KR20230013075A - 커버의 특징들에 기초한 이미터들에 대한 구동 전류 적응 - Google Patents

커버의 특징들에 기초한 이미터들에 대한 구동 전류 적응 Download PDF

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KR20230013075A
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피터 조스트
안드레아스 티밍거
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루미레즈 엘엘씨
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Abstract

자동차 후방 조명은 제1 광 및 제1 광과는 상이한 제2 광을 포함하는 출력 광이 커버를 통해 방출되도록, 커버를 통해 제1 광을 방출하는 제1 이미터, 및 커버를 통해 제2 광을 방출하는 제2 이미터를 포함한다. 자동차 후방 조명은 또한 구동 장치를 포함한다. 구동 장치는 제1 구동 전류를 제1 이미터에, 그리고 제2 구동 전류를 제2 이미터에 제공한다. 구동 장치는 커버 또는 자동차 후방 조명의 적어도 하나의 광학 컴포넌트의 적어도 하나의 특성 및 출력 광에 대한 사전-정의된 컬러 좌표 사양 중 적어도 하나에 기초하여 제1 구동 전류 및 제2 구동 전류의 크기를 적응시킨다.

Description

커버의 특징들에 기초한 이미터들에 대한 구동 전류 적응
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 5월 18일자에 출원된 미국 가특허 출원번호 제63/026,460호, 및 2020년 7월 23일자에 출원된 유럽 특허출원 제20187340.3호의 이익을 주장하며, 그 내용이 이에 의해 본원에 참고로 포함된다.
후방 조명은 테일 램프들, 제동 램프들, 백업 램프들 등을 포함하는, 자동차에 장착된 조명 시스템의 중요한 컴포넌트이다. 예를 들어, 다른 차량들 및 보행자들에게 자동차가 후진하고 있음을 경고하기 위해 백업 램프가 요구된다. 자동차 제조업체들은 스타일링 목표로서 후방 조명에서 특정 컬러 외관을 달성하는 것을 목표로 한다.
자동차 후방 조명은 제1 광, 및 제1 광과는 상이한 제2 광을 포함하는 출력 광이 커버를 통해 방출되도록, 커버를 통해 제1 광을 방출하는 제1 이미터, 및 커버를 통해 제2 광을 방출하는 제2 이미터를 포함한다. 자동차 후방 조명은 또한 구동 장치를 포함한다. 구동 장치는 제1 구동 전류를 제1 이미터에, 그리고 제2 구동 전류를 제2 이미터에 제공한다. 구동 장치는 커버의 적어도 하나의 특성 또는 자동차 후방 조명의 적어도 하나의 광학 컴포넌트 및 출력 광에 대한 사전-정의된 컬러 좌표 사양 중 적어도 하나에 기초하여, 제1 구동 전류 및 제2 구동 전류의 크기를 적응시킨다.
좀더 상세한 이해가 첨부 도면들과 함께 일 예로서 주어진 다음 설명으로부터 이루어질 수 있다.
도 1은 동일한 두께를 갖는 2개의 상이한 재료들을 통한 광의 스펙트럼 투과율을 나타내는 그래프이다.
도 2는 예시적인 단일-칩 백업 램프의 다이어그램이다.
도 3은 3 mm 두께 커버를 통과하기 전후 광의 투과의 스펙트럼 전력 밀도의 그래프이다.
도 4는 예시적인 자동차 조명을 나타내는 개략도이다.
도 5는 다른 자동차 후방 조명의 개략도이다.
도 6은 컬러 좌표 사양을 만족하는 자동차 후방 조명들을 구현하는 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 7은 예시적인 차량 헤드램프 시스템의 다이어그램이다.
도 8은 다른 예시적인 차량 헤드램프 시스템의 다이어그램이다.
상이한 광 조명 시스템들 및/또는 발광 다이오드("LED") 구현들의 예들을 이하 첨부 도면들을 참조하여 보다 완전하게 설명한다. 이들 예들은 상호 배타적이지 않으며, 일 예에서 발견되는 특징들은 추가적인 구현들을 달성하기 위해 하나 이상의 다른 예들에서 발견되는 특징들과 결합될 수 있다. 따라서, 첨부 도면들에 나타낸 예들은 단지 예시적인 목적들을 위해 제공되며 이들은 어떤 방법으로든 본 개시내용을 제한하려는 것이 아님을 알 수 있을 것이다. 유사한 번호들은 명세서 전체 걸쳐 동일한 엘리먼트들을 지칭한다.
용어들 제1, 제2, 제3, 등이 본원에서 다양한 엘리먼트들을 설명하는데 이용될 수 있지만, 이들 엘리먼트들은 이들 용어들에 의해 제한되어서는 안된다는 것을 알 수 있을 것이다. 이들 용어들은 단지 하나의 엘리먼트를 다른 엘리먼트와 구별하기 위해서 이용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 범위로부터 일탈함이 없이, 제1 엘리먼트는 제2 엘리먼트로 명명될 수 있고, 제2 엘리먼트는 제1 엘리먼트로 명명될 수 있다. 본원에서 사용될 때, 용어 "및/또는"은 연관된 열거된 아이템들 중 하나 이상의 임의의 및 모든 조합들을 포함할 수 있다.
층, 영역, 또는 기판과 같은, 엘리먼트가 다른 엘리먼트 "상에" 있는 것으로 또는 다른 엘리먼트 "상으로" 연장되는 것으로 언급될 때, 다른 엘리먼트 상에 직접 있거나 다른 엘리먼트 상으로 직접 연장될 수 있거나 또는 개재 엘리먼트들이 또한 존재할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 이에 반해, 엘리먼트가 다른 엘리먼트 "상에 바로" 있는 것으로 또는 다른 엘리먼트 "상으로 직접" 연장되는 것으로 언급될 때, 개재 엘리먼트들이 존재하지 않을 수 있다. 또한, 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "접속" 또는 "커플링"되는 것으로 언급될 때, 이는 다른 엘리먼트에 직접 접속 또는 커플링되고/되거나, 다른 엘리먼트에 하나 이상의 개재 엘리먼트들을 통해서 접속 또는 커플링될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 이에 반해, 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "직접 접속" 또는 "직접 커플링"되는 것으로 언급될 때, 개재 엘리먼트들이 엘리먼트와 다른 엘리먼트 사이에 존재하지 않는다. 이들 용어들은 도면들에 도시된 임의의 방위에 추가하여 엘리먼트의 상이한 방위들을 포괄하도록 의도됨을 알 수 있을 것이다.
"아래(below)", "위(above)", "상부", "하부", "수평" 또는 "수직"과 같은, 상대적인 용어들은 도면들에 예시된 바와 같은 다른 엘리먼트, 층, 또는 영역에 대한 하나의 엘리먼트, 층, 또는 영역의 관계를 설명하기 위해 본원에서 이용될 수 있다. 이들 용어들은 도면들에 도시된 방위에 추가하여 디바이스의 상이한 방위들을 포괄하도록 의도됨을 알 수 있을 것이다.
후방 조명에 대한 특정 요건들은 예를 들어, 특정 스타일링 목표들을 달성하기 위해, 자동차 메이커들에 의해 전형적으로 정의된다. 그러나, 이들은 또한 특정 두께를 요하는 커버 유리의 안정성과 같은, 기술적인 양태들로부터 나올 수 있다. 이는 모든 자동차 유형에 특정한 다양한 요건들에 대처해야 하기 때문에 후방 조명 제조업체들에게 문제가 될 수 있다. 예를 들어, 재료들 뿐만 아니라 재료들의 사양들이 자동차들마다 상이할 수 있기 때문에, 후방 조명 제조업체들이 특정 요건들을 만족하는 조명을 제공하기는 여전히 어렵다.
백업 조명기구를 예로 든다. 이들 조명기구들은 전형적으로 광원, 하우징, 및 광학 시스템을 포함한다. 커버는 광학 시스템 대 환경의 최종 엘리먼트로서 기능할 수 있다. 이 투명 엘리먼트는 따라서 조명기구 대 환경의 내부 측을 차폐한다. 재료의 사양들은 서로 상이할 수 있으며, 예를 들어, 재료의 두께가 상이할 수 있다. 커버 재료는 일반적으로 체적으로 염색되는데, 이는 더 두꺼운 커버가 더 강한 컬러(예를 들어, 동일한 재료의 더 얇은 커버보다 더 많은 흡수율)를 가짐을 의미한다. 따라서, LED의 전용 방출 스펙트럼과 커버의 특정 흡수 스펙트럼 사이의 상호작용으로 인해, 하나의 특정 LED는 단지 특정 등급의 유색 플라스틱으로 제조된 특정 재료의 커버 뿐만 아니라, 전술한 재료로 제조된 특정 범위의 두께들의 커버에만 적용될 수 있다. 다시 말해서, LED의 특정 구성은 커버의 재료 뿐만 아니라 커버의 두께에 의존할 수 있으며, 따라서 상이한 자동차 제조업체들에 대해 LED의 반복적인 새로운 구성들을 필요로 할 수 있다.
또한, 백업 조명기구 내부에서, 광학 시스템은 특정 지향성 형상(예를 들어, 광도 분포)의 번들로 형성하도록 광원으로부터의 광을 재지향시키는 투명 또는 반사 엘리먼트들을 가질 수 있다. 광학 시스템은 또한 광의 스펙트럼 분포를 변화시킬 수 있는 특성들을 가질 수 있다.
커버의 재료 및 두께 뿐만 아니라 광학 시스템의 특징들 외에도, LED의 구동 파라미터들의 세팅들은 법적 규제들을 만족하는 조명의 렌더링에도 중요한 역할을 할 수 있다. LED 드라이버는 램프들에 전류를 제공할 수 있으며, 시스템의 적합한 열 설계에 의해 열 안정성이 제공될 수 있다. 동작 시, 상이한 온도들이 상이한 외부 열 부하(태양, 외부 온도), 등으로 인해 발생할 수 있다. 따라서, 온도의 조절은 실험실에서 조명기구를 사용하여 주어진 조건들에서 테스트해야 할 수 있다. 게다가, 상이한 자동차들 및 상이한 조명기구들에서, 열 설계는 동일한 유형의 LED들의 매우 상이한 온도들로 이어질 수 있다.
따라서, 광의 스펙트럼 분포에 대한 잠재적인 영향 인자들 또는 경계 조건들은 아키텍처로부터의 광원, 온도 및 전류와 같은 광원의 구동 파라미터들, 및 재료 및 두께를 갖는 커버와 같은, 광학 시스템 내 각각의 엘리먼트를 포함할 수 있다. 따라서, 경계 조건들에서의 각각의 변화는 렌더링된 조명이 법적 규제들을 만족하지 않을 위험과 함께 조명기구 외부의 조명에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 새로운 경계 조건들을 가진 후방 조명의 새로운 애플리케이션은 동일한 LED에 의해 제공되지 않을 수 있으며, 따라서 새로운 후방 조명 제품을 필요로 할 수 있다.
따라서, 커버를 통한 투과 후 법적 규제들을 만족하는 조명이 제공될 수 있도록 커버의 재료 및 두께의 상이한 변형들에 사용될 수 있는 자동차 후방 조명을 갖는 것이 바람직할 수 있다.
도 1은 동일한 두께를 갖는 2개의 상이한 재료들을 통한 광의 스펙트럼 투과율을 나타내는 그래프이다. 도 1에 예시된 예에서, 두께는 3 mm이고, 출력 광이 결과적인 스펙트럼 분포에서 서로 상이한 2개의 상이한 재료들을 통해 투과되었다. 이는 상이한 재료들이 상이한 흡수 능력들을 나타낼 수 있으며 따라서 출력 조명에 크게 영향을 미칠 수 있음을 의미한다.
도 2는 예시적인 단일-칩 백업 램프의 다이어그램이다. 도 2에 예시된 예에서, 단일-칩 백업 램프는 하우징 및 녹색 인광체에 의해 커버되는 하우징 내 청색 LED를 포함한다. 인광체는 청색 광의 부분이 변환 없이 투과될 수 있는 반면, 청색 광의 다른 부분은 변환되는 방식으로 제조된다. 인광체는 청색 광에 대해 부분적으로 투명할 수 있다(인광체의 투명한 부분은 도 2에 직접 도시되지 않음). 비변환된 광 및 녹색 인광체에 의해 변환된 광은 둘 모두 적색인 커버를 통해 투과할 수 있다.
도 3은 3 mm 두께 커버를 통과하기 전후 광의 투과의 스펙트럼 전력 밀도의 그래프이다. 도 3에 예시된 예에서, 커버를 통해 투과하기 전, 도 3에 B1로 표시된 피크로 예시된 청색 광의 부분 뿐만 아니라, 녹색 인광체에 의해 변환되는 광을 나타내는, 도 3에 G로 표시된 피크로 예시된 녹색 광의 부분이 있다. 피크 지점 B1은 450 mm의 파장에 관련되고, 반면 피크 지점 G는 피크 지점 B1과 비교하여 더 넓은 스펙트럼을 갖는, 515 mm의 파장에 관련된다. 그 후, 청색 LED 뿐만 아니라 녹색 인광체의 전용 방출 스펙트럼과 적색 커버의 특정 흡수 스펙트럼 사이의 상호작용으로 인해, 렌더링된 출력 조명은 도 3에 피크 지점들 B2 및 Y로 각각 표시된, 2개의 상이한 부분들에 관련된다. 보다 구체적으로, 커버를 통해 투과하기 전 녹색 광의 부분(피크 지점 G)은 이후 황색 조명(피크 지점 Y)으로 변환되는 반면, 청색 컬러의 부분(피크 지점 B1)은 550 nm에 가까운, 피크 지점 B2로 도 3에 나타낸 광의 부분으로 변환된다. 투과된 청색 광(B2) 및 투과된 황색 광(Y)은 규제에 따라 적합한 컬러 지점의 백색 광을 함께 형성한다. 따라서, 위에서 설명한 바와 같이, 경계 조건들, 예를 들어, 커버의 재료 또는 커버의 두께에서의 약간의 변화들도 출력 조명에서의 변화들을 초래할 수 있다. 따라서, 출력 조명이 컬러 좌표 사양들을 만족하지 않을 위험이 존재할 수 있다. 따라서, 컬러 좌표 사양을 만족할 때 상이한 특성들의 커버를 고려하고, 한편으로는, 제조 프로세스 동안 제조 프로세스를 용이하게 하기 위해 동일한 광 이미터들을 상이한 경계 조건들에 적응시키는 방법을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
실시예들에서, 컬러 좌표 사양은 컬러 지점 뿐만 아니라, 전술한 컬러 지점들에 관한 법적 규제들 하에서 규정하는 스펙트럼 전력 밀도를 지칭할 수 있다.
도 4는 예시적인 자동차 조명을 나타내는 개략도이다. 도 4에 예시된 예에서, 자동차 조명은 LED(11)를 포함하는 제1 이미터, 및 인광체(13)에 의해 커버되는 제2 LED(12)를 포함하는 제2 이미터를 포함한다. 제1 이미터는 제1 광(21)을 방출하고, 제2 이미터는 인광체(13)에 의해 변환을 겪은 제2 광(22)을 방출한다. 따라서, 제1 광(21) 및 제2 광(22)은 커버(31)를 통해 투과하여, 출력 광을 발생시킬 수 있다. 또한, 제1 이미터 및 제2 이미터는 전류(51)를 제1 이미터 및 제2 이미터에 제공할 수 있는 구동 장치(41)에 의해 구동될 수 있다. 도 4에 예시된 예에서, 제1 이미터는 제2 이미터와는 상이하다. 또한, 구동 장치(41)에 의해 제공되는 전류(51)는 컬러 좌표 사양을 만족시키기 위해 출력 광에 대해 적응될 수 있으며, 적응은 커버(31)의 적어도 하나의 특성에 의존할 수 있다.
백업 램프의 경우, 예를 들어, 제1 LED(11)는 제1 광(21)이 청색이 되도록 청색 LED일 수 있으며, 제2 LED(12)는 또한 제2 이미터에 의해 방출되는 제2 광(22)이 녹색이 되도록, 녹색 인광체(13)에 의해 커버되는 청색 LED일 수 있다. 또한, 커버(31)는 컬러 적색일 수 있다. 따라서, 청색인 제1 광(21) 및 녹색인 제2 광(22)은 적색 커버(31)를 통해 투과하여, 법적 규제들을 만족하는 백색 컬러 지점인 출력 광을 렌더링할 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 커버(31)의 특성들은 출력 광의 렌더링에 크게 영향을 미칠 수 있으며, 따라서 제1 이미터 및 제2 이미터에 구동 장치(41)에 의해 제공되는 전류(51)의 적응을 필요로 할 수 있다. 보다 구체적으로, 커버(31)의 재료 및 커버(31)의 특정 두께와 같은, 커버(31)의 특정 특성들에 따라, 출력 광이 커버의 재료 또는 두께의 임의의 변화에 관계없이 법적 규제들에 따라 백색 컬러 지점의 요건을 항상 만족하도록 전류(51)가 적응될 수 있다. 전류(51)는 제1 이미터 및 제2 이미터에 각각 독립적으로 제공 및 적응될 수 있는 2개의 별개의 전류들을 포함할 수 있다.
따라서, 제1 이미터 및 제2 이미터를 포함한, 자동차 후방 조명의 하나의 특정 배열이 상이한 커버들에 적용될 수 있는 것이 유리할 수 있으며, 이들 각각은 커버의 바람직한 재료 및 두께를 가질 수 있다. 따라서, 제조 프로세스가 더욱 효과적이고 유연할 수 있다. 게다가, 2개의 이미터들의 배열이 단순히 커버 위를 통해서 관측함으로써 용이하게 검출될 수 있으며, 따라서 제조 프로세스를 크게 단순화할 수 있다.
예시적인 백업 램프의 경우, 적색 커버는 2 mm와 4 mm 사이의 두께를 일반적으로 가질 수 있다. 두께에 관한 영향 인자들은 조명기구의 안정성 및 스타일링을 포함할 수 있다. 실시예들에서, 커버는 플라스틱으로 제조될 수 있다.
도 5는 다른 자동차 후방 조명의 개략도이다. 도 4의 개략도와 비교하여, 도 5는 인광체(15) 아래에 구성된 LED(14)를 포함하는 제3 이미터를 포함한다. 실시예들에서, 인광체(15)는 녹색일 수 있다. LED(14)는 커버(31)를 통해, 제1 광(21) 및 제2 광(22)과 함께, 투과할 수 있는 제3 광(23)을 방출할 수 있다. 더욱이, 도 5에 예시된 구동 장치(41)는 제1 구동 유닛(411), 제2 구동 유닛(412) 및 제3 구동 유닛(413)을 포함한다. 3개의 구동 유닛들은 제1 구동 전류(511), 제2 구동 전류(512) 및 제3 구동 전류(513)를 각각 제1 LED(11), 제2 LED(12) 및 제3 LED(14)에 각각 제공할 수 있다. 이에 의해, 3개의 LED들에 제공되는 3개의 구동 전류들 각각이 구동 장치(41)에 의해 제공될 수 있으며 서로 독립적으로 추가로 적응될 수 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 커버의 재료 및 이 재료로 제조된 커버의 두께와 같은, 커버(31)의 경계 조건들에서의 변화들은 출력 광의 렌더링에 크게 영향을 미칠 수 있다. 이는 이미터들의 전용 방출 스펙트럼들과 커버의 주어진 흡수 스펙트럼(커버의 주어진 흡수 스펙트럼은 커버의 특성들에 의존함) 사이에 발생할 수 있는 정착(settle) 상호작용에 기인할 수 있다. 따라서, 균일한 출력 광을 유지하고 커버의 특성들의 변화들에 따른 커버의 주어진 흡수 스펙트럼에서의 변화들을 고려하기 위해, 본원에서 설명하는 실시예들은 이미터들의 결합된 방출 스펙트럼들을 적응시킬 수 있음을 명백히 알 수 있다. 따라서, 구동 장치(41)에 의해 이미터들에 제공되는 구동 파라미터들의 세팅들이 또한 출력 광의 렌더링에 결정적일 수 있으므로, 이미터들에 제공되는 구동 전류들을 독립적으로 적응시켜, 이들의 전용 방출 스펙트럼을 커버의 흡수 스펙트럼에 적응시키는 것이 유리할 수 있다. 이 경우, 자동차 후방 조명에서 이미터들의 구성들은 상이한 제조업체들로부터의 커버들이 서로 상이하다고 해도 변경될 필요가 없을 수 있다. 물론, 3개의 별개의 구동 유닛들의 구성이 또한 도 4에 적용될 수 있으며, 이는 도 4의 구동 장치(41)가 또한 제1 이미터 및 제2 이미터에 각각 제공되는 구동 전류들의 독립적이고 개별적인 제공 및 적응을 위해 제1 구동 유닛 및 제2 구동 유닛을 명시적으로 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 추가적으로, 온도 센서(도 4 및 도 5에 미도시)가 본원에서 설명되는 자동차 후방 조명의 실시예들에 포함될 수 있다. 극도로 높은 온도로부터 자동차 후방 조명을 보호하기 위해, 주변 온도의 변동들이 또한 구동 전류들의 제공 및 적응에서 고려될 수 있다.
예를 들어, 도 4의 백업 램프를 취하면, 도 5에서, 제3 LED(14)는 상이한 적색 커버들에 적응하기 위해 녹색일 수 있다. 도 5에 예시된 예에서, 제1 구동 전류(511), 제2 구동 전류(512) 및 제3 구동 전류(513) 각각이 서로 독립적으로 적응될 수 있으므로 구동 전류들을 커버의 특성들에 적응시키는데 있어서의 유연성이 추가로 향상될 수 있다. 다시 말해서, 제1 광(21), 제2 광(22) 뿐만 아니라 제3 광(23)의 방출 스펙트럼들과 커버(31)의 흡수 스펙트럼 사이의 상호작용이 커버(31)의 특성들의 변화들에 따라 더욱 효과적이고 유연하게 적응될 수 있다. 제3 이미터는 제1 이미터 및 제2 이미터 중 하나와 동일할 필요는 없다. 제3 이미터의 구성의 선택은 출력 광의 렌더링에 관한 법적 규제들에 의존할 수 있다.
2개의 또는 3개의 구동 전류들은 각각 제1 이미터 및 제2 이미터에 대한 전용 값들로 별도로 설정될 수 있다. 또한, 제1 광 및 제2 광은 이들의 컬러들, 스펙트럼 분포들 또는 파장들이 상이할 수 있다는 점에서 서로 상이할 수 있다. 적어도 하나의 광학 엘리먼트는 투명 엘리먼트, 반사 엘리먼트, 유색 반사기, 렌즈 및/또는 프리즘 플레이트 및/또는 광의 스펙트럼 분포를 변경할 수 있는 다른 광학 엘리먼트들을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 커버는 특정 등급의 컬러를 가진 플라스틱으로 제조될 수 있다. 따라서, 커버의 적어도 하나의 특성 및/또는 적어도 하나의 광학 엘리먼트는 출력 광에 대한 구동 장치에 의해 제공되는 전류들을 컬러 좌표 사양을 만족시키도록 적응시키는데 있어 결정적일 수 있다. 따라서, 제1 이미터 및 제2 이미터의 동일한 구성으로, 출력 광의 컬러 좌표 사양이 구동 장치에 의해 제공되는 전류들을 적응시킴으로써 만족될 수 있다는 이점이 있을 수 있으며, 이는 상이한 자동차 제조업체들에 대한 자동차 후방 조명들을 구성 및 제조하는데 있어 효율 및 유연성을 달성할 수 있다.
실시예들에서, 제1 구동 전류 및 제2 구동 전류는 동일한 전류 소스에 의해 또는 2개의 별개의 전류 소스들에 의해 제공될 수 있다. 여기서, 전류 소스(들)는 구동 장치의 부분으로서 구성될 수 있거나 또는 구동 장치와 접속될 수 있다. 실시예들에서, 제1 구동 전류 및 제2 구동 전류는 서로 독립적으로 제공되고/되거나 조절될 수 있다. 특히, 구동 전류들의 세팅은 일반적으로 자동차의 신호 기능들을 위한 폐루프 제어가 없는 조명기구를 개발할 때 이루어질 수 있다.
일부 실시예들에서, 커버는 적색일 수 있으며, 제1 이미터는 청색 발광 다이오드(LED)일 수 있으며, 제2 이미터는 녹색 방출 인광체에 의해 커버되는 청색 LED일 수 있으며, 컬러 좌표 사양은 백색 컬러 지점의 컬러 좌표 사양일 수 있다. 백업 램프를 예로 들면, 커버들은 모두 적색이지만 상이한 재료들 및 두께들을 가질 수 있다. 백색 조명이 백업 램프에 의해 제공될 수 있는 것이 추가로 요구될 수 있다. 따라서, 제1 이미터에 의해 방출된 청색 광 및 제2 이미터로부터의 인광체 변환 녹색 광은 적색 커버를 통해 투과하여 백색 컬러 지점의 특정 법적 규제를 만족하는 백색 조명을 렌더링할 수 있다. 실시예들에서, 제3 이미터(포함된 경우)는 청색 LED 또는 녹색 이미터 인광체에 의해 커버되는 청색 LED일 수 있다.
제1 이미터, 제2 이미터 및 제3 이미터는 패키징된 LED 또는 칩-온-보드(CoB) LED일 수 있다. 따라서, LED 칩(다이)은 특히, LED 칩들을 기판 상에 장착하는 CoB 기술들에 의해 패키지에 캡슐화될 수 있다.
실시예들에서, 커버는 투명하거나 또는 적어도 부분적으로 투명할 수 있다. 커버는 또한 렌즈 또는 프리즘 플레이트와 같은, 광-지향 특성들을 가질 수 있지만, 필수 사항은 아니다. 실시예들에서, 커버들은 광 지향 기능들을 갖지 않을 수 있다.
요약하면, 본원에서 설명하는 실시예들에 따르면, 상이한 컬러들을 방출하는 이미터들을 가진, 멀티 칩 LED들과 같은, 멀티-이미터들을 가진 자동차 후방 조명들은 커버를 통한 투과 후 특정 컬러 목표를 각각 만족하는 출력 조명들을 제공할 수 있다. 상이한 컬러들을 가진 별개의 이미터들의 사용에 의해, 자동차 후방 조명에서 이미터들의 동일한 구성이 커버의 특성들의 변화들을 위해 적용될 수 있다. 이는 별개의 이미터들에 제공되는 구동 전류들을 독립적으로 적응시킴으로써 달성될 수 있다. 따라서, 각각의 자동차 제조업체에 대해 새로운 제품을 구성하는 반복작업이 더 이상 필요하지 않을 수 있으며, 상이한 사양들의 커버에 의한 자동차 제조들의 경우에, 후방 조명에서의 균일한 외관이 효과적으로 달성될 수 있다.
도 6은 컬러 좌표 사양을 만족하는 자동차 후방 조명들을 구현하는 예시적인 방법의 흐름도이다. 도 6에 예시된 예에서, 본 방법은 제1 구동 전류로 제1 자동차 후방 조명을 구동하는 단계(602)를 포함한다. 실시예들에서, 제1 전류는 제1 출력 광이 제1 커버를 통해 투과되도록 제1 구동 장치를 이용하여 제1 크기를 가질 수 있다. 제1 커버 또는 제1 자동차 후방 조명의 적어도 하나의 광학 컴포넌트 중 적어도 하나는 제1 복수의 특성들을 포함할 수 있다. 본 방법은 또한 제2 구동 전류로 제2 자동차 후방 조명을 구동하는 단계(604)를 포함할 수 있다. 실시예들에서, 제2 전류는 제2 출력 광이 제2 커버를 통해 투과되도록 제2 구동 장치를 이용하여 제2 크기를 가질 수 있다. 제2 커버 또는 제2 자동차 후방 조명의 적어도 하나의 광학 컴포넌트 중 적어도 하나는 제2 복수의 특성들을 포함할 수 있다. 제1 복수의 특성들 중 적어도 하나는 제2 복수의 특성들과는 상이할 수 있다. 본 방법은 예를 들어, 제1 출력 광 및 제2 출력 광이 컬러 좌표 사양을 만족하도록, 제1 구동 전류의 크기 또는 제2 구동 전류의 크기 중 적어도 하나를 적응시키는 단계(606)를 더 포함할 수 있다.
도 7은 본원에서 설명되는 실시예들 및 예들 중 하나 이상을 포함할 수 있는 예시적인 차량 헤드램프 시스템(700)의 다이어그램이다. 도 7에 예시된 예시적인 차량 헤드램프 시스템(700)은 전력 라인들(702), 데이터 버스(704), 입력 필터 및 보호 모듈(706), 버스 트랜시버(708), 센서 모듈(710), LED 직류 대 직류(DC/DC) 모듈(712), 로직 LDO(low-dropout) 모듈(714), 마이크로-제어기(716) 및 능동 헤드 램프(718)를 포함한다.
전력 라인들(702)은 차량으로부터 전력을 수신하는 입력들을 가질 수 있으며, 데이터 버스(704)는 차량과 차량 헤드램프 시스템(700) 사이에 데이터가 교환될 수 있는 입력들/출력들을 가질 수 있다. 예를 들어, 차량 헤드램프 시스템(700)은 방향 지시등을 켜거나 또는 헤드램프들을 켜라는 지시들과 같은, 차량의 다른 위치들로부터의 지시들을 수신할 수 있으며, 원할 경우, 차량의 다른 위치들로 피드백을 전송할 수 있다. 센서 모듈(710)은 데이터 버스(704)에 통신가능하게 커플링될 수 있으며, 추가적인 데이터를 차량 헤드램프 시스템(700) 또는 예를 들어, 환경 조건들(예를 들어, 시간, 비, 안개, 또는 주변 광 레벨들), 차량 상태(예를 들어, 주차, 이동 중, 이동 속도, 또는 이동 방향), 및 다른 오브젝트들(예를 들어, 차량들 또는 보행자들)의 존재/위치에 관련된 차량의 다른 위치들에 제공할 수 있다. 차량 데이터 버스에 통신가능하게 커플링된 임의의 차량 제어기와 분리된 헤드램프 제어기가 또한 차량 헤드램프 시스템(700)에 포함될 수 있다. 도 7에서, 헤드램프 제어기는 마이크로-제어기(μc)(716)와 같은, 마이크로-제어기일 수 있다. 마이크로-제어기(716)는 데이터 버스(704)에 통신가능하게 커플링될 수 있다.
입력 필터 및 보호 모듈(706)은 전력 라인들(702)에 전기적으로 커플링될 수 있으며, 예를 들어, 전도성 방출들을 감소시키고 전력 여유도를 제공하기 위해 다양한 필터들을 지원할 수 있다. 추가적으로, 입력 필터 및 보호 모듈(706)은 정전기 방전(ESD) 보호, 부하-덤프 보호, 교류 발전기 필드 감쇠 보호, 및/또는 역극성 보호를 제공할 수 있다.
LED DC/DC 모듈(712)은 필터링된 전력을 수신하고 능동 헤드램프(718)에서 LED 어레이 내 전력 LED들에 구동 전류를 제공하기 위해 입력 필터 및 보호 모듈(706)과 능동 헤드램프(718) 사이에 커플링될 수 있다. LED DC/DC 모듈(712)은 대략 13.2 볼트의 공칭 전압으로 7볼트와 18 볼트 사이의 입력 전압 및 (예를 들어, 부하, 온도 또는 다른 인자들로 인한 인자 또는 로컬 교정 및 동작 조건 조정들에 의해 결정되는) LED 어레이에 대한 최대 전압보다 약간(예를 들어, 0.3 볼트) 더 높을 수 있는 출력 전압을 가질 수 있다.
로직 LDO 모듈(714)은 필터링된 전력을 수신하기 위해 입력 필터 및 보호 모듈(706)에 커플링될 수 있다. 로직 LDO 모듈(714)은 또한 마이크로-제어기(716) 및/또는 CMOS 로직과 같은, 능동 헤드램프(718) 내 전자기기에 전력을 제공하기 위해 마이크로-제어기(716) 및 능동 헤드램프(718)에 커플링될 수 있다.
버스 트랜시버(708)는 예를 들어, 범용 비동기적 수신기 송신기(UART) 또는 직렬 주변장치 인터페이스(SPI) 인터페이스를 가질 수 있으며, 마이크로-제어기(716)에 커플링될 수 있다. 마이크로-제어기(716)는 센서 모듈(710)로부터의 데이터에 기초하여, 또는 포함하여, 차량 입력을 번역할 수 있다. 번역된 차량 입력은 능동 헤드램프(718) 내 이미지 버퍼로 전송 가능한 비디오 신호를 포함할 수 있다. 게다가, 마이크로-제어기(716)는 디폴트 이미지 프레임들을 로드하고 시동 동안 개방/단락 픽셀들을 테스트할 수 있다. 실시예들에서, SPI 인터페이스는 CMOS 내 이미지 버퍼를 로드할 수 있다. 이미지 프레임들은 전체 프레임, 차동 또는 부분 프레임들일 수 있다. 마이크로-제어기(716)의 다른 특징들은 다이 온도 뿐만 아니라, 로직 LDO 출력을 포함하는, CMOS 상태의 제어 인터페이스 모니터링을 포함할 수 있다. 실시예들에서, LED DC/DC 출력은 헤드룸을 최소화하기 위해 동적으로 제어될 수 있다. 이미지 프레임 데이터를 제공하는 것 외에도, 사이드 마커 또는 방향 지시등과 함께 상보적인 사용, 및/또는 주간 주행등의 활성화와 같은, 다른 헤드램프 기능들이 또한 제어될 수 있다.
도 8은 다른 예시적인 차량 헤드램프 시스템(200)의 다이어그램이다. 도 8에 예시된 예시적인 차량 헤드램프 시스템(800)은 애플리케이션 플랫폼(802), 2개의 LED 조명 시스템들(806 및 808), 및 2차 광학계(810 및 812)를 포함한다.
LED 조명 시스템(808)은 (도 8에서 화살표 814a와 화살표 814b 사이에 나타낸) 광 빔들(814)을 방출할 수 있다. LED 조명 시스템(806)은 (도 8에서 화살표 816a와 화살표 816b 사이에 나타낸) 광 빔들(816)을 방출할 수 있다. 도 8에 나타낸 실시예에서, 2차 광학계(810)는 LED 조명 시스템(808)에 인접하며, LED 조명 시스템(808)으로부터 방출된 광은 2차 광학계(810)를 통과한다. 이와 유사하게, 2차 광학계(812)는 LED 조명 시스템(206)에 인접하며, LED 조명 시스템(806)으로부터 방출된 광은 2차 광학계(812)를 통과한다. 대안적인 실시예들에서, 2차 광학계(810/812)가 차량 헤드램프 시스템에 제공되지 않는다.
포함된 경우, 2차 광학계(810/812)는 하나 이상의 광 가이드들일 수 있거나 또는 포함할 수 있다. 하나 이상의 광 가이드들은 에지 광들일 수 있거나 또는 광 가이드의 내부 에지를 정의하는 내부 개구를 가질 수 있다. LED 조명 시스템들(208 및 206)은 이들이 하나 이상의 광 가이드들의 내부 에지(내부 개구 광 가이드) 또는 외부 에지(에지 광들 광 가이드)에 광을 주입하도록 하나 이상의 광 가이드들의 내부 개구들에 삽입될 수 있다. 실시예들에서, 하나 이상의 광 가이드들은 LED 조명 시스템들(808 및 806)에 의해 방출되는 광을 예를 들어, 기울기, 모따기 분포, 좁은 분포, 넓은 분포, 또는 각도 분포와 같은, 원하는 방식으로 형상화할 수 있다.
애플리케이션 플랫폼(802)은 전력 및/또는 데이터를 도 7의 전력 라인들(702) 및 데이터 버스(704)의 하나 이상 또는 일부를 포함할 수 있는 라인들(804)을 통해서 LED 조명 시스템들(806 및/또는 808)에 제공할 수 있다. (차량 헤드램프 시스템(800)의 센서들 또는 다른 추가적인 센서들일 수 있는) 하나 이상의 센서들은 애플리케이션 플랫폼(802)의 하우징 내부 또는 외부에 있을 수 있다. 대안적으로, 또는 추가적으로, 도 7의 예시적인 차량 헤드램프 시스템(700)에 나타낸 바와 같이, 각각의 LED 조명 시스템(808 및 806)은 자체 센서 모듈, 접속성 및 제어 모듈, 전력 모듈, 및/또는 LED 어레이를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 차량 헤드램프 시스템(800)은 LED들이 조종 가능한 광을 제공하도록 선택적으로 활성화될 수 있는 조종 가능한 광 빔들을 갖는 자동차를 나타낼 수 있다. 예를 들어, LED들 또는 이미터들의 어레이가 형상 또는 패턴을 정의 또는 투사하거나, 또는 단지 차도의 선택된 섹션들만을 조명하는데 이용될 수 있다. 예시적인 실시예에서, LED 조명 시스템들(806 및 808) 내 적외선 카메라들 또는 검출기 픽셀들은 조명을 필요로 하는 장면(예를 들어, 차도 또는 횡단보도)의 부분들을 식별하는 (예를 들어, 도 7의 센서 모듈(710)의 센서들과 유사한) 센서들일 수 있다.
실시예들을 자세하게 설명하였지만, 본 설명이 주어지면, 본 발명의 개념의 사상으로부터 일탈함이 없이 본원에서 설명하는 실시예들에 대해 변경들이 이루어질 수 있음을 통상의 기술자들은 명백히 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 예시 및 설명된 특정 실시예들에 제한되게 하려는 것이 아니다.

Claims (18)

  1. 자동차 후방 조명으로서,
    커버를 통해 제1 광을 방출하도록 구성된 제1 이미터;
    상기 제1 광, 및 상기 제1 광과는 상이한 제2 광을 포함하는 출력 광이 상기 커버를 통해 방출되도록 상기 커버를 통해 상기 제2 광을 방출하도록 구성된 제2 이미터; 및
    제1 구동 전류를 상기 제1 이미터에, 그리고 제2 구동 전류를 상기 제2 이미터에 제공하도록 구성된 구동 장치
    를 포함하며, 상기 구동 장치는 상기 커버의 적어도 하나의 특성 또는 상기 자동차 후방 조명의 하나의 광학 컴포넌트 및 상기 출력 광에 대한 사전-정의된 컬러 좌표 사양 중 적어도 하나에 기초하여 상기 제1 구동 전류 및 상기 제2 구동 전류의 크기를 적응시키도록 구성되는, 자동차 후방 조명.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동 장치는 상기 제1 이미터 및 상기 제2 이미터 각각을 위한 별개의 드라이버를 포함하는, 자동차 후방 조명.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이미터 및 상기 제2 이미터 각각을 위한 상기 별개의 드라이버는 구동 전류를 서로 독립적으로 제공하도록 구성되는, 자동차 후방 조명.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동 장치는 상기 제1 이미터 및 상기 제2 이미터 둘 모두를 위한 단일 드라이버를 포함하는, 자동차 후방 조명.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 커버의 적어도 하나의 특성은 상기 커버의 두께를 포함하는, 자동차 후방 조명.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 커버의 적어도 하나의 특성은 상기 커버의 재료를 포함하는, 자동차 후방 조명.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 이미터 및 상기 제2 이미터 근처에서 주변 온도를 감지하도록 구성된 적어도 하나의 온도 센서를 더 포함하며, 상기 구동 장치는 상기 적어도 하나의 온도 센서에 의해 감지된 상기 주변 온도에 기초하여 상기 제1 구동 전류 및 상기 제2 구동 전류의 크기를 적응시키도록 추가로 구성되는, 자동차 후방 조명.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 출력 광이 상기 커버를 통해 방출되는, 상기 제1 광, 상기 제2 광, 및 상기 제1 광 또는 상기 제2 광 중 적어도 하나와는 상이한 제3 광을 포함하도록 상기 제3 광을 방출하도록 구성된 제3 이미터를 더 포함하며, 상기 구동 장치는 제3 구동 전류를 상기 제3 이미터에 제공하도록 추가로 구성되는, 자동차 후방 조명.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구동 장치는 상기 제1 이미터, 상기 제2 이미터 및 상기 제3 이미터 각각을 위한 별개의 드라이버를 더 포함하는, 자동차 후방 조명.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 구동 장치는 상기 제1 이미터, 상기 제2 이미터 및 상기 제3 이미터 모두를 위한 단일 드라이버를 더 포함하는, 자동차 후방 조명.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제3 이미터는 청색 LED 또는 녹색 방출 인광체에 의해 커버되는 청색 LED 중 하나인, 자동차 후방 조명.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제1 이미터, 상기 제2 이미터 및 상기 제3 이미터는 단일 멀티-컬러 패키징된 LED 또는 단일 멀티-컬러 칩-온-보드 LED 중 하나인, 자동차 후방 조명.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 커버는 적색이며,
    상기 제1 이미터는 청색 발광 다이오드(LED)이고,
    상기 제2 이미터는 녹색 방출 인광체에 의해 커버되는 청색 LED이며,
    상기 컬러 좌표 사양은 백색 컬러 지점의 컬러 좌표 사양인, 자동차 후방 조명.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 커버는 적어도 부분적으로 투명한, 자동차 후방 조명.
  15. 컬러 좌표 사양을 만족하는 자동차 후방 조명들을 구현하기 위한 방법으로서,
    제1 출력 광이 제1 커버를 통해 투과되도록 제1 구동 장치를 이용하여 제1 크기를 갖는 제1 구동 전류로 제1 자동차 후방 조명을 구동하는 단계 - 상기 제1 커버 또는 상기 제1 자동차 후방 조명의 적어도 하나의 광학 컴포넌트 중 적어도 하나는 제1 복수의 특성들을 포함함 -;
    제2 출력 광이 제2 커버를 통해 투과되도록 제2 구동 장치를 이용하여 제2 크기를 갖는 제2 구동 전류로 제2 자동차 후방 조명을 구동하는 단계 - 상기 제2 커버 또는 상기 제2 자동차 후방 조명의 적어도 하나의 광학 컴포넌트 중 적어도 하나는 제2 복수의 특성들을 포함하며, 상기 제1 복수의 특성들 중 적어도 하나는 상기 제2 복수의 특성들과는 상이함 -; 및
    상기 제1 출력 광 및 상기 제2 출력 광이 상기 컬러 좌표 사양을 만족하도록 상기 제1 구동 전류의 크기 또는 상기 제2 구동 전류의 크기 중 적어도 하나를 적응시키는 단계
    를 포함하는, 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 자동차 후방 조명 및 상기 제2 자동차 후방 조명 근처에서 주변 온도를 감지하는 단계를 더 포함하며, 상기 제1 구동 전류의 크기 또는 상기 제2 구동 전류의 크기 중 적어도 하나를 적응시키는 단계는 상기 감지된 주변 온도에 적어도 부분적으로 기초하는, 방법.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 제1 구동 장치 및 상기 제2 구동 장치는 동일한, 방법.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제1 복수의 특성들 및 상기 제2 복수의 특성들은 상기 제1 커버의 두께, 상기 제2 커버의 두께, 상기 제1 커버의 재료 또는 상기 제2 커버의 재료 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
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