KR20230047778A - 모빌리티의 조명 장치 - Google Patents

모빌리티의 조명 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230047778A
KR20230047778A KR1020210131032A KR20210131032A KR20230047778A KR 20230047778 A KR20230047778 A KR 20230047778A KR 1020210131032 A KR1020210131032 A KR 1020210131032A KR 20210131032 A KR20210131032 A KR 20210131032A KR 20230047778 A KR20230047778 A KR 20230047778A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
incident
polarized light
mobility
lighting device
Prior art date
Application number
KR1020210131032A
Other languages
English (en)
Inventor
심준보
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020210131032A priority Critical patent/KR20230047778A/ko
Publication of KR20230047778A publication Critical patent/KR20230047778A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/285—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S41/24-F21S41/28
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0047—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source
    • G02B19/0061—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a light source the light source comprising a LED
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/09—Beam shaping, e.g. changing the cross-sectional area, not otherwise provided for
    • G02B27/0938—Using specific optical elements
    • G02B27/095—Refractive optical elements
    • G02B27/0955—Lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/288—Filters employing polarising elements, e.g. Lyot or Solc filters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/13—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region

Abstract

본 발명에서는 노면이 젖은 상태에서, 노면에 조사되는 빛이 p편광 빛만 필터링되어 조사되고, 물에 반사되는 s편광 빛은 노면에 투영되지 않음에 따라, 물에 의한 빛 반사가 최소화된다. 이로 인해, 상대 운전자의 눈부심이 방지되어 모빌리티 간의 안정성이 확보되고, 균일한 파형의 빛이 조사됨에 따라 점등 필링이 향상되는 모빌리티의 조명 장치가 소개된다.

Description

모빌리티의 조명 장치 {LIGHTING APPARATUS FOR MOBILITY}
본 발명은 노면에 조사되는 빛에 의한 눈부심이 방지되도록 하는 모빌리티의 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모빌리티는 야간 주행 시에 주행 방향의 사물을 잘 볼 수 있도록 하기 위한 용도 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 모빌리티의 주행 상태를 알리기 위한 용도의 등화장치를 구비한다. 전조등이라고도 하는 램프는 모빌리티가 진행하는 전방의 진로를 비추는 기능을 하는 조명등이다.
이러한 램프는 헤드램프, 안개등, 방향지시등, 브레이크등, 후진등으로 분류되어 각각 노면에 대해 빛을 조사하는 방향이 다르게 설정되며, 일반적인 주행상황에서는 헤드램프를 통해 로우빔을 조사하고, 특별한 상황에서 하이빔을 조사하게 된다.
한편, 헤드램프에서 조사되는 빛은 노면에 입사시, 거친 표면의 특성에 따라 램버시안 반사가 발생되어 모든 방향으로 비슷한 세기의 반사광을 발생시킨다. 이러한 반사광의 일부는 운전자뿐만 아니라 상대 운전자에게 전달되어, 노면을 확인할 수 있도록 한다.
그러나 노면이 젖어 있을 경우, 헤드램프에서 조사되는 빛이 매끄러운 수표면에 입사되면서, 대부분의 빛이 반사된다. 이는, 주변 운전자에게 눈부심을 발생시키게 되고, 눈부심에 의한 시각적 제한에 의해 사고 위험이 발생되는 문제가 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1907372 B (2018.10.05.)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 노면이 젖은 상태에서, 노면에 조사되는 빛이 노면에 고인 물에 의해 반사되어 상대 운전자에게 눈부심이 발생되지 않도록 하는 모빌리티의 조명 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모빌리티의 조명 장치는 빛을 조사하는 광원; 집광렌즈를 통과한 빛이 입사되도록 배치되고, 입사된 빛 중 어느 하나의 편광 빛은 투과되어 조사방향으로 이동되며, 다른 파장방향의 편광 빛은 반사되어 다른 파장방향으로 이동되도록 구성된 편광필터; 및 편광필터를 통해 반사되어 이동된 편광 빛이 입사되도록 배치되고, 입사된 편광 빛을 반사시켜 편광필터를 투과하는 편광 빛과 동일 파장방향의 편광 빛으로 변환시킨 후 변환된 편광 빛이 조사방향으로 출사되도록 형성된 복합 프리즘;을 포함한다.
광원에서 조사된 빛이 입사되도록 배치되고, 입사된 빛이 초점을 가지고 집광되도록 하는 집광렌즈;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
집광렌즈는 광원에서 조사된 빛이 입사되고 입사된 빛을 방출시키는 입사부와, 입사부에서 방출된 빛을 전반사시키는 반사부와, 입사부 및 반사부를 통해 이동되는 빛을 집광시키는 출사부로 형성된 것을 특징으로 한다.
입사부는 입사된 빛을 굴절시켜 직진성을 가지고 출사부로 이동되도록 하는 제1입사면과, 입사된 빛이 투과되어 반사부로 이동되도록 하는 제2입사면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
반사부는 입사부에서 출사부까지 포물선 형상을 이루도록 형성된 것을 특징으로 한다.
출사부는 수직 단면이 중심을 향해 굴곡지게 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
편광필터는 광원에서 조사된 빛 중 p편광 빛은 투과되도록 하고, s편광 빛은 반사되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
복합 프리즘은 편광필터에서 반사된 편광 빛이 입사되는 광입사부와, 광입사부를 통과한 편광 빛을 반사시켜 편광 빛의 파장방향을 변환시키는 제1광반사부와, 제1광반사부에서 반사된 편광 빛을 조사방향으로 반사시키는 제2광반사부와, 제2광반사부에서 반사된 빛이 외부에 조사되도록 하는 광출사부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
편광필터는 반사되는 편광 빛이 광원에서 조사된 빛의 광축에 대해 수직한 방향으로 이동되도록 배치되고, 복합 프리즘의 제1광반사부는 입사된 편광 빛의 파장방향과 직교하는 방향으로 편광 빛이 반사되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
광입사부는 편광필터에 반사된 편광 빛이 집광되도록 형성되되 편광 빛이 집광됨에 따른 초점의 위치가 제1광반사부에 반사되어 제1광반사부와 이격되게 위치되도록 형성된 것을 특징으로 한다.
복합프리즘에는 제1광반사부와 제2광반사부 사이에서 제1광반사부에 반사된 편광 빛의 초점의 위치에 포켓쉴드가 형성되어 편광 빛에 컷오프라인이 형성된 것을 특징으로 한다.
포켓쉴드는 복합프리즘 내에서 빈공간으로 구성되거나, 또는 굴절률이 낮은 매질로 구성된 것을 특징으로 한다.
광출사부는 제2광반사부를 통해 반사되어 입사된 편광 빛이 정렬되어 외부에 조사되도록 비구면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
편광필터를 투과한 편광 빛의 초점에는 편광 빛의 컷오프라인을 형성하는 차단쉴드;가 더 포함된 것을 특징으로 한다.
편광필터를 투과한 편광 빛이 입사되도록 배치되어 입사된 편광 빛이 정렬되어 외부에 조사되도록 비구면으로 이루어진 출사렌즈;가 더 포함된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 모빌리티의 조명 장치는 노면이 젖은 상태에서, 노면에 조사되는 빛이 p편광 빛만 필터링되어 조사되고, 물에 반사되는 s편광 빛은 노면에 투영되지 않음에 따라, 물에 의한 빛 반사가 최소화된다. 이로 인해, 상대 운전자의 눈부심이 방지되어 모빌리티 간의 안정성이 확보되고, 균일한 파형의 빛이 조사됨에 따라 점등 필링이 향상된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모빌리티의 조명 장치를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 모빌리티의 조명 장치를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 복합 프리즘을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 집광렌즈를 나타낸 도면.
도 5는 도 4에 도시된 집광렌즈를 나타낸 도면.
도 6은 도 5에 도시된 집광렌즈의 A-A'에 따른 수평 단면도.
도 7은 도 5에 도시된 집광렌즈의 B-B'에 따른 수직 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 복합 프리즘의 편광 빛 이동을 나타낸 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모빌리티의 조명 장치에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모빌리티의 조명 장치를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 모빌리티의 조명 장치를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 복합 프리즘을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 집광렌즈를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 4에 도시된 집광렌즈를 나타낸 도면이고, 도 6은 도 4에 도시된 집광렌즈의 A-A'에 따른 수평 단면도이며, 도 7은 도 4에 도시된 집광렌즈의 B-B'에 따른 수직 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 복합 프리즘의 편광 빛 이동을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 모빌리티의 조명 장치는 도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 빛을 조사하는 광원(100); 광원(100)에서 조사된 빛이 입사되도록 배치되고, 입사된 빛이 초점을 가지고 집광되도록 하는 집광렌즈(200); 집광렌즈(200)를 통과한 빛이 입사되도록 배치되고, 입사된 빛 중 어느 하나의 편광 빛은 투과되어 조사방향으로 초점을 가지고 집광되며, 다른 방향의 편광 빛은 반사되어 초점을 가지고 집광되도록 구성된 편광필터(300); 및 편광필터(300)를 통해 반사되어 이동된 편광 빛이 입사되도록 배치되고, 입사된 편광 빛을 반사시켜 편광필터(300)를 투과하는 편광 빛과 동일 파장방향의 편광 빛으로 변환시킨 후 변환된 편광 빛이 조사방향으로 출사되도록 형성된 복합 프리즘(400);을 포함한다.
이처럼, 본 발명은 하나의 광원(100)에서 조사된 빛이 편광필터(300)에 의해 서로 다른 방향의 편광 빛으로 필터링되고, 필터링된 편광 빛 중 하나의 편광 빛은 조사방향으로 이동되고, 다른 방향의 편광 빛은 복합 프리즘(400)에서 파장방향이 전환된 후 조사방향으로 이동된다. 이로 인해, 광원(100)에서 조사된 빛은 최종적으로 출사시 동일 방향의 편광 빛으로 출사된다.
여기서, 광원(100)은 LED로 구성될 수 있다.
이러한 광원(100)에서 조사된 빛은 집광렌즈(200)에 입사되고, 집광렌즈(200)를 통해 빛이 초점을 가지고 집광됨으로써, 노면에 대해 빛을 조사하고자 하는 위치에 빛을 정확히 조사할 수 있다. 또한, 집광렌즈(200)에 의해 광원(100)에서 조사된 빛이 집광되어 조명 패턴의 형성에 유리하다.
이렇게, 집광렌즈(200)를 통과한 빛은 편광필터(300)에 입사된다. 여기서, 편광필터(300)는 빛을 편광방향에 따라 투과 또는 반사하도록 구성됨으로써, 특정 방향의 편광 빛은 투과되도록 하고, 다른 방향의 편광 빛은 반사시켜 복합 프리즘(400)에 이동되도록 한다. 이러한 편광필터(300)는 이색성 물질을 염착시킨 PVA(Poly Vinyl Alcoho) 필름(편광소자)을 중심으로 편광소자의 보호체의 역할을 하는 TAC(Tri-acetate cellulose) 필름이 편광소자의 양면으로 접합된 형태인 TAC-PVA-TAC의 3층 구조로 이루어질 수 있다. 여기서, TAC 필름의 표면에는 요구 특성에 따라 산란, 경도강화, 반사 등의 특성을 가지는 표면코팅 처리가 추가될 수 있다.
이에 따라, 편광필터(300)를 통과한 특정 방향의 편광 빛은 집광렌즈(200)를 투과함에 따라 초점을 가지고 집광되면서 외부로 조사되고, 다른 방향의 편광 빛은 반사되어 복합 프리즘(400)으로 이동된다.
복합 프리즘(400)은 편광필터(300)를 통해 반사되어 이동된 편광 빛이 입사되도록 배치되고, 입사된 편광 빛을 반사시켜 편광필터(300)를 투과하는 편광 빛과 동일 파장방향의 편광 빛으로 변환시킨 후 변환된 편광 빛이 조사방향으로 출사되도록 형성된다.
즉, 복합 프리즘(400)은 입사된 편광 빛의 이동방향 전환을 통해 빛의 편광상태가 변환되도록 구성되는 것으로서, 편광필터(300)에 반사되어 이동되는 편광 빛이 복합 프리즘(400)에 입사시 내부에서 편광 빛이 반사되어 이동방향이 전환됨에 따라 편광필터(300)를 투과하는 편광 빛과 동일파장의 편광 빛으로 변환된다.
또한, 복합 프리즘(400)은 입사된 편광 빛의 파장방향을 변환시키고, 변환된 편광 빛을 재차 반사시켜 변환된 편광 빛이 조사방향으로 이동되도록 한다. 이러한 복합 프리즘(400)은 편광 빛의 입사 또는 편광 빛의 출사시, 편광 빛이 집광되면서 이동되도록 형성되어, 정해진 경로로 빛이 정확히 이동될 수 있고, 편광 빛이 집광됨에 따른 초점을 이용하여 컷오프라인의 형성이 유리하다. 여기서, 조사방향은 노면에 빛이 조사되어야 하는 위치로서, 복합 프리즘(400)을 통해 출사되는 편광 빛은 편광필터(300)를 투과한 편광 빛과 동일 경로인 조사방향으로 이동되어 조명 패턴을 형성할 수 있다.
이에 따라, 젖은 노면에 빛 조사시, 물에 의해 반사되지 않는 특정 파장방향의 편광 빛만 노면에 투영됨으로써, 물에 의한 빛 반사를 최소화할 수 있고, 동일한 파장방향의 빛이 조사됨에 따라 점등 필링이 향상된다.
상술한 본 발명에 대해서 구체적으로 설명하면, 도 4 내지 5에 도시된 바와 같이, 집광렌즈(200)는 광원(100)에서 조사된 빛이 입사되고 입사된 빛을 방출시키는 입사부(210)와, 입사부(210)에서 방출된 빛을 전반사시키는 반사부(220)와, 입사부(210) 및 반사부를 통해 이동되는 빛을 집광시키는 출사부(230)로 형성된다.
이렇게, 집광렌즈(200)는 입사부(210), 반사부(220), 출사부(230)로 이루어지며, 입사부(210)를 통해 입사된 빛이 내부에서 방출되어 반사부(220) 및 출사부(230)로 이동되고, 반사부(220)로 이동된 빛은 전반사되어 직진성을 가지고 출사부(230)로 이동된다.
상세하게, 입사부(210)는 입사된 빛을 굴절시켜 직진성을 가지고 출사부(230)로 이동되도록 하는 제1입사면(211)과, 입사된 빛이 투과되어 반사부(220)로 이동되도록 하는 제2입사면(212)으로 이루어진다.
즉, 입사부(210)는 광원(100)에서 조사된 빛의 광축에 배치되는 제1입사면(211)과 제1입사면(211)에서 테두리에 연장된 제2입사면(212)으로 구성된다.
여기서, 제1입사면(211)의 경우 비구면 형상으로 형성되어 입사된 빛을 굴절시켜 직진성을 가지고 출사부(230)로 이동되도록 한다. 이로 인해, 도 2에서 볼 수 있듯이, 입사부(210)의 제1입사면(211)에 입사된 빛은 제1입사면(211)이 가지는 비구면 형상에 의해 굴절되어 직진된다.
또한, 제2입사면(212)의 경우 원형의 형태로 굴곡지게 연장되어, 광원(100)에서 조사된 빛의 입사시 빛이 투과되어 반사부(220)로 이동된다. 도 6에서 볼 수 있듯이, 제2입사면(212)은 광원(100)을 초점으로 하는 원형면 형상으로 형성될 수 있다. 이처럼, 제2입사면(212)은 광원을 초점으로 하는 원형면 형상을 이룸에 따라 광원(100)에서 조사된 빛의 이동방향에 수직하여, 빛의 이동방향에 영향이 발생되지 않는다. 이로 인해, 입사부(210)의 제2입사면(212)에 입사된 빛은 제2입사면(212)의 형태에 의해 전반사가 발생되지 않고 직진되면서 반사부(220)로 이동된다.
반사부(220)는 수평 단면이 입사부(210)에서 출사부(230)까지 광원을 초점으로 하는 포물선 형상을 이루도록 형성된다.
이렇게, 반사부(220)는 수평 단면이 광원을 초점으로 하여 포물선을 그리며 연장됨에 따라 입사부(210)의 제2입사면(212)을 통해 방출된 빛이 반사부(220)에 입사시 직진성을 가지고 출사부(230)를 향해 이동될 수 있다.
또한, 반사부(220)는 수직 단면이 광원(100)을 하나의 초점으로 하는 타원형의 일부 형상을 이루도록 형성된다.
즉, 반사부(200)는 수직 단면의 경우 광원(100)을 하나의 초점으로 하고 다른 하나의 초점을 가지는 타원형에서, 광원(100)을 초점으로 하는 타원 형상의 일부 형상을 이루도록 형성됨으로써, 입사부(210)의 제2입사면(212)을 통해 방출된 빛이 반사부(220)에 입사시 다른 하나의 초점을 향해 이동될 수 있다.
이로 인해, 광원에서 방출된 빛은 반사부(220)에 반사시, 선형 패턴으로 빛이 방출될 수 있다.
출사부(230)는 수직 단면이 중심을 향해 굴곡지게 돌출되도록 형성된다. 도 6 내지 7에서 볼 수 있듯이, 출사부(230)는 비구면 형상으로 형성됨에 따라 입사부(210) 및 반사부(220)를 통해 이동되는 빛이 정렬되어 직진성을 가지고 출사된다.
이처럼, 본 발명의 일실시예에 따른 집광렌즈(200)는 광원(100)에서 조사된 빛이 입사부(210)에 입사시, 일부 빛이 제1입사면(211)을 통해 굴절되어 출사부(230)를 향해 이동되고, 나머지 빛이 제2입사면(212)을 투과 및 굴절하여 반사부(220)에 이동된다. 여기서, 제2입사면(212)을 통해 방출된 빛은 반사부(220)를 통해 전반사되어 출사부(230)를 향해 이동된다. 이렇게, 출사부(230)를 향해 직진성을 가지고 이동되는 빛은 출사부(230)를 투과시 정렬되어 선상으로 연장되는 평행광에 근사하도록 조사된다.
이로 인해, 본 발명은 하기 설명할 빛 패턴의 컷오프라인 형성에 용이하며, 정확한 빛 패턴을 형성할 수 있고, 광량을 확보할 수 있다.
한편, 편광필터(300)는 광원(100)에서 조사된 빛 중 p편광 빛은 투과되도록 하고, s편광 빛은 반사되도록 구성된다.
또한, 복합 프리즘(400)은 편광필터(300)를 통해 반사된 s편광 빛의 입사시, s편광 빛이 p편광 빛으로 변환되도록 구성된다.
즉, 광원(100)에서 조사된 빛은 편광필터(300)에 의해 서로 다른 편광 빛으로 필터링되어 p편광 빛과 s편광 빛으로 구분된다.
편광필터(300)는 광원(100)에서 조사된 빛 중 p편광 빛의 경우 투과시켜 외부에 조사되도록 하고, s편광 빛의 경우 반사시켜 복합 프리즘(400)에 이동되도록 함으로써, 복합 프리즘(400) 내부에서 s편광 빛이 p편광 빛으로 전환되도록 한다.
여기서, 복합 프리즘(400)은 s편광 빛을 p편광 빛으로 변환하도록 구성됨으로써, s편광 빛의 입사시 내부에서 p편광 빛으로 변환되어 편광필터(300)에 의해 필터링된 p편광 빛과 동일 파장방향을 가지는 p편광 빛으로 출사된다.
이처럼, 광원(100)에서 조사된 빛은 편광필터(300)에 의해 p편광 빛과 s편광 빛으로 필터링되고, p편광 빛은 외부에 그대로 조사되며, s편광 빛은 복합 프리즘(400)을 통해 방향이 전환됨으로써 p편광 빛만 외부로 출사됨에 따라 물에 의한 빛 반사를 최소화할 수 있다.
이로 인해, 본 발명은 로우빔 조사시, 광원(100)에서 발생된 빛은 편광필터(300) 및 복합 프리즘(400)에 의해 필터링되어 p편광 빛만 노면에 투영됨으로써, 노면이 젖어 있더라도 p편광 빛이 물에 반사되지 않고 투과되어 물에 의한 빛반사가 발생되지 않아 주변 모빌리티에게 눈부심 발생을 최소화할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 복합 프리즘(400)은 편광필터(300)에서 반사된 편광 빛이 입사되는 광입사부(410)와, 광입사부(410)를 통과한 편광 빛을 반사시켜 편광 빛의 파장방향을 변환시키는 제1광반사부(420)와, 제1광반사부(420)에서 반사된 편광 빛을 조사방향으로 반사시키는 제2광반사부(430)와, 제2광반사부(430)에서 반사된 빛이 외부에 조사되도록 하는 광출사부(440)로 이루어진다.
이러한 복합 프리즘(400)은 광입사부(410)를 통해 입사된 편광 빛이 제1광반사부(420)에 의해 편광 빛의 파장방향이 전환된 후 제2광반사부(430)에 의해 조사방향으로 이동방향이 전환되어 광출사부(440)를 통해 외부에 조사된다.
이처럼, 본 발명에서는 편광 빛의 파장방향 변환 및 변환된 편광 빛의 이동과 더불어 하기 설명할 컷오프라인의 형성이 하나의 복합 프리즘(400)을 통해 구현됨에 따라 광학계 전체 크기가 축소되고, 조사방향에 대해 편광 빛을 제공할 수 있다.
상세하게, 편광필터(300)는 반사되는 편광 빛이 광원(100)에서 조사된 빛의 광축에 대해 수직한 방향으로 이동되도록 배치된다.
즉, 광원(100), 집광렌즈(200), 편광필터(300)는 광원(100)에서 조사되는 빛의 광축상에 나열되게 배치되고, 복합 프리즘(400)은 광원(100)에서 조사되는 빛의 광축에서 수직한 방향으로 이격되게 배치된다.
여기서, 편광필터(300)는 광원(100)에서 조사되는 빛의 광축에서 기울어지게 배치되어, 편광필터(300)에 입사되는 편광 빛은 광축에 대해 수직한 방향으로 이동됨에 따라 복합 프리즘(400)으로 이동된다.
특히, 복합 프리즘(400)의 제1광반사부(420)는 입사된 편광 빛의 파장방향과 직교하는 방향으로 편광 빛이 반사되도록 형성된다.
즉, 광원(100)에서 조사되는 빛은 편광필터(300)에 의해 p편광 빛과 s편광 빛으로 필터링되며, p편광 빛의 경우 편광필터(300)를 투과하고, s편광 빛의 경우 반사되어 복합 프리즘(400)으로 이동된다. 특히, 편광필터(300)에 반사된 s편광 빛은 복합 프리즘(400) 내부에서 제1광반사부(420)에 반사시 편광 빛의 이동방향과 함께 파장방향이 전환되어 p편광 빛이 된다.
이에 따라, 복합 프리즘(400)에서 제1광반사부(420)는 입사된 편광 빛의 파장방향과 직교하는 방향으로 형성됨으로써 제1광반사부(420)에 편광 빛의 반사시 편광 빛의 파장방향이 전환되는 것이다. 이와 더불어, 제1광반사부(420)는 입사된 편광 빛의 파장방향의 전환을 위해, 광차가 생기도록 두께가 형성되어 빛의 파장이 변형되도록 이루어질 수 있다.
한편, 복합 프리즘(400)의 제2광반사부(430)는 입사된 편광 빛의 파장 방향이 변화되지 않은 상태에서 조사방향으로 반사되어 이동되도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 복합 프리즘(400)의 광입사부(410)를 통해 입사된 편광 빛은 제1광반사부(420)에 반사시 파장방향이 전환되고, 파장방향이 전환된 편광 빛이 제2광반사부(430) 및 광출사부(440)를 통해 외부에 조사된다.
한편, 광입사부(410)는 편광필터(300)에 반사된 편광 빛이 집광되도록 형성되되 편광 빛이 집광됨에 따른 초점의 위치가 제1광반사부(420)에 반사되어 제1광반사부(420)와 이격되게 위치되도록 형성될 수 있다.
이러한 광입사부(410)는 편광필터(300)를 향해 굴곡지게 돌출되어 비구면렌즈 형상으로 형성됨으로써 편광 빛이 광입사부(410)를 통과시 초점에 집광된다. 여기서, 광입사부(410)는 편광 빛을 집광시킴에 따른 초점의 위치가 제1광반사부(420)에 반사되어 제1광반사부(420)와 이격되게 위치도록 함으로써, 해당 초점에 마련되는 포켓쉴드(450)를 통한 컷오프라인의 형성이 용이하고, 전체 크기를 축소할 수 있다.
즉, 복합 프리즘(400)에는 제1광반사부(420)와 제2광반사부(430) 사이에서 제1광반사부(420)에 반사된 편광 빛의 초점의 위치에 포켓쉴드(450)가 형성되어 편광 빛에 컷오프라인이 형성될 수 있다.
이로 인해, 복합 프리즘(400)의 입사부를 통해 입사된 편광 빛은 제1광반사부(420)에서 파장방향이 전환되고, 파장방향이 전환된 편광 빛이 포켓쉴드(450)에 의해 컷오프라인이 형성된다.
이러한 포켓쉴드(450)는 복합 프리즘(400) 내에서 빈공간으로 구성되거나, 또는 굴절률이 낮은 매질로 구성될 수 있다. 즉, 제1광반사부(420)에 반사되어 이동되는 편광 빛 중 일부는 포켓쉴드(450)에 입사시, 포켓쉴드(450)에서 굴절율의 차이에 의해 굴절되거나 산란된다. 또한, 포켓쉴드(450)는 집광렌즈(200) 및 광입사부(410)를 통해 집광되는 초점에 배치되어 포켓쉴드(450)의 형상에 따른 컷오프라인이 정확히 형성된다. 이로 인해, 복합 프리즘(400)에서 포켓쉴드(450)에 입사된 편광 빛은 산란 또는 굴절됨에 따라 최종 출사되는 편광 빛에 컷오프라인이 형성된다.
이처럼, 복합 프리즘(400)에는 편광 빛의 파장방향을 변환시키는 구조 및 편광 빛에 컷오프라인을 형성하는 구조가 모두 구비됨에 따라 복합 프리즘(400)의 구조를 간소화할 수 있다.
한편, 광출사부(440)는 제2광반사부(430)를 통해 반사되어 입사된 편광 빛이 정렬되어 외부에 조사되도록 비구면으로 이루어진다. 즉, 광출사부(440)는 비구면 렌즈로서 광출사부(440)를 통과하는 빛이 정렬되어 출사된다. 이러한 광출사부(440)는 형태 변경을 통해, 설계된 조사방향으로 빛이 투사되도록 변경 가능하다.
한편, 본 발명은 편광필터(300)를 투과한 편광 빛의 초점에는 편광 빛의 컷오프라인을 형성하는 차단쉴드(500);가 더 포함된다. 이로 인해, 광원(100)에서 조사되는 빛 중 편광필터(300)를 투과한 편광 빛은 차단쉴드(500)에 의해 컷오프라인이 형성된다.
특히, 광원(100)에서 조사된 빛은 집광렌즈(200)를 통해 초점에 집광되는데, 차단쉴드(500)의 경우 해당 초점에 배치되어 차단쉴드(500)의 형상에 따른 컷오프라인이 정확히 형성될 수 있다.
한편, 본 발명은 편광필터(300)를 투과한 편광 빛이 입사되도록 배치되어 입사된 편광 빛이 정렬되어 외부에 조사되도록 비구면으로 이루어진 출사렌즈(600);가 더 포함된다. 이처럼, 출사렌즈(600)는 비구면 렌즈로서, 출사렌즈(600)를 통과하는 편광 빛이 정렬되어 출사된다. 이러한 출사렌즈(600)는 형태 변경을 통해, 설계된 조사방향으로 빛이 투사되도록 변경 가능하다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 모빌리티의 조명 장치는 노면이 젖은 상태에서, 노면에 조사되는 빛이 p편광 빛만 필터링되어 조사되고, 물에 반사되는 s편광 빛은 노면에 투영되지 않음에 따라, 물에 의한 빛 반사가 최소화된다. 이로 인해, 상대 운전자의 눈부심이 방지되어 모빌리티 간의 안정성이 확보되고, 균일한 파형의 빛이 조사됨에 따라 점등 필링이 향상된다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100:광원 200:집광렌즈
210:입사부 211:제1입사면
212:제2입사면 220:반사부
230:출사부 300:편광필터
400:복합 프리즘 410:광입사부
420:제1광반사부 430:제2광반사부
440:광출사부 450:포켓쉴드
500:차단쉴드 600:출사렌즈

Claims (17)

  1. 빛을 조사하는 광원;
    광원에서 조사된 빛이 입사되도록 배치되고, 입사된 빛 중 어느 하나의 편광 빛은 투과되어 조사방향으로 이동되며, 다른 파장방향의 편광 빛은 반사되어 다른 파장방향으로 이동되도록 구성된 편광필터; 및
    편광필터를 통해 반사되어 이동된 편광 빛이 입사되도록 배치되고, 입사된 편광 빛을 반사시켜 편광필터를 투과하는 편광 빛과 동일 파장방향의 편광 빛으로 변환시킨 후 변환된 편광 빛이 조사방향으로 출사되도록 형성된 복합 프리즘;을 포함하는 모빌리티의 조명 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    광원에서 조사된 빛이 입사되도록 배치되고, 입사된 빛이 초점을 가지고 집광되도록 하는 집광렌즈;가 더 포함된 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    집광렌즈는 광원에서 조사된 빛이 입사되고 입사된 빛을 방출시키는 입사부와, 입사부에서 방출된 빛을 전반사시키는 반사부와, 입사부 및 반사부를 통해 이동되는 빛을 집광시키는 출사부로 형성된 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    입사부는 입사된 빛을 굴절시켜 직진성을 가지고 출사부로 이동되도록 하는 제1입사면과, 입사된 빛이 투과되어 반사부로 이동되도록 하는 제2입사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    제2입사면은 광원을 초점으로 하는 원형면 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    반사부는 수평 단면이 입사부에서 출사부까지 광원을 초점으로 하는 포물선 형상을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    반사부는 수직 단면이 광원을 하나의 초점으로 하는 타원형의 일부 형상을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  8. 청구항 3에 있어서,
    출사부는 수직 단면이 중심을 향해 굴곡지게 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    편광필터는 광원에서 조사된 빛 중 p편광 빛은 투과되도록 하고, s편광 빛은 반사되도록 구성된 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    복합 프리즘은 편광필터에서 반사된 편광 빛이 입사되는 광입사부와, 광입사부를 통과한 편광 빛을 반사시켜 편광 빛의 파장방향을 변환시키는 제1광반사부와, 제1광반사부에서 반사된 편광 빛을 조사방향으로 반사시키는 제2광반사부와, 제2광반사부에서 반사된 빛이 외부에 조사되도록 하는 광출사부로 이루어진 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    편광필터는 반사되는 편광 빛이 광원에서 조사된 빛의 광축에 대해 수직한 방향으로 이동되도록 배치되고,
    복합 프리즘의 제1광반사부는 입사된 편광 빛의 파장방향과 직교하는 방향으로 편광 빛이 반사되도록 형성된 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    광입사부는 편광필터에 반사된 편광 빛이 집광되도록 형성되되 편광 빛이 집광됨에 따른 초점의 위치가 제1광반사부에 반사되어 제1광반사부와 이격되게 위치되도록 형성된 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    복합프리즘에는 제1광반사부와 제2광반사부 사이에서 제1광반사부에 반사된 편광 빛의 초점의 위치에 포켓쉴드가 형성되어 편광 빛에 컷오프라인이 형성된 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    포켓쉴드는 복합프리즘 내에서 빈공간으로 구성되거나, 또는 굴절률이 낮은 매질로 구성된 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  15. 청구항 10에 있어서,
    광출사부는 제2광반사부를 통해 반사되어 입사된 편광 빛이 정렬되어 외부에 조사되도록 비구면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    편광필터를 투과한 편광 빛의 초점에는 편광 빛의 컷오프라인을 형성하는 차단쉴드;가 더 포함된 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
  17. 청구항 1에 있어서,
    편광필터를 투과한 편광 빛이 입사되도록 배치되어 입사된 편광 빛이 정렬되어 외부에 조사되도록 비구면으로 이루어진 출사렌즈;가 더 포함된 것을 특징으로 하는 모빌리티의 조명 장치.
KR1020210131032A 2021-10-01 2021-10-01 모빌리티의 조명 장치 KR20230047778A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210131032A KR20230047778A (ko) 2021-10-01 2021-10-01 모빌리티의 조명 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210131032A KR20230047778A (ko) 2021-10-01 2021-10-01 모빌리티의 조명 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230047778A true KR20230047778A (ko) 2023-04-10

Family

ID=85984722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210131032A KR20230047778A (ko) 2021-10-01 2021-10-01 모빌리티의 조명 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20230047778A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101907372B1 (ko) 2017-04-26 2018-10-12 현대모비스 주식회사 헤드램프 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101907372B1 (ko) 2017-04-26 2018-10-12 현대모비스 주식회사 헤드램프 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107289395B (zh) 用于发射光束的机动车辆的前照灯模块
US10107469B2 (en) Vehicular lamp, vehicular lamp control system, and vehicle including the same
JP4766698B2 (ja) 車輌用前照灯の灯具ユニット
CN109958958B (zh) 车辆用灯具
JP5361289B2 (ja) 車両用ヘッドライトの投光モジュール
JP5257665B2 (ja) 車両用前照灯ユニット及び車両用前照灯
US8070337B2 (en) Vehicle lamp
KR20210036929A (ko) 컬렉터의 조명 표면을 이미지화하는 발광 모듈
KR101491283B1 (ko) 글래어프리하이빔 구현을 위한 차량용 헤드램프
WO2015040671A1 (ja) 車載用前照灯
CN111380026B (zh) 车辆用灯具
JP2014120342A (ja) 車両用前照灯
JP2012155902A (ja) 車両用灯具
CN111492172B (zh) 用于机动车大灯的投影装置
KR20200143576A (ko) 차량용 슬림형 램프장치
JP2009032694A (ja) 横断方向に設けられた光源を備える自動車用照明モジュール
WO2019049727A1 (ja) 車両用灯具
KR20220052025A (ko) 차량용 램프
JP2017010634A (ja) レンズ体及び車両用灯具
CN113864727A (zh) 一种远近光复合焦点光学系统
CN113892043B (zh) 车辆用导光体以及车辆用灯具单元
KR20220082495A (ko) 차량용 슬림형 램프 장치
JP2009134963A (ja) 灯具用レンズ及び車両用前照灯
KR101950749B1 (ko) 차량 전조등용 렌즈
KR20190009524A (ko) 차량용 램프