KR20210034633A - 타원체 반사경 및 시준기를 포함한 자동차 헤드램프 - Google Patents

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KR20210034633A
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Abstract

본 발명은, 광원(110)으로부터 입력 결합되는 광이 반사경 광 출사 개구부(132)를 통해 출사되게 하는 타원체 반사경(130)과; 시준기(140)와; 투영 광학계(160)를; 포함하는 자동차 헤드램프(100)에 관한 것이다. 시준기(140)는, 타원체 반사경(130)으로부터 입사되는 광빔 다발을 시준하여 제1 패턴 평면(170)의 방향으로 방향 전환하도록 구성된다. 투영 광학계(160)는 투영 광학계(160)의 제2 패턴 평면(180)에 따라서 자동차 헤드램프(100)의 방사 방향으로 광빔 다발을 통해 생성된 광 패턴을 투영한다. 이런 경우에, 제1 패턴 평면(170)과 제2 패턴 평면(180)은 상호 간에 교차하거나 중첩된다. 광빔 다발의 광로에서 시준기(140)와 투영 광학계(160) 사이에는, 광빔 다발의 일측 부분을 차폐하고 타측 부분은 투영 광학계(160) 쪽으로 안내하기 위해, 제1 패턴 평면(170) 및/또는 제2 패턴 평면(180)이 광학 요소(150)를 통과하는 방식으로, 적어도 하나의 광학적으로 유효한 에지부(151)를 포함한 광학 요소(150)가 배치된다.

Description

타원체 반사경 및 시준기를 포함한 자동차 헤드램프
본 발명은 자동차 헤드램프에 관한 것이다.
현재의 헤드램프 시스템들의 개발 시, 차도 상에 광 패턴을 투영할 수 있도록 하는 요구가 갈수록 매우 중요해지고 있으며, 광 생성에서의 효율성은 자동차 헤드램프의 품질 및 경제성을 위해 중요하다. 이를 위해, 차도 상에 상이한 광 패턴들을 생성하는 다양한 헤드램프들, 예컨대 주 헤드램프와 보조 헤드램프가 사용된다. 본원에서 "차도"란 용어는 간소화된 설명을 위해 이용되는데, 왜냐하면 자명한 사실로서 광 패턴이 실제로 차도 상에 위치되는지 그 여부, 또는 상기 광 패턴이 차도를 넘어서도 연장되는지 그 여부는 지역 조건들에 따라 결정되기 때문이다. 원칙상 광 패턴은 이용되는 문맥에서 자동차 조명 기술과 관련된 해당되는 표준들에 상응하게 수직 표면 상에서의 투영에 상응한다.
본원에서 고려되는 유형의 자동차 헤드램프의 일례는 본원 출원인의 AT 511760 B1호에 개시되어 있으며, 상기 자동차 헤드램프의 광학 컴포넌트들은 도 1에 개략적인 형태로 도시되어 있다. 종래 유형의 헤드램프(10)는 예컨대 부분 하이빔 기능을 위한 광 분포를 생성한다. 이를 위해, 헤드램프는, (도 1에서 원을 통해 상징적으로 표시된) 광 모듈(12) 내에 파지되고 포지셔닝되어 있는 광원(11)과, 시준기 광학계(40)와, 조리개(50)와, 여기서 예컨대 개별 렌즈(60)로서 형성되어 있는 투영 광학계를 포함한다. 광원(11)에서부터 출사되는 광은 시준기 광 입사면(41) 상에서 시준기 광학계(40) 내로 입력 결합된다. 예컨대 광 전도 핑거(light conducting finger)의 형태인 시준기로서 형성되는 시준기 광학계는 광을 시준하여 시준된 광이 시준기 광 출사면(42)을 통해 출사되게 하기 위해 이용된다. 시준기(40)는, 광원(12)이 시준기 입사 초점(collimator entrance focal point)에 위치하도록 포지셔닝되며, 요컨대 조리개(50)는, 시준기(40)와 관련하여, 시준기 출사 초점 거리(collimator exit focal length)에 위치하도록 배치된다. 그렇게 하여, 광 패턴은 조리개(50)의 평면에 형성되며, 그리고 조리개는 광 패턴의 일측 부분을 차폐(masking)하도록 구성된다. 조리개(50)의 광로에서 하류에는, 조리개(50)의 위치 상의 광 패턴까지 소정의 이격 간격으로 이격되어 위치되는 투영 광학계(60)가 제공되며, 상기 이격 간격은 투영 광학계(60)의 초점 거리(보다 더 정확하게는 입력 초점 거리(input focal length))에 상응한다. 투영 광학계(60)는 자동차 헤드램프(10)의 방사 방향으로 광 패턴을 투영하고 이렇게 투영면(예: 도로) 상에 의도되는 유형의 광 분포를 생성하도록 구성된다.
상기 유형의 자동차 헤드램프들에서, 광원들에 의해 생성된 광은 최대한 효율적으로 형성되고 시준되어 광 패턴으로서 차도 상에 투영된다. 이 경우, 보통, 렌즈들은 너무 비싸거나, 또는 자신들의 투과 특성들을 통해 제한된다. 또한, 특정한 어셈블리들에서 의도되지 않는 색 수차(chromatic aberration)가 발생할 수 있다. 또 다른 중대한 문제는, 광원 및 이 광원의 공급 컴포넌트들(전기 공급 라인들, 냉각장치)의 구성을 통해 보통은 다루기 어려운, 광학 컴포넌트들에 대한 광원의 접근성이다. 이와 관련되는 사항은, 특히 광원이 레이저 광원일 때, 광원 내에서의 열 발생이며, 그런 까닭에 헤드램프의 다른 컴포넌트들, 특히 광학계의 요구되는 기하구조로 인해 광원에 가깝게 포지셔닝되어야 하는 시준기 광학계와 같은 광 형성 컴포넌트는 가열을 통해 손상될 수 있다.
본 발명의 과제는 언급한 단점들을 극복하는 것에 있다.
상기 과제는, 자동차 헤드램프로서,
광을 방출하도록 구성되어 있는 광원과;
제1 초점 및 제2 초점을 구비한 타원체 반사경이며, 광원으로부터 제1 초점을 통해 입력 결합된 광을 제2 초점 쪽으로 시준하여 시준된 광이 반사경 광 출사 개구부를 통해 출사되게 하도록 구성되어 있는 상기 타원체 반사경과;
시준기 광 입사면과 시준기 광 출사면을 포함하는 시준기이며, 반사경 광 출사 개구부는 시준기 광 입사면의 상류에서 시준기의 입사 초점 거리에 배치되되, 시준기에는 시준기의 출사 초점 거리 내의 제1 패턴 평면이 할당되며, 그리고 시준기는, 타원체 반사경에서부터 출사되는 광을 제1 패턴 평면의 방향으로 시준하여 광빔 다발을 형성하고 그곳에서, 다시 말하면 제1 패턴 평면에서 광 패턴을 형성하도록 구성되는 것인, 상기 시준기와;
입력 초점 거리 내의 제2 패턴 평면이 할당되어 있는 투영 광학계이며, 제1 패턴 평면과 제2 패턴 평면은 상호 간에 교차하거나 중첩되며, 투영 광학계는, (광빔 다발을 통해 생성되어 바람직하게는 제2 패턴 평면의 영역에 놓이는) 광 패턴을 자동차 헤드램프의 방사 방향으로 투영하도록 구성되는 것인, 상기 투영 광학계를; 포함하는 상기 자동차 헤드램프에 있어서,
광로에서 시준기와 투영 광학계 사이에는 적어도 하나의 광학적으로 유효한 에지부를 포함한 광학 요소가 포지셔닝되며, 상기 광학 요소는, 적어도 하나의 광학적으로 유효한 에지부를 이용하여 광빔 다발을 제한하도록 구성되며, 그럼으로써 광빔 다발은 부분적으로 투영 광학계에 도달하게 되며, 그리고 광학 요소는, 제1 및/또는 제2 패턴 평면이 광학 요소 상에 위치하거나 광학 요소를 통과하도록 배치되는, 상기 자동차 헤드램프를 통해 해결된다.
달리 말하면, 광학 요소는, 광빔 다발을 부분적으로 반사하거나 흡수하고 부분적으로는 통과시키도록 구성된다.
타원체 반사경에 의해서는, 자동차 헤드램프에서 고효율 광 집속이 고안(design)될 수 있는데, 그 이유는 반사경이 광원을 에워싸고 이렇게 초점 내지 광 집속을 위해 매우 큰 입체각이 가용하기 때문이다. 이는, 특히 레이저 광원의 람베르트(Lambert) 방사 특성과 바람직하게 조합된다. 또한, 타원체 반사경은 요컨대 제2 초점에서 가상 광원을 제공하며, 상기 가상 광원은 반사경에 연결된 광학 시스템, 특히 투영 광학계에 대해 실제 광원보다 더 충분히 기하학적으로 접근될 수 있다. 결과적으로, 분명히 상대적으로 더 작은 크기를 갖는 시준기를 이용할 수 있다. 또한, 반사경 및 시준기를 위해 반사 컴포넌트들의 사용을 통해, 색 수차는 방지된다. 또한, 타원체 반사경은, 광원과 시준기 광학계 사이에 공간 간격이 제공될 수 있게 하고 이렇게 (레이저) 광원에서 열 발생의 문제점은 제거될 수 있게 하는데, 그 이유는 광학 컴포넌트들의 성능 저하 없이 열의 상대적으로 더 충분한 방출이 보장되기 때문이다. 이런 추가 반사경에 의해 일반적으로 그 밖에도 시스템의 대조(constrast) 역시도 증가한다.
회전 대칭형 타원체 반사경들은 2개의 켤레 초점(conjugate focal point)을 보유한다. 일측의 초점에서 출사된 광은 반사 이후 타측 초점을 통과한다. 타원체 구조를 통해서는, 구상 미러들 또는 종래 렌즈 시스템들과 비교하여, 전체의 방출된 광 중 훨씬 더 많은 부분을 집속할 수 있으며, 이는 특히 상대적으로 더 우수한 광 효율, 및 광 분포의 최댓값에서 증가된 휘도값으로 이어진다. 또한, 헤드램프 내 작은 장착 공간을 위한 적합성이 우수한 공간 절약형 기하구조도 달성된다.
본 발명에 따른 자동차 헤드램프는 예컨대 하이빔, 부분 하이빔, 로우빔과 같은 광 기능들을 위해, 그리고 추가 광 기능들 등을 위해서도 고안될 수 있다.
본 발명에 따른 어셈블리는 광빔 다발로 광빔들의 효율적인 시준을 허용하며, 광빔 다발은 기설정된 표준들에 따라서 간단한 방식으로 형성될 수 있으면서 자동차 헤드램프의 방사 방향으로 투영된다. 시준은, 예컨대 반도체 레이저 다이오드들과 같은 정해진 광원들의 특정한 방사 특성들에 특히 적합하게 매칭될 수 있다. 따라서, 예컨대 이용되는 광원의 각자의 구조 유형을 위해 타원체의 상이한 치수들 또는 초점들을 포함하여 각각 특유의 방식으로 매칭되어 그에 상응하게 형성된 반사경 장치가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 어셈블리를 통해, 시준기는, 종래 기술에서 통상적인 것처럼, 광원 상에 직접 안착되지 않는다. 그렇게 하여, 시준기는 열적 하중을 더 적게 받으며, 그리고 그에 따라 예컨대 종래 기술에서 보통 통상적인 타플론(Tarflon)(PC: 폴리카보네이트) 대신 시준기를 위한 재료로서 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)를 이용할 수 있다. PMMA는 상대적으로 더 비용 효과적이고 더 적은 광을 흡수하는데, 그 이유는 PMMA가 타플론(PC)과 달리 고광택 연마(high-gloss polish)될 수 있기 때문이다. 또한, 본 발명에 따른 어셈블리를 통해, 상대적으로 더 작은 시준기를 이용할 수 있으며, 그럼으로써 재료는 절약될 수 있게 된다.
반사경 시스템으로 구성되는 투영 시스템은 시준기와; 조리개로서 효과적으로 작용하는 광학 요소와; 예컨대 투영 렌즈의 형태인 투영 광학계를; 포함하되, 시준기 및 투영 렌즈의 초점 평면들은 광학 요소의 조리개의 위치와 일치한다. 이런 구성은, 결과적으로 투영 광학계를 이용하여 제한된 광 패턴을 매핑하기 위해, 시준기에 의해 초점 평면에 생성된 광 패턴을 광학 요소를 이용하여 적합한 방식으로 제한할 수 있게 하며, 다시 말하면 특정한 영역들을 차광(shade-off)할 수 있게 한다.
하기에서는, 상술한 본 발명의 일부 선택적이고 바람직한 개선예가 제안된다.
유리하게는, 적어도 하나의 에지부는 직선으로 연장되며, 그리고 차량 내 헤드램프의 장착 위치에서 실질적으로 수평으로 배향된다. 그렇게 하여, 해당되는 표준들에 따르는 투영된 광 분포의 제한이 간단한 방식으로 달성될 수 있다.
특히 유리하게는, 자동차 헤드램프, 특히 광학 요소는 적어도 2개의 에지부를 포함하며, 이들 에지부는 각각 직선으로 연장되며, 그리고 광빔 다발의 광로에서는, 자동차 헤드램프의 로우빔 광 기능을 위한 명암 경계가 생성될 수 있도록 배치된다. 그렇게 하여, 로우빔 광 기능을 위한 해당되는 표준들(예: SAE, ECE)에 따르는 투영된 광 분포의 제한이 간단한 방식으로 달성될 수 있다.
바람직하게는, 광원은 적어도 하나의 반도체 광원, 바람직하게는 적어도 하나의 레이저 다이오드를 포함한다. 타원체 반사경과 레이저 광원의 조합을 통해, 자동차 헤드램프의 특히 높은 효율성이 달성될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 자동차 헤드램프는 광 변환 수단을 더 포함하며, 이 광 변환 수단은 광빔 다발의 광로에 배치되며, 그리고 제1 파장 범위를 갖는 광빔 다발을 통한 여기(excitation) 시, 추가로, 제1 파장 범위와 다른 제2 파장 범위를 갖는 적어도 하나의 추가 광빔 다발을 여기하도록 구성된다. 타원체 반사경과, 예컨대 광 스펙트럼의 비가시 UV 범위로 방출하는 레이저 광원의 조합을 통해, 비가시 광 스펙트럼을 가시 광 스펙트럼으로의 변환을 실행하는 상응하는 광 변환 수단과 결합되어, 자동차 헤드램프의 특히 높은 효율성 및 조명 세기가 달성될 수 있다.
유리하게는, 타원체 반사경은 회전 타원체(이 회전 타원체의 부분 셸(partial shell)은 제외됨)에 따라서 만곡된 반사경 셸(reflector schell)로서 형성된다. 그렇게 하여, 광원에 의해 방출된 광은 특히 효과적으로 의도되는 유형의 광빔 다발로 형성될 수 있다.
특히 비용 효과적인 실시형태는, 시준기가 TIR 광학계일 때 달성된다.
또한, 유리하게는, 시준기는 이격 윤곽부(distance contour)를 포함한 집속 렌즈(collecting lens)를 통해 형성되며, 이격 윤곽부는, 시준기 광 입사면의 상류에서 시준기 입사 초점 거리에 위치되는 평면을 정의한다. 그렇게 하여, 시준기와, 예컨대 타원체 반사경이 그 상에 고정되어 있는 장착 브래킷 간의 정확한 정렬이 간단한 방식으로 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 개선예에서, 타원체 반사경의 제2 초점은 이격 윤곽부의 평면에 위치되며, 그럼으로써 타원체 반사경과의 매우 간단한 고정이 가능해지게 된다.
또한, 바람직하게는, 투영 광학계는 적어도 하나의 집속 렌즈를 포함하며, 그럼으로써 비용 효과적인 어셈블리가 간단한 방식으로 제공되게 된다.
본 발명의 일 개선예에서, 광학 요소는 조리개이며, 그리고 상기 조리개는 광빔 다발의 제1 부분을 광학 요소 상에서 투영 광학계의 이격 방향으로 반사하거나 흡수하고 광빔 다발의 제2 부분은 적어도 하나의 에지부 상에서 투영 광학계 쪽으로 통과시키도록 구성된다. 그렇게 하여, 광빔 다발은, 의도되고 투영되는 광 패턴에 대한 요건들에 따라서 간단한 방식으로 형성될 수 있다.
이 경우, 추가로 바람직하게는, 광학 요소는 차량 내 헤드램프의 장착 위치에서 실질적으로 수직으로 배향되는 방식으로 배치될 수 있다.
본 발명의 대안의 개선예에서, 광학 요소는, 반사 부품을 포함하거나, 또는 일반적으로 반사경이 되도록 형성되며, 그리고 상기 부품/반사경은, 광빔 다발의 제1 부분을 광학 요소의 표면 상에서의 반사를 이용하여 투영 광학계 쪽으로 편향시키고 광빔 다발의 제2 부분은 적어도 하나의 에지부 상에서 그리고 투영 광학계 상에서 통과시키도록 구성된다. 그렇게 하여, 광빔 다발은, 의도되고 투영되는 광 패턴에 대한 요건들에 따라서 간단한 방식으로 형성될 수 있다.
이 경우, 추가로 바람직하게는, 광학 요소의 표면은 차량 내 헤드램프의 장착 위치에서 수평선에 상대적인 경사 각도로 배향되는 방식으로 배치될 수 있으며, 상기 경사 각도는 10° 내지 50°, 바람직하게는 20° 내지 40°의 범위 이내이며, 특히 바람직하게는 30°이다.
이 경우, 또한, 바람직하게는, 제1 패턴 평면은, 적어도 하나의 에지부 역시도 위치하는 직선에서 제2 패턴 평면과 교차할 수 있다.
본 발명의 전술한 실시형태들과 개선예들은 상호 간에 조합될 수 있다.
통상의 기술자에게, 헤드램프는 여전히 특히 승용차 또는 오토바이와 같은 자동차에서 유효한 적용을 가능하게 하고 명확성을 위해 추가로 설명되지 않는 많은 다른 언급하지 않은 부재를 포함하고 있다는 점은 분명할 것이다.
본 발명과 또 다른 장점들은, 하기에서, 첨부한 도면들에 도시되어 있는 비제한적인 실시예들을 근거로 보다 더 상세하게 기재된다.
도 1은 종래 기술에 상응하면서 시준기 및 조리개를 포함한 자동차 헤드램프의 광학계를 도시한 개략적 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태를 도시한 개략적 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시형태를 도시한 개략적 사시도이다.
도 4는 도 2에 따른 제1 실시형태를 도시한 개략적 측면도이다.
도 5는 도 3에 따른 제2 실시형태를 도시한 개략적 측면도이다.
도 6은 도 1의 헤드램프의 헤드램프-광학계(종래 기술)의 경우 생성된 레이저 부분 하이빔의 시뮬레이션된 광 패턴을 도시한 도면이다.
도 7은 도 2의 헤드램프의 헤드램프-광학계의 경우 생성된 레이저 부분 하이빔의 시뮬레이션된 광 패턴을 도시한 도면이다.
도 8은 도 3의 헤드램프의 헤드램프-광학계의 경우 생성된 레이저 부분 하이빔의 시뮬레이션된 광 패턴을 도시한 도면이다.
이제 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예들이 더 상세하게 설명된다. 특히 본 발명을 위해 헤드램프 내에는 주요 부재들이 도시되어 있지만, 여기서 분명한 사실은, 헤드램프가 여전히 특히 승용차 또는 오토바이와 같은 자동차에서 유효한 적용을 가능하게 하는 많은 다른 미도시한 부재도 포함하고 있다는 점이다. 그러므로 명확성을 위해 예컨대 부품들을 위한 냉각 장치들, 제어 전자 시스템, 추가 광학 요소들, 기계식 조정 장치들 내지 장착 브래킷들은 도시되어 있지 않다.
하기에서 언급되는 부품들의 배향들은 자동차 내 헤드램프의 장착 위치와 관련된다. 자연히 다른 장착 위치들을 갖는 다른 어셈블리들도 역시 가능하다.
도 2 및 도 4에는, 광을 방출하도록 구성되는 광원(110)을 포함한 자동차 헤드램프(100)의 제1 실시예가 도시되어 있다. 광원(110)은 광 모듈(120) 내에서 정의되고 경우에 설정 가능한 위치에서 파지된다.
생성 가능한 광 분포는 특히 부분 하이빔 광 기능을 위해 적합하다.
또한, 방출되는 광이 그 내로 입력 결합되는 반사경 광 입사점(131)을 포함한 타원체 반사경(130)뿐만 아니라, 자체 윤곽부가 바람직하게는 도시된 실시예에서 예컨대 실질적으로 수직으로 배향되어 있는 평면에 위치하는 것인 반사경 광 출사 개구부(132)도 도시되어 있다. 타원체 반사경(130)은, 광원(110)으로부터 입력 결합되는 광을 반사경 광 출사 개구부(132)의 방향으로 편향시키도록 구성된다. 이와 동시에, 광은 반사경(130)의 제2 초점을 통해 시준되며, 그럼으로써 상기 광을 광빔 다발로 형성하는 점이 달성되게 된다. 초점 내로, 또는 초점 둘레의 작은 영역 내로 광의 시준을 통해, 점 광원(point light source)들 상에 구성되는 (하기에서 기재되는 것과 같은) 시준기를 이용할 수 있으며, 이때 실제 광원(110)은 시준기의 입력 초점 내에 배치되지 않아도 되며, 그 대신 입력 초점 내에, 반사경(130)의 제2 초점(133)에 위치하는 가상 광원이 위치된다. 전체 광빔 다발 대신, 도면들에는 방출되는 광(111)의 개별 광빔의 경로만이 도시되어 있다. 상기 광빔은 도시된 헤드램프 내에서의 광로를 나타낸다.
반사경 광 입사점은, 유리한 방식으로, 타원체의 제1 초점과 실질적으로 일치하도록 선택된다. 광원이 점 유형으로서 고려될 수 없는 경우, 예컨대 레이저 광원의 평면 형광체(planar phosphor)가 이용된다면, 일반적으로 평면 광원의 가장 밝은 점(brightest point)을 초점에 포지셔닝하는 것이 유리하다.
반사경 광 출사 개구부(132)를 통해서는, 타원체 반사경(130)의 제2 초점(133)을 통해 시준된 광이 출사된다. 이렇게, 뚜렷한 광빔 다발이 달성된다. 제2 초점(133)에서 출발하여 반사경(130)에서 출사되는 광빔 다발은 크게 발산되며, 그로 인해 유리한 방식으로 광을 추가로 시준하기 위해 예컨대 시준기(140)와 같은 추가 광학 요소들이 이용된다.
바람직하게는, 시준기 광 입사면(141) 및 시준기 광 출사면(142)을 포함할 뿐만 아니라 시준기 입사 초점 거리(145) 및 시준기 출사 초점 거리(146)도 보유하는 시준기(140)가 제공된다. 시준기 입사 초점은 시준기 광 입사면(141)의 중심점으로부터 시준기 입사 초점 거리(145)의 이격 간격에 위치하며, 그리고 시준기 출사 초점은 시준기 광 출사면(142)(이의 중심점)까지의 시준기 출사 초점 거리(146)의 이격 간격에 위치한다.
제1 패턴 평면(170)은 시준기 출사 초점 거리(146)에 위치한다. 또한, 시준기(140)는, 도시된 실시예에 도시된 것처럼, 타원체 반사경(130)으로부터 입사되는 광빔 다발을 집광하여 제1 패턴 평면(170)의 방향으로 방향 전환하도록 구성될 수 있다. 시준기에 의해서는, 그곳에, 다시 말해 제1 패턴 평면(170)에 광 패턴이 형성된다. 이를 위해, 유리하게는, 반사경(130)의 제2 초점은 시준기 입사 초점(입사 초점 거리(145))에 위치한다.
투영 광학계(160)는, 투영 광학계(160)의 초점 거리(더욱 구체적으로는 입력 초점 거리)(161)에 상응하는, 광 패턴까지의 이격 간격에 위치된다. 따라서, 입력 초점 거리(161)의 해당되는 조첨은, 본 실시예에서 제1 패턴 평면(170)과 일치하는 제2 패턴 평면(180)에 위치한다. 투영 광학계(160)는, 광빔 다발을 통해 생성되어 제2 패턴 평면(180)에 놓이는 광 패턴을 자동차 헤드램프(100)의 방사 방향으로 투영하도록 구성된다.
일반적으로 제1 패턴 평면(170)과 제2 패턴 평면(180)은 서로 교차하거나 중첩된다.
광빔 다발의 광로에서 시준기(140)와 투영 광학계(160) 사이에는 2개의 광학적으로 유효한 에지부(151, 152)를 포함한 광학 요소(150)가 배치된다. 제1 실시예에서, 광학 요소(150)는 조리개이다. 조리개(150)는 하기에서 추가로 보다 더 정확하게 기재된다.
광학 요소(150)는, 적어도 하나의 광학적으로 유효한 에지부(151, 152)를 이용하여, 부분적으로 투영 광학계(160)에 도달할 정도로 광빔 다발을 제한하도록, 다시 말해 부분적으로 반사하거나 흡수하도록, 그리고 부분적으로는 통과시키도록 구성되며, 그리고 광학 요소(150)는, 제1 및 제2 패턴 평면(170, 180)이 광학 요소(150) 상에 위치하도록 배치된다.
두 에지부(151 및 152)(도 2)는 직선으로 연장되며, 그리고 에지부(151)는, 허용 규정들 및 표준들에 규정되어 있는 것처럼, 차량 내 자동차 헤드램프의 장착 위치에서 실질적으로 수평으로 배향된다. 에지부(151, 152)들은 상호 간에 해당되는 표준들(예: SAE 또는 ECE)에 따라 규정된 각도를 이루면서 연장된다. 각각의 표준에 따라, 예컨대 투영된 광 패턴에서 의도되는 윤곽을 생성하기 위해 3개의 에지부 또는 훨씬 더 많은 에지부들 역시도 필요할 수 있다. 또한, 유용하게는, 에지부들은 자유 형상으로 형성될 수 있으며, 다시 말해 직선으로 연장되지 않을 수 있다.
자동차 헤드램프는 2개의 에지부를 포함할 수 있으며, 이들 에지부는 각각 직선으로 연장되며, 그리고 광빔 다발의 광로에서는 자동차 헤드램프의 로우빔 광 기능을 위한 명암 경계가 생성될 수 있도록 배치된다.
광원(110)은, 바람직하게는 레이저 다이오드인 반도체 광원을 포함한다.
또한, 선택적으로, 자동차 헤드램프(100)는 광 변환 수단(미도시)을 더 포함하며, 이 광 변환 수단은 광빔 다발의 광로에 배치되며, 그리고 제1 파장 범위를 갖는 광빔 다발을 통한 여기 시, 추가로, 제1 파장 범위와 다른 제2 파장 범위를 갖는 적어도 하나의 추가 광빔 다발을 여기하도록 구성된다. 상기 광 변환 수단은 비가시 광 범위를 가시 광 범위로 변환하기 위해 이용될 수 있거나, 또는 부가적으로 백색 광빔 다발을 생성하기 위해, 예컨대 레이저 광빔의 초기에 여기된 청색 광빔 다발에, 상응하는 추가 광빔 다발을 이용하여, 적색 및 녹색 스펙트럼 성분들을 부가하는 것을 통해, 광빔의 순수 색상 변경을 위해서도 이용될 수 있다. 이런 양태는 도면들에 도시되어 있지 않다.
광 변환 수단은, 예컨대 직접적으로 레이저 광원의 방출 면 상에, 또는 광학 렌즈의 면 상에 배치될 수 있다.
타원체 반사경(130)은 3축에서 만곡된 타원체의 형태인 반사경이다. 그러나 타원체 반사경(130)의 형태는, 예컨대 특정한 광원들의 방사 패턴들의 매칭을 고려하기 위해, 하나하나 자세하게는 타원체와 다를 수 있으며, 이는 광 효율을 향상시킬 수 있다.
도시된 실시형태에서, 시준기(140)는 TIR 광학계(TIR 렌즈)를 통해 형성된다. 그렇게 하여, 광 효율은 타원체 반사경(130)을 기반으로 추가로 증가될 수 있다. 자명한 사실로서, 실시 변형예들에서 시준기의 다른 구성들도 가능하며, 그리고 각각의 적용 사례에 따라 유용할 수 있다.
시준기(140)는 예컨대 이격 윤곽부(143)를 포함한 집속 렌즈를 통해 형성되며, 이격 윤곽부(143)는, 시준기 입사 초점(입사 초점 거리(141))이 위치되는 평면을 정의한다.
이격 윤곽부(143)는 바람직하게는 반사경 광 출사 개구부(132)에 상대적으로 정렬되며, 예컨대 자체의 평면이 반사경 광 출사 개구부(132)의 평면과 일치하는 방식으로 정렬된다. 이는, 예컨대 헤드램프(100)의 장착 동안 헤드램프(100)의 다른 부재들과 시준기의 입력 초점을 간단한 방식으로 정렬하기 위해 이용된다. 이렇게, 이격 윤곽부(143)는, 예컨대 타원체 반사경(130)을 지지하는 홀더 상에 안착될 수 있으며, 그럼으로써 두 광학계(130 및 140)의 상호 간의 상대적인 조정이 수행되게 된다.
이격 윤곽부(143)는 바람직하게는 환형으로 그리고 시준기의 광학 축에 대해 동심으로 배치된다. 특정한 장착 브래킷들에 매칭되는 이격 윤곽부(143)의 다른 형상들도, 예컨대 장착된 상태에서 반사경 광 출사 개구부(132) 역시도 통과하는 평면을 정의하는 가상 이격 윤곽부가 통과하는 3점 지지처럼 동일하게 가능하다.
본 실례에서, 투영 광학계(160)는 집속 렌즈를 통해 실현되지만, 그러나 예컨대 광 전도 요소들 역시도 포함할 수 있다.
광학 요소(150)는, 이런 제1 실시예에서, 조리개이며, 그리고 광학 요소(150) 상에서 광빔 다발의 제1 부분을 투영 광학계(160)로부터 이격 방향으로 반사하거나 흡수하도록, 그리고 에지부(151, 152)들 상에서는 광빔 다발의 제2 부분을 투영 광학계(160) 쪽으로 통과시키도록 구성된다.
조리개(150)는 반사하거나 흡수하는 방식으로 형성될 수 있다. 예컨대 흡수 코팅층이 조리개의 표면 상에 도포될 수 있다. 헤드램프(100) 내에서 투영 광학계(160)의 방향으로 단일 또는 다중 반사를 통한 의도되지 않은 반사를 방지하기 위해, 자동차 헤드램프(100)의 헤드램프 하우징 안쪽의 추가 표면들은 마찬가지로 흡수하는 방식으로 형성될 수 있다. 또한, 조리개(150)를 반사하는 방식으로, 예컨대 반사 코팅층으로 도포된 조리개(150)의 표면을 통해 형성하는 점 역시도 유용할 수 있다. 반사된 광빔들은, 헤드램프(100) 내에서 투영 광학계(160)의 방향으로 단일 또는 다중 반사를 통한 의도되지 않는 반사를 목표한 바대로 억제하기 위해, 예컨대 목표한 바대로 헤드램프(100) 내 흡수 위치로 지향될 수 있다. 그러나 광 성분들은, 조명되는 영역들에서의 광 패턴에 기여하도록 편향될 수도 있으며, 그럼으로써 효율성 증가가 달성되게 된다.
조리개의 형태인 광학 요소(150)는 차량 내 헤드램프의 장착 위치에서 실질적으로 수직으로 배향되는 방식으로 배치된다.
본원의 개시에서, "실질적으로 수직으로 배향되는 방식으로"는 수직선으로부터 ± 10°까지, 보다 더 바람직하게는 ± 5°까지 편차를 나타낼 수 있는 각도 위치(각각의 평면 내지 조리개(150))를 의미한다. 정확한 각도 위치는, 특히 에지부(151, 152)들이 선명하게 매핑되어야 하는 경우인 광 기능들의 구현 시에, 예컨대 명암 경계를 갖는 로우빔 광 기능의 경우 중요하다. 다른 광 기능들의 경우, 수직선으로부터 전체로서 ± 25°까지 편차를 나타낼 수 있는 각도 위치가 선택될 수 있다.
또한, 광학 요소(150)는 복수의 조리개 역시도 포함할 수 있으며, 이들 조리개는 조리개 샤프트(diaphragm shaft)의 형태로 회전 가능하게 배치되되, 각각 조리개 샤프트의 하나의 조리개만이 광빔 다발의 광로 내에서 광학적으로 활성 상태이거나 유효하다. 조리개 샤프트는 다수의 광 기능, 예컨대 헤드램프(100)의 로우빔 광 기능 또는 하이빔 광 기능을 실현할 수 있다.
회전 가능한 조리개 샤프트는 바람직하게는 제1 내지 제2 패턴 평면(170, 180)에 위치하는 회전축을 포함한다.
도 4에는, 광원(110)으로부터 방출되는 광빔(111)이 예시적으로 도시되어 있다. 자연히, 광원(110)은, 광원에 대해 특정한 방사 패턴으로 추가의 시준되지 않은 광빔들, 예컨대 확산광(diffused light)을 방출한다. 광빔(111)은 반사경 광 입사점(131) 상에서(제1 초점에서) 타원체 반사경(130) 내로 입력 결합되어 반사 표면 상에서 반사되되, 상기 광빔은 타원체 반사경(130)의 제2 초점을 통과하여 반사경 광 출사 개구부(132) 상에서 다시 출력 결합된다. 반사경 광 입사점(131)은, 점 형태의 광원(110)(내지 이미 언급한 것처럼 최고 세기를 갖는 광원의 위치)가 그 내에 포지셔닝되어 있는 제1 초점에 상응한다. 타원체 반사경(130)을 통해서는, 광빔 다발로 방출된 광의 개별 광빔들의 제1 시준이 수행된다.
시준기(140)는 광빔 다발을 추가로 시준하며, 그리고 조리개(150) 역시도 위치해 있는 제1 가상 패턴 평면(170)에서 상기 광빔 다발을 집광한다.
광빔 다발은, 투영 광학계(160)에 의해, 제2 가상 패턴 평면(180)을 형성하는 투영 광학계의 초점 평면에서부터 헤드램프(100)의 방사 방향으로 투영된다. 투영 광학계(160)의 초점 평면 내에 조리개(150) 및 두 에지부(151, 152)의 배치를 통해, 두 에지부(151, 152)를 통해 형성되는 윤곽은 선명하게 매핑된다.
도 3 및 도 5에는, 본 발명에 따른 자동차 헤드램프(200)의 제2 실시예가 도시되어 있되, 제1 실시예에 대한 차이점은 일차적으로 광학 요소(250)가 반사경으로서 형성된 부품을 포함한다는 점에 있다. 도 3 및 도 5의 제2 실시예에 대해서는, 하기에서부터 다른 사항이 분명하게 유추되지 않는 점에 한해 도 2 및 도 4의 실시예의 설명들이 그 의미에 부합하게 동일한 방식으로 적용되되, 도면부호들을 위해서는 (제1 실시예의 도면부호에서 1 대신) 선행하는 숫자 2를 갖는 각각 상응하는 수들이 이용된다.
반사경(250)은 2개의 에지부(251 및 252)(도 3)를 포함하며, 그리고 광학 요소(250)의 표면 상에서 반사를 이용하여 광빔 다발의 제1 부분을 투영 광학계(260) 쪽으로 편향시키도록, 그리고 두 에지부(251, 252)상에서는 그리고 투영 광학계(160) 상에서는 광빔 다발의 제2 부분을 통과시키도록 구성된다. 달리 말하면, 반사경(250)은, 광빔 다발이 부분적으로(단지 부분적으로만) 투영 광학계(260) 쪽으로 안내되도록 상기 광빔 다발에 영향을 미칠 수 있다.
반사경(250)은 예컨대 반사 코팅층으로 도포된 반사경(250)의 표면을 통해 형성될 수 있다. 반사경(250)에서 통과되는 광빔 다발의 광빔들이 도달하는 헤드램프(200) 내 위치들은, 헤드램프(200) 내에서 투영 광학계(260)의 방향으로 단일 반사 또는 다중 반사를 통한 의도되지 않은 반사를 목표한 바대로 억제하기 위해, 바람직하게는 흡수하는 방식으로 형성될 수 있으며, 예컨대 분리된 흡수체 부품(255)(absorber component)의 형태로 형성될 수 있다. 동일하게, 헤드램프(200) 내에서 안쪽에 위치하는 투영 광학계(260)의 표면 상에는, 예컨대 투영축의 방향으로 의도되지 않는 반사를 억제하기 위해, 추가 조리개가 배치될 수 있다(미도시). 그 대안으로, 예컨대 흡수체 부품(255) 대신, 헤드램프 안쪽에서 흡수가 수행되는 위치 상으로 광빔들을 편향시키기 위해, 추가 미러 부품(mirror component)이 배치될 수도 있다.
추가로, 광학 요소(250)의 표면은 반사경의 형태로 수평선에 상대적으로 경사 각도(253)로 배향되는 방식으로 배치되며, 상기 경사 각도는 실질적으로 10° 내지 50°, 바람직하게는 20° 내지 40°의 범위 이내이며, 특히 바람직하게는 30°이다.
제1 패턴 평면(270)은, 에지부(251) 역시도 위치하는 직선에서 제2 패턴 평면(280)과 교차한다.
제2 실시예에서 광원(210), 광 모듈(220), 타원체 반사경(230)(해당되는 반사경 광 입사점(231)과 반사경 광 출사 개구부(232) 및 제2 초점(233) 포함) 및 시준기(240)의 배치는 제1 실시예의 배치에 상응하지만, 그러나 상기 컴포넌트들은, 자동차 헤드램프(200)를 위해 유리한 장착 위치에서 투영 광학계(260)를 통한 광빔 다발의 반사를 가능하게 하기 위해, 제1 실시예에 비해 투영 광학계(260)에 상대적으로 경미하게 경사져 있다.
그 밖의 점에서, 한편으로 광원(110)에서부터 반사경(230)을 통과하여 시준기(240)까지, 그리고 다른 한편으로는 투영 광학계(260)에서부터 헤드램프(200)의 바깥쪽을 향하는 광빔(211)의 광로와 관련한 설명들뿐만 아니라 시준기 및 투영 광학계의 초점 거리(245, 246, 261)들과 관련한 설명들 역시도 도 4의 설명들에 상응한다.
반사경(250)은 단지 투영 광학계(260)의 초점 평면 내 직선에만, 요컨대 제1 패턴 평면(270)과 제2 패턴 평면(280)의 교차선에 위치하기 때문에, 바람직하게는, 에지부(251)는 직선에 배치될 수 있으며, 그럼으로써 에지부(251)를 통해 형성되는 윤곽은 선명하게 매핑되게 된다.
이런 경우, 에지부(252)와 같은 반사경(250)의 다른 위치들은 선명하게 매핑될 수 없으며, 그 때문에 본 발명의 상기 제2 실시형태는 모든 언급한 광 기능을 위해 사용될 수 없다.
제2 실시형태에 따르는 본 발명에 따른 어셈블리는 다른 광 기능들을 위한 광 효율을 증가시킨다.
반사경(250)은, 예컨대 자동차 헤드램프(200)의 조명 범위 조절을 실현하기 위해, 회전 가능하게 지지되는 방식으로 배치될 수 있다. 이 경우, 경사 각도(253)는 예컨대 수동으로, 또는 차량 시스템을 통해 개루프 또는 폐루프 모드로 전자 제어될 수 있다. 경사 각도(253)는 바람직하게는 제1 및 제2 패턴 평면(270, 280)의 교차선에 위치하는 직선을 중심으로 회전될 수 있다.
본 발명의 특별한 사용은 도 6 내지 도 8에 따라서도 설명될 수 있으며, 이들 도에는 각각 부분 하이빔을 위한 광 분포의 시뮬레이션에 따른 예시의 광 패턴이 도시되어 있다. 시뮬레이션은, 결과로서 각각의 헤드램프의 시뮬레이션된 광 패턴을 획득하기 위해, 본원 출원인의 측에서 도 6 ~ 8에 도시된 헤드램프 광학계들 각자에 대해 컴퓨터 지원 방식으로 실행되었다. 각자의 광 패턴은, 각각의 헤드램프에 의해 생성되어 운전자의 시야에서 보이는 입체각 관련 광 분포를 기술한 것이며, 우측 및 수직 축은 각각 패턴의 중심으로부터 변위에 따른 정도를 표시한다. 각자의 광 패턴의 우측 테두리 상의 눈금은 세기 분포에서 이용되고 cd[칸델라] 단위로 표시되는 표준 회색 색표(grey scale)를 보여준다. 명확성을 위해 각각 휘도의 등고선들이 표시되어 있되, 일부 등고선에는 할당된 휘도값이 cd 단위로 추가로 표시되어 있다.
도 6에는, 종래 기술에 상응하는, 다시 말해 광원의 직하류에 배치되는 하나의 시준기를 포함하는 도 1에 따른 헤드램프 구성의 경우 생성된 광 패턴이 도시되어 있다.
도 7에는, 본 발명에 따른 타원체 반사경과, 수직 조리개를 구비한 시준기를 포함하는 도 2 및 도 4의 본 발명에 따른 헤드램프의 경우 생성된 광 패턴이 도시되어 있다.
도 8에는, 본 발명에 따른 타원체 반사경과, 반사경으로서 작용하는 조리개 부품을 포함하는 도 3 및 도 5의 본 발명에 따른 헤드램프의 경우 생성된 광 패턴이 도시되어 있다.
도 6의 광 분포와 도 7 내지 8의 광 분포 간의 비교에 따라, 타원체 반사경을 포함한 본 발명에 따른 시스템이 종래 기술(도 6)에 따른 휘도 최댓값보다 약 두 배 높은 값을 갖는 휘도 최댓값을 보유하고 그 외에도 분명히 최댓값의 둘레에 보다 더 충분히 집중되는 광 분포(도 7 내지 8)를 생성한다는 점을 확인할 수 있다.
10, 100, 200: 자동차 헤드램프
11, 110, 210: 광원
111, 211: 광빔
12, 120, 220: 광 모듈, 광원 홀더
130, 230: 타원체 반사경
131, 231: 반사경 광 입사점(제1 초점)
132, 232: 반사경 광 출사 개구부
133, 233: 제2 초점
40, 140, 240: 시준기
41, 141, 241: 광 입사면
42, 142, 242: 광 출사면
143, 243: 이격 윤곽부
50, 150: 광학 요소, 조리개
151, 152, 251, 252: 에지부
250: 광학 요소, 반사경
253: 경사 각도
255: 흡수체
60, 160, 260: 투영 광학계
145, 245: 시준기의 입사 초점 거리
146, 246: 시준기의 출사 초점 거리
161, 261: 투영 광학계의 입력 초점 거리
170, 180, 270, 280: 패턴 평면

Claims (15)

  1. 자동차 헤드램프(100, 200)로서,
    광을 방출하도록 구성되어 있는 광원(110, 210)과;
    제1 초점 및 제2 초점을 구비한 타원체 반사경(130, 230)이며, 광원(110, 210)으로부터 제1 초점(131, 231)을 통해 입력 결합된 광을 제2 초점 쪽으로 시준하여 시준된 광이 반사경 광 출사 개구부(132, 232)를 통해 출사되게 하도록 구성되어 있는 상기 타원체 반사경(130, 230)과;
    시준기 광 입사면(141, 241)과 시준기 광 출사면(142, 242)을 포함하는 시준기(140, 240)이며, 반사경 광 출사 개구부(132, 232)는 시준기 광 입사면(141, 241)의 상류에서 시준기의 입사 초점 거리(145, 245)에 배치되되, 상기 시준기에는 시준기의 출사 초점 거리(146, 246) 내의 제1 패턴 평면(170, 270)이 할당되며, 그리고 시준기(140, 240)는, 타원체 반사경(130, 230)에서부터 출사되는 광을 제1 패턴 평면(170, 270)의 방향으로 시준하여 광빔 다발을 형성하고 그곳에서 광 패턴을 형성하도록 구성되는 것인, 상기 시준기(140, 240)와;
    입력 초점 거리(161, 261) 내의 제2 패턴 평면(180, 280)이 할당되어 있는 투영 광학계(160, 260)이며, 제1 패턴 평면(170, 270)과 제2 패턴 평면(180, 280)은 상호 간에 교차하거나 중첩되며, 투영 광학계(160, 260)는, 광 패턴을 자동차 헤드램프(100, 200)의 방사 방향으로 투영하도록 구성되는 것인, 상기 투영 광학계(160, 260)를; 포함하는 상기 자동차 헤드램프에 있어서,
    상기 광빔 다발의 광로에서 상기 시준기(140, 240)와 상기 투영 광학계(160, 260) 사이에는 적어도 하나의 광학적으로 유효한 에지부(151, 152, 251, 252)를 포함한 광학 요소(150, 250)가 포지셔닝되며, 상기 광학 요소(150, 250)는, 상기 적어도 하나의 광학적으로 유효한 에지부를 이용하여 상기 광빔 다발을 제한하도록 구성되며, 그럼으로써 상기 광빔 다발은 부분적으로 투영 광학계(160, 260)에 도달하게 되며, 그리고 상기 광학 요소(150, 250)는, 상기 제1 및/또는 상기 제2 패턴 평면(170, 270, 180, 280)이 상기 광학 요소(150, 250)를 통과하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(100, 200).
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 에지부(151, 251)는 직선으로 연장되고 실질적으로 수평으로 배향되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(100, 200).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자동차 헤드램프(100, 200) 내지 광학 요소(150, 250)는 적어도 2개의 에지부를 포함하며, 상기 에지부들은 각각 직선으로 연장되며, 그리고 상기 광빔 다발의 광로에서는, 상기 자동차 헤드램프(100, 200)의 로우빔 광 기능을 위한 명암 경계가 생성될 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(100, 200).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원(110, 210)은 적어도 하나의 반도체 광원, 바람직하게는 적어도 하나의 레이저 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(100, 200).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자동차 헤드램프(100, 200)는 광 변환 수단을 더 포함하며, 상기 광 변환 수단은 상기 광빔 다발의 광로에 배치되며, 그리고 제1 파장 범위를 갖는 광빔 다발을 통한 여기 시, 추가로, 제1 파장 범위와 다른 제2 파장 범위를 갖는 적어도 하나의 추가 광빔 다발을 여기하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(100, 200).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 타원체 반사경(130, 230)은 회전 타원체에 따라서 만곡된 반사경 셸로서 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(100, 200).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시준기(140, 240)는 TIR 광학계인 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(100, 200).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시준기(140, 240)는 이격 윤곽부(143, 243)를 포함한 집속 렌즈를 통해 형성되며, 상기 이격 윤곽부(143, 243)는, 상기 시준기 광 입사면의 상류에서 상기 시준기 입사 초점 거리(141, 241)에 위치되는 평면을 정의하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(100, 200).
  9. 제8항에 있어서, 상기 타원체 반사경의 제2 초점은 상기 이격 윤곽부(143, 243)의 평면에 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(100, 200).
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투영 광학계(160, 260)는 적어도 하나의 집속 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(100, 200).
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 요소(150)는 조리개이며, 그리고 상기 광빔 다발의 제1 부분을 광학 요소(150) 상에서 상기 투영 광학계(160)의 이격 방향으로 반사하거나 흡수하고 상기 광빔 다발의 제2 부분은 상기 적어도 하나의 에지부(151, 152) 상에서 상기 투영 광학계(160) 쪽으로 통과시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(100).
  12. 제11항에 있어서, 상기 광학 요소(150)는 실질적으로 수직으로 배향되는 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(100).
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학 요소(250)는 반사 부품을 포함하며, 그리고 상기 광빔 다발의 제1 부분을 상기 광학 요소(250)의 표면 상에서의 반사를 이용하여 상기 투영 광학계(260) 쪽으로 편향시키고 상기 광빔 다발의 제2 부분은 상기 적어도 하나의 에지부(251, 252) 상에서 그리고 상기 투영 광학계(160) 상에서 통과시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(200).
  14. 제13항에 있어서, 상기 광학 요소(250)의 표면은 수평선에 상대적인 경사 각도(253)로 배향되는 방식으로 배치되며, 상기 경사 각도는 10° 내지 50°, 바람직하게는 20° 내지 40°의 범위 이내이며, 특히 바람직하게는 30°인 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(200).
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 제1 패턴 평면(270)은, 상기 적어도 하나의 에지부(251) 역시도 위치하는 직선에서 상기 제2 패턴 평면(280)과 교차하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프(200).
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