KR101461550B1 - 차량용 램프 - Google Patents

Abstract

차량용 램프가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프는, 차량의 길이방향으로 연장되는 광축 상에 배치되는 렌즈; 상기 렌즈의 초점 후방에 배치되는 광원; 상기 광원의 광을 전방으로 반사시키는 리플렉터; 및 상기 리플렉터에서 반사된 광의 일부를 차단하여 컷오프 라인을 형성하는 실드를 포함하되, 상기 실드의 상면 중 일부 영역은 반사면이 형성되고, 나머지 영역은 상기 반사면보다 반사율이 낮은 표면처리영역이 형성된다.

Description

차량용 램프{Lamp for vehicles}

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량용 램프 중 실드의 일부를 표면 처리 또는 커팅 처리하여 색수차를 없애기 위한 것이다.

일반적으로, 차량은 야간 주행을 할 때에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이 하게 확인할 수 있도록 조명 기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한 차량용 램프를 구비하고 있다.

예를 들어, 전방에 빛을 조사하여 운전자의 시야를 확보토록 하는 전조등, 브레이크를 밟을 때 점등되는 브레이크등, 우회전 또는 좌회전 시 사용되는 방향지시등과 같이 램프를 이용하여 직접 발광하는 방식으로 작동하는 장치가 있으며, 이외에도 차량의 전방 및 후방에는 자기 차량이 외부에서 용이하게 인식될 수 있도록 빛을 반사시키는 방식으로 기능을 수행하는 반사기 등이 장착되고 있다.

이러한 차량용 램프는 일반적으로 할로겐 램프 또는 고전압 방출(High intensity discharge, HID) 등과 같은 광원을 주로 사용하여 왔다.

최근에 이르러 광원으로서 발광 다이오드(Light emitting diode, LED)가 사용되고 있는데, 발광 다이오드는 색 온도가 약 5500K로 태양광에 가까워 사람의 눈에 피로를 가장 적게 해주고, 사이즈를 최소화 함으로서 램프의 디자인 자유도를 높여줄 뿐만 아니라 반영구적인 수명으로 인해 경제성도 갖추고 있다.

이와 같이 발광 다이오드가 도입됨에 따라 종래 램프 구성의 복잡성 및 가공 단계의 증가를 극복하려는 시도가 이루어지고 있으며, 발광 다이오드 자체의 특성으로 인한 램프의 수명 연장과 더불어 작은 크기로 인한 램프의 공간상 다양성을 제고하는 추세이다.

지금까지 이러한 발광 다이오드를 광원으로 하는 차량용 램프, 더 상세하게는 로우빔 조명시 요구되는 적절한 광량으로 컷오프(cut-off) 경계 영역을 조명하기 위한 개선된 구조에 대한 많은 연구들이 시도되어 왔다. 그러나, 기존의 차량용 램프구조는 다른 지점들의 초점으로 광의 다른 색채들을 옮기려는 경향이 있는 소위 색수차 또는 바람직하지 않은 채색 효과를 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 차량용 램프 구성의 복잡성 및 비용을 감소시키는 한편, 색수차 또는 바람직하지 않는 채색 효과에 대한 개선이 요구되고 있다.

한국공개특허 2005-0103391호

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 색수차 또는 바람직하지 않은 채색 효과를 개선 하기 위해, 실드의 일부 영역을 표면 처리 또는 커팅 처리하여 차량용 램프의 공간이나 부품 수, 비용을 절감시키는 차량용 램프를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프는, 차량의 길이방향으로 연장되는 광축 상에 배치되는 렌즈; 상기 렌즈의 초점 후방에 배치되는 광원; 상기 광원의 광을 전방으로 반사시키는 리플렉터; 및 상기 리플렉터에서 반사된 광의 일부를 차단하여 컷오프 라인을 형성하는 실드를 포함하되, 상기 실드의 상면 중 일부 영역은 반사면이 형성되고, 나머지 영역은 상기 반사면보다 반사율이 낮은 표면처리영역이 형성된다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 차량용 램프에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

본 발명에 따르면, 배광 패턴의 색수차를 개선하기 위해 실드의 일부 영역을 표면 처리 또는 커팅 처리하므로, 별도의 렌즈를 사용하는 종래의 차량용 램프의 실드에 따른 공간의 제약, 부품 및 비용의 증가 문제를 해결 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 사시도이다.
도 2는 종래 차량용 램프의 광 경로를 도시하는 평면도이다.
도 3은 종래 차량용 램프의 배광 패턴을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 실드구조의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 실드구조의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 광 경로를 도시하는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 광 경로를 도시하는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 배광 패턴을 보여주는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

또한, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계 및/또는 동작 이외에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 차량의 길이방향으로 연장되는 광축 상에 배치되는 렌즈(10), 렌즈(10)의 초점 후방에 배치되는 광원(20), 광원(20)의 광을 전방으로 반사시키는 리플렉터(30) 및 리플렉터(30)에서 반사된 광의 일부를 차단하여 컷오프 라인을 형성하는 실드(100)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서는 광원(20) 및 리플렉터(30)가 광축(C)을 기준으로 상측에 배치되어 로우 빔 패턴의 광 조사 용도로 사용되는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 광원(20) 및 리플렉터(30)로 이루어진 하나의 램프 모듈이 사용된 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 빔 패턴 용도에 따라 사용되는 램프 모듈의 구성 및 램프 모듈의 갯수는 추가 또는 삭제될 수 있다.

차량용 램프(1)는 상측 방향으로 광을 방출하는 광원(20), 광원(20)으로부터 조사된 광을 반사시켜 렌즈(10)의 하부로 진행하도록 하는 리플렉터(30)를 포함할 수 있다. 이 경우, 광원(20)은 실드(100)의 상면에 배치된 플레이트(15) 위에 설치되어 상측 방향으로 광을 방출할 수 있다.

리플렉터(30)는 광원(20)의 상측에 배치되어 광원(20)으로부터 조사되는 광을 반사시킬 수 있도록 일면이 개방되는 타원 곡면이나 자유 곡면형상을 가질 수 있으며, 상기 리플렉터(30)의 제1 초점에 광원(20)이 배치될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서 리플렉터(30)가 광원의 상측에 배치된다는 것은 리플렉터(30) 전체가 광원(20)의 상측에 배치되는 것뿐만 아니라, 리플렉터(30) 중 일부가 광원(20)의 상측에 배치되는 경우도 포함될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 광원(20)으로부터 조사된 광이 리플렉터(30)에서 반사되어 렌즈(10)의 전방으로 투과한다. 이 때, 광원(20)의 위치는 고정되어 있어 광이 투과되는 방향은 일정하지만, 설계 의도에 따라 광의 상하 또는 좌우로의 조사 방향을 조절하기 위해 에이밍 스크류(미도시 됨)에 의해 차량용 램프 전체가 소정 각도로 기울어지도록 배치될 수도 있다.

실드(100)는 광원의 전방에 배치되며, 광원(20)으로부터 조사된 광의 일부를 차단하여 소정의 배광 패턴(52)을 형성할 수 있으며, 이러한 실드(100)는 일단에 반원형의 홈이 형성되는 플레이트 형태로 이루어질 수 있으나, 홈의 형태는 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 실드(100)의 상면은 리플렉터(30)에서 반사된 광의 적어도 일부를 반사시킬수 있는 재질로 구성될 수 있다.

더불어 본 발명의 실시예는 로우빔 패턴을 형성하는 것을 예를 들어 설명하였지만, 이에 한정되지 않음은 당업자에게 자명할 것이다.

도 2는 종래 차량용 램프의 광 경로를 도시하는 평면도이고, 도 3은 종래 차량용 램프의 배광 패턴을 보여주는 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 종래 차량용 램프의 광 경로에 따르면, 광원(20)에서 조사된 광이 리플렉터(30)에서 반사되고, 실드(100)는 리플렉터(30)에서 반사된 광의 일부를 차단하며, 차단되지 않은 광은 렌즈(10)를 통과하여 스크린(50)에 배광 패턴(52)을 형성한다. 그런데, 실드(100)가 리플렉터(30)에서 반사된 광을 단순히 차단할 수도 있으나, 이 경우에는 광 효율이 감소되기 때문에, 실드(100)의 알루미늄 증착 등을 통해 상면에 반사면을 형성하는 방식이 많이 사용된다.

이 때, 실드(100)의 양측단부의 전단 영역에서 반사된 광이 렌즈(10)를 통과하는 경우, 도 3에 도시된 것과 같이 스크린(50)에 형성되는 배광 패턴(52)에는 색수차로 인하여 적색에 가까운 색역(56a, 56b)이 나타난다. 이러한 불필요한 색역(56a, 56b)은 주로 배광 패턴(52)의 컷오프 라인 양단부 상측에 주로 발생된다.

일반적으로 리플렉터(30)에서 반사된 광의 대부분은 실드(100) 홈의 중앙부분의 초점을 지나지만, 리플렉터(30)를 설계상 완전한 타원체 형상으로 만들기 힘들기 때문에 실드(100)에서 초점이 아닌 영역에도 광이 도달한다.

이 경우, 초점이 아닌 영역에 도달하는 광은 렌즈(10)를 지나는 경우 스크린(50)의 배광 패턴(52)에 색수차 또는 바람직하지 않은 채색 결과를 발생시킨다.

여기서 색수차란, 유리 등 투명물질의 굴절률은 빛의 파장이 길어짐에 따라 차차 작아지므로, 렌즈를 통해 물체의 상을 맺게 하면 빛의 파장에 따라 상의 위치나 배율이 달라지게 되어 나타나는 현상이다. 색수차를 가진 렌즈를 통해 백색광을 보면 빨강에 가까운 긴 파장의 빛일수록 초점이 렌즈보다 먼 곳에, 보라에 가까운 짧은 파장의 빛일수록 렌즈와 가까운 곳에 초점이 맺히므로 선명도가 떨어진다.

일반적으로 단일렌즈는 모두 색수차가 있으므로, 차량용 램프의 렌즈의 경우 단일렌즈를 결합하거나 렌즈의 설계에 따라 색수차를 감소 시킬 수 있다.

종래 차량용 램프의 경우, 렌즈(10)의 설계에 따라 색수차를 감소시킨 경우에도, 실드(100)의 상기 초점이 아닌 영역, 특히 실드(100)의 양측단부의 전단영역에 도달하여 반사되는 광에 의해 긴 파장의 빨강에 가까운 빛이 배광 패턴(52)에 적색에 가가운 색역(56a, 56b)을 만든다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 실드구조의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 실드구조의 평면도이다.

또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 광 경로를 도시하는 평면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 광 경로를 도시하는 평면도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 배광 패턴을 보여주는 도면이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프의 실드(100) 상면 중 일부 영역은 반사면이 형성되고, 나머지 영역은 상기 반사면보다 반사율이 낮은 표면처리영역이 형성된다.

따라서, 실드(100) 상면 중 일부 영역은 반사면이 형성되어 광의 효율을 높이고, 나머지 영역은 상기 반사면보다 반사율이 낮은 표면처리영역을 형성하여 색수차를 감소 시킬 수 있다.

또한 실드(100)는, 렌즈(10)와 광원(20) 사이에 배치되는 수평면 형상일 수 있고, 만곡면(115)과 만곡면(115)의 양측에 배치되는 비곡면(120)을 구비한 전단부를 포함할 수 있다.

여기서 만곡면이란, 활 모양으로 굽은 곡면을 말하며, 본 발명에서는 스크린(50) 상 배광 패턴(52)에 컷오프 라인(54)을 형성하기 위해 렌즈 반대측으로 굽은 모양을 의미할 수 있다.

표면처리영역은 상기 전단부에 형성될 수 있고, 특히 상기 전단부의 비곡면(120)에 형성되어 로우빔 배광 패턴(52)의 컷오프 라인(54) 양단부 상측의 색수차(56a, 56b)를 제거할 수 있다. 이는, 광 경로의 초점이 아닌 영역 중 특히 실드(100) 중 상기 전단부의 비곡면(120)에 도달하는 광이 렌즈(10)를 지나는 경우 스크린(50)의 배광 패턴(52)에 색수차 또는 바람직하지 않은 채색 결과를 발생시키기 때문이다.

또한, 상기 표면처리영역은 부식 처리 또는 테이핑 처리될 수 있다. 즉, 부식 처리를 통해 표면을 거칠게 하여 반사율을 낮게 하거나, 반사율이 낮은 물질로 비곡면(120)을 테이핑 처리하여 반사율을 낮게 만들 수 있다. 다만, 상기 표면 처리는 비곡면(120)의 반사율을 낮추기 위한 것이면 부식 처리 또는 테이핑 처리에 한정되지 않음은 당업자에게 자명 할 것이다.

도 5 및 도 7을 참조하면, 실드(100)의 상기 표면처리영역은 일부 또는 전체가 절삭될 수 있다. 커팅 처리로 인해 상기 비곡면(120) 안쪽이 곡면(130)으로 절삭 될 수 있고, 비곡면(120) 안쪽 곡면(130)에는 2개의 변곡점(140)이 형성될 수 있어, 리플렉터(30)에서 반사되어 상기 비곡면(120)으로 도달하는 광을 반사하지 않는다.

여기에서 변곡점이란, 곡선이 위로 볼록인 상태에서 오목인 상태로 또는 위로 오목인 상태에서 볼록인 상태로 변하는 점이며, 실드(100)에 변곡점(140)이 형성되는 위치는 배광 패턴(52)의 색수차를 최소화 시킬 수 있는 모든 위치를 포함한다.

또한, 실드(100)는 배광 패턴(52)에 컷오프 라인(54)을 형성하기 위한 만곡면(115)과 만곡면(115)의 좌우에 형성된 비곡면(120)들을 포함한다. 이 때, 만곡면 안쪽이 커팅 처리된 곡면 형상(130)이 만곡면(115)과 연결된다

이경우, 실드의 일부 영역을 컷팅하여, 배광 패턴(52)에 색수차를 만드는 광이 실드(100)에서 반사되지 않으므로, 도 3에 도시된바와 같은 배광 패턴상의 적색에 가까운 색역(56a, 56b)을 제거 할 수 있다.

따라서, 도 4 및 도 6에 따른 본 발명의 일 실시예에서의 표면 처리하는 영역보다, 적은 영역에 대해 커팅 처리를 하면서도 색수차를 개선 할 수 있다.

따라서, 도 1 및 도 4 내지 도 7에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프(1)는, 배광 패턴(52)에 색수차 또는 바람직하지 않은 채색, 즉 적색에 가까운 색역(56a, 56b)을 형성하는 광을 실드(100)에서 반사하지 않거나 반사율이 적게 만들어, 별도의 렌즈 등의 구성 없이, 도 8에 도시된 바와 같이 색수차 또는 바람직하지 않은 채색을 제거 할 수 있다.

또한, 차량용 램프의 렌즈(10)는, 다른 렌즈들에 비해 색수차 또는 바람직하지 않은 채색을 더 형성하는 플라스틱 렌즈만을 기술 하였지만, 플라스틱 렌즈에 한정되지 않고 유리 렌즈등의 차량용 램프에서 사용되는 모든 렌즈가 포함됨은 당업자에게 자명하다.

그리고 본 발명의 실시예에서 광원은 발광 다이오드(Light Emitting Diode)뿐만 아니라, 광을 조사할 수 있는 벌브(bulb)등 모든 광원이 포함될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 렌즈
20: 광원
30: 리플렉터
50: 스크린
100: 실드

Claims (10)

1. 차량의 길이방향으로 연장되는 광축 상에 배치되는 렌즈;
   상기 렌즈의 초점 후방에 배치되는 광원;
   상기 광원의 광을 전방으로 반사시키는 리플렉터; 및
   상기 리플렉터에서 반사된 광의 일부를 차단하여 컷오프 라인을 형성하는 실드를 포함하되,
   상기 실드의 상면 중 일부 영역은 반사면이 형성되고, 나머지 영역은 상기 반사면보다 반사율이 낮은 표면처리영역이 형성되며,
   상기 표면처리영역은 상기 실드의 상면 양측에 형성되는, 차량용 램프.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 실드는, 상기 렌즈와 상기 광원 사이에 배치되는 수평면 형상인 차량용 램프.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 실드는, 만곡면과 상기 만곡면의 양측에 배치되는 비곡면을 구비한 전단부를 포함하는 차량용 램프.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 표면처리영역은 상기 전단부에 형성되는 차량용 램프.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 표면처리영역은 상기 전단부의 비곡면에 형성되는 차량용 램프.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 표면처리영역은, 로우빔 배광 패턴의 컷오프 라인 양단부 상측의 색수차를 제거하는 차량용 램프.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 표면처리영역은 부식 처리된 차량용 램프.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 표면처리영역은 테이핑 처리된 차량용 램프.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 표면처리영역은 일부 또는 전체가 절삭된 차량용 램프.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈는 플라스틱 렌즈인 차량용 램프.

Images