KR101025967B1 - 헤드 램프 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 헤드 램프 장치는 빛을 발생시키기 위한 광원부; 상기 빛을 반사시키도록 상기 광원부에 인접하게 위치하는 반사부; 상기 빛이 통과하도록 투명한 재질로 형성되며, 상기 광원부 및 상기 반사부를 보호하기 위한 렌즈 커버부; 및 상기 광원부에서 상기 렌즈 커버부로 진행하는 상기 빛의 경로 사이에 배치되며, 눈부심 방지를 위하여 상기 빛의 편광을 유도하는 편광부;를 포함한다.

Description

헤드 램프 장치{HEAD LAMP APPARATUS}
본 발명은 헤드 램프 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 눈부심 방지를 위해서 반사되는 빛을 편광시키는 편광부를 포함하는 헤드 램프 장치에 관한 것이다.
통상적으로 자동차에 장착되는 헤드 램프 장치의 광원으로는 소켓 전구나 엘이디 소자를 이용한 광원을 사용하는데, 소켓 전구는 진공상태의 유리구 속에 불연성의 가스를 넣고 텅스텐 등의 선조(線條)를 전열 발광시켜 빛을 얻는 조명기구이다.
또한, 일반적으로 LED(light emitting diode)는 주입된 전자와 정공(正孔)이 재결합할 때, 과잉 에너지를 빛으로 방출하는 다이오드를 의미하는 장치이다.
이 뿐만 아니라, 최근에는 네온 등과 같이 저전압이며서도 내구성이 우수하고, 절전효과가 있는 전구개발을 위하여 많은 노력과 관심이 집중되고 있다.
이러한 광원들을 사용하는 자동차는 야간 운전 시에 상기의 광원들을 이용해서 운전자의 시야를 확보하게 되는데, 이러한 광원에서 방출되는 강한 빛은 눈부심으로 인하여 반대편 자동차의 운전자의 시야를 방해할 수 있다.
따라서, 이러한 방해로 인해서 운전자의 반응 속도를 저하시키고 자동차의 오 조작의 원인이 되어 교통사고 발생 확률을 높이게 되며, 이러한 문제점을 해결하는 기술들이 요구된다.
본 발명은 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 광원에서 방출되는 강한 빛에 의해서 운전자의 눈부심을 방지하기 위한 헤드 램프 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 헤드 램프 장치는 빛을 발생시키기 위한 광원부; 상기 빛을 반사시키도록 상기 광원부에 인접하게 위치하는 반사부; 상기 빛이 통과하도록 투명한 재질로 형성되며, 상기 광원부 및 상기 반사부를 보호하기 위한 렌즈 커버부; 및 상기 광원부에서 상기 렌즈 커버부로 진행하는 상기 빛의 경로 사이에 배치되며, 눈부심 방지를 위하여 상기 빛의 편광을 유도하는 편광부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 헤드 램프 장치의 상기 편광부는, 상기 렌즈 커버부의 상기 광원부에 인접한 면에 형성되는 편광 필름을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 헤드 램프 장치의 상기 편광부는, 상기 렌즈 커버부와 상기 광원부 사이에 배치되는 배플(baffle) 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 헤드 램프 장치의 상기 편광부는, 상기 빛이 반사되는 상기 반사부의 반사면을 따라 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 헤드 램프 장치의 상기 편광부는, 요철 모양으로 형성되어 상기 빛의 회절 현상을 발생시키는 그레이팅부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 헤드 램프 장치의 상기 광원부는, 엘이디(LED:light emitting diode) 칩을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 헤드 램프 장치는 상기 광원부를 실장하며 상기 광원부에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 히트 싱크부 및, 상기 히트 싱크부에 장착되며 상기 열 방출 효율을 높이기 위한 냉각 팬을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 헤드 램프 장치는 상기 히트 싱크부 및 상기 냉각 팬 사이에 위치하여 상기 냉각 팬을 상기 히트 싱크부에 장착하도록 그 위치를 가이드하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 헤드 램프 장치는 일면에 상기 광원부가 장착되기 위한 광원 플레이트 및, 상기 광원 플레이트와 일체로 연결되며 상기 반사부와 상기 렌즈 커버부를 장착하여 상기 빛이 전방을 향하도록 형성되는 전방 플레이트를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 헤드 램프 장치의 상기 렌즈 커버부는, 상기 전방 플레이트에 장착되며 중공이 형성되는 렌즈 가이드 및, 상기 중공에 장착되는 렌즈를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 헤드 램프 장치는 눈부심 방지를 위하여 상기 빛의 편광을 유도하는 편광부를 포함하므로 광원에서 방출되는 강한 빛에 의해서 운전자의 눈부심을 방지하여 그로 인하여 발생할 수 있는 교통사고를 줄일 수 있다.
본 발명에 따른 엘이디 패키지에 관하여 도 1 내지 도 6을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예 따른 헤드 램프 장치가 장착된 모습을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 헤드 램프 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 헤드 램프 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 헤드 램프 장치(100)는 광원부(110), 반사부(120), 렌즈 커버부(130), 히트 싱크부(140), 플레이트부(150) 및 편광부(160)를 포함한다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 헤드 램프 장치(100)는 복수개가 장착되는 것이 바람직하며 헤드 램프 장치(100)에 인접하게 반사경(10)이 형성되어 헤드 램프 장치(100)로부터 발광되는 빛을 자동차의 전방과 좌우 측면으로 조사하도록 설계된다.
광원부(110)는 히트 싱크부(140)의 상부에 전기적으로 연결되도록 장착되어 빛을 발광하는 기능을 하며, 고출력의 엘이디(LED) 칩을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 광원부(110)는 엘이디 칩에 한정되는 것은 아니며 필라멘트 램프 등을 사용하는 것도 가능하다.
이때, 엘이디 칩(110)은 다수의 LED가 장착된 영역, 예를 들어 적색 LED를 장착한 영역, 녹색 LED를 장착한 영역, 청색 LED를 장착한 영역을 구비하거나, 또는 백색 발광을 위해 영역 각각에 다수의 LED를 구비할 수 있다.
반사부(120)는 전방 플레이트(152)에 고정되도록 장착되며, 전방 플레이트(152)에 형성된 중공에 대응되도록 전방 개방된 형상으로 형성된다. 그리고, 단면이 돔 형상으로 형성되는 반사면이 마련되어 엘이디 칩(110)에서 발광하는 빛을 자동차의 전방을 향하도록 안내하는 기능을 한다.
렌즈 커버부(130)는 상기 전방 플레이트(152)에 장착되며 중공이 형성되는 렌즈 가이드(134) 및, 상기 중공에 장착되는 렌즈(132)를 포함한다.
렌즈 가이드(134)는 렌즈(132)를 내부에 수용하도록 사출물로 그 형상이 형성되는 것이 바람직하며, 이때, 렌즈(132)는 엘이디 칩(110)에서 발광되는 빛을 자동차의 전방을 향하도록 굴절시키며 이를 위해서 투명한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
히트 싱크부(140)는 방열 하우징(142) 및 냉각 팬(144)을 포함한다.
방열 하우징(142)은 광원부(110)에서 발생되는 열을 외측으로 방출하기 위하여 광원부(110)의 하측에 위치하며, 하부에 표면적을 넓게 하도록 복수개의 홈을 포함할 수 있다.
이때, 방열 하우징(142)의 저면에는 냉각 팬(144)이 장착되어 히트 싱크부(140)에서 발생되는 열을 방출하는 효율을 증가시킬 수 있다.
그리고, 방열 하우징(142)과 냉각 팬(144) 사이에는 냉각 팬(144)의 장착 위치를 가이드 하기 위한 가이드부(146)가 마련되며 가이드부(146)에 의해서 냉각 팬(144)과 방열 하우징(142)을 용이하게 장착하여 작업성을 증가시킬 수 있다.
플레이트부(150)는 일면에 상기 광원부(110)가 장착되기 위한 광원 플레이트(154) 및, 상기 광원 플레이트(154)와 일체로 연결되며 상기 반사부(120)와 상기 렌즈 커버부(130)를 장착하여 상기 빛이 전방을 향하도록 형성되는 전방 플레이트(152)를 포함한다.
광원 플레이트(154) 및 전방 플레이트(152)는 서로 수직하게 절곡된 형상으로 형성될 수 있으며, 각 플레이트에는 부품들이 장착되기 위한 중공이 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 플레이트부(150)는 이러한 형상에 한정되는 것은 아니며 설계자의 의도에 따라 헤드 램프 장치에 따라 다양한 구조로 설계 변경할 수 있다.
편광부(160)는 광원부(110)에서 렌즈 커버부(130)로 진행하는 상기 빛의 경로 사이에 배치되며, 눈부심 방지를 위하여 상기 빛의 편광을 유도하도록 한다.
구체적으로 편광부(160)는 렌즈(132)의 배면에 코팅되어 형성되는 편광 필름을 포함하며, 이러한 편광 필름은 편광 상태가 무질서하게 섞여있는 빛에서 특정한 방향으로의 선형 편광된 빛을 선택적으로 투과시키게 된다.
따라서, 특정한 방향으로의 편광된 빛만을 통과시켜 마주오는 차량의 운전자 에게 눈부심 방지와 그 빛에 직접적으로 노출됨으로써 발생되는 눈의 피로도를 줄일 수 있다.
특히, 자동차의 전면 유리를 편광 유리로 형성시키거나 전면 유리에 편광 필름을 코팅하거나 편광 필터를 삽입하는 경우에는 상기 편광부(160)에서 수직 편광을 이룬 빛의 방향을 필터링하여 원천적으로 헤드 램프 장치에서 발광되는 빛을 제거하는 효율을 더 높일 수 있다.
여기서, 편광 필름은 편광 작용을 수행하는 필름을 의미할 수 있으며, 폴리 비닐 알콜(Poly Vinyl Alcohol:PVA)에 요오드와 같은 이색성 염료를 흡착하여 제조하는 것이 바람직하다.
그러나, 편광 필름의 제조 방법은 이에 한정되는 것은 아니며 설계자의 의도에 따라 다양한 재료를 사용하여 제조하는 것도 가능하다.
따라서, 본 실시예에 따른 헤드 램프 장치는 눈부심 방지를 위하여 상기 빛의 편광을 유도하는 편광필름이 렌즈(132)의 배면에 코팅되므로 광원에서 방출되는 강한 빛에 의해서 운전자의 눈부심을 방지하여 그로 인하여 발생할 수 있는 교통사고를 줄일 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 헤드 램프 장치를 설명하기 위한 단면도이고, 도 5는 도 4의 헤드 램프 장치에서 편광부를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 헤드 램프 장치(200)는 광원부(110), 반사 부(120), 렌즈 커버부(130), 히트 싱크부(140), 플레이트부(150) 및 편광부(260)를 포함한다.
본 실시예에서 광원부(110), 반사부(120), 렌즈 커버부(130), 히트 싱크부(140) 및 플레이트부(150)는 제1 실시예의 구성과 실질적으로 동일하므로 그에 대한 설명은 생략할 수 있다.
편광부(260)는 반사부(120)의 내면에 접착되어 형성되며, 편광부(260)의 표면에 요철 모양으로 구비되는 그레이팅부를 포함할 수 있다.
도 5에서 도시된 바와 같이, 그레이팅부는 미세한 요철 모양으로 형성되어 광원부(110)에서 발광되는 빛을 전방으로 반사시킬 때, 어떠한 부분은 강하고 어떠한 부분은 약하도록 유도하는 회절 현상이 발생하도록 한다.
따라서, 특정한 방향으로의 편광된 빛만을 발광하므로 마주오는 차량의 운전자에게 눈부심 방지와 그 빛에 직접적으로 노출됨으로써 발생되는 눈의 피로도를 줄일 수 있다.
특히, 자동차의 전면 유리를 편광 유리로 형성시키거나 전면 유리에 편광 필름을 코팅하거나 편광 필터를 삽입하는 경우에는 상기 편광부(260)에서 수직 편광을 이룬 빛의 방향을 필터링하여 원천적으로 헤드 램프 장치에서 발광되는 빛을 제거하는 효율을 더 높일 수 있다.
여기서, 편광 필름은 편광 작용을 수행하는 필름을 의미할 수 있으며, 폴리 비닐 알콜(Poly Vinyl Alcohol:PVA)에 요오드와 같은 이색성 염료를 흡착하여 제조하는 것이 바람직하다.
따라서, 본 실시예에 따른 헤드 램프 장치는 눈부심 방지를 위하여 상기 빛의 편광을 유도하는 그레이팅부가 반사부(120)의 내면에 형성되므로 광원에서 방출되는 강한 빛에 의해서 운전자의 눈부심을 방지하여 그로 인하여 발생할 수 있는 교통사고를 줄일 수 있다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 헤드 램프 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 헤드 램프 장치(300)는 광원부(110), 반사부(120), 렌즈 커버부(130), 히트 싱크부(140), 플레이트부(150) 및 편광부(360)를 포함한다.
본 실시예에서 광원부(110), 반사부(120), 렌즈 커버부(130), 히트 싱크부(140) 및 플레이트부(150)는 제1 실시예의 구성과 실질적으로 동일하므로 그에 대한 설명은 생략할 수 있다.
편광부(360)는 렌즈(132)와 광원부(110)에서 반사되는 빛의 경로 사이에 위치하므로 렌즈 가이드(134) 내에 장착되는 것이 바람직하다. 그러나, 편광부(360)는 렌즈 가이드(134) 내에 장착됨에 한정되는 것은 아니다.
그리고, 편광부(360)는 빛의 방향을 일방향으로 전환하고 원하지 않은 빛을 차단하거나 흡수하여 편광 현상을 유도하는 배플 브라켓을 포함할 수 있다. 배플 브라켓에는 세로 방향으로 길게 형성된 복수개의 홈을 포함하는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다.
따라서, 본 실시예에 따른 헤드 램프 장치는 눈부심 방지를 위하여 상기 빛 의 편광을 유도하는 배플 브라켓이 렌즈 가이드(134)에 형성되므로 광원에서 방출되는 강한 빛에 의해서 운전자의 눈부심을 방지하여 그로 인하여 발생할 수 있는 교통사고를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예 따른 헤드 램프 장치가 장착된 모습을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 헤드 램프 장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 헤드 램프 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 헤드 램프 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 4의 헤드 램프 장치에서 편광부를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 헤드 램프 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110.... 광원부 120.... 반사부
130.... 렌즈 커버부 140.... 히트 싱크부
150.... 플레이트부 160,260,360.... 편광부

Claims (10)

  1. 빛을 발생시키기 위한 광원부;
    상기 빛을 반사시키도록 상기 광원부에 인접하게 위치하는 반사부;
    상기 빛이 통과하도록 투명한 재질로 형성되며, 상기 광원부 및 상기 반사부를 보호하기 위한 렌즈 커버부; 및
    상기 광원부에서 상기 렌즈 커버부로 진행하는 상기 빛의 경로 사이에 배치되며, 눈부심 방지를 위하여 상기 빛의 편광을 유도하는 편광부;
    를 포함하며,
    상기 편광부는, 상기 빛이 반사되는 상기 반사부의 반사면을 따라 형성되는 헤드 램프 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 편광부는,
    상기 렌즈 커버부의 상기 광원부에 인접한 면에 형성되는 편광 필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 편광부는,
    상기 렌즈 커버부와 상기 광원부 사이에 배치되는 배플(baffle) 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 편광부는,
    요철 모양으로 형성되어 상기 빛의 회절 현상을 발생시키는 그레이팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는,
    엘이디(LED:light emitting diode) 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광원부를 실장하며 상기 광원부에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 방열 하우징 및, 상기 방열 하우징에 장착되며 상기 열 방출 효율을 높이기 위한 냉각 팬을 구비하는 히트 싱크부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 히트 싱크부는,
    상기 방열 하우징 및 상기 냉각 팬 사이에 위치하며 상기 냉각 팬을 상기 히트 싱크부에 장착하도록 그 위치를 가이드하는 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    일면에 상기 광원부가 장착되기 위한 광원 플레이트 및, 상기 광원 플레이트와 일체로 연결되며 상기 반사부와 상기 렌즈 커버부를 장착하여 상기 빛이 전방을 향하도록 형성되는 전방 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 렌즈 커버부는,
    상기 전방 플레이트에 장착되며 중공이 형성되는 렌즈 가이드 및, 상기 중공에 장착되는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤드 램프 장치.
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