성하며, 이들 허상(점선)은 광축(208) 아래에 위치된다. 환언하면, 발광 장치(202)는 제 2 콜렉터(216)의 조명된 표면의 반전된 발광 이미지로서, 콜렉터(216)의 허상(216)(점선)에 대응하고 주로 수평축 위에 위치되며 상기 수평축만큼의 높이에서 하부 부분에 집중광을 달성한 발광 이미지를 생성할 것이다.
제 2 실시예와 마찬가지로, 렌즈(210)는 제 1 및 제 2 광 빔(212 및 218)을 위한 2개의 별개의 부분을 포함하고, 이들 2개의 부분은 더 이상 제 1 실시예에서와 같이 광축의 양측에 있지 않고 나란히 놓여 있다. 그리고, 렌즈(210)는 제 1 광 빔(212)을 형성하기 위한 제 1 입사면(210.1) 및 제 1 출사면(210.3)과, 제 2 광 빔(218)을 형성하기 위한 제 2 입사면(210.2) 및 제 2 출사면(210.4)을 갖는다. 그러나, 2개의 출사면(210.3 및 210.4)은 도 1에서와 같이 공통 출사면을 형성할 수도 있고, 심지어 도 5에서와 같이 별개이며 축방향으로 오프셋될 수 있는 출사면들을 형성할 수도 있음을 주목해야 할 것이다.
또한, 렌즈의 제 2 부분, 즉 제 2 입사면(210.2) 및 제 2 출사면(210.4)을 갖는 부분은 바람직하게는 양면 볼록하고, 광축(208) 아래에 위치된 허상 광축(점선)에 대해 대칭인 것을 주목해야 할 것이다. 렌즈의 이 부분은 허상 콜렉터의 반사면의 후방 에지 근처에서 이 허상 광축(208) 상에 위치된 초점(210.6)을 갖는다. 이에 의해, 렌즈(210)의 이 부분은 본 발명의 제 1 실시예와 마찬가지로 제 2 콜렉터(216)의 조명된 표면을 이미지화할 수 있다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예, 즉 도 8에 도시된 실시예의 발광 장치(202)의 일 변형예의 개략도이다. 본 변형예에 따른 발광 장치(202')는 광축(208)을 중심으로 회전된 것이 더 이상 제 2 광원(214) 및 제 2 콜렉터(216)가 아니라 오히려 제 1 광원(204) 및 제 1 콜렉터(206)라는 점에서 도 8과 상이하다. 마찬가지로, 제 1 콜렉터의 반사면(206.2)은 제 1 광원(204)에 의해 방사된 광선을 반사 스크린(226)의 바람직하게는 평면형인 반사면(226.2) 쪽으로 반사시키도록 구성된다. 이 반사면(206.2)은 그 후에 광선을 렌즈(210') 쪽으로, 보다 정확하게는 제 1 입사면(210'.1) 및 제 1 출사면(210'.3)에 대응하는 렌즈(210')의 제 1 부분 쪽으로 반사시킴으로써, 마치 그것이 점선으로 도시된 허상 콜렉터(206) 및 허상 광원(204)에 의해 생성된 것처럼, 발광 이미지의 반전을 야기한다. 다시 말해서, 이러한 반전에 의해, 제 1 광원(204) 및 제 1 콜렉터(206)의 하향으로의 뒤집기에 의해 야기되는 반전을 상쇄하는 것이 가능해진다. 따라서, 제 1 광원(204) 및 제 1 콜렉터(206)는, 회전에도 불구하고, 도 4에 도시된 제 1 실시예의 제 1 광 빔(12)과 유사한 광 빔, 즉 광 빔의 상부 부분(본 예에서는 수평축만큼의 높이임)에 집중광을 구비한 광 빔을 생성할 수도 있다.
렌즈(210')의 제 1 입사면(210'.1) 및 제 1 출사면(210'.3)을 볼 수 있지만, 제 2 입사면(210'.3) 및 제 2 출사면(210'.4)은 도시되어 있지 않다. 그리고, 렌즈(210')의 제 1 부분은, 도 8의 렌즈의 제 2 부분과 마찬가지로, 바람직하게는 양면 볼록하며 광축(208) 위에 위치된 허상 광축(208)(점선)에 대해 대칭이다. 렌즈의 이 부분은 허상 콜렉터의 반사면의 후방 에지 근처에서 이 허상 광축 상에 위치된 초점(210'.5)을 갖는다.
마찬가지로, 상술한 구성은 상향 크기(upward bulk)에 관한 제약에 있는 응용예에 특히 유리하다.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 발광 장치의 개략도이다. 제 1 실시예의 도면부호는 대응하는 또는 동일한 요소들을 지칭하는 데 사용되었는데, 다만 이들 부호는 300만큼 증가되었다. 또한, 제 1 실시예와 관련하여 주어진 이들 요소에 대한 설명을 참조한다. 300과 400 사이에 포함된 특정 숫자들이 본 실시예에 특유한 요소들을 지칭하는 데 사용된다.
도 10의 발광 장치(302)는 본질적으로 광 빔 중 하나가 신호표시용 광 빔인 점에서 도 1의 제 1 실시예의 발광 장치와 상이하다. 구체적으로, 제 1 실시예에서, 제 1 및 제 2 광 빔(12 및 18)은 바람직하게는 조명용 빔, 및 사실상 평탄 컷오프를 포함한 빔(로우 빔 기능) 및 컷오프 없는 빔(하이 빔 기능)이다. 도 10의 예에서, 제 1 광 빔(312)이 신호표시용 광 빔이다. 이를 위해, 렌즈의 제 1 입사면(310.1) 상에 입상 가공부(graining)가 제공된다. 그에 따라, 제 1 광원(304), 제 1 콜렉터(306) 및 렌즈(310)의 제 1 부분(제 1 입사면(310.1) 및 제 1 출사면(310.3)에 대응함)은 제 1 확산 광 빔(312)을 형성한다. 제 2 광원, 제 2 콜렉터 및 렌즈의 제 2 부분은 제 1, 제 2 및 제 3 실시예 중 하나의 것들과 유사하다. 따라서, 제 2 광 빔은 컷오프를 포함하거나 또는 포함하지 않을 수도 있고, 제 2 광원 및 제 2 콜렉터는 광축(308) 위에 또는 아래에 위치될 수도 있음을 이해해야 할 것이다.
도 11은 도 10의 제 4 실시예의 제 1 변형예를 도시한다. 본 변형예에 따른 발광 장치(302')는 입상 가공부가, 렌즈의 대응하는 입사면 대신에, 광학적으로 제 1 콜렉터(306)와 주 렌즈(310) 사이에 위치된 중간 렌즈(328)의 입사면(328.1) 및 출사면(328.2) 중 적어도 하나에 위치된다. 제 1 콜렉터(306)의 반사면(306.1)에 의해 반사된 광선이 주 렌즈(310)에 도달하기 전에 중간 렌즈를 통과한다. 이들은 바람직하게는 중간 렌즈의 입상 출사면(328.2)에 의해 형성된 굴절성 계면을 통해 산란된다.
도 12는 도 10의 제 4 실시예의 제 2 변형예를 도시한다. 본 변형예에 따른 발광 장치(302")는 완전히, 즉 광축(308)의 한쪽에(본 예에서는 광축의 위에) 제 1 광원(304) 및 제 1 콜렉터(306)가 있고 광축의 다른 쪽에(본 예에서는 광축의 아래에) 제 2 광원(314) 및 제 2 콜렉터(316)가 있는 상태로 도시되어 있다. 도 11의 제 1 변형예와 마찬가지로, 중간 렌즈(328)가 제공된다. 본 예에서, 중간 렌즈(328)는 광학적으로 제 2 콜렉터(316)와 주 렌즈(310") 사이에 배치된다. 보다 구체적으로, 중간 렌즈(328)는 제 2 콜렉터(316)에 근접해서, 그리고 어느 경우에라도 제 2 광 빔을 렌즈(310")의 제 2 입사면(310".2) 쪽으로뿐만 아니라 제 1 입사면(310".1) 쪽으로도 산란시키도록 주 렌즈(310")로부터의 일정 거리에 배치된다. 그에 따라, 제 2 확산 광 빔(318)은, 본 예에서는 바람직하게는 평탄 컷오프를 포함한 조명용 빔인 제 1 광 빔(312)과 겹쳐진다.
이러한 다양한 실시예 및 이들의 변형예의 관점에서, 주어진 발광 장치에서는 조명용 및/또는 신호표시용 광 빔의 다양한 조합이 실현 가능함을 이해해야 할 것이다. 특히, 광원 및 대응하는 콜렉터의 수는 2개에 한정되지 않는다. 구체적으로, 더 많은 광원 및 더 많은 대응 콜렉터를 제공하는 것을 생각할 수도 있다. 상술한 실시예에서 이미 강조한 바와 같이, 다양한 쌍의 광원 및 콜렉터에 의해 생성된 다양한 광 빔들이 병치 및/또는 중첩될 수도 있다. 도 12에서의 제 4 실시예의 변형예에서, 광축 아래에 위치된 광원 및 콜렉터에 의해 생성된 제 2 광 빔(본 예에서는 확산 광 빔임)은 적어도 부분적으로 제 1 광 빔과 중첩된다. 나아가, 제 1 및 제 2 광원 각각과, 임의의 추가 광원 각각은 임의로 활성화 가능하며 대응 콜렉터 쪽으로 광선을 방사하는 복수의 발광 영역으로 이루어질 수도 있다.
포괄적인 것은 아니지만, 특히 더 많은 수의 콜렉터 및 상기 콜렉터와 관련된 더 많은 수의 광원이 제공된다면, 주어진 발광 장치에서는 하기의 다양한 조합이 실현 가능할 것이다.
- 제 1 조명 기능의 부분을 형성하는 평탄 컷오프를 포함한 제 1 조명용 빔의 형태를 취하는 제 1 광 빔, 동일한 제 1 조명 기능의 다른 부분을 형성하는 굴절 컷오프(kinked cutoff)를 포함한 제 2 조명용 빔의 형태를 취하는 제 2 광 빔, 및 제 2 조명 기능의 전부 또는 일부를 형성하는 컷오프 없는 제 3 조명용 빔의 형태를 취하는 제 3 광 빔.
예컨대, 제 1 조명용 빔은 로우 빔 기능의 부분을 형성하는 평탄 컷오프를 포함한 빔일 수 있고, 제 2 조명용 빔은 로우 빔 기능의 제 2 부분을 형성하는 굴절 컷오프를 포함한 빔일 수 있으며, 제 1 조명용 빔과 제 2 조명용 빔의 중첩에 의해 로우 빔 기능이 형성된다. 제 3 조명용 빔은 상보적 하이 빔 기능이라고 불리며 제 1 및 제 2 조명용 빔과 중첩될 때 하이 빔 기능을 형성하는 하이 빔 기능의 일부분을 형성할 수도 있다.
대안으로서, 제 3 광 빔은 제 2 조명 기능의 일부분을 형성하는 발광 세그먼트의 형태를 취하는 제 3 조명용 빔일 수도 있으며, 발광 장치는 이러한 제 2 조명 기능의 일부분을 형성하는 발광 세그먼트의 형태를 취하는 복수의 보충 광 빔을 방사하고, 각각의 발광 세그먼트는 선별적으로 활성화 가능하다.
예컨대, 제 3 조명용 빔에 의해 형성되는 발광 세그먼트는 하이 빔 기능의 일부분을 형성하고, 제 3 조명용 빔 및 보충 광 빔에 의해 형성된 모든 발광 세그먼트와 제 1 및 제 2 조명용 빔의 중첩에 의해 하이 빔 기능이 형성된다.
상기 대안예의 각각에 있어서, 발광 장치(2; 102; 202; 302)는 조명용 또는 신호표시용 빔의 형태를 취하는 추가 광 빔을 방사할 수도 있다.
- 제 1 조명 기능을 형성하는 컷오프 없는 조명용 빔의 형태를 취하는 제 1 광 빔, 및 신호표시 기능을 형성하는 신호표시용 빔의 형태를 취하는 제 2 광 빔.
예컨대, 조명용 빔은 하이 빔 기능을 형성할 수 있고, 신호표시용 빔은 방향 지시 기능, 주간 주행등 기능 및 위치등 기능 중에서 선택된 신호표시 기능을 형성할 수도 있다.
대안으로서, 제 1 광 빔은 제 1 조명 기능의 일부분을 형성하는 평탄 컷오프를 포함한 제 1 조명용 빔의 형태를 취할 수도 있으며, 발광 장치는 동일한 제 1 조명 기능의 다른 부분을 형성하는 굴절 컷오프를 포함한 제 2 조명용 빔의 형태를 취하는 제 3 광 빔을 방사할 수도 있다.
예컨대, 제 1 조명용 빔은 로우 빔 기능의 부분을 형성하는 평탄 컷오프를 포함한 빔일 수 있고, 제 2 조명용 빔은 로우 빔 기능의 제 2 부분을 형성하는 굴절 컷오프를 포함한 빔일 수도 있으며, 제 1 조명용 빔과 제 2 조명용 빔의 중첩에 의해 로우 빔 기능이 형성된다.
그리고, 발광 장치(2; 102; 202; 302)는 평탄 컷오프를 포함한 빔, 굴절 컷오프를 포함한 빔, 및 신호표시용 빔을 방사한다.
또한, 각각의 대안예의 경우, 발광 장치(2; 102; 202; 302)가 제 2 신호표시용 빔의 형태를 취하는 추가 광 빔을 방사하는 것도 가능하다. 예컨대, 제 2 신호표시용 빔은 방향 지시 기능, 주간 주행등 기능 및 위치등 기능 중에서 선택된 신호표시 기능을 형성할 수도 있다.
또한, 한편의 광원들 및 다른 한편의 관련된 콜렉터들이 나란히 배치될 수도 있다. 대안으로서, 광원들 중 일부 및 이들의 관련 콜렉터들은 광축에 대해서 광원들 중 나머지 일부 및 이들의 관련 콜렉터들에 대향되어 있을 수도 있다.
일 변형예에 따르면, 모든 콜렉터들이 나란히 배치될 수도 있다.
예컨대, 발광 장치의 기능 위치에서, 발광 장치는 그에 따라 평탄 컷오프를 포함한 조명용 빔의 형성에 참여하는 콜렉터, 굴절 컷오프를 포함한 빔의 형성에 참여하는 콜렉터, 및 하이 빔 기능의 일부분을 형성하는 광 빔의 형성에 참여하는 콜렉터를 포함할 수 있으며, 이들 콜렉터는 나란히 배치된다.
다른 변형예에 따르면, 제 1 및 제 2 광원과 이들에 각각 관련된 제 1 및 제 2 콜렉터가 광축에 대해서 제 3 광원 및 제 3 광원에 관련된 제 3 콜렉터에 대향하게 하는 것도 가능하다.
예컨대, 발광 장치의 기능 위치에서, 발광 장치는 각각 광축 위의 평탄 컷오프를 포함한 조명용 빔 및 굴절 컷오프를 포함한 빔의 형성에 참여하는 제 1 콜렉터 및 제 2 콜렉터와, 광축 아래의 하이 빔 기능의 일부분을 형성하는 광 빔의 형성에 참여하는 제 3 콜렉터를 포함할 수도 있다.
다른 예에서, 발광 장치의 기능 위치에서, 발광 장치는 각각 광축 위의 조명 기능 및 신호표시 기능의 형성에 참여하는 제 1 콜렉터 및 제 2 콜렉터와, 광축 아래의 신호표시 기능의 전부 또는 일부를 형성하는 광 빔의 형성에 참여하는 제 3 콜렉터를 포함할 수도 있다.
다른 변형예에 따르면, 제 1 광원 및 제 1 광원에 관련된 제 1 콜렉터가 광축에 대해서 제 2 광원 및 제 2 광원에 관련된 제 2 콜렉터에 대향하게 하는 것도 가능하다.
예컨대, 발광 장치의 기능 위치에서, 발광 장치는 광축 위의 제 1 조명 기능을 형성하는 컷오프 없는 조명용 빔의 형성에 참여하는 제 1 콜렉터, 및 광축 아래의 신호표시용 빔의 형성에 참여하는 제 2 콜렉터를 포함할 수도 있다.

Claims (18)

  1. 특히 자동차용의 발광 장치(2; 102; 202; 302)로서,
    - 각각 광선을 방사할 수 있는 제 1 광원(4; 104; 204; 304) 및 제 2 광원(14; 114; 214; 314);
    - 상기 제 1 광원(4; 104; 204; 304) 및 상기 제 2 광원(14; 114; 214; 314) 각각에 의해 방사된 광선을 수집하여 반사시키도록 구성된 반사면(6.2, 16.2; 106.2, 116.2; 206.2, 216.2; 306.2, 316,2)을 각각 구비한 제 1 콜렉터(6; 106; 206; 306) 및 제 2 콜렉터(16; 116; 216; 316); 및
    - 상기 제 1 콜렉터(6; 106; 206; 306) 및 상기 제 2 콜렉터(16; 116; 216; 316) 각각의 반사면(6.2, 16.2; 106.2, 116.2; 206.2, 216.2; 306.2, 316,2)으로부터 반사된 광선을, 상기 발광 장치의 광축(8; 108; 208; 308)을 따르는 제 1 광 빔(light beam)(12; 112; 212; 312) 및 제 2 광 빔(18; 118; 218; 318)으로 투사하도록 구성된 광학계(10; 110; 210; 310)를 포함하는, 발광 장치(2; 102; 202; 302)에 있어서,
    상기 광학계(10; 110; 210; 310)는 상기 제 1 콜렉터(6; 106; 206; 306) 및 제 2 콜렉터(16; 116; 216; 316) 각각의 반사면(6.2, 16.2; 106.2, 116.2; 206.2, 216.2; 306.2, 316,2)의 발광 이미지(luminous image)를 형성하도록 구성되고,
    상기 제 1 광 빔(12; 112; 212; 312) 및 상기 제 2 광 빔(18; 118; 218; 318) 각각은 상기 제 1 및 제 2 광 빔 중 다른 하나의 조명 또는 신호표시 기능과는 구별되는 조명 또는 신호표시 기능의 일부 또는 전체를 형성하는 것을 특징으로 하는
    발광 장치(2; 102; 202; 302).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 콜렉터(6; 106; 206; 306) 및 상기 제 2 콜렉터(16; 116; 216; 316) 중 적어도 하나는 상기 콜렉터의 반사면(6.2, 16.2; 106.2, 116.2; 206.2, 216.2; 306.2, 316,2)의 후방 부분에 의해 반사된 광선이 상기 광축(8; 108; 208; 308)에 평행하거나 또는 상기 광축에 대해 수직면에서 25° 이하, 바람직하게는 10° 이하의 경사각을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는
    발광 장치(2; 102; 202; 302).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 광원(4; 104; 204; 304) 및 제 2 광원(14; 114; 214; 314)은 상기 광축(8; 108; 208; 308)에 수직이거나 또는 상기 광축에 수직인 방향에 대해 25° 이하의 각도만큼 경사지는 주 방향으로 방사하도록 구성되고, 상기 제 1 콜렉터(6; 106; 206; 306) 및 제 2 콜렉터(16; 116; 216; 316)의 반사면(6.2, 16.2; 106.2, 116.2; 206.2, 216.2; 306.2, 316,2)은 타원형 또는 포물선형 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는
    발광 장치(2; 102; 202; 302).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학계(10; 110; 210; 310)는 축방향으로 상기 제 1 콜렉터(6; 106; 206; 306)의 반사면(6.2; 106.2; 206.2; 306.2)의 전방 한계(front limit) 뒤에 위치된 제 1 초점(10.5; 110.5; 210.5; 310.5), 및 축방향으로 상기 제 2 콜렉터(16; 116; 216; 316)의 반사면(16.2; 116.2; 216.2; 316,2)의 전방 한계 뒤에 위치된 제 2 초점(10.6; 110.6; 210.6; 310.6)을 갖는 것을 특징으로 하는
    발광 장치(2; 102; 202; 302).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학계는 상기 제 1 광 빔(12; 112; 212; 312)의 광선을 위한 제 1 입사면(10.1; 110.1; 210.1; 310.1) 및 상기 제 2 광 빔(18; 118; 218; 318)의 광선을 위한 제 2 입사면(10.2; 110.2; 210.2; 310.2)을 구비한 렌즈(10; 110; 210; 310)인 것을 특징으로 하는
    발광 장치(2; 102; 202; 302).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 입사면(10.1, 10.2; 110.1, 110.2; 210.1, 210.2; 310.1, 310.2)은 상기 광축(8; 108; 208; 308)에 수직으로 정렬되는 것을 특징으로 하는
    발광 장치(2; 102; 202; 302).
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 렌즈(10; 310")는 상기 제 1 및 제 2 입사면(10.1, 10.2; 310".1, 310".2)에 공통되는 출사면(10.3, 10.4; 310".3, 310".4)을 갖는 특징으로 하는
    발광 장치(2; 302).
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 콜렉터(6; 306) 및 상기 제 1 광원(4; 304)은 상기 광축(8; 308)에 대하여 상기 제 2 콜렉터(16; 316) 및 상기 제 2 광원(14; 314)에 각각 대향하거나; 또는 한편의 상기 제 1 콜렉터(106; 206) 및 상기 제 1 광원(104; 204)과 다른 한편의 상기 제 2 콜렉터(116; 216) 및 상기 제 2 광원(114; 214)이 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는
    발광 장치(2; 102; 202; 302).
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 콜렉터(6; 106; 206; 306) 및 제 2 콜렉터(16; 116; 216; 316) 중 적어도 하나의 상기 반사면(6.2, 16.2; 106.2, 116.2; 206.2, 216.2; 306.2, 316,2)은 오목하고, 대응하는 광 빔의 대략적인 전파 방향에 대하여 전방 에지(6.2.1, 16.2.1) 및 후방 에지(6.2.2, 16.2.2)를 갖고, 상기 에지들은 대응하는 발광 이미지를 반대 방향에서 구획하는 것을 특징으로 하는
    발광 장치(2; 102; 202; 302).
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 콜렉터(6; 106; 206; 306) 및 상기 제 1 광원(4; 104; 204; 304)은, 상기 발광 장치가 기능 위치(functional position)에 방향 설정될 때에 상기 광축(8; 108; 208; 308) 위에 위치되고, 상기 제 1 광 빔(12; 112; 212; 312)은 상기 제 1 콜렉터(6; 106; 206; 306)의 반사면(6.2; 106.2; 206.2; 306.2)의 후방 에지(6.2.2)에 의해 형성되는 상부 평탄 컷오프(upper flat cutoff)를 포함한 조명용 빔인 것을 특징으로 하는
    발광 장치(2; 102; 202; 302").
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 장치는 상기 제 1 및 제 2 광원(104, 114; 204, 214) 중 적어도 하나 및 대응하는 상기 제 1 콜렉터(106; 206) 및/또는 제 2 콜렉터(116; 216)의 반사면의 허상(104, 114, 106.2, 116.2; 204, 214, 206.2, 216.2)을 형성하도록 구성된 거울(126; 226)을 더 포함하고, 상기 광학계(110; 210)는 상기 허상(104, 114, 106.2, 116.2; 204, 214, 206.2, 216.2)의 이미지를 형성하는 것을 특징으로 하는
    발광 장치(102; 202).
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 거울(126)은 대응하는 콜렉터(106, 116)의 반사면의 연장부 내에 놓이거나, 또는 상기 거울(226)은 상기 광축(208) 상에 놓이는 것을 특징으로 하는
    발광 장치(102; 202).
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 콜렉터(106; 206) 및 상기 제 1 광원(104; 204)은, 상기 발광 장치가 기능 위치에 방향 설정될 때에 상기 광축(108; 208) 아래에 위치되고, 상기 제 1 광 빔(112; 212)은 상기 제 1 콜렉터(106; 206)의 반사면(106.2; 206.2)의 후방 에지에 의해 형성되는 상부 평탄 컷오프를 포함한 조명용 빔인 것을 특징으로 하는
    발광 장치(102'; 202').
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 콜렉터(116; 216) 및 상기 제 2 광원(114; 214)은, 상기 발광 장치가 기능 위치에 방향 설정될 때에 상기 광축(108; 208) 위에 위치되고, 상기 제 2 광 빔(118; 218)은 상기 제 2 콜렉터(116; 216)의 반사면(116.2; 216.2)의 전방 부분에 의해 형성되는, 상부 부분에 평탄 컷오프가 없는 조명용 빔인 것을 특징으로 하는
    발광 장치(102; 202).
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 광 빔(312)은 상부 평탄 컷오프가 있거나 또는 없는 조명용 빔이고, 상기 제 2 광 빔(318)은 신호표시용 빔이고, 상기 광학계(310)는 상기 제 2 광 빔(318)을 산란시키도록 구성된 입상 굴절성 계면(grained dioptric interface)(328.2)을 포함하는 것을 특징으로 하는
    발광 장치(302").
  16. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항 및 제 15 항에 있어서,
    상기 입상 굴절성 계면은 상기 제 2 입사면(310".2) 상에 형성되는 것을 특징으로 하는
    발광 장치(302").
  17. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항 및 제 15 항에 있어서,
    상기 렌즈(310)는 주 렌즈이며, 상기 광학계는 상기 입상 굴절성 계면(328.2)을 구비한 중간 렌즈(328)를 포함하고, 상기 렌즈는 광학적으로 상기 제 2 콜렉터(316)의 반사면(316.2)과 상기 주 렌즈(310) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는
    발광 장치(302").
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 광원(4; 104; 204; 304) 및 상기 제 2 광원(14; 114; 214; 314)은 공통 플래튼(common platen) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는
    발광 장치(2; 102; 202; 302).
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