KR102540599B1

KR102540599B1 - 자동차 헤드램프용 조명 장치, 그리고 자동차 헤드램프

Info

Publication number: KR102540599B1
Application number: KR1020217015162A
Authority: KR
Inventors: 베티나 라이징어; 니나 브라우너; 마리나 피셔; 마트회우스 아트만; 루카스 타우트; 슈테판 미들러; 토마스 라이터
Original assignee: 제트카베 그룹 게엠베하
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2023-06-08
Also published as: KR20210076974A; JP2022513301A; WO2020127083A1; JP7106009B2; EP3671012A1; US20220057065A1; EP3899354B1; CN113167447A; EP3899354A1; US11530793B2; CN113167447B

Abstract

본 발명은, 광 분포(LV), 특히 적응형 광 분포, 예컨대 적응형 로우빔 및 하이빔 광 분포, 또는 상기 광 분포의 부분을 생성하기 위한 자동차 헤드램프용 조명 장치(1)에 관한 것이며, 상기 조명 장치는 복수(N)의 바람직하게는 동일한 투영 모듈(10, 20)을 포함하고, 여기서 N = 2, 3, 4 또는 4보다 더 큰 수이며, 투영 모듈(10, 20)들 각자는, 세그먼트 광 분포(LV10, LV20)를 생성하도록 구성된다. 투영 모듈(10, 20)들은, 이른바 출발 세그먼트 광 분포(LV10)를 생성하는 제1 투영 모듈(10), 즉 이른바 출발 투영 모듈(10)에서부터 시작하여 추가 투영 모듈(20)들의 세그먼트 광 분포(LV20; LV20, LV30)들이 수평 방향에서, 특히 공통 수평 방향에서 측면으로 변위되는 방식으로 상호 간에 상대적으로 배치되며, 제n 투영 모듈(20)의 제n 세그먼트 광 분포(LV20; LV20, LV30)의 변위 정도(VSh)는 상기 수평 방향에서 주 세그먼트 폭(BR)의 (n-1)/N배(n = 2, ..., N)에 비례하며, 그리고 제n 세그먼트 광 분포(LV20; LV10, LV20, LV30)들(n = 2, ..., N) 중 적어도 하나는 수직 방향에서 출발 세그먼트 광 분포(LV10)에 상대적으로 상방 또는 하방으로 변위된다.

Description

자동차 헤드램프용 조명 장치, 그리고 자동차 헤드램프

본 발명은, 광 분포, 특히 적응형 광 분포(adaptive light distribution), 예컨대 적응형 로우빔 및 하이빔 광 분포, 또는 상기 광 분포의 부분을 생성하기 위한 자동차 헤드램프용 조명 장치에 관한 것이며, 상기 조명 장치는 복수(N)의 투영 모듈을 포함하고, 여기서 N = 2, 3, 4 또는 4보다 큰 수이며, 투영 모듈들 각자는, 세그먼트 광 분포를 생성하도록 구성되고, 하나의 세그먼트 광 분포는 복수의 광 세그먼트로 형성되며, 세그먼트 광 분포의 광 세그먼트들은 2개 이상의 실질적으로 수평인 행과 2개 이상의 열에 위치하며, 광 세그먼트들은, 세그먼트 광 분포의 모든 광 세그먼트를 활성화할 때 행들과 열들 사이에 실질적으로 어둡거나 밝은 스트립들이 형성되지 않는 방식으로 위치하며, 그리고 세그먼트 광 분포의 각자의 광 세그먼트는 세그먼트 광 분포의 다른 세그먼트들과 무관하게 활성화되거나 비활성화될 수 있으며, 그리고 각자의 행에서 복수의 세그먼트, 즉 이른바 주 세그먼트(main segment)는 동일한 주 세그먼트 폭(BR)(main segment width)을 보유하며, 그리고 모든 투영 모듈은 광학적 관점에서 동일하게 형성된다.

또한, 본 발명은 적어도 하나의 상기 조명 장치를 장착한 자동차 헤드램프에도 관한 것이다.

"세그먼트 광 분포"란 용어는, 종래 기술로부터 공지된 것과 같고, 광 분포가 열들에 상하로 서로 겹쳐서, 그리고 행들에는 서로 나란하게 배치되어 있는 복수의 광 세그먼트로 구성되어 있는 것인 세그먼트화된 광 분포를 의미한다. 개별 광 세그먼트들은 광 분포의 다른 광 세그먼트들과 무관하게 스위치 온 또는 오프될 수 있으며, 그리고 개별 광 세그먼트들은 디밍(dimming)될 수 있으며, 특히 다른 광 세그먼트들과 무관하게 디밍될 수 있다.

여기서 광 세그먼트들 또는 광 분포들이 스위치 온 또는 오프되거나 디밍될 수 있다면, 이는 통상의 기술자에게는, 이를 위해 일반적으로 각각의 광 세그먼트(또는 광 분포)의 생성을 위해 이용되는 각각의 광원(들)이 스위치 온 또는 오프되거나 디밍된다는 것을 의미한다.

광 세그먼트들의 개수가 수평 방향에서, 다시 말해 행들의 안쪽에서 더욱더 많아질수록, 수평 방향에서의 분해능도 더욱더 높아진다. 이와 동일한 사항은, 수직 방향에서, 다시 말해 열들 내에서 광 세그먼트들의 개수, 및 수직 방향에서의 분해능에도 적용된다.

"열들에서의 배치"란, 하나의 세그먼트 광 분포의 하나의 열의 광 세그먼트들이 측면으로(수평으로) 상호 간에 상대적으로 오프셋되어 있지 않는다는 의미에서 직접적으로 상호 간에 겹쳐서 위치하고 하나의 열의 모든 광 세그먼트는 동일한 폭을 보유한다는 것을 의미한다. 같은 방식으로, 하나의 세그먼트 광 분포의 하나의 행의 모든 광 세그먼트는 동일한 높이를 가지며, 그리고 수직 방향으로 상호 간에 상대적으로 오프셋되어 있지 않는다는 의미에서 직접적으로 서로 나란하게 위치한다.

종래 기술로부터는, 세그먼트화된 광 분포들의 생성을 위한 투영 모듈들이 공지되어 있으며, 이런 투영 모듈들의 경우, 행들 내의 광 세그먼트들은 상호 간에 이격되어 있으며, 다시 말하면, 하나의 행의 2개의 광 세그먼트는 각각 조명되지 않은 영역을 통해 상호 간에 분리되어 있다.

그와 반대로 본 발명의 경우, 하나의 투영 모듈에 의해 생성되는 광 세그먼트들이 행들의 안쪽에서뿐만 아니라 행들 사이에서도 상호 간에 인접하거나, 또는 상호 간에 극미하게 중첩되는 것인 투영 모듈들이 사용된다. 보통, 상기 투영 모듈들의 경우, 개별 광 세그먼트들 사이에 협폭이고 어두우며 상대적으로 더 드물게 밝은 스트립들이 발생하며, 이들 스트립은 투영 모듈의 광 패턴 내에서 격자형 구조를 형성한다. 이는 의도될 수 있지만, 그러나 일반적으로 의도되지 않으며, 이는 본 발명의 경우에도 동일하다. 통상의 기술자라면, 세그먼트화된 광 패턴 내에서 상기 격자 구조를 방지하기 위한 해결책들을 알고 있다.

현재 이용되고 있는 투영 모듈들이면서, 상기 세그먼트화된 광 분포를 생성하고, 예컨대 완전한 적응형 로우빔 및/또는 하이빔 및/또는 고속도로광, 또는 일반적으로는 적응형 광 분포의 생성을 위해 이용되고, 상황에 따라서는 하이빔과 로우빔 간에 전환할 수 있으며, 경우에 따라 고속도로광 역시도 생성할 수 있고, 그리고/또는 상황 조건에 따라 하이빔 모드에도 불구하고 선행 차량 또는 반대 차선 접근 차량의 눈부심 방지를 위해 차량의 전방 영역들을 차광할 수 있는, 상기 투영 모듈들의 경우, 분해능, 광선속 및 광 분포의 최댓값과 관련한 의도되는 성능은 고객의 요건들을 충족할 수 있다. 그러나 이를 위해 이용되는 투영 모듈들은 비교적 크며, 예컨대 상기 투영 모듈들의 투영 렌즈들은 약 80㎜x50㎜의 치수를 보유한다.

그러나 오늘날의 헤드램프 디자인은 25㎜ 미만(< 25㎜) 또는 보통은 심지어 20㎜ 미만(< 20㎜)의 구조 높이를 가지면서 점점 더 작아지고 특히 평평한 투영 모듈들을 요구하고 있다.

또한, 고객 측에는, 광 출력들에 대해, 그리고 상기 자동차 헤드램프의 분해능과 관련하여 보통 상이한 요건들 및 요구들이 존재한다.

본 발명의 과제는, 특히 평평한 투영 모듈들을 이용하여 하나의 적응형 광 분포의 생성을 위한 세그먼트화된 광 분포들을 생성할 수 있는 방법에 대한 해결책을 명시하는 것에 있다.

상기 과제는, 도입부에 언급한 조명 장치에 의해, 본 발명에 따라서, 투영 모듈들은, 이른바 출발 세그먼트 광 분포(starting segment light distribution)를 생성하는 제1 투영 모듈, 즉 이른바 출발 투영 모듈(starting projection module)에서 시작하여, 추가 투영 모듈들의 세그먼트 광 분포들이 수평 방향에서, 특히 공통 수평 방향에서 측면으로 변위되는 방식으로, 상호 간에 상대적으로 배치되며, 제n 투영 모듈(20)의 제n 세그먼트 광 분포의 변위 정도(VSh)는 상기 수평 방향에서 주 세그먼트 폭(BR)의 (n-1)/N배에 비례하고, 여기서 n = 2, ..., N이며, 그리고 제n 세그먼트 광 분포들(n = 2, ..., N) 중 적어도 하나는 수직 방향에서 출발 세그먼트 광 분포에 상대적으로 상방 또는 하방으로 변위되는 것을 통해 해결된다.

본원과 관련하여, "광학적으로 동일한"이란 용어는, "광학적으로 동일한" 2개의 모듈, 특히 투영 모듈이 동일한 위치에 배치되고 동일하게 정렬될 때 동일한 광 분포들을 형성하고, 특히 투영 모듈들의 개별 광 세그먼트들 역시도 동일하게 형성되고, 광 패턴 내의 동일한 위치에 위치하며, 그리고 동일한 광값들(광 분포, 휘도 등)을 보유한다는 것을 의미한다.

이는, 특히 모듈들이 동일하게, 바람직하게는 구조상 동일하게 형성되는 것을 통해 달성된다.

2개 이상의 투영 모듈이 광 분포의 생성을 위해 이용되는 것인 본 발명에 따른 해결책에 의해, 함께 필요한 광량을 공급하고 유연하게 배치될 수 있는 상대적으로 더 작은 투영 모듈들이 이용될 수 있으며, 그리고 세그먼트 광 분포들의 본 발명에 따른 중첩을 통해서는, 각각 이용되는 투영 모듈들에 따라 함께 다양한 광 분포들(로우빔, 하이빔, 고속도로광, 부분 하이빔)을 생성할 수 있는 의도되는 분해능을 갖는 적응형 광 분포가 제공될 수 있다.

이 경우, 하나의 조명 장치 내에서 장착된 투영 모듈들의 개수가 더욱더 많을수록, 달성 가능한 분해능, 달성 가능한 최대 조도[lx] 내지 광도[cd] 및 생성되는 광선속은 더욱더 높아질 수 있다.

본 발명의 바람직한 구현예들은 하기에서 보다 더 상세하게 설명된다.

구체적으로, 예컨대 제n 세그먼트 광 분포는 수평 방향에서 VSh(n) = (n-1)/N x BR(n = 2, ..., N)의 값만큼 변위될 수 있다.

또한, 제n 세그먼트 광 분포는 수평 방향에서 VSh(n) = m x BR + (n-1)/N x BR(n = 2, ..., N; m = 0, 1 또는 2, 또는 3, 또는 3보다 더 큰 수)의 값만큼 변위될 수 있다.

첫 번째의 경우, 세그먼트 광 분포들이 단지 극미하게만 변위됨으로써 상기와 같이 생성되는 전체 광 분포의 거의 전체 폭에 걸쳐 높은 분해능이 달성되는 반면(분해능은 자연히 추가로 개수(N)에 따라서도 결정되며), 두 번째의 경우에는 각자의 변위된 광 분포가 첫 번째 경우에 비해 여전히 온전한 주 세그먼트 폭만큼, 또는 2배 등의 주 세그먼트 폭만큼 변위된다. 이런 방식으로, 광 분포의 전체 폭은 확대될 수 있다.

또한, 제n 세그먼트 광 분포(n = 2, ..., N)들 모두는 수직 방향에서 출발 세그먼트 광 분포에 상대적으로 동일한 절댓값만큼, 그리고 동일한 방향으로, 바람직하게는 수직 방향에서 상방으로 변위될 수 있다.

다시 말해, 수평 방향에서 모든 세그먼트 광 분포는 각각 상이한 값만큼 변위되는 반면, 수직 방향에서는 모든 변위된 세그먼트 광 분포는 동일한 절댓값만큼 변위될 수 있다.

또한, 수직 방향에서 세그먼트 광 분포들 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 행의 광 세그먼트들이 광 패턴 내에서 H-H 라인의 아래쪽에 위치하는 직선에서 시작하여 하방으로 연장되고 광 세그먼트들의 적어도 하나의 행의 광 세그먼트들은 직선에서부터 상방으로 연장되는 방식으로 배치될 수 있고, 상기 직선은 바람직하게는 H-H 라인의 아래쪽 0.57°에 위치한다.

0.57° 아래에 위치하는 행에 의해, 그에 상응하게 로우빔 광 분포가 생성될 수 있거나, 로우빔 광 분포의 명암 경계에 위치하는 영역이 조명될 수 있다.

다른 세그먼트 광 분포들은, 수직 방향에서, 다른 광 분포들의 광 세그먼트들의 2개의 행 간의 분리선이 직선들의 위쪽에 위치하는 방식으로 변위될 수 있으며, 바람직하게는 분리선은 H-H 라인의 아래쪽에, 바람직하게는 H-H 라인의 아래쪽 0.23°에 위치한다.

이런 방식으로, 예컨대 고속도로광 광 분포가 생성될 수 있다. 예컨대, 이를 위해, 세그먼트 광 분포들의 모든 광 세그먼트들은 0.57°아래에서, 그리고 모두 0.23°아래에서 활성화되며, 그럼으로써 로우빔 광 분포에 비해 명암 경계는 -0.23°로 변위된다. 경우에 따라, (우측통행의 경우) 우측 차도 가장자리에 대해 일부 하이빔 광 세그먼트들 역시도 활성화될 수 있으며, 다시 말하면, -0.57°및 -0.23°의 상기 경계선들 위치에 위치하는 광 세그먼트들이 활성화될 수 있다.

예컨대 하나의 세그먼트 광 분포의 광 세그먼트들은 실질적으로 정사각형으로, 또는 바람직하게는 실질적으로 직사각형으로 형성된다.

바람직하게는, 완전하게 H-H 라인의 아래쪽에, 특히 직선들 중 하나의 아래쪽에 위치하는 하나의 세그먼트 광 분포의 광 세그먼트들은, 그 위쪽에 위치하는 광 세그먼트들보다 더 낮은 높이, 다시 말해 수직 방향으로 더 작은 연장부를 포함한다.

수직 방향에서 "짧은" 광 세그먼트들은 광 패턴 내에서 아래쪽에 위치하는 반면, "상대적으로 더 긴" 광 세그먼트들은, 특히 광 분포의 중심에(다시 말해 영역(HV)의 둘레에) 상방으로 하이빔 광 분포의 의도되는 확대를 실현한다.

일 실시형태의 경우, 하나의 세그먼트 광 분포의 모든 광 세그먼트는 동일한 폭, 요컨대 주 세그먼트 폭(BR)을 포함한다.

다른 실시형태의 경우, 하나의 세그먼트 광 분포의 하나의 행의 광 세그먼트들은 상이한 폭을 포함하며, 바람직하게는 V-V 라인의 영역 내에서 중앙에 위치하는 광 세그먼트들은 제1 폭(BR)을 포함하고, 수평 방향에서 측면에 보이는 방식으로 위치하는 광 세그먼트들은 제2 폭(BR')을 포함한다.

예컨대 상기 중앙 영역은 수평 방향에서 (수평 방향에서 0°에 위치하는) V-V 라인의 좌측 및 우측으로 -30°내지 +30°의 영역에 걸쳐서, 또는 -20°내지 +20°의 영역에 걸쳐서, 또는 -15°내지 +15°의 영역에 걸쳐서 연장된다.

특히, 하나의 세그먼트 광 분포의 하나 또는 복수의 광 세그먼트와 함께 중앙에서 서로 나란하게 대략 V-V 라인의 영역 내에 위치하는 하나의 광 세그먼트의 폭은 주 세그먼트 폭(BR)을 정의한다.

통상, 점(HV) 둘레의 광 분포의 중앙 영역은 가장자리 영역들보다 더 중요하며, 그럼으로써 바람직하게는 상기 영역은 세그먼트 광 분포들의 변위의 검출을 위해서도 고려된다.

바람직하게는, 가장자리 영역들에 대한 제2 폭은 중앙 영역 내의 제1 폭보다 더 크다.

특히, 하나의 세그먼트 광 분포의 광 세그먼트들은 광 패턴 내에서 V-V 축과 관련하여 대칭형으로 위치할 수 있다. 이런 경우에, 하나의 행의 반부의 하나의 세그먼트 광 분포의 광 세그먼트들은 V-V 축을 중심으로 반사된다.

바람직하게는, 투영 모듈들은 각각 하나의 광학 축을 포함하며, 그리고 출발 세그먼트 광 분포에 상대적으로 세그먼트 광 분포의 변위는, 변위된 세그먼트 광 분포를 생성하는 투영 모듈의 광학 축이 수평 각도만큼 뿐만 아니라 수직 각도만큼으로도 출발 투영 모듈의 광학 축에 대해 경사지는 것을 통해 달성된다.

변위된 세그먼트 광 분포를 생성하는 투영 모듈들 각자는 그에 상응하게 상응하는 수평 각도 및 수직 각도만큼 회전된다.

본 발명에 따른 조명 장치는 자동차 헤드램프로서 형성될 수 있거나, 또는 하나 또는 복수의 본 발명에 따른 조명 장치는 자동차 헤드램프 내에 배치된다.

하기에서, 본 발명은 도면을 근거로 보다 더 상세하게 설명된다.

도 1은 2개의 투영 모듈을 포함하는 본 발명에 따른 조명 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서의 조명 장치를, 투영 모듈들의 개략적으로 도시된 "내부"를 보고 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에서의 조명 장치 내에서의 이용을 위한 투영 모듈을 뒤쪽에서 보고 도시한 개략적 사시도이다.
도 4는 도 3에서의 투영 모듈을 앞쪽에서 보고 도시한 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 것과 같은 2개의 투영 모듈의 구체적인 배치구조를 뒤쪽에서 비스듬하게 보고 도시한 사시도이다.
도 6은 도 1 또는 도 5에서의 제1 투영 모듈에 의해 생성되는 세그먼트화된 광 분포("세그먼트 광 분포")를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 7은 도 1 또는 도 5에서의 제2 투영 모듈에 의해 생성되는 세그먼트화된 광 분포("세그먼트 광 분포")를 개략적으로 나타낸 그래프이다.
도 8은 도 6 및 도 7에서의 광 분포들의 본 발명에 따른 중첩을 나타낸 그래프이다.
도 9는 3개의 투영 모듈을 이용할 때 세그먼트 광 분포들의 본 발명에 따른 중첩을 나타낸 그래프이다.
도 10은 근거리 광 분포와 함께 도 8에서의 광 분포를 나타낸 그래프이다.
도 11은 가장자리의 영역에서 상대적으로 더 큰 세그먼트 폭을 갖는 가능한 세그먼트 광 분포들을 나타낸 그래프이다.

도 1에는, 예시로서 2개의 투영 모듈(10, 20)을 포함하는 조명 장치(1)가 도시되어 있으며, 이 도면에서는 투영 렌즈(12, 22)들의 형태인 이차 광학 요소들만이 확인된다. 투영 모듈(10, 20)들 각자는 하나의 광학 축(OA1, OA2)을 포함하며, 이 광학 축(OA1, OA2)은 각각 예컨대 실질적으로 주 광 출사 방향(main light exit direction)을 특징짓는다.

도 2에는, 재차 도 1에서의 조명 장치가 도시되어 있고, 여기서는 -본 발명의 이해를 위해 중요하지 않은- 투영 렌즈(12, 22)들을 위한 홀더는 제거되어 있으며, 그럼으로써 각각의 투영 모듈(10, 20)의 일차 광학 요소(11, 21)가 드러나 보인다. 일차 광학 요소(11, 21)들 각자는 광 출사면(11a, 21a)을 포함하고, 이 광 출사면 내에서는 세그먼트화된 중간 광 패턴이 형성될 수 있으며, 이런 중간 광 패턴은, 자체의 초점 평면 내지 펫츠발 표면(Petzval surface)이 할당된 일차 광학 요소(11, 21)의 광 출사면(11a, 21a)의 영역에 위치하는 것인 할당된 이차 광학 요소에 의해, 세그먼트 광 분포로서 조명 장치(1)의 전방 영역에, 예컨대 자동차 전방의 차도 상에, 또는 측정 스크린 상에, 대략 25미터 거리에서 매핑될 수 있다.

도 3 및 도 4에는, 도 1 및 도 2에서의 투영 모듈(10)이 상세도로 도시되어 있다. 이 경우, 일차 광학 요소(11)는 공지된 방식으로, 복수의 광도파관을 포함하는 광학체로 구성되며, 광도파관들 각자 내로는 자체 광원(100)이 광을 입력 결합할 수 있다. 예컨대 각자의 광원은 LED를 포함할 수 있거나, 또는 LED로 구성될 수 있다. 광도파관들은 예컨대 광학적으로 투명한 광 전도 재료로 구성되며, 이런 재료 내에서는 광원들의 광이 전파될 수 있고 경계 벽부들 상에서는 예컨대 전반사된다. 광도파관들은 공통 광 출사면(11a) 내로 수렴되며, 그리고 이미 본원 명세서의 도입부에서 논의된 것과 같은 세그먼트 광 분포를 생성한다.

도 3 및 도 4에 도시된 투영 모듈(10)은 바람직하게 이용되는 모듈이며, 원칙적으로, 도입부에 기재한 것과 같은 세그먼트 광 분포를 생성할 수 있는 모든 투영 모듈이 이용될 수 있다.

도 5에는, 도 3 및 도 4를 근거로 기재되는 것과 같은 2개의 구조상 동일한 투영 모듈(10, 20)이 도시되어 있다. 동일한 위치에서 계획한 방식으로 동일하게 배치되는 경우, 다시 말해 동일하게 정렬되고 포지셔닝되는 경우, 상기 투영 모듈(10, 20)들은 동일하고 일치하는 세그먼트 광 분포들을 생성할 수도 있다. 제2 투영 모듈(20)의 광원들은 "200"으로 표시되어 있다.

본 발명에 따라서, 제2 투영 모듈(20)의 광학 축(OA2)은 수평 각도(

)만큼 뿐만 아니라 수직 각도(

)만큼으로도 제1 투영 모듈, 즉 이른바 출발 투영 모듈(10)의 광학 축(OA1)에 대해 경사지며, 그럼으로써 제2 투영 모듈(20)의 세그먼트 광 분포는, 하기에서 훨씬 더 상세하게 기재되는 것처럼, 제1 투영 모듈(10)의 세그먼트 광 분포에 상대적으로 변위되게 된다. 투영 모듈(10, 20)들의 상호 간에 나란한 배치는 예시일 뿐이다. 측정 스크린 상에서, 다시 말하면 원거리장에서 예컨대 25미터의 거리에서, 개별 투영 모듈들의 구체적인 위치, 다시 말해 모듈들 상호 간의 상대적인 위치 관련 오프셋은 무시될 수 있고, 광학 축(OA1, OA2)의 정렬이 결정적으로 중요하다.

도 6에는, 제1 내지 출발 투영 모듈(10)에 의해 생성되는 세그먼트 광 분포(LV10)("출발 세그먼트 광 분포")가 도시되어 있다. H-H(내지 H 축) 및 V-V(내지 V 축) 라인들은 공지된 방식으로 광 분포들의 표시를 위한 수평 0°-0° 라인 및 수직 0°-0° 라인을 각각 특징짓는다.

세그먼트 광 분포(LV10)는, 본 실례에서 2개의 행(Z101, Z102) 및 13개의 열(S1001, ... S1013)에 배치되어 있는 복수의 직사각형 광 세그먼트(SEG10)로 구성된다. 상기 수치들은 오직 예시로서만 본 발명의 설명을 위해 선택된 것일 뿐이며, 더 많거나 더 적은 열들과 행들 역시도 사용될 수 있지만, 그러나 바람직하게는 적어도 2개의 행 및 적어도 2개의 열이 제공된다.

모든 광 세그먼트는 동일한 폭(수평 방향의 크기)(BR), 즉 이른바 주 세그먼트 폭(BR)을 가지며, 예컨대 폭은 2.4°일 수 있으며, 바람직하게는 1.2°일 수도 있다.

또한, 도면에서는, 두 행(Z101, Z102)을 서로 분리하는 직선(G1)도 확인된다. 상기 직선(G1)은 바람직하게는 H-H 라인의 아래쪽 0.57°에 위치한다.

도 7에는, 제2 투영 모듈(20)에 의해 생성되는 세그먼트 광 분포(LV20)가 도시되어 있다. 세그먼트 광 분포(LV20)는 세그먼트 광 분포(LV10)와 광학적으로 동일할 수도 있지만, 그러나 광 패턴 내에서 이미 본 발명에 따라서 수평 방향에서뿐만 아니라 수직 방향에서도 변위되며, 그리고 2개의 행(Z201, Z202) 및 13개의 열(S2001 ... S2013)에 배치되는 복수의 직사각형 광 세그먼트(SEG20)로 구성된다. 모든 광 세그먼트(SEG20)는 동일한 폭(수평 방향의 크기)(BR), 즉 이른바 주 세그먼트 폭(BR)을 갖는다.

도 8에는, 바람직하게는 도 5에 도시된 것과 같은 투영 모듈(10, 20)들의 회전을 통한 세그먼트 광 분포(LV10, LV20)들의 본 발명에 따른 중첩으로서의 광 분포(LV)가 도시되어 있다.

제n 세그먼트 광 분포의 변위의 값에 대한 일반적인 관계식은 VSh(n) = m x BR + (n-1)/N x BR로 구해지며, 여기서 n = 2, ..., N이고, m = 0, 1, 또는 2 또는 3 또는 3보다 큰 수이며, 상기 제n 세그먼트 광 분포는 수평 방향에서 변위된다. (변위된 제1 세그먼트 광 분포를 나타내는) 제2 세그먼트 광 분포는 번호 n = 2이며, 출발 세그먼트 광 분포는 제1 광 분포이다.

도 8에 따른 실례에서는 하기 값이 적용된다.

N = 2(따라서, n = 2가 적용됨), 및

m = 0.

수평 방향에서, 본 발명에 따라, 제2 세그먼트 광 분포(LV20)는 주 세그먼트 폭(BR)의 반에 상응하는 값(VSh)만큼, 출발 세그먼트 광 분포(LV10)에 상대적으로 우측으로 변위되며, 요컨대 VSh(n = 2) = BR/2이다. 수직 방향에서, 제2 세그먼트 광 분포(LV20)는 마찬가지로 변위되며, 더욱 정확하게 말하면 값(VSv)만큼 상방으로 변위된다. 이 경우, 수직 변위(VSv)는 바람직하게는 두 행(Z201, Z202)을 서로 분리하는 제2 직선(G2)이 H-H 라인의 아래쪽 0.23°에 위치하는 방식으로 선택된다.

이런 관점에서, 주지할 사항은, 직선(G1 및 G2)들이 오직 세그먼트 광 분포들이 상호 간에 상대적으로 변위된 경우에만 상호 간에 구분된다는 점이다. 투영 모듈(10, 20)들이 동일하게 정렬된 경우, 직선(G1, G2)들은 서로 일치할 수도 있다.

도 9에는, 이제는 3개의 (서로 동일한) 세그먼트 광 분포(LV10, LV20, LV3)를 형성하는 3개의 투영 모듈(N = 3)의 세그먼트 광 분포들의 중첩으로서의 광 분포(LV)에 대한 추가 실례가 도시되어 있다. 상기 세그먼트 광 분포(LV10, LV20, LV30)들은 도 6 내지 도 7에서의 세그먼트 광 분포들에 상응한다.

도 9에 따른 실례에서는 하기 값이 적용된다.

N = 3(따라서, n = 2, 3), 및

m = 1.

출발 세그먼트 광 분포(LV10)에서 시작하여, 그에 상응하게 제2(n = 2) 세그먼트 광 분포(LV20)(= 변위된 제1 세그먼트 광 분포)는 1*BR/3만큼 수평 방향에서 우측으로 변위되며, 제3(n = 3) 세그먼트 광 분포(LV30)(= 변위된 제2 세그먼트 광 분포)는 2*BR/3만큼 수평 방향에서 우측으로 변위된다.

선택적으로, 여전히 도시된 것처럼, 추가로 변위된 두 세그먼트 광 분포(LV20, LV30) 각자는, 값(m = 1)에 상응하게, 예컨대 주 세그먼트 폭(BR)의 고정 절댓값만큼 변위될 수 있으며, 그럼으로써 세그먼트 광 분포(LV20, LV30)들은 본 실례에서 각각 전체적으로 VSh(n = 2) = BR + BR/3 및 VSh(n = 3) = BR + 2*BR/3만큼 수평 방향에서 우측으로 변위되게 된다.

수직 방향에서의 변위(VSv)와 관련하여서는 도 8에 대한 설명들이 참조된다. 변위된 두 세그먼트 광 분포(LV20, LV30)는 수직 방향에서 도 8에서 기재한 것과 같은 값에 상응하는 동일한 값(VSv)으로 변위된다.

도 8 및 도 9에서의 중첩들에서 충분하게 확인되는 것처럼, 이용되는 투영 모듈들의 개수(및 이용되는 투영 모듈들의 유형)에 따라서, 조도는 목표한 바대로 제어될 수 있으며, 그리고 이용되는 투영 모듈들의 개수와 더불어 증가하는 높은 분해능, 특히 수평 방향에서의 높은 분해능이 달성되며, 그럼으로써 개별 세그먼트 광 분포들의 특정한 광 세그먼트들을 목표하는 방식으로 활성화하고 비활성화하는 것을 통해, 로우빔, 고속도로광 및 하이빔과 같은 의도되는 광 분포들뿐만 아니라 다양한 눈부심 감소 시나리오들도 실현될 수 있다.

도 10에는, 재차, 또 다른 미도시한 조명 장치에 의해 생성되는 근거리 광 분포(VFL)와 함께 도 8에서의 광 분포(LV)가 도시되어 있으며, 상기 근거리 광 분포(VFL)는 바람직하게는 항상 활성화되며, 특히 세그먼트화되지 않으며, 그리고 바람직하게는 자동차 전방의 "근거리 영역"(예: 45m까지)에서 균일한 조명을 형성한다.

근거리 광 분포(VFL)는 바람직하게는 대략 직선(G1)들의 아래쪽에서 (적응형) 광 분포(LV)에 이어진다.

도 11에는, 마지막으로 여전히 본 발명의 2가지 특별한 사례가 도시되어 있다.

전술한 도면들에서 모든 광 세그먼트는 동일한 폭(BR)을 포함한다. 그러나 광 세그먼트(SEG)들이 모두 동일한 제1 폭(BR)을 포함하는 곳인 V-V 라인 둘레의 중앙 영역에 이어지는 방식으로 좌측 및 우측으로 뒤이어 제2 폭(BR')을 포함하는 추가 광 세그먼트(SEG', SEG")들이 제공된다. 전형적으로, 제2 폭(BR')은 제1 폭보다 더 크다.

제1 폭(BR)은 주 세그먼트 폭을 정의하며, 그리고 도 11에 도시된 것과 같은 2개 이상의 동일한 상기 세그먼트 광 분포(SLV)는 도 6 ~ 9를 근거로 전술한 것과 유사하게 중첩되어 하나의 광 분포, 특히 적응형 광 분포를 형성한다.

광 세그먼트(SEG')들을 포함한 좌측 영역은 점 형태로 도시되어 있고, 광 세그먼트(SEG")들을 포함하는 우측 영역은 파선으로 도시되어 있다. 그에 따라, 전술한 접근법들과 달리, 제1 세그먼트 광 분포(SLV)가 예컨대 좌측에서만 세그먼트(SEG)들의 중앙 영역 옆에 상대적으로 더 넓은 광 세그먼트(SEG')들을 포함한다는 점이 예시되는 것이다. 본 발명에 따라 변위될 추가 세그먼트 광 분포(SLV)는 중앙 영역 옆에서 우측에서만 상대적으로 더 넓은 광 세그먼트(SEG")들을 포함한다.

이런 경우에, "광학적으로 동일한"이란 용어는, "광학적으로 동일한" 2개의 모듈, 특히 투영 모듈이 동일한 위치에 배치되고 동일하게 정렬될 때 동일한 광 분포들을 (예시로서 본원 명세서의 도입부에서 논의된 것처럼) 중앙 영역에서만 형성하고, 특히 개별 광 세그먼트들 역시도 투영 모듈들의 중앙 영역에서 동일하게 형성되고, 광 패턴 내에서 동일한 위치에 위치하며, 그리고 동일한 광값들(광 분포, 휘도 등)을 보유한다는 것을 의미한다. 그와 반대로, 중앙 영역의 좌측 및 우측에서 "광학적으로 동일한" 모듈들은, 상이한 광 세그먼트 분포들을 생성할 수 있으며, 예컨대 상기에서 기재한 것처럼, 제1 및 경우에 따른 제3, 제5 등의 모듈은 오직 중앙 영역의 좌측에서만 상대적으로 더 넓은 광 세그먼트들을 포함할 수 있으며, 그리고 제2 및 경우에 따른 제4, 제6 등의 모듈은 오직 우측에서만 상대적으로 더 넓은 광 세그먼트들을 포함한다. 이 경우, 바람직하게는, 중앙 영역(예: 제2 세그먼트 광 분포)의 우측에 광 분포를 형성하기 위해, 중앙 영역(예: 제1 세그먼트 광 분포)의 좌측의 광 분포가 V-V 축을 중심으로 반사된다.

상기 "광학적으로 동일한" 광 분포들은 동일한, 특히 구조상 동일한 투영 모듈들에 의해 생성될 수 있고, 각자의 광 모듈에서, 이용되지 않는 광 세그먼트들을 생성할 수도 있는 소정의 광원들은 작동되지 않거나, 또는 투영 모듈들이 각각 그에 상응하게 매칭됨으로써, 홀수의 세그먼트 광 분포를 위해 구조상 동일한 제1 유형의 투영 모듈들이 이용되고 짝수의 세그먼트 광 분포를 위해서는 구조상 동일한 제2 유형의 투영 모듈들이 이용되게 된다.

Claims

광 분포(LV) 또는 적응형 광 분포, 또는 적응형 로우빔 및 하이빔 광 분포, 또는 상기 광 분포의 부분을 생성하기 위한 자동차 헤드램프용 조명 장치(1)로서,
상기 조명 장치는 복수(N)의 투영 모듈(10, 20)을 포함하고, 여기서 N = 2, 3, 4 또는 4보다 더 큰 수이며, 투영 모듈(10, 20)들 각자는, 세그먼트 광 분포(LV10, LV20)를 생성하도록 구성되며,
하나의 세그먼트 광 분포(LV10, LV20)는 복수의 광 세그먼트(SEG10, SEG20)로 형성되며, 세그먼트 광 분포(LV10, LV20)의 광 세그먼트(SEG10, SEG20)들은 2개 이상의 수평인 행(Z101, Z102, Z201, Z202)과 2개 이상의 열(S1001, ..., S1005, ... S1013, S2001, ..., S2005, ... S2013)에 위치하며,
광 세그먼트(SEG10, SEG20)들은, 세그먼트 광 분포(LV10, LV20)의 모든 광 세그먼트(SEG10, SEG20)를 활성화할 때 행들과 열들 사이에 어둡거나 밝은 스트립들이 형성되지 않는 방식으로 위치하며, 그리고
세그먼트 광 분포(LV10, LV20; LV10, LV20, LV30)의 각자의 광 세그먼트(SEG10, SEG20)는 세그먼트 광 분포(LV10, LV20; LV10, LV20, LV30)의 다른 세그먼트들과 무관하게 활성화되거나 비활성화될 수 있으며, 그리고
각자의 행(Z101, Z102, Z201, Z202)에서 복수의 세그먼트(SEG10, SEG20), 즉 이른바 주 세그먼트는 동일한 주 세그먼트 폭(BR)을 보유하며, 그리고
모든 투영 모듈(10, 20)은 광학적 관점에서 동일하게 형성되는 것인, 상기 자동차 헤드램프용 조명 장치에 있어서,
상기 투영 모듈(10, 20)들은, 이른바 출발 세그먼트 광 분포(LV10)를 생성하는 제1 투영 모듈(10), 즉 이른바 출발 투영 모듈(10)에서 시작하여, 추가 투영 모듈(20)들의 세그먼트 광 분포(LV20; LV20, LV30)들이 공통 수평 방향에서 측면으로 변위되는 방식으로, 상호 간에 상대적으로 배치되며, 제n 투영 모듈(20)의 제n 세그먼트 광 분포(LV20; LV20, LV30)의 변위 정도(VSh)는 상기 수평 방향에서 VSh(n) = m x BR + (n-1)/N x BR(n = 2, ..., N; m = 0, 1 또는 2, 또는 3, 또는 3보다 더 큰 수)의 값에 상응하며, 그리고
상기 제n 세그먼트 광 분포(LV20; LV10, LV20, LV30)들(n = 2, ..., N) 중 적어도 하나는 수직 방향에서 상기 출발 세그먼트 광 분포(LV10)에 상대적으로 상방 또는 하방으로 변위되고,
상기 투영 모듈들은 동일하게 구성되고,
상기 투영 모듈(10, 20)들은 각각 하나의 광학 축(OA1, OA2)을 포함하며, 그리고 상기 출발 세그먼트 광 분포(LV10)에 상대적으로 세그먼트 광 분포(LV20)의 변위는, 상기 변위된 세그먼트 광 분포(LV20)를 생성하는 상기 투영 모듈(20)의 광학 축(OA2)이 수평 각도
만큼 뿐만 아니라 수직 각도
만큼으로도 상기 출발 투영 모듈(10)의 광학 축(OA1)에 대해 경사지는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 조명 장치.
제1항에 있어서, 상기 제n 세그먼트 광 분포(LV20; LV20, LV30)는 수평 방향에서 VSh(n) = (n-1)/N x BR(n = 2, ..., N)의 값만큼 변위되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 조명 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제n 세그먼트 광 분포(LV20; LV20, LV30)(n = 2, ..., N)들 모두는 수직 방향에서 상기 출발 세그먼트 광 분포(LV10)에 상대적으로 동일한 절댓값만큼, 그리고 동일한 방향으로, 수직 방향에서 상방으로 변위되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 조명 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 수직 방향에서 상기 세그먼트 광 분포(LV10)들 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 행(Z101)의 광 세그먼트(SEG10)들이 광 패턴 내에서 H-H 라인의 아래쪽에 위치하는 직선(G1)에서 시작하여 하방으로 연장되고 상기 광 세그먼트들의 적어도 하나의 행(Z102)의 광 세그먼트(SEG10)들은 직선(G1)에서부터 상방으로 연장되는 방식으로 배치되고, 상기 직선(G1)은 H-H 라인의 아래쪽 0.57°에 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 조명 장치.
제4항에 있어서, 다른 세그먼트 광 분포(LV20; LV20, LV30)들은, 수직 방향(V)에서, 다른 광 분포들의 광 세그먼트(SEG20)들의 2개의 행(Z201, Z202) 간의 분리선(G2)이 직선(G1)들의 위쪽에 위치하는 방식으로 변위되며, 상기 분리선(G2)은 H-H 라인의 아래쪽에, H-H 라인의 아래쪽 0.23°에 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 조명 장치.
제5항에 있어서, 완전하게 상기 H-H 라인의 아래쪽에 또는 상기 직선(G1, G2)들 중 하나의 아래쪽에 위치하는 하나의 세그먼트 광 분포(LV10, LV20)의 광 세그먼트(SEG10, SEG20)들은, 그 위쪽에 위치하는 광 세그먼트(SEG10, SEG20)들보다 더 낮은 높이, 다시 말해 수직 방향(V)으로 더 작은 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 조명 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 하나의 세그먼트 광 분포의 모든 광 세그먼트(SEG10, SEG20)는 동일한 주 세그먼트 폭(BR)을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 조명 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 하나의 세그먼트 광 분포의 하나의 행의 광 세그먼트들은 상이한 폭을 포함하며, V-V 라인의 영역 내에서 중앙에 위치하는 광 세그먼트들은 제1 주 세그먼트 폭(BR)을 포함하고, 수평 방향에서 측면에 보이는 방식으로 위치하는 광 세그먼트들은 제2 주 세그먼트 폭(BR')을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 조명 장치.
제8항에 있어서, 하나의 세그먼트 광 분포의 하나 또는 복수의 광 세그먼트와 함께 중앙에서 서로 나란하게 V-V 라인의 영역 내에 위치하는 하나의 광 세그먼트의 폭(BR)은 주 세그먼트 폭(BR)을 정의하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 조명 장치.
제8항에 있어서, 상기 제2 주 세그먼트 폭(BR')은 상기 제1 주 세그먼트 폭(BR)보다 더 큰 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 조명 장치.
제6항에 있어서, 하나의 세그먼트 광 분포의 광 세그먼트들은 광 패턴 내에서 V-V 축과 관련하여 대칭형으로 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 조명 장치.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조명 장치는 자동차 헤드램프로서 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 헤드램프용 조명 장치.
제1항 또는 제2항에 따른 적어도 하나의 조명 장치를 장착한 자동차 헤드램프.