KR101933806B1 - 3차원 배광을 갖는 리어램프 - Google Patents

3차원 배광을 갖는 리어램프 Download PDF

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Abstract

본 발명은 입사된 빛의 일부는 투과하고 나머지는 반사하는 투광부와, 상기 투광부에서 반사된 빛을 상기 투광부로 재반사하는 리플렉터를 이용하여 깊이감을 갖도록 배광을 형성하는 3차원 배광을 갖는 리어램프를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 빛을 출력하는 광원부; 상기 광원부에서 출력되어 입사된 빛을 평행광으로 변환하여 출력하는 렌즈부; 상기 렌즈부에서 입사되는 빛의 일부와, 리플렉터에서 입사되는 빛의 일부는 투과하고, 나머지는 상기 리플렉터로 반사하는 투광부; 및 상기 투광부에서 반사된 빛을 상기 투광부로 재반사하는 리플렉터를 포함한다. 따라서, 본 발명은 입사된 빛의 일부는 투과하고 나머지는 반사하는 투광부와, 상기 투광부에서 반사된 빛을 상기 투광부로 재반사하는 리플렉터를 이용하여 깊이감을 갖는 3차원 배광을 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

3차원 배광을 갖는 리어램프 {REAR LAMP WITH 3 DIMENSIONAL LIGHT DISTRIBUTION}
본 발명은 3차원 배광을 갖는 리어램프에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 입사된 빛의 일부는 투과하고 나머지는 반사하는 투광부와, 상기 투광부에서 반사된 빛을 상기 투광부로 재반사하는 리플렉터를 이용하여 깊이감을 갖도록 배광을 형성하는 3차원 배광을 갖는 리어램프에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 전방 및 후방에 각종 조명장치가 장착되어 차량 안전 및 운전의 편의를 제공하고 있는데, 이러한 조명장치로는 전조등, 후미등, 방향 지시등과 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 조명장치는 최근에 차량의 디자인 중시 경향에 따라 최소한의 법규를 준수하는 범위 내에서 다양한 형태의 조명장치가 개발되고 있는데, 특히 빛을 발광하는 광원이 직접 노출되지 않고 간접적인 조명 효과가 발휘될 수 있도록 하는 라이트 가이드 장치가 최근 차량에는 활발히 장착되고 있는 추세이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 차량용 리어램프는 리플렉터(26)가 전면에 장착되는 하우징(28)과, 상기 리플렉터(26)의 전면 중앙부에 장착되는 벌브(24)와, 상기 벌브(24)의 전방으로 이격 배치되어 열을 차단하는 실드(32)와, 상기 하우징(28)의 테두리부에 결합되는 렌즈(30)로 이루어진다.
이러한, 종래의 리어램프는 광원인 벌브(24)로부터 발광되는 빛이 리플렉터(26)에서 반사되면, 반사된 빛은 실드(32)와 렌즈(30)를 거쳐 차량 후방으로 조사되는 것이다.
그러나 종래의 리어램프는 단순하게 벌브(24)와 리플렉터(26)를 이용해 발광과 반사가 되기 때문에 디자인이 획일화될 수밖에 없었으며, 또한 발광효과를 높이기 위해 벌브(24)의 장착 개수를 늘이게 되면 원가와 중량이 증가하게 되어 상품성을 저하시키게 되는 문제점이 있었다.
한국 공개특허공보 공개번호 제10-2007-0062167호(발명의 명칭: 차량의 리어 콤비네이션 램프)에는 차량의 리어 콤비네이션 램프는 다수개의 LED를 사용하여 리어 콤비네이션 램프를 구현하는 구성이 개시되어 있다.
그러나 이러한 LED를 사용한 리어 콤비네이션 램프는 과도하게 많은 수의 LED가 필요로 하게 되는 문제점이 있으며, 다양한 색, 형태의 등화를 구현하기 위해서는 그에 맞는 다수개의 LED를 준비해야 하였고, 배광패턴의 구현에 있어서도 2D 패턴으로 한정되는 등의 문제점이 있다.
한국 공개특허공보 공개번호 제10-2007-0062167호(발명의 명칭: 차량의 리어 콤비네이션 램프)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 입사된 빛의 일부는 투과하고 나머지는 반사하는 투광부와, 상기 투광부에서 반사된 빛을 상기 투광부로 재반사하는 리플렉터를 이용하여 깊이감을 갖도록 배광을 형성하는 3차원 배광을 갖는 리어램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 리어램프로서, 빛을 출력하는 광원부; 상기 광원부에서 출력되어 입사된 빛을 평행광으로 변환하여 출력하는 렌즈부; 상기 렌즈부에서 입사되는 빛의 일부와, 리플렉터에서 입사되는 빛의 일부는 투과하고, 나머지는 상기 리플렉터로 반사하는 투광부; 및 상기 투광부에서 반사된 빛을 상기 투광부로 재반사하는 리플렉터를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 리어램프는 렌즈부에서 입사되는 빛을 일정 배광 패턴으로 출력하는 마이크로 렌즈 어레이를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 렌즈부는 광원부에서 출력된 빛이 입사하는 입사부와, 상기 입사부로 입사된 빛을 상기 투광부로 출사하는 출사부를 구비한 콜리메이터 렌즈인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 렌즈부는 상기 입사부로 입사된 빛을 상기 마이크로 렌즈 어레이로 출사하는 보조 출사부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 렌즈부는 상기 출사부에서 출사되는 빛을 산란시켜 상기 투광부에 입사되도록 하는 확산부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 렌즈부는 상기 입사부에 입사된 빛을 산란시켜 출사부 및 보조 출사부로 이동되도록 하는 보조 확산부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 투광부는 빔 스플리터인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 리플렉터는 리플렉터 반사면이 임의의 곡률을 갖는 구면 또는 비구면으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 리플렉터 반사면은 가로방향의 곡률과 세로방향의 곡률이 서로 다른 볼록 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 입사된 빛의 일부는 투과하고 나머지는 반사하는 투광부와, 상기 투광부에서 반사된 빛을 상기 투광부로 재반사하는 리플렉터를 이용하여 깊이감을 갖는 3차원 배광을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 차량용 리어램프 구조를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 3차원 배광을 갖는 리어램프를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 3차원 배광을 갖는 리어램프의 동작과정을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 3차원 배광을 갖는 리어램프의 구성을 나타낸 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 3차원 배광을 갖는 리어램프의 배광 분포를 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 3차원 배광을 갖는 리어램프의 발광상태를 촬영한 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 3차원 배광을 갖는 리어램프의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 표현은 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, "‥부", "‥기", "‥모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합으로 구분될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 3차원 배광을 갖는 리어램프를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 3차원 배광을 갖는 리어램프의 동작과정을 설명하기 위한 예시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 3차원 배광을 갖는 리어램프의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 3차원 배광을 갖는 리어램프의 배광 분포를 나타낸 예시도이다.
도 2 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 리어램프(100)는 일정 형상의 하우징(101)과, 광원부(110)와, 렌즈부(120)와, 투광부(130)와, 리플렉터(140)와, 마이크로 렌즈 어레이(150)를 포함하여 구성된다.
상기 광원부(110)는 일정 파장범위의 빛을 출력하는 구성으로서, LED로 이루어지고, 하우징(101)의 둘레를 따라 일정 간격으로 배치된다.
상기 렌즈부(120)는 광원부(110)에서 출력되어 입사된 빛을 평행광으로 변환하여 출력하는 구성으로서, PMMA, PC 등의 재질로 이루어지며, 광원부(110)에서 출력된 빛이 입사하는 입사부(121)와, 상기 입사부(121)로 입사된 빛을 평행광으로 변환하여 투광부(130)로 출사하는 출사부(122)를 포함하여 구성되고, 바람직하게는 전반사 렌즈 또는 콜리메이터 렌즈로 이루어진다.
즉 상기 출사부(122)는 3차원의 깊이감을 갖는 입체 배광 패턴을 형성하기 위해 빛(C1)이 투광부(130)와 리플렉터(140)로 이동할 수 있도록 이동경로를 형성한다.
또한, 상기 렌즈부(120)는 입사부(121)로 입사된 빛을 출사부(122)와 다른 평행광을 형성한 빛(C2)을 출력하는 보조 출사부(123)를 더 포함하여 구성된다.
즉 상기 보조 출사부(123)는 입사부(121)를 통해 입사된 빛 중에서 일부의 빛은 리어램프(100)에서 출력된 후 직진 배광이 형성될 수 있도록 하고, 상기 보조 출사부(123)에서 출사된 빛은 후술하는 마이크로 렌즈 어레이(150)로 입사된다.
또한, 상기 렌즈부(120)는 상기 출사부(122)의 출사면에 설치되어 상기 출사부(122)에서 출사되는 빛을 산란시켜 상기 투광부(130)에 입사되도록 하는 확산부(124)를 더 포함하여 구성된다.
즉 상기 확산부(124)는 출사부(122)에서 출력되는 평행광을 난반사를 통해 산란되도록 함으로써, 균일한 발광이 이루어질 수 있도록 한다.
상기 확산부(124)가 없는 경우, 광원부(110)에 출력된 빛이 그대로 투광부(130)에 입사하게 되어 광원의 모양이 그대로 노출되어 균일한 발광이 이루어지지 못한다.
또한, 상기 렌즈부(120)는 입사부(121)에 입사된 빛을 출사부(122) 및 보조 출사부(123) 방향으로 산란시켜 이동되도록 하는 보조 확산부(125)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 투광부(130)는 렌즈부(120)를 통과한 빛의 이동경로상에 설치되며, 렌즈부(120)에서 입사되는 빛의 일부와, 리플렉터(140)에서 입사되는 빛의 일부는 투과하고, 나머지는 상기 리플렉터(140)로 반사하는 구성으로서, 바람직하게는 빔 스플리터로 이루어진다.
즉 상기 투광부(130)는 입사되는 빛의 일부는 투과시키고, 나머지 빛은 반사하는 구성으로서, 예를 들면, 투과 70%, 반사 30% 또는 투과 50%, 반사 50% 등을 수행한다.
상기 리플렉터(140)는 투광부(130)에서 반사된 빛이 이동하는 경로상에 설치되며, 상기 투광부(130)에서 반사된 빛을 재반사하여 상기 투광부(130)로 입사되도록 한다.
또한, 상기 리플렉터(140)는 리플렉터 반사면(141)이 임의의 곡률을 갖는 구면 또는 비구면으로 이루어지고, 상기 리플렉터 반사면(141)은 가로방향의 곡률과 세로방향의 곡률이 서로 다른 볼록 형상으로 이루어지도록 한다.
즉 상기 리플렉터 반사면(141)의 볼록 형상은 투광부(130)와 이루는 각도를 서로 다르게 형성될 수 있도록 하여 상기 투광부(130)에서 반사되어 재반사되는 빛의 이미지가 다수개의 이미지로(I1, I2, I3, I4, I5) 형성될 수 있도록 한다.
또한, 상기 리플렉터 반사면(141)의 볼록 형상은 투광부(130)와 이루는 각도를 서로 다르게 형성함으로써, 상기 투광부(130)를 투과하는 빛 이미지(I1, I2, I3, I4, I5)의 선폭(두께)가 다르게 형성될 수 있도록 조절할 수 있다.
이러한 선폭이 다르게 형성된 다수의 이미지는 입체 패턴의 이미지(IR)를 형성하여 3차원의 깊이감을 갖는 이미지를 제공할 수 있게 된다.
상기 마이크로 렌즈 어레이(150)는 렌즈부(120)의 보조 출사부(123)에서 출력되어 입사되는 빛을 일정 배광 패턴 즉 직진 패턴의 이미지(IS)로 출력되도록 한다.
다음은 본 발명에 따른 리어램프의 동작과정을 설명한다.
광원부(110)에서 출력된 빛은 입사부(121)를 통해 렌즈부(120)로 입사되어 전반사를 통해 평행광으로 변환되고, 상기 평행광은 출사부(122)와 보조 출사부(123)를 통해 각각 출력된다.
또한, 상기 입사부(121)를 통해 입사된 빛은 보조 확산부(125)에서 더욱 많은 전반사가 발생될 수 있도록 한다.
상기 출사부(122)를 통해 출력되는 빛은 확산부(124)에서 산란되어 투광부(130)로 입사되고, 상기 투광부(130)로 입사되는 빛의 일부는 투과하여 발광되고, 나머지 빛은 리플렉터(140)로 반사된다.
상기 리플렉터(140)로 반사된 빛은 다시 투광부(130)로 입사되고, 이때 리플렉터(140)의 반사면(141)에 형성된 곡률에 의해 발생되는 투광부(130)와 리플렉터(140) 사이의 각도를 통해 다수의 이미지(I1, I2, I3, I4, I5)가 형성되어 된다.
또한, 상기 보조 출사부(123)를 통해 출력되는 빛은 마이크로 렌즈 어레이(150)로 입사되어 직진 배광(C2)을 형성함으로써, 리어램프(100)의 테두리를 이루는 배광이 형성될 수 있도록 한다.
따라서 리어램프의 둘레를 따라 설치한 예를 들면, 1열의 광원부 배열을 이용하여 입체 패턴의 이미지(IR)와, 직진 패턴의 이미지(IS)를 통해 3차원의 깊이감을 갖는 효과를 제공할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 도면번호는 설명의 명료성과 편의를 위해 기재한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100 : 광원 모듈
101 : 하우징
110 : 광원부
120 : 렌즈부
121 : 입사부
122 : 출사부
123 : 보조 출사부
124 : 확산부
125 : 보조 확산부
130 : 투광부
140 : 리플렉터
141 : 리플렉터 반사면
150 : 마이크로 렌즈 어레이

Claims (9)

  1. 빛을 출력하는 광원부(110);
    상기 광원부(110)에서 출력되어 입사된 빛을 평행광으로 출력하는 렌즈부(120);
    상기 렌즈부(120)에서 출력되는 빛과, 리플렉터(140)에서 반사되는 빛의 일부는 투과하고, 나머지는 상기 리플렉터(140)로 반사하는 투광부(130);
    상기 투광부(130)에서 반사된 빛을 상기 투광부(130)로 재반사하는 리플렉터(140); 및
    상기 렌즈부(120)에서 출력되는 빛의 일부를 일정 배광 패턴으로 출력하는 마이크로 렌즈 어레이(150)를 포함하고,
    상기 렌즈부(120)는 광원부(110)에서 출력된 빛이 입사하는 입사부(121)와, 상기 입사부(121)로 입사된 빛을 상기 투광부(130)로 출사하는 출사부(122)와, 상기 입사부(121)로 입사된 빛의 일부를 상기 마이크로 렌즈 어레이(150)로 출사하는 보조 출사부(123)를 구비한 콜리메이터 렌즈인 것을 특징으로 하는 3차원 배광을 갖는 리어램프.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 렌즈부(120)는 상기 출사부(122)에서 출사되는 빛을 산란시켜 상기 투광부(130)에 입사되도록 하는 확산부(124)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 배광을 갖는 리어램프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 렌즈부(120)는 상기 입사부(121)에 입사된 빛을 산란시켜 출사부(122) 및 보조 출사부(123)로 이동되도록 하는 보조 확산부(125)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 배광을 갖는 리어램프.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 투광부(130)는 빔 스플리터인 것을 특징으로 하는 3차원 배광을 갖는 리어램프.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 리플렉터(140)는 리플렉터 반사면(141)이 임의의 곡률을 갖는 구면 또는 비구면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 3차원 배광을 갖는 리어램프.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 리플렉터 반사면(141)은 가로방향의 곡률과 세로방향의 곡률이 서로 다른 볼록 형상인 것을 특징으로 하는 3차원 배광을 갖는 리어램프.
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