KR102613823B1 - 차량 신호등을 위한 홀더 - Google Patents

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KR102613823B1
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마누엘 그레이브
세르게이 쿤즈
랄프 허버트 피터스
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루미리즈 홀딩 비.브이.
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Abstract

본 발명은 중공 섹션을 갖는 캐리어 레일(110)을 포함하는 차량 신호등(200)을 위한 홀더를 기술하며, 캐리어 레일(110)은 적어도 2개의 안내 구조물(112)과 결합되며, 안내 구조물들(112)은 중공 섹션 내에서 가요성 배광 섬유(120)를 안내하도록 배열된다. 본 발명은 홀더를 포함하는 차량 신호등 어셈블리(100), 및 차량 신호등 어셈블리(100)를 포함하는 차량 신호등(200)을 더 설명한다.

Description

차량 신호등을 위한 홀더
본 발명은 차량 신호등을 위한 홀더에 관한 것이다. 본 발명은 또한 홀더를 포함하는 차량 신호등 어셈블리, 및 차량 신호등 어셈블리를 포함하는 차량 신호등에 관한 것이다.
차량 미등과 같은 최근의 차량 신호등들은 발광 다이오드들(LED)로 구성된다. 작은 크기의 LED들은 그러한 차량 광원에 의해 제공될 수 있는 광 패턴들의 커스텀화를 가능하게 한다.
본 발명의 목적은 차량 신호등, 특히 LED 또는 레이저와 같은 반도체 광원을 포함하는 차량 신호등의 유연하고 비용 효과적인 설계를 가능하게 하는 것이다.
본 발명은 독립 청구항들에 의해 정의된다. 종속항들은 유리한 실시예를 정의한다.
제1 양태에 따르면, 차량 신호등을 위한 홀더가 제공된다. 차량 신호등을 위한 홀더는 중공 섹션(hollow section)을 갖는 캐리어 레일을 포함한다. 캐리어 레일은 적어도 2개의 안내 구조물과 결합된다. 안내 구조물들은 중공 섹션 내에서 가요성 배광 섬유(flexible light distribution)를 안내하도록 배열된다.
안내 구조물들은 중공 섹션 내에서 미리 정의된 경로를 따라 가요성 배광 섬유를 위치시키도록 배열된다. 적어도 2개의 안내 구조물은 가요성 배광 섬유를 미리 정의된 경로에 따라 안내하기 위해 가요성 배광 섬유에 장력을 가하거나 압축을 가하도록 배열될 수 있다. 따라서, 안내 구조물들은 가요성 배광 섬유를 클램핑하도록 배열될 수 있다. 안내 구조물들은 대안적으로 또는 추가로 가요성 배광 섬유를 재지향시키도록 배열될 수 있다(미리 정의된 곡률을 제공). 캐리어 레일은 가요성 배광 섬유의 신뢰 가능한 안내를 가능하게 하는 재료를 포함할 수 있다. 충분한 장력이나 압축을 제공하기 위해 재료는 충분히 강성이어야 할 수 있다. 예를 들어, 재료는 알루미늄과 같은 금속 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 중공 섹션의 단면은 가요성 배광 섬유에 의해 조명될 때 특수한 조명 효과를 제공하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 중공 섹션의 단면은 캐리어의 연장(extension)에 따라 달라질 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 가요성 배광 섬유의 상대적 위치는 중공 섹션의 단면 내에서 캐리어의 연장에 따라 달라질 수 있다. 캐리어 레일의 단면은 해당 용도에 맞게 조정된다. 예를 들어, 단면은 직사각형, 타원형, 원형, 및 그와 유사한 것일 수 있다. 홀더는 특히 3차원의 구부러진 배열에서 가요성 배광 섬유의 복잡한 안내를 가능하게 한다. 홀더는 차량의 대응하는 소켓에 결합되도록 배열된다. 홀더의 재료는 소켓에 따라 선택될 수 있다. 예를 들어, 재료는 소켓이 홀더의 형상을 정의하도록 가요성일 수 있다. 이 경우 소켓은 가요성 배광 섬유를 안내하기에 충분한 안정성을 제공하기 위해 홀더를 지지할 수 있다. 이 경우 홀더는 제1 단계에서 소켓에 배치될 수 있다. 제2 단계에서 광 안내 구조물들은 소켓에 의해 정의된 홀더의 형상에 따라 홀더 내에 배치되어 홀더와 결합될 수 있고, 배광 섬유는 제3 단계에서 안내 구조물들에 결합될 수 있다. 홀더는 대안적으로 안내 구조물들과 가요성 배광 섬유가 사전 조립되도록 미리 정의된 형상으로 배열될 수 있다.
안내 구조물들은 캐리어 레일과 일체형이거나, 제거 가능한 방법으로 캐리어 레일과 결합될 수 있다. 예를 들어, 안내 구조물들은 중공 섹션의 협착(narrowings) 또는 축소(constrictions)일 수 있다. 안내 구조물들은 가요성 배광 섬유와 광학적으로 상호작용할 수 있도록 배열될 수 있다. 가요성 조명 솔루션 구조물과의 광학적 상호작용은 특수한 광 효과들을 제공하기 위해 사용될 수 있다(예를 들어, 더 밝게 혹은 덜 밝게). 안내 구조물들 중 하나 이상은 대안적으로 가요성 배광 섬유가 캐리어 레일 내에서 맴도는(hover) 것처럼 보이도록 배열될 수 있다. 이 경우, 특히 발광 광원이 가요성 배광 섬유와 결합된 경우, 안내 구조물 또는 구조물들은 거의 보이지 않도록 배열된다.
중공 섹션의 적어도 일부는 반사 표면 구조를 포함할 수 있다. 반사 표면 구조물은 중공 섹션의 내부 표면 전체를 덮을 수 있다. 반사 표면 구조물은 정반사성 및/또는 확산 반사성일 수 있다. 캐리어 레일의 재료는 반사율을 제공하도록 배열될 수 있다. 가요성 배광 섬유에 의해 방출되는 빛의 정밀한 조절(반사, 초점 변경, 흡수 등)을 가능하게 하기 위해 대안적으로 또는 추가로 중공 섹션 내에 하나 이상의 표면 코팅이 제공될 수 있다.
중공 섹션의 내부 표면은 대안적으로 또는 추가로 적어도 하나 이상의 광 튜닝 구조물을 포함할 수 있다. 광 튜닝 구조물은 광 분포/외형의 국소적 편차(예를 들어, 정반사성 반사 리플, 프리즘 구조물, 제1 파장 범위의 수신된 광을 제2 파장 범위의 변환된 광으로 변환하도록 배열된 광 변환 재료를 포함하는 구조물, 및 그와 유사한 것)를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
중공 섹션의 단면은 50mm2 내지 1600mm2, 바람직하게는 150mm2 내지 1000mm2, 가장 바람직하게는 300mm2 내지 700mm2의 면적을 갖는다. 중공 섹션은 예를 들어 포물선이나 반원형의 단면을 가질 수 있다. 예를 들어, 반원형 단면의 반지름은 3mm 내지 20mm, 바람직하게는 5mm 내지 15mm일 수 있다.
제2 양태에 따르면 차량 신호등 어셈블리가 제공된다. 차량 신호등 어셈블리는 전술한 임의의 실시예에 따른 홀더, 및 안내 구조물에 의해 안내되는 가요성 배광 섬유를 포함한다. 가요성 배광 섬유는 가요성 배광 섬유의 선형 연장부를 가로질러 광 인커플링 표면(light in-coupling surface)을 통해 수신된 광을 분배하도록 배열된다. 따라서, 재료 특성들은 의도된 광 분배, 및 캐리어 레일 내의 가요성 배광 섬유의 의도된 경로에 따라 배열될 수 있다. 예를 들어, 가요성 배광 섬유는 플라스틱 재료들, 실리콘들 및 유리 그룹에서 선택된 재료들을 포함할 수 있다. 재료 또는 재료 조성물의 특성들은 가요성 배광 섬유의 연장에 따라 달라질 수 있다. 특히, 재료 또는 재료 조성물의 특성들은, 미리 정의된 강도를 갖는 광원이 광 인커플링 표면에 결합되는 경우, 가요성 배광 섬유의 연장을 따라 정의된 광 분배가 가능하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 재료 또는 재료 조성물은 재료 조성물의 재료 내에서 분산되어 의도된 조명 효과(예를 들어, 가요성 배광 섬유의 선형 연장을 따라 균일한 발광)를 제공하도록 하는 산란 입자들을 포함할 수 있다. 가요성 배광 섬유의 재료 또는 재료 조성물은 광 변환 입자들로 도핑될 수 있다. 광 변환 입자들은 제1 파장 범위의 광을 제2 파장 범위로 국소적으로 변환하도록 배열될 수 있고, 여기서 제2 파장 범위는 제1 파장 범위보다 긴 파장 범위이다. 광 인커플링 표면은 가요성 배광 섬유의 한 단부 표면일 수 있다. 대안적으로, 광 결합 구조물은 하나 또는 양쪽 단부 표면에 제공될 수 있다.
가요성 배광 섬유의 단면은 0.5mm2 내지 20mm2, 바람직하게는 1.50mm2 내지 10mm2, 가장 바람직하게는 3mm2 내지 7mm2 사이의 면적을 가질 수 있다. 가요성 배광 섬유의 단면은 미리 정의된 조명 효과를 제공하도록 배열될 수 있다. 가요성 배광 섬유의 단면은 가요성 배광 섬유의 연장에 따라 달라질 수 있다. 가요성 배광 섬유는 예를 들어 0.5mm내지 5mm, 바람직하게는 1mm 내지 4mm, 가장 바람직하게는 2mm 내지 3mm의 직경을 갖는 원형의 단면을 가질 수 있다.
가요성 배광 섬유는 적어도 하나의 국소 광 산란 구조물을 포함할 수 있다. 광 산란 구조는 광 산란 구조물의 위치에서 빛을 아웃커플링하도록(couple out) 배열될 수 있다. 예를 들어, 광 산란 구조물은 가요성 배광 섬유의 국소 수축이나 상승(rising)으로 구성될 수 있다.
제3 양태에 따르면, 차량 신호등이 제공된다. 차량 신호등은 전술된 임의의 실시예에 따른 적어도 하나의 차량 신호등 어셈블리와 광원으로 구성된다. 광원은 배광 섬유의 측면 단부 표면에 광을 인커플링하도록(couple in) 배열된다. 광원은 LED나 반도체 레이저 그룹에서 선택된 반도체 광원(예를 들어 청광을 방출하는 사이드 에미터)일 수 있다.
광원은 가시 스펙트럼 내의 광 및 가시 스펙트럼 외의 광(특히 적외선)을 방출하도록 배열될 수 있다. 임의적으로(optionally) 상이한 방출 스펙트럼을 갖는 광원들이 한쪽 또는 양쪽 단부 표면에 결합될 수 있다.
차량 신호등은 광원을 구동하기 위한 전기 드라이버를 더 포함할 수 있다. 전기 드라이버는 전력 및/또는 차량 신호등을 제어하기 위한 제어 신호를 위한 전기 인터페이스를 포함한다. 전기 드라이버는 홀더와 일체로 결합되거나, 광원들과 연결된 별도의 디바이스일 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예는 또한 종속항들과 각각의 독립항의 임의의 조합일 수 있음을 이해해야 한다.
다른 유리한 실시예들이 아래에 정의되어 있다.
본 발명의 이들 및 다른 양태들은 이하에서 설명되는 실시예를 참조하여 명백하고 명료해질 것이다.
본 발명은 예시로서 첨부 도면들을 참조하여 실시예에 기초하여 설명될 것이다.
도면에서:
도 1은 제1 차량 신호등 어셈블리의 평면도의 주요 스케치를 도시한다.
도 2는 제1 차량 신호등 어셈블리의 도 1의 선 A-A를 따라 자른 단면의 주요 스케치를 도시한다.
도 3은 제1 차량 신호등 어셈블리의 도 1의 선 B-B를 따라 자른 단면의 주요 스케치를 도시한다.
도 4는 제2 차량 신호등 어셈블리의 도 1에 도시된 것과 유사한 선 A-A에 따라 자른 단면의 주요 스케치를 도시한다.
도 5는 제3 차량 신호등 어셈블리의 도 1에 도시된 것과 유사한 선 A-A에 따라 자른 단면의 주요 스케치를 도시한다.
도 6은 제3 차량 신호등 어셈블리의 도 5에 도시된 선 C-C를 따라 자른 단면의 주요 스케치를 도시한다.
도 7은 제1 차량 신호등의 평면도의 주요 스케치를 도시한다.
도면에서 유사한 번호들은 전체에 걸쳐 유사한 객체들을 지칭한다. 도면의 객체들은 반드시 크기에 비례하여 그려지는 것은 아니다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들이 설명될 것이다.
도 1은 제1 차량 신호등 어셈블리(100) 평면도의 주요 스케치를 도시한다. 차량 신호등 어셈블리(100)는 캐리어 레일(110) 및 2개의 안내 구조물(112)로 구성된다. 산란 입자들을 가진 투명한 재료 또는 재료 조성물(가요성 배광 섬유(120)에 결합될 광원의 파장 범위 내)로 구성된 가요성 배광 섬유(120)는 2개의 안내 구조물(112)에 의해 클램핑된다. 가요성 배광 섬유(120)는, 가요성 배광 섬유(120)가 캐리어 레일(110) 내에서 직선을 따라 배열되고 캐리어 레일(110)의 중공 섹션 내에서 캐리어 레일(110)과 접촉하지 않도록 2개의 안내 구조물(112) 사이에서 신장된다(도 3 참조). 캐리어 레일(110)은 대안적으로 가요성 배광 섬유(120)가 캐리어 레일(110)과 결합된 안내 구조물들(112)의 안내에 따라 복잡한 3차원 경로를 따르도록 구부러질 수 있다. 광 안내 구조물들(112)은 이 경우 의도된 장력이나 압축을 제공하여 가요성 배광 섬유(120)가 의도된 경로를 따르게 하도록 배열된다.
도 2는 제1 차량 신호등 어셈블리(100)의 도 1에 도시된 선 A-A를 따라 자른 단면의 주요 스케치를 도시한다. 캐리어 레일(110)은 직사각형 단면을 가지며 안내 구조물(112)은 캐리어 레일(110) 내에서 좁아지거나 수축된다. 가요성 배광 섬유(120)는 원형 단면을 갖는다. 가요성 배광 섬유(120)는 안내 구조물(112)의 대응하는 슬롯에 클램핑된다.
도 3은 제1 차량 신호등 어셈블리(100)의 도 1에 도시된 선 B-B를 따라 자른 단면의 주요 스케치를 도시한다. 중공 섹션은 U자형 단면을 가지며, 캐리어 레일(110)에 의해 제한되는 하부는 반원의 단면을 갖는다. 도 1에 도시된 안내 구조물들(112)은 원형의 가요성 배광 섬유(120)의 중심점이 반원의 중심점에 오도록 배열된다. 캐리어 레일(112)의 중공 섹션의 내부 표면은 균일한 광 분배를 제공하기 위해 이 경우에서는 확산 반사성인 반사 표면 구조물(114)에 의해 덮여있다.
도 4는 제2 차량 신호등 어셈블리(100)의 도 1에 도시된 것과 유사한 선 A-A에 따라 자른 단면의 주요 스케치를 도시한다. 캐리어 레일(110)은 원형 단면을 가지며, 안내 구조물(112)은 캐리어 레일(110)을 형성하는 중공 튜브내의 좁은 슬릿이다. 가요성 배광 섬유(120)는 좁은 슬릿에 클램핑되고, 튜브의 내부 표면은 빛이 가요성 배광 섬유(120)를 통해 방출되는 경우 미리 정의된 조명 효과를 제공하기 위해 광 혼합 챔버(117)로 사용된다. 슬릿은 가요성 배광 섬유(120)가 더 이상 캐리어 레일(110)에 닿지 않도록 안내 구조물(112)의 외부에서 넓어진다.
도 5는 제3 차량 신호등 어셈블리의 도 1에 도시된 것과 유사한 선 A-A에 따라 자른 단면의 주요 스케치를 도시한다. 이 실시예에서, 안내 구조물(112)과 직접 결합된 캐리어 레일(110)의 일부는 가요성 배광 섬유(120)를 클램핑하기 위해 안내 구조물(112)이 가압될 수 있는 구멍을 특징으로 한다. 클램핑은 2개의 안내 구조물(112) 사이에 장력 또는 압축을 가하기 위해 사용될 수 있다. 이 실시예에서, 안내 구조물(112)은 간극(113)을 갖는 일종의 클램핑 링이다. 클램핑 링은 도 5에 도시된 선 C-C를 따라 제3 차량 신호등 어셈블리를 자른 단면의 주요 스케치를 도시하는 도 6에 도시된 바와 같이 캐리어 구조물(110)의 구멍 내로 눌려지거나 압축될 때 클램핑 링이 닫히면서 가요성 배광 섬유(120)를 클램핑하도록 원추형으로 성형된다. 캐리어 레일(110)의 중공 섹션은 도 3과 관련하여 논의된 바와 유사할 것이다.
도 7은 제1 차량 신호등(200)의 평면도의 주요 스케치를 도시한다. 제1 차량 신호등(200)은 도 1과 관련하여 논의된 것과 유사한 차량 광 어셈블리를 포함한다. 가요성 배광 섬유(120)의 광 결합면은 광원(210)에 결합된다. 이 경우에서 광원(210)은 청색광을 방출하는 레이저이다. 캐리어 레일(110)의 중공 섹션의 일부는 가요성 배광 섬유(120)에 의해 분배된 빛에 의해 미리 정의된 배광을 제공하기 위해 광 튜닝 구조물(116)로 덮여있다. 가요성 배광 섬유(120)는 가요성 배광 섬유(120)의 정의된 위치에서 광 아웃커플링을 증가시키는 광 산란 구조물(122)을 포함한다. 광원(210)의 강도와 가요성 배광 섬유(120)의 배광 특성들은 가요성 배광 섬유(120)에 의해 분배되는 빛의 강도가 가요성 배광 섬유(120)의 선형 연장을 따라 본질적으로 일정하도록 배열될 수 있다(광 산란 구조물(122)의 위치 외에서). 광원(212)과 결합되지 않은 가요성 배광 섬유(120)의 단부 표면은 광손실이 감소될 수 있도록 반사 코팅에 의해 덮일 수 있다. 대안적으로 제2 광원(210)은 가요성 배광 섬유(120)의 제2 단부 표면에 결합될 수 있다.
본 발명이 도면 및 전술한 설명에서 상세하게 도시되고 설명되었지만, 이러한 예시 및 설명은 제한이 아니라 예시 또는 실례로 고려되어야 한다.
본 개시 내용을 읽음으로써, 본 기술분야의 통상의 기술자에게는 다른 변형이 명백할 것이다. 그러한 변형들은, 당 업계에 이미 공지되어 있고 본 명세서에서 이미 설명된 특징들을 대신하여 또는 그에 추가하여 사용될 수 있는 다른 특징들을 포함할 수 있다.
개시된 실시예에 대한 변형은 도면과 개시 및 첨부된 청구 범위에 대한 연구로부터 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되고 달성될 수 있다. 청구항에서, "포함하는"이라는 단어는 다른 요소들 또는 다른 단계들을 배제하지 않으며, 단수 표현(부정관사 "a" 또는 "an")에 의해 복수의 구성 또는 단계가 배제되지 않는다. 특정 수단들이 서로 다른 종속항들에서 인용된다는 사실만으로 이러한 수단들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다.
청구항의 어떤 참조 부호도 그 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
100: 차량 신호등 어셈블리
110: 캐리어 레일
112: 안내 구조물
113: 클램핑 링의 간극
114: 반사 표면 구조물
116: 광 튜닝 구조물
117: 광 혼합 챔버
120: 가요성 배광 섬유
122: 광 산란 구조물
200: 차량 신호등
210: 광원

Claims (11)

  1. 차량 신호등(200)을 위한 홀더로서,
    중공 섹션(hollow section)을 갖는 캐리어 레일(110), 상기 중공 섹션 내의 가요성 배광 섬유(flexible light distribution fiber)(120), 및 상기 가요성 배광 섬유(120)의 길이를 따라 배열되고 상기 중공 섹션 내에서 상기 가요성 배광 섬유(120)를 클램핑하도록 배열되는 적어도 2개의 안내 구조물들을 포함하고,
    상기 중공 섹션은 50mm2 내지 1600mm2의 면적을 갖는 단면을 가지며,
    상기 가요성 배광 섬유(120)는 0.5mm2 내지 20mm2의 면적을 갖는 단면을 가지고,
    상기 적어도 2개의 안내 구조물들(112)은 상기 가요성 배광 섬유가 상기 중공 섹션에 있는 상기 캐리어 레일(110)에 닿지 않고 상기 중공 섹션을 통해 의도된 경로를 따르도록 상기 적어도 2개의 안내 구조물들(112) 사이의 상기 가요성 배광 섬유에 장력 또는 압축을 제공하도록 배열되고,
    상기 중공 섹션의 내부 표면은 미리 정의된 배광을 제공하기 위한 적어도 하나의 광 튜닝 구조물(116)을 포함하고,
    상기 가요성 배광 섬유(120)는 상기 적어도 하나의 광 튜닝 구조물(116)과 길이방향으로 상이한 위치에서 광 아웃커플링을 증가시키기 위한 적어도 하나의 국소 광 산란 구조물(122)을 포함하는,
    홀더.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안내 구조물들(112)은 상기 중공 섹션의 협착들(narrowings)인, 홀더.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중공 섹션의 적어도 일부는 반사 표면 구조물(114)을 포함하는, 홀더.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 중공 섹션은 150mm2 내지 1000mm2 또는 300mm2 내지 700mm2의 단면을 갖는, 홀더.
  6. 제1항 또는 제2항에 따른 홀더 및 상기 안내 구조물들(112)에 의해 안내되는 가요성 배광 섬유(120)를 포함하는, 차량 신호등 어셈블리(100).
  7. 제6항에 있어서, 상기 가요성 배광 섬유(120)는 1.50mm2 내지 10mm2 또는 3mm2 내지 7mm2의 면적을 갖는 단면을 갖는, 차량 신호등 어셈블리(100).
  8. 삭제
  9. 차량 신호등(200)으로서, 제6항에 따른 적어도 하나의 차량 신호등 어셈블리(100) 및 광원(210)을 포함하고, 상기 광원(210)은 상기 배광 섬유(120)의 측면 단부에서 광을 인커플링(couple in)하도록 배열되는, 차량 신호등(200).
  10. 제9항에 있어서, 상기 광원(210)은 반도체 광원인, 차량 신호등(200).
  11. 제9항에 있어서, 상기 광원(210)을 구동하기 위한 전기 드라이버를 더 포함하는, 차량 신호등(200).
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