KR870001598B1 - 전조등의 비임편의 장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

전조등의 비임편의 장치
제1도는 본 발명에 의한 전조등의 비임 편의 장치의 요부를 나타낸 사시도.
제2도는 제1도에 도시된 편의장치의 광학부의 저면도.
제3도는 편의 장치에 사용되는 인코더의 구체적 회로도.
제4도는 본 발명의 장체에 사용되는 반사경과 볼록렌즈의 구성관계를 설명하는 계략도.
제5도는 본 발명의 장치에 사용되는 볼록렌즈의 변형예를 나타낸 도면.
제6도는 렌즈의 수직편의 동작에 의한 광조정 상태를 나타낸 도면.
제7도는 렌즈의 수평편의 동작에 의한광조정상태를 나타낸 도면.
제8도는 렌즈의 수직 및 수평편의 동작에 의한 광조정상태를 나타낸 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
K1: 수평선회축 K2: 수직선회축
F : 베어링 L : 렌즈
T : 렌즈지지구 B : 전구
R : 반사경 M0, M0' : 정위치 마그네트
M1: 수평편의 마그네트 M2: 수직편의 마그네트
N1, N2: 철편 S : 스위치
P0, P1, P2: 스위치 접점 E : 인코더
V : 전원 D0, D1, D1', D2: 다이오무드
본 발명은 전조등의 비임 편의(偏倚)장치에 관한 것으로서, 특히 자동차의 야간 주행시 전조등에서 조사(照射)되는 비임에 의해 대향차의 운전자가 시야장애를 일으키지 않도록 전조등의 비임의 조사방향을 편의 시키는 광학기구를 설치하여 이를 전기적으로 제어할 수 있게한 전조등의 비임 편의 장치에 관한 것이다.
종래의 일반적인 전조등의 구성은 대체로 3가지, 즉 비임을 발하는 전구와, 전구에서 피조사면(被照射面)으로 직접조사되지 않는 비임의 일부를 피조사면으로 반사시켜 피조사면에서의 광밀도 또는 조도(照度)를 높이는 반사경과, 이 반사경의 원주에 밀착되어 반사경의 내부 공간을 외부의 대기로부터 차단하는 차폐유리로 구성되어 있다. 그런데, 이러한 구조를 가진 전조등을 장착한 자동차를 야간에 운행하게 되면, 서로 대향차의 전조등의 비임에 의해 시야장애가 일어나 야간 교통사고의 주 원인이 되는 것으로 지적되고 있다.
따라서, 종래에는 이러한 물제를 해결하기 위해서 전조등의 필라멘트로서 하이비임과 로우비임의 용을 각각 병렬로 접속하여, 먼곳을 비출때는 하이비임을 사용하고 차가 서로 교차하여 운행될 때에는 대향차의 운전자가 시야 장애를 일으키지 않도록 광도를 약하게 하는 동시에 비임의 조사각도를 지면으로 낮추는 로우비임으로 절환하는 수단을 채용하고 있다. 비임을 절환하는 스위치로서는 운전자의 손이나 발로서 조정되는 수동식과, 대향차의 전조등에서 나온 비임을 감지하여 자동으로 조정되는 자동제어식이 있다. 그러나, 어느 경우에 있어서도, 대향차의 운전자의 시야에 근본적으로 장애를 주지 않도록 비임의 광도나 광로(光路)를 변하게 할 수는 없는 것이다.
이에 본 발명자는 볼록렌즈와 오목거울의 반사경의 조합체의 광분포를 조사하는 과정에서, 후술하는 바와 같은 몇가지 중요한 현상이 있음을 알고 이것을 자동차의 전조등에 응용함으로써 종래 기술상의 결점을 해결하고 있는 것이다.
우선, 전조등 앞에 볼록렌즈를 설치할 경우, 전구에서 나온 비임과 반사경에서 나온 반사된 비임이 합해져 볼록렌즈에 입사하게 되는데, 이때의 피조사면에서의 조도와 광분포면적을 살펴보면, 전조등 앞에 볼록렌즈를 설치하지 않은 경우에 비하여, 광분포면적은 작게 되며 조도는 전체적으로 커지는 동시에 광분포 영역에서 거의 균일한 크기를 갖게 된다. 즉, 전조등 앞에 볼록렌즈를 설치하지 않은 경우에 있어서는, 광분포 면적이 커지는 한편, 조도는 광분포 영역의 중앙에서 가장 크고 광분포 영역의 둘레로 갈수로 작아지게 된다.
따라서, 종래의 전조등에 있어서는, 전조등에서 조사되는 비임을 로우비임 형태로 조정하더라도 광분포 면적이 어느 한계 이상으로는 작아지지 않기 때문에 대향차의 운전자에 대한 시야장애는 근본적으로 해결될 수는 없었던 것이다. 결국, 전조등의 용도나 특성을 고려하여 볼 때, 전조등 앞에 볼록렌즈를 설치하는 편이 바람직하다고 할 수 있는 것이다.
아울러, 본 발명에서는 상기한 볼록렌즈의 중심축을 변화시킬때 피조사면에서 광분포영역이 달라지는 것을 이용하여 전조등의 앞부분에 설치되는 볼록렌즈의 중심축을 전기장치에 의해 변화시킴으로써 대향차와 교차할 때 대향차의 운전자에게 시야 장애를 근본적으로 주지 않는 전조등의 구조를 제공하는데 그 목적을 두고 있는 것이다.
그리고, 전조등의 반사경은 제작시 가능한 한 구면수차(球面收差)등이 없도록 하는 것이 보통이지만, 반사경(오목거울)의 포물면의 처리기술이 낮은 경우에 피조 사면의 중앙에 작은 흑점(조도가 낮은 부분)이 발생되는데, 본 발명에서는 볼록렌즈의 중앙부에 일정한 크기의 오목렌즈를 형성하여 줌으로써 상기한 흑점을 제거할 수 있게 하고 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적 및 특징적 구성은 첨부도면을 참조한 다음의 설명으로부터 분명하게 이해될 수 있을 것이다.
제1도는 본 발명에 의한 전조등의 비임편의 장치의 요부가 도시된 사시도로서, 동 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 장치는 전조등에서 나오는 비임의 조사각도를 수직이나 수평방향으로 또는 수직 및 수평방향으로 동시의 편의시키는 광학부와, 이 광학부의 편의 동작을 전기적으로 제어하는 전기제어부로 구성된다.
우선, 광학부의 구성을 살펴보면, 전구(B)와 반사경(R) 으로 이뤄지는 전조등 앞에 소정 간열을 두고 볼록렌즈(L)를 그 원주를 따라 지지하는 렌즈지지구(T)가 설치된다. 렌즈지지구(T)의 상단에는 렌즈(L)를 수평방향으로 선회시키는데 있어서 중심이 되는 수평선회축(K1)이 고정되어 있으며, 또 이 수평선회축(K1)의 일단에는 수평선회축과 직교하는 방향으로 수직선회축(K2)이 결합되어 렌즈지지구(T)의 수직 선회의 중심축을 형성하고 있다. 이들 수평선회축(K1)과 수직선회축(K2)은 렌즈지지구(T)의 수평선회 및 수직선회에 있어서 서로 독립적으로 작용한다.
아울러 수직선회축(K2)은 베어링(F)을 통하여 도면에 도시하지 않은 전조등의 케이싱에 지지된다. 한편 렌즈(L)의 수평중심축(X) 및 수직중심축(Y)의 렌즈지지구(T)의 축단 및 하단에는 각각 철편(N1)(N2)이 부착되어 후술하는 전자마그네트의 자력에 의해 흡인됨으로써 렌즈지지구(T)를 수평방향이나 수직방향으로, 또는 수평 및 수직방향으로 동시에 선회시키며, 그 결과 렌즈(L)의 수평중심축(X)이나 수직중심축(Y)의 방향의 편의시키도록 되어 있다.
다음은 상기한 광학부의 편의 동작을 전기적으로 선택하는 전기제어부의 구성에 관하여 설명한 것이다. 상기한 철편(N1)(N2)의 좌우에는 각각 전자마그네트(M0', M1)(M0, M2)가 설치되는데, 그 설치 위치는 제2도에 도시된 바와 같다. 렌즈(L)가 전혀 편의되지 않은 상태, 즉 렌즈(L)의 수평중심축(X)이나 수직중심축(Y)이 반사경(R)의 개구면(Q)에 대하여 평행으로 되는 상태(이하 "정위치상태"라고 칭함)에 있을때, 전자마그네트(M0)(M0')(이하 정위치 마그네트라 칭함)는 철편(N1)(N2)과 접촉하도록 되어 있다. 전자마그네트(M1)(이하 수평편의 마그네트라 칭함)는 자화될때 철편(N1)을 흡인하여 렌즈(L)를 수평방향으로 편의시키며, 한편 전자마그네트(M2)(이하 수직편의 마그네트라 칭함)는 자화될 때 철편(N2)을 흡인하여 렌즈(L)를 수직방향으로 편의시키도록 되어 있다.
미 설명부호 S는 렌즈지지구(T)의 위치(편의상태)를 선택하기 위한 인코더(E)의 스위치로서, 3개의 접점(P0)(P1)(P2)을 구비하여 접점과의 접속상태에 따라 소정의 출력단자(E0)(E0')(E1)(E2)에서 전압이 출력되도록 하고 있다.
제3도는 제1도에 도시된 인코더(E)의 일례를 나타낸 구체적 회로도이다. 렌즈의 편의 상태선택 스위치(S)의 공통단자에는 전원(V)의 양극이 접속되어 있다. 정위치 선택접점(P0)은 다이오우드(D0), 출력단자(E0), 도선(I0)를 통하여 정위치마그네트(M0)에 접속되어 있는 동시에, 직접 출력단자(E0')에 접속되어 도선(I0')을 통하여 정위치 마그네트(M0')에 접속되어 있다. 수평편의 선택접점(P1)은 다이오우드(D1'), 출력단자(E0), 도선(I0)을 통하여 정위치 마그네트(M0)에 접속되어 있는 동시에, 다이오우드(D1), 출력단자(E1), 도선(I1)을 통하여 수평편의 마그네트(M1)에 접속되어 있다. 한편, 수평 및 수직편의 선택접점(P2)은 다이오우드(D2), 출력단자(E1), 도선(I1)을 통하여 수평편의 마그네트(M1)에 접속되어 있는 동시에, 직접 출력단자(E2)에 접속되어 도선(I2)을 통하여 수직편의 마그네트(M2)에 접속되어 있다.
이와같은 구성하에서, 스위치(S)를 정위치 선택접점(P1)에 접속하면, 정위치 마그네트(M0)(M0')에 전류가 흘러 자력이 발생함에 따라 철편(N1)(N2)이 각각 마그네트(M0')(M0)에 흡인되어 접촉되어 렌즈(L)를 정위치 상태로 유지한다.
스위치(S)를 수평편의 선택접점(P1)에 접속하면, 정위치 마그네트(M0) 및 수평편의 마그네트(M1)에 전류가 흘러 철편(N2)(N1)은 각각 마그네트(M0)(M1)에 접속된다. 즉, 렌즈(L)의 수직중심축(Y)은 편의되지 않고, 렌즈(L)의 수평중심축(X)만이 편의되는 것이다. 한편, 스위치(S)를 수평 및 수직편의 선택접점(P2)에 접속하면, 수평편의 마그네트(M1) 및 수직편의 마그네트(M2)에 동시에 전류가 흘러 철편(N1)(N2)은 각각 마그네트(M1)(M2)에 흡인되어 접속되며, 그 결과 렌즈(L)의 수평중심축(X) 및 수직중심축(Y)이 소정 각도로 편의된다.
이상 본 실시예에서의 편의동작은 정위치상태, 수평편의 상태, 수평 및 수직편의 상태가 일어나도록 구성되어 있으나, 희망에 따라 수직편의 상태가 일어나도록 구성할 수 있음은 물론이다.
제4도는 본 발명의 장치에 사용되는 반사경(R)과 볼록렌즈(L)의 구성관계를 설명하기 위한 개략 단면도로서, 동 도면에서 보는 바와 같이 볼록렌즈(L)의 직경은 최대편각(θ)으로 편의시켰을 때의 단면의 길이(ℓ)가 반사경(R)의 개구면의 직경(γ)보다 크도록 정하여 진다. 그런데, 전조등의 반사경(R)이 제작 설계상의 이유로 구면수차를 가진 경우에는, 피조사영역(W)의 중앙부에 조도가 낮은 흑점(G)이 발생될 수 있다. 이러한 경우에는, 제5(a)도, 제5(b)도에 도시한 바와 같이, 볼록렌즈(L)의 중앙부에 빛의 확산성을 가진 오목렌즈(L2)(L2')를 형성하여 주면 상기한 흑점이 없어지게 된다.
그리고, 전조등 앞에 제4도와 같이 볼록렌즈(L)를 설치하는 경우에는 설치하지 않은 경우에 비하여 피조사면에서의 조도의 크기가 거의 균일하게 나타난다(흑점이 없는 경우임)고 설명한 바 있으나, 엄열히 말해서 피조사면의 중앙부의 조도는 주변부에 비해 약간 크게 나타난다. 이러한때, 제5도에 도시된 바와 같이 볼록렌즈(L)의 중앙에 오목렌즈(L2)(L2')를형 성하면, 중앙부의 조도가 약화되면서, 피조사면에서의 반사에 의한 운전자의 시신경의 피로가 덜어진다.
다음은 렌즈(L)의 편의동작에 의한 피조사면에서의 광조정 작용을 설명한 것이다.
렌즈(L)가 정위치 상태(스위치 S는 P0에 접속)로 유지될때, 피조사면(W)의 광은 제4도에서 흑점(G)이 없는 원형으로 나타난다.
렌즈(L)의 수직 중심축(Y)만이 제6도에 도시된 바와 같이 수직방향으로 θ1만큼 편의될때(이 상태는 설명의 편의상 기재한 것임), 렌즈(L)에 입사되는 광은 반사작용(입사각이 임계각을 초월하여 광이 h1과 같이 전반사되는 현상)과 부분 굴절작용(h2)에 의하여 피조사면(W)의 상단부(Hy)가 소멸된다.
한편, 렌즈(L)의 수평중심축(X)이 제7도에 도시된 바와 같이 수직방향으로 θ2만큼 편의될때(스위치 S는 P1에 접속), 전술한 원리에 의하여 피조사면(W)의 좌단부(Hx)가 소멸된다.
또한, 렌즈(L)의 수평중심축(X) 및 수직중심축(Y)이 제8도와 같이 각각 θ2및 θ1만큼 편의될때(스위치 S는 P2에 접속), 피조사면(W)의 좌단부(Hx) 및 상단부(Hy)가 함께 소멸됨으로써, 대향차의 운전자에게 시야 장애를 주는 비임이 없어지기 때문에, 야간 주행시 전조등의 비임에 의한 시야장애로 인한 차량사고를 대폭적으로 감소시킬 수 있는 효과가 얻어진다.
이러한 본 발명에 의한 볼록렌즈의 중심축편의 방법을 반사경의 반사면의 조정방법과 병용하여 사용하는 경우에는 측광의 제어효과를 좀더 높일 수 있다.
지금까지 본 명세서 및 도면에서 설명한 렌즈의 중심축편의 상태의 선택동작은 수동식 스위치로 행하여지는 것을 기술하였지만, 기존의 로우비임 자동절환장치와 결합하여 사용할 경우 자동으로 편의상태를 선택할 수 있음은 물론이다.

Claims (1)

  1. 비임을 말하는 전구(B)와 이 전구에서 나온 비임의 일부를 피조사면으로 반사하는 반사경(R)을 포함한 자동차용 전조등에 있어서, 상기한 반사경(R)의 전방의 소정간격을 두고 렌즈(L)를 지지하는 렌즈지지구(T)가 설치되고, 이 렌즈지지구(T)의 상단에는 서로 독립적으로 회전하는 수직선회축(K2)과 직교 결합한 수평선회축(K1)이 고정되며, 렌즈지지구(T)의 측단 및 하단에는 철편(N1)(N2)이 각각 부착되어 있으며, 상기한 렌즈(L)의 편의 상태를 선택하기 위한 스위치(S)가 달린 인코더(E)의 출력단자(E0', E1), (E0, E2)의 전류에 의해 자화되는 전자마그네트(M0', M1)(M0, M2)가 각각 상기의 철편(N1)(N2)의 전후에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전조등의 비임 편의 장치.
KR1019850001781A 1985-03-19 1985-03-19 전조등의 비임편의 장치 KR870001598B1 (ko)

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