KR20200112060A - 조명 장치 및 조명 장치를 포함하는 이동식 차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 광원 및 상기 제1 광원과 이격되어 제공되는 제2 광원을 포함하는 광원부; 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원과 이격되어 제공되며, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원으로부터 출사된 빛을 반사하는 반사부; 및 상기 반사부를 마주하며 상기 광원부를 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 반사부는 연속적으로 제공된 복수 개의 반사 플레이트들을 포함하고, 서로 인접하여 제공된 상기 반사플레이트들은 서로 다른 형상의 반사면을 갖는, 조명 장치가 제공된다.

Description

조명 장치 및 조명 장치를 포함하는 이동식 차량{ILLUMINATION DEVICE AND MOBILE VEHICLE COMPRISING THEREOF}
본 발명은 조명 장치 및 조명 장치를 포함하는 이동식 차량에 관한 것이다.
일반적으로 차량용 헤드램프는 차량의 전단부에 설치되어 전방으로 빛을 조사함으로써, 운전자가 시야를 확보하는데 도움을 준다. 헤드램프는 운전자의 조작에 따라 하향식 라이트(Low Beam)와 상향식 라이트(High Beam)를 출사할 수 있다. 이때, 헤드램프는 하향식 라이트 및 상향식 라이트 조작 시 각각 그 목적에 부합하도록 적절한 범위에 적절한 광량의 빛을 조사할 수 있어야 한다. 상술한 목적을 만족시키는 범위 내에서 헤드램프를 디자인해야 하기 때문에 헤드램프의 디자인에 제약이 발생한다. 이에 따라, 목적한 조명 기능을 수행하면서도, 디자인 자유도가 높은 새로운 조명 장치 구조가 필요하다.
본 발명은 크기가 작고 디자인 자유도가 높은 조명 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 광원 및 상기 제1 광원과 이격되어 제공되는 제2 광원을 포함하는 광원부; 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원과 이격되어 제공되며, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원으로부터 출사된 빛을 반사하는 반사부; 및 상기 반사부를 마주하며 상기 광원부를 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 반사부는 연속적으로 제공된 복수 개의 반사 플레이트들을 포함하고, 서로 인접하여 제공된 상기 반사플레이트들은 서로 다른 형상의 반사면을 갖는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수 개의 반사플레이트들의 반사면은 각각 다른 형상의 비구면을 갖는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수 개의 반사 플레이트들은 제1 방향으로 연장된 행과 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장된 열을 갖는 행렬 형태로 연속적으로 배치되는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수 개의 반사플레이트들은 상기 제1 광원으로부터 상기 제2 방향으로 연장된 연장선 상에 위치한 적어도 하나의 센터 반사플레이트를 포함하고, 상기 센터 반사플레이트의 상기 제1 방향으로의 폭은 상기 센터 반사플레이트를 제외한 다른 반사플레이트들의 상기 제1 방향으로의 폭보다 큰, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 방향을 따라 동일한 행에 배치된 상기 반사플레이트들은 상기 행에 배치된 상기 센터 반사플레이트를 중심으로 대칭인 형상을 갖는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 방향을 따라 동일한 열에 배치된 상기 반사플레이트들 중 적어도 하나의 반사플레이트는 다른 반사플레이트들과 서로 다른 제2 방향 폭을 갖는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 방향을 따라 동일한 열에 배치된 상기 반사플레이트들 중 상기 제1 광원과 가장 멀리 떨어진 상기 반사플레이트는 상기 열에 배치된 다른 반사플레이트들 보다 상기 제2 방향으로의 폭이 좁은, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 방향을 따라 동일한 열에 배치된 상기 반사플레이트들 중 상기 제1 광원과 가장 멀리 떨어진 상기 반사플레이트는 상기 지지부와 적어도 일부 영역에서 평행한 반사면을 갖는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 방향을 따라 동일한 열에 배치된 상기 반사플레이트들은 서로 다른 형상의 반사면을 갖는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 복수의 반사플레이트들은 단부의 높이가 다른 계단식으로 배치되는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 광원과 상기 제2 광원은 상기 지지부의 동일 평면 상에 제공되는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 광원과 상기 반사부간 최단 거리는 상기 제2 광원과 상기 반사부간 최단 거리보다 짧은, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 광원의 중심과 상기 제2 광원의 중심 간 거리는 0.8mm 내지 1.2mm인, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 광원과 상기 제2 광원은 각각 독립적으로 제어되는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원부는 상기 제1 광원과 상기 제2 광원을 각각 복수 개 포함하는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원부와 상기 반사부는 각각 복수 개 제공되는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원부는 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 실장되는 기판; 및 상기 기판 상에 제공되며 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원을 외부 전원과 연결하는 소켓을 더 포함하는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 지지부는 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원으로부터 발생한 열을 제거하기 위한 방열부재를 더 포함하는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 광원부, 상기 지지부, 및 상기 반사부를 커버하는 하우징을 더 포함하는, 조명 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차체부; 동력을 생성하는 동력부; 상기 동력부에서 생성된 상기 동력을 전달받아 상기 차체부를 움직이는 구동부; 상기 동력부 및 상기 구동부의 작동을 제어하는 제어부; 및 상기 차체부에 제공되어 빛을 출사하는 조명 장치를 포함하고, 상기 조명 장치는 제1 광원 및 상기 제1 광원과 이격되어 제공되는 제2 광원을 포함하는 광원부; 상기 광원부를 지지하는 지지부; 및 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원과 이격되어 제공되며, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원으로부터 출사된 빛을 반사하는 반사부를 포함하고, 상기 반사부는 연속적으로 제공된 복수 개의 반사 플레이트들을 포함하고, 서로 인접하여 제공된 상기 반사플레이트들은 서로 다른 형상의 반사면을 갖는, 이동식 차량이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 크기가 작고 디자인 자유도가 높은 조명 장치가 제공될 수 있다.
특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 한 세트의 광원과 반사부를 이용하여 상향식 라이트와 하향식 라이트를 구현할 수 있기 때문에 장치의 크기를 대폭 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 A1-A1' 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 반사부를 나타낸 사시도이며, 도 3b는 도 3a에 따른 반사부의 평면도이다.
도 4a 내지 도 4i는 도 3a에 따른 반사부에 포함된 반사플레이트와 반사플레이트에서 반사된 빛의 조사 형태를 나타낸 그래프이다.
도 5a 내지 도 5d는 도 3a에 따른 반사부에 포함된 반사플레이트와 반사플레이트에서 반사된 빛의 조사 형태를 나타낸 그래프이다.
도 6은 도 3a에 따른 반사부에서 반사된 빛의 조사 형태를 나타낸 그래프이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 반사부를 나타낸 평면도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 반사부를 나타낸 제1 방향 단면도이다. 도 8b는 도 8a의 P1 영역을 확대 도시한 단면도이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 나타낸 평면도이며, 도 9b는 도 9a의 조명 장치에 따른 빛 조사 형태를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 나타낸 평면도이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 포함된 광원부의 일부를 확대 도시한 사시도이며, 도 11b는 도 11a의 A2-A2' 단면도이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 작동 형태를 나타낸 평면도이고, 도 12b는 도 12a에 따라 조명 장치가 작동될 때 빛의 조사 형태를 나타낸 그래프이다.
도 13a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 작동 형태를 나타낸 평면도이고, 도 13b는 도 13a에 따라 조명 장치가 작동될 때 빛의 조사 형태를 나타낸 그래프이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 반사부 제조 방법을 나타낸 사시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 포함하는 이동식 차량을 나타낸 사시도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 어느 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상(on)에 형성되었다고 할 경우, 상기 형성된 방향은 상부 방향만 한정되지 않으며 측면이나 하부 방향으로 형성된 것을 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 광원 및 제2 광원과 반사부를 이용하여, 상향식 라이트와 하향식 라이트를 모두 구현할 수 있다. 이에 따라, 조명 장치의 구조가 단순해지고 크기가 작아져 디자인 자유도가 대폭 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 A1-A1' 단면도이다.
도 1에 따르면, 조명 장치(10)는 반사부(100), 광원부(200), 및 지지부(300)를 포함한다.
광원부(200)는 반사부(100)를 향해 광을 출사한다. 광원부(200)에서 출사된 빛은 반사부(100)에서 반사된 후 조명 장치 외부에 조사될 수 있다.
반사부(100)는 광원부(200)로부터 출사된 빛을 반사하여, 반사된 빛이 조명 장치(10) 밖으로 나갈 수 있도록 한다. 반사부(100)는 따라서 광원부(200)와 이격되어 제공되며, 광원부(200)에서 출사된 빛이 반사되어 조명 장치 밖으로 나갈 수 있도록 하는 곡면을 가질 수 있다. 구체적으로, 반사부(100)는 상향식 라이트(High Beam)와 하향식 라이트(Low Beam)의 조사 형태에 따라 규정된 영역에 빛이 조사될 수 있도록 하는 곡면을 가질 수 있다.
반사부(100)는 반사층과 반사부 기재를 포함할 수 있다. 반사부 기재는 반사부(100)의 광원부(200)와 마주하는 면이 곡면인 형태를 가지며, 외부 충격에 의하여 변형되지 않도록 기계적 강성을 가질 수 있다. 예를 들어, 반사부 기재는 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리비닐클로라이드(Polyvinylchloride), 폴리스티렌(Polystyrene), ABS 수지(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene resin), 메타크릴수지(Methacrylate resin), 폴리아미드(Polyamide), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아세틸(Polyacetyl), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate), 변성 PPO 수지(Modified Polyphenylene Oxide), 폴리부티렌 테레프탈레이트(Polybutylen terephthalate), 폴리우레탄(Polyurethane), 페놀 수지(Phenolic resin), 우레아 수지(Urea resin), 멜라민 수지(Melamine resin) 및 이들의 조합 중에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다.
반사부(100)의 반사층은 반사부 기재 상에 제공되며, 빛을 손실 없이 반사할 수 있다. 예를 들어, 반사층은 광원부(200)로부터 출사된 빛 중 가시광선 파장 대역의 빛을 손실 없이 반사할 수 있다. 상술한 기능을 수행하기 위하여, 반사층은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 백금(Pt), 크롬(Cr), 금(Au) 등의 금속을 포함할 수 있으며, 반사 도금 후 박리방지, 신뢰성, 내열특성 강화를 위해 추가로 박막을 코팅 할 수 있다.
반사부(100)는 연속적으로 제공된 복수 개의 반사플레이트들(105a, 105b, 105c, 105d)을 포함할 수 있다. 반사부(100)에 제공된 반사플레이트들(105a, 105b, 105c, 105d)은 광원부(200)에서 출사된 빛이 조명 장치(10) 외부의 각각 다른 영역에 조사될 수 있도록 서로 다른 형상의 반사면을 가질 수 있다. 예를 들어, 반사플레이트들(105a, 105b, 105c, 105d)는 비구면 형태로 제공되며, 각각의 반사플레이트들(105a, 105b, 105c, 105d)은 비구면의 형태가 달라지는 지점에서 서로 다른 반사플레이트로 구분될 수 있다. 반사플레이트들(105a, 105b, 105c, 105d)에 대한 더 자세한 내용은 후술하고자 한다.
반사부(100)를 향해 빛을 출사하는 광원부(200)는 가시광선 파장 대역을 포함하는 빛을 출사하기 위하여 제1 광원(210) 및 제2 광원(220)을 포함한다.
광원부(200)에 포함된 제1 광원(210)과 제2 광원(220)은 서로 이격되어 제공된다. 아울러, 제1 광원(210)과 제2 광원(220)은 각각 독립적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 하향식 라이트 작동 시에는 제1 광원(210)이 작동되고, 상향식 라이트 작동 시에는 적어도 제2 광원(220)이 작동될 수 있다.
제1 광원(210)과 제2 광원(220)은 지지부(300)의 동일 평면 상에 이격되어 제공될 수 있다. 제1 광원(210)과 제2 광원(220)이 이격되어 제공됨으로써, 제1 광원(210)과 제2 광원(220) 각각으로부터 출사된 빛은 서로 다른 영역에 조사될 수 있다.
제1 광원(210)과 제2 광원(220)이 위치가 다르기 때문에 빛이 반사부(100)로 입사하여 반사되는 경로가 달라지고, 반사부(100)에서 반사된 빛이 조사된 영역도 달라질 수 있다. 제1 광원(210)으로부터 출사된 빛은 반사부(100)에서 반사된 뒤 하향식 라이트 구현에 필요한 빛 조사 영역에 도달할 수 있으며, 제2 광원(220)으로부터 출사된 빛은 반사부(100)에서 반사된 뒤 상향식 라이트 구현에 필요한 빛 조사 영역에 도달할 수 있다.
제1 광원(210)과 제2 광원(220), 그리고 광원부(200)와 이격되어 제공되는 반사부(100)를 이용하여, 상향식 라이트와 하향식 라이트를 모두 구현할 수 있다. 이에 따라, 상향식 라이트 구현을 위한 조명 장치와 하향식 라이트 구현을 위한 조명 장치를 별도로 제공할 필요가 없다. 따라서, 조명 장치의 구조가 매우 간소화될 수 있으며, 그 크기 역시 크게 축소될 수 있다.
제1 광원(210)과 제2 광원(220)은 발광 다이오드일 수 있다. 예를 들어, 제1 광원(210)과 제2 광원(220)은 플립칩(Flip Chip) 형태의 발광 다이오드일 수 있다. 이 경우, 제1 광원(210)과 제2 광원(220) 각각은 복수의 도전형 반도체층들과 활성층, 콘택층을 포함할 수 있다. 제1 광원(210)과 제2 광원(220)에 포함된 활성층은 단일양자우물 구조 또는 다중양자우물 구조를 가질 수 있고, 원하는 파장을 방출할 수 있도록 질화물계 반도체의 조성비가 조절된 것일 수 있다.
제1 광원(210)과 제2 광원(220)은 상술한 것과 같이 가시광선 파장 대역의 빛을 출사할 수 있다. 예를 들어, 제1 광원(210)과 제2 광원(220)으로부터 출사되는 빛은 약 380nm 내지 약 770nm의 파장을 가질 수 있다. 제1 광원(210) 및 제2 광원(220)으로부터 상술한 파장 대역의 빛이 출사됨으로써, 운전자는 제1 광원(210) 및 제2 광원(220)으로부터 출사된 빛을 육안으로 인지할 수 있다.
제1 광원(210) 및 제2 광원(220)은 지지부(300) 상에 제공된다.
지지부(300)는 판상형태로 제공되며, 일면에서 광원부(200)를 지지할 수 있다. 지지부(300)의 형태는 조명 장치의 형태에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 지지부(300)는 평면상에서 사다리꼴, 직사각형, 정사각형, 타원형, 원형인 형태를 가질 수 있다.
지지부(300)는 반사부(100)를 마주하는 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 곡면 형태의 반사부(100)의 적어도 일단은 지지부(300)를 마주하는 형태로 제공될 수 있다. 또한, 이 경우 반사부(100)의 타단은 지지부(300)에 지지될 수 있다.
지지부(300)는 제1 광원(210) 및 제2 광원(220)를 실장하기 위한 회로기판을 포함할 수 있다. 다만, 경우에 따라서 지지부(300)에 회로기판이 제공되지 않고, 광원부(200)가 별도의 회로기판을 포함할 수 있다.
지지부(300)는 광원부(200)를 지지한다. 지지부(300)는 또한 반사부(100)를 지지할 수 있다. 광원부(200)와 반사부(100)는 지지부(300)의 동일한 면에 제공되어 지지될 수 있다.
지지부(300)는 방열부재를 더 포함할 수 있다. 방열부재는 다양한 형태로 제공되며 광원부(200)에서 생성된 열을 제거할 수 있다. 예를 들어, 방열부재는 광원부(200)와 외부를 연결하는 열전도성 부재이거나, 광원부(200)의 일부 영역을 외부에 노출시키는 파이프 또는 덕트 형태로 제공될 수 있다.
조명 장치(10)는 하우징(1000)을 더 포함할 수 있다. 하우징(1000)은 반사부(100), 광원부(200), 및 지지부(300)를 커버할 수 있다. 하우징(1000)은 외부의 충격을 흡수하면서, 광원부(200)로부터 출사되어 반사부(100)에서 반사된 빛을 손실 없이 외부로 전달할 수 있는 형태와 재질을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(1000)은 광 출사면을 갖고, 하우징(1000)의 광 출사면에서 광학적으로 투명할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(10)는 서로 이격되어 동일 평면 상에 제공된 제1 광원(210) 및 제2 광원(220)과 반사부(100)를 포함함으로써 상향식 라이트 및 하향식 라이트를 단일 조명 장치(10)만으로 구현할 수 있다. 따라서, 조명 장치(10)의 크기를 줄일 수 있으며, 조명 장치(10) 디자인 자유도를 높일 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치(10)의 기본적인 구성에 대하여 살펴보았다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사부(100)는 제1 광원(210)과 제2 광원(220)으로부터 출사된 빛을 각각 상향식 라이트를 구현하기 위한 영역과 하향식 라이트를 구현하기 위한 영역으로 보낼 수 있도록 설계될 수 있다. 이하에서는 이러한 기능을 수행하기 위한 반사부(100)의 형상에 대하여 더 자세히 살펴보고자 한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 반사부를 나타낸 사시도이며, 도 3b는 도 3a에 따른 반사부의 평면도이다. 본 실시예에 있어서, 복수 개의 반사 플레이트들은 9x4 행열 형태로 배열된 것을 도시하였으며, 열을 따라 a, b, c, d의 순서로, 행을 따라 101, 102, … , 109의 순서로 나타내었다. 예를 들어, 102b는 2번째 행의 2번째 열에 배치된 반사부 플레이트를 의미하고, 105d는 4번째 행의 5번째 열에 배치된 반사부 플레이트를 의미한다.
도 3a에서의 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)은 도 3a에 도시된 반사부를 평면에 근사하였을 때 나타나는 평면도(도 3b에 도시된 모습)로부터 결정될 수 있다. 예를 들어, 제1 방향(D1)은 평면 형태로 나타낸 반사부의 가로 방향, 제2 방향(D2)은 평면 형태로 나타낸 반사부의 세로 방향을 의미할 수 있다. 도 3b에서 결정된 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)은 도 3a에 적용될 수 있다.
반사플레이트들은 제1 방향(D1)으로 연장된 행과 제1 방향(D1)과 수직한 제2 방향(D2)으로 연장된 열을 갖는 행렬(Matrix) 형태로 연속적으로 배치될 수 있다. 이때, 반사플레이트들은 배치된 행과 열에 따라 그 형상이 다를 수 있다. 구체적으로는 반사플레이트들의 크기 및 반사면의 형태가 다를 수 있다. 이에 따라, 각각의 반사플레이트들에서 반사된 빛은 서로 다른 영역에 도달할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해 제1 행에 제공된 반사플레이트들(101a~109a), 제5 열에 제공된 반사플레이트들(105a~105d), 및 제9 열에 제공된 반사플레이트들(109a~109d) 중심으로 설명하고자 한다.
제5 열에 제공된 반사플레이트들(105a~105d)은 센터 반사플레이트들(105a~105d)이라고 칭할 수 있다. 센터 반사플레이트들(105a~105d) 중 제1 광원으로부터 제2 방향(D2)으로 연장된 연장선 상에 위치한 것일 수 있다. 센터 반사플레이트들(105a~105d)은 같은 행에 제공된 다른 반사플레이트들에 비해 크기가 클 수 있다. 예를 들어, 제1 행을 기준으로 설명하였을 때, 제1 행에 제공된 제1 센터 반사플레이트(105a)의 크기는 다른 반사플레이트들(101a~104a, 106a~109a)보다 제1 방향 폭(w1)이 클 수 있다.
센터 반사플레이트들(105a~105d)이 상대적으로 넓은 제1 방향 폭(w1)을 가짐으로써, 센터 반사플레이트들(105a~105d)에서 반사된 빛이 수평 방향으로 넓게 퍼져서 조사될 수 있다. 아울러, 센터 반사플레이트들(105a~105d)은 다른 반사플레이트들에 비하여 제1 광원 및 제2 광원과 가깝게 위치하기 때문에, 상대적으로 많은 빛이 센터 반사플레이트들(105a~105d)로 입사하고 반사될 수 있다. 이에 따라, 센터 반사플레이트들(105a~105d)을 통해 넓은 영역에 많은 빛을 조사할 수 있다.
제1 방향(D1)을 따라 제1 행에 배치된 반사플레이트들(101a~109a)은 같은 행에 배치된 제1 센터 반사플레이트(105a)를 중심으로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 이때 대칭적이라는 것은 반사플레이트들(101a~104a, 106a~109a)의 크기와 반사면의 형태를 포함하는 것이다. 특히 반사면의 형태의 경우, 제1 센터 반사플레이트(105a)의 중심을 지나는 직선 또는 제1 광원으로부터 제2 방향(D2)을 따라 연장된 직선에 대하여 선대칭적으로 제공될 수 있다. 상술한 사항은 다른 행에 제공된 반사플레이트들에도 적용될 수 있다.
제1 행에 제공된 반사플레이트들(101a~109a)이 상술한 형태를 가짐에 따라, 제1 광원 또는 제2 광원으로부터 출사되어 반사부(100)에서 반사된 빛은 제1 방향(D1)으로 대칭적으로 조사될 수 있다. 이에 따라, 동일한 행에 배치된 복수 개의 반사플레이트들(101a~109a)이 서로 다른 반사면을 갖더라도 반사된 빛은 제1 방향(D1)으로 대칭적으로 조사될 수 있다.
동일한 열에 제공된 반사플레이트들은 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제9 열에 제공된 반사플레이트들(109a~109d)는 서로 다른 형상을 가질 수 있다. 구체적으로, 동일한 열에 배치된 반사플레이트들(109a~109d)은 제1 광원으로부터 멀어질수록 크기가 작아지는 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제9 열-제1 행에 배치된 반사플레이트(109a)의 제2 방향 폭(h1)은 제9 열-제4 행에 배치된 반사플레이트(109d)의 제2 방향 폭(h2)보다 클 수 있다. 동일한 열에 배치된 반사플레이트들(109a~109d)이 상술한 것과 같이 상이한 형태를 가짐으로써, 각 반사플레이트들(109a~109d)으로부터 반사된 빛은 서로 다른 영역에, 서로 다른 광량으로 조사될 수 있다. 예를 들어, 제9 열-제1 행에 배치된 반사플레이트(109a)는 제2 방향 폭(h1)이 상대적으로 크고, 제1 광원 및 제2 광원과 상대적으로 가깝게 위치하기 때문에, 제9 열-제4 행에 배치된 반사플레이트(109d)보다 많은 양의 빛을 더 넓은 영역에 반사시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사부(100)에 포함된 복수 개의 반사플레이트들은 서로 다른 형상을 가지면서 연속적으로 이어져있다. 상술한 형태로 반사부(100)를 제공함으로써, 하나의 반사부(100)만으로도 상향식 라이트 및 하향식 라이트를 모두 구현할 수 있다. 이에 따라, 조명 장치의 크기가 작아지고 조명 장치 설계 자유도가 높아질 수 있다.
이상에서는 본 발명에 따른 반사플레이트들의 형태에 대하여 살펴보았다. 이하에서는 각각의 반사플레이트들에 의한 빛의 반사 형태에 대하여 더 자세히 살펴보고자 한다.
도 4a 내지 도 4i는 도 3a에 따른 반사부에 포함된 반사플레이트와 반사플레이트에서 반사된 빛의 조사 형태를 나타낸 그래프이다.
도 4a 내지 도 4i에 있어서, 빛의 조사 형태를 나타낸 그래프는 도 3a 및 도 3b에 따른 제1 방향을 X축, 제2 방향을 Y축으로 하는 것일 수 있다. 빛의 조사 형태는 상술한 X축과 Y축으로 구성된 좌표 평면 상에 제1 방향 각도 값과 제2 방향 각도 값을 갖는 빛 조사 좌표를 표시함으로써 나타낼 수 있다. 제1 방향 각도 값 및 제2 방향 각도 값은 제1 광원으로부터 25m 떨어진 표적에 대하여 측정한 것이다. 구체적으로, 제1 광원에서 25m 떨어진 표적에 내린 수선의 발을 중심으로 하여, 광 조사 지점과 제1 광원을 잇는 선과, 상술한 제1 광원에서 내린 수선이 이루는 각도를 측정하여 제1 방향 각도 값, 제2 방향 각도 값으로 나타낼 수 있다. 이때 제1 광원으로부터 25m 떨어진 표적에 내린 수선의 발을 좌표 평면의 원점으로 할 수 있다. 또한, 광 조사 지점이 상술한 원점의 오른쪽에 있을 때 제1 방향 각도 값을 양수로, 왼쪽에 있을 때 제1 방향 각도 값을 음수로 나타낼 수 있다. 아울러, 광 조사 지점이 원점의 위쪽에 있을 때 제2 방향 각도 값을 양수로, 아래쪽에 있을 때 음수로 나타낼 수 있다.
아울러, 도 4a 내지 도 4i에 따른 그래프에서, 붉은색으로 표시된 영역은 광량이 집중되는 영역을 의미하며, 조사되는 광량이 적을수록 파란색 또는 남색으로 표시된다.
도 4a에 따르면, 반사부의 첫 번째 행에 제공된 제1 센터 반사플레이트(105a)의 형태와 제1 센터 반사플레이트(105a)로부터 반사된 빛의 조사 형태를 확인할 수 있다. 제1 센터 반사플레이트(105a)는 제1 방향 폭이 다른 반사플레이트들에 비하여 상대적으로 크다. 이에 따라, 제1 센터 반사플레이트(105a)는 다른 반사플레이트들에 비하여 상대적으로 넓은 영역에 빛을 반사시킬 수 있다.
제1 센터 반사플레이트(105a)로부터 반사된 빛은 제1 방향(X축 방향)과 제2 방향(Y축 방향)으로 이루어진 좌표 평면에서 제1 방향으로 약 -25도 내지 약 +25도에 해당되는 영역에 조사될 수 있다. 제2 방향으로 보았을 때, 제1 센터 반사플레이트(105a)에서 반사된 빛은 제2 방향으로 약 0도 이하의 영역에 조사될 수 있다. 예를 들어, 제2 방향으로 약 0도 내지 약 -5도에 해당되는 영역에 조사될 수 있다.
제1 센터 반사플레이트(105a)는 광원부와 상대적으로 가깝게 배치되기 때문에, 같은 행에 있는 다른 반사플레이트들(101a~104a, 106a~109a)에 비하여 더 많은 양의 빛을 받을 수 있다. 상대적으로 많은 양의 빛을 받는 제1 센터 반사플레이트(105a)가 상술한 것과 같이 빛을 넓은 영역으로 반사함에 따라, 넓은 영역에 많은 양의 빛이 도달할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 조명 장치를 이용함으로써 광원부로부터 출사되는 빛을 효율적으로 이용할 수 있다.
도 4b와 도 4c에 따르면, 반사부의 첫 번째 행에 제공된 제4 반사플레이트(104a) 및 제6 반사플레이트(106a)의 형태와 제4 반사플레이트(104a) 및 제6 반사플레이트(106a)로부터 반사된 빛의 조사 형태를 확인할 수 있다.
제4 반사플레이트(104a) 및 제6 반사플레이트(106a)는 제1 센터 반사플레이트(105a)와 제1 방향으로 인접하여 제공된다. 제4 반사플레이트(104a) 및 제6 반사플레이트(106a)는 제1 센터 반사플레이트(105a)에 비하여 제1 방향으로의 폭이 상대적으로 작을 수 있다. 이에 따라, 제4 반사플레이트(104a) 및 제6 반사플레이트(106a)에서 반사되는 빛은 제1 센터 반사플레이트(105a)에서 반사된 빛에 비하여 제1 방향으로 상대적으로 좁은 영역에 조사될 수 있다. 예를 들어, 제4 반사플레이트(104a) 및 제6 반사플레이트(106a)에서 반사된 빛은 제1 방향으로 약 -20도 내지 약 20도에 해당되는 영역에 조사될 수 있다.
제4 반사플레이트(104a) 및 제6 반사플레이트(106a)는 제1 센터 반사플레이트(105a)를 중심으로 선대칭적인 형태를 가질 수 있다. 구체적으로, 제4 반사플레이트(104a) 및 제6 반사플레이트(106a)는 그 크기 및 반사면의 형상이 제1 센터 반사플레이트(105a)를 중심으로 선대칭일 수 있다. 이에 따라, 제4 반사플레이트(104a) 및 제6 반사플레이트(106a)에서 반사되는 빛이 조사된 영역은 제2 방향 축을 기준으로 선대칭적인 형태를 가질 수 있다. 다만, 제1 센터 반사플레이트(105a)의 왼편에 제공된 제4 반사플레이트(104a)로부터 반사된 빛은 제2 방향 축의 왼편에 상대적으로 더 많이 조사될 수 있으며, 제1 센터 반사플레이트(105a)의 오른편에 제공된 제6 반사플레이트(106a)로부터 반사된 빛은 제2 방향 축의 오른편에 상대적으로 더 많이 조사될 수 있다.
제4 반사플레이트(104a) 및 제6 반사플레이트(106a)가 센터 반사 플레이트(105a)를 중심으로 대칭적인 형상을 가짐으로써, 제4 반사플레이트(104a)에서 반사된 빛과 제6 반사플레이트(106a)에서 반사된 빛이 합쳐졌을 때는 제1 방향 축과 제2 방향 축이 교차하는 중심 영역에 상대적으로 더 많은 빛이 조사될 수 있다.
도 4d와 도 4e에 따르면, 반사부의 첫 번째 행에 제공된 제3 반사플레이트(103a) 및 제7 반사플레이트(107a)의 형태와 제3 반사플레이트(103a) 및 제7 반사플레이트(107a)로부터 반사된 빛의 조사 형태를 확인할 수 있다.
제3 반사플레이트(103a) 및 제7 반사플레이트(107a)는 각각 제4 반사플레이트(104a)와 제6 반사플레이트(106a)에 제1 방향으로 인접하여 제공된다. 제3 반사플레이트(103a) 및 제7 반사플레이트(107a)는 제4 반사 플레이트(104a) 및 제6 반사플레이트(106a)에 비하여 제1 방향으로의 폭이 상대적으로 작을 수 있다. 이에 따라, 제3 반사플레이트(103a) 및 제7 반사플레이트(107a)에서 반사되는 빛은 제4 반사 플레이트(104a) 및 제6 반사플레이트(106a)에서 반사된 빛에 비하여 제1 방향으로 상대적으로 좁은 영역에 조사될 수 있다. 예를 들어, 제3 반사플레이트(103a) 에서 반사된 빛은 제1 방향으로 약 -5도 내지 약 15도에 해당되는 영역에 조사될 수 있고, 제7 반사플레이트(107a)에서 반사된 빛은 제1 방향으로 약 -15도 내지 약 5도에 해당되는 영역에 조사될 수 있다.
제3 반사플레이트(103a) 및 제7 반사플레이트(107a)는 제1 센터 반사플레이트(105a)를 중심으로 선대칭적인 형태를 가질 수 있다. 구체적으로, 제3 반사플레이트(103a) 및 제7 반사플레이트(107a)는 그 크기 및 반사면의 형상이 제1 센터 반사플레이트(105a)를 중심으로 선대칭일 수 있다. 이에 따라, 제3 반사플레이트(103a) 및 제7 반사플레이트(107a)에서 반사되는 빛이 조사된 영역은 제2 방향 축을 기준으로 선대칭적인 형태를 가질 수 있다. 다만, 제1 센터 반사플레이트(105a)의 왼편에 제공된 제3 반사플레이트(103a)로부터 반사된 빛은 제2 방향 축의 왼편에 상대적으로 더 많이 조사될 수 있으며, 제1 센터 반사플레이트(105a)의 오른편에 제공된 제7 반사플레이트(107a)로부터 반사된 빛은 제2 방향 축의 오른편에 상대적으로 더 많이 조사될 수 있다.
제3 반사플레이트(103a) 및 제7 반사플레이트(107a)로부터 반사된 빛은 특히 제1 방향 축과 제2 방향 축이 교차하는 중심 영역에 집중될 수 있다. 예를 들어 상술한 형태로 빛을 보내기 위해 제3 반사플레이트(103a)와 제7 반사플레이트(107a)는 초점이 중심 영역에 위치하는 포물선 형태를 가질 수 있다. 제3 반사플레이트(103a) 및 제7 반사플레이트(107a)는 상대적으로 작은 크기를 갖고 광원부로부터 상대적으로 멀리 떨어져 있으나, 빛을 상술한 중심 영역으로 집중시킴으로써 조명 장치의 조명 효율을 높일 수 있다.
도 4f와 도 4g에 따르면, 반사부의 첫 번째 행에 제공된 제2 반사플레이트(102a) 및 제8 반사플레이트(108a)의 형태와 제2 반사플레이트(102a) 및 제8 반사플레이트(108a)로부터 반사된 빛의 조사 형태를 확인할 수 있다.
제2 반사플레이트(102a) 및 제8 반사플레이트(108a)는 각각 제3 반사플레이트(103a)와 제7 반사플레이트(107a)에 제1 방향으로 인접하여 제공된다. 제2 반사플레이트(102a) 및 제8 반사플레이트(108a)는 제3 반사 플레이트(103a) 및 제7 반사플레이트(107a)에 비하여 제1 방향으로의 폭이 상대적으로 작을 수 있다. 이에 따라, 제2 반사플레이트(102a) 및 제8 반사플레이트(108a)에서 반사되는 빛은 제3 반사 플레이트(103a) 및 제7 반사플레이트(107a)에서 반사된 빛에 비하여 제1 방향으로 상대적으로 좁은 영역에 조사될 수 있다. 예를 들어, 제2 반사플레이트(102a) 에서 반사된 빛과 제8 반사플레이트(108a)에서 반사된 빛은 제1 방향으로 약 -3도 내지 약 3도에 해당되는 영역에 조사될 수 있다.
제2 반사플레이트(102a) 및 제8 반사플레이트(108a)는 제1 센터 반사플레이트(105a)를 중심으로 선대칭적인 형태를 가질 수 있다. 구체적으로, 제2 반사플레이트(102a) 및 제8 반사플레이트(108a)는 그 크기 및 반사면의 형상이 제1 센터 반사플레이트(105a)를 중심으로 선대칭일 수 있다. 이에 따라, 제2 반사플레이트(102a) 및 제8 반사플레이트(108a)에서 반사되는 빛이 조사된 영역은 제2 방향 축을 기준으로 선대칭적인 형태를 가질 수 있다. 다만, 제1 센터 반사플레이트(105a)의 왼편에 제공된 제2 반사플레이트(102a)로부터 반사된 빛은 제2 방향 축의 왼편에 상대적으로 더 많이 조사될 수 있으며, 제1 센터 반사플레이트(105a)의 오른편에 제공된 제8 반사플레이트(108a)로부터 반사된 빛은 제2 방향 축의 오른편에 상대적으로 더 많이 조사될 수 있다.
제2 반사플레이트(102a) 및 제8 반사플레이트(108a)로부터 반사된 빛은 특히 제1 방향 축과 제2 방향 축이 교차하는 중심 영역에 집중될 수 있다. 예를 들어 상술한 형태로 빛을 보내기 위해 제2 반사플레이트(102a)와 제8 반사플레이트(108a)는 초점이 중심 영역에 위치하는 포물선 형태를 가질 수 있다. 제2 반사플레이트(102a) 및 제8 반사플레이트(108a)는 상대적으로 작은 크기를 갖고 광원부로부터 상대적으로 멀리 떨어져 있으나, 빛을 상술한 중심 영역으로 집중시킴으로써 조명 장치의 조명 효율을 높일 수 있다.
도 4h와 도 4i에 따르면, 반사부의 첫 번째 행에 제공된 제1 반사플레이트(101a) 및 제9 반사플레이트(109a)의 형태와 제1 반사플레이트(101a) 및 제9 반사플레이트(109a)로부터 반사된 빛의 조사 형태를 확인할 수 있다.
제1 반사플레이트(101a) 및 제9 반사플레이트(109a)는 각각 제2 반사플레이트(102a)와 제8 반사플레이트(108a)에 제1 방향으로 인접하여 제공된다. 제1 반사플레이트(101a) 및 제9 반사플레이트(109a)는 제2 반사 플레이트(102a) 및 제8 반사플레이트(108a)에 비하여 제1 방향으로의 폭이 상대적으로 작을 수 있다. 이에 따라, 제1 반사플레이트(101a) 및 제9 반사플레이트(109a)에서 반사되는 빛은 각각 제2 반사 플레이트(102a) 및 제8 반사플레이트(108a)에서 반사된 빛에 비하여 제1 방향으로 상대적으로 좁은 영역에 조사될 수 있다. 예를 들어, 제1 반사플레이트(101a) 에서 반사된 빛과 제9 반사플레이트(109a)에서 반사된 빛은 제1 방향으로 약 -2도 내지 약 2도에 해당되는 영역에 조사될 수 있다.
제1 반사플레이트(101a) 및 제9 반사플레이트(109a)는 제1 센터 반사플레이트(105a)를 중심으로 선대칭적인 형태를 가질 수 있다. 구체적으로, 제1 반사플레이트(101a) 및 제9 반사플레이트(109a)는 그 크기 및 반사면의 형상이 제1 센터 반사플레이트(105a)를 중심으로 선대칭일 수 있다. 이에 따라, 제1 반사플레이트(101a) 및 제9 반사플레이트(109a)에서 반사되는 빛이 조사된 영역은 제2 방향 축을 기준으로 선대칭적인 형태를 가질 수 있다. 다만, 제1 센터 반사플레이트(105a)의 왼편에 제공된 제1 반사플레이트(101a)로부터 반사된 빛은 제2 방향 축의 왼편에 상대적으로 더 많이 조사될 수 있으며, 제1 센터 반사플레이트(105a)의 오른편에 제공된 제9 반사플레이트(109a)로부터 반사된 빛은 제2 방향 축의 오른편에 상대적으로 더 많이 조사될 수 있다.
제1 반사플레이트(101a) 및 제9 반사플레이트(109a)로부터 반사된 빛은 특히 제1 방향 축과 제2 방향 축이 교차하는 중심 영역에 집중될 수 있다. 예를 들어 상술한 형태로 빛을 보내기 위해 제1 반사플레이트(101a)와 제9 반사플레이트(109a)는 초점이 중심 영역에 위치하는 포물선 형태를 가질 수 있다. 제1 반사플레이트(101a) 및 제9 반사플레이트(109a)는 상대적으로 작은 크기를 갖고 광원부로부터 상대적으로 멀리 떨어져 있으나, 빛을 상술한 중심 영역으로 집중시킴으로써 조명 장치의 조명 효율을 높일 수 있다.
이상에서는 제1 행에 제공된 제1 반사플레이트 내지 제4 반사플레이트(101a~104a), 제1 센터 반사플레이트(105a), 및 제6 반사플레이트 내지 제9 반사플레이트(106a~109a)에 대하여 살펴보았다. 이상에서 서술한 같은 행에 제공된 반사플레이트 간의 형태 및 배치 형태는 다른 행에 제공된 반사플레이트에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 같은 행에 제공된 반사플레이트들 중 일부 반사플레이트는 빛을 제1 방향으로 넓게 퍼트리고, 일부 반사플레이트는 빛을 중심영역에 집중시킴으로써, 광원부로부터 출사된 빛을 효율적으로 재분배할 수 있다. 이에 따라, 반사플레이트를 적용한 조명 장치의 효율이 매우 높다.
이상에서는 같은 행에 제공된 반사플레이트들의 형태 및 빛 반사 양상에 대하여 살펴보았다. 이하에서는 같은 열에 제공된 반사플레이트들의 형태 및 빛 반사 양상에 대하여 살펴보고자 한다.
도 5a 내지 도 5d는 도 3a에 따른 반사부에 포함된 반사플레이트와 반사플레이트에서 반사된 빛의 조사 형태를 나타낸 그래프이다.
구체적으로, 도 5a는 제1 행에 제공된 제1 센터 반사플레이트(105a)의 형태와 빛 반사 형태를 나타낸 것이며, 도 5b는 제2 행에 제공된 제2 센터 반사플레이트(105b)의 형태와 빛 반사 형태를 나타낸 것이다. 도 5c는 제3 행에 제공된 제3 센터 반사플레이트(105c)의 형태와 빛 반사 형태를 나타낸 것이며, 도 5d는 제4 행에 제공된 제4 센터 반사플레이트(105d)의 형태와 빛 반사 형태를 나타낸 것이다. 제1 센터 반사플레이트 내지 제4 센터 반사플레이트(105a~105d)는 모두 동일한 열에 제공된다.
제1 센터 반사플레이트 내지 제4 센터 반사플레이트(105a~105d)는 같은 열에 제공되며, 서로 다른 형상의 반사면을 가질 수 있다. 이에 따라, 도면에서 확인할 수 있는 것과 같이 서로 다른 형태로 빛을 반사시킬 수 있다.
제1 센터 반사플레이트 내지 제4 센터 반사플레이트(105a~105d)는 상술한 것과 같이 같은 행에 제공된 다른 반사플레이트에 비하여 상대적으로 큰 제1 방향으로의 폭을 가질 수 있다. 또한, 제1 센터 반사플레이트 내지 제4 센터 반사플레이트(105a~105d)는 광원부와 상대적으로 가깝게 위치하기 때문에 많은 양의 빛을 넓은 영역으로 반사시킬 수 있다.
제1 센터 반사플레이트 내지 제4 센터 반사플레이트(105a~105d)의 제1 방향 폭은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 광원부와 가장 가까이 위치한 제1 센터 반사플레이트(105a)는 제2 센터 반사플레이트 내지 제4 센터 반사플레이트(105b~105d)에 비하여 더 큰 제1 방향 폭을 가질 수 있다. 아울러, 광원부와 가장 멀리 위치한 제4 센터 반사플레이트(105d)는 제1 센터 반사플레이트 내지 제3 센터 반사플레이트(105a~105c)보다 작은 제1 방향 폭을 가질 수 있다.
제1 센터 반사플레이트 내지 제4 센터 반사플레이트(105a~105d)는 제2 방향으로 서로 다른 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 센터 반사플레이트(105a)의 제2 방향 폭은 제2 센터 반사플레이트 내지 제4 센터 반사플레이트(105b~105d)의 제2 방향 폭에 비하여 클 수 있다. 아울러, 제4 반사 플레이트(105d)의 제2 방향 폭은 제1 센터 반사플레이트 내지 제3 센터 반사플레이트(105a~105c)의 제2 방향 폭보다 작을 수 있다.
제1 센터 반사플레이트 내지 제4 센터 반사플레이트(105a~105d)가 상술한 것과 같이 서로 다른 제1 방향 폭과 제2 방향 폭을 갖고 서로 다른 위치에 제공됨에 따라, 광원부로부터 출사된 빛을 반사하는 형태가 각기 달라질 수 있다. 예를 들어, 제1 센터 반사플레이트(105a)는 가장 넓은 영역에 상대적으로 고르게 반사시키는 반면, 제2 센터 반사플레이트(105b)와 제3 센터 반사플레이트(105c)는 제1 방향 축과 제2 방향 축이 만나는 중심 영역에 빛이 집중되도록 빛을 반사할 수 있다.
제4 센터 반사플레이트(105d)의 경우 제1 센터 반사플레이트 내지 제3 센터 반사플레이트(105a~105c)와 달리 제2 방향으로 0도 이상의 영역으로 빛을 반사시킬 수 있다. 이에 따라, 제4 센터 반사플레이트(105d)에 의하여 본 발명에 따른 조명 장치를 장착한 차량 주행 시, 차량보다 높이 제공되는 도로 표지판에 빛이 조사될 수 있다. 아울러, 제4 센터 반사플레이트(105d)와 동일한 행에 배치되는 반사플레이트들 역시 적어도 일부 영역에서 지지부와 평행한 반사면을 가질 수 있다. 이에 따라, 광원부와 가장 멀리 떨어진 행에 배치된 반사플레이트들에서 반사된 빛 중 적어도 일부는 제2 방향으로 0도 이상의 영역에 조사될 수 있다.
이상에서는 같은 열에 배치된 제1 센터 반사플레이트 내지 제4 센터 반사플레이트(105a~105d)의 배치 및 형태에 대하여 살펴보았다. 이상에서 서술한 같은 열에 제공된 반사플레이트 간의 형태 및 배치 형태는 다른 열에 제공된 반사플레이트에도 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 같은 열에 제공된 반사플레이트들 중 일부 반사플레이트들은 제2 방향으로 0도 이하의 영역에 빛을 반사하고 일부 반사플레이트는 제2 방향으로 0도 이상의 영역에 빛을 반사할 수 있다. 이에 따라, 조명 장치가 설치된 차량이 주행하는 도로를 밝히는 동시에 차량보다 높이 제공된 도로 표지판도 밝힐 수 있다.
이상에서는 반사부에 포함된 각각의 반사플레이트들의 빛 반사 양상에 대하여 살펴보았다. 이하에서는 각각의 반사플레이트들로부터 반사된 빛이 하나로 조합되었을 때 어떤 모습으로 빛이 조사되는지 살펴보고자 한다.
도 6은 도 3a에 따른 반사부에서 반사된 빛의 조사 형태를 나타낸 그래프이다.
반사플레이트들은 배치된 행과 열에 따라 다른 형상의 반사면을 가질 수 있으며, 이에 따라 서로 다른 영역으로 빛을 반사시킬 수 있다. 복수 개의 반사플레이트들이 서로 다른 영역으로 빛을 반사시킴에 따라, 복수 개의 반사플레이트들이 반사시키는 빛이 조합되었을 때, 상향식 라이트 또는 하향식 라이트 구현에 필요한 형태로 빛이 조사될 수 있다.
아울러, 센터 반사플레이트에서 반사된 빛이 제1 방향으로 넓게 퍼지기 때문에 사각지대 없이 빛이 조사될 수 있으며, 센터 반사플레이트 좌우에 배치된 반사플레이트들로부터 반사된 빛이 중심 영역에 집중되기 때문에 조명 장치가 설치된 차량 주행 전방을 밝힐 수 있다.
또한, 반사플레이트들은 상향식 라이트와 하향식 라이트를 구현하기 위한 국내외 규정을 만족하도록 빛을 반사시킬 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 반사부를 나타낸 평면도이다.
도 7a에 따르면, 반사부(100')는 평면 상에서 정사각형 형태로 제공될 수 있다. 이 때에도 반사부(100')는 복수 개의 반사플레이트들을 포함할 수 있다. 반사부(100')에 제공된 복수 개의 반사플레이트들 중 광원부와 가장 가깝게 위치한 반사플레이트는 다른 반사플레이트에 비해 크기가 클 수 있다. 즉, 앞서 서술한 도 3a 내지 도 6에 따른 반사플레이트들에 대한 구성은 도 7a에 따른 반사부(100')에 동일하게 적용될 수 있다.
도 7b에 따르면, 반사부(100'')는 직사각형 형태로 제공되며, 제1 방향(D1)과 제2 방향(D2)으로 행렬(Matrix) 형태로 배치된 반사플레이트들(100(1,1)~100(m,n))을 포함할 수 있다. 이때 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2)으로 각각 복수 개의 반사플레이트들(100(1,1)~100(m,n))이 제공될 수 있다.
반사플레이트들(100(1,1)~100(m,n))의 개수에는 제한이 없다. 예를 들어, 제1 방향(D1)으로 연장된 행에 n개의 반사플레이트들(100(1,1)~100(1,n))이 제공되고, 제2 방향(D2)으로 연장된 열에 m개의 반사플레이트들(100(1,n)~100(m,n))이 제공될 때, n과 m은 임의의 자연수일 수 있다.
반사플레이트들(100(1,1)~100(m,n))간에는 앞서 도 3a 내지 도 6에서 서술한 것과 같은 관계가 성립할 수 있다. 예를 들어, 제1 행에 제공된 제1 센터 반사플레이트(100(1,a))는 다른 반사플레이트들(100(1,1)~100(m,n)) 보다 제1 방향으로의 폭이 큰 것일 수 있다. 또한, 제1 행에 제공된 반사플레이트들(100(1,1)~100(1,n))은 제1 센터 반사플레이트(100(1,a))를 중심으로 대칭인 형태를 가질 수 있다. 이때 대칭인 형태란 제1 행에 제공된 반사플레이트들(100(1,1)~100(1,n))의 크기 및 반사면의 형태를 포함한다. 제2 방향으로 같은 열에 제공된 반사플레이트들은 서로 다른 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 제n 열에 제공된 반사플레이트들(100(1,n)~100(m,n))은 서로 다른 형태를 가질 수 있다. 아울러, 제n 열에 제공된 반사플레이트들(100(1,n)~100(m,n)) 중 마지막 행에 제공된 반사플레이트(100(m,n))은 제2 방향 폭이 상대적으로 작을 수 있으며, 지지부와 평행한 반사면을 가질 수 있다.
이상에서는 반사부의 다양한 형태에 대하여 살펴보았다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사부가 다양한 형태로 제공될 수 있다. 조명 장치 설계에 적합하도록 반사부 형태를 달리할 수 있다. 따라서, 조명 장치 효율을 높이면서도 설계의 자유도를 향상시킬 수 있다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 반사부를 나타낸 제1 방향 단면도이다. 도 8b는 도 8a의 P1 영역을 확대 도시한 단면도이다.
도 8a와 도 8b에 따르면, 복수의 반사플레이트들(101a~109a)은 단부의 높이가 다른 계단식으로 배치될 수 있다. 구체적으로, 같은 행에 제공된 복수의 반사플레이트들(101a~104a, 106a~109a)은 제1 센터 반사플레이트(105a)를 기준으로 내려가는 계단 형태로 제공될 수 있다.
예를 들어, 제1 센터 반사플레이트(105a)와 제1 센터 반사플레이트(105a)의 우측에 제공된 제6 반사플레이트(106a) 사이에는 반사플레이트 갭(100g)이 제공될 수 있다. 반사플레이트 갭(100g)은 제1 센터 반사플레이트(105a)의 반사면에서 아래쪽으로 연장되는 형태로 제공될 수 있다. 반사플레이트 갭(100g)의 빗면 형태가 도면에 개시된 형태로 국한되는 것은 아니다. 예를 들어, 반사플레이트 갭(100g)의 빗면은 도 8b에 개시된 것과 같이 단면에서 직선 형태를 갖거나, 포물선 형태를 가질 수 있다.
반사플레이트 갭(100g)이 상술한 형태로 제공됨에 따라, 광원부로부터 출사된 빛이 제1 센터 반사플레이트(105a)와 제6 반사플레이트(106a) 사이에서 반사되어 의도하지 않은 영역에 조사되는 것을 막을 수 있다.
반사플레이트 갭(100g)은 제1 센터 반사플레이트(105a)와 제6 반사플레이트(106a) 사이 외에도 인접한 두 반사플레이트들 사이에 제공될 수 있다. 다만, 반사플레이트 갭(100g)의 빗면 형태 또는 빗면의 크기는 서로 다를 수 있다.
반사플레이트 갭(100g)은 아울러, 같은 열에 제공된 반사플레이트들 사이에도 제공될 수 있다. 이 때에는 제1 행에 제공된 반사플레이트들(101a~109a)를 기준으로 하여 인접한 반사플레이트들이 내려가는 계단 형태로 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반사플레이트 갭(100g)을 포함하는 형태로 복수 개의 반사플레이트들(101a~109a)이 제공됨에 따라, 광원부로부터 출사된 빛이 의도하지 않은 방향으로 반사되어 나가는 것을 막을 수 있다. 이에 따라, 광원부에서 출사된 빛을 높은 비율로 원하는 영역에 조사시킬 수 있고, 따라서 조명 장치의 효율이 높다.
이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 반사부에 대하여 자세히 살펴보았다. 이하에서는 반사부를 향해 빛을 출사하기 위한 광원부에 제공 형태에 대하여 더 자세히 살펴보고자 한다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 나타낸 평면도이며, 도 9b는 도 9a의 조명 장치에 따른 빛 조사 형태를 나타낸 그래프이다.
도 9a에 따르면, 광원부(200)의 제공 형태를 확인할 수 있다. 도 9a에 따른 도면은 광원부(200)와 반사부(100)의 위치 관계를 나타내기 위해 간략화 한 것으로, 도 1a에 따른 조명 장치와 지지부(300), 반사부(100)의 형상이 상이할 수 있다. 다만, 도 9a에서 설명되는 사항은 도 1a에 따른 조명 장치에 적용될 수 있고, 그 반대도 가능하다.
광원부(200)는 제1 광원(210) 및 제2 광원(220)은 지지부(300)의 동일 평면 상에 나란히 제공된다.
제1 광원(210)과 제2 광원(220)은 서로 이격되어 제공된다. 예를 들어, 제1 광원(210)과 제2 광원(220)은 배광 거리(w2)만큼 이격되어 제공될 수 있다. 배광 거리(w2)는 도 9b에 개시된 것과 같이 제1 광원(210)의 중심으로부터 제2 광원(220)의 중심까지의 거리를 의미할 수 있다. 제1 광원(210)과 제2 광원(220)간 배광 거리(w2)에 따라, 빛 조사 형태가 달라질 수 있다.
배광 거리(w2)는 약 0.8mm 내지 약 1.2mm일 수 있다. 이하에서 확인할 수 있듯이, 배광 거리(w2)가 상술한 범위를 벗어났을 때, 상향식 라이트 또는 하향식 라이트의 구현이 어려울 수 있다.
이하의 표 1 내지 표 5는 제1 광원과 제2 광원을 모두 작동시킨 상태에서 조명 장치로부터 25m 밖에 있는 표적에 빛이 얼마나 조사되는지 측정한 것이다. 측정에 사용된 제1 광원과 제2 광원은 각각 340lm의 빛을 조사하며, 반사부는 제1 방향(횡 방향)으로 60mm, 제2 방향(종 방향)으로 30mm의 크기를 갖는다. 이하의 표에서 상향식 라이트 최소 광량 규정 값과 상향식 라이트 최대 광량 규정 값은 차량에 설치된 조명 장치가 상향식 라이트를 출사할 때 만족해야 하는 규정 값이다. 상향식 라이트 최소 광량 규정 값 또는 상향식 라이트 최대 광량 규정 값을 만족하지 못할 경우, 상향식 라이트가 올바르게 작동하는 것으로 볼 수 없다.
배광 거리(w2) 0.7mm
측정 지점 측정 값 (단위: lx) 상향식 라이트 최소 광량 규정 값 (단위: lx) 상향식 라이트 최대 광량 규정 값 (단위: lx) 허용 여부
L1 51.49 42.00 240.0 O
L2 39.50 41.19 - X
L3 33.90 17.00 - O
L4 32.81 17.00 - O
L5 21.99 5.50 - O
L6 22.07 5.50 - O
L7 21.95 3.40 - O
L8 21.71 3.40 - O
L9 19.13 1.00 - O
L10 18.29 1.00 - O
L11 1.85 1.70 - O
L12 0.05 - 15.45 O
배광 거리(w2) 0.8mm
측정 지점 측정 값 (단위: lx) 상향식 라이트 최소 광량 규정 값 (단위: lx) 상향식 라이트 최대 광량 규정 값 (단위: lx) 허용 여부
L1 49.90 42.00 240.0 O
L2 43.45 41.19 - O
L3 37.15 17.00 - O
L4 37.00 17.00 - O
L5 23.66 5.50 - O
L6 23.46 5.50 - O
L7 22.54 3.40 - O
L8 22.68 3.40 - O
L9 19.08 1.00 - O
L10 18.34 1.00 - O
L11 4.16 1.70 - O
L12 0.00 - 15.45 O
배광 거리(w2) 1.0mm
측정 지점 측정 값 (단위: lx) 상향식 라이트 최소 광량 규정 값 (단위: lx) 상향식 라이트 최대 광량 규정 값 (단위: lx) 허용 여부
L1 47.56 42.00 240.0 O
L2 43.84 41.19 - O
L3 39.23 17.00 - O
L4 38.83 17.00 - O
L5 23.22 5.50 - O
L6 23.49 5.50 - O
L7 21.36 3.40 - O
L8 22.41 3.40 - O
L9 17.01 1.00 - O
L10 17.25 1.00 - O
L11 5.92 1.70 - O
L12 0.00 - 15.45 O
배광 거리(w2) 1.2mm
측정 지점 측정 값 (단위: lx) 상향식 라이트 최소 광량 규정 값 (단위: lx) 상향식 라이트 최대 광량 규정 값 (단위: lx) 허용 여부
L1 42.69 42.00 240.0 O
L2 40.73 41.19 - O
L3 38.19 17.00 - O
L4 36.22 17.00 - O
L5 23.04 5.50 - O
L6 20.82 5.50 - O
L7 19.76 3.40 - O
L8 17.40 3.40 - O
L9 14.16 1.00 - O
L10 12.86 1.00 - O
L11 10.91 1.70 - O
L12 0.00 - 15.45 O
배광 거리(w2) 1.3mm
측정 지점 측정 값 (단위: lx) 상향식 라이트 최소 광량 규정 값 (단위: lx) 상향식 라이트 최대 광량 규정 값 (단위: lx) 허용 여부
L1 38.98 42.00 240.0 X
L2 35.64 41.19 - O
L3 34.61 17.00 - O
L4 32.80 17.00 - O
L5 20.78 5.50 - O
L6 18.18 5.50 - O
L7 16.2 3.40 - O
L8 14.18 3.40 - O
L9 10.99 1.00 - O
L10 10.68 1.00 - O
L11 12.86 1.70 - O
L12 0.00 - 15.45 O
상기 표 1 내지 표 5에서 확인할 수 있듯이, 배광 거리(w2)가 약 0.8mm 내지 약 1.2mm일 때, 모든 측정 지점에서 상향식 라이트 최소 광량 규정 값과 상향식 라이트 최대 광량 규정 값을 만족한다. 따라서, 하나의 반사부와 제1 광원 및 제2 광원을 이용하여 상향식 라이트, 하향식 라이트를 모두 구현하기 위해서 배광 거리(w2)가 약 0.8mm 내지 약 1.2mm일 수 있다.
상술한 것과 같이 상향식 라이트와 하향식 라이트를 모두 구현하기 위해서, 배광 거리(w2)를 고려하여 제1 광원(210)과 제2 광원(220)를 배치할 수 있다. 이때, 제2 광원(220)은 제1 광원(210)의 위치를 먼저 결정한 후, 배광 거리(w2)를 고려하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 광원(220)을 배치하기에 앞서 제1 광원(210)의 위치를 결정할 수 있다.
제1 광원(210)은 반사부(100)가 그리는 포물선에 근사한 곡선의 초점 상에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 광원(210)은 반사부(100)의 일단, 구체적으로는 반사부(100)와 지지부(300)가 만나는 영역으로부터 초점 거리(w3)만큼 이격되어 제공될 수 있다. 초점 거리(w3)는 반사부(100)가 그리는 포물선의 중심에서 제1 광원(210)까지의 거리를 의미할 수 있다. 이때 초점 거리(w3)는 약 8mm 내지 약 9mm일 수 있다. 제1 광원(210)이 상술한 형태로 제공됨에 따라, 포물선에 근사하는 형태로 제공되는 반사부(100)가 보다 컴팩트한 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 반사부(100)를 포함하는 조명 장치의 크기가 작아질 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 나타낸 평면도이다.
도 10에 따르면, 광원부(200)는 제1 광원은 복수 개의 제1 광원(211, 212) 및 복수 개의 제2 광원(221, 222)을 포함한다. 아울러, 광원부(200)는 기판(230) 및 소켓(240)을 더 포함한다.
복수 개의 제1 광원(211, 212)과 복수 개의 제2 광원(221, 222)은 각각 나란히 제공될 수 있으며, 모두 동일 평면 상에 제공될 수 있다. 아울러, 조명 장치의 용도에 따라 제1 광원(211, 212)과 제2 광원(221, 222)의 개수를 달리할 수 있다.
제1 광원(211, 212)과 제2 광원(221, 222)은 기판(230)상에 제공될 수 있다. 기판(230)은 일면이 지지부(300)와 결합하며, 타면에서 제1 광원(211, 212), 제2 광원(221, 222)를 지지한다. 기판(230)은 제1 광원(211, 212) 및 제2 광원(221, 222)을 타 구성 요소와 연결하기 위한 전기적 배선 및 패드를 포함할 수 있다.
기판(230)의 일 측에는 소켓(240)이 제공될 수 있다. 소켓(240)은 제1 광원(211, 212) 및 제2 광원(221, 222)을 외부 전원과 연결한다. 이때 외부 전원이란 조명 장치 외부에 제공되는 전원을 의미할 수 있다. 예를 들어, 외부 전원은 조명 장치가 설치되는 차량의 전원 소스일 수 있다.
상술한 것과 같이 복수 개의 제1 광원(211, 212)과 복수 개의 제2 광원(221, 222)을 제공함으로써, 보다 높은 광량이 요구되는 경우에도 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 적용할 수 있다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치에 포함된 광원부의 일부를 확대 도시한 사시도이며, 도 11b는 도 11a의 A2-A2' 단면도이다.
도 11a와 도 11b에 따르면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 광원(210)의 제공 형태를 볼 수 있다. 제1 광원(210)은 제1 발광 다이오드(211c) 및 제2 발광 다이오드(212c)를 포함할 수 있다. 제1 발광 다이오드(211c) 및 제2 발광 다이오드(212c)는 제1 광원 케이스(215)에 의해 둘러싸인 형태로 제공될 수 있다.
아울러, 제1 발광 다이오드(211c)의 일면과 타면에는 각각 형광체층(211p)과 반사층(211r)이 제공될 수 있다. 형광체층(211p)은 형광체를 포함할 수 있다. 형광체층(211p)에 포함된 형광체는 제1 발광 다이오드(211c)로부터 출사되는 빛을 받아 특정 파장의 빛으로 변환할 수 있다. 상술한 형광체는 예를 들어 가넷형 형광체, 알루미네이트 형광체, 황화물 형광체, 산질화물 형광체, 질화물 형광체, 불화물계 형광체, 규산염 형광체 및 양자점 형광체 등을 포함할 수 있다. 또한 경우에 따라 형광체층(211p)은 PIG (Phosphor in Glass)의 형태로 제1 발광 다이오드(211c) 상에 접착되는 형태로 제공될 수 있다.
반사층(211r)은 제1 발광 다이오드(211c)의 타면에 제공되어, 제1 발광 빛이 형광체층(211p)쪽으로 나아가도록 조사된 빛을 반사할 수 있다. 반사층(211r)은 예를 들어, 화이트 실리콘(White Silicone)일 수 있다.
제2 발광 다이오드(212c)의 일면과 타면 상에도 제1 발광 다이오드(211c)와 마찬가지로 형광체층 및 반사층이 제공될 수 있다.
다양한 형태의 광원이 제1 발광 다이오드(211c) 및 제2 발광 다이오드(212c)로 사용될 수 있다. 도시되지 않았지만, 제1 발광 다이오드(211c) 및 제2 발광 다이오드(212c)는 고광도의 플립 칩(Flip chip) 이나 버티컬 LED(vertical LED)의 형태일 수 있으며, 하부 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 발광 다이오드(211c)와 제2 발광 다이오드(212c)는 광원 케이스(215) 내에 제공될 수 있다. 광원 케이스(215)는 제1 발광 다이오드(211c)의 반사층(211r) 및 형광체층(211p)과 만나는 면 외의 영역을 커버할 수 있다.
광원 케이스(215)는 제1 발광 다이오드(211c)와 제2 발광 다이오드(212c)로부터 출사된 빛이 반사부를 향해 집중될 수 있도록 한다. 구체적으로, 광원 케이스(215)는 제1 발광 다이오드(211c)와 제2 발광 다이오드(212c)의 측면을 커버함으로써, 출사된 빛이 반사부에 조사되지 않고 측면으로 새어나가는 것을 막을 수 있다. 이에 따라, 제1 발광 다이오드(211c)와 제2 발광 다이오드(212c)는 약 120도의 출사각을 가질 수 있으며, 상술한 출사각으로 조사된 빛은 대부분 반사부로 입사한다.
광원 케이스(215)는 영역에 따라 서로 다른 광학적 성질을 가질 수 있다. 예를 들어, 광원 케이스(215)는 광투과성, 광의 반투과성 또는 광 반사성을 가질 수 있는데, 특히 제1 발광 다이오드(211c) 및 제2 발광 다이오드(212c)와 접하는 면에서 광 반사성을 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 발광 다이오드(211c) 및 제2 발광 다이오드(212c)에서 출사된 빛 중 형광체층(211p)이 제공되지 않은 영역으로 진행하는 빛은 광원 케이스(215)에서 반사되어 다시 형광체층(211p)쪽으로 진행될 수 있다.
광원 케이스(215)는 실리콘 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 우레탄 수진 등과 같은 폴리머 수지를 포함할 수 있다. 광원 케이스(215)는 제1 발광 다이오드(211c) 및 제2 발광 다이오드(212c)로부터 출사된 빛을 광을 산란시키기 위한 필러를 포함할 수 있다. 필러의 종류와 농도 등의 조절을 통해 광원 케이스(215)의 반사도나 광의 산란 정도를 조절할 수 있다. 필러는 광원 케이스(215) 내에 균일하게 분산 배치될 수 있다. 필러는 빛을 반사시키거나 산란시킬 수 있는 물질을 이용하여 제작될 수 있다. 예를 들어, 필러는 산화타탄(TiO2), 산화규소(SiO2) 및 산화지르코늄(ZrO2) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 발광 다이오드(211c) 및 제2 발광 다이오드(212c)가 광원 케이스(215)에 의해 커버되고, 제1 발광 다이오드(211c) 및 제2 발광 다이오드(212c) 상에 형광체층 및 반사층이 제공됨으로써, 출사된 빛이 반사부에 집중되고 이에 따라 조명 장치의 효율이 향상될 수 있다.
이상에서는 광원부의 구조에 대하여 자세히 살펴보았다. 이하에서는 광원부의 작동 형태에 대하여 더 자세히 살펴보고자 한다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 작동 형태를 나타낸 평면도이고, 도 12b는 도 12a에 따라 조명 장치가 작동될 때 빛의 조사 형태를 나타낸 그래프이다.
도 13a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 작동 형태를 나타낸 평면도이고, 도 13b는 도 13a에 따라 조명 장치가 작동될 때 빛의 조사 형태를 나타낸 그래프이다.
제1 광원(211, 212)과 제2 광원(221, 222)은 상향식 라이트 및 하향식 라이트를 조사하기 위하여 독립적으로 작동될 수 있다. 구체적으로, 상향식 라이트 작동 시 제1 광원(211, 212)으로부터 빛이 조사될 수 있고, 하향식 라이트 작동 시 제2 광원(221, 222)으로부터 빛이 조사될 수 있다.
도 12a 및 도 12b에 따르면, 조명 장치로부터 하향식 라이트가 작동될 때, 제1 광원(211, 212)이 빛을 조사하며, 제1 광원(211, 212)으로부터 출사되어 반사부(100)에서 반사된 빛은 도 12b에 도시된 것과 같이 대부분 제2 방향(Y축 방향) 0도 이하의 영역에 조사될 수 있다. 이때 반사된 빛이 집중되는 중심 영역 역시 제2 방향 0도 이하의 영역일 수 있다. 따라서, 하향식 라이트 작동 시 반사된 빛은 맞은 편에서 다가오는 차량에 조사되기 보다는 도로에 집중될 수 있다.
반면, 도 13a 및 도 13b에 도시된 것과 같이, 조명 장치로부터 상향식 라이트가 작동될 때, 제2 광원(221, 222)으로부터 빛이 조사될 수 있다. 아울러, 필요에 따라서는 상향식 라이트 작동시에 제2 광원(221, 222)과 함께 제1 광원(211, 212)도 빛을 조사할 수 있다. 상향식 라이트 작동 시에는 도 13b에 도시된 것과 같이 반사부(100)에서 반사된 빛이 제2 방향(Y축 방향) 0도 이상의 영역과 0도 이하의 영역에 상대적으로 고르게 조사될 수 있다. 아울러, 반사된 빛이 집중되는 중심 영역이 제2 방향 축과 제1 방향 축이 만나는 원점 인근에 위치할 수 있다.
제1 광원(211, 212)과 제2 광원(221, 222)은 반사부(100)에 대한 위치가 서로 다르기 때문에 광원으로부터 출사된 빛의 반사 형태가 다르다. 구체적으로 제1 광원(211, 212)은 앞서 서술한 것과 같이 반사부(100)가 이루는 포물선의 초점에 위치할 수 있고, 제2 광원(221, 222)은 제1 광원(211, 212)으로부터 배광 거리만큼 이격되어 제공될 수 있다. 이러한 제1 광원(211, 212)과 제2 광원(221, 222)의 위치 관계를 이용하여, 하나의 반사부(100)만 이용해도 상향식 라이트 및 하향식 라이트를 모두 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 광원(211, 212)과 제2 광원(221, 222)을 선택적으로 작동시킴으로써, 하나의 반사부(100)만 이용해도 상향식 라이트, 하향식 라이트를 모두 구현할 수 있다. 이에 따라, 조명 장치의 전체적인 크기가 작아지고 디자인 자유도가 향상될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 나타낸 사시도이다.
도 14에 따르면, 조명 장치는 복수 개의 반사부들(101, 102, 103, 104) 및 복수 개의 광원부들(201, 202, 203, 204)을 포함한다.
복수 개의 반사부들(101, 102, 103, 104)은 도면에 도시된 것과 같이 2X2의 행렬 형태로 배치될 수 있다. 이 경우, 같은 행에 제공된 반사부들(101, 102, 103, 104)은 하나의 지지부(301, 303) 상에 제공될 수 있다. 다만, 복수 개의 반사부들(101, 102, 103, 104)의 배치 형태가 이에 한정되는 것은 아니며, 복수 개의 반사부들(101, 102, 103, 104)이 일렬로 늘어선 형태로 배치될 수도 있다.
복수 개의 반사부들(101, 102, 103, 104)에 대하여 1대1 대응되는 형태로 복수 개의 광원부들(201, 202, 203, 204)이 제공될 수 있다. 아울러, 복수 개의 광원부들(201, 202, 203, 204)은 각각 제1 광원 및 제2 광원을 포함할 수 있다.
복수 개의 광원부들(201, 202, 203, 204)는 동시에 또는 개별적으로 제어될 수 있다. 예를 들어, 하향식 라이트 작동시에 복수 개의 광원부들(201, 202, 203, 204)에 포함된 제1 광원들이 동시에 작동되거나, 개별적으로 작동될 수 있다.
복수 개의 광원부들(201, 202, 203, 204) 및 복수 개의 반사부들(101, 102, 103, 104)이 제공됨으로써, 조명 장치로부터 출사되는 빛의 양이 늘어날 수 있다. 따라서, 용도에 따라 상술한 것과 같이 반사부들(101, 102, 103, 104) 및 광원부들(201, 202, 203, 204)의 제공 형태를 달리할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 반사부 제조 방법을 나타낸 사시도이다.
도 15에 따르면, 반사부를 제조하기 위하여 먼저 반사부 기재를 성형한다(S100). 반사부 기재 성형(S100)은 반사부를 몰드에서 사출하는 방식으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리비닐클로라이드(Polyvinylchloride), 폴리스티렌(Polystyrene), ABS 수지(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene resin), 메타크릴수지(Methacrylate resin), 폴리아미드(Polyamide), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아세틸(Polyacetyl), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate), 변성 PPO 수지(Modified Polyphenylene Oxide), 폴리부티렌 테레프탈레이트(Polybutylen terephthalate), 폴리우레탄(Polyurethane), 페놀 수지(Phenolic resin), 우레아 수지(Urea resin), 멜라민 수지(Melamine resin) 및 이들의 조합 중 어느 하나의 재료를 몰드 내부에 넣고, 몰드 가열 공정, 몰드 냉각 공정을 차례로 거쳐 반사부 기재를 성형할 수 있다.
반사부 기재 성형 후에는 반사층을 적층할 수 있다(S200). 반사층은 반사부 기재 상에 증착 공정을 수행함으로써 제공될 수 있다. 이때, 반사부 증착 공정 상에서 반사부 기재가 열변형되는 것을 방지하기 위하여, 반사부 증착 공정은 반사부 기재를 구성하는 물질의 유리 전이 온도 이하에서 수행될 수 있다. 이때 반사층은 반사층은 은(Ag), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 백금(Pt), 금(Au), 크롬(Cr) 등의 금속을 포함할 수 있다.
반사층 제공 후 필요에 따라 반사층 상에 추가로 박막 코팅 공정을 수행할 수 있다. 반사층 상에 제공되는 박막은 도금된 반사층의 박리 방지, 신뢰성 및 내열 특성 강화를 위한 것일 수 있다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치를 포함하는 이동식 차량을 나타낸 사시도이다.
이동식 차량(MV)은 동력부, 구동부, 제어부, 차체부, 및 조명 장치를 포함한다.
이동식 차량(MV)은 모터사이클, 승용차, 트럭, 버스 등 다양한 형태의 이동 수단일 수 있다.
차체부는 이동식 차량(MV)의 외관을 구성하는 부분으로, 자동차의 샤시(Chasis)에 해당할 수 있다.
동력부는 이동식 차량(MV)을 움직이기 위한 동력을 생성한다. 이때 동력부는 동력은 운동에너지이며, 동력부는 전기에너지를 운동에너지로 변환하거나, 화석에너지를 운동에너지로 변환하는 등의 방식으로 동력을 생성할 수 있다.
구동부는 동력부에서 생성된 동력을 전달받아 차체부를 움직인다. 구동부는 동력부에서 생성된 동력은 전달받기 위한 동력 전달 장치와 차체를 움직이기 위한 바퀴를 포함할 수 있다.
제어부는 동력부 및 구동부의 작동을 제어한다. 제어부는 구체적으로 운전자의 조작에 따라 동력을 더 생산하도록 동력부를 제어하거나, 구동 방향 등을 변경하도록 구동부를 제어할 수 있다.
조명 장치는 차체부에 제공되며, 빛을 출사한다. 예를 들어, 조명 장치는 이동식 차량(MV)의 헤드램프일 수 있다. 조명 장치에 관한 사항은 앞서 설명한 것과 같다.
조명 장치의 작동은 제어부에 의하여 제어될 수 있다. 예를 들어, 조명 장치가 하향식 라이트를 조사할 때 제1 광원이 작동되고, 조명 장치가 상향식 라이트를 조사할 때 제2 광원이 작동되도록 제어될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 조명 장치 100: 반사부
200: 광원부 300: 지지부
MV: 이동식 차량 210: 제1 광원
220: 제2 광원 230: 기판
240: 소켓 105a: 제1 센터 반사플레이트
105b: 제2 센터 반사플레이트 105c: 제3 센터 반사플레이트
105d: 제4 센터 반사플레이트 100g: 반사플레이트 갭

Claims (20)

  1. 제1 광원 및 상기 제1 광원과 이격되어 제공되는 제2 광원을 포함하는 광원부;
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원과 이격되어 제공되며, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원으로부터 출사된 빛을 반사하는 반사부; 및
    상기 반사부를 마주하며 상기 광원부를 지지하는 지지부를 포함하고,
    상기 반사부는 연속적으로 제공된 복수 개의 반사 플레이트들을 포함하고,
    서로 인접하여 제공된 상기 반사플레이트들은 서로 다른 형상의 반사면을 갖는, 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 반사플레이트들의 상기 반사면은 각각 다른 형상의 비구면을 갖는, 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 반사 플레이트들은 제1 방향으로 연장된 행과 상기 제1 방향과 수직한 제2 방향으로 연장된 열을 갖는 행렬 형태로 연속적으로 배치되는, 조명 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 복수 개의 반사플레이트들은 상기 제1 광원으로부터 상기 제2 방향으로 연장된 연장선 상에 위치한 적어도 하나의 센터 반사플레이트를 포함하고,
    상기 센터 반사플레이트의 상기 제1 방향으로의 폭은 상기 센터 반사플레이트를 제외한 다른 반사플레이트들의 상기 제1 방향으로의 폭보다 큰, 조명 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 방향을 따라 동일한 행에 배치된 상기 반사플레이트들은 상기 행에 배치된 상기 센터 반사플레이트를 중심으로 대칭인 형상을 갖는, 조명 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 방향을 따라 동일한 열에 배치된 상기 반사플레이트들 중 적어도 하나의 반사플레이트는 다른 반사플레이트들과 서로 다른 상기 제2 방향으로의 폭을 갖는, 조명 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 제2 방향을 따라 동일한 열에 배치된 상기 반사플레이트들 중 상기 제1 광원과 가장 멀리 떨어진 상기 반사플레이트는 상기 열에 배치된 다른 반사플레이트들 보다 상기 제2 방향으로의 폭이 좁은, 조명 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제2 방향을 따라 동일한 열에 배치된 상기 반사플레이트들 중 상기 제1 광원과 가장 멀리 떨어진 상기 반사플레이트는 적어도 일부 영역에서 상기 지지부와 평행한 반사면을 갖는, 조명 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제2 방향을 따라 동일한 열에 배치된 상기 반사플레이트들은 서로 다른 형상의 반사면을 갖는, 조명 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 반사플레이트들은 단부의 높이가 다른 계단식으로 배치되는, 조명 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광원과 상기 제2 광원은 상기 지지부의 동일 평면 상에 제공되는, 조명 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광원과 상기 반사부간 최단 거리는 상기 제2 광원과 상기 반사부간 최단 거리보다 짧은, 조명 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광원의 중심과 상기 제2 광원의 중심 간 거리는 0.8mm 내지 1.2mm인, 조명 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 광원과 상기 제2 광원은 각각 독립적으로 제어되는, 조명 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는 상기 제1 광원과 상기 제2 광원을 각각 복수 개 포함하는, 조명 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 광원부와 상기 반사부는 각각 복수 개 제공되는, 조명 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원이 실장되는 기판; 및
    상기 기판 상에 제공되며 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원을 외부 전원과 연결하는 소켓을 더 포함하는, 조명 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원으로부터 발생한 열을 제거하기 위한 방열부재를 더 포함하는, 조명 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 광원부, 상기 지지부, 및 상기 반사부를 커버하는 하우징을 더 포함하는, 조명 장치.
  20. 차체부;
    동력을 생성하는 동력부;
    상기 동력부에서 생성된 상기 동력을 전달받아 상기 차체부를 움직이는 구동부;
    상기 동력부 및 상기 구동부의 작동을 제어하는 제어부; 및
    상기 차체부에 제공되어 빛을 출사하는 조명 장치를 포함하고,
    상기 조명 장치는
    제1 광원 및 상기 제1 광원과 이격되어 제공되는 제2 광원을 포함하는 광원부;
    상기 광원부를 지지하는 지지부; 및
    상기 제1 광원 및 상기 제2 광원과 이격되어 제공되며, 상기 제1 광원 및 상기 제2 광원으로부터 출사된 빛을 반사하는 반사부를 포함하고,
    상기 반사부는 연속적으로 제공된 복수 개의 반사 플레이트들을 포함하고,
    서로 인접하여 제공된 상기 반사플레이트들은 서로 다른 형상의 반사면을 갖는, 이동식 차량.
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