KR101410876B1 - 전반사를 이용한 자동차 후미등 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 케이스 내부에 전반사 부재(20)와 그 후방에 전반사 부재(20)로 빛을 조사하는 LED램프를 갖는 광원모듈(50)을 구비하고, 전반사 부재(20)의 입사면(22)과 광원모듈(50) 사이에는 프로젝션 렌즈(40)를 구성하며, 전반사 부재(20)는 입사면(22)으로 들어온 광원모듈(50)의 빛을 매질 내부로 1차 전반사하는 제1 전반사면(24)과 제1 전반사면에서 전반사되어 진행하는 빛을 매질 내부로 2차 전반사하여 투과면(28)을 통해 전방으로 투과되게 하는 부식면이 형성된 제2 전반사면(26)을 상하로 이격되게 단차형성하여 투과면(28)으로 투과되는 빛이 다단으로 보일 수 있도록 하며 적은 LED램프(52)의 갯 수를 이용함에 따라 전력소모를 줄일 수 있으면서도, 전반사 부재(20)의 형태를 변경하거나 배열을 다르게 하는 방법으로 후미등을 다양하게 디자인할 수 있도록 한 것이다.

Description

전반사를 이용한 자동차 후미등{REAR LAMP FOR VEHICLES USING TOTAL REFLECTION}
본 발명은 자동차의 후미등에 관한 것으로서, 특히 전반사를 이용한 자동차의 후미등에 관한 것이다.
자동차의 후미등은 브레이크등, 방향지시등, 후진등으로 구성되어져, 후미등의 점등 여부를 통하여 뒤따라 오는 운전자에 자신의 운전의도를 알려주게 되고 아울러 야간에는 후미등의 점등으로 차량의 유무를 식별할 수 있게 된다.
즉 후미등은 운전자간의 안전운행을 도와주는 중요한 역할을 하는 부분인데 이러한 후미등은 자동차의 외관을 결정하는데도 상당부분 차지하는 부분이라 할 것이다.
일반적으로 후미등은 전구식으로 많이 사용되어져 왔는데 전구식은 중심부만 밝고 주변부가 어두워 먼곳에서의 시야성이 다소 떨어졌고, 밧데리의 전력소모도 상당히 높았으며 디자인을 아름답게 하기에는 한계가 있었다.
최근에는 사이즈가 작고 일반 전구식 램프에 비해 약 10~15% 정도의 전력소모를 나타내고 있는 LED(Light Emitting Diode)를 자동차의 후미등에 많이 사용하고 있다. 그 일예로 국내 실용신안등록 제0380315호“LED식 자동차 후미등”이 개시되어있다.
상기 실용신안등록 제0380315호는 여러 개의 LED램프를 디자인된 회로기판에 직렬과 병렬로 배치고정하여 그 회로기판을 전구모양의 케이스에 부착하는 형태를 제시하고 있다. 이럴 경우 후미등 전체에 배치된 여러 개의 LED램프로 인하여 시야성이 좋으며 외관도 우수하다는 장점이 있게 된다.
하지만 이러한 방법은 많은 수의 LED램프를 결합함에 따라 생산성이 떨어짐음 물론 전력소모도 증가하게 되는 단점이 있게 마련이다.
아울러 LED로부터 조사되는 광의 코어부(Core)는 그 밝기로 인하여 뒤따라 오는 운전자에게 피로를 안겨줄 수 있다.
국내 등록실용신안 제20-0380315호“LED식 자동차 후미등”
따라서 본 발명은 적을 갯수의 LED램프로 후미등의 디자인을 다양하게 구사할 수 있으며 전력소모를 줄이고, LED로부터 조사되는 광의 코어부(Core)에 의한 눈부심을 최소화 할 수 있도록 하는 후미등을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 케이스 내부에 전반사 부재(20)와 그 후방에 전반사 부재(20)로 빛을 조사하는 LED램프를 갖는 광원모듈(50)을 구비하고, 전반사 부재(20)의 입사면(22)과 광원모듈(50) 사이에는 프로젝션 렌즈(40)를 구성하며, 전반사 부재(20)는 입사면(22)으로 들어온 광원모듈(50)의 빛을 매질 내부로 1차 전반사하는 제1 전반사면(24)과 제1 전반사면에서 전반사되어 진행하는 빛을 매질 내부로 2차 전반사하여 투과면(28)을 통해 전방으로 투과되게 하는 부식면이 형성된 제2 전반사면(26)을 상하로 이격되게 단차형성하여 투과면(28)으로 투과되는 빛이 다단으로 보일 수 있도록 함을 특징으로 한다.
본 발명은 LED 램프로부터 조사되는 빛이 수지 내에서 전반사 되는 원리를 이용하여 적을 갯수의 LED램프로 후미등의 디자인을 다양하게 구할 수 있으며, 전력소모를 줄이고 아울러 전반사 되는 면에 부식면을 형성함으로써 눈부심 현상을 줄여주는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 전반사를 이용한 후미등의 분해사시도,
도 2는 도 1의 결합 단면구성도,
도 3은 전반사 부재의 전면과 후면의 구성을 보여주는 사시도,
도 4는 전반사 부재로 들어온 빛이 전반사를 통해 이동하는 경로를 보여주는 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 투광면으로 투과되는 빛을 보여는 도면,
도 6 내지 도 7은 전반사 부재의 다른 실시 예를 보여주는 도면,
도 8 내지 도 9는 전반사 부재의 또 다른 실시 예를 보여주는 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 전반사를 이용한 후미등(2)은 수지 내부로 들어온 빛이 다른 매질(예를 들면 공기층)과의 경계면에서 특정각도에서는 매질 내부로 빛이 완전히 반사되는 원리를 이용한 것이다.
도 1 내지 도 2을 함께 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 전반사를 이용한 후미등(2)은 케이스(10) 내부에 전반사 부재(20), 가림막부재(30), 프로젝션 렌즈(40) 및 광원모듈(50)이 전방에서 후방으로 차례로 배치되게 볼트로 결합구성한다.
상기 전반사 부재(20)는 투명수지재로서 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 입사면(22)과 제1, 2 전반사면(24)(26) 및 투과면(28)으로 구성된다.
도 4를 참조하면 전반사 부재(20)는 입사면(22)으로 들어온 빛을 제1,2 전반사면(24)(26)에서 순차적 전반사 시켜 전반사 부재(20)의 매질 내부로 진행되게 하며 최종적으로 그 빛을 입사면(22)보다 더 넓은 면적를 가지는 투과면(28)으로 투과되게 하는 기능을 가지는 것으로서, 투과면(28)에 비춰지는 빛은 제2 전반사면(26)의 디자인 형상에 준하여 비춰지게 되어 미감을 형성하게 되며, 또한 제2 전반사면(26)의 형상은 다양하게 변경할 수 있으므로 그에 따라 자동차 후미등의 다양하게 구사할 수 있도록 한다.
전반사 부재(20)는 사용될 수 있는 투명수지재는 PC(Polycarbonate)나 PMMA(Poly Methyl Methacrylate) 등이 될 수 있다.
전반사 부재(20)의 입사면(22)은 전반사 부재(20)의 하단 후미부에 위치하여 후방의 광원모듈(40)에서 조사되는 빛을 전반사 부재(20)의 매질 내부로 받아들이게 하는 면으로서 광원모듈(40)의 빛이 들어오는 방향에 대해 수직면으로 형성하는 것이 바람직다.
제1 전반사면(24)은 입사면(22)의 전방에는 위치하되 입사면(22)을 통해 수평방향으로 들어오는 빛이 전반사가 이루어질 수 있는 각을 가지는 면이다. 그리하여 입사면(22)을 통해 수평방향으로 들어온 빛은 도 4에 도시된 바와 같이 제1 전반사면(24)에 의해 전반사 부재(20)의 매질 밖으로 투과되어 나가지 못하고 그 방향이 매질 내부로 1차적으로 전반사되어 상방으로 나아가 제2 전반사면(24)으로 향하게 된다.
제2 전반사면(26)은 제1 전반사면에서 전반사되어 오는 빛을 또다시 전반사가 이루어질 수 있는 각을 가지는 면으로서, 매질 내부로 2차 전반사하여 그 빛을 최종적으로 투과면(28)을 통해 투과되게 한다.
본 발명의 일실시 예에 따른 제2 전반사면(26)은 가로로 긴 직사각형 모양이고, 다 수개의 제2 전반사면(26)이 상하로 이격되도록 단차형성한다.
상기와 같이 제2 전반사면(26)들을 상하로 서로 이격되게 형성하면 입사면(22)으로 들어온 광원모듈(40)의 단순한 빛이 전반사를 거처 입사면(22)보다 더 넓은 면적의 투과면(28)에 도 5에서와 같이 띠 모양의 빛이 상하 다단으로 이격되어 투과되어 나가게 된다. 이러한 띠 모양의 빛은 후미등의 미감을 형성하게 된다.
제2 전반사면(26)들이 상방으로 갈수록 단차지게 형성하는 이유는 제1 전반사면에서 1차 전반사되어 진행하는 빛을 모든 제2 전반사면(26)들에 도달하도록 하므로 각 제2 전반사면(26)에서 2차 전반사 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다. 그에 따라 투광면(28)을 통해 상하 다단으로 투과되는 빛의 세기가 일정해져 시야성을 좋게 하면서도 투광면(28) 전체의 미감도 살리게 된다.
제2 전반사면(26)에는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 부식면을 형성한다. 부식면은 제2 전반사면(26) 전체에 아주 미세한 엠보싱처리를 하거나 스크래치를 형성하는 방법으로 구현할 수 있다.
이렇게 형성한 부식면은 제2 전반사면(26)에서 전반사 된 빛이 투과면(28)을 통해 투과되어 나아갈 때 그 빛이 부드럽게 비추도록 하여 뒤따라 오는 운전자의 눈의 피로를 덜어준다.
한편 도 1 내지 도 2를 참고하면 전반사 부재(20)의 후방에는 가림막부재(30)를 결합한다. 가림막부재(30)는 전반사 부재(20)가 투명수재질이기 때문에 전반사 부재(20)의 제2 전반사면(26) 뒤로 보일 수 있는 지저분한 물체들을 가려주는 기능을 한다.
본 발명에서 가림막부재(30)의 전면부 형상을 전반사 부재(20)의 제2 전반사면(26) 형상에 준하도록 하여 제2 전반사면(26)에 맞춤결합되도록 형성하였으나, 전면 형상을 단순히 평면으로 구성하는 등 전반사 부재(20)의 뒷부분을 가려줄 수 있는 형태로 구성하면 된다.
도 2 또는 도 4를 참고하면 전반사 부재(20)의 입사면(22) 후방에는 프로젝션 렌즈(40)가 결합된다.
프로젝션 렌즈(40)는 후면은 평면이고 전면은 볼록렌즈의 형태로서 광원모듈(50)에서 조사되는 빛을 굴절시켜 전방에 위치하는 전반사 부재(20)의 입사면(22)으로 진행하도록 하여 광원모듈(50)의 빛 효율을 높여준다.
프로젝션 렌즈(40)는 광원모듈(50)의 LED램프(52)에 대응하도록 하나씩 따로 분되게 구현할 수도 있으나, 본 발명의 일실시 예에서는 좌우로 긴 하나의 몸체로 형성함으로 결합을 용이하게 하면서도 전반사 부재(20)의 투과면(28)에 나타나는 띠형상의 빛의 세기가 고르게 나타나도록 한다.
광원모듈(50)은 프로젝션 렌즈(40)의 후방에 설치되어 빛을 조사하는 것으로서, 가로로 길게 형성된 지지판(54)에 LED램프(52)들이 설치되어 구성된다.
지지판(54)은 LED램프(52)이 고정될 수 있도록 하는 것으로서 회로기판으로 구현할 수 있다.
도 6 내지 도 7은 전반사 부재(20a)의 다른 실시 예를 보여주는 도면으로서, 전반사 부재(20a)는 상기 일실시 예에 따른 전반사 부재(20)와 대비하여 볼 때 제2 전반사면(26)를 형성함에 있어 가로로 긴 직사각형의 면이 아닌 곡면을 연속적으로 배열되게 한 부분에서 차이가 있다.
이에 따라 투과면(28)에 투과되는 빛은 도 7에 도시된 바와 같이 전반사 부재(20a)의 형상에 준하여 물결무늬로 비춰지게 된다.
이처럼 전반사 부재(20)의 제2 전반사면(26)의 형상을 어떻게 디자인 하느냐에 따라 투과면(28)에 비춰지는 빛이 다르게 보이게 된다.
도 8 내지 도 9는 전반사 부재(20)의 또 다른 실시 예를 보여주는 도면으로서, 상기 본 발명의 일 실시 예에 제시된 전반사 부재(20)의 좌우 길이를 상대적으로 짧게 구성한 전반사 부재(20b)를 방사상으로 다수개 결합한 형태이다.
그리고 후방에 광원모듈(50)을 결합하되, 광원모듈(50)은 도넛형의 지지판(54)을 구비하고 지지판(54)에는 각 전반사 부재(20c)들의 입사면(22)에 대응하는 위치에 LED램프(52)를 결합하며, 또한 LED램프(52) 전방으로는 프로젝션 램프(40)가 결합고정되게 구성한다.
이에 따라 광원모듈(50)의 각 LED램프(52)가 빛을 발하면 그 빛은 각각의 전반사 부재(20)의 투과면(28)으로 투과되어 도 9에서와 같이 상하 다단으로 형성된 짧은 띠 형상의 빛들이 방사상으로 나타나게 된다.
상기와 같이 본 발명의 실시 예들에 따른 전반사를 이용한 후미등(2)은 적은 LED램프(52)의 갯 수를 이용함에 따라 전력소모를 줄일 수 있으면서도, 전반사 부재(20)의 형태를 변경하거나 배열을 다르게 하는 하므로 후미등을 다양하게 디자인할 수 있는 장점이 있다. 그리고 제2 전반사면(26)에 부식면을 형성함으로써 뒤따라오는 운전자에게 눈부심 현상을 줄여주는 장점이 있다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
본 발명은 자동차의 후미등에 이용될 수 있다.
(2)--전반사를 이용한 후미등 (10)--케이스
(20)--전반사 부재 (22)--입사면
(24)--제1 전반사면 (26)--제2 전반사면
(28)--투과면 (30)--가림막부재
(40)--프로젝션 렌즈 (50)--광원모듈
(52)--LED램프 (52)--지지판

Claims (4)

  1. 케이스 내부에 전반사 부재(20)와 그 후방에 전반사 부재(20)로 빛을 조사하는 LED램프를 갖는 광원모듈(50)을 구비하고, 전반사 부재(20)의 입사면(22)과 광원모듈(50) 사이에는 프로젝션 렌즈(40)를 구성하며, 전반사 부재(20)는 입사면(22)으로 들어온 광원모듈(50)의 빛을 매질 내부로 1차 전반사하는 제1 전반사면(24)과 제1 전반사면에서 전반사되어 진행하는 빛을 매질 내부로 2차 전반사하여 투과면(28)을 통해 전방으로 투과되게 하는 부식면이 형성된 제2 전반사면(26)을 상하로 이격되게 단차형성하여 투과면(28)으로 투과되는 빛이 다단으로 보일 수 있도록 함을 특징으로 하는 자동차용 후미등.
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