KR102118139B1 - 차량용 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 인접한 렌즈의 접촉 부분에 의하여 발생되는 암영대를 방지하는 차량용 램프에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는 광원과, 상기 광원에 의한 빛을 일측 개구부로 가이드하는 터널, 및 상기 개구부에서 출사된 빛을 투사시키는 렌즈를 포함하는데, 상기 터널을 구성하는 복수의 광 가이드부의 연결부에 인접하여 형성된 상기 렌즈의 광 굴절부는 입사된 빛을 굴절시켜 전방으로 조사한다.

Description

차량용 램프{Lamp for vehicle}

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 인접한 렌즈의 접촉 부분에 의하여 발생되는 암영대를 방지하는 차량용 램프에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 야간 주행 시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 위한 조명 기능 및 다른 차량이나 도로 이용자들에게 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 램프를 구비한다.

예를 들어, 전조등 및 안개등 등은 주로 조명 기능을 수행하고, 방향 지시등, 미등, 제동등, 사이드 마커(Side Marker) 등은 주로 신호 기능을 수행하며, 경우에 따라 조명 기능과 신호 기능을 모두 수행할 수도 있다.

이 중에서 차량용 전조등은 차량의 주행 방향과 같은 방향으로 광을 조사하여 야간에 운전자의 시야를 확보하는 필수적인 기능을 가지고 있다.

이와 같은 차량용 전조등을 이용하여 차량의 주행 상태, 예를 들어 차량의 주행 속도, 주행 방향, 노면 상태 및 주위 밝기 등에 따라 최적의 운전 환경을 만드는 것이 어렵기 때문에 최근에는 차량의 주행 상태에 따라 배광 패턴을 변환하여 주는 적응형 전조등 시스템(Adaptive Front Lighting System)이 사용되고 있다.

적응형 전조등 시스템은 광원에서 발생된 광의 컷 오프 패턴을 서로 다르게 하여 차량의 주행 상태에 따라 적응적으로 배광 패턴을 변환하는 것이다.

이러한 적응형 전조등 시스템은 주로 하향등의 배광 패턴을 적응적으로 변환하여주는 것으로서, 고속로도 등에서는 상향등의 배광 패턴을 변환하는 기능이 사용되고 있다.

이때, 운전자는 야간에 차량 주행을 위하여 하향등 또는 상향등을 점등시키게 되고, 하향등의 경우에는 적응형 전조등 시스템을 통해 배광 패턴을 변환하거나 상향등의 경우에는 전방 차량에 따라 배광 패턴을 변환하게 된다.

한편, 적응형 전조등 시스템의 경우 실드를 이용하여 광원으로부터 방출되는 광의 일부를 차단함으로써 다양한 배광 패턴을 형성하는데, 그 배광 패턴은 한정적인 것일 수밖에 없다.

즉, 적응형 전조등 시스템은 실드를 이용하여 광원의 광이 차단되는 방향 및 차단되는 정도 등을 조절함으로써 배광 패턴을 형성하지만, 구조상의 한계로 인하여 한정된 배광 패턴만을 형성할 수밖에 없다. 예를 들어, 적응형 전조등 시스템에 의하면 전방의 특정 지점에 빛이 조사되도록 하거나 빛이 조사되지 않도록 할 수 없는 것이다.

따라서, 보다 다양한 배광 패턴을 형성하는 차량용 램프의 등장이 요구된다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0076483호 (2011.07.06)

본 발명은 인접한 렌즈의 접촉 부분에 의하여 발생되는 암영대를 방지하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는 광원과, 상기 광원에 의한 빛을 일측 개구부로 가이드하는 터널, 및 상기 개구부에서 출사된 빛을 투사시키는 렌즈를 포함하는데, 상기 터널을 구성하는 복수의 광 가이드부의 연결부에 인접하여 형성된 상기 렌즈의 광 굴절부는 입사된 빛을 굴절시켜 전방으로 조사한다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 차량용 램프에 따르면 렌즈의 형태를 변형시킴으로써 인접한 렌즈의 접촉 부분에 의하여 발생되는 암영대를 방지하는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 램프 모듈을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈의 측면을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈에서 조사되는 빛을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈이 일렬로 배치된 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 램프 모듈이 차량에 설치된 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈이 매트릭스 형태로 배치된 것을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인접한 2개의 램프 모듈에서 조사되는 빛을 나타낸 도면이다.
도 8은 인접한 2개의 렌즈에 의하여 암영대가 형성되는 것을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 연결 렌즈로 구성된 램프 모듈을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결 렌즈로 구성된 램프 모듈을 나타낸 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.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 램프 모듈을 나타낸 도면이다.

램프 모듈(10)은 렌즈(100), 터널(200) 및 광원(300)을 포함하여 구성된다. 광원(300)은 빛을 발생시키는 발광 모듈로서, 프로젝션(projection) 타입의 광원일 수 있다. 프로젝션 타입의 헤드 램프는 빛을 하나의 지점으로 모아주는 특성을 갖고 있어 일반적인 클리어(clear) 타입보다 배광 효과 면에서 유리하고, 차량 전면 형상에 스포티한 미관을 부여할 수 있다. 예를 들어, 광원(300)은 방전 벌브 및 방전 벌브로 인해 발광하는 발광부로 구성될 수 있으며, 방전 벌브는 예를 들어 메탈 할라이드 벌브(metal halide bulb)일 수 있다.

터널(200)는 광원(300)에 의한 빛을 일측 개구부로 가이드하는 역할을 수행한다. 즉, 터널(200)은 광원(300)으로부터 출사된 빛을 반사시켜 원하는 위치로 광을 가이드하는 역할을 수행하는 것이다. 이 때, 광원(300)의 빛은 터널(200)에 의하여 반사되지 않고 직접 터널(200)의 개구부로 전달될 수도 있다.

터널(200)에 있어서 개구부(이하, 광 출사부라 한다)의 반대측(이하, 광 입사부라 한다)에 광원(300)이 구비될 수 있는데, 광원(300)은 터널(200)의 내부에 구비되거나 외부에 구비될 수 있다. 광원(300)이 터널(200)의 외부에 구비되는 경우 광 입사부도 광 출사부와 마찬가지로 개구부의 형태를 가지거나 빛이 투과되는 재질로 일부 또는 전체가 폐쇄될 수 있다.

이하, 광원(300)이 터널(200)의 내부에 구비되어 있는 것을 위주로 설명하기로 한다.

터널(200)의 내부 표면에는 난반사층 또는 확산층이 형성될 수 있다. 즉, 광원(300)으로부터 빛이 출사되면 터널(200)에 의해 불규칙하게 난반사되어 빛이 고르게 퍼진 상태로 전방의 렌즈(100)를 통해 출사될 수 있다. 이 경우, 렌즈(100)를 통해 출사되는 광은 면 광원에서 출사된 형태와 같이 휘도가 전체적으로 균일한 분포를 나타낼 수 있다.

터널(200)의 내부 표면에 형성된 난반사층은 반복적인 형태의 미세 요철을 포함할 수 있으며, 광이 미세 요철에 의해 불규칙하게 반사됨으로써 전체적으로 균일한 휘도를 가질 수도 있다.

렌즈(100)는 터널(200)의 개구부 즉, 광 출사부에서 출사된 빛을 투사시키는 역할을 수행한다. 또한, 렌즈(100)는 광원(300)의 빛을 굴절시켜 전방으로 향하게 하는 역할을 수행하며, 이를 위하여 볼록 렌즈 또는 오목 렌즈로서 초점을 가질 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈의 측면을 나타낸 도면이다.

광원(300)에서 발생된 빛은 터널(200)의 내부 표면에서 반사되어 렌즈(100)를 통해 출사된다. 또한, 도 2에는 도시되어 있지 않으나 광원(300)의 빛은 터널(200)의 내부 표면에 방사되지 않고 직접 렌즈(100)를 통해 출사될 수도 있다.

광원(300)의 빛이 광 출사부로 보다 잘 전달될 수 있도록 하기 위하여 광 출사부의 단면이 광 입사부의 단면보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 경우 광원(300)에서 발생된 빛은 적은 반사 회수를 가지로 광 출사부로 전달될 수 있게 되어, 반사로 인한 광 손실이 감소될 수 있게 된다.

한편, 도 2는 광 출사부에서 광 입사부를 연결하는 터널(200)의 내부 표면이 일자형인 것을 도시하고 있으나, 필요에 따라 곡률을 가질 수도 있다. 예를 들어, 터널(200)의 내부가 안쪽으로 오목하게 들어가거나 바깥쪽으로 볼록하게 나온 형상을 가질 수 있는 것이다.

이와 같이, 터널(200)의 내부 표면에 곡률이 있음에 따라 광 출사부에서 출사되는 빛의 확산 패턴을 달라지게 되며, 렌즈(100)에서 출사되는 보다 다양한 빔 패턴을 형성할 수 있게 된다. 따라서, 이하 터널(200)의 내부 표면이 일자형인 것을 위주로 설명하나 이에 한정되는 것이 아님에 유의하여야 한다.

또한, 도 1 및 도 2는 터널(200)이 사각뿔의 형태를 갖고, 이에 따라 광 출사부에 접하는 렌즈(100)의 단면도 사각형인 것을 도시하고 있는데, 이는 예시적인 것으로서 터널은 삼각뿔, 오각뿔 등 다각뿔의 형태를 가질 수 있으며 원뿔의 형태를 가질 수도 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈에서 조사되는 빛을 나타낸 도면이다.

광원(300)의 빛은 터널(200) 내부 표면에 반사되어 광 출사부로 출사되는데, 마지막에 반사된 각도에 따라 출사되는 빛의 확산 범위가 결정된다. 광 입사부와 광 출사부간의 거리, 광 입사부와 광 출사부의 단면 크기 차이 및 터널 내부 표면의 곡률에 따라 확산 범위는 달라질 수 있겠지만, 대체로 도 3의 a(410)와 같이 넓은 확산 범위가 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 램프 모듈(10)은 전방의 특정 지점에 대한 시야를 확보하는 것을 목적으로 할 수 있는데, 이를 위해서는 넓은 확산 범위보다는 좁은 확산 범위를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 넓은 범위에 걸쳐 빛을 조사하기 보다는 특정 지점에 빛을 집중시키는 것이 바람직한 것이다.

이를 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈(100)는 개구부에서 출사된 빛을 굴절시켜 확산 범위를 감소시킴으로써 전방으로 향하도록 할 수 있다.

결국, 렌즈(100)에서 출사된 빛은 도 3의 b(420)와 같이 좁은 확산 범위를 가지고 조사될 수 있게 되며, 도 2에 도시된 바와 같이 전방을 향하여 조사될 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈이 일렬로 배치된 것을 나타낸 도면이다.

본 발명의 차량용 램프는 복수의 램프 모듈(20)을 포함하여 구성될 수 있는데, 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 램프 모듈(20)이 가로 방향으로 일렬로 배치된 것일 수 있다.

차량용 램프에 구비된 복수의 램프 모듈 각각에 대한 제어가 가능한데, 이에 따라 특정 지점에만 빛을 조사하거나 특정 지점에만 빛이 조사되지 않도록 할 수 있다. 이를 위하여, 본 발명의 차량용 램프는 각 램프 모듈의 점등을 제어하는 광 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 램프 모듈은 후술하는 바와 같이 연결된 형태의 렌즈 및 연결된 형태의 터널을 구비할 수 있으며, 이 때 연결된 형태의 터널을 구성하는 각 광 가이드부별로 광원이 구비될 수 있으며, 복수의 광 가이드부별로 하나의 광원이 구비될 수도 있다.

이러한 경우에도, 광 제어부는 광원의 점등을 제어하거나 각 광 가이드부에 대한 빛 출사 여부를 제어함으로써 특정 지점에만 빛이 조사되도록 하거나 특정 지점에만 빛이 조사되지 않도록 할 수 있다. 여기서, 광 제어부는 광 가이드부에서 출사된 빛에 대한 렌즈로의 입사 여부를 제어하거나, 광 가이드부에서 출사되어 렌즈를 통해 투과된 빛이 외부로 출사되는 것을 제어함으로써 각 광 가이드부에에 대한 빛 출사 여부를 제어할 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 램프 모듈(20)이 차량에 설치된 것을 나타낸 도면으로서, 차량의 전방에서 바라본 차량용 램프를 나타낸 도면이다.

복수의 램프 모듈(20)로 구성된 차량용 램프가 차량의 좌우 전방에 배치될 수 있는데, 양측 차량용 램프를 구별하고 제어하거나 특정 차량용 램프에 구비된 램프 모듈을 제어함으로써 다양한 빔 패턴의 형성이 가능하게 된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 램프 모듈이 매트릭스 형태로 배치된 것을 나타낸 도면이다.

도 5와 같이 가로 방향으로만 램프 모듈(20)이 배치된 경우 한정된 거리의 전방에 대한 시야만이 확보될 수 있게 된다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이 세로 방향으로도 램프 모듈(30)을 배치함으로써 원거리 또는 근거리에 대한 시야만을 별도로 확보할 수도 있게 된다.

또는, 행 단위뿐만 아니라 열 단위로 빛의 점등을 제어하여 특정 방향에 위치하고 있는 물체로 빛이 조사되도록 할 수도 있다. 예를 들어, 램프 모듈 매트릭스(30) 중 맨 좌측에 배치된 3개의 램프 모듈만을 점등시킴으로써 해당 위치의 물체로만 빛이 조사되도록 할 수 있는 것이다.

또는, 행 단위 또는 열 단위와 무관하게 특정 빔 패턴을 형성하기 위한 다양한 점등 제어가 수행될 수도 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 인접한 2개의 램프 모듈에서 조사되는 빛을 나타낸 도면이다.

도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 램프 모듈(20, 30)이 연결된 형태로 차량용 램프가 구성될 수 있는데, 이러한 경우 개별적인 렌즈를 사용하지 않고 도 7에 도시된 바와 같이 복수의 광 투사부가 서로 연결된 형태의 렌즈(이하, 연결 렌즈라 한다)(110)가 이용될 수 있다. 즉, 연결 렌즈(110)의 광 투사면은 인접한 터널의 경계에 대응하는 부분에 골을 포함할 수 있는데, 골을 경계로 별도의 광 투사부가 형성하는 것이다.

한편, 연결 렌즈(110)의 골 부분 즉, 광 투사부의 연결 부분에서 정상적으로 빛이 굴절되지 않을 수도 있는데, 도 8은 연결 렌즈(110)의 골 부분에 의하여 암영대가 형성되는 것을 나타낸 도면이다. 즉, 인접한 광 투사부의 연결 부분에서 입사된 빛이 정상적으로 굴절되지 않음에 따라 암영대가 형성된 것을 나타내고 있다.

연결 렌즈(110)의 가장자리로 입사된 빛은 굴절되어 L1과 같이 전방을 향하여 조사될 수 있다.

한편, 인접한 광 투사부가 연결된 경우 연결 부분(115)의 형태가 빛을 굴절시키는데 올바르게 형성되어 있지 않음으로 인하여 입사된 빛이 출사되지 않거나 산란될 수 있다.

이러한 경우 L2의 빛이 조사되어야 함에도 불구하고 조사되지 않는 것인데, 이에 따라 암영대가 형성된다.

연결 부분(115)의 형태에 의하여 암영대가 형성되는 경우 서로 다른 터널에 의하여 조사되는 빛의 영역간 경계가 시각적으로 인식될 수 있는 것으로서, 이는 미관상 바람직하지 않을 뿐만 아니라 운전자에 의한 시야 확보에 잘못된 영향을 미칠 수도 있다.

따라서, 광 투사부를 연결함에도 광원(300)의 빛이 올바르게 굴절될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 인접한 복수의 광 투사부가 연결되는 연결 부분도 입사된 빛을 굴절시킬 수 있도록 하는 것이다. 이를 위하여, 본 발명의 실시예에 따라 연결 렌즈는 연결 부분으로 입사된 빛을 굴절시켜 전방으로 조사하는 광 굴절부를 구비할 수 있다.

광 굴절부는 인접한 터널(200)의 연결 부분의 형상에 대응되도록 연결 렌즈의 일부분이 터널(200)에 삽입되어 배치될 수 있는데, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 연결 렌즈로 구성된 램프 모듈을 나타내고 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 연결 렌즈(120)의 일부분이 터널(200)에 삽입됨에 따라 연결 렌즈(120)의 광 굴절부(125)가 인접한 터널(200)의 경계 부분(201)에서 빛을 굴절시키고, 이에 따라 L3와 같은 빛이 조사되어 터널(200)의 경계에서의 암영대의 발생이 방지될 수 있게 된다.

여기서, 삽입되는 연결 렌즈(120)의 일부분은 터널(200)의 개구부의 내측 둘레의 형태와 유사하게 그 형태가 결정될 수 있다. 연결 렌즈(120)와 터널(200)간 접촉 부분에 간격이 존재하는 경우 해당 간격으로 입사된 빛이 올바르게 투사되지 않아 또 다른 암영대가 형성될 수 있기 때문이다.

이와 같이 암영대의 발생이 방지됨에 따라 하나의 연속된 빛이 조사되는 것과 같은 효과가 제공되며, 운전자는 올바른 시야를 제공받을 수 있게 된다.

본 발명에서 광 굴절부는 도 9에 도시된 바와 같이, 오목한 형태의 옵틱으로 구현될 수 있으나 볼록한 형태의 옵틱으로 구현될 수도 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 연결 렌즈로 구성된 램프 모듈을 나타낸 도면으로서, 광 굴절부(135)가 터널(210)을 구성하는 복수의 광 가이드부의 연결부(202)를 향하여 돌출 형성된 것을 나타낸 도면이다.

터널(210)의 연결부(202)는 인접한 복수의 광 가이드부의 각 일측이 서로 연결되어 형성될 수 있다.

연결 렌즈(130)의 광 굴절부(135)가 돌출 형성됨에 따라 광 굴절부(135)에 의하여 빛이 굴절되고, 이에 따라 L4와 같은 빛이 조사됨으로써 암영대의 발생이 방지될 수 있게 된다.

한편, 광 굴절부(135)의 형성을 위하여 터널(210)의 연결부(202)는 다른 부분에 비하여 그 높이가 낮게 형성되는 것이 바람직하다.

이상과 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.

100, 110, 120, 130: 렌즈
200, 210: 터널
300: 광원

Claims (7)

1. 광원;
   상기 광원에 의한 빛을 일측 개구부로 가이드하는 터널;
   상기 개구부에서 출사된 빛을 투사시키는 렌즈; 및
   상기 터널을 구성하는 복수의 광 가이드부의 연결부에 인접하여 형성된 광 굴절부를 포함하는데,
   상기 렌즈는 인접한 렌즈에 연결되고,
   상기 광 굴절부는 상기 렌즈 및 상기 인접한 렌즈의 연결 부분에 배치되어 상기 연결 부분으로 입사된 빛을 굴절시켜 전방으로 조사하는 차량용 램프.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 광 굴절부는 상기 연결부의 형상에 대응되도록 상기 렌즈의 일부분이 상기 광 가이드부에 삽입되어 배치되는 차량용 램프.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 삽입되는 렌즈의 일부분의 형태는 상기 광 가이드부의 개구부 내측 둘레의 형태와 유사하게 되도록 결정되는 차량용 램프.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 광 굴절부는 상기 연결부를 향하여 돌출 형성되는 차량용 램프.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 연결부는 인접한 복수의 광 가이드부의 각 일측이 연결되어 형성되는 차량용 램프.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 렌즈는 상기 개구부에서 출사된 빛을 굴절시켜 투사되는 빛의 확산 범위를 감소시키는 차량용 램프.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 복수의 광 가이드부 각각에 의한 빛의 출사 여부를 제어하는 광 제어부를 더 포함하는 차량용 램프.

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