KR101986003B1

KR101986003B1 - 차량용 헤드램프

Info

Publication number: KR101986003B1
Application number: KR1020170041504A
Authority: KR
Inventors: 박광우; 주재영; 김다애
Original assignee: 한국광기술원
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2019-06-04
Also published as: KR20180111084A

Abstract

본 발명은 조립과 정렬이 용이하고, 다양한 배광패턴을 제공할 수 있는 차량용 헤드램프를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 발명은 개별 점등제어가 가능한 복수의 LED 칩이 어레이 된 광원부와, 상기 LED 칩에서 발광된 빛을 집광하여 임의의 배광을 형성하며 투과되도록 출력하는 집광 렌즈를 구비한 복수의 광원모듈을 포함하고, 상기 복수의 광원모듈은 중심축을 기준으로 서로 다른 방향으로 빛을 조사하도록 배치한 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 조립과 정렬이 용이하고, 다양한 배광패턴을 제공할 수 있고, 저비용, 저전력, 저광도의 LED를 사용하여 고출력의 헤드램프를 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

차량용 헤드램프{HEAD LAMP FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 헤드램프에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 조립과 정렬이 용이하고, 다양한 배광패턴을 제공할 수 있는 차량용 헤드램프에 관한 것이다.

일반적으로, 차량은 야간 주행을 할 때에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 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, 전조등 및 안개등 등은 조명 기능을 목적으로 하며, 방향 지시등, 미등, 제동등, 사이드 마커(Side Marker) 등은 신호 기능을 목적으로 한 것이다.

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 색온도가 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.

발광 다이오드를 도입함으로써 종래의 복잡한 램프 구성 및 가공 단계의 증가를 극복하려는 시도가 이루어지고 있으며, 발광 다이오드 자체의 특성으로 인한 램프의 수명 연장 및 작은 크기로 인한 램프의 공간상의 문제를 극복할 수 있다.

한편, 다양한 차량용 램프 중 전조등은 다른 램프에 비하여 다양한 빔 패턴이 사용되고 있다. 예를 들어, 전조등은 차량의 주행 상태, 예를 들어 주행 속도, 주행 방향, 노면 상태 및 주위 밝기 등에 따라 최적의 빔 패턴을 가지는 광을 조사하여 운전자의 시야를 충분히 확보하면서도 주변 차량에게 눈부심이 발생되는 것을 방지하게 된다.

또한, 발광 다이오드가 사용되는 경우에는 각각의 빔 패턴의 광을 조사하면서도 충분한 광량을 확보하기 위하여 하나 이상의 발광 다이오드를 사용하게 된다.

그러나 서로 다른 빔 패턴의 광을 조사하기 위해서는 해당하는 빔 패턴에 대응되는 구성 요소들이 별도로 필요하기 때문에 이로 인한 부품수의 증가와 비용이 증가하고 필요로 하는 공간이 증가하게 된다.

따라서, 서로 다른 빔 패턴의 광을 조사하기 위해 필요로 하는 공간이나 부품수, 비용을 절감시키면서도 다양한 빔 패턴의 광을 조사하고 충분한 광량을 확보할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 차량용 LED 헤드램프의 구조 및 빔 패턴을 나타낸 도면으로서, 차량용 LED 헤드램프는 복수의 LED 소자(11a, 11b, 11c, 11d)를 포함하는 LED 광원(10)과, 차량 전방으로 조사되는 빔을 집광하는 집광렌즈(20)를 포함하여 구성된다.

상기 LED 광원(10)은 독립적으로 구동 가능한 복수의 LED 소자(11a, 11b, 11c, 11d)를 포함하므로, 각각의 LED 소자는 서로 다른 영역의 빔 패턴을 형성한다. 예를 들어, 제1 LED 소자(11a)는 제1 배광영역(30a)을 형성하고, 제2 내지 제4 LED 소자(11b, 11c, 11d)는 각각 제2 내지 제4 배광영역(30b, 30c, 30d)을 형성할 수 있다.

최근에는 개별 LED 소자를 온/오프 제어하여 배광패턴을 제어할 수 있도록 제안되고 있지만, 하나의 렌즈를 이용하여 배광각을 형성하는 경우, 각각의 LED 소자로부터 출사된 광이 명확하게 분리되지 않아서, 개별 LED 소자의 배광영역의 경계부분에서 서로 혼합 및 중첩되어 적절한 배광의 형성과 가변 배광이 제공되지 않는 문제점이 있다.

한국 등록특허공보 등록번호 제10-1307976호(발명의 명칭: 다중 LED 모듈 및 이를 포함하는 차량용 LED 헤드램프)

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 조립과 정렬이 용이하고, 다양한 배광패턴을 제공할 수 있는 차량용 헤드램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 개별 점등제어가 가능한 복수의 LED 칩이 어레이 된 광원부와, 상기 LED 칩에서 발광된 빛을 집광하여 임의의 배광을 형성하며 투과되도록 출력하는 집광 렌즈를 구비한 복수의 광원모듈을 포함한 차량용 헤드램프로서, 상기 차량용 헤드램프는 상기 복수의 광원모듈을 서로 다른 방향으로 빛이 조사되도록 배치하여, -5° ~ 20° 범위의 배광분포를 형성하는 우측용 램프와, -20° ~ 5° 범위의 배광분포를 형성하는 좌측용 램프를 설치하고, 상기 우측용 램프와 좌측용 램프가 형성하는 배광분포의 중심축(C) 부분의 영역에서 중첩을 통해 중심광도가 증가되도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 광원모듈은 제1 방향으로 빛을 조사하는 제1 광원모듈; 상기 제1 광원모듈의 조사방향으로부터 일정 각도 틸팅된 제2 방향으로 빛을 조사하는 제2 광원모듈; 및 상기 제1 광원모듈의 조사방향으로부터 일정 각도 틸팅된 제3 방향으로 빛을 조사하는 제3 광원모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 광원모듈은 제1 광원모듈이 임의의 방향으로 설치되고, 제2 광원모듈이 상기 제1 광원모듈의 중심축을 기준으로 일정 각도로 틸팅되어 설치되며, 제3 광원모듈이 상기 제1 광원모듈의 중심축을 기준으로 상기 제2 광원모듈과 대칭되어 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 광원모듈은 제1 광원모듈이 임의의 방향으로 설치되고, 제2 광원모듈이 상기 제1 광원모듈의 일측에 상기 제1 광원모듈의 중심축을 기준으로 일정 각도로 틸팅되어 설치되며, 제3 광원모듈이 상기 제2 광원모듈의 일측에 상기 제1 광원모듈의 중심축을 기준으로 일정 각도로 틸팅되어 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 광원모듈은 제1 광원모듈과, 제2 광원모듈과, 제3 광원모듈에 집광 렌즈를 투과한 빛을 결상시켜 출력하는 프로젝션 렌즈를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 광원모듈은 제1 광원모듈과, 제2 광원모듈과, 제3 광원모듈에 집광 렌즈를 투과한 빛을 결상시켜 출력하는 프로젝션 렌즈와, 상기 집광 렌즈를 투과한 빛이 일정 각도 굴절된 배광각을 형성하며 결상되도록 출력하는 제1 및 제2 프로젝션 렌즈를 추가 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 상기 광원모듈은 제1 내지 제3 광원모듈이 평행하게 설치되고, 상기 제1 광원모듈은 집광 렌즈를 투과한 빛을 결상시켜 출력하는 프로젝션 렌즈가 설치되며, 상기 제2 광원모듈은 집광 렌즈를 투과한 빛이 상기 제1 광원모듈의 중심축을 기준으로 일정 각도 굴절된 제1 배광각을 형성하며 결상되도록 출력하는 제1 프로젝션 렌즈가 설치되고, 상기 제3 광원모듈은 집광 렌즈를 투과한 빛이 상기 제1 광원모듈의 중심축을 기준으로 일정 각도 굴절된 제2 배광각을 형성하며 결상되도록 출력하는 제2 프로젝션 렌즈가 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 조립과 정렬이 용이하고, 다양한 배광패턴을 제공할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 저비용, 저전력, 저광도의 LED를 사용하여 고출력의 헤드램프를 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1 은 종래기술에 따른 차량용 LED 헤드램프의 구조 및 빔 패턴을 나타낸 블록도.
도 2 는 본 발명에 따른 차량용 헤드램프의 제1 실시예를 나타낸 블록도.
도 3 은 본 발명에 따른 차량용 헤드램프의 배광분포를 나타낸 예시도.
도 4 는 본 발명에 따른 차량용 헤드램프의 제2 실시예를 나타낸 블록도.
도 5 는 본 발명에 따른 차량용 헤드램프의 제2 실시예에서 광원모듈 1개를 점등한 상태의 배광분포를 나타낸 예시도.
도 6 은 도 5에 따른 광원모듈의 LED 칩을 개별 제어한 상태를 나타낸 예시도.
도 7 은 도 5에 따른 광원모듈 3개를 이용해 하이빔 배광을 구현한 상태를 나타낸 예시도.
도 8 은 본 발명에 따른 차량용 헤드램프의 제3 실시예를 나타낸 블록도.
도 9 는 도 6의 제3 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 우측 배광분포를 나타낸 예시도.
도 10 은 도 6의 제3 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 좌측 배광분포를 나타낸 예시도.
도 11 은 도 5의 제3 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 전체적인 배광분포를 나타낸 예시도.
도 12 는 본 발명에 따른 차량용 헤드램프의 제4 실시예를 나타낸 블록도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 헤드램프의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

(제1 실시예)

도 2는 본 발명에 따른 차량용 헤드램프의 제1 실시예를 나타낸 블록도이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 헤드램프(100)는 개별 점등제어가 가능한 복수의 LED 칩이 어레이 된 광원부(111)와, 상기 LED 칩에서 발광된 빛을 집광하여 임의의 배광을 형성하며 투과되도록 출력하는 집광 렌즈(112)를 구비한 제1 광원모듈(110)과 제2 광원모듈(110')과, 제3 광원모듈(110")을 포함하여 구성되고, 상기 제1 광원모듈(110)과 제2 광원모듈(110')과, 제3 광원모듈(110")은 중심축(C)을 기준으로 서로 다른 방향으로 빛을 조사하도록 제1 광원모듈(110)과 제2 광원모듈(110')과, 제3 광원모듈(110")이 배치된 것을 특징으로 한다.

본 실시예에서는 3개의 광원모듈로 이루어진 구성을 실시예로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 광원모듈의 개수는 적절하게 변경될 수 있다.

상기 광원부(111) 독립적인 개별 온/오프 점등제어가 가능한 제1 LED 칩(111a)과, 제2 LED 칩(111b)과, 제3 LED 칩(111c)을 포함하여 구성된다.

도시된 실시예에서는 LED 칩이 3개로 이루어진 구성을 실시예로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, LED 칩의 개수는 적절하게 변경될 수 있다.

또한, 상기 광원부(111)는 개별 LED 소자의 배광영역의 경계부분에서 서로 혼합 및 중첩되지 않고 적절한 배광의 형성과 가변 배광이 제공될 수 있도록 제1 내지 제3 LED 칩(111a, 111b, 111c) 사이의 거리(d1)는 0.2㎜ ~ 6㎜ 범위에서 서로 이격되어 설치된다.

상기 LED 칩 사이의 거리를 0.2㎜ 이하로 설치하면, 발광된 빛의 중첩이 발생하고, 상기 LED 칩 사이의 거리를 6㎜ 이상으로 설치하면, 집광 렌즈(112)의 크기가 증가하게 되는 문제점이 있다.

또한, 이러한 LED 칩 사이의 거리는 일반적으로 차량에 설치되는 LED의 경우 크기가 1*1 ㎜인 LED가 사용되어 광량에 따른 간섭과, 크기로 인한 간섭을 방지할 수 있도록 배치되고, 1*1 ㎜인 LED인 경우 바람직하게는 3㎜ 이격되어 설치된다.

상기 집광 렌즈(112)는 3개의 LED 칩(111a, 111b, 111c)으로부터 발광된 빛을 집광하여 임의의 배광패턴을 형성하며 출력되도록 하는 구성으로서, 상기 집광 렌즈(112)는 3개의 LED 칩(111a, 111b, 111c)이 모두 온 되면 수직각이 ±2°이고, 수평각이 ±5°인 배광패턴이 형성되도록 한다.

또한, 제1 실시예에 따른 상기 광원모듈은 제1 방향으로 빛을 조사하는 제1 광원모듈(110)과, 상기 제1 광원모듈(110)의 조사방향으로부터 일정 각도 틸팅된 제2 방향으로 빛을 조사하는 제2 광원모듈(110')과, 상기 제1 광원모듈(110)의 조사방향으로부터 일정 각도 틸팅된 제3 방향으로 빛을 조사하는 제3 광원모듈(110")을 포함하여 구성된다.

즉 상기 광원모듈은 예를 들면, 제1 광원모듈(110)이 전측방향(예를 들면, 0°)으로 빛을 조사할 수 있도록 설치되고, 제2 광원모듈(110')이 상기 제1 광원모듈(110)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도(θ1, 예를 들면, -4.2°)로 틸팅되어 설치되며, 제3 광원모듈(110")이 상기 제1 광원모듈(110)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도(θ2, 예를 들면, 4.2°)로 틸팅되어 상기 제2 광원모듈(110')과 대칭되어 설치된다.

이러한 제1 내지 제3 광원모듈(110, 110', 110")이 연결되는 배치를 통해 원하는 길이의 배광을 형성함으로써, 예를 들면, -5° ~ 20°까지 고르게 분포되는 배광패턴을 형성할 수 있도록 한다.

도 3을 참조하면, 이러한 구성의 광원모듈로 이루어진 헤드램프를 우측용 램프(100')와, 좌측용 램프(100")로 구성하여 형성된 배광분포는 우측용 램프(100')를 통해 -5° ~ 20°까지 배광분포가 형성되고, 좌측용 램프(100")를 통해 -20° ~ 5°까지 배광분포가 형성되며, 중심축(C) 부분의 영역(101)에서 중첩되도록 함으로써, 높은 중심광도를 제공할 수 있도록 한다.

(제2 실시예)

도 4는 본 발명에 따른 차량용 헤드램프의 제2 실시예를 나타낸 블록도이다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 제2 실시예에 따른 헤드램프(100a)는 개별 점등제어가 가능한 복수의 LED 칩이 어레이 된 광원부(111)와, 상기 LED 칩에서 발광된 빛을 집광하여 임의의 배광을 형성하며 투과되도록 출력하는 집광 렌즈(112)를 구비한 제1 광원모듈(110a)과 제2 광원모듈(110a')과, 제3 광원모듈(110a")을 포함하여 구성되고, 상기 제1 광원모듈(110a)과 제2 광원모듈(110a')과, 제3 광원모듈(110a")은 중심축(C)을 기준으로 서로 다른 방향으로 빛을 조사하도록 제1 광원모듈(110a)과 제2 광원모듈(110a')과, 제3 광원모듈(110a")이 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 제2 실시예에 따른 상기 광원모듈은 제1 방향으로 빛을 조사하는 제1 광원모듈(110a)과, 상기 제1 광원모듈(110a)의 조사방향으로부터 일정 각도 틸팅된 제2 방향으로 빛을 조사하는 제2 광원모듈(110a')과, 상기 제1 광원모듈(110a)의 조사방향으로부터 일정 각도 틸팅된 제3 방향으로 빛을 조사하는 제3 광원모듈(110a")을 포함하여 구성되고, 상기 제1 광원모듈(110a)은 전측방향(예를 들면, 0°)으로 설치되며, 상기 제2 광원모듈(110a')은 상기 제1 광원모듈(110a)의 일측에 상기 제1 광원모듈(110a)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도(θ3)로 틸팅되어 설치되고, 제3 광원모듈(110a")은 상기 제2 광원모듈(110a')의 일측에 상기 제1 광원모듈(110a)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도(θ4)로 틸팅되어 설치된다.

즉 제2 실시예에 따른 헤드램프(100a)는 제1 광원모듈(110a)을 중심으로 제 2 광원모듈(110a')과 제3 광원모듈(110a")이 순차적으로 틸팅되어 설치됨으로써, 제1 실시예에 따른 헤드램프(100)의 구성과 차이점이 있다.

이러한 제2 실시예에 따른 구성은 배광폭을 더욱 넓게 구현할 수 있는 장점이 있고, 중심광도는 일정한 광도를 유지할 수 있다.

또한, 제2 실시예에 따른 헤드램프(100a)는 제1 광원모듈(110a)과 제2 광원모듈(110a')의 배광분포가 중첩되도록 구성하여 중간영역의 광도가 증가될 수 있도록 한다.

도 5를 참조하면, 제1 내지 제3 LED 칩(111a, 111b, 111c)으로 구성된 광원모듈 1개를 점등하면, 예를 들면, 수직각은 -2°~ 2°범위이고, 수평각은 -5°~ 5°범위를 갖는 장방형상의 배광패턴이 형성된다.

또한, 도 6(a)을 참조하면 제1 내지 제3 LED 칩(111a, 111b, 111c) 중에서 어느 하나의 LED 칩을 점등하면, 각 LED 칩 별로 구분된 배광패턴이 형성되고, 도 6(b)와 같이 제1 및 제3 LED 칩(111a, 111c)은 점등하고, 제2 LED 칩(111b)은 오프하면, 개별제어를 통한 배광패턴이 형성되는 것을 알 수 있다.

또한, 도 7을 참조하면, 제1 내지 제3 광원모듈(100a, 100a', 100a")을 모두 온 시켜 하이빔 패턴을 형성하면, 배광분포가 중첩되어 중간영역의 광도가 증가하는 것을 알 수 있다.

(제3 실시예)

도 8은 본 발명에 따른 차량용 헤드램프의 제3 실시예를 나타낸 블록도이다.

도 8을 참조하면, 제3 실시예에 따른 헤드램프(100b)는 개별 점등제어가 가능한 복수의 LED 칩이 어레이 된 광원부(111)와, 상기 LED 칩에서 발광된 빛을 집광하여 임의의 배광을 형성하며 투과되도록 출력하는 집광 렌즈(112)를 구비한 제1 광원모듈(110b)과 제2 광원모듈(110b')과, 제3 광원모듈(110b")을 포함하여 구성되고, 상기 제1 광원모듈(110b)과 제2 광원모듈(110b')과, 제3 광원모듈(110b")은 중심축(C)을 기준으로 서로 다른 방향으로 빛을 조사하도록 제1 광원모듈(110b)과 제2 광원모듈(110b')과, 제3 광원모듈(110b")이 배치되고, 상기 제1 광원모듈(110b)과, 제2 광원모듈(110b')과, 제3 광원모듈(110b")에 집광 렌즈(112)를 투과한 빛을 결상시켜 출력하는 프로젝션 렌즈(113)를 더 포함하여 구성된다.

즉 제3 실시예에 따른 헤드램프(100b)는 제1 광원모듈(110b)은 전측방향(예를들면, 0°)으로 설치되며, 제2 광원모듈(110b')은 상기 제1 광원모듈(110b)의 일측에 상기 제1 광원모듈(110b)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도(θ3)로 틸팅되어 설치되고, 제3 광원모듈(110b")은 상기 제2 광원모듈(110b')의 일측에 상기 제1 광원모듈(110b)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도(θ4)로 틸팅되어 설치되며, 제2 실시예에 따른 헤드램프(100a)와 대비하여 집광 렌즈(112)에서 투과된 빛을 결상시켜 출력하는 프로젝션 렌즈(113)의 구성에서 차이점이 있다.

상기 프로젝션 렌즈(113)는 집광 렌즈(112)를 투과한 빛의 집광 효율이 더욱 향상되도록 하고, 집광 효율의 개선을 통해 헤드램프(100b)의 광도가 증가될 수 있도록 한다.

이러한 헤드램프(100b)의 광도 증가는 저전력, 저비용, 저광량의 LED 칩의 사용과, 디밍제어가 가능한 장점이 있어서, 제조비용이 감소될 수 있게 한다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 헤드램프(100b)를 차량의 우측과 좌측에 설치하여 형성된 배광분포는 우측 헤드램프를 통해 -5° ~ 20°까지 배광분포가 형성되도록 하고, 좌측 헤드램프를 통해 -20° ~ 5°까지 배광분포가 형성되도록 하며, 중심축 부분의 영역에서 중첩되도록 함으로써, 높은 중심광도를 제공할 수 있도록 한다.

(제4 실시예)

도 112는 본 발명에 따른 차량용 헤드램프의 제4 실시예를 나타낸 블록도이다.

도 12를 참조하면, 제4 실시예에 따른 헤드램프(100c)는 개별 점등제어가 가능한 복수의 LED 칩이 어레이 된 광원부(111)와, 상기 LED 칩에서 발광된 빛을 집광하여 임의의 배광을 형성하며 투과되도록 출력하는 집광 렌즈(112)를 구비한 제1 광원모듈(110c)과 제2 광원모듈(110c')과, 제3 광원모듈(110c")을 포함하여 구성되고, 상기 제1 광원모듈(110c)과 제2 광원모듈(110c')과, 제3 광원모듈(110c")은 중심축(C)을 기준으로 서로 다른 방향으로 빛을 조사하도록 제1 광원모듈(110c)과 제2 광원모듈(110c')과, 제3 광원모듈(110c")이 배치되며, 상기 제1 광원모듈(110c)과, 제2 광원모듈(110c')과, 제3 광원모듈(110c")에 집광 렌즈(112)를 투과한 빛을 결상시켜 출력하는 프로젝션 렌즈(113)와, 상기 집광 렌즈(112)를 투과한 빛이 일정 각도 굴절된 배광각을 형성하며 결상되도록 출력하는 제1 프로젝션 렌즈(113')와, 제2 프로젝션 렌즈(113")를 추가 설치하여 구성된다.

즉 제4 실시예에 따른 헤드램프(100c)는 제1 내지 제3 광원모듈(110c, 110c', 110c")이 평행하게 설치되고, 상기 제1 광원모듈(110c)은 집광 렌즈(112)를 투과한 빛을 결상시켜 출력하는 프로젝션 렌즈(113)가 설치되며, 상기 제2 광원모듈(110c')은 집광 렌즈(112)를 투과한 빛이 상기 제1 광원모듈(110c)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도 굴절된 제1 배광각을 형성하며 결상되도록 출력하는 제1 프로젝션 렌즈(113')가 설치되고, 상기 제3 광원모듈(110c")은 집광 렌즈(112)를 투과한 빛이 상기 제1 광원모듈(110c)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도 굴절된 제2 배광각을 형성하며 결상되도록 출력하는 제2 프로젝션 렌즈(113")가 설치되어 제3 실시예에 따른 헤드램프의 구성과 차이점이 있다.

이러한 제4 실시예에 따른 헤드램프(100c)는 곡률을 다르게 하여 배광각이 특정 방향으로 조사되도록 제1 및 제2 프로젝션 렌즈(113', 113")를 구성함으로써, 제조과정에서 광원모듈을 틸팅하여 정렬하는 과정을 생략할 수 있어 제조공정을 개선할 수 있다.

따라서 조립과 정렬이 용이하고, 다양한 배광패턴을 제공할 수 있고, 저비용, 저전력, 저광도의 LED를 사용하여 고출력의 헤드램프를 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 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, 100a, 100b, 100c : 헤드램프
110, 110a, 110b, 110c : 제1 광원모듈
110' 110a', 110b', 110c': 제2 광원모듈
110", 110a", 110b", 110c" : 제3 광원모듈
111 : 광원부
111a : 제1 LED 칩
111b : 제2 LED 칩
111c : 제3 LED 칩
112 : 집광 렌즈
113 : 프로젝션 렌즈
113' : 제1 프로젝션 렌즈
113" : 제2 프로젝션 렌즈

Claims

개별 점등제어가 가능한 복수의 LED 칩이 어레이 된 광원부(111)와, 상기 LED 칩에서 발광된 빛을 집광하여 임의의 배광을 형성하며 투과되도록 출력하는 집광 렌즈(112)를 구비한 복수의 광원모듈을 포함한 차량용 헤드램프로서,
상기 차량용 헤드램프는 상기 복수의 광원모듈을 서로 다른 방향으로 빛이 조사되도록 배치하여 -5° ~ 20° 범위의 배광분포를 형성하는 우측용 램프(100')와, -20° ~ 5° 범위의 배광분포를 형성하는 좌측용 램프(100")를 설치하고,
상기 우측용 램프(100')와 좌측용 램프(100")가 형성하는 배광분포의 중심축(C) 부분의 영역(101)에서 중첩을 통해 중심광도가 증가되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
제 1 항에 있어서,
상기 광원모듈은 제1 방향으로 빛을 조사하는 제1 광원모듈(110, 110a, 110b, 110c);
상기 제1 광원모듈(110, 110a, 110b, 110c)의 조사방향으로부터 일정 각도 틸팅된 제2 방향으로 빛을 조사하는 제2 광원모듈(110' 110a', 110b', 110c'); 및
상기 제1 광원모듈(110, 110a, 110b, 110c)의 조사방향으로부터 일정 각도 틸팅된 제3 방향으로 빛을 조사하는 제3 광원모듈(110", 110a", 110b", 110c")을 포함하는 차량용 헤드램프.
제 2 항에 있어서,
상기 광원모듈은 제1 광원모듈(110)이 임의의 방향으로 설치되고, 제2 광원모듈(110')이 상기 제1 광원모듈(110)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도(θ1)로 틸팅되어 설치되며, 제3 광원모듈(110")이 상기 제1 광원모듈(110)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도(θ2)로 틸팅되어 상기 제2 광원모듈(110')과 대칭되어 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
제 2 항에 있어서,
상기 광원모듈은 제1 광원모듈(110a)이 임의의 방향으로 설치되고, 제2 광원모듈(110a')이 상기 제1 광원모듈(110a)의 일측에 상기 제1 광원모듈(110a)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도(θ3)로 틸팅되어 설치되며, 제3 광원모듈(110a")이 상기 제2 광원모듈(110a')의 일측에 상기 제1 광원모듈(110a)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도(θ4)로 틸팅되어 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
제 2 항에 있어서,
상기 광원모듈은 제1 광원모듈(110b)과, 제2 광원모듈(110b')과, 제3 광원모듈(110b")에 집광 렌즈(112)를 투과한 빛을 결상시켜 출력하는 프로젝션 렌즈(113)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
제 5 항에 있어서,
상기 광원모듈은 제1 광원모듈(110b)이 임의의 방향으로 설치되고, 제2 광원모듈(110b')이 상기 제1 광원모듈(110b)의 일측에 상기 제1 광원모듈(110b)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도(θ3)로 틸팅되어 설치되며, 제3 광원모듈(110b")이 상기 제2 광원모듈(110b')의 일측에 상기 제1 광원모듈(110b)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도(θ4)로 틸팅되어 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
제 2 항에 있어서,
상기 광원모듈은 제1 광원모듈(110c)과, 제2 광원모듈(110c')과, 제3 광원모듈(110c")에 집광 렌즈(112)를 투과한 빛을 결상시켜 출력하는 프로젝션 렌즈(113)와, 상기 집광 렌즈(112)를 투과한 빛이 일정 각도 굴절된 배광각을 형성하며 결상되도록 출력하는 제1 및 제2 프로젝션 렌즈(113', 113")를 추가 설치한 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
제 7 항에 있어서,
상기 광원모듈은 제1 내지 제3 광원모듈(110c, 110c', 110c")이 평행하게 설치되고, 상기 제1 광원모듈(110c)은 집광 렌즈(112)를 투과한 빛을 결상시켜 출력하는 프로젝션 렌즈(113)가 설치되며, 상기 제2 광원모듈(110c')은 집광 렌즈(112)를 투과한 빛이 상기 제1 광원모듈(110c)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도 굴절된 제1 배광각을 형성하며 결상되도록 출력하는 제1 프로젝션 렌즈(113')가 설치되고, 상기 제3 광원모듈(110c")은 집광 렌즈(112)를 투과한 빛이 상기 제1 광원모듈(110c)의 중심축(C)을 기준으로 일정 각도 굴절된 제2 배광각을 형성하며 결상되도록 출력하는 제2 프로젝션 렌즈(113")가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.