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KR101592647B1 - Laser optical system for head lamp - Google Patents

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KR101592647B1
KR101592647B1 KR1020130160618A KR20130160618A KR101592647B1 KR 101592647 B1 KR101592647 B1 KR 101592647B1 KR 1020130160618 A KR1020130160618 A KR 1020130160618A KR 20130160618 A KR20130160618 A KR 20130160618A KR 101592647 B1 KR101592647 B1 KR 101592647B1
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guide
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안병석
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현대자동차주식회사
현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명은 헤드램프용 레이저 광학계에 관한 것으로, 레이저 다이오드(31)와 형광체(32)사이에 설치된 빔가이드(33)를 통해 형광체(32)로 입사되는 레이저 빔(41)의 광량을 크게 증대시킬 수 있게 됨으로써 광효율을 크게 향상시킬 수 있도록 된 것이다.The present invention relates to a laser optical system for a headlamp and is capable of significantly increasing the amount of light of a laser beam (41) incident on a phosphor (32) through a beam guide (33) provided between the laser diode (31) So that the light efficiency can be greatly improved.

Description

헤드램프용 레이저 광학계{LASER OPTICAL SYSTEM FOR HEAD LAMP}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a laser optical system for a headlamp,

본 발명은 헤드램프용 레이저 광학계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레이저 빔의 출력방향을 제어하는 가이드빔을 적용해서 형광체로 입사되는 광량을 증대시키고 이를 통해 광효율을 향상시킬 수 있는 헤드램프용 레이저 광학계에 관한 기술이다.
The present invention relates to a laser optical system for a headlamp, and more particularly to a laser optical system for a headlamp, which can increase the amount of light incident on a phosphor by applying a guide beam for controlling the output direction of the laser beam, .

차량의 헤드램프(전조등)는 운전자의 전방 시계확보를 위해 전방을 조명하는 램프로서, 보통 할로겐, HID(High intensity discharge), LED 다이오드를 광원으로 사용하고 있다.A headlamp (headlight) of a vehicle is a lamp which illuminates the front for securing the front view of the driver, and usually uses halogen, HID (high intensity discharge) and LED diode as a light source.

그런데, 할로겐, HID, LED 다이오드 등은 소비전력이 높기 때문에 광효율이 낮은 단점이 있고, 특히 광원과 렌즈를 포함한 광학계 전체의 사이즈가 커서 디자인 자유도가 낮고 중량이 무거운 단점이 있다.However, since halogen, HID, LED diodes, etc. have high power consumption, there is a disadvantage in that the light efficiency is low, and in particular, the entire optical system including the light source and the lens is large, so that the degree of design freedom is low and the weight is heavy.

최근에는 친환경적이면서 수명이 길고 또한 광효율이 높은 레이저 다이오드를 광원으로 사용하는 헤드램프가 개발되고 있는 추세이다.In recent years, headlamps that are environmentally friendly, have a long lifetime, and use laser diodes with high optical efficiency as a light source are being developed.

종래의 헤드램프용 레이저 광학계(10)는 도 1에 도시된 바와 같이 블루(blue) 파장대의 레이저 빔을 생성하는 레이저 다이오드(11), 상기 레이저 다이오드(11)에서 출력된 빛과 반응하여 백색광을 출력하는 형광체(12), 상기 레이저 다이오드(11)와 형광체(12)를 지지하는 하우징(13), 상기 형광체(12)에서 출력된 백색광을 전방으로 반사시키는 반사체(14)를 포함하는 구성으로 되어 있다.1, a conventional laser optical system 10 for a head lamp includes a laser diode 11 for generating a laser beam of a blue wavelength band, a laser diode 11 for emitting a white light in response to light output from the laser diode 11, A housing 13 for supporting the laser diode 11 and the fluorescent substance 12 and a reflector 14 for reflecting the white light outputted from the fluorescent substance 12 forward have.

한편, 레이저 광학계의 광효율을 높이기 위해서는 레이저 다이오드(11)에서 출력된 빛이 형광체(12)로 모두 다 입사될 수 있어야 하는 바, 도 1과 같은 종래의 레이저 광학계(10)는 하우징(13)이 레이저 다이오드(11)와 형광체(12)를 단순히 지지하는 역할만 할 뿐 레이저 다이오드(11)에서 나온 빛이 형광체(12)로 입사될 수 있도록 출력방향을 제어하지 못하는 구성으로, 이로 인해 레이저 다이오드(11)에서 출력된 빛의 일부가 형광체(12)로 입사되지 못함에 따라 광손실이 발생하고, 이 결과 광효율이 떨어지는 단점이 있다.In order to increase the light efficiency of the laser optical system, the light output from the laser diode 11 must be incident on the phosphor 12 at the same time. In the conventional laser optical system 10 as shown in FIG. 1, Only the laser diode 11 and the phosphor 12 are simply supported and the output direction can not be controlled so that the light emitted from the laser diode 11 can be incident on the phosphor 12, 11 is not incident on the phosphor 12, light loss occurs. As a result, there is a disadvantage that the light efficiency is lowered.

일예로, 레이저 다이오드(11)에서 출력된 빛이 형광체(12)의 중심부로 입사되도록 설정하게 되면, 형광체(12)의 중심부에서 떨어진 끝단부(엣지부)쪽에는 레이저 빔과 여기되지 못하는 형광체가 발생하게 되고, 이 결과 형광체와 여기되지 못하는 레이저 빔에 의해 광손실이 발생하게 된다.For example, when the light output from the laser diode 11 is set to be incident on the center portion of the phosphor 12, a laser beam and a phosphor that can not be excited are disposed at the edge portion (edge portion) remote from the center portion of the phosphor 12 As a result, optical loss is caused by the phosphor and the laser beam which can not be excited.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

대한민국공개특허공보 10-2007-0098953호Korean Patent Publication No. 10-2007-0098953

이에 본 발명은 상기한 바의 단점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 레이저 다이오드에서 나온 빛이 형광체로 모두 다 입사될 수 있도록 가이드빔을 통해 레이저 빔의 출력방향을 제어할 수 있게 됨으로써, 형광체로 입사되는 광량을 증대시킬 수 있도록 하고, 이를 통해 광효율을 향상시킬 수 있는 헤드램프용 레이저 광학계를 제공함에 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an optical pickup device capable of controlling the output direction of a laser beam through a guide beam so that light emitted from a laser diode can be entirely incident on a phosphor, Which can increase the amount of light emitted from the head lamp, and improve the light efficiency through the laser optical system.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 일 실시예에 따른 헤드램프용 레이저 광학계는, 레이저 빔을 생성하는 레이저 다이오드; 상기 레이저 다이오드의 전방에 설치되어서 상기 레이저 다이오드에서 나온 빛과 반응하여 백색광을 출력하는 형광체; 및 상기 레이저 다이오드와 상기 형광체사이에 설치된 것으로 상기 레이저 다이오드에서 나온 레이저 빔 중에서 상기 형광체로 입사되지 못하는 일부의 레이저 빔의 출력방향을 제어해서 상기 형광체로 입사시키는 빔가이드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a laser optical system for a headlamp comprising: a laser diode for generating a laser beam; A phosphor disposed in front of the laser diode and reacting with light emitted from the laser diode to output white light; And a beam guide disposed between the laser diode and the phosphor for controlling an output direction of a part of the laser beam which can not be incident on the phosphor among the laser beams emitted from the laser diode and entering the phosphor through the phosphor. .

상기 레이저 다이오드와 상기 가이드빔사이에 설치된 것으로 상기 레이저 다이오드에서 확산되는 레이저 빔을 평행광으로 변환해서 상기 형광체와 상기 빔가이드로 입사시키는 비구면렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And an aspheric lens disposed between the laser diode and the guide beam for converting a laser beam diffused in the laser diode into parallel light and making the phosphor enter the beam guide.

상기 비구면렌즈는 렌즈하우징에 감싸여진 상태로 상기 렌즈하우징에 고정 설치되고; 상기 렌즈하우징과 상기 빔가이드는 광손실을 줄이기 위해 서로 밀착되게 결합된 것을 특징으로 한다.The aspherical lens is fixed to the lens housing in a state of being wrapped around the lens housing; And the lens housing and the beam guide are closely coupled to each other to reduce light loss.

상기 형광체는 상기 빔가이드의 출사부에 위치해서 형광체커버를 매개로 고정되게 설치된 것을 특징으로 한다.The phosphor is disposed at an emission portion of the beam guide and is fixed via a phosphor cover.

상기 빔가이드의 안쪽면에는 상기 레이저 다이오드에서 출력된 레이저 빔을 상기 형광체로 용이하게 반사시킬 수 있도록 알루미늄이 증착된 것을 특징으로 한다.And aluminum is deposited on the inner surface of the beam guide so that the laser beam output from the laser diode can be easily reflected by the phosphor.

상기 빔가이드의 기울기(θ)는 상기 레이저 다이오드에서 출력된 레이저 빔이 상기 형광체로 입사되도록 함과 더불어 상기 형광체로 입사되는 레이저 빔의 광출력을 균등하게 제어할 수 있도록 0°≤θ〈45°인 조건을 만족하는 것을 특징으로 한다.
The inclination (?) Of the beam guide allows the laser beam output from the laser diode to be incident on the phosphor, and has an angle of 0 DEG ≤&thetas;< 45 DEG Is satisfied.

본 발명에 의하면, 레이저 다이오드와 형광체사이에 설치된 빔가이드를 통해 형광체로 입사되는 레이저 빔의 광량을 크게 증대시킬 수 있게 됨으로써 광효율을 크게 향상시킬 수 있으며, 광효율의 향상을 통해 광원에 해당하는 레이저 다이오드의 개수를 줄일 수 있게 됨으로써 원가절감과 중량감소 및 광학계 전체의 사이즈를 크게 축소시킬 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, it is possible to greatly increase the light amount of the laser beam incident on the phosphor through the beam guide provided between the laser diode and the phosphor, so that the light efficiency can be greatly improved and the laser diode It is possible to reduce the cost and weight, and to greatly reduce the size of the entire optical system.

도 1은 종래 헤드램프용 레이저 광학계의 도면,
도 2는 본 발명에 따라 빔가이드를 구비한 헤드램프용 레이저 광학계의 사시도,
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ선 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 빔가이드의 높이와 기울기에 대해 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 빔가이드에 의해 형광체를 통해 출력되는 광출력 분포에 대한 그래프선도이다.1 is a view of a laser optical system for a conventional head lamp,
2 is a perspective view of a laser optical system for a headlamp having a beam guide according to the present invention,
3 is a sectional view taken along the line I-I in Fig. 2,
4 is a view for explaining the height and tilt of the beam guide according to the present invention,
5 is a graph showing a light output distribution through a phosphor by a beam guide according to the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 헤드램프용 레이저 광학계에 대해 살펴보기로 한다.Hereinafter, a laser optical system for a head lamp according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 헤드램프용 레이저 광학계(30)는 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 블루(blue) 파장(보통 450nm대의 단파장)대의 레이저 빔(41)을 생성하는 레이저 다이오드(31); 상기 레이저 다이오드(31)의 전방에 설치되어서 상기 레이저 다이오드(31)에서 나온 빛과 반응하여 백색광(42)을 출력하는 형광체(32); 및 상기 레이저 다이오드(31)와 상기 형광체(32)사이에 설치된 것으로 상기 레이저 다이오드(31)에서 나온 레이저 빔(41) 중에서 상기 형광체(32)로 입사되지 못하는 일부의 레이저 빔(41b)의 출력방향을 제어해서 상기 형광체(32)로 입사시키는 빔가이드(33);를 포함하는 구성이다.The laser optical system 30 for a head lamp according to the present invention includes a laser diode 31 for generating a laser beam 41 of a blue wavelength (usually a short wavelength of 450 nm band) as shown in Figs. 2 to 5; A phosphor 32 disposed in front of the laser diode 31 and responsive to light emitted from the laser diode 31 to output a white light 42; And an output direction of a part of the laser beam 41b which is provided between the laser diode 31 and the phosphor 32 and is not incident on the phosphor 32 among the laser beam 41 emitted from the laser diode 31 And a beam guide 33 for controlling the phosphor 32 to enter the phosphor 32.

또한, 본 발명은 상기 레이저 다이오드(31)와 상기 가이드빔(32)사이에 설치된 것으로 상기 레이저 다이오드(31)에서 출력된 후 확산되는 레이저 빔(41)을 평행광으로 변환해서 상기 형광체(32)와 상기 빔가이드(33)로 입사시키는 비구면렌즈(34)를 더 포함한다.The laser beam 41 is emitted from the laser diode 31 and is diffused after being converted into parallel light by the laser diode 31 and the guide beam 32, And an aspherical lens 34 for making the beam guide 33 enter the aspherical surface.

상기 비구면렌즈(34)는 렌즈하우징(35)에 감싸여진 상태로 상기 렌즈하우징(35)에 고정되게 설치된 구성이고, 상기 렌즈하우징(35)과 상기 빔가이드(33)는 광손실을 줄이기 위해 서로 밀착되게 결합된 구조가 된다.The aspheric lens 34 is fixed to the lens housing 35 in a state of being wrapped around the lens housing 35. The lens housing 35 and the beam guide 33 are connected to each other The structure becomes tightly coupled.

상기 레이저 다이오드(31)에서 출력된 레이저 빔(41) 중에서 대부분의 레이저 빔(41a)은 상기 형광체(32)로 직접 입사되고, 일부의 레이저 빔(41b)은 형광체(32)로 직접 입사되지 못하고 상기 빔가이드(33)쪽으로 입사되는 바, 이때 빔가이드(33)쪽으로 입사된 일부의 레이저 빔(41b)을 상기 형광체(32)로 용이하게 반사시킬 수 있도록 하기 위해 상기 빔가이드(33)의 안쪽면에는 알루미늄(33)이 증착된다.Most of the laser beam 41a outputted from the laser diode 31 is directly incident on the phosphor 32 and part of the laser beam 41b is not directly incident on the phosphor 32 The laser beam 41b incident on the side of the beam guide 33 is easily reflected by the phosphor 32. In order to easily reflect the laser beam 41b incident on the side of the beam guide 33, Aluminum (33) is deposited on the surface.

상기 형광체(32)는 상기 빔가이드(33)의 출사부(33b)에 위치해서 형광체커버(37)를 매개로 고정되게 설치된다.The phosphor 32 is disposed in the emission portion 33b of the beam guide 33 and is fixed via the phosphor cover 37. [

상기 형광체커버(37)는 빔가이드(33)의 출사부(33b) 위치에 나사와 같은 결합방식을 통해 빔가이드(33)와 분리 가능하게 결합되고, 상기 형광체커버(37)가 상기 빔가이드(33)에 결합될 때 상기 형광체(32)는 형광체커버(37)에 의해 감싸여진 구조로 설치가 된다.The phosphor cover 37 is detachably coupled to the beam guide 33 through a coupling method such as a screw at the position of the emitting portion 33b of the beam guide 33 and the phosphor cover 37 is connected to the beam guide 33, the phosphor 32 is installed in a structure that is surrounded by the phosphor cover 37.

한편, 본 발명에 따른 빔가이드(33)의 높이(h)는 도 4를 참조하여 볼 때 아래 식1)에 의해 구해지는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the height h of the beam guide 33 according to the present invention is characterized by being obtained by the following formula 1 with reference to FIG.

식1)

Figure 112013117224588-pat00001
Equation 1)
Figure 112013117224588-pat00001

Figure 112013117224588-pat00002
Figure 112013117224588-pat00002

여기서, Wout = 빔가이드(33)의 출사부(33b) 크기(또는 형광체의 입사부 크기)×1/2이고, θ = 빔가이드의 기울기이고, h = 빔가이드의 높이이고, Win = 빔가이드의 입사부(33a)의 크기×1/2이다.Where W = the size of the exit portion 33b of the beam guide 33 (or the size of the incident portion of the phosphor) x 1/2, theta = the slope of the beam guide, h = the height of the beam guide, Win = The size of the incidence portion 33a of the projection lens 33 is x 1/2.

또한, 본 발명에 따른 빔가이드(33)의 기울기(θ)는 도 4를 참조하여 볼 때 아래 식2)에 의해 구해지는 것을 특징으로 한다.Further, the inclination? Of the beam guide 33 according to the present invention is characterized in that it is obtained by the following equation (2) when referring to FIG.

식2)

Figure 112013117224588-pat00003
Equation 2)
Figure 112013117224588-pat00003

Figure 112013117224588-pat00004
Figure 112013117224588-pat00004

Figure 112013117224588-pat00005
Figure 112013117224588-pat00005

여기서, Wout = 빔가이드(33)의 출사부(33b) 크기(또는 형광체의 입사부 크기)×1/2이고, θ = 빔가이드의 기울기(경사각)이고, h = 빔가이드의 높이이고, Win = 빔가이드(33)의 입사부(33a)의 크기×1/2이다.Here, Wout = the size of the exit portion 33b of the beam guide 33 (or the size of the incidence portion of the phosphor) x 1/2,? = The slope (inclination angle) of the beam guide, h = = The size of the incidence portion 33a of the beam guide 33 x 1/2.

또한, 상기 빔가이드(33)의 기울기(θ)는 0°≤θ〈45°인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는데, 만약 기울기(θ)가 0°보다 작게 되면 형광체(32)에 입사되는 레이저 빔(41)의 광출력을 균등하게 제어할 수 없어서 빔가이드(33)의 효과가 없어지는 문제가 발생하게 되고, 반대로 기울기(θ)가 45°보다 크게 되면 레이저 다이오드(31)에서 출력된 레이저 빔(41)이 형광체(32)로 입사되지 못하는 문제가 발생하게 되는 바, 본 발명은 상기한 문제들을 해결할 수 있도록 빔가이드(33)의 기울기(θ)를 0°≤θ〈45°인 조건을 만족하도록 설계하는 것이다.
The inclination (?) Of the beam guide (33) satisfies the condition of 0 deg. &Amp;thetas;< 45 DEG. If the inclination The light output of the beam 41 can not be uniformly controlled and the effect of the beam guide 33 is lost. On the other hand, when the inclination? Is larger than 45 degrees, the laser output from the laser diode 31 A problem that the beam 41 can not be incident on the phosphor 32 may occur. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is characterized in that the inclination (?) Of the beam guide (33) Is satisfied.

도 5에는 본 발명에 따른 빔가이드(33)에 의해 형광체(33)를 통해 출력되는 광출력 분포의 그래프선도가 도시되어 있다.5 is a graphical diagram of the light output distribution output through the phosphor 33 by the beam guide 33 according to the present invention.

도시된 그래프선도 L1은 레이저 다이오드(31)에서 출력된 레이저 빔(41) 중에서 빔가이드(33)의 영향없이 형광체(32)로 직접 입사되는 레이저 빔(41a, M1구간)에 의한 광출력 분포도이다.A graph line L1 is a light output distribution diagram of the laser beam 41 output from the laser diode 31 by the laser beams 41a and M1 directly incident on the phosphor 32 without the influence of the beam guide 33 .

상기 그래프선도 L1은 빔가이드(33)가 없는 일반적인 레이저 광학계의 광출력 분포도와 유사하다.The graph line L1 is similar to the optical power distribution diagram of a general laser optical system without the beam guide 33. [

그리고, 레이저 다이오드(31)에서 출력된 레이저 빔(41) 중에서 형광체(32)로 직접 입사되지 못하고 빔가이드(33)쪽으로 입사되는 레이저 빔(41b, M2구간)은 L2의 광출력 분포를 갖게 되는데, 상기 L2의 광출력은 빔가이드(33)에 의해 반사되어서 L3의 광출력 분포로 전이되며, 전이된 L3의 광출력 분포는 L1의 광출력 분포와 합쳐져서 최종적으로 L4와 같이 증대된 광출력 분포를 갖게 된다.Of the laser beam 41 output from the laser diode 31, the laser beam 41b, which is incident on the beam guide 33 without being directly incident on the phosphor 32, has a light output distribution of L2 , The light output of the L2 is reflected by the beam guide 33 and transferred to the light output distribution of L3, and the light output distribution of the transferred L3 is combined with the light output distribution of L1, and finally the light output distribution .

즉, 빔가이드(33)가 없는 일반적인 레이저 광학계의 광출력 분포도는 L1의 광출력 분포가 되지만, 본 발명에 따른 빔가이드(33)를 구비한 레이저 광학계는 증가된 광량(S1)으로 인해 L4와 같이 증대된 광출력 분포를 갖게 되는 것이다.That is, although the optical power distribution of the general laser optical system without the beam guide 33 is the optical power distribution of the L1, the laser optical system with the beam guide 33 according to the present invention, So that they have an increased light output distribution.

따라서, 본 발명에 따른 실시예는 빔가이드(33)를 통해 형광체(32)로 입사되는 레이저 빔(41)의 광량을 크게 증대시킬 수 있게 되고, 이를 통해 광효율을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the embodiment of the present invention can greatly increase the amount of light of the laser beam 41 incident on the phosphor 32 through the beam guide 33, thereby greatly improving the light efficiency thereof .

또한, 본 발명에 따른 빔가이드(33)를 통해 레이저 광학계의 광효율을 향상시킬 수 있게 되면, 광원에 해당하는 레이저 다이오드(31)의 개수를 줄일 수 있게 되는 바, 이를 통해 원가절감과 중량감소 및 광학계 전체의 사이즈도 크게 축소시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, when the optical efficiency of the laser optical system can be improved through the beam guide 33 according to the present invention, the number of laser diodes 31 corresponding to the light source can be reduced, And the size of the entire optical system can be greatly reduced.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

30 - 레이저 광학계 31 - 레이저 다이오드
32 - 형광체 33 - 빔가이드
34 - 비구면렌즈 35 - 렌즈하우징
36 - 알루미늄 37 - 형광체커버30 - Laser optical system 31 - Laser diode
32 - Phosphor 33 - Beam guide
34 - aspherical lens 35 - lens housing
36 - Aluminum 37 - Phosphor cover

Claims (8)

레이저 빔을 생성하는 레이저 다이오드;
상기 레이저 다이오드의 전방에 설치되어서 상기 레이저 다이오드에서 나온 빛과 반응하여 백색광을 출력하는 형광체; 및
상기 레이저 다이오드와 상기 형광체사이에 설치된 것으로 상기 레이저 다이오드에서 나온 레이저 빔 중에서 상기 형광체로 입사되지 못하는 일부의 레이저 빔의 출력방향을 제어해서 상기 형광체로 입사시키는 빔가이드를 포함하고;
상기 빔가이드의 기울기(θ)는 아래 식2)에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 레이저 광학계.
식2)
Figure 112015078662931-pat00016

Figure 112015078662931-pat00017

Figure 112015078662931-pat00018

여기서, Wout = 빔가이드의 출사부 크기(또는 형광체의 입사부 크기)×1/2이고, θ = 빔가이드의 기울기(경사각)이고, h = 빔가이드의 높이이고, Win = 빔가이드의 입사부의 크기×1/2이다.A laser diode for generating a laser beam;
A phosphor disposed in front of the laser diode and reacting with light emitted from the laser diode to output white light; And
And a beam guide disposed between the laser diode and the phosphor for controlling an output direction of a part of the laser beam which is not incident on the phosphor among the laser beams emitted from the laser diode,
Wherein a slope (?) Of the beam guide is obtained by the following equation (2).
Equation 2)
Figure 112015078662931-pat00016

Figure 112015078662931-pat00017

Figure 112015078662931-pat00018

Where W = the size of the exit portion of the beam guide (or the size of the incidence of the phosphor) x 1/2,? = The slope of the beam guide (inclination), h = the height of the beam guide, and Win = Size × 1/2. 청구항 1에 있어서,
상기 레이저 다이오드와 상기 빔가이드사이에 설치된 것으로 상기 레이저 다이오드에서 확산되는 레이저 빔을 평행광으로 변환해서 상기 형광체와 상기 빔가이드로 입사시키는 비구면렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 레이저 광학계.The method according to claim 1,
Further comprising an aspheric lens installed between the laser diode and the beam guide and converting the laser beam diffused in the laser diode into parallel light and making the phosphor enter the beam guide. 청구항 2에 있어서,
상기 비구면렌즈는 렌즈하우징에 감싸여진 상태로 상기 렌즈하우징에 고정 설치되고;
상기 렌즈하우징과 상기 빔가이드는 광손실을 줄이기 위해 서로 밀착되게 결합된 것을 특징으로 하는 헤드램프용 레이저 광학계.The method of claim 2,
The aspherical lens is fixed to the lens housing in a state of being wrapped around the lens housing;
Wherein the lens housing and the beam guide are closely coupled to each other to reduce light loss. 청구항 1에 있어서,
상기 형광체는 상기 빔가이드의 출사부에 위치해서 형광체커버를 매개로 고정되게 설치된 것을 특징으로 하는 헤드램프용 레이저 광학계.The method according to claim 1,
Characterized in that the phosphor is disposed in an exit portion of the beam guide and is fixed via a phosphor cover. 청구항 1에 있어서,
상기 빔가이드의 안쪽면에는 상기 레이저 다이오드에서 출력된 레이저 빔을 상기 형광체로 용이하게 반사시킬 수 있도록 알루미늄이 증착된 것을 특징으로 하는 헤드램프용 레이저 광학계.The method according to claim 1,
And aluminum is deposited on the inner surface of the beam guide so that the laser beam output from the laser diode can be easily reflected by the phosphor. 청구항 1에 있어서,
상기 빔가이드는 높이(h)는 아래 식1)에 의해 구해지는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 레이저 광학계.
식1)
Figure 112013117224588-pat00006

Figure 112013117224588-pat00007

여기서, Wout = 빔가이드의 출사부 크기(또는 형광체의 입사부 크기)×1/2이고, θ = 빔가이드의 기울기이고, h = 빔가이드의 높이이고, Win = 빔가이드의 입사부의 크기×1/2이다.The method according to claim 1,
And the height (h) of the beam guide is obtained by the following equation (1).
Equation 1)
Figure 112013117224588-pat00006

Figure 112013117224588-pat00007

= The slope of the beam guide, h = the height of the beam guide, and Win = the size of the incidence portion of the beam guide x 1 / 2. 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 빔가이드의 기울기(θ)는 상기 레이저 다이오드에서 출력된 레이저 빔이 상기 형광체로 입사되도록 함과 더불어 상기 형광체로 입사되는 레이저 빔의 광출력을 균등하게 제어할 수 있도록 0°≤θ〈45°인 조건을 만족하는 것을 특징으로 하는 헤드램프용 레이저 광학계.The method according to claim 1,
The inclination (?) Of the beam guide allows the laser beam output from the laser diode to be incident on the phosphor, and has an angle of 0 DEG ≤&thetas;< 45 DEG Is satisfied. ≪ / RTI >
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