KR20200043435A - 세분된 입사 마이크로 광학 요소들을 구비한 마이크로 광학 시스템을 포함하는 자동차 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학 매핑 시스템(2)과, 이 광학 매핑 시스템에 할당되는 적어도 하나의 광원(3)을 포함하며 광 분포를 생성하기 위한 자동차 조명 장치(1)에 관한 것이며, 광학 매핑 시스템(2)은 시준기(4), 입사 광학 요소(5) 및 출사 광학 요소(6)를 포함하며, 시준기(4)는 적어도 하나의 광원(3)과 입사 광학 요소(5) 사이에 배치되며, 그리고 시준된 광빔들을 생성하기 위해 적어도 하나의 광원(3)에 의해 생성된 광빔들을 시준하여 광학 매핑 시스템(2)의 입사 광학 요소(5)로 시준된 광빔(7)들을 지향시키도록 구성되며, 입사 광학 요소(5)는 상호 간에 일체형으로 형성된 복수의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)를 포함하며, 각각의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)에는 제1 광학 축(50a ~ 58a)이 할당되며, 모든 제1 광학 축(50a ~ 58a)은 동일한 방향으로 연장되고, 상기 방향은 시준된 광빔(7)들의 전파 방향에 상응하며, 출사 광학 요소(6)는 상호 간에 일체형으로 형성된 복수의 출사 마이크로 광학 요소(60)를 포함하며, 각각의 출사 마이크로 광학 요소(60)에는 제2 광학 축(60a)이 할당되며, 모든 제2 광학 축(60a)은 동일한 방향으로 연장되며, 각각의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)는 시준된 광빔들로 향해 있는 광 입사면(50b ~ 58b)과, 출사 광학 요소(6)로 향해 있는 광 출사면(50c ~ 58c)을 포함하며, 모든 광 출사면(50c ~ 58c)은 바람직하게는 평면인 하나의 공동 표면(8)을 형성하며, 그리고 상이하게 형성된 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58) 상으로 입사되어 상이하게 형성된 상기 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)를 통과하는 광빔(9a ~ 9c)들이 오직 상이하게 형성된 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)에 할당된 출사 마이크로 광학 요소(60) 상으로만 입사되고 출사 마이크로 광학 요소(60)를 통과한 후에는 광 분포의 상이한 부분 영역들을 형성하는 방식으로, 각각의 출사 마이크로 광학 요소(60)에 상이하게 형성된 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)가 할당된다.

Description

세분된 입사 마이크로 광학 요소들을 구비한 마이크로 광학 시스템을 포함하는 자동차 조명 장치
본 발명은 광학 매핑 시스템(optical mapping system)과, 이 광학 매핑 시스템에 할당되는 적어도 하나의 광원을 포함하며 광 분포를 생성하기 위한 자동차 조명 장치에 관한 것이며, 광학 매핑 시스템은 시준기, 입사 광학 요소 및 출사 광학 요소를 포함하며, 시준기는 적어도 하나의 광원과 입사 광학 요소 사이에 배치되며, 그리고 대응하는 방식으로 시준된 광빔들을 생성하기 위해 적어도 하나의 광원에 의해 생성된 광빔들을 시준하여 광학 매핑 시스템의 입사 광학 요소로 시준된 광빔들을 지향시키도록 구성되며, 입사 광학 요소는 상호 간에 일체형으로 형성된 복수의 입사 마이크로 광학 요소를 포함하며, 각각의 입사 마이크로 광학 요소에는 제1 광학 축이 할당되며, 모든 제1 광학 축은 동일한 방향으로, 바람직하게는 상호 간에 평행하게 연장되고, 상기 방향은 시준된 광빔들의 전파 방향에 상응하며, 출사 광학 요소는 상호 간에 일체형으로 형성된 복수의 출사 마이크로 광학 요소를 포함하며, 각각의 출사 마이크로 광학 요소에는 제2 광학 축이 할당되며, 모든 제2 광학 축은 동일한 방향으로, 바람직하게는 상호 간에 평행하게 연장되며, 각각의 입사 마이크로 광학 요소는 시준된 광빔들로 향해 있는 광 입사면과, 출사 광학 요소로 향해 있으면서 바람직하게는 평면인 광 출사면을 포함하며, 모든 광 출사면은 바람직하게는 평면인 하나의 공동 표면을 형성한다.
전술한 유형의 자동차 조명 장치는 종래 기술로부터 공지되어 있다. 본원 출원인의 AT 514967 B1호는, 입사 광학 요소, 출사 광학 요소 및 조리개 장치(diaphragm device)를 포함할 수 있는, 자동차 헤드램프용 투영 광 모듈(projection light module)을 기술하고 있다. 이 경우, 입사 광학 요소뿐만 아니라 출사 광학 요소도 마이크로 광학계 어레이들로서 형성된다. 이 경우, 입사 마이크로 광학 요소, 출사 마이크로 광학 요소 및 경우에 따라 상기 2개의 광학 요소 사이에 배치되는 조리개는, 공동 광 분포의 일부분을 생성하는데 이용되는 하나의 광학 매핑 시스템을 형성한다. 이 경우, 광 분포의 상기 부분으로서 자동차 조명 장치의 앞에서 매핑되는 부분 중간 패턴(partial intermediate pattern)은 상응하는 단일의 입사 광학 요소에 의해 생성된다. 이는, 단지 각각 하나의 입사 마이크로 광학 요소의 자유도만이 광 분포를 형성하기 위해 이용될 수 있다는 점에 한해 바람직하지 못하다.
본 발명의 과제는, 방사된 광 분포를 수정하고, 그리고/또는 설정하고, 그리고/또는 미세 조정하는 가능성의 개수가 증가되는 방식으로, 전술한 유형의 자동차 조명 장치를 개량하는 것에 있다.
상기 과제는, 전술한 유형의 자동차 조명 장치를 통해, 본 발명에 따라서, 상이하게 형성된 적어도 2개의 입사 마이크로 광학계 상으로 입사되어 상이하게 형성된 상기 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소를 통과하는 광빔들이 오직 상이하게 형성된 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소에 할당된 출사 마이크로 광학 요소 상으로만 입사되고 출사 마이크로 광학 요소를 통과한 후에는 광 분포의 상이한 부분 영역들을 형성하는 방식으로, 각각의 출사 마이크로 광학 요소에 상이하게 형성된 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소가 할당되는 것을 통해 해결된다.
예를 들면, 방사되는 광 분포의 결정되고 의도되는 변경을 보장하기 위해, 개별 입사 마이크로 광학 요소들의 형성 및/또는 형태를 이용할 수 있다.
더 나아가, 적합하게는, 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소는, N ≥2 또는 M ≥ 2인 점이 적용되는 조건에서 NxM개의 입사 마이크로 광학계 어레이로서, 바람직하게는 3x3개의 입사 마이크로 광학계 어레이로서 형성될 수 있거나, 또는 N ≥2 또는 M ≥ 2인 점이 적용되는 조건에서, NxM개의 입사 마이크로 광학계 어레이로, 바람직하게는 3x3개의 입사 마이크로 광학계 어레이로 배열될 수 있다.
또한, 바람직하게는, 입사 광학 요소는, (상이하게 형성된 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소를 이용하여) 중간 패턴을 형성하도록 구성되며, 상기 중간 패턴은 출사 광학 요소를 통해 자동차 조명 장치의 앞에서 매핑되며, 중간 패턴은 바람직하게는 출사 광학 요소의 앞쪽에 위치한다.
바람직하게는, 모든 입사 마이크로 광학 요소는 렌즈들로서 형성될 수 있다. 종래 렌즈들에 비해, 상기 렌즈들은 보다 더 작은 지름을 보유하고 그 결과로 보다 더 작은 중심 두께 역시도 보유한다. 이는, 렌즈들의 제조와 관련하여 바람직할 수 있다. 또한, 그렇게 하여, 전체 입사 광학 요소의 두께의 감소가 달성된다. 이는, 입사 광학 요소의 보다 더 작은 길이 치수를 가능하게 하며, 그리고 그 결과로서 전체 광학 매핑 시스템의 보다 더 작은 길이 치수도 가능하게 하며, 그로 인해 장착 공간 장점들을 제공한다. 더 나아가, 작은 중심 두께를 보유한 렌즈들은 보다 더 작은 벽 두께 변분(wall thickness variation)을 나타낸다. 이는, 제조 공차들이 낮은 상태로 유지될 수 있다는 것을 암시한다.
더 나아가, 바람직하게는, 상이하게 형성되어 출사 마이크로 광학 요소에 할당되고, 그리고/또는 그에 대응하는 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소 중 적어도 하나의 제1 입사 마이크로 광학 요소는, 상기 적어도 하나의 제1 입사 마이크로 광학 요소 상으로 입사되는 시준된 광빔들이 출사 마이크로 광학 요소에서 출사된 후에 광 분포의 HV 영역의 방향으로 전파되는 방식으로 형성될 수 있으면서 출사 마이크로 광학 요소에 대응하고, 그리고/또는 그에 할당될 수 있다.
입사 마이크로 광학 요소들이 렌즈들로서, 예컨대 자유 형상 렌즈(free-form lens)로서 형성되고 각각의 출사 마이크로 광학 요소에는 예컨대 3x3개의 입사 마이크로 광학계 어레이가 대응하고, 그리고/또는 할당된다면, 대응하는 방식으로 HV 지점에서 조도의 보다 더 높은 최댓값을 달성하기 위해, 예컨대 어레이의 중앙 렌즈는 그 인접 렌즈들보다 더 강하게 집광할 수 있다. 이 경우, "HV 영역"이란 용어는, HV 지점을 중심으로, 수평으로 -5°내지 +5°로, 그리고 수직으로는 -5°내지 +5°로 연장되는 영역을 의미한다. 바람직하게는 HV 영역의 수직 치수는, 자동차 조명 장치가 주행등 기능을 실현하기 위해(예컨대 로우빔 또는 하이빔 광 분포를 생성하기 위해) 이용된다면, -2°내지 +2°이며, 그리고 자동차 조명 장치가 표시등 분포를 실현하기 위해(예컨대 벤딩광(bending light)을 생성하기 위해) 사용된다면, -5°내지 +5°이다.
또한, 유용하게는, 상이하게 형성되어 출사 마이크로 광학 요소에 할당되고, 그리고/또는 그에 대응하는 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소 중 적어도 하나의 제2 입사 마이크로 광학 요소는, 상기 적어도 하나의 제2 마이크로 광학 요소 상으로 입사되는 시준된 광빔들이 출사 마이크로 광학 요소에서 출사된 후에 광 분포의 HV 영역의 바깥쪽 방향으로 전파되는 방식으로 형성될 수 있으면서 출사 마이크로 광학 요소에 대응하고, 그리고/또는 그에 할당될 수 있다. 적어도 하나의 제2 입사 마이크로 광학 요소는 예컨대 평면 오목 렌즈로서, 또는 평면 오목 렌즈 피스(lens piece)로서, 또는 평면 볼록 렌즈 피스로서 형성될 수 있다. 이 경우, 입사 마이크로 광학 요소들이 렌즈들로서, 예컨대 자유 형상 렌즈들로서 형성되고 각각의 출사 마이크로 광학 요소에 예컨대 3x3 입사 마이크로 광학계 어레이가 대응되고, 그리고/또는 할당된다면, 대응하는 방식으로 광 분포의 폭을 결정하고 광 분포의 테두리들을 형성하기 위해, 예컨대 어레이의 중앙 렌즈에 인접하여 상기 중앙 렌즈를 에워싸는 렌즈들은 중앙 렌즈보다 더 약하게 집광할 수 있는 점 역시도 적용된다.
또한, 적합하게는, 입사 마이크로 광학 요소들의 광 입사면들은 자유 형상 표면(free-form surface)으로 형성될 수 있다. 이런 경우, 자유 형상 표면은, 자유 형상 렌즈에 대해 전형적인 표면을 의미한다. 예컨대 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소 중 적어도 하나의 제1 입사 마이크로 광학 요소의 광 입사면은 수평 방향으로, 그리고 수직 방향으로 상이하게 만곡될 수 있다. 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소 중 적어도 하나의 제2 입사 마이크로 광학 요소의 광 입사면도 마찬가지로 자유 형상 표면으로서 형성될 수 있다. 더 나아가, 적합하게는, 전술한 적어도 하나의 제1 입사 마이크로 광학 요소 및 적어도 하나의 제2 입사 마이크로 광학 요소의 광 입사면들의 자유 형상 표면들의 프로파일들은 서로 상이할 수 있다(특히 도 5 ~ 도 8 참조).
입사 마이크로 광학 요소들의 광 입사면들과 출사 마이크로 광학 요소들의 광 출사면들은 서로 상이하게 만곡될 수 있다. 이 경우, 예컨대 하나의 출사 마이크로 광학 요소, 출사 마이크로 광학 요소에 할당된 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소 및 선택적으로 하나의 조리개를 포함하는 마이크로 광학계 시스템의 경우, 각각의 입사 마이크로 광학 요소는 자신의 곡률의 광 입사면을 포함할 수 있으며, 상기 곡률은 출사 마이크로 광학 요소의 광 출사면의 곡률과도 구별될 수 있다. 이는, 다른 마이크로 광학계 시스템들의 매개변수들과 무관하게, 각각의 개별 마이크로 광학계 시스템의 예컨대 초점 거리, 통과하는 광빔의 시준의 강도 등과 같은 매개변수들을 가변시키는 것을 가능하게 한다. 이런 매개변수들은 보통 전문 문헌에서 "광학 시스템의 자유도"로서 지칭된다.
본 발명과 관련하여, "수직"/"수평"이란 용어는, 자동차 조명 장치와 연결된 좌표계의 축이면서, 본원의 자동차 조명 장치가 자동차 내에서 자동차 조명 장치의 장착 상태에 상응하는 위치에 위치될 때 수직/수평으로 정렬되어 있는 상기 축을 의미한다.
본 발명은 하기에서 도면에 도시되어 있는 예시의 비제한적인 실시형태들에 따라서 보다 더 상세하게 설명된다.
도 1은 광 모듈을 도시한 분해도이다.
도 2는 조리개 장치를 포함한 광 모듈을 도시한 분해도이다.
도 3은 도 2에서의 광 모듈에서 잘라낸 한 부분을 도시한 확대도이다.
도 4는 도 3의 잘라낸 부분의 확대도의 배면도이다.
도 5는 도 3의 단면 B-B를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 3의 단면 A-A를 도시한 단면도이다.
도 7은 자유 형상의 입사 마이크로 광학 요소들을 포함하는 본 발명에 따른 광 모듈의 또 다른 실시형태에서 잘라낸 한 부분을 확대하여 도시한 수평 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 광 모듈의 또 다른 실시형태에서 잘라낸 한 부분을 확대하여 도시한 수직 단면도이다.
우선, 도 1이 참조된다. 상기 도 1에는, 본 발명에 따른 자동차 조명 장치에 상응할 수 있는 광 모듈(1)이 도시되어 있다. 상기 유형의 광 모듈은 예컨대 자동차의 프런트 헤드램프에서 사용될 수 있으며, 그리고 예컨대 법에 부합하는 광 분포를 생성하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 법률 조항들 및 법적 표준들은 세계의 여러 국가 및/또는 지역에 대해 상이할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 광 모듈은 다수의 국가/지역(예: EU, 북미, 일본 및 중국)에서의 법률 조항들을 동시에 충족할 수 있다. 광 모듈은 광학 매핑 시스템(2)과, 이 광학 매핑 시스템에 할당된 적어도 하나의 광원(3)을 포함한다. 광학 매핑 시스템은, 적어도 하나의 광원(3)에 의해 생성된 광빔들을 시준하도록 구성되는 시준기(4)와, 입사 광학 요소(5)와, 출사 광학 요소(6)를 포함한다. 시준기는 통상 상기 적어도 하나의 광원(3)과 상기 입사 광학 요소(5) 사이에 배치된다. 시준기(4)는 예컨대 TIR 렌즈(TIR: Total Internal Reflection; 내부 전반사)로서 형성될 수 있다. 또한, 시준기는, -유리 또는 플라스틱처럼- (자동차 헤드램프의 통상적인 작동 온도에서) 자체의 굴절률이 공기의 굴절률보다 더 큰 것인 재료로 형성되는 광학 몸체로서 형성될 수 있으며, 상기 광학 몸체는 "내부 전반사"란 명칭으로 알려진 물리적 효과를 기반으로 광을 자신의 광 입력 결합면(light input-coupling surface)에서부터 자신의 광 출력 결합면(light output-coupling surface)쪽으로 거의 손실 없이 안내한다. 이 경우, 광학 몸체의 광 출력 결합면에서 굴절되는 실질적으로 모든 광은 공기를 통해 계속하여, 바람직하게는 하나의 기설정된 방향(도 1 - 방향 Z)으로 전파된다. 또한, 시준기(4)가 반사경으로서 형성되는 점, 다시 말하면 공기를 통해 전파되는 광빔들을 바람직하게는 하나의 기설정된 방향(도 1 - 방향 Z)으로 방향 전환하는 광 반사 표면(특히 가시광 반사 표면)으로서 형성되는 점도 생각해볼 수 있다.
또한, 광 모듈은, 예컨대 방열판, 지지 프레임, 기계식 및/또는 전기식 작동 장치들, 커버들 등과 같은 다른 부품들 역시도 포함할 수 있다. 그러나 단순화를 위해 여기서는 본 발명의 사상을 설명할 때 유용한 것으로서 증명될 수 있는 광 모듈의 부품들은 개략적으로 도시되어 있다. 이 경우, 광 모듈의 전술한 표준에 따른 부품들의 상세한 설명은 생략된다.
광원(3)에 의해 생성되어 시준기(4)에 도달하는 광은 상기 광에 의해 바람직하게는 시준된 광빔(7)들로 이루어진 하나의 광 다발(light bundle)로 형성되며, 시준된 광빔들은 상호 간에 실질적으로 평행하게 정렬된다(예컨대 도 5 ~ 도 8 참조). 이 경우, '실질적으로 평행하게'란, 시준된 빔들이 단지 광원이 이상적인 점 형태의 광원으로서 형성될 때에만 평행하게 연장된다는 것을 의미한다. 그러나 수학의 추상적 개념은 오늘날의 자동차 공학에서 매우 드물게만 존재한다. 광원들이 확장된(점 형태가 아닌) 경우(예컨대 LED 광원의 경우), 각각의 매핑 기준에 따라서, 광 다발 내에서 광빔들의 상술한 평행성으로부터의 편차가 발생한다. 이 경우, +/-15°까지의 편차가 가능하다. 상황에 따라서, 훨씬 더 큰 편차도 가능하다. 시준된 광빔(7)들은 광학 매핑 시스템(2)의 입사 광학 요소(5) 상으로 입사된다. 도시된 광 모듈(1)은 하이빔 광 분포의 생성을 위해 특히 매우 적합하다.
도 2에는, 도 1에서의 광 모듈(1)이 도시되어 있으며, 이런 광 모듈의 경우 광학 매핑 시스템(2)은 입사 광학 요소(5)와 출사 광학 요소(6) 사이에 배치되는 조리개 장치(10)를 포함한다. 종래 기술로부터 공지된 것처럼(예컨대 본원 출원인의 AT 514 967 B1호 참조), 상기 조리개 장치(10)는 예컨대 로우빔 광 분포들을 생성할 때 유용한 것으로서 증명될 수 있다. 이 경우, 로우빔 광 분포의 명암 경계는 중간 패턴 평면에 배치되는 조리개 장치(10)의 조리개들의 조리개 에지부들을 형성하는 것을 통해 생성될 수 있다. 또한, 광학 매핑 시스템(2)은, 예컨대 본원 출원인의 AT 517 885 A1호에 상세하게 기술된 것처럼, 매핑 오류들의 해소를 위해 제공되는 또 다른(여기서도 미도시된) 조명 장치들 역시도 포함할 수 있다. 상기 조명 장치들을 포함한 광학 매핑 시스템들의 상세한 설명에 대해서는, 그리고 특히 자신의 광학 작용 에지부들이 로우빔 광 분포의 형성을 위해, 그리고/또는 매핑 오류들의 해소를 위해 제공되는 조명 장치의 상세한 설명에 대해서는 특허 공보 AT 514 967 B1호 및 AT 517 885 A1호가 명백하게 참조된다.
도 3에는, 도 2의 광 모듈에서 잘라낸 부분이 확대되어 도시되어 있다. 이 경우, 입사 광학 요소(5)는 상호 간에 일체형으로 형성된 복수의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)를 포함한다. 각각의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)에는 제1 광학 축(50a ~ 58a)이 할당되며, 모든 제1 광학 축(50a ~ 58a)은 동일한 방향(Z)으로 연장되며, 상기 방향(Z)은 시준된 광빔(7)들의 전파 방향에 상응한다(도 5 ~ 도 8 또한 참조). 출사 광학 요소(6)는 마찬가지로 상호 간에 일체형으로 형성된 복수의 출사 마이크로 광학 요소(60)를 포함하며(도 3에는, 그 중 하나만 도시되어 있음), 각각의 출사 마이크로 광학 요소(60)에는 제2 광학 축(60a)이 할당되며, 그리고 모든 제2 광학 축(60a)은 동일한 방향(도 3에서 방향 Z)으로 연장된다. 조립의 관점에서, 바람직하게는, 입사 광학 요소(5) 및 출사 광학 요소(6)의 서로 향해 있는 광 입사면들은 평면으로 형성된다. 더 나아가, 각각의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)는 시준된 광빔(7)들로 향해 있고 바람직하게는 만곡된, 예컨대 볼록하게 형성되거나 자유 형상으로 형성된 광 입사면(50b ~ 58b)과, 바람직하게는 평면이면서 출사 광학 요소(6)로 향해 있는 광 출사면(50c ~ 58c)을 포함하며, 모든 광 출사면(50c ~ 58c)은 바람직하게는 평면인 하나의 공동 표면(8)-입사 광학 요소의 광 출사면-을 형성한다(도 2 및 도 5 또한 참조). 본 발명에 따라서는, 상이하게 형성되는 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58) 상으로 입사되어 상이하게 형성된 상기 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)를 통과하는 광빔(9a ~ 9c)들(도 5 ~ 도 8 참조)이 오직 상이하게 형성되는 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)에 할당되고, 그리고/또는 그에 대응하는 출사 마이크로 광학 요소(60) 상으로만 입사되고(그렇게 하여 예컨대 매핑 오류가 감소될 수 있음.) 출사 마이크로 광학 요소(60)를 통과한 후에는 광 분포의 상이한 부분 영역들(예컨대 HV 영역 및 테두리들 내지 테두리 영역들)을 형성하는 방식으로, 각각의 출사 마이크로 광학 요소(60)에 상이하게 형성된 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)가 할당된다. 도시된 실시예의 경우, 각각의 출사 마이크로 광학 요소에 3x3개의 입사 마이크로 광학계 어레이가 할당되며(도 4 역시 참조), 입사 마이크로 광학계 어레이의 중심에 위치하는 입사 마이크로 광학 요소(54)-중앙 광학 요소-는 입사 마이크로 광학계 어레이의 다른 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 53 및 55 ~ 58)들과 상이하게 형성된다. 그러나 이는, 입사 마이크로 광학계 어레이의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 53 및 55 ~ 58)들이 모두 동일하게 형성되어야 하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 전체적으로, 입사 마이크로 과학 요소(51, 53, 55, 57)들이 입사 마이크로 광학계 어레이의 동일한 입사 마이크로 광학 요소들의 제1 그룹을 형성하고, 입사 마이크로 광학 요소(50, 52, 56, 58)들은 입사 마이크로 광학계 어레이의 동일한 입사 마이크로 광학 요소들의 제2 그룹을 형성하고, 제1 그룹에서의 입사 마이크로 광학 요소들과 제2 그룹에서의 입사 마이크로 광학 요소들이 상이하게 형성될 수 있는 점도 생각해볼 수 있다. 입사 마이크로 광학계 어레이의 입사 마이크로 광학 요소들이 상기 유형으로 형성되는 일 실시형태는 보통 "대칭형 구성"으로서 지칭된다. 더 나아가, 제1 내지 제2 그룹에 속하는 입사 마이크로 광학 요소들이 모두 동일하게 형성되지 않는 점도 생각해볼 수 있다. 이렇게, 예컨대 입사 마이크로 광학 요소들의 제1 그룹의 제1 부분-입사 마이크로 광학 요소(53 및 55)들-은 동일하게 형성될 수 있으며("수평 대칭형 구성"), 제1 그룹의 나머지 입사 마이크로 광학 요소들-입사 마이크로 광학 요소(51 및 57)들-은 제1 그룹의 제2 부분을 형성할 수 있으며, 그리고 상호 간에는 동일하지만, 그러나 제1 그룹의 제1 부분의 입사 마이크로 광학 요소들과는 상이하게 형성될 수 있다("수직 대칭형 구성"). 이 경우, 제2 그룹의 모든 입사 마이크로 광학 요소는 모두 상이하게 형성되며, 그리고 예컨대 제1 그룹의 일부 입사 마이크로 광학 요소 중 어느 것도 동일하지 않고 서로 일치하지 않는다. 또한, 게다가, 제1 그룹 및 제2 그룹의 모든 입사 마이크로 광학 요소는 개별적으로 구성되는(상이하게 형성되는) 점 역시도 생각해 볼 수 있다. 이는, 광 분포를 조정/설정할 때 자유도의 개수가 증가되어 생성될 광 분포의 보다 더 우수한/미세한 설정을 가능하게 한다는 장점을 제공한다. 일반적으로, 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)는, 또는 N ≥2, M ≥ 1, 또는 N ≥1, M ≥ 2인 점이 적용되는 조건에서, NxM개의 입사 마이크로 광학계 어레이로서 형성될 수 있으며, 입사 마이크로 광학계 어레이의 모든 입사 마이크로 광학 요소는 서로 상이하게 형성될 수 있다. 이 경우, 적합하게는, 입사 광학 요소(5)의 입사 마이크로 광학계 어레이들은, 바람직하게는 출사 광학 요소(6)의 앞쪽에 위치하는 중간 패턴을 생성하도록 구성될 수 있다.
입사 마이크로 광학계 어레이의 개별 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)들은 예컨대 하기와 같이 형성될 수 있다. 중앙 광학 요소(54)는 평면 볼록 렌즈로서 형성될 수 있으며, 그리고 자신의 광 입사면(54b)의 볼록한 프로파일을 통해 집속 효과(collecting effect)을 포함할 수 있다. 상기 광 입사면에는, 자신의 광 입사면(51b ~ 53b 및 55b ~ 58b)들의 오목한 프로파일을 통해 산란 효과(scattering effect)를 포함하는 평면 오목 렌즈 또는 렌즈 피스(51 ~ 53 및 55 ~ 58)들이 인접한다. 중앙 광학 요소(54)에 수평 방향(H)으로, 그리고 수직 방향(V)으로 인접하는 평면 오목 렌즈 피스(51, 53, 55, 57)들은 예컨대 대칭 평면과 관련하여 대칭인 평면 오목 렌즈의 반부-렌즈 반부(lens half)-로서 형성될 수 있으며, 대칭 평면은 평면 오목 렌즈를 바람직하게는 동일한 2개의 반부로 분할한다. 적합한 방식으로, 렌즈 반부들은, 중앙 광학 요소(54) 쪽으로 갈수록 점점 더 커지는 재료 두께를 보유하는 방식으로 배치되며, 그럼으로써 예컨대 평면 오목 렌즈 내지 렌즈 피스(여기서는 렌즈 반부)는 중앙 광학 요소(54) 쪽으로 갈수록 (자신의 테두리에서보다, 그리고 그에 따라 입사 마이크로 광학계 어레이의 테두리에서보다) 더 강한 굴절력을 보유하게 되며, 그리고 시준된 광빔(7)들을 (자신의 테두리에서보다) 더 강하게 방향 전환시키게 된다(도 5 ~ 도 6 또한 참조). 여기에 도시된 입사 마이크로 광학계 어레이에서 중앙 광학 요소(54)에 대각선으로 인접하는 나머지 4개의 입사 마이크로 광학 요소-모서리 광학 요소(50, 52, 56 및 58)-는 마찬가지로 평면 오목 렌즈들 내지 렌즈 피스들로서 형성될 수 있다. 바람직하게는, 모서리 광학 요소(50, 52)들은 자신의 광학 축을 중심으로 회전 대칭형인 평면 오목 렌즈의 1/4 렌즈부(one fourth lens)로서 형성되며, 회전 대칭형 평면 오목 렌즈의 각각의 1/4 렌즈부는 다른 3개의 1/4 렌즈부와 동일하게 형성된다. 적합한 방식으로, 1/4 렌즈부들은, 대각선으로 중앙 광학 요소(54) 쪽으로 갈수록 점점 더 커지는 재료 두께를 보유하는 방식으로, 입사 마이크로 광학계 어레이의 모서리들에 배치되며, 그럼으로써 예컨대 평면 오목 렌즈 내지 렌즈 피스(여기서는 1/4 렌즈부)는 대각선으로 중앙 광학 요소(54) 쪽으로 갈수록 (자신의 테두리에서보다, 그리고 그에 따라 입사 마이크로 광학계 어레이의 테두리에서보다) 더 강한 굴절력을 보유하게 되며, 그리고 시준된 광빔(7)들을 (자신의 테두리에서보다) 더 강하게 방향 전환시키게 된다(도 5 ~ 도 6 또한 참조).
도 4에는, 도 3에서의 입사 광학 요소(5)에서 잘라낸 부분이 확대되어 개략적인 정면도(정면에서부터, 다시 말해 방향(Z)의 반대 방향으로 바라본 모습)가 도시되어 있다. 도 4에서는, 예컨대 중앙 입사 마이크로 광학 요소-도 4에서는 회색으로 표시됨- 및 적어도 하나의 지점에 인접하는 상기 입사 마이크로 광학 요소들은 직사각형 패턴으로 배치될 수 있고, 상기 직사각형 패턴의 모든 셀(cell)은 도시된 것처럼 동일한 크기일 수 있는 점이 추론된다. 또한, 상기 셀들이 상이한 크기인 점도 생각해볼 수 있다. 도 4에서는, 입사 마이크로 광학 요소들의 광 출사면(50c ~ 58c)들이 분명하게 확인된다. 상기 광 출사면들은 직사각형, 심지어는 정사각형 형태를 보유한다. 광 출사면(50c ~ 58c)들 및 셀들의 형태는 정사각형 내지 직사각형 형태와 다를 수도 있다. 그러나 유용하게는, 입사 마이크로 광학계 어레이의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)들의 광 출사면(50c ~ 58c)들의 전체 표면은, 출사 마이크로 광학 요소(60)의 광 입사면이면서 광 출사면(50c ~ 58c)들로 향해 있는 상기 광 입사면(60b)과 동일한 크기일 수 있으며, 상기 출사 마이크로 광학 요소(60)에는 입사 마이크로 광학계 어레이의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)들이 할당된다.
입사 마이크로 광학 요소들의 광 입사면들의 정확한 예시의 형태들, 및 광학 매핑 시스템(2)을 통해 시준된 광빔(7)들의 광로에 작용하는 상기 광 입사면들의 작용을 일목요연하게 설명하기 위해, 이제는 도 5 ~ 도 8이 참조된다. 도 6에는, 도 3의 단면 A-A의 단면도가 도시되어 있다. 시준된 광빔(7)들은 입사 마이크로 광학 요소(53 ~ 55)들 상으로 입사된다. 각각의 입사 마이크로 광학 요소는 입사 마이크로 광학 요소 상으로 입사되는 시준된 광빔(7)들로부터 하나의 광 다발(9a ~ 9c)을 형성하며, 이 광 다발이 중간 패턴을 형성한다. 중간 패턴은 예컨대 조리개 장치(10)의 위치와 일치하는 평면 내에 위치된다. 도시된 보다 더 바람직한 실시형태의 경우, 조리개 장치(10)는 중간 패턴 평면 내에 배치된다. 도 5 및 도 6에 도시된 입사 마이크로 광학계 어레이의 입사 마이크로 광학 요소(51, 53 ~ 55 및 57)들의 경우(도 5는 도 3의 단면 B-B의 단면도), 중앙 렌즈는 앞에서 기술한 중앙 렌즈(54)로서 형성될 수 있으며, 상기 중앙 렌즈(54)에 인접하는 렌즈(51, 53, 55 및 57)들은 앞에서 기술한 평면 오목 렌즈 피스들, 예컨대 렌즈 반부들로서 형성될 수 있다. 이미 언급한 것처럼, 중앙 렌즈(54)는 바람직하게는 평면 볼록 렌즈로서 형성되며, 그리고 수평 방향(H)으로뿐만 아니라 수직 방향(V)으로도 광을 집속한다. 이 경우, 도 5 및 도 6의 개요에서, 수평 방향(H)에서 중앙 렌즈(54)의 광 입사면(54b)의 굴절력이 수직 방향(V)에서 중앙 렌즈(54)의 광 입사면(54b)의 굴절력일 필요가 없는 점이 추론된다. 수평 방향(H)에서, 중앙 렌즈(54)의 광 입사면(54b)은 보다 더 약하게 만곡될 수 있고 그로 인해 보다 더 적게 집광할 수 있다. 수직 방향(V)에서(일반적으로 수직 평면에서) 보다 더 강한 집광을 통해, 예컨대 생성된 광 분포의 중앙 영역-중심-에서 보다 더 높은 조도가 달성될 수 있다. 상기 중앙 영역은 조명 기술에서 소위 "HV 지점"(수평으로 연장되는 HH 라인 또는 수평선이 수직으로 연장되는 VV 라인과 교차하는 지점) 내지 "HV 영역"(HV 지점 둘레의 영역)에 상응한다.
더 나아가, 도 3의 조리개 장치(10)를 포함한 광 모듈에서 잘라낸 부분이 확대되어 수평 단면도(B-B 단면)로 도시되어 있는 도 5에서는, 중앙 렌즈(54)에 수평 방향(H)으로 인접하는 입사 마이크로 광학 요소(51 및 57)들의 광 입사면(51b 및 57b)들의 수평 단면이 중앙 렌즈(54)에 수직 방향(V)으로 인접하는 입사 마이크로 광학 요소(53 및 55)들의 광 입사면(53b 및 55b)들의 곡률들과 다른 곡률들을 보유하는 점이 추론된다. 비록 도 5와 도 6에 입사 마이크로 광학계 어레이의 상이한 단면들(수직 및 수평)이 도시되어 있기는 하지만, 이는 본 발명과 관련하여 공동으로 적용되며, 요컨대 입사 마이크로 광학계 어레이에서 광 분포의 HV 영역을 형성하기 위해 제공되는 중앙 렌즈에 인접하는 입사 마이크로 광학 요소들은, 모두 상이하게 형성될 수 있고, 예컨대 자유 형상으로 연장되는 광 입사면들의 상이한 곡률들을 보유할 수 있으며, 그리고 광 분포의 테두리들(외부 테두리들)을 형성하기 위해 제공될 수 있다.
더 나아가, 중앙 렌즈(54)는, 예컨대 도 5 및 도 6의 광로들에서 추론되는 것처럼(특히 광 다발(9b) 참조), 수평 방향(H) 및 수직 방향(V)으로 광 분포의 프로파일을 상이하게 형성하는 것을 가능하게 하기 위해, 난시 형태로 형성될 수 있다. 그와 반대로, 중앙 렌즈(54)의 형태는 광 분포 프로파일의 요건에서 기인하여 결정될 수 있다. 도 6을 참조하면, 중앙 렌즈(54)에 수직 방향으로 인접하는 입사 마이크로 광학 요소(53 및 55)들은, 해당하는 빔들에서 수렴 광 다발 또는 발산 광 다발이 형성되지 않으면서, 바람직하게는 실질적으로 상기 입사 마이크로 광학 요소(53, 55)들 상으로 입사되는 시준된 빔(7)들을 방향 전환시키며, 그리고 그에 따라 실질적으로 프리즘의 효과를 보유한다. 수직 방향으로 인접하는 상기 입사 마이크로 광학 요소(53 및 55)들은 예컨대 광 분포의 테두리들을 생성하는 역할을 하며, 그리고 광 분포 및/또는 이 광 분포의 HV 영역의 수직 확장부를 변경하도록 구성될 수 있다.
그러나 특정한 입사 마이크로 광학 요소에 대한 광 분포의 영역(HV 영역 또는 테두리)의 바로 전에 기술한 할당은 실제에서는 항상 실현되지는 않는다. 보통은, 예컨대 균질성의 이유에서, 더욱 바람직하게는, 입사 마이크로 광학계 어레이에서 중앙 렌즈(54)에 인접하는 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 53 및 55 ~ 58)들은, 중앙 렌즈(54)에 인접하는 자신들의 영역에, 해당 영역(S)이 바람직하게는 출사 마이크로 광학 요소(60)의 광 입사면(60b)까지 출사 마이크로 광학 요소(60)의 횡단면 폭보다 더 작은 이격 간격을 보유하는 조건에서, 상기 인접한 영역들에 부딪치는 시준된 광 빔(7)들이 예컨대 출사 마이크로 광학 요소(60)의 초점(F)에서 떨어진 영역(S)의 방향으로 전파되고 추후 출사 마이크로 광학 요소(60)의 광 출사면(60c)에서 출사된 후에는 디포커싱(defocussing)으로 인해 HV 영역(광 분포의 부분 영역)의 측면 방향으로 전파되는 광빔(9M)들로 굴절되는 방식으로 형성되는 광 입사면(50b ~ 53b 및 55b ~ 58b)들을 포함한다.
적어도 하나의 입사 마이크로 광학계 어레이와, 이 입사 마이크로 광학계 어레이에 할당된 하나의 출사 마이크로 광학 요소를 포함하는 마이크로 광학계 시스템에 의해 형성되는 광 분포는 하기에서 "마이크로 광 분포"로 지칭된다.
또한, 바람직하게는, 마이크로 광 분포의 경계 빔(9G)들, 다시 말하면 출사 마이크로 광학 요소(60)의 광 출사면(60c)에 부딪칠 때 전반사(TR)를 통해 더 이상 마이크로 광 분포에 기여하지 않는 방식으로 반사되는 빔들이 광학 축(50a ~ 53a 및 55a ~ 58a)들을 따라서 굴절 없이 마이크로 광학계 시스템을 통해 전파되는 시준된 광빔(7)들에서 비로소 발생하는 방식으로, 출사 마이크로 광학 요소(60)의 테두리 영역(60d)에서 광 출사면(60c)의 곡률을 자유 형상에 따라 형성할 수도 있다. 그렇게 하여, 광 분포의 폭이 제어되고 광선속 효율은 증가된다.
다시 말해, 입사 광학 요소(5)의 입사 마이크로 광학계 어레이에서, 적어도 하나의 입사 마이크로 광학 요소-중앙 렌즈(54)-는, 상기 적어도 하나의 입사 마이크로 광학 요소(54) 상으로 입사되는 시준된 광빔(7)들이 상응하는 광 다발(9b)로 형성되고, 이 광 다발은 출사 마이크로 광학 요소(60)에서 출사된 후에 광 분포의 HV 영역의 방향으로 전파되는 방식으로 형성될 수 있으면서 출사 마이크로 광학 요소(60)에 할당될 수 있다.
더 나아가, 적어도 하나의 제2 입사 마이크로 광학 요소(3x3개의 입사 마이크로 광학계 어레이의 경우에는 8개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 53 및 55 ~ 58)임)는, 상기 적어도 하나의 제2 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 53 및 55 ~ 58) 상으로 입사되는 시준된 광빔(7)들이 적어도 하나의 추가 광 다발, 바람직하게는 복수의 광 다발(9a 및 9c)로 형성되고, 이 광 다발, 바람직하게는 이들 광 다발은 출사 마이크로 광학 요소(60)에서 출사된 후에 광 다발의 HV 영역의 바깥쪽 방향으로 전파되고 예컨대 광 분포의 폭을 결정하는 방식으로 형성될 수 있으면서 출사 마이크로 광학 요소(60)에 할당될 수 있다.
도 7에는, 선택적인 조리개 장치(10)를 포함하는 광 모듈에서 잘라낸 부분이 확대되어 수평 단면도로 도시되어 있으며, 상기 광 모듈은 도 1 ~ 도 6에서 기술한 광 모듈(1)과 실질적으로 동일하다. 도 7에 도시된 광 모듈의 잘라낸 부분에서 차이점은 입사 광학 요소의 입사 마이크로 광학 요소(51', 54', 57')들의 광 입사면(51b', 54b', 57b')들의 형태이다. 여기에 도시된 중앙 광학 요소(54')뿐만 아니라, 이 중앙 광학 요소에 인접하는 입사 마이크로 광학 요소(51' 및 57')들 역시도 자유 형상으로 연장되는 광 입사면(51b', 54b', 57b')들(자유 형상 광 입사면들)을 포함한다. 또한, 기능적인 측면에서 볼 때, 중앙 광학 요소(54')는 실질적으로 광 분포의 HV 영역을 형성하고, 중앙 광학 요소(54')에 인접하는 자유 형상 입사 마이크로 광학 요소(51' 및 57')들은 광 분포의 테두리들 내지 테두리 영역들을 형성한다.
단일의 자유 형상 입사 마이크로 광학 요소, 예컨대 중앙 광학 요소(54')의 광 입사면의 곡률은 광 입사면, 예컨대 중앙 광학 요소(54')의 광 입사면(54b')의 여러 위치에서 상이한 값들을 보유할 수 있다. 상이한 자유 형상 입사 마이크로 광학 요소들은 상이한 광 입사면 곡률 프로파일들을 포함할 수 있다.
일반적으로, 예컨대 자동차 조명 장치에서 자유 형상 입사 마이크로 광학 요소를 사용할 때 상부 반부에 상응하는, 자유 형상 입사 마이크로 광학 요소의 광 입사면의 반부는, 예컨대 HV 지점을 통과하여 수평으로 연장되는 HH 라인의 위쪽 및 아래쪽에서 생성된 광 분포의 상이한 프로파일을 달성하기 위해, 다른 반부와 관련하여 상이하게 만곡될 수 있다.
광 출사면(51c', 54c' 및 57c')들은 바람직하게는 평면인 공동 표면(8)의 부분이고, 상기 공동 표면은 도시된 도 7에서뿐만 아니라 일반적인 경우에서도 출사 광학 요소 광 출사면을 형성한다. 자유 형상 렌즈들의 이용은 광 분포의 정확한 형성의 관점에서 바람직하다. 이 경우, 광 입사면(51b', 54b' 및 57b')들은 생성될 광 분포들에 대한 표준들에 매칭될 수 있고 그에 부합하게 계산될 수 있다.
도 8에는, 선택적인 조명 장치(10)를 포함하는 본 발명에 따른 광 모듈의 또 다른 실시형태에서 잘라낸 부분이 확대되어 수직 단면도로 도시되어 있다. 광 모듈은, 도 1 ~ 도 6에서 기술되는 광 모듈(1)과 실질적으로 동일하다. 도 8에 도시된 광 모듈의 잘라낸 부분에서 차이점은 예컨대 입사 광학 요소에서 중앙 광학 요소(54)에 인접하는 입사 마이크로 광학 요소(53", 55")들의 광 입사면(53b", 55b")들의 형태이다. 도 8에 도시된 중앙 광학 요소(54)는 평면 볼록하게 형성된다. 중앙 광학 요소(54)에 인접하는 입사 마이크로 광학 요소(53" 및 55")들은 마찬가지로 평면 볼록하게 형성된다. 이 경우, 중앙 광학 요소(54)를 에워싸는 입사 마이크로 광학 요소(53", 55")들은, 자신들의 광 입사면(53b", 55b")들이 공동 표면(500)에 위치하는 방식으로 형성될 수 있다. 이는, 중앙 광학 요소에 인접한 입사 마이크로 광학 요소들에 대해서뿐만 아니라, 비록 상이한 쌍들이 상이하게 형성된 공동 표면들을 포함할 수 있다고 하더라도, 중앙 광학 요소에 인접한 입사 마이크로 광학 요소들의 개별 쌍들에 대해서도 적용될 수 있다. 중앙 광학 요소(54)에 인접하는 입사 마이크로 광학 요소(53", 55")들의 광 입사면(53b", 55b")들은, 바람직하게는 자신들 상으로 입사되는 시준된 광빔(7)들이 광 모듈의 출사 마이크로 광학 요소(60)에서 출사된 후에 바람직하게는 법에 부합하는 광 분포의 영역(501)에서, 그러나 그럼에도 그의 테두리들 내지 테두리 영역들에서, 예컨대 광 모듈의 전방에서 약 25미터의 이격 거리에서 형성되는 방식으로, 상기 시준된 광빔들을 굴절시키도록 구성된다. 또한, 중앙 광학 요소(54)에 인접하는 입사 마이크로 광학 요소(53", 55")들은 평면 볼록 렌즈 피스들로서 형성될 수 있다. 도 8에는, 상기 실시형태가 도시되어 있고, 평면 볼록 렌즈 피스들은 추가로 상호 간에 일치하는 광학 축들을 포함하며, 이들 광학 축은 중앙 광학 요소의 광학 축(54a)과 일치한다. 또한, 도 8에 도시된 중앙 광학 요소(54)와 이 중앙 광학 요소(54)에 인접하는 입사 마이크로 광학 요소(53" 및 55")들을 포함하는 입사 마이크로 광학계 어레이는 광학 축(54a)과 관련하여 회전 대칭형으로 형성되고, 그에 따라 예컨대 도 4에 도시된 입사 마이크로 광학계 어레이의 정사각형 형태와 다른 점도 생각해볼 수 있다.
이미 언급한 것처럼, 모든 도면에는, 자신들의 광 출사면들이 바람직하게는 평면인 하나의 공동 표면(8)을 형성하는 입사 마이크로 광학 요소들이 도시되어 있다. 이 경우, 주지할 사항은, 조명 기술의 광학적 측면에서 양볼록/볼록-오목 광 입사면들, 또는 예컨대 오목하게 만곡된 광 입사면들을 포함한 다른 조합 구성들 역시도 강하게 산란하는 입사 광학 요소를 고려하기 위해 이용될 수 있다는 점이다.
평면 광 출사면들의 이용을 통해, 제조 공정은 간소화될 수 있다. 또한, 출사 마이크로 광학 요소와 이에 할당된 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소가 하나의 공동 스택으로 조립되고 투명 접착제에 의해 결합되어 상기 방식으로 하나의 공동 부품을 형성하고, 출사 마이크로 광학 요소와 이에 할당된 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소 사이에 적어도 하나의 조리개(적어도 하나의 전술한 조명 장치(10)의 일부분)이 제공될 수 있는 점도 생각해볼 수 있다. 더 나아가, 표면들이 평면으로 형성되는 경우, 입사 마이크로 광학 요소들이 상호 간에 상대적으로 경동하는 점은 감소될 수 있으며, 그리고 이런 방식으로 예컨대 입사 마이크로 광학 요소들이 출사 마이크로 광학 요소와 앞에서 기술한 것처럼 결합된다면, 예컨대 접착된다면, 광학 축들의 동일 방향이 달성될 수 있다.
전술한 실시형태들 중 어느 하나의 내용 설명에서 강제적인 것이 아닌 점에 한해, 기술한 실시형태들은 상호 간에 임의로 조합될 수 있다는 점이 출발점이 된다. 이는, 특히, 해당 방식으로 본 발명의 또 다른 실시형태를 달성하기 위해, 일측 실시형태의 기술적 특징들 역시도 타측 실시형태의 기술적 형태들과 개별적으로, 그리고 상호 간에 무관하게 임의로 조합될 수 있다는 것을 의미한다.

Claims (11)

  1. 광학 매핑 시스템(2)과, 이 광학 매핑 시스템에 할당되는 적어도 하나의 광원(3)을 포함하며 광 분포를 생성하기 위한 자동차 조명 장치(1)로서,
    광학 매핑 시스템(2)은 시준기(4), 입사 광학 요소(5) 및 출사 광학 요소(6)를 포함하며, 시준기(4)는 적어도 하나의 광원(3)과 입사 광학 요소(5) 사이에 배치되며, 그리고 적어도 하나의 광원(3)에 의해 생성된 광빔들을 시준하여 광학 매핑 시스템(2)의 입사 광학 요소(5)로 시준된 광빔(7)들을 지향시키도록 구성되며, 입사 광학 요소(5)는 상호 간에 일체형으로 형성된 복수의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)를 포함하며, 각각의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)에는 제1 광학 축(50a ~ 58a)이 할당되며, 모든 제1 광학 축(50a ~ 58a)은 동일한 방향으로 연장되고, 상기 방향은 시준된 광빔(7)들의 전파 방향에 상응하며, 출사 광학 요소(6)는 상호 간에 일체형으로 형성된 복수의 출사 마이크로 광학 요소(60)를 포함하며, 각각의 출사 마이크로 광학 요소(60)에는 제2 광학 축(60a)이 할당되며, 모든 제2 광학 축(60a)은 동일한 방향으로 연장되며, 각각의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)는 시준된 광빔들로 향해 있는 광 입사면(50b ~ 58b)과, 출사 광학 요소(6)로 향해 있는 광 출사면(50c ~ 58c)을 포함하며, 모든 광 출사면(50c ~ 58c)은 하나의 공동 표면(8)을 형성하는, 상기 자동차 조명 장치에 있어서,
    상이하게 형성된 상기 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58) 상으로 입사되어 상이하게 형성된 상기 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)를 통과하는 광빔(9a ~ 9c)들이 오직 상이하게 형성된 상기 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)에 할당된 상기 출사 마이크로 광학 요소(60) 상으로만 입사되고 상기 출사 마이크로 광학 요소(60)를 통과한 후에는 광 분포의 상이한 부분 영역들을 형성하는 방식으로, 각각의 출사 마이크로 광학 요소(60)에 상이하게 형성된 상기 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)가 할당되는 것을 특징으로 하는 자동차 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58)는, N ≥2 또는 M ≥ 2인 점이 적용되는 조건에서 NxM개의 입사 마이크로 광학계 어레이로, 바람직하게는 3x3개의 입사 마이크로 광학계 어레이로 배열되는 것을 특징으로 하는 자동차 조명 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 입사 광학 요소(5)는 중간 패턴을 형성하도록 구성되며, 상기 중간 패턴은 상기 출사 광학 요소(6)를 통해 상기 자동차 조명 장치(1)의 앞에서 매핑되며, 상기 중간 패턴은 바람직하게는 상기 출사 광학 요소(6)의 앞쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 자동차 조명 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상이하게 형성되어 상기 출사 마이크로 광학 요소(60)에 할당되고, 그리고/또는 그에 대응하는 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 58) 중 적어도 하나의 제1 입사 마이크로 광학 요소(54)는, 상기 적어도 하나의 제1 입사 마이크로 광학 요소(54) 상으로 입사되는 시준된 광빔(7)들이 상기 출사 마이크로 광학 요소(60)에서 출사된 후에 광 분포의 HV 영역의 방향으로 전파되는 방식으로 형성되면서 상기 출사 마이크로 광학 요소(60)에 대응하고, 그리고/또는 그에 할당되는 것을 특징으로 하는 자동차 조명 장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 제1 입사 마이크로 광학 요소(54)는 평면 볼록 렌즈로서 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조명 장치.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상이하게 형성되어 상기 출사 마이크로 광학 요소(60)에 할당되고, 그리고/또는 그에 대응하는 상기 적어도 2개의 입사 마이크로 광학 요소 중 적어도 하나의 제2 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 53, 55 ~ 58)는, 상기 적어도 하나의 제2 마이크로 광학 요소(50 ~ 53, 55 ~ 58) 상으로 입사되는 시준된 광빔(7)들이 상기 출사 마이크로 광학 요소(60)에서 출사된 후에 광 분포의 HV 영역의 바깥쪽 방향으로 전파되는 방식으로 형성될 수 있으면서 상기 출사 마이크로 광학 요소(60)에 대응하고, 그리고/또는 그에 할당되는 것을 특징으로 하는 자동차 조명 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 입사 마이크로 광학 요소(50 ~ 53, 55 ~ 58)는 평면 오목 렌즈로서, 또는 평면 오목 렌즈 피스로서, 또는 평면 볼록 렌즈 피스로서 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조명 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 입사면(50b ~ 58b)들은 자유 형상 표면들로서 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차 조명 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 자동차 조명 장치를 포함하는 자동차 헤드램프.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 자동차 조명 장치로서 형성되는 자동차 헤드램프.
  11. 제9항 또는 제10항에 따른 적어도 하나의 자동차 헤드램프를 포함하는 자동차.
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