JP2017045708A - 車両用ランプ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パッケージを縮小してデザイン自由度を高くし、実際の光源とレンズの間の距離に比べて光量を充分に確保し、且つ立体イメージを具現できる車両用ランプ装置を提供する。【解決手段】二つの焦点を持つ双曲線のいずれか一曲線上に配置された反射板と、前記反射板が配置された曲線の焦点に位置し、反射板に向けてイメージによる光を照射する光源と、少なくとも二つ以上のレンズからなり、前記光源から照射されて反射板で反射された光が入射し、反射板で反射された光を集光させる集光レンズ部と、を含むことを特徴とする。【選択図】 図２

Description

本発明は車両用ランプ装置に係り、より詳しくは、実際の光源とレンズの間の距離に比して充分な光量を確保し、装置を小型化し、立体イメージを提供できる車両用ランプ装置に関する。

一般に、車両のランプは、バックランプ、ブレーキペダルを踏むときに点灯するブレーキランプ、方向指示ランプなどから構成されている。
近年は、寿命が長くて発光効率が高いＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を光源として使用するランプの使用が徐々に増加している。

図１は、従来のランプモジュールを示す図である。
図１に示すように、従来のランプの光源モジュール１０Ａは、ＬＥＤ光源１１、ＬＥＤ光源１１への電流供給を制御するＰＣＢ基板２、ＬＥＤ光源１１から出た光をアウターレンズ２１側に反射させるための反射板１３、及び反射板１３の前方に取り付けられ、ＬＥＤ光源１１の光を拡散させる光拡散レンズ４を含んで構成される（例えば特許文献２）。

このような従来の光源モジュール１０Ａは、ＬＥＤ光源１１の前方に反射板１３を取り付けた構成のものであるため、ＬＥＤ光源１１とアウターレンズ２１とを含めた光学系全体のサイズが大きくなり、これによりデザイン自由度が低くなり、重量が大きくなり、コストが上昇するという欠点がある。

また、従来の光源モジュール１０Ａは、ＬＥＤ光源１１から出た光を点、線、面のような単純な発光イメージに変換して照射する方式のものであるが、そのために視認性が低いという欠点があった。更に、視認性を改善するためには、ＬＥＤ光源１１の個数を増加させなければならず、そのためにはコストが大きく上昇するという欠点もあった。

特に、最近のランプは、ランプの視認性を改善するだけでなく、デザインも向上させることが求められているが、前述したような従来の光源モジュールでは、装置全体のサイズが大きくなってしまうためにデザイン自由度が低くなり、ランプから放出される光のデザインが単調になってしまうという問題があった。

前記の背景技術として開示した事項は、本発明の背景に対する理解を容易にするためのものであって、当該技術分野で通常の知識を持った者に公知の従来技術に当たるものとして認めてはならない。

韓国登録特許第１０−０８０３３１０号公報 特開２００９−２１８０６１号公報

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、パッケージを縮小してデザイン自由度を高くし、実際の光源とレンズの間の距離に比べて十分な光量を確保し、立体イメージが具現できる車両用ランプ装置を提供することをその目的とする。

前記の目的を達成するための本発明による車両用ランプ装置は、二つの焦点を持つ双曲線のいずれか一曲線上に配置された反射板と、反射板が配置された双曲線の焦点に位置し、反射板に向けてイメージによる光を照射する光源と、少なくとも二つ以上のレンズからなり、光源から照射されて反射板で反射された光が入射し、反射板で反射された光を集光する集光レンズ部と、を含むことを特徴とする。

前記反射板は双曲線が伸びる形状と同一形状に形成されたことを特徴とする。
前記双曲線の二つの焦点の中で第１焦点は集光レンズ部の中心軸上に位置し、第２焦点は集光レンズ部の最下端位置より下側に位置することを特徴とする。
前記光源は第２焦点に位置し、集光レンズ部の最下端より下方に位置し、集光レンズ部の下方に、光源の光が集光レンズ部に向かって直接照射されないように光を遮断する遮蔽膜が設けられることを特徴とする。

集光レンズ部は第１フレネルレンズと第２フレネルレンズが向い合うように配置されてなることを特徴とする。
前記双曲線を成す二つの焦点の中で、第１焦点には虚像の光源が配置され、第２焦点には実際の光源が配置され、実際の光源は反射板に向かって照射される光が虚像の光源から集光レンズ部に入射する光を含むように配置されたことを特徴とする。

このような構造を持つ本発明の車両用ランプ装置は、装置全体のサイズが縮小されてデザインの自由度が高くなり、実際の光源とレンズの間の距離に比べて光量を充分に確保することができる。
また、ランプから照射される光で立体イメージを具現することができるので、デザイン性が向上する。

従来のランプモジュールを示す図である。 本発明の一実施例による車両用ランプ装置を示す図である。 図２に示した車両用ランプ装置を説明する図である。 図２に示した車両用ランプ装置を説明する図である。

以下、添付図面に基づいて本発明の好適な実施例による車両用ランプ装置について説明する。
図２は本発明の一実施例に係る車両用ランプ装置を示す図であり、図３及び図４は、図２に示した車両用ランプ装置を説明する図である。

図２及び図３に示すように、二つの焦点１０を持つ一組の双曲線２０の中の何れか一方の双曲線２０上に配置された反射板１００と、該反射板１００が配置された双曲線２０の焦点１０に位置し、反射板１００に向けて光を照射する光源２００と、該光源２００から照射されて反射板１００で反射された光が入射し、少なくとも二つ以上のレンズからなり反射板で反射された光を集光させる集光レンズ部３００と、を含む。

前記の光源２００は立体イメージを形成しようとする形状になり、該当するイメージによって単一光源又は面光源として発光して特定形態の点灯イメージを形成するように構成される。

光源２００から照射される光が入射する反射板１００の内側面は、アルミニウムを蒸着することにより、反射された光の光量を充分に確保することができる。特に、反射板１００は、二つの焦点１０の中の何れか一方の焦点１０を中心にして形成された双曲線２０上に配置され、双曲線２０が伸びる形状と同一の形状に形成することができる。これによって、一方の焦点１０に設けられた光源２００から照射された光が、反射板１００によって反射されて集光レンズ部３００に照射されたとき、反射板１００が双曲線２０上に配置され、双曲線２０と同一形状に形成されることにより、他方の焦点１０から光が照射されたような光路を有する光線を形成することができる。

また、反射板１００で反射された光源２００の光は、集光レンズ部３００に入射する。集光レンズ部３００は、二つのフレネルレンズから構成されることにより、集光レンズ部３００を通過した光のイメージが突出したように立体イメージを形成することができる。
これにより、本発明は、光源２００と反射板１００の位置決定に際して、双曲性の特性を利用することによって光源２００と集光レンズ部３００の間の距離に比べて十分な光量を確保することができ、集光レンズ部３００を二つのフレネルレンズから構成することによって立体角効率を向上させ、特定の位置で立体イメージを結ぶようにすることができる。

本発明を具体的に説明すれば、図３に示すように、双曲線２０の二つの焦点１０，１０の中で、第１焦点１２を集光レンズ部３００の中心軸３０上に位置させ、第２焦点１４は集光レンズ部３００の最下端位置より下側に位置させることができる。
このように、それぞれの双曲線２０を成す第１焦点１２と第２焦点１４を配置し、第１焦点１２には光源の虚像２００ａが位置し、第２焦点１４には実際の光源２００が位置する。ここで、第２焦点１４は集光レンズ部３００の最下端位置より下側に位置するように配置することにより、第２焦点１４に位置する光源２００から照射される光が反射板１００の内側面に充分に入射してから反射されるようになり、光量が充分に確保される。

これにより、第２焦点１４には実際の光源２００が位置し、第１焦点１２は集光レンズ部３００の中心軸３０上に位置するように配置する。即ち、第２焦点１４と第１焦点１２とを双曲線２０の一対の焦点１０に選定することにより、第１焦点１２と第２焦点１４とを連結する双曲線２０の主軸４０が、第１焦点１２に設けられる光源の虚像２００ａから集光レンズ部３００に入射する光路（Ｌ）の外側に位置するように配置される。

一方、光源２００は第２焦点１４に配置されて集光レンズ部３００の最下端より下側に設置され、集光レンズ部３００の下側に光源２００の光が集光レンズ部３００に向かって直接照射されないように光を遮断する遮蔽膜４００を備えることができる。

このように、集光レンズ部３００の下側に遮蔽膜４００を備えて、光源２００から照射された光が集光レンズ部３００に向かって直接入射しないようにすることにより、光源２００の光が集光レンズ部３００に直接入射することによって光が漏洩して視認されることを防止する。このような遮蔽膜４００は、光源２００から照射される光が反射面に入射する領域に合わせて適正な長さに設定することができる。

一方、集光レンズ部３００は、第１フレネルレンズ３２０と第２フレネルレンズ３４０とが向い合うように配置構成される。
このように、集光レンズ部３００を第１フレネルレンズ３２０と第２フレネルレンズ３４０とから構成することにより、第１フレネルレンズ３２０を通過した光を第２フレネルレンズ３４０を通じて更に集光して立体イメージを具現することができる。また、第１フレネルレンズ３２０と第２フレネルレンズ３４０とは同一仕様を適用して歪曲現象を最小化することが好ましい

一方、双曲線２０を規定する二つの焦点１０、１０の中で、第１焦点１２には光源の虚像２００ａが配置され、第２焦点１４には実際の光源２００が配置され、実際の光源２００は、反射板１００に向かって照射される光が虚像の光源２００ａから集光レンズ部３００に入射する光を含むように配置することができる。

これにより、第２焦点１４に設けられた実際の光源２００から照射された光線は、反射板１００で反射されて集光レンズ部３００に照射されるが、反射板１００が双曲線２０と同一形状に形成されていることにより、反射板１００によって反射された光は、第１焦点１２に設けられた虚像の光源２００ａから照射さた光線と同一の光路で照射される。また、第２焦点１４に設けられた実際の光源２００から反射板１００に向かって照射された光が、第１焦点１２に設けられた虚像の光源２００ａから集光レンズ部３００に照射されたのと同じ光路の光線を含むことにより、実際の光源２００から照射された光が虚像の光源２００ａから照射されたのと同じような光量で照射されるようにすることができる。

前述した本発明の車両用ランプ装置において、双曲線２０の虚像の光源２００ａが位置する第１焦点１２と、実際の光源２００が位置する第２焦点１４と、を設定する方法は下記のようである。
図４は、図２に示した車両用ランプ装置を説明する図である。
図４に示すように、双曲線２０の第１焦点１２と第２焦点１４の中で、虚像の光源２００ａが位置する第１焦点１２の位置は下記の式によって算出できる。

Ｆ ：第１フレネルレンズ及び第２フレネルレンズの複合焦点距離
ｄ１：虚像の光源と第１フレネルレンズとの距離
ｄ２：第２フレネルレンズと突出した立体イメージとの距離

ここで、第１及び第２フレネルレンズの複合焦点距離は下記の式によって算出できる。

Ｆ：第１フレネルレンズ及び第２フレネルレンズの複合焦点距離
ｆ１：第１フレネルレンズの焦点距離
ｆ２：第２フレネルレンズの焦点距離
ｌ：第１フレネルレンズと第２フレネルレンズの間の間隔

前述したように、まず第１フレネルレンズ３２０と第２フレネルレンズ３４０の複合焦点距離を［数２］によって算出する。ここで、第１フレネルレンズ３２０の焦点距離と第２フレネルレンズ３４０の焦点距離はレンズ仕様によって予め決定され、二つのレンズを同一仕様で構成することによって焦点距離が互いに同一になる。

このように、第１及び第２フレネルレンズの複合焦点距離が決定されれば、［数１］によって虚像の光源２００ａが位置する第１焦点１２の位置を算出することができる。
ここで、第２フレネルレンズ３４０と突出した立体イメージとの距離（ｄ２）は設計によって予め決定され、前記式にそれぞれの値を代入して虚像の光源２００ａと第１フレネルレンズ３２０との距離（ｄ１）を算出することができる。

このように、第１焦点１２の位置を決定した後に、第２焦点１４を集光レンズ部３００の下側に設置し、第１焦点１２と第２焦点１４とを基準に双曲線２０を形成することにより、第２焦点１４に設けられた実際の光源から照射される光線が、第１焦点１２に設けられた虚像の光源２００ａから照射された光線のように具現され、集光レンズ部３００で設定された突出量で立体イメージを結ぶようにすることができる。

前述したような構造の車両用ランプ装置によれば、パッケージが縮小されてデザイン自由度が高くなり、実際の光源２００とレンズの間の距離に比べて光量が充分に確保される。
また、ランプから照射される光で立体イメージを具現して、デザイン向上させることができる。

本発明は特定の実施例に基づいて図示して説明したが、以下の特許請求範囲によって提供される本発明の技術的思想を逸脱しない範疇内で、本発明が多様に改良及び変化できるというのは、当該分野で通常の知識を持った者には明らかであろう。

１００ 反射板
２００ 光源
３００ 集光レンズ部
３２０ 第１フレネルレンズ
３４０ 第２フレネルレンズ
４００ 遮蔽膜

Claims (8)

1. 二つの焦点を持つ双曲線のいずれか一曲線上に配置された反射板と、
   前記反射板が配置された双曲線の焦点に位置し、前記反射板に向けてイメージによる光を照射する光源と、
   少なくとも二つ以上のレンズからなり、前記光源から照射されて前記反射板で反射された光が入射し、反射板で反射された光を集光する集光レンズ部と、
   を含むことを特徴とする車両用ランプ装置。
2. 前記反射板は双曲線が伸びる形状と同一形状に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用ランプ装置。
3. 前記双曲線の二つの焦点の中で第１焦点は集光レンズ部の中心軸上に位置し、第２焦点は集光レンズ部の最下端位置より下側に位置することを特徴とする請求項１に記載の車両用ランプ装置。
4. 前記光源は前記第２焦点に位置し、前記集光レンズ部の最下端より下方に位置し、前記集光レンズ部の下方に、前記光源の光が集光レンズ部に向かって直接照射されないように光を遮断する遮蔽膜が設けられることを特徴とする請求項３に記載の車両用ランプ装置。
5. 前記集光レンズ部は第１フレネルレンズと第２フレネルレンズが向い合うように配置されてなることを特徴とする請求項１に記載の車両用ランプ装置。
6. 前記双曲線を成す二つの焦点の中で、第１焦点には虚像の光源が配置され、第２焦点には実際の光源が配置され、前記実際の光源は反射板に向かって照射される光が前記虚像の光源から集光レンズ部に入射する光を含むように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用ランプ装置。
7. 前記双曲線を成す第１焦点と第２焦点の中で、虚像の光源が位置する第１焦点の位置は下記の式によって算出されることを特徴とする請求項５に記載の車両用ランプ装置。
   

   

   Ｆ：第１及び第２フレネルレンズの複合焦点距離
   ｄ_１：虚像の光源と第１フレネルレンズとの距離
   ｄ_２：第２フレネルレンズと突出した立体イメージとの距離
8. 前記第１及び第２フレネルレンズの複合焦点距離は下記の式によって算出されることを特徴とする請求項７に記載の車両用ランプ装置。
   

   

   Ｆ：第１及び第２プリネルレンズの複合焦点距離
   ｆ１：第１フレネルレンズの焦点距離
   ｆ２：第２フレネルレンズの焦点距離
   ｌ：第１フレネルレンズと第２フレネルレンズの間の間隔

Images