KR19980703358A - 운송기관용 후사경 - Google Patents

Abstract

동력운송기관용 광학 후사경은 복수개의 집광소자와 최소 하나의 매개 광학소자를 사용한다. 상기 집광소자는 최소 하나의 단일 광학소자를 포함하는 오목거울 또는 집광렌즈이며, 상기 매개 광학소자는 상기 집광소자 또는 단일 반사기이고, 제 1 집광소자는 차량의 외부에 설치되는 영상광학소자로서 매개 광학소자의 안에 또는 근처에 제 1도립영상을 형성하여, 상기 매개 광학소자가 광선을 제 1 영상 광학소자로부터 제 2 영상광학소자로 향하도록 하는 효과가 있다. 상기 제 2 영상광학소자는 차량의 내부에 설치되어, 상기 거울장치의 마지막 집광소자의 주변이나 내부에 제 2 정립영상을 형성하고, 그리하여 상기 마지막 집광소자가 상기 제 1 영상광학소자로부터의 광선을 집광하고 반사하여 관찰자의 눈으로 향하도록 한다. 상기 제 1 영상광학소자를 통과한 후 광축은 차량의 앞쪽이고 동시에 차량의 내부로 차량의 종축과 예각을 유지하며 진행하게 되며; 상기 매개 광학소자의 반사면에 반사한 후 역시 차량의 종축과 예각을 유지하며 차량의 뒤쪽이고 동시에 차량의 내부로 진행하게 된다. 상기 두 각도의 합은 90보다 작다. 필요하다면 최소한 하나의 반사프리즘이 상기 제 1 또는 제 2 영상 광학소자의 앞 또는 뒤에 추가되어 바람직한 방향으로 빛을 편향시킬 수 있다.

Description

운송기관용 후사경

종래의 자동차용 후사시스템은 두 개의 외부설치용 거울과 하나의 내부설치용 거울을 포함하도록 구성된다. 이러한 시스템은 많은 결점이 있는 것으로 잘 알려져 있다. 이러한 종래의 후사시스템에 따르면 고속에서 공기저항 및 소음을 일으키고 그 자체로서 손상을 일으킬 염려가 있으며, 또한 타인에게 부상을 일으키게될 염려가 크다. 또한, 유선형의 둥글고 매끄러운 차량의 전체적인 외관상의 조화를 깨뜨리는 원인이 되기도 한다. 겨울 또는 먼지가 많은 환경에서는 측면창과 외부유리와의 사이가 오염물질 등으로 더러워지면 시야를 확보할 수 없게되는 경우도 많다. 또한, 운전석 측의 외부후사경의 위치는 차량의 종축과 운전자의 눈에 대한 거울 중앙사이에서 약 55 도 각도를 만든다. 이 외부반사경의 불리한 처지가 바람직하지 못한 후면관측을 초래하며, 그래서 도로의 주행 상에서 많은 종류의 위험상황 발생의 원인이 된다. 이는 또한 현대의 자동차 디자인개발에서 많은 장애요인이 된다.

전술한 종래의 문제점을 극복하기 위해 그 동안 광학수단에 대한 많은 노력이 있어왔다. 이러한 장치의 거의 대부분은 굴절과 반사라는 두 개의 수단을 이용하여 광학기구의 다중조합을 행하는 것이었다. 이러한 공개된 기술의 공통되는 특징은 외부유리의 몸체가 많이 앞으로 튀어나오는 것을 줄이도록 하고, 또한 운전자에게 보다 가깝게 위치하는 후사경을 제공하는 것이다.

이러한 공개된 특허출원으로 대표적인 것은 PCT/GB89/01505 ,PCT/GB92/00659 및 DE 3146486 A1 이며 플라스틱 굴절매체를 사용하고, 관찰자의 앞쪽에 위치하여 그의 시야에 존재하도록 설치한 반사체, 그 반사체로 향하는 차량의 뒤쪽으로부터의 빛을 편향시키는 것이다. 또 다른 시도로서 공개된 특허출원은 DE 33 35 981 A1 ; DE, A, 2 014 696 ; DE, C, 936 074 및 FR, B1, 2 240 618 로서, 복수개의 렌즈 또는 굴절매체로서의 플라스틱수단과 렌즈를 조합하는 것과 단일형 또는 분광형의 반사체 또는 반사체들이 후사시스템을 형성하도록 한 것이다.

그러나, 전술한 장치는 그 자체가 복잡할뿐더러 영상의 화질을 떨어뜨리는 광학적 결함이 있다. 게다가, 이러한 도구들은 측면출입문 위의 설치공간에 위치시키기에 적합하지 못하며, 차량의 내측에 위치시킬 경우에는 이미 다른 많은 도구가 그 곳을 점유하고 있다는 문제가 있다. 그래서 이러한 많은 제안들 중의 소수만이 실용화되고 또한 상업화되고 있다.

본 발명은 동력운송기관, 특히 육상운송기관인 자동차에서 사용되는 후사경에 관한 것이다. 그러나 다른 형식의 운송기관에 사용되는 것도 가능하다.

제 1(a)도는 본 발명에 따른 제 1실시예의 개략적 정단면도이고,

제 1(b)도는 도 1(a)의 제 1실시예의 개략적 측단면도이고,

제 2(a)도는 본 발명의 특성을 설명하기 위한 도면으로서, 차량의 밖에서 본 사시도이고,

제 2(b)도는 본 발명의 특성을 설명하기 위한 도면으로서, 차량의 내부에서 본 사시도이고,

제 3도내지 제 5도는 본 발명에 따른 또 따른 실시예의 정단면도 및 측단면도이다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 외부 반사경 형식의 종래의 후사경이 지니는 결점을 해결한 후사경을 구비한 차량을 제공하는 것이다. 또한 본 발명의 또 다른 목적은 차량의 내부 또는 측면부의 어느 곳에 설치할 것인가에 구애받지 않는 후사경 장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 실현하기 위한 본 발명은 다음의 몇 가지 실시예로 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수개의 집광 기구를 포함한다. 상기의 각 집광 기구로는 최소 하나의 단일성 광학소자를 포함하며, 서로 분리되어 차량 뒤쪽의 물체로부터 오는 빛을 포착하며, 실상 또는 허상을 형성하며, 또한 상을 축소 또는 확대시키는 한 세트의 집광렌즈 또는 오목거울을 사용한다; 상기의 거울장치의 일 형태에서, 세 개의 기본적인 집광 기구와 그리고 적어도 하나의 또 다른 집광 소자를 제공한다. 여기서 제 1 집광 기구가 차량의 외부에 설치되어, 반사면의 근처 또는 최소한 부분적으로 동일위치에 존재하거나 또는 제 2 집광소자의 안에 또는 주변에 존재하는 초점면에 제 1 도립영상을 형성하여, 상기 제 2 집광 소자가 제 1 집광소자로부터 제 3 집광소자를 향하도록 함과 동시에 수집하는 효과를 주도록 한다. 상기의 제 3 집광소자는 차량의 내부에 위치하는 영상광학소자로, 그 이후의 상기의 최소 하나의 또 다른 집광소자로 향하는 제 2 정립영상을 바람직하게는 상기 거울장치의 마지막 집광소자의 안에 또는 주위에 형성하여, 상기 마지막 집광소자가 제 3 집광 소자로부터 관찰자의 눈으로 향하는 광선을 다시 방향 잡아주는 효과를 발생시킨다. 상기 제 2 및 제 3의 집광소자의 초점거리(유효 초점거리)는 모두 상기 제 1의 집광소자의 초점거리보다 짧거나 같도록 한다. 상기 3개의 기본 집광소자중 어느 두 개 사이의 거리는 상기 이웃하는 집광소자의 초점거리(유효 초점거리)의 합보다 짧도록 한다. 상기 다양한 집광소자는 상기 거울 장치의 기본 부품이다. 바람직한 실시예에서 상기의 세 개의 기본 집광소자는 집광렌즈들로 형성하고, 상기 제 2 집광렌즈는 그 일면을 적절한 반사 물질로 직접 도포하여, 렌즈 및 반사기로 기능하는 반사 후면을 형성하며, 90보다 작은 각으로 제 1 집광렌즈로부터 제 3 집광렌즈로의 광선을 굴절시킬 뿐 아니라 집광한다.

본 발명에서의 또 다른 측면에 따르면, 운반수단용 거울장치를 제공하며, 또한 최소한 하나의 굴절 프리즘을 포함하며, 바람직하기로는 최소한 한 면이 평면이고 다른 면은 평면 또는 포지티브의 축이 없는 포물면인 쐐기형 프리즘이다. 프리즘 또는 복수개의 프리즘은 상기 거울장치를 위해 빛의 진행방향을 바라는 경로로 편향되도록 한다. 바람직한 구체적 실시예에서 상기 굴절 프리즘 또는 프리즘들은 상기 집광렌즈 중의 최소하나의 전후에 위치하며, 이들과 접촉하거나 이들과 어느 공간을 두고 분리되도록 한다.

실시예를 통해 적용되는 다양한 렌즈들은 모두 전체적으로 포지티브 렌즈(Positive lens )이며, 각각은 최소한 하나의 단일렌즈를 가지며 이 단일렌즈는 평면-볼록, 양면-볼록 또는 오목 볼록(Meniscus)형태를 지니도록 하는 것이 적합하다. 상기 각 집광렌즈들은 또한 2개 한 벌 또는 3개 한 벌로 최소한 하나의 포지티브 렌즈를 포함하도록 구성된다. 이 경우 광학 소자는 하나로 접착되어 있거나 또는 약간의 공간을 두고 분리될 수 있다. 상기의 렌즈들은 다른 형태 예를 들면 사각형으로 절단된 상태일 수도 있다. 또한 상기 렌즈들의 볼록면은 구면 또는 비구면 일수 있으며, 또한 상기 양면-볼록의 경우 대칭이거나 비대칭일 수 있다. 상기의 다양한 오목거울 또는 복수개의 오목거울의 오목면은 구면 또는 비구면 일 수 있다.

상기 거울 장치의 설명은 초점거리, 위치 그리고 그들의 영상특성등과 관련하여 주로 집광소자를 중심으로 이루어지며, 용어 집광시키다(Converge)는 단지 상기의 집광소자에 적용되어 평행광선이 그 초점에 맞추어지게되어 실상 또는 허상을 형성하거나, 그 영상을 소멸 또는 강화하여 굴절 프리즘 또는 평면거울의 그것과 광학적 특성을 뚜렷이 구별할 수 있도록 한다. 후자에 대해서 용어 편향하다(deflect)와 반사하다(reflect)가 각각 사용된다.

또한, 본 발명은 이하의 설명과 도면의 도시된 부분에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술사상을 기초로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

그러면 본 발명의 다양한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

제 1도에 도시된 제 1 실시예에 따르면, 전체 광학거울장치는 참조번호 '10'으로 표시된 외곽경계선으로 지시된다. 선 '40'은 차량의 본체를 지시하는 선이며, 그 선의 오른쪽은 내부의 단면도이다. 측면창화면 및 상기한 창문화면을 잡고있는 'U'자형의 금속 슬롯은 참조번호'41' 및 '42'로 각각 지시된다. 화살표는 차량의 진행방향을 지시한다.

도 1에 도시된 광학거울장치는 5개의 집광 광학소자를 포함한다. 대물렌즈(11), 수집렌즈(12), 투광렌즈(13), 오목거울(14), 및 접안렌즈(15)가 그 것이다.

대물렌즈(11)는 바디라인(Body-line)(40)에 의해 정의된 차량의 외측에 위치하며, 두 개의 경계면(21)(22)을 가진다. 차량의 뒤쪽이며 바깥쪽으로 둥글게 지시된 경계면(21)은 차량의 뒤쪽의 물체로부터의 빛을 수광하고, 차량의 앞쪽이며 안쪽으로 평평하게 지시된 경계면(22)은 수집렌즈(12)와 마주하도록 한다. 수집렌즈(12)는 부분적으로 일부는 차량의 안쪽으로 일부는 차량의 바깥쪽으로 위치될 수 있으며, 전면(23)과 후면(24)을 갖도록 하고, 후면에는 반사면을 형성하기 위하여 적절한 반사물질이 코팅된다. 수집렌즈(12)는 사용되는 렌즈의 초점거리와 반사면의 곡률에 의해 결정되는 유효 초점거리를 가진다. 평면 위에 반사면을 코팅한 평면볼록렌즈에 대해서, 만일 반사용 후측경계면이 상기 렌즈의 주면(Principle Plane)에 위치하면, 유효 초점거리는 상기 렌즈의 초점거리의 절반이며, 또는 반사용 후측경계면이 상기의 주면 밖에 있으면 절반보다 약간 크게된다; 양면볼록렌즈에 대해서는 반사하는 후측경계면의 집광효과가 고려되어야 한다. 상기의 수집렌즈(12)는 평면볼록렌즈 형태를 사용하는 것이 바람직하다; 특히, 평면측을 반사면으로 형성하고 볼록면 위에 구면 또는 비구면을 형성한 것으로 한다. 상기 평면 볼록렌즈의 구면은 구의 절반 정도의 곡률을 갖도록 형성될 수도 있다; 그리고 상기의 평면 볼록렌즈의 비구면은 포물면의 곡률을 갖도록 형성될 수 있다. 또한, 일면에 코팅된 반사면을 가지는 바람직한 수집렌즈(12)는 수집렌즈로서 단일 집광렌즈와 단일반사기로 분리될 수 있으며, 이때, 상기의 단일 반사기는 상기의 단일 집광렌즈의 앞에 또는 뒤에 설치되는 것이 가능하다. 상기의 수집렌즈(12)는 다양한 기능을 가지며, 시야를 조정하는 것으로 사용될 수도 있다.

수집렌즈(12)는 바디라인(40)으로 향하는 반사용 후측경계면(24)을 가지도록 설치되며, 대물렌즈(11)로부터의 수집된 광선이 전측경계면(23)을 통과하여 광선을 반사하는 반사용 후측경계면(24)을 향하여 집광된 후, 투광렌즈(13)를 향하여 반대로 향하도록 하는 구성이 되도록 대물렌즈(11) 및 투광렌즈(13)의 양측으로 향하도록 설치된다. 대물렌즈(11)를 통과한 후 광축은 바디라인(40)과 예각 (45도 이하)로서 차량의 전면, 그리고 안쪽으로 향하게 되며, 수집렌즈(12)의 반사경계면(24)에 의해 반사되어 차량의 뒤쪽이며, 안쪽으로 역시 바디라인(40)과 예각(45도 이하)으로 진행하게 된다. 상기의 두 각의 합은 90도를 넘지 않는다. 차량 뒤에 있는 물체의 도립 축소된 제 1영상은 대물렌즈(11)의 뒤쪽, 수집렌즈(12)의 반사 경계면과 부분적으로 동일위치 또는 근처에 놓이는 초점면에 형성된다. 상기의 수집렌즈(12)가 단일 집광렌즈와 단일반사기로 분리된 경우, 상기 제 1 도립영상은 상기 단일 집광렌즈에 또는 그 근처의 초점면에 형성된다. 투광렌즈(13)의 후측경계면(26)을 나온 빛은, 상기의 초점면과 투광렌즈(13)사이의 거리는 투광렌즈(13) 그 자체의 초점거리보다 긴 거리로서 투광렌즈(13)의 뒤쪽으로 멀리 떨어진 초점면에서 집광되어 정립의 제 2영상을 형성한다. 이때, 거울장치에서 마지막 집광되는 광학소자 또는 그 주변에 집광되는 것이 보다 바람직하다. 상기 수집렌즈의 구성 및 위치는 대물렌즈(11)와 투광렌즈(13)에 의한 영상형성의 과정에 많은 영향을 주지 않고, 오히려 대물렌즈(11)로부터 그렇지 않으면 수집되지 않을 보다 많은 광선을 수집하여 투광렌즈(13)로 향하도록 한다.

상기의 대물렌즈, 수집렌즈 및 투광렌즈의 제 1의 3개의 집광 광학 소자는 실제로 예비 영상부 또는 상기 거울장치의 기본부로 간주될 수 있다. 이후에 광선은 최소한 하나의 또 다른 집광 소자에 의해 집광 처리되고, 최종적으로 관측자에 의해 인식되도록 한다. 이러한 배열은 상기의 집광 소자, 또는 광소자들의 초점길이(투광렌즈 다음에 하나의 집광 광학소자를 사용하는 경우) 또는 조합초점길이(투광렌즈 다음에 두 개 이상의 집광 광학소자를 사용하는 경우) 에 따른다; 또한 마지막의 집광 소자와 관측자의 거리에도 의존한다. 바람직한 실시예에서, 상기 3개의 광학소자는 수집렌즈의 초점길이와 투광렌즈의 초점길이가 모두 대물렌즈의 초점길이와 같거나 또는 짧도록 하고; 또한 투광렌즈의 전방 초점과 대물렌즈의 후방 초점이 같거나 또는 근접한다는 특징을 갖는다.

수집렌즈와 대물렌즈 사이의 거리는 수집렌즈의 초점거리(또는 유효초점거리)와 대물렌즈의 초점거리의 합보다 짧고, 투광렌즈와 수집렌즈사이의 거리는 투광렌즈의 초점거리 및 수집렌즈의 초점거리( 또는 유효초점거리 )의 합보다도 짧다.

투광렌즈(13)를 통과한 광선은 각각이 두 개의 집광렌즈 또는 오목거울 중 어느 것으로 된 두 개의 집광 소자에 의해 더욱 집광시킬 수 있다. 도 1에서 상기의 집광 소자는 하나의 오목거울(14) 및 하나의 접안렌즈(15)로 형성할 수 있다. 상기의 오목거울(14)은 그 전측경계면 또는 후측경계면 중 어느 하나에 반사면을 코팅할 수 있다. 이 경우에 접안렌즈(15)는 전측경계면(27)과 후측경계면(28)을 갖는다. 접안렌즈(15)는 또한 반경 또는 크기가 투광렌즈(13)의 그것보다 크다. 투광렌즈(13) 이후에 상기 두 집광 소자의 배치는 상기의 제1 집광 소자와 투광렌즈(13)사이의 거리는 이들의 초점거리의 합보다 작고 , 상기 제 1 및 제 2 집광 소자 사이의 거리 역시 이들의 초점거리의 합보다 작다. 또 다른 평면거울 (16)이 그 반사경계면 차량의 앞쪽이며 바깥쪽으로 향하도록 그리고 지면을 기준으로 위쪽을 향하도록 투광렌즈(13)와 오목거울(14)사이에 위치한다. 투광렌즈(13)를 통과한 빛은 차량의 앞쪽으로 반사되는 상기 평면거울(16)의 반사면으로 입사하여 오목거울(14)로 향한다; 그리고 평면거울로부터의 광선은 광선이 집광되고 반사되는 오목거울(14)의 반사면에서 반사되어 차량의 뒤쪽 상기의 접안렌즈(15)로 향한다.

상기 전체의 거울 장치는 외부로부터의 오염을 피하기 위하여 밀폐부분으로 된 접안렌즈를 제외한 모든 소자에 대해 단일 조각으로 구성될 수도 있다. 이 밀폐된 공간은 공기나 액체보다는 공기나 가스등으로 채워진다. 거울장치의 외곽선은 접물렌즈(11)를 포함하는 머리 수집렌즈를 포함하는 목 다른 광학소자를 포함하는 몸체로 구성된다. 머리는 차량의 외부에 설치되고, 목은 부분적으로 외부에 설치되며, 반면 몸체는 모두 바디라인(40)으로 지시된 차량의 내부에 설치된다.

제 1(b)에 도시된 것처럼 이 케이스 내의 오목거울(14)은 투광렌즈(13)의 높이보다 위쪽에 설치하는 것이 바람직하며, 그 뒤쪽에 설치되는 볼 조인트 구조물(50)에 의해 그 자체로서 조정 가능하게 설치된다. 오목거울(14)은 투광렌즈(13)의 위가 아닌 옆에 설치되는 것도 가능하다. 전체 거울장치는 닫힌 부분의 외측 덮개를 형성하는 쉘(shell)을 구비하도록 설치될 수도 있으며, 이때 쉘은 일정하게 위를 향하도록 연장되어 종 형태의 쉘을 형성하여, 좁은 베이스에 오목거울(14)을 안착시키고, 넓은 개구점은 관측자를 향하도록 한다. 투광스크린(60)이 상기 평면거울(16)과 오목거울(14)사이의 공간 위쪽에 놓여질 수 있으며, 평면거울(16)로부터 오목거울(14)로의 광선에 영향을 주지 않도록 한다. 투광스크린 역시 상기 종 모양의 쉘의 개구측 위에 설치된다. 상기 투광스크린 또는 스크린들은 제거 가능하도록 설치되어, 닫힌 부분내의 소자들은 주기적으로 청소될 수 있도록 한다. 가열장치 역시 거울장치에 포함될 수 있으며, 다양한 광학소자의 주변부 중앙을 따라 슬롯을 만들고, 이 슬롯이 전열선에 의해 둘러싸이도록 한다. 전력공급에 의해 상기의 광소자들은 가열된다. 교대로 또는 동시에 상기 거울장치의 쉘을 통하여 상기 닫힌 부분으로 깨끗하며 따뜻한 공기가 불어넣어짐으로서 가열이 이루어진다. 이 공기는 거울장치 외부의 다른 튜브를 통하여 뒤쪽으로 보내질 수도 있다.

본 발명의 원리에 따라 형성된 장치의 외부적인 특징은 도 2(a) 및 도 2(b)에 도시된다. 상기 거울장치를 도시된 것처럼 차량의 측면 도어 위의 금속 트라이앵글 영역을 매개하여 설치하는 것이 바람직하나, 차량의 측면에 설치된 다른 부품, 예를 들면 상기 금속 트라이앵글의 아래 측면 도어 위의 영역을 매개로 설치하는 것도 가능하다. 수납용 덮개(51)는 상기 거울장치의 외부설치 부분을 수납하며, 또한 공기 역학적으로 유선형을 이루도록 제공된다. 상기의 수납용 덮개는 종형태의 구멍을 포함하도록 구성되어, 좁은 베이스는 대물렌즈(11)의 외주를 감싸도록 하고 개구부는 차량의 뒤쪽으로 향하도록 한다. 대물렌즈(11) 경계면(21)의 최외점은 상기 종모양의 구멍의 도관 내부에 머물도록 하여, 대물렌즈(11)의 경계면(21)위에 빗물, 먼지, 기타 다른 오염물질이 묻지 않도록 한다.

상기 거울장치의 머리는 상기 창문유리면(41)을 잡아주는 금속제 슬롯(42)에 영향을 주지 않으며 상기 트라이앵글 영역을 경유하는 공동을 형성하는 것에 의해 차량의 외부로 뻗도록 설치될 수 있다. 상기 금속제 슬롯이 제거되어야하는 경우, 거울 장치의 외부 몸체는 그 위에 슬롯과 함께 설치되어 창문 유리면(41)을 잡아주도록 설치될 수 있다.

또한, 광선은 투광렌즈를 통과한 이후, 전술한 두 개 대신에 하나의 또 다른 집광용 광학 소자에 의해 집광되어, 거울 장치 내부의 집광용 광학 소자의 수를 줄이고 그리하여 제조단가를 절감하도록 할 수 있다. 상기 또 다른 집광 광학 소자는 집광 렌즈 또는 오목 거울로 구성할 수 있다. 그 일 실시예는 도 3에 도시한 바와 같다.

도 3의 실시예는 도 1에 도시한 것과 그 원리에서는 유사하며, 첫 번째 세 개의 관련소자들을 위해 동일한 도면참조번호를 사용하였다. 두 실시예의 차이점은 투광렌즈(13)이후에 집광 소자가 도 3의 접안렌즈로 된 하나의 집광 렌즈로 형성된다는 것이다.

도 3의 접안렌즈는 도면번호 (14)로 지시되었으며 전측경계면(27)과 후측경계면(28)을 갖는다. 두 평면거울(15) 및 (16)은 상기의 투광렌즈(13)와 접안렌즈(14)의 사이에 설치된다. 투광렌즈(13)를 통과한 광선은 제 1 평면거울(15)의 반사면으로 입사하여 반사되고 차량의 앞쪽으로 향하며, 제 2 평면거울(16)을 향한다. 제 1 평면거울로부터의 광선은 제 2 평면거울의 반사면으로 입사하여 차량의 뒤쪽으로 반사되면서 상기의 접안렌즈(14)로 향한다.

상기의 거울장치의 일 형태에서, 제 2 집광 소자는 반사면을 가지거나 갖지 않은 집광 렌즈로 형성된다. 전술한 경우에, 상기 집광렌즈는 평면측에 반사면이 입혀지고 볼록면의 곡률은 구면의 절반 또는 포물면 중 어느 것이 되는 평면-볼록렌즈를 사용하여, 광학적 배열 위에 비대칭 또는 다른 광학적 결함이 발생하지 않도록 한다. 상기의 제 2 집광 소자는 오목렌즈로 구성될 수도 있으며, 또한 집광 소자 및 반사기로 기능하여 광선을 집광하며 또한 반사한다. 이 경우 상기 오목거울은 그 자신의 초점거리를 가지며, 상기의 집광렌즈와 동일한 기능을 한다. 그 구체적인 실시예는 도 4에 도시한 것과 같다.

도 4의 실시예는 원리에서 도 1 및 도 3에 도시된 것과 같고, 관련된 광학 소자를 위해 동일한 참조번호를 부여하였다. 이러한 두 실시예에서의 차이점은 거울 장치에서 제2 집광소자가 도 3에서의 오목거울로서 형성된다는 것이다. 대물렌즈(11)로부터 집광된 광선은 상기 오목거울(12)의 반사면으로 입력하여 집광된 후 반사되어 반대방향 즉 투광렌즈(13)방향으로 진행하게 된다. 상기 대물렌즈(11) 이후에 도립된 제1 영상은 초점면에 형성되고, 그것은 상기 오목거울(12)의 반사면 근처에 최소한 부분적으로는 동일위치에 형성된다.

상기 거울장치의 다른 형태에서, 상기 집광소자는 일면에 반사면이 입혀져 광선을 집광하고 반사하는 오목거울 또는 집광렌즈로 형성된다. 집광렌즈 또는 오목거울의 집광효과는 우선적으로 좀더 많은 광선을 제 1 집광소자로부터 수집하고, 상기 광선을 거울장치의 제 3 수광소자를 향하도록 하는 것이다. 만일 상기의 집광렌즈 또는 오목거울 에 의한 집광효과가 없다면, 상기의 보다 많은 광선은 상실되고 상기 제 2의 집광소자에 의해 수집되지 않을 것이다. 그러나 상당한 양의 상기 보다 많은 광선이 없다면, 상기 집광렌즈 또는 오목렌즈는 단순한 평면거울로 대체될 수도 있을 것이다.

이러한 경우 상기의 평면거울은 단순한 반사기로서만 기능한다. 대물렌즈들로부터의 집광된 광선은 반사면에 입력되고, 이때 광선은 반사되어 투광렌즈 방향인 반대방향으로 진행하게 된다. 대물렌즈를 통과한 후의 광축은 바디라인(40)에 대해 예각 ( 45)으로 차량의 진행방향 앞쪽이며 또한 차량의 내부로 진행하게 되고, 상기 광축은 상기 평면거울의 반사면에서 반사된 후 역시 바디라인(40)에 대해 예각 ( 45)으로 차량의 뒤쪽이며 차량의 안쪽으로 진행한다. 상기 두 각의 합은 90이하이다. 대물렌즈 이후에 형성된 차량 뒤쪽의 물체에 대한 도립되고 약해진 제 1 영상은 대물렌즈 이후에 형성되고, 상기 평면거울의 반사면 근처 또는 부분적으로 동일한 위치에 있는 초점면에 형성된다. 상기 투광렌즈로부터 나온 광선은 투광렌즈의 뒤쪽 멀리 초점면에서 집광된다. 이때 초점면과 투광렌즈 사이의 거리는 투광렌즈 그 자체의 초점면보다 많이 길다. 그래서, 이후 광선은 상기 거울장치의 마지막 집광소자의 주위 또는 바람직하게는 내부에 정립의 제 2 상을 형성한다.

상기 제 1의 3개 집광소자를 통과하고 제 2 집광소자의 반사경계면에서 반사된 후에, 광축은 관측자의 방향으로 또는 그 근방으로 향하도록 한다. 그러나 몇 가지 시도에서 이러한 의도는 성취되지 않을 수도 있으며 운전자가 바디라인(40)에 바짝 가까워진 경우 특히 그러하다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 반사프리즘 또는 프리즘이 광선을 편향시키는 데 필요하다. 그 위치가 바디라인(40)으로부터 멀리 떨어진 경우의 운전자에 대하여서는 단 한 조각만이 필요하거나 전혀 필요하지 않을 수도 있다. 상기의 프리즘 또는 프리즘들의 필요성은 덜 요구된다. 상기의 프리즘 또는 프리즘들은 상기 거울장치의 집광소자의 앞에 또는 뒤에 최소 하나가 부가될 수 있으며, 그들 사이의 공간에 직접 접촉 설치되거나 또는 분리 설치될 수 있다. 바람직한 실시예에서 상기의 프리즘 또는 프리즘들은 대물렌즈(11) 및/또는 투광렌즈(13)의 전후에 부가된다.

상기의 프리즘 또는 프리즘들은 각각이 말단(Heel) 과 정점(Apex)을 가지고 각각이 전측 경계면과 후측 경계면을 갖는다. 프리즘이 대물렌즈(11)의 전 또는 후에 부가된 경우, 차량의 내부측을 말단으로 반면 외부측을 정점으로 한다. 차량 뒤쪽의 물체로부터 나와 대물렌즈(11)를 통과한 광선은 상기 프리즘의 전측 경계면으로 입사되어 바디라인(40)과 예각을 이루면서 차량의 앞쪽이고 차량의 안쪽으로 진행하는 방향을 갖게 된다. 이때 광선이 바디라인과 이루는 각도는 상기 프리즘의 후측경계면을 나오면서 더욱 커지게 된다. ; 이 경우 상기의 프리즘은 투광렌즈(13)의 전후에 설비되어 지는 경우, 차량의 바깥쪽이 말단 이고 차량의 내측이 정점이게 된다. 그리고 수집렌즈(12)의 경계면(24)에서 반사되거나, 투광렌즈(13)를 통과한 이후에, 이 광선은 상기 프리즘의 전측 경계면으로 입사하고 차량의 뒤쪽이면서 차량의 안쪽으로, 역시 바디라인(40)과 예각을 유지하며 진행한다. 이때, 상기의 광선이 바디라인과 이루는 각도는 상기의 프리즘의 후측경계면을 나오면서 더욱 작아지게 된다.

이 경우 상기 프리즘은 상기의 집광렌즈들과 똑바로 접촉하게 되며, 이 때 프리즘의 한 경계면은 집광렌즈의 기본면과 평행하고 다른 한 면은 경사지게 된다. 또한 상기 렌즈들의 주변부 두께는 상기 렌즈들에 접촉하는 프리즘의 한 면이 상기 렌즈들의 기본면에 가깝게 또는 접하게 하는 식으로 줄어들게 할 수도 있다.; 상기의 프리즘이 상기의 집광렌즈와 분리되는 경우에, 그 일 면은 상기 집광렌즈에 경사지고, 반면 다른 면은 입사광선에 경사지거나 또는 그에 접하는 다른 집광소자에 경사지게 된다.

상기의 프리즘 또는 복수개의 프리즘을 응용한 광거울 장치의 일 실시예를 도시한 것이 도 5이다.

도 5에 도시한 실시예는 도 1에 도시한 기본예와 유사하며, 동일한 참조번호가 해당 소자마다 부여되었다. 도 1의 실시예와 도 5의 실시예 사이의 차이는 도 5에는 하나의 굴절 프리즘이 부가되었다는 것이며, 상기의 프리즘이 약간의 공간을 파지하며 분리된 상태로 대물렌즈(11)의 앞에 설치된다는 것이다; 도 5에 도시한 각 프리즘은 번호 (17)로 지시되었으며, 두 개의 경계면(29) 및 (30)을 갖는다. 이 경우의 프리즘(17)의 직경과 디멘죤(Dimension) 역시 해당 대물렌즈(11)의 그것 보다 크거나 같다.

Claims (21)

1. 복수개의 집광소자와 최소 하나의 매개 광학 소자를 포함하는 동력운송기관용 후사경장치에 있어서, 최소 하나의 집광소자 이외에 최소 두 개의 기본 집광소자와 최소하나의 매개 광학 소자를 제공하여;

   제 1의 기본 집광소자는 제 1 영상 광학 소자로서 매개 광학소자를 향해 제 1 도립영상을 형성하고;

   한편 제 2의 집광소자는 제 2 영상 광학소자로서 상기 최소 하나의 집광소자를 향해 제 2 정립영상을 형성하며;

   상기 제 2 기본 집광소자의 초점길이는 상기 제 1 기본 집광소자의 초점길이보다 짧거나 같도록 구성한 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기의 각 집광소자는 평면-볼록, 양면-볼록 또는 오목-볼록한 모양을 갖는 포지티브 집광렌즈로 형성되는 집광소자인 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 각 집광소자는 최소 하나의 포지티브 렌즈를 포함하는 2개 한 벌 또는 3개 한 벌로 구성된 집광소자인 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 각 집광소자는 구면 또는 비구면의 표면곡률을 갖는 오목거울로 구성된 집광소자인 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제 1 집광소자는 상기 집광렌즈 또는 복수개의 렌즈들로 구성되어 운송기관의 외부에 위치되고, 상기 제 1 도립영상을 형성하는 집광소자인 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
6. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 제 2 집광소자는 상기 집광렌즈 또는 복수개의 렌즈들로 구성되어 운송기관의 내부에 위치되고, 상기 제 2 정립영상을 형성하는 집광소자인 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
7. 제 2항에 있어서, 상기의 매개 광학 소자는 그 뒷면에 반사면이 도포되어 집광 렌즈 및 반사기로서 기능하는 포지티브 렌즈로 구성된 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기의 포지티브 렌즈는 한 면이 반사면이 도포된 평면이고 다른 면은 구면 또는 비구면인 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 평면-볼록렌즈는 포물면 또는 구면의 절반으로 구성된 볼록면 위의 표면곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
10. 제 4항에 있어서, 상기의 매개 광학 소자는 집광소자 및 반사기로서 기능하는 오목거울로 구성되는 매개 광학 소자인 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
11. 제 1항에 있어서, 상기의 매개 광학 소자는 평면거울로 구성되는 매개 광학 소자인 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
12. 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기의 매개 광학 소자는 상기의 집광 렌즈 또는 복수개의 렌즈로 구성되는 매개 광학 소자인 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
13. 제 9항 내지 제 11항에 있어서, 상기의 제 1 도립영상은 상기 집광렌즈 또는 오목거울 또는 평면거울과 최소한 부분적으로 동일 위치에 또는 근처에 존재하도록 하는 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
14. 제 12항에 있어서, 상기의 제 1 도립영상은 상기 집광렌즈 또는 복수개의 렌즈의 안쪽 또는 그 주변의 초점면에 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
15. 제 9항, 제 10항 또는 제 12항에 있어서, 상기 매개 집광소자의 초점거리(또는 유효 초점거리)가 상기 거울장치의 제 1 기본 집광소자의 초점거리보다 같거나 짧은 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
16. 제 9항, 제 10항 또는 제 12항에 있어서, 상기 두 개의 기본 집광소자의 어느 두 개의 이웃하는 집광소자와 상기 매개 집광소자 사이의 거리는 상기 어느 두 개의 이웃하는 집광소자사이의 초점거리(유효초점거리)보다 짧은 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
17. 제 1항에 있어서, 상기 제 2의 정립영상은 상기 제 2 기본 집광소자의 뒤쪽 멀리 위치하는 초점면에 형성되며, 이때 상기 초점면과 상기 기본 집광소자 사이의 거리는 상기 제 2 기본 집광소자 그 자체의 초점거리보다 상당히 길도록 하는 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
18. 제 17항에 있어서, 상기의 초점면은 상기의 거울장치의 마지막 집광소자의 안에 또는 그 주위에 형성되는 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
19. 제 1항에 있어서, 상기의 두 개의 영상(도립 및 정립)은 먼저 운송수단의 앞쪽이며 안쪽으로 형성되고, 다음으로 운송수단의 뒤쪽이며 안쪽으로 90보다 작은 각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
20. 제 2항 내지 제 4항에 있어서, 최소 하나의 또 다른 집광소자가 두 개의 집광소자로서 사용되며, 이때, 그들 각각은 상기 집광렌즈 또는 복수개의 렌즈들 또는 상기 오목거울을 포함하는 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.
21. 제 2항 내지 제 4항에 있어서, 상기의 최소한 하나의 또 다른 집광렌즈 소자가 상기 집광렌즈 또는 복수개의 렌즈, 또는 상기 오목 거울로 형성되는 것을 특징으로 하는 운송기관용 후사경장치.