KR20230035846A - 회전 광학계 타입 차량용 램프 - Google Patents

회전 광학계 타입 차량용 램프 Download PDF

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Abstract

본 발명의 차량(1)에 적용된 회전 광학계 타입 램프(1-1)는 램프 내부 공간(3)에서 고정 위치를 갖는 광원(20)과 마주하도록 위치 고정된 고정 리플렉터(33)의 안쪽위치에서 구동부(40)에 의한 회전으로 회전 리플렉터(31)가 상기 광원(20)과 대면위치와 비 대면위치를 교대로 형성하고, 램프 제어기(100)의 광원(20)에 대한 PWM(Pulse Width Modulation) 주파수 제어로 광원(20)의 점등 시 회전 리플렉터(31)와 고정 리플렉터(33)의 빛 반사 교대로 빛의 잔상효과를 생성함으로써 광학계가 방향 변화의 움직임을 갖지 않으면서 한 개의 광원(20)으로 다양한 빔 패턴 구현이 가능하고, 특히 기존의 램프에서 문제시 되던 쉴드와 스토퍼접촉에 의한 소음 제거, 광원 회로의 꼬임 방지, 상향등/하향등 공유에 의한 하향등 어두움 형상 방지 등이 구현되는 특징을 갖는다.

Description

회전 광학계 타입 차량용 램프{Rotary Optical System Type Lamp For Vehicle}
본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로, 특히 광원이 움직임 방향 변화 없이 고정된 상태에서 광원 주변에 대한 회전을 통한 빛의 잔상효과로 다양한 빔 패턴이 구현되는 램프가 적용된 차량에 관한 것이다.
일반적으로 차량에 적용된 램프계 중 회전식 램프는 차량의 진행 방향에 따라 빛이 조사되는 방향이 가변되어 야간 운행 시에 운전자의 시야를 명확하게 하고, 상향등/하향등의 구분과 함께 다양한 빔 패턴 구현이 가능한 정점을 갖고 있다.
이러한 회전식 램프로 적응형 전방 조명 시스템(Adaptive Front Lighting System, 이하 AFLS)이 있고, 상기 AFLS는 램프와 연계된 구동장치(예, 솔레노이드 및 모터 등)를 갖추어 차량의 진행 방향에 따라 빛이 조사되는 방향을 가변 시키고, 램프 내부에 실드(Shield)를 갖추어 광원으로부터 조사되는 빛의 진행 방향을 일부분 제한하는 바이펑션(Bi-fucntion)의 기능이 구현됨으로써 실드의 형상에 의해 상/하향등은 물론 빛 패턴을 다양하게 변화시켜 준다.
특히 상기 AFLS는 광원으로 LED CHIP(또는 CHIP LED)을 적용하여 복수개의 LED(Light Emitting Diode)가 조합 및 배열됨으로써 빛 패턴 변화의 다양성 구현이 보다 용이한 장점을 가질 수 있다.
일본특개 JP 2006-164688호(2006.06.22.)
하지만, 상기 AFLS는 바이펑션 기능을 쉴드로 구현함으로써 쉴드 정지를 위해 쉴드와 마찰되는 스토퍼(Stopper)가 요구되고, 구동장치의 가동부에 의한 쉴드 정지 작업에서 쉴드가 스토퍼를 때림으로써 정지 마찰 소음 및 진동이 발생되고 있다.
또한, 상기 AFLS는 수많은 LED 각각에 대한 제어로 다양한 빔 패턴 변화가 구현됨으로써 LED 제어를 위한 복잡한 회로가 필요하다.
이에 상기와 같은 점을 감안한 본 발명은 회전에 의한 빛의 잔상효과를 이용함으로써 광학계가 방향 변화의 움직임을 갖지 않고서도 다양한 빔 패턴이 구현될 수 있고, 특히 쉴드의 적용 없이 위치 고정으로 회로 꼬임이 없는 광원의 빛을 두 곳 이상에서 전반시되도록 회전 제어됨으로써 쉴드와 스토퍼의 기구적인 마찰접촉에 의한 소음 제거, 광원 회로의 꼬임 방지, 상향등/하향등 공유에 의한 하향등 어두움 형상 방지 등이 모두 구현되는 회전 광학계 타입 램프 및 차량의 제공에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 회전 광학계 타입 램프는 광원 고정판으로 위치 고정된 광원, 상기 광원에 대한 대면 위치와 비대면 위치가 회전을 통해 교대로 형성되고, 상기 대면 위치에서 상기 광원의 점등 시 빛 반사가 이루어지는 회전 리플렉터, 상기 광원과 마주하고, 상기 회전 리플렉터의 상기 비대면 위치에서 상기 광원의 점등 시 빛 반사가 이루어지는 고정 리플렉터, 및 상기 회전 리플렉터에 상기 회전을 발생시켜 주는 구동부가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 광원은 LED(Light Emitting Diode)이고, PWM(Pulse Width Modulation) 주파수로 점등과 소등되고, 상기 회전이 이루어지는 동안 상기 점등과 상기 소등이 교대로 반복되어 깜빡이며, 상기 회전은 360°의 1회전으로 상기 대면 위치와 상기 비대면 위치를 반복한다.
바람직한 실시예로서, 상기 회전 리플렉터와 상기 고정 리플렉터는 리플렉터 형상의 반쪽 구간을 각각 형성하고, 상기 회전 리플렉터는 상기 고정 리플렉터의 안쪽 위치에서 회전한다.
바람직한 실시예로서, 상기 회전 리플렉터는 연결부를 구비하고, 상기 연결부는 상기 구동부와 연결되어 회전력을 전달받는다.
바람직한 실시예로서, 상기 광원은 깜박임 광원과 연속점등 광원의 조합이고, 상기 깜박임 광원과 상기 연속점등 광원의 각각은 LED(Light Emitting Diode)이고, PWM(Pulse Width Modulation) 주파수로 점등과 소등된다.
바람직한 실시예로서, 상기 깜박임 광원은 상기 회전이 이루어지는 동안 상기 점등과 상기 소등이 교대로 반복되어 깜빡이며, 상기 연속점등 광원은 상기 회전이 이루어지는 동안 상시 점등된다.
바람직한 실시예로서, 상기 회전 리플렉터는 팬과 연계되고, 상기 팬은 상기 회전 리플렉터의 연결부와 결합되어 함께 회전되며, 상기 팬의 회전은 상기 광원의 주위로 공기 유동을 발생시켜준다.
바람직한 실시예로서, 상기 회전 리플렉터는 위치정보부와 연계되고, 상기 위치정보부는 상기 광원 고정판에 부착된 신호 송신부, 및 상기 회전 리플렉터에 부착되어 상기 대면 위치에서 마주한 상기 신호 송신부와 신호를 수신하는 신호 수신부로 구성된다. 그리고 상기 신호 송신부와 상기 신호 수신부의 신호는 상기 점등을 위한 대면 위치 확인과 상기 소등을 위한 비대면 위치 확인에 활용된다.
바람직한 실시예로서, 상기 구동부는 모터이다.
바람직한 실시예로서, 상기 빛 반사는 상기 회전 리플렉터에서 만 형성되는 제1 반사 모드, 상기 고정 리플렉터에서 만 형성되는 제2 반사 모드, 상기 회전 리플렉터와 상기 고정 리플렉터에서 교대로 형성되는 FULL 모드, 및 상기 광원의 소등 조건 이외에서 상기 구동부의 회전 지속으로 상기 회전 리플렉터와 상기 고정 리플렉터에서 교대로 형성되는 조정 모드 중 어느 하나를 조명 모드로 구현한다.
그리고 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량은 램프 내부 공간에서 고정 위치를 갖는 광원과 마주하도록 위치 고정된 고정 리플렉터의 안쪽위치에서 구동부에 의한 회전으로 회전 리플렉터가 상기 광원과 대면위치와 비 대면위치를 교대로 형성하고, 상기 광원의 점등 시 상기 회전 리플렉터와 상기 고정 리플렉터에 의한 빛 반사가 교대로 이루어지는 램프; 및 상기 구동부를 회전시키고, PWM(Pulse Width Modulation) 주파수에 의한 규칙적인 펄스로 상기 광원의 점등과 소등을 제어하는 램프 제어기가 포함되는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예로서, 상기 램프 제어기는 상기 PWM 주파수의 제어로 상기 회전 리플렉터의 상기 대면위치와 상기 비 대면위치에서 조명 모드를 구현하고, 상기 조명 모드는 상기 빛 반사가 상기 회전 리플렉터에서 형성되는 제1 반사 모드, 상기 빛 반사가 상기 고정 리플렉터에서 형성되는 제2 반사 모드, 상기 빛 반사가 상기 회전 리플렉터와 상기 고정 리플렉터에서 교대로 형성되는 FULL 모드, 및 상기 광원의 소등 조건 이외에서 상기 구동부의 회전 지속으로 상기 회전 리플렉터와 상기 고정 리플렉터에서 교대로 형성되는 조정 모드 중 어느 하나로 구현된다.
바람직한 실시예로서, 상기 램프는 헤드램프, 테일 램프(Tail Lamp), 안개등(Fog Lamp), 방향 지시등(Turn Signal Lamp), 사이드 리피터(Side Repeater), 비상 점멸등(Emergency Light), 제동등(Brake Lamp) 및 후진등(Back Up Lamp) 중 어느 하나이다.
이러한 본 발명의 차량용 램프는 하기와 같은 작용 및 효과를 구현한다.
첫째, 차량의 램프에 적용된 회전 광학계가 회전으로 빛의 잔상효과를 구현함으로써 여러 개의 LED와 복잡한 회로가 필요 없어 구조 단순화가 이루어지고, 특히 광학계의 움직임에서 방향 변화 없이도 다양한 빔 패턴 형성이 이루어질 수 있다.
둘째, 광원으로 적용된 LED가 PWM 주파수 제어됨으로써 기존과 같이 쉴드 없이도 바이펑션 기능 구현이 이루어질 수 있고, 특히 LED를 고정 위치로 하여 회로가 없는 반사면의 회전으로 회로 꼬임 없는 LED 제어가 가능함으로써 기존과 같이 실드와 스토퍼 간 접촉 및 마찰로 인한 정지 마찰 소음 및 진동 발생이 없게 된다.
셋째, 광학계가 상향등의 HIGH 발광면과 하향등의 LOW 발광면을 공유함으로써 하향등(LOW) 만 켰을 때 상향등(HIGH)의 부분이 어두워 보이거나 역으로 상향등(HIGH) 만 켰을 때 하향등(LOW)의 부위가 어두워 보이는 현상이 해소된다.
넷째, LED를 깜박임 광원(예, 가시광선 광원)과 연속점등 광원(예, 적외선 광원)을 조합함으로써 깜박임 광원의 가시광선 광원은 상향/하향등을 위한 배광을 구현하면서 동시에 연속점등 광원의 적외선 광원으로 두 가지 이상의 넓은 배광 영역을 확보 할 수 있다.
다섯째, 광학계와 팬(FAN)의 조합으로 광학계와 팬을 함께 회전시킴으로써 팬에 의한 램프 내부 공간의 유동변화로 광원의 열을 효과적으로 방열시키고, 특히 LED온도가 낮아져 LED신뢰성을 향상 시킬 수 있다.
여섯째, 광학계와 위치정보 송/수신부의 광학계에 의한 광원의 회전 상태에서 정확한 위치로 LED PWM ON/OFF DUTY가 이루어짐으로써 빛 떨림이나 오작동이 방지되고, 특히 위치 제어 송/수신부를 통하여 정확한 반사면 위치에서 LED의 점/소등 제어가 이루어짐으로써 빔 패턴의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 회전 광학계 타입 램프를 갖춘 차량의 예이고, 도 2는 본 발명에 따른 회전 광학계 타입 램프가 제1 반사 모드로 동작하는 상태이며, 도 3은 본 발명에 따른 회전 광학계 타입 램프가 제2 반사 모드로 동작하는 상태이고, 도 4는 본 발명에 따른 회전 광학계 타입 램프가 FULL 모드로 동독작하는 상태이며, 도 5는 본 발명에 따른 회전 광학계 타입 램프가 상향등/하향등 공유에 의한 하향등 어두움 형상을 방지하는 조정 모드로 동작하는 상태이고, 도 6은 본 발명에 따른 회전 광학계 타입 램프가 팬, 위치정보부 및 팬/위치정보부 중 어느 하나를 적용한 예이며, 도 7은 본 발명에 따른 회전 광학계 타입 램프가 이중 광원 또는 팬을 적용한 예이다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시 예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
도 1을 참조하면, 차량(1)은 램프(1-1)를 포함한다. 이 경우 상기 램프(1-1)는 차량 전방의 범퍼(1-1)부위에 구비되는 헤드램프로 예시되나 차량 후방의 구비되는 테일 램프(Tail Lamp)일 수 있으며, 안개등(Fog Lamp), 방향 지시등(Turn Signal Lamp), 사이드 리피터(Side Repeater), 비상 점멸등(Emergency Light), 제동등(Brake Lamp) 및 후진등(Back Up Lamp) 중 어느 하나일 수 있다.
일례로 상기 램프(1-1)는 회전 광학계(10)를 구비하고, 상기 회전 광학계(10)는 구동부(40)를 통한 회전 속도와 위치 고정된 광원(20)의 깜박임을 동기화시킴으로써 회전 광학계(10)가 한 개의 광원(20)이 원하는 위치에 있을 때만 원하는 영역의 빛을 규칙적으로 전반사할 수 있고, 특히 상기 전반사의 방향을 달리함으로써 광원(20)이 한 개만 사용되면서도 광원(20)에 의한 램프(1-1)의 조명 모드를 제1 반사 모드(A)(또는 LOW 모드)(도 2 참조), 제2 반사 모드(B)(또는 HIGH 모드)(도 3 참조), FULL 모드(C)(도 4 참조) 및 조정 모드(D)(도 5 참조)와 같은 다양한 모드로 변화될 수 있다.
그러므로 상기 램프(1-1)는 회전 광학계 타입 차량용 램프로 특징되고, 이러한 특징으로 통해 (1) 회전을 통한 빛의 잔상효과로 광학계 구성요소에 대한 움직임의 방향 변화 없이 다양한 빔 패턴을 얻을 수 있고, (2) 광원(20)의 위치 고정으로 단순한 전기배선 및 회로 꼬임 방지, (3) 접촉 마찰 제거로 소음 및 진동 해소가 가능한 장점을 갖는다.
이를 위해 상기 회전 광학계(10)는 광원(20), 이중 리플렉터(30), 구동부(40)로 구성되어 램프(1-1)의 램프 내부 공간(3)에 위치되고, 상기 광원(20)과 상기 구동부(40)를 제어하는 램프 제어기(100)와 연계된다. 이 경우 상기 램프(1-1)는 램프 내부 공간(3)을 형성하는 램프 하우징, 전기배선을 위한 커넥터 및 램프 하우징에 결합되어 램프 내부 공간(3)을 가리면서 광원(20)의 빛을 외부로 조사하는 아우터 렌즈 등과 같은 램프 구성 요소들이 포함되나 이는 기본적인 램프 구성이므로 설명을 생략한다.
일례로 상기 광원(20)은 램프 제어기(100)의 제어로 배터리 전원을 공급받고, 특히 PWM 제어로 규칙적인 펄스(PULSE)를 생성하는 LED 점등신호(b)를 통해 깜박이는 광원으로 생성된다. 이 경우 상기 광원(20)은 LED(Light Emitting Diode)를 적용하며, 가시광선 또는 적외선을 빛으로 생성하거나 또는 가시광선과 적외선 조합(도 6,7 참조)을 빛으로 생성할 수 있다.
나아가 상기 광원(20)은 광원 고정판(21)을 이용하여 램프 내부 공간(3)에서 램프 하우징(도시되지 않음)에 고정됨으로써 이중 리플렉터(30)의 회전에 대해 그 위치가 고정된 상태를 유지한다.
그러므로 상기 광원(20)과 상기 광원 고정판(21)은 PN 접합 발광 다이오드의 원리로 전기 통전 시 빛을 발생시켜주는 LED를 갖춘 LED CHIP으로 구현될 수 있다.
일례로 상기 이중 리플렉터(30)는 회전 리플렉터(31)와 고정 리플렉터(33)로 구성되고, 광원(20)을 감싸도록 램프 내부 공간(3)에 위치되어 광원(20)의 빛을 전반사시켜 그 앞쪽에 위치된 아우터 렌즈(도시되지 않음) 쪽으로 내보내 준다.
이를 위해 상기 회전 리플렉터(31)는 고정된 위치에 있는 한 개의 광원(20)을 감싸는 포물형(Parabolic)의 반쪽 구간으로 램프 내부 공간(3)을 점유하고, 구동부(40)를 통해 회전됨으로써 고정 리플렉터(33)의 위치 고정에 대해 그 위치가 변화된다. 이 경우 상기 회전 리플렉터(31)는 고정 리플렉터(33)의 안쪽에서 회전됨으로써 램프 내부 공간(3)의 위쪽에서 광원(20)의 빛이 진행하는 방향으로 위치되어 광원(20)과 마주하거나 램프 내부 공간(3)의 아래쪽에서 광원(20)의 빛이 진행하는 반대방향으로 위치한다.
특히 상기 회전 리플렉터(31)는 한쪽 끝부위로 연장된 연결부(31a)를 구비하고, 상기 연결부(31a)는 구동부(40)의 회전 축과 연결됨으로써 구동부(40)의 회전 축을 통해 회전된다.
그리고 상기 고정 리플렉터(33)는 회전 리플렉터(31)를 감싸는 포물형(Parabolic)의 반쪽 구간으로 램프 내부 공간(3)에서 램프 하우징(도시되지 않음)에 고정됨으로써 이중 리플렉터(30)의 회전에 대해 그 위치가 고정된 상태를 유지한다. 이 경우 상기 고정 리플렉터(33)는 광원(20)의 빛이 진행하는 방향으로 위치되어 램프 내부 공간(3)의 위쪽에서 광원(20)과 마주한다.
그러므로 상기 회전 리플렉터(31)와 상기 고정 리플렉터(33)의 조합은 광원(20)에서 나온 빛을 회전 리플렉터(31)에서 전반사하거나 고정 리플렉터(33)에서 전반사하여 선택적으로 아우터 렌즈쪽으로 내보내고, 특히 한 개로 구성된 광원(20)에 대해 원하는 영역의 빛을 원하는 위치에 있을 때만 규칙적으로 전반사함으로써 광원(20)의 빛 활용 방안을 제1 반사 모드(A), 제2 반사 모드(B), FULL 모드(C) 및 조정 모드(D)와 같이 다양한 모드로 활용할 수 있도록 한다.
일례로 상기 구동부(40)는 전기 모터로 이루어지고, 램프 제어기(100)의 모터 구동신호(a)로 제어됨으로써 회전 리플렉터(31)의 연결부(31a)와 연결된 모터 축(도시되지 않음)으로 회전 리플렉터(31)를 회전시켜 준다.
나아가 상기 구동부(40)는 위치 센서(41)를 구비하고, 상기 위치 센서(41)는 모터의 회전 위치를 검출하여 모터 위치 또는 회전수로 램프 제어기(100)에 제공한다. 이 경우 상기 위치 센서(41)는 홀 센서(Hall sensor)를 적용하거나 리졸버(Resolver)를 적용할 수 있다.
일례로 상기 램프 제어기(100)는 램프 작동신호 또는 램프 작동 모드와 모터 위치 또는 회전수의 신호를 입력 데이터로 확인하고, 입력 데이터의 처리 결과를 모터 구동신호(a)와 LED 점등신호(b)를 출력한다. 이 경우 상기 LED 점등신호(b)는 광원(20)에 의한 램프(1-1)의 조명 모드를 제1 반사 모드(A)(도 2 참조), 제2 반사 모드(B)(도 3 참조), FULL 모드(C)(도 4 참조) 및 조정 모드(D)(도 5 참조)와 같은 다양한 모드에 맞춰 변화된다.
이를 위해 상기 램프 제어기(100)는 입력/출력 신호를 처리하는 중앙처리장치(CPU)로 이루어지고, 제1 반사 모드(A)/제2 반사 모드(B)/FULL 모드(C)/조정 모드(D)를 위한 제어 로직이 저장된 메모리를 구비한다.
한편 도 2 내지 도 5는 상기 회전 광학계(10)가 램프 제어기(100)로 제어됨으로써 한 개의 광원(20)으로 램프(1-1)에서 구현되는 다양한 조명 모드 상태를 나타낸다.
도 2의 제1 반사 모드(A)를 참조하면, 상기 램프 제어기(100)는 램프 작동신호 또는 램프 작동 모드를 입력 데이터로 확인한 후 모터 구동신호(a)를 출력하여 구동부(40)의 모터를 회전시키고 동시에 제1 반사 모드(A)로 LED 점등신호(b)를 출력한다.
그러면 상기 회전 광학계(10)는 구동부(40)의 회전으로 이중 리플렉터(30) 중 회전 리플렉터(31)가 회전되고, LED 점등신호(b)로 광원(20)이 깜박여 빛(예, 가시광선)을 발생한다.
구체적으로 상기 램프 제어기(100)는 구동부(40)의 위치 센서(41)에서 검출한 모터의 회전 위치로 모터의 1회전을 360°로 확인하고, 360°의 1회전에 대해 회전 리플렉터(31)의 0~180°회전 위치를 회전 리플렉터(31)가 광원(20)과 마주보는 회전 위치로 함으로써 LED 점등신호(b)를 ON 1의 출력신호로 하여 광원(20)이 점등되도록 하는 반면 180~360°회전 위치를 회전 리플렉터(31)가 광원(20)을 벗어난 회전 위치로 함으로써 LED 점등신호(b)를 OFF 2의 출력신호로 하여 광원(20)이 꺼지도록 한다.
이와 같이 상기 램프 제어기(100)는 구동부(40)와 회전 리플렉터(31)의 회전 위치를 광원(20)과 마주하는 위치에 동기화시켜 LED 점등신호(b)를 ON 1과 OFF 2로 교대로 출력함으로써 광원(20)의 빛을 펄스(PULSE)의 형태로 규칙적으로 발생시켜 준다.
이로부터 상기 회전 리플렉터(31)는 360°의 1 회전 동안 광원(20)의 빛을 ON 1에서 반사하면서 OFF 2에선 반사하지 않지만 회전 리플렉터(31)의 회전으로 광원(20)의 빛은 잔상효과를 발생함으로써 램프(1-1)는 조명 상태를 유지할 수 있다.
그 결과 상기 회전 광학계(10)는 회전 리플렉터(31)와 고정 리플렉터(33) 중 회전 리플렉터(31)의 빛 전반사로 램프(1-1)를 조명 상태를 형성하고, 이러한 램프(1-1)의 조명 상태는 제1 반사 모드(A)의 특성에 맞춘 근거리 모드의 빛 퍼짐 상태인 하향등으로 생성된다.
반면 도 3의 제2 반사 모드(B)를 참조하면, 상기 램프 제어기(100)는 램프 작동신호 또는 램프 작동 모드를 입력 데이터로 확인한 후 모터 구동신호(a)를 출력하여 구동부(40)의 모터를 회전시키고 동시에 제2 반사 모드(B)로 LED 점등신호(b)를 출력한다.
이로부터 상기 회전 광학계(10)는 구동부(40)의 회전으로 이중 리플렉터(30) 중 회전 리플렉터(31)가 회전되고, LED 점등신호(b)로 광원(20)이 깜박여 빛(예, 가시광선)을 발생한다.
구체적으로 상기 램프 제어기(100)는 구동부(40)의 위치 센서(41)에서 검출한 모터의 회전 위치로 모터의 1회전을 360°로 확인하고, 360°의 1회전에 대해 회전 리플렉터(31)의 0~180°회전 위치를 회전 리플렉터(31)가 광원(20)과 마주보는 회전 위치로 함으로써 LED 점등신호(b)를 OFF 1의 출력신호로 하여 광원(20)이 꺼지도록 하는 반면 180~360°회전 위치를 회전 리플렉터(31)가 광원(20)을 벗어난 회전 위치로 함으로써 LED 점등신호(b)를 ON 2의 출력신호로 하여 광원(20)이 점등되도록 한다.
그러면 상기 고정 리플렉터(33)는 광원(20)을 가리지 않는 회전 리플렉터(31)의 180~360°회전 위치에서 광원(20)과 마주하는 상태가 된다.
이와 같이 상기 램프 제어기(100)는 구동부(40)와 회전 리플렉터(31)의 회전 위치를 광원(20)과 마주하지 않는 위치에 동기화시켜 LED 점등신호(b)를 ON 2와 OFF 1로 교대로 출력함으로써 광원(20)의 빛을 펄스(PULSE)의 형태로 규칙적으로 발생시켜 준다.
이로부터 상기 고정 리플렉터(33)는 360°의 1 회전 동안 광원(20)의 빛을 ON 2에서 반사하면서 OFF 1에선 반사하지 않지만 회전 리플렉터(31)의 회전으로 광원(20)의 빛은 잔상효과를 발생함으로써 램프(1-1)는 조명 상태를 유지할 수 있다.
그 결과 상기 회전 광학계(10)는 회전 리플렉터(31)와 고정 리플렉터(33) 중 고정 리플렉터(33)의 빛 전반사로 램프(1-1)의 조명 상태를 형성하고, 이러한 램프(1-1)의 조명 상태는 제2 반사 모드(B)의 특성에 맞춘 원거리 모드의 빛 모임 상태인 상향등으로 생성된다.
한편 도 4의 FULL 모드(C)를 참조하면, 상기 램프 제어기(100)는 램프 작동신호 또는 램프 작동 모드를 입력 데이터로 확인한 후 모터 구동신호(a)를 출력하여 구동부(40)의 모터를 회전시키고 동시에 제1 반사 모드(A)와 제2 반사 모드(B)의 조합으로 LED 점등신호(b)를 출력한다.
구체적으로 상기 램프 제어기(100)는 구동부(40)의 위치 센서(41)에서 검출한 모터의 회전 위치로 모터의 1회전을 360°로 확인하고, 360°의 1회전에 대해 회전 리플렉터(31)의 0~180°회전 위치를 회전 리플렉터(31)가 광원(20)과 마주보는 회전 위치로 함으로써 LED 점등신호(b)를 ON 1의 출력신호로 하여 광원(20)이 점등되도록 하는 반면 180~360°회전 위치를 회전 리플렉터(31)가 광원(20)을 벗어난 회전 위치로 함으로써 LED 점등신호(b)를 ON 2의 출력신호로 하여 광원(20)이 점등되도록 한다.
그 결과 상기 램프 제어기(100)는 회전 리플렉터(31)의 0~360°회전 위치와 무관하게 OFF 1과 OFF 2를 출력신호로 발생하지 않음으로써 광원(20)은 항상 켜진 상태로 빛을 발생시게 된다.
이와 같이 상기 램프 제어기(100)는 구동부(40)와 회전 리플렉터(31)의 회전 위치를 광원(20)과 마주하는 위치에 동기화시켜 LED 점등신호(b)를 ON 1로 광원(20)을 점등함으로써 회전 리플렉터(31)에서 빛을 전반사 시키고, 구동부(40)와 회전 리플렉터(31)의 회전 위치를 광원(20)과 마주하지 않는 위치에 동기화시켜 LED 점등신호(b)를 ON 2로 광원(20)을 점등함으로써 고정 리플렉터(33)에서 빛을 전반사 하도록 한다.
이로부터 상기 회전 광학계(10)는 회전 리플렉터(31)가 구동부(40)로 360°의 1 회전 동안에 상시 점등 상태인 광원(20)의 빛을 회전 리플렉터(31)와 고정 리플렉터(33)의 모두에서 빛을 전반사 시킴으로써 빛의 잔상효과 없이 램프(1-1)가 조명될 수 있도록 한다.
그 결과 상기 램프(1-1)는 제1 반사 모드(A)와 제2 반사 모드(B)가 조합된 FULL 모드(C)의 특성에 맞춰 상향등의 성능을 제2 반사 모드(B)의 단독 사용에 의한 상향등 보다 더 향상시켜 줄 수 있다.
반면 도 5의 조정 모드(D)를 참조하면, 상기 램프 제어기(100)는 조정 모드(D)에 대해 광원(20)을 ON 1과 ON 2로 상시점등 상태로 제어함으로써 도 4의 FULL 모드(C)와 같이 제2 반사 모드(B)의 상향등 대비 상향등 성능을 높여주지만 PWM(Pulse Width Modulation) 주파수의 연관 관계에 따라 구동부(40)의 회전을 제어하는 차이가 있다.
구체적으로 상기 램프 제어기(100)는 광원(20)의 점등 조건에선 “회전 속도 ∝ PWM 주파수”에 기반 하여 주파수를 높여 회전속도가 빨라지도록 구동부(40)에 대한 회전 제어를 수행한다.
다만 상기 램프 제어기(100)는 “회전 속도 = 0 ∝ PWM 주파수 = 0 or ∞”에 기반 하여 주파수가 0 or ∞일 경우 회전속도는 0 또는 ∞(즉, 전체 영역에 계속 위치시킴)으로 변화시켜야 하나 광원(20)의 소등 조건을 제외하곤 구동부(40)를 계속 회전시켜 줌으로써 회전 광학계(10)의 작동 소음을 줄일 수 있도록 구동부(40)에 대한 회전 제어를 수행한다. 이 경우 상기 구동부(40)의 회전 지속은 가시광선의 광원(20)과 함께 적외선의 광원(도 7 참조)을 추가할 경우 보다 넓은 배광을 얻을 수 있는 효과가 구현될 수 있다.
그 결과 상기 조정 모드(D)는 도 4의 FULL 모드(C)에서 램프(1-1)가 발생할 수 있는 상향등과 하향등의 공유에 의한 하향등 어두움 형상을 방지할 수 있게 된다.
한편 도 6 및 도 7은 상기 회전 광학계(10)의 다양한 변형을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상기 회전 광학계(10)는 광원(20), 회전 리플렉터(31), 고정 리플렉터(33) 및 구동부(40)와 함께 팬(50) 및/또는 위치정보부(60)를 포함하여 구성될 수 있다.
일례로 상기 팬(50)은 구동부(40)의 모터 축 또는 회전 리플렉터(31)의 연결부(31a)에 결합됨으로써 구동부(40)의 회전 시 회전 리플렉터(31)와 함께 회전된다.
그러므로 상기 팬(50)은 램프(1-1)의 램프내부 공간(3)에서 공기 유동을 발생하고, 상기 공기 유동이 광원(20)의 열을 냉각함으로써 회전 광학계(10) 및 램프(1-1)의 방열 성능을 크게 향상시켜 준다.
일례로 상기 위치정보부(60)는 신호 송신부(61)와 신호 수신부(63)로 구성되고, 상기 신호 송신부 (61)는 회전 리플렉터(31)의 180~360°위치를 정확히 검출하여 신호를 발생하며, 상기 신호 수신부(63)는 신호 송신부 (61)의 검출 신호를 수신하여 램프 제어기(100)로 전송하여 준다.
특히 상기 신호 송신부(61)는 광원(20)이 부착된 광원 고정판(21)의 배면에 부착되어 위치 고정되는 반면 상기 신호 수신부(63)는 회전 리플렉터(31)의 연결부(31a)에 결합됨으로써 회전 리플렉터(31)와 함께 화전된다.
그러므로 상기 위치정보부(60)는 회전 리플렉터(31)의 1회전 360°에서 회전 리플렉터(31)가 광원(20)과 마주하는 0~180°위치에서 만 신호 수신부(63)에서 신호 송신부(61)의 신호를 수신하고, 이를 램프 제어기(100)로 전송함으로써 램프 제어기(100)가 회전 리플렉터(31)에서 광원(20)의 빛을 전반사하는 ON 1(도 2 참조) 및 고정 리플렉터(33)에서 광원(20)의 빛을 전반사하는 ON 2(도 3 참조)에 대한 위치 제어를 보다 정밀하게 구현할 수 있다.
이와 같이 상기 위치정보부(60)는 램프 제어기(100)에서 회전 위치에 따라 광원(20)의 LED를 켜고 끄고를 보다 정확하게 위치정보 교환이 이루어지도록 함으로써 램프(1-1)의 조명 시 빛 떨림 및 오작동이 방지될 수 있도록 한다
나아가 상기 회전 광학계(10)는 광원(20), 팬(50) 및 위치정보부(60)를 함께 적용함으로써 광원(20)의 기능을 기본으로 하여 팬(50)의 광원(20)에서 발생된 열에 대한 방열 성능 효과 및 위치정보부(60)의 위치 정밀 제어 효과를 모두 구현할 수 있다.
반면 도 7을 참조하면, 상기 회전 광학계(10)는 회전 리플렉터(31), 고정 리플렉터(33) 및 구동부(40)와 함께 깜박임 광원(20-1)과 연속점등 광원(20-2) 및/또는 팬(50)
일례로 상기 깜박임 광원(20-1)과 상기 연속점등 광원(20-2)은 광원 고정판(21)에 부착되어 나란하게 배열된 이중 광원으로 구성됨으로써 램프 제어기(100)의 LED 점등신호(b)로 제어된다.
특히 상기 깜박임 광원(20-1)은 도 1 내지 도 5의 광원(20)으로서 PWM 제어로 규칙적인 펄스(PULSE)로 가시광선을 발생하고, 반면 상기 연속점등 광원(20-2)은 램프 제어기(100)의 LED 점등신호(b)로 제어되어 적외선을 발생한다. 이 경우 상기 연속점등 광원(20-2)은 상시 점등 상태로 제어된다.
그러므로 상기 연속점등 광원(20-2)은 깜박임 광원(20-1)에 의한 도 2 내지 도 5의 제1 반사 모드(A)/제2 반사 모드(B)/FULL 모드(C)/조정 모드(D) 수행 시 깜박임 광원(20-1)의 효과에 더하여 적외선을 통한 두 가지 이상의 넓은 배광이 구현될 수 있다.
일례로 상기 팬(50)은 구동부(40)의 모터 축 또는 회전 리플렉터(31)의 연결부(31a)에 결합됨으로써 구동부(40)의 회전 시 회전 리플렉터(31)와 함께 회전된다.
그러므로 상기 팬(50)은 램프(1-1)의 램프내부 공간(3)에서 공기 유동을 발생하고, 상기 공기 유동이 깜박임 광원(20-1)과 연속점등 광원(20-2)에서 발생된 열을 냉각함으로써 회전 광학계(10) 및 램프(1-1)의 방열 성능을 크게 향상시켜 준다.
나아가 상기 회전 광학계(10)는 깜박임 광원(20-1), 연속점등 광원(20-2) 및 팬(50)을 함께 적용함으로써 깜박임 광원(20-1)의 기능을 기본으로 하여 연속점등 광원(20-2)의 넓은 배광 효과 및 팬(50)의 깜박임 광원(20-1)과 연속점등 광원(20-2)에서 발생된 열에 대한 방열 성능 효과를 모두 구현할 수 있다.
전술된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차량(1)에 적용된 회전 광학계 타입 램프(1-1)는 램프 내부 공간(3)에서 고정 위치를 갖는 광원(20)과 마주하도록 위치 고정된 고정 리플렉터(33)의 안쪽위치에서 구동부(40)에 의한 회전으로 회전 리플렉터(31)가 상기 광원(20)과 대면위치와 비 대면위치를 교대로 형성하고, 램프 제어기(100)의 광원(20)에 대한 PWM(Pulse Width Modulation) 주파수 제어로 광원(20)의 점등 시 회전 리플렉터(31)와 고정 리플렉터(33)의 빛 반사 교대로 빛의 잔상효과를 생성한다.
그러므로 상기 회전 광학계 타입 램프(1-1)는 광학계가 방향 변화의 움직임을 갖지 않으면서 한 개의 광원(20)으로 다양한 빔 패턴 구현이 가능하고, 특히 기존의 램프에서 문제시 되던 쉴드와 스토퍼의 기구적 마찰 접촉에 의한 소음 제거, 광원 회로의 꼬임 방지, 상향등/하향등 공유에 의한 하향등 어두움 형상 방지 등이 구현된다.
1 : 차량 1-1 : 램프
3 : 램프 내부 공간
10 : 회전 광학계
20 : 광원 20-1 : 깜박임 광원
20-2 : 연속점등 광원 21 : 광원 고정판
30 : 이중 리플렉터 31 : 회전 리플렉터
31a : 연결부 33 : 고정 리플렉터
40 : 구동부 41 : 위치 센서
50 : 팬 60 : 위치정보부
61 : 신호 송신부 63 : 신호 수신부
100 : 램프 제어기

Claims (14)

  1. 광원 고정판으로 위치 고정된 광원,
    상기 광원에 대한 대면 위치와 비대면 위치가 회전을 통해 교대로 형성되고, 상기 대면 위치에서 상기 광원의 점등 시 빛 반사가 이루어지는 회전 리플렉터,
    상기 광원과 마주하고, 상기 회전 리플렉터의 상기 비대면 위치에서 상기 광원의 점등 시 빛 반사가 이루어지는 고정 리플렉터, 및
    상기 회전 리플렉터를 회전시켜 주는 구동부
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 회전 광학계 타입 램프.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 광원은 LED(Light Emitting Diode)이고, PWM(Pulse Width Modulation) 주파수로 점등과 소등되며, 상기 광원은 상기 회전이 이루어지는 동안 상기 점등과 상기 소등이 교대로 반복되어 깜빡이는 것을 특징으로 하는 회전 광학계 타입 램프.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 회전은 360°의 1회전으로 상기 대면 위치와 상기 비대면 위치를 반복하는 것을 특징으로 하는 회전 광학계 타입 램프.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 회전 리플렉터는 상기 고정 리플렉터의 안쪽 위치에서 회전하는 것을 특징으로 하는 회전 광학계 타입 램프.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 회전 리플렉터는 연결부를 구비하고, 상기 연결부는 상기 구동부와 연결되어 회전력을 전달받는 것을 특징으로 하는 회전 광학계 타입 램프.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 광원은 깜박임 광원과 연속점등 광원의 조합이고, 상기 깜박임 광원과 상기 연속점등 광원의 각각은 LED(Light Emitting Diode)이고, PWM(Pulse Width Modulation) 주파수로 점등과 소등되는 것을 특징으로 하는 회전 광학계 타입 램프.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 회전 리플렉터는 팬과 연계되고,
    상기 팬은 상기 회전 리플렉터의 연결부와 결합되어 함께 회전되며,
    상기 팬의 회전은 상기 광원의 주위로 공기 유동을 발생시켜주는 것을 특징으로 하는 회전 광학계 타입 램프.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 회전 리플렉터는 위치정보부와 연계되고,
    상기 위치정보부는 상기 광원 고정판에 부착된 신호 송신부, 및
    상기 회전 리플렉터에 부착되어 상기 대면 위치에서 마주한 상기 신호 송신부와 신호를 수신하는 신호 수신부로 구성되는 것을 특징으로 하는 회전 광학계 타입 램프.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 신호 송신부와 상기 신호 수신부의 신호는 상기 점등을 위한 대면 위치 확인과 상기 소등을 위한 비대면 위치 확인에 활용되는 것을 특징으로 하는 회전 광학계 타입 램프.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 구동부는 모터인 것을 특징으로 하는 회전 광학계 타입 램프.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 빛 반사는 상기 회전 리플렉터에서 만 형성되는 제1 반사 모드, 상기 고정 리플렉터에서 만 형성되는 제2 반사 모드, 상기 회전 리플렉터와 상기 고정 리플렉터에서 교대로 형성되는 FULL 모드, 및 상기 광원의 소등 조건 이외에서 상기 구동부의 회전 지속으로 상기 회전 리플렉터와 상기 고정 리플렉터에서 교대로 형성되는 조정 모드 중 어느 하나를 조명 모드로 구현하는 것을 특징으로 하는 회전 광학계 타입 램프.
  12. 램프 내부 공간에서 고정 위치를 갖는 광원과 마주하도록 위치 고정된 고정 리플렉터의 안쪽위치에서 구동부에 의한 회전으로 회전 리플렉터가 상기 광원과 대면위치와 비 대면위치를 교대로 형성하고, 상기 광원의 점등 시 상기 회전 리플렉터와 상기 고정 리플렉터에 의한 빛 반사가 교대로 이루어지는 램프; 및
    상기 구동부를 회전시키고, PWM(Pulse Width Modulation) 주파수에 의한 규칙적인 펄스로 상기 광원의 점등과 소등을 제어하는 램프 제어기
    가 포함되는 것을 특징으로 하는 차량.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 램프 제어기는 상기 PWM 주파수의 제어로 상기 회전 리플렉터의 상기 대면위치와 상기 비 대면위치에서 조명 모드를 구현하고,
    상기 조명 모드는 상기 빛 반사가 상기 회전 리플렉터에서 형성되는 제1 반사 모드, 상기 빛 반사가 상기 고정 리플렉터에서 형성되는 제2 반사 모드, 상기 빛 반사가 상기 회전 리플렉터와 상기 고정 리플렉터에서 교대로 형성되는 FULL 모드, 및 상기 광원의 소등 조건 이외에서 상기 구동부의 회전 지속으로 상기 회전 리플렉터와 상기 고정 리플렉터에서 교대로 형성되는 조정 모드 중 어느 하나로 구현되는 것을 특징으로 하는 차량.
  14. 청구항 12에 있어서, 상기 램프는 헤드램프, 테일 램프(Tail Lamp), 안개등(Fog Lamp), 방향 지시등(Turn Signal Lamp), 사이드 리피터(Side Repeater), 비상 점멸등(Emergency Light), 제동등(Brake Lamp) 및 후진등(Back Up Lamp) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 차량.
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