(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系装置であって、
ホログラムイメージが記録されたホログラム記録材；
前記ホログラム記録材のホログラムイメージを再生させるための光源；
前記ホログラム記録材の後方に一定の角度で前記光源の光を入射させ、前記ホログラム記録材の前方にホログラムイメージを映写させるための第１反射面；
前記ホログラム記録材の後方に前記光源の光を入射させて配光を形成するための第２反射面；
を含んで構成されており、
前記第１反射面は、前記ホログラム記録材に対し、前記一定の角度が、事前に前記ホログラム記録材にホログラムイメージを記録するとき照射された参照ビームの入射角と同一な範囲の第１入射角となるように配置されており、
前記第２反射面は、前記ホログラム記録材に対し、前記第２反射面で反射された前記光源からの光が、前記第１反射面で反射された前記光源からの光の前記第１入射角と違う第２入射角で前記ホログラム記録材に入射するように配置されている、
ことを特徴とする立体点灯イメージ再生用光学系装置。
【請求項２】
前記第１反射面は、前記光源の光を反射させて前記ホログラム記録材に入射させるとき、事前に前記ホログラム記録材にホログラムイメージを記録するときと同一な一定範囲の入射角で前記光源の光を前記ホログラム記録材の後方に入射させるようになっていることを特徴とする、請求項１に記載の立体点灯イメージ再生用光学系装置。
【請求項３】
前記第１反射面は、前記光源の光を反射させて前記ホログラム記録材に入射させるとき、事前に前記ホログラム記録材にホログラムイメージを記録するとき照射された参照ビームの入射角と同一な入射角で前記光源の光を前記ホログラム記録材の後方に入射させるようになっていることを特徴とする、請求項１に記載の立体点灯イメージ再生用光学系装置。
【請求項４】
前記第２反射面は、前記第１反射面を通じて前記ホログラム記録材に入射される前記光源の光と違う入射角で前記光源の光を前記ホログラム記録材に入射させるようになっていることを特徴とする、請求項１に記載の立体点灯イメージ再生用光学系装置。
【請求項５】
前記第２反射面は曲面形状の光反射体であって、前記ホログラム記録材の後方で、その一側端が前記第１反射面の後端部に配置され、その他側端が前記光源の後方に配置されていることを特徴とする、請求項１または４に記載の立体点灯イメージ再生用光学系装置。
【請求項６】
前記光源の光を前記第２反射面に反射させるための追加反射面を含むことを特徴とする、請求項１に記載の立体点灯イメージ再生用光学系装置。
【請求項７】
前記追加反射面は板状の光反射体であって、前記ホログラム記録材の後方の下側及び前記第１反射面の下側で前記光源の前方に配置されていることを特徴とする、請求項６に記載の立体点灯イメージ再生用光学系装置。
【請求項８】
前記追加反射面は、入射された前記光源の光を前記第２反射面を通じて前記ホログラム記録材の後方に入射させられるように形成され、このとき、前記ホログラム記録材に入射される光は、前記第１反射面を通じて前記ホログラム記録材の後方に入射される前記光源の光と違う入射角を有することを特徴とする、請求項６または７に記載の立体点灯イメージ再生用光学系装置。
【請求項９】
前記光源は、一つの光源部材からなる単一光源であることを特徴とする、請求項１に記載の立体点灯イメージ再生用光学系装置。
【請求項１０】
前記第２反射面は、中央にベースを基準にして上下両側に配置された上側反射部と下側反射部からなり、前記上側反射部は前記ホログラム記録材の外郭の上方に配置されたアッパーインナーレンズの後方に配置され、前記下側反射部は前記ホログラム記録材の外郭の下方に配置されたロウワーインナーレンズの後方に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の立体点灯イメージ再生用光学系装置。
【請求項１１】
前記アッパーインナーレンズは、前記上側反射部で反射されて入射された前記光源の光を透過させて配光を形成し、前記ロウワーインナーレンズは、前記下側反射部で反射されて入射された前記光源の光を透過させて配光を形成することを特徴とする、請求項１０に記載の立体点灯イメージ再生用光学系装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体点灯イメージ再生用光学系装置に関するもので、さらに詳細には、多様な形状の３次元立体点灯イメージを具現するための光学系装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、車両用ランプに適用される光学系技術は、ＬＥＤ光源の直接光を利用した点灯イメージ具現タイプと、ライトガイド及び拡散フィルムなどを利用した面発光タイプが優位を占めており、最近では立体イメージ具現の効果のために、複雑な形態の立体レンズを使う場合も多くなっている。
【０００３】
しかし、ＬＥＤ光源の直接光及び間接反射を利用した従来の光学系技術は、次のような問題点があった。
１．ランプを点灯するとき、イメージスタイリングを具現するのに限界がある。
ＬＥＤ配置及び反射面とインナーレンズの組み合わせによってイメージを具現することになって、主に直線形態のＬＥＤ組合で点灯イメージを具現することになり、ここでは２Ｄ形態の点灯イメージ表現だけ可能である。
２．多様なイメージスタイリングを具現するためには、多数のＬＥＤとインナーレンズなどを利用して複雑な部品構成をもたらすようになる。
多数のＬＥＤ配置及びインナーレンズと反射面(ライトガイド)の組み合わせによるイメージ具現で部品の数が増加することになり、立体イメージを具現するために多数の複雑なインナーレンズを使うこともある。
３．多数のＬＥＤ及びインナーレンズなどの使用による原価上昇をもたらすことになる。
相対的に高価の光源であるＬＥＤを使うことで、ランプの原価が上昇し、小型車への拡大適用が難しくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、前記のような点に鑑みて案出したものであって、単一光源とホログラム記録材を利用して多様な形状の３次元立体点灯イメージを再生できる立体点灯イメージ再生用光学系装置を提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ここで、本発明では、光学系装置として、ホログラムイメージが記録されたホログラム記録材；前記ホログラム記録材のホログラムイメージを再生させるための光源；前記ホログラム記録材の後方に一定の角度で前記光源の光を入射させ、前記ホログラム記録材の前方へホログラムイメージを映写させるための第１反射面；前記ホログラム記録材の後方へ前記光源の光を入射させて配光を形成するための第２反射面；を含んで構成されたことを特徴とする、立体点灯イメージ再生用光学系装置を提供する。
【０００６】
ここで、前記光源は、一つの光源部材からなる単一光源が使われる。
【０００７】
そして、前記第１反射面は、板状の光反射体として、前記光源の光を反射させて前記ホログラム記録材に入射させるとき、事前に前記ホログラム記録材にホログラムイメージを記録するとき照射された参照ビームの入射角範囲と同じ一定範囲の入射角で前記光源の光を前記ホログラム記録材の後方へ入射させることになる。
【０００８】
好ましくは、前記第１反射面は前記光源の光を反射させて前記ホログラム記録材に入射させるとき、事前に前記ホログラム記録材にホログラムイメージを記録するとき照射された参照ビームの入射角と同じ入射角で前記光源の光を前記ホログラム記録材の後方に入射させることになる。
【０００９】
また、前記第２反射面は曲面形状の光反射体として、前記ホログラム記録材の後方でその一側端が前記第１反射面の後端部に配置され、その他側端が前記光源の後方に配置されて、前記第１反射面を通じて前記ホログラム記録材に入射される前記光源の光と違う入射角で前記光源の光を前記ホログラム記録材に入射させることができるようになる。
【００１０】
本発明の実施例によると、配光効率を増大するために、前記光源の光を前記第２反射面に反射させるための追加反射面を含むことが好ましい。
【００１１】
前記追加反射面は板状の光反射体として、前記ホログラム記録材の後方の下側及び前記第１反射面の下側で前記光源の前方に配置され、入射された前記光源の光を前記第２反射面を通じて前記ホログラム記録材の後方に入射させることができるように形成され、このとき前記ホログラム記録材に入射される光は、前記第１反射面を通じて前記ホログラム記録材の後方に入射される前記光源の光と違う入射角を有する。
【００１２】
また、本発明の他の実施例によると、前記第２反射面は、中央にベースを基準にして上下両側に配置された上側反射部と下側反射部からなり、前記上側反射部は前記ホログラム記録材の外郭の上方に配置されたアッパーインナーレンズの後方に配置され、前記下側反射部は前記ホログラム記録材の外郭の下方に配置されたロウワーインナーレンズの後方に配置される。
【００１３】
このとき、前記アッパーインナーレンズは、前記上側反射部で反射されて入射された前記光源の光を透過させて配光を形成し、前記ロウワーインナーレンズは前記下側反射部で反射されて入射された前記光源の光を透過させて配光を形成する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明による光学系装置は、一つの光源でホログラムイメージ再生と配光機能を具現する高効率光学系構造として、単一光源を利用した３次元立体点灯イメージの具現が可能であり、光学系構造の単純化によって重量及び原価節減の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施例による光学系装置を説明するための図面。
【図２】本発明の一実施例による光学系装置を説明するための図面。
【図３】本発明による光学系装置に適用できる反射面構造を説明するための例示図。
【図４】本発明の他の実施例による光学系装置を説明するための図面。
【図５】一般的なホログラムイメージの記録原理を説明するための図面。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を当該技術分野で通常の知識を持つ者が容易に実施できるように説明する。
【００１７】
本発明による光学系装置は、単一光源でホログラムイメージを具現し、追加的な直接光を通じて配光を満足する光学系構造を有する。
【００１８】
図１及び図２を見ると、本発明の一実施例による光学系装置には、事前に所定のホログラムイメージが記録された透明なフィルム形態のホログラム記録材１０が使われ、前記ホログラム記録材１０のホログラムイメージを再生させるために光源２０が使われる。
【００１９】
ホログラム記録材１０は、光透過性を持つもので、ホログラムイメージを記録するときと同一な一定範囲の入射角を有する参照ビームを照射されることで、参照ビームを前方へ透過させると同時に、前方にホログラムイメージを再生することになる。
【００２０】
光源２０はＬＥＤなどの一つの光源部材２２からなる単一光源であって、ホログラム記録材１０の後方の下側に配置され、回路基板２４に一つのＬＥＤが単独実装された形態で構成される。
【００２１】
このとき、光源２０は、光源２０から照射された光が第１反射面３０を通じてホログラム記録材１０に一定の入射角で入射できるようにするために、所定の位置に一定方向に光を照射することができるように構成される。
【００２２】
このような一つの光源２０を利用して、ホログラム記録材１０に照射される(入射される)参照ビームと配光を形成するために、第１反射面３０と第２反射面４０が使われる。
【００２３】
第１反射面３０は、ホログラム記録材１０に一定の角度で光源２０の光(参照ビーム)を入射させてホログラム記録材１０の前方にホログラムイメージを映写させるためのもので、ホログラム記録材１０の後方の上側に一定の間隔を置いて配置され、ホログラム記録材１０と直角を成して(あるいは、傾斜になって)配置される。一例として、第１反射面３０としては板状の光反射体などが使われる。
【００２４】
以上で言及したように、ホログラムイメージを再生するためには、ホログラム記録材１０にホログラムイメージを記録するときと同一な一定範囲の入射角で光源２０の光をホログラム記録材１０に入射させなければならない。
【００２５】
このため、第１反射面３０はホログラム記録材１０にホログラムイメージを記録するときにホログラム記録材１０に入射された参照ビームの入射角と同一な一定範囲の入射角で光源２０の光をホログラム記録材１０に入射させることができるように形成される。
【００２６】
これによって、第１反射面３０で反射されてホログラム記録材１０に入射される参照ビームは、ホログラムイメージを記録するときにホログラム記録材１０に照射された参照ビームと同一な一定範囲の入射角を有し、つまり、光源２０の光は第１反射面３０に反射されてホログラム記録材１０に入射されるとき、初期に設定された入射角(ホログラム記録材１０にホログラムイメージを記録するときと同じ入射角)と同一な一定範囲以内に入射され、これによってホログラム記録材１０に記録されたホログラムイメージが再生できるようになる。
【００２７】
もう少し説明すると、前記第１反射面３０は光源の光を反射させてホログラム記録材１０に入射させるとき、事前にホログラム記録材１０にホログラムイメージを記録するときに照射された参照ビームの入射角範囲と同一な範囲の入射角で光源の光をホログラム記録材１０の後方に入射させることになる。
【００２８】
具体的には、ホログラム記録材１０にホログラムイメージを記録するとき、３０〜６０゜の入射角を有する参照ビームを利用して、これと同一にホログラム記録材１０でホログラムイメージを再生するときも３０〜６０゜の入射角を有する参照ビームを利用する。
【００２９】
好ましくは、第１反射面３０で反射されてホログラム記録材１０に入射される参照ビームは、ホログラムイメージを記録するとき、ホログラム記録材１０に照射された参照ビームと同一な入射角を有した方が良い。
【００３０】
第２反射面４０は、ホログラム記録材１０に光源２０の光を入射させて配光を形成するためのもので、ホログラム記録材１０の後方で一側端が第１反射面３０の後端部に配置され、他側端が光源２０の後方に配置されると共に、第１反射面３０を通じてホログラム記録材１０に照射される参照ビームと違う入射角で光源２０の光をホログラム記録材１０に入射させることができるように形成され、ホログラムイメージの再生を干渉しなくなる。
【００３１】
一例として、第２反射面４０は一定の曲率を有する弧状の光反射体などが使われ、第１反射面３０の後端部に一体と形成できる。
【００３２】
また、図３で示したように、第２反射面４０は配光領域によって複数の反射部４２、４４、４６に分割して構成されることができ、このとき、各反射部４２、４４、４６は担当の配光領域によって所定の形状を有することができる。一例として、第２反射面４０を構成する反射部のうち、第１反射部４２は、０Ｕ〜１５Ｄ領域の光反射を担当し、第２反射部４４と第３反射部４６は、０Ｕ〜１５Ｕ領域の光反射を担当するように形成されることができる。
【００３３】
そして、配光効率を増大するために、第２反射面４０に光源２０の光を反射させるための追加反射面５０がホログラム記録材１０の後方の下側に配置される。
【００３４】
追加反射面５０は、第２反射面４０に入射される光源２０の光の効率を高めるために光源２０の前方に配置され、入射された光源２０の光を第２反射面４０を通じてホログラム記録材１０に入射できるように形成され、このとき、ホログラム記録材１０に入射される光は、ホログラムイメージ再生のために第１反射面３０を通じてホログラム記録材１０に入射される参照ビームと違う入射角を有する。
【００３５】
ここで、追加反射面５０は光源２０の前方に配置されると同時に、第１反射面３０の下側で第２反射面４０の前方の下側とホログラム記録材１０の後方の下側の間に配置される。
【００３６】
このとき、光源２０は追加反射面５０の後方で、第２反射面４０の前方の下側とホログラム記録材１０の後方の下側の間に配置される。
【００３７】
また、追加反射面５０は第１反射面３０と直角を成す(あるいは、傾斜になる)板状の光反射体が使われることができ、追加反射面５０の傾きは必要によって変更することができる。
【００３８】
添付した図４には、本発明の他の実施例による光学系装置が図示されている。
【００３９】
図４を参照して説明すると、前記説明した実施例の光学系装置のように、事前に所定のホログラムイメージが記録されたホログラム記録材１０の後方の上側に第１反射面３０が直角を成して(あるいは、傾斜になって)配置され、第２反射面６０は第１反射面３０と分離されて一定の間隔を置いてホログラム記録材１０の後方に配置される。
【００４０】
このとき、第２反射面６０は、中央にベース６２を基準にして上下両側に配置された上側反射部６４と下側反射部６６からなり、上側反射部６４はホログラム記録材１０の外郭の上方に配置されたアッパーインナーレンズ７２の後方に配置され、下側反射部６６はホログラム記録材１０の外郭の下方に配置されたロウワーインナーレンズ７４の後方に配置される。
【００４１】
ここで、前記アッパーインナーレンズ７２とロウワーインナーレンズ７４は、ホログラム記録材１０のまわりを囲む一体型インナーレンズの一部分であることができる。
【００４２】
第２反射面６０の上側反射部６４と下側反射部６６は、それぞれ光源２０の光を反射させてアッパーインナーレンズ７２とロウワーインナーレンズ７４に入射させられるように形成され、一例として所定の曲率を有する弧状の光反射体または一定区間ごとに相互に異なる曲率を有する曲面形状の光反射体であることができる。
【００４３】
そして、前記各インナーレンズ７２、７４は、第２反射面６０で反射されて入射された光源２０の光を透過させ、前方に発散させることで配光を形成する。
【００４４】
前記各インナーレンズ７２、７４は、第２反射面６０の前方及びホログラム記録材１０の外郭に配置され、法規による配光を満たすと同時に外観を満足させる効果も提供する。
【００４５】
前記のような光学系装置は、一つの光源２０から一部の方向に照射された光を第１反射面３０を利用してホログラムイメージを再生し、残りの方向に照射された光を第２反射面(４０または６０)を利用して前方へ反射させ、法規による配光条件を満たすようになる。
【００４６】
すなわち、前記の光学系装置は、第１反射面３０で反射されてホログラム記録材１０に入射された光源２０の光(参照ビーム)がホログラム記録材１０を透過すると同時に、ホログラム記録材１０の前方にホログラムイメージを再生するようになり、第２反射面(４０または６０)で反射される光源２０の光を通じて配光を形成し、関連法規による配光条件を満たすようになる。
【００４７】
このような光学系装置は、車両のリアランプなどに適用可能であり、前記の光学系装置を適用したランプの場合、法規による配光条件を満たすと同時に、既存のランプと差別化した立体点灯イメージを具現することができるようになる。
【００４８】
本発明では、車両ランプなどの特性を考慮してホログラム記録材１０の後方から光を照らしてホログラム記録材１０を透過して出た像を、ホログラム記録材１０の前方で観察することができる透過型ホログラム方式が適用される。
【００４９】
ここで、図５を参照して一般的なホログラムイメージの記録及び再生原理を考えてみる。
【００５０】
知られているように、ホログラムイメージは、レーザー(光源)を利用して生成した参照光と、物体から伝わってくる物体光の光自体を干渉縞の形でホログラム記録材に記録したものである。このようなホログラムイメージの再生のためには、イメージを記録するときと同様、一定範囲以内の入射角を有する参照光(参照ビーム)をホログラム記録材に照らせば良い。
【００５１】
図５を参照にすると、ホログラム記録材６にホログラムイメージを記録するときには、レーザービームがハーフミラー１を通じて主ビームと参照ビームに分離され、前記主ビームはレンズ２を通過した後、ミラー３に反射されて物体に照射され、参照ビームはミラー４に反射され、レンズ５を通過して一定の入射角αでホログラム記録材６に入射される。このとき、物体７から乱反射された主ビーム(物体光)と参照ビームによる干渉縞がホログラム記録材６に記録される。
【００５２】
そして、ホログラム記録材６からホログラムイメージを再生するときは、前記記録時に利用された参照ビームと同一な一定範囲以内の入射角αでホログラム記録材６に参照ビームさえ照射すれば、ホログラム記録材６の前方の空間上に３次元立体映像が再生される。
【００５３】
以上、本発明の実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は前述した実施例に限定されないし、次の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した、当業者の多くの変形及び改良も本発明の権利範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５４】
１０ : ホログラム記録材
２０ : 光源
３０ : 第１反射面
４０ : 第２反射面
５０ : 追加反射面
６０ : 第２反射面
６４ : 上側反射部
６６ : 下側反射部
７２ : アッパーインナーレンズ
７４ : ロウワーインナーレンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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