KR102140216B1 - 차량용 램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 빔 패턴에 불필요한 암영대가 형성되는 것을 방지하고, 빔 패턴의 경계선이 적정한 선명도를 가지도록 하는 차량용 램프에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는, 소정의 배치 간격으로 이격되어 위치하는 복수의 마이크로 광원을 포함하는 광원부, 및 상기 복수의 마이크로 광원 중 적어도 일부의 전방에 위치하는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하는 렌즈부를 포함하며, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중 제1 마이크로 렌즈의 입사면은, 상기 복수의 마이크로 광원 중 상기 제1 마이크로 렌즈에 대응되는 제1 마이크로 광원의 길이 및 상기 제1 마이크로 광원에 인접한 다른 마이크로 광원과의 배치 간격 중 적어도 일부를 포함하는 크기를 가진다.

Description

차량용 램프 {Lamp for vehicle}
본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 빔 패턴에 불필요한 암영대가 형성되는 것을 방지하고, 빔 패턴의 경계선이 적정한 선명도를 가지도록 하는 차량용 램프에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 야간 주행시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 위한 조명 기능 및 다른 차량이나 도로 이용자들에게 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한 종류의 차량용 램프를 구비하고 있다.
예를 들어, 헤드 램프 및 포그 램프 등은 주로 조명 기능을 목적으로 하고, 턴 시그널 램프, 테일 램프, 브레이크 램프, 사이드 마커(Side Marker) 등은 주로 신호 기능을 목적으로 한다. 또한, 이러한 차량용 램프는 각 기능을 충분히 발휘하도록 그 설치 기준과 규격에 대해서 법규로 규정되어 있다.
차량용 램프 중 야간 주행 시 운전자의 전방 시야가 확보되도록 로우 빔 패턴이나 하이 빔 패턴과 같은 다양한 빔 패턴을 형성하는 헤드 램프는 안전 운행을 하는데 있어 매우 중요한 역할을 하고 있다.
이때, 헤드 램프에 의해 형성되는 빔 패턴에 불필요한 암영대가 형성되는 경우에는 운전자의 시야가 감소될 수 있고, 빔 패턴의 경계선이 지나치게 높은 선명도를 가지게 되는 경우에는 빔 패턴이 형성되는 영역과 그렇지 않은 영역 사이의 강한 이질감으로 인하여 운전자의 주의가 분산되어 차량 사고 발생 가능성이 높아질 수 있다.
따라서, 빔 패턴에 불필요한 암영대가 발생하지 않도록 하면서도 방지하면서도 빔 패턴의 경계선이 적정한 선명도를 가지게 하여 차량 사고 발생 가능성이 높아지는 것을 방지할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
공개특허공보 제10-2007-0012233호 (2007.01.25. 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 빔 패턴에 불필요한 암영대가 형성되는 것을 방지할 수 있는 차량용 램프를 제공하는 것이다.
또한, 빔 패턴의 경계선이 적정한 선명도를 가지도록 하여 운전자가 느끼게 되는 이질감을 줄일 수 있는 차량용 램프를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는, 소정의 배치 간격으로 이격되어 위치하는 복수의 마이크로 광원을 포함하는 광원부, 및 상기 복수의 마이크로 광원 중 적어도 일부의 전방에 위치하는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하는 렌즈부를 포함하며, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중 제1 마이크로 렌즈의 입사면은, 상기 복수의 마이크로 광원 중 상기 제1 마이크로 렌즈에 대응되는 제1 마이크로 광원의 길이 및 상기 제1 마이크로 광원에 인접한 다른 마이크로 광원과의 배치 간격 중 적어도 일부를 포함하는 크기를 가진다.
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.
마이크로 광원의 전방에 마이크로 렌즈를 위치시킴으로써 서로 인접한 마이크로 광원 사이의 배치 간격에 대응되는 영역으로 인한 암영대가 형성되는 것이 방지되어 운전자의 시야가 저하되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
빔 패턴의 경계선을 형성하는 마이크로 광원의 전방에 마이크로 렌즈를 위치시킴으로써 빔 패턴의 경계선이 적정한 선명도를 가질 수 있기 때문에 운전자가 느끼는 이질감이 감소되어 운전자의 주의가 분산되는 것이 방지될 수 있는 효과도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 광원 및 마이크로 렌즈가 도시된 개략도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 렌즈의 광 조사각이 도시된 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 광도가 도시된 개략도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 의해 형성되는 빔 패턴이 도시된 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 광원에 대응되는 영역과 서로 인접한 마이크로 광원 사이에 대응되는 영역 간의 광도비가 도시된 개략도.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 정면도.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 정면도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 의해 형성되는 빔 패턴의 컷 오프 라인의 광도 변화율이 도시된 개략도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 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.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
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, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량용 램프를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 광원부(100) 및 렌즈부(200)를 포함할 수 있으며, 광원부(100) 및 렌즈부(200)는 램프 하우징(미도시) 및 램프 하우징과 결합되는 커버 렌즈(미도시)에 의해 형성되는 내부 공간에 위치할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 차량용 램프(1)는 차량의 전방 양측에 각각 설치되어 차량의 주행 방향으로 광을 조사함으로써, 차량 전방에 대한 시야가 확보되도록 하는 헤드 램프의 용도로 사용되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 차량용 램프(1)는 헤드 램프뿐만 아니라, 주간 주행 램프, 포그 램프, 포지션 램프, 턴 시그널 램프, 테일 램프, 브레이크 램프, 백업 램프 등과 같이 차량에 설치되는 각종 램프의 용도로 사용될 수 있다.
본 발명의 차량용 램프(1)가 헤드 램프의 용도로 사용되는 경우, 본 발명의 차량용 램프(1)는 차량의 주행 환경에 따라 로우 빔 패턴이나 하이 빔 패턴 등과 같은 다양한 빔 패턴을 형성할 수 있다.
로우 빔 패턴은 대향 차량이나 선행 차량 등과 같은 전방 차량의 운전자에게 눈부심이 발생되는 것이 방지되도록 소정 형상의 컷 오프 라인의 상측으로 광이 조사되는 것이 차단되며, 하이 빔 패턴은 로우 빔 패턴의 상측 영역에 형성되어 원거리 시야가 확보되도록 하는 역할을 할 수 있다.
광원부(100)는 복수의 마이크로 광원(110)을 포함할 수 있으며, 광원부(100)는 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴에 따라 복수의 마이크로 광원(110) 중 적어도 하나가 점등될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 복수의 마이크로 광원(110)으로는 일반적인 LED보다 길이가 10분의 1, 면적은 100분의 1 정도로 대략 10 내지 100 마이크로 미터의 크기를 가지는 마이크로 LED가 사용되는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
복수의 마이크로 광원(110) 각각으로부터 발생되는 광은 복수의 마이크로 광원(110) 각각의 발광면의 중심을 수직하게 지나는 광축을 기준으로 소정의 광 조사각을 가질 수 있으며, 광축에 가까울수록 광 조사각이 작기 때문에 광도가 높고 광축으로 멀어질수록 광 조사각이 커지기 때문에 광도가 낮아지게 된다.
예를 들어, 복수의 마이크로 광원(110) 각각으로부터 발생되는 광은 광축을 기준으로 소정 방향으로 대략 90도 범위의 광 조사각을 가질 수 있으며, 광 조사각이 0도에 가까울수록 광이 전방으로 진행하여 광도가 높아지게 되고, 광 조사각이 90도에 가까울수록 광이 측방으로 진행하여 광도가 낮아지게 되는 것이다.
이때, 복수의 마이크로 광원(110)으로부터 발생되는 광이 전방으로 진행된다는 것은 본 발명의 차량용 램프(1)로부터 광이 조사되는 방향으로 진행한다는 것을 의미하며, 본 발명의 차량용 램프(1)가 설치되는 위치나 방향 등에 따라 전방이 의미하는 방향은 달라질 수 있다.
복수의 마이크로 광원(110)은 서로 구조적인 간섭이 발생되는 것이 방지될 수 있도록 소정의 배치 간격으로 이격되어 위치하게 되며, 이 경우 복수의 마이크로 광원(110) 사이의 배치 간격에 대응되는 영역에서는 광도가 급격하게 감소하여 암영대(Shadow area)가 형성될 수 있다.
이와 같이, 복수의 마이크로 광원(110) 사이에 암영대가 형성되는 경우 광원부(100)에 의해 형성되는 빔 패턴에 불필요한 암영대가 형성되어 운전자의 시야가 감소될 뿐만 아니라, 광원부(100)에 의해 형성되는 빔 패턴의 경계선, 예를 들어 로우 빔 패턴의 컷 오프 라인에서의 선명도가 상대적으로 증가하여 운전자가 빔 패턴이 형성되는 영역과 그렇지 않은 영역 사이에 강한 이질감을 느낄 수 있어 운전자의 주의가 분산될 수 있다.
이때, 빔 패턴의 경계선의 선명도가 증가하는 것은 전술한 바와 같이 복수의 마이크로 광원(110) 사이에서 광도가 급격하게 감소하여 광도의 변화율이 상대적으로 커지기 때문이다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 복수의 마이크로 광원(110) 중 적어도 일부로부터 발생되는 광을 집광하여 적정한 광 조사각을 가지도록 함으로써, 서로 인접한 마이크로 광원 사이에 암영대가 형성되는 것을 방지하면서도 빔 패턴의 경계선이 적정한 선명도를 가지도록 하여 운전자가 느끼게 되는 이질감을 감소시키게 된다.
렌즈부(200)는 복수의 마이크로 광원(110) 중 적어도 일부의 전방에 위치하는 복수의 마이크로 렌즈(210)를 포함할 수 있으며, 전술한 도 1 내지 도 3은 렌즈부(200)가 복수의 마이크로 광원(110) 각각의 전방에 위치하는 복수의 마이크로 렌즈(210)를 포함하는 경우의 일 예이다.
이하, 본 발명의 실시예에서 복수의 마이크로 광원(110) 및 복수의 마이크로 렌즈(210) 중 서로 대응되는 어느 하나의 마이크로 광원 및 마이크로 렌즈를 예를 들어 설명하기로 하며, 나머지 마이크로 광원 및 마이크로 렌즈도 동일하게 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 광원 및 마이크로 렌즈가 도시된 개략도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 렌즈(210)는 마이크로 광원(110)의 중심(c)을 지나는 선 상에 위치하는 마이크로 광원(110)의 테두리의 서로 마주보는 두 지점 사이의 길이 중 가장 긴 길이(d) 이상의 지름을 가질 수 있다.
예를 들어, 도 4와 같이 마이크로 광원(110)이 사각 형상을 가지는 경우, 마이크로 렌즈(210)도 사각 형상을 가질 수 있고, 마이크로 광원(110)의 중심(c)을 지나는 선 상에 위치하는 마이크로 광원(110)의 테두리의 서로 마주보는 두 지점 간의 길이 중 가장 긴 길이는 대각선 길이(d)로 볼 수 있으며, 이 경우 마이크로 렌즈(210)의 대각선 길이는 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d) 이상일 수 있는 것이다.
또한, 마이크로 렌즈(210)의 대각선 길이는 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d)에 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d) 방향으로 마이크로 광원(110)의 양측에 각각 인접한 다른 마이크로 광원과의 배치 간격(g)의 적어도 일부를 더한 길이(d+2g' 또는 d+g) 이하이며, 이는 마이크로 렌즈(210)의 대각선 길이가 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d) 방향으로 마이크로 광원(110)의 양측에 각각 인접한 다른 마이크로 광원과의 배치 간격(g)의 적어도 일부를 더한 길이(d+2g' 또는 d+g)보다 큰 경우, 인접한 다른 마이크로 광원에 대응되는 마이크로 렌즈의 대각선 길이가 상대적으로 작아지게 되어 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴이 전체적으로 균일한 광도를 가지지 못하기 때문이다.
이때, 마이크로 렌즈(210)의 대각선 길이는 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d)에 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d) 방향으로 양측에 각각 인접한 다른 마이크로 광원과의 배치 간격(g)의 절반 길이(g')를 더한 길이(d+2g' 또는 d+g)를 가지는 것이 바람직하며, 이는 복수의 마이크로 광원(110) 각각에 대응되는 복수의 마이크로 렌즈(210)의 대각선 길이가 동일하게 형성될 수 있어 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴이 전체적으로 균일한 광도를 가지도록 하기에 유리하기 때문이다.
본 발명의 실시예에서 마이크로 렌즈(210)의 대각선 길이가 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d) 이상이고, 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d)에 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d) 방향으로 양측에 각각 인접한 다른 마이크로 광원과의 배치 간격(g)의 절반 길이(g')를 더한 길이(d+2g' 또는 d+g) 이하로 형성되는 것은 서로 인접한 마이크로 광원 사이에 대응되는 영역의 광도가 낮아져 암영대가 형성되는 것이 방지되도록 하기 위함이다.
이때, 본 발명의 실시예에서는 마이크로 렌즈(210)의 대각선 길이가 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d) 이상이고, 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d)에 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d) 방향으로 양측에 각각 인접한 다른 마이크로 광원과의 배치 간격(g)의 절반 길이(g')를 더한 길이(d+2g' 또는 d+g) 이하로 형성되는 경우를 예를 들어 설명하고 있는데, , 이는 서로 인접한 마이크로 광원의 배치 간격 중 대각선 방향으로의 배치 간격이 가장 크기 때문에 대각선 방향으로 서로 인접한 마이크로 광원과의 사이에 암영대가 발생되지 않도록 하기 위한 것이다.
전술한 도 4에서는 마이크로 렌즈(210)의 입사면이 원 형상이 아닌 사각 형상을 가지는 것을 알 수 있는데, 이는 전술한 바와 같이 마이크로 렌즈(210)의 지름이 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d) 이상이고, 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d)에 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d) 방향으로 마이크로 광원(110)의 양측에 각각 인접한 다른 마이크로 광원과의 배치 간격(g)의 절반 길이(g')를 더한 길이(d+2g' 또는 d+g) 이하가 되도록 형성한 다음, 마이크로 광원(210)의 형상에 대응되도록 가공한 것으로 이해될 수 있다.
다시 말해서, 본 발명의 실시예에서 마이크로 렌즈(210)는 입사면의 대각선 길이가 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d) 이상이고, 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d)에 마이크로 광원(110)의 대각선 길이(d) 방향으로 마이크로 광원(110)의 양측에 각각 인접한 다른 마이크로 광원 사이의 배치 간격(g) 중 적어도 일부를 포함하는 길이(d+2g' 또는 d+g) 이하를 가지도록 형성되어 서로 인접한 마이크로 광원 사이에서 암영대가 형성되는 것을 방지하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 마이크로 렌즈(210)의 곡률 반경은 대각선 길이(d)의 절반 이상인 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 마이크로 렌즈(210)의 곡률 반경은 복수의 마이크로 광원(110) 사이의 배치 간격 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
마이크로 렌즈(210)는 수차 보정이나 형상 제어 등을 위하여 비구면 렌즈가 사용될 수 있으며, 마이크로 렌즈(210)로서 비구면 렌즈가 사용되는 경우 코닉 상수(conic constant) 및 비구면 계수(aspheric coefficients) 등을 고려하여 설계될 수 있다.
전술한 바와 같은 마이크로 광원(110) 전방에 마이크로 렌즈(210)가 위치하는 경우, 도 5의 (a)와 같이 마이크로 광원(110)의 광축을 기준으로 대략 90도 범위의 광 조사각으로 발생되는 광이 도 5의 (b)와 같이 마이크로 렌즈(210)의 광축을 기준으로 대략 46도 범위의 광 조사각으로 광이 출사되도록 할 수 있으며, 이로 인해 서로 인접한 마이크로 광원 사이에서 암영대가 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.
따라서, 마이크로 렌즈(120)가 사용되지 않는 경우에는 도 6의 (a)와 같이 인접한 마이크로 광원(110) 사이에서 광도가 상대적으로 낮아지는 구간이 형성되어 암영대가 형성되고 빔 패턴이 경계선이 높은 선명도를 가지는 반면, 본 발명의 실시예에서는 마이크로 광원(110)의 전방에 마이크로 렌즈(210)를 위치시킴으로써 도 6의 (b)와 같이 전체적으로 균일한 광도를 가질 수 있기 때문에 서로 인접한 마이크로 광원 사이에서 암영대가 형성되는 것을 방지될 수 있고, 빔 패턴의 경계선이 적정한 선명도를 가질 수 있게 되는 것이다.
예를 들어, 도 6의 (a)과 같이 마이크로 렌즈(210)가 사용되지 않는 경우 서로 인접한 마이크로 광원(110) 사이에 대응되는 영역에서의 광도는 마이크로 광원(110)의 광축 대비 대략 50% 이하로 감소되어 암영대가 형성될 수 있으나, 도 6의 (b)와 같이 마이크로 광원(110) 전방에 마이크로 렌즈(210)가 위치되는 경우 서로 인접한 마이크로 광원(110) 사이에 대응되는 영역에서의 광도가 마이크로 광원(110)의 광축에서의 광도를 포함하는 소정의 광도 범위에 속하도록 증가되는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
또한, 본 발명의 실시예에서 마이크로 렌즈(210)는 서로 인접한 마이크로 광원(110) 사이에 대응되는 영역에서의 광도가 마이크로 광원(110)의 광축에서의 광도를 포함하는 소정의 광도 범위에 속하도록 증가시키는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 마이크로 렌즈(210)는 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴에 암영대가 형성되지 않을 수 있는 광도로 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서 마이크로 렌즈(210)로부터 출사되는 광의 광 조사각이 46도 범위를 가지는 것은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 마이크로 렌즈(210)로부터 출사되는 광의 광 조사각 범위는 마이크로 렌즈(210)의 곡률이나 굴절률 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 마이크로 렌즈(210)로서 굴절율이 1.4 내지 1.8의 재질이 사용되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하며, 마이크로 렌즈(210)의 굴절율은 마이크로 렌즈(210)로부터 출사되는 광의 광 조사각 범위 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이때, 마이크로 렌즈(210)의 굴절율이 1.4 내지 1.8 사이의 값을 가지도록 하는 것은 마이크로 광원(110)에 대응되는 영역과 서로 인접한 마이크로 광원 사이에 대응되는 영역 사이의 광도 차이로 인한 암영대가 발생되지 않도록 하기 위한 것이다.
즉, 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴(P)은 도 7과 같이 마이크로 광원(110)에 대응되는 제1 영역(A1)과 서로 인접한 마이크로 광원 사이에 대응되는 제2 영역(A2)을 포함하게 되며, 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)의 광도비가 1.1:1이하인 경우, 즉 제1 영역(A1)의 광도가 제2 영역(A2)의 광도의 1.1배 이하일 때 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴에 암영대가 발생되지 않고 전체적으로 균일한 광도를 가질 수 있게 되는 것이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 마이크로 광원에 대응되는 영역과 서로 인접한 마이크로 광원 사이에 대응되는 영역 간의 광도비가 도시된 개략도이다.
도 8을 참조하면, 마이크로 렌즈(210)의 굴절율에 따른 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)의 광도비를 살펴보면, 굴절율이 1.1, 1.2, 1.3인 경우 광도비는 각각 1.4:1, 1.2:1, 1.15:1로서, 굴절율이 1.4 내지 1.8인 경우에 비하여 제1 영역(A1)의 광도가 제2 영역(A2)의 광도에 비하여 상대적으로 더 높다는 것을 알 수 있으며, 이 경우 본 발명의 차량용 램프(1)에 의 형성되는 빔 패턴(P)에 암영대가 형성되는 것으로 이해될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 마이크로 렌즈(210)의 굴절율이 1.4 내지 1.8의 값을 가지도록 하여 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2) 사이의 광도비가 1.1:1 이하가 되도록 함으로써, 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴(P)에 암영대가 형성되지 않도록 하는 것이다.
전술한 도 8의 광도는 마이크로 렌즈(210)의 굴절율에 따른 광도를 나타내기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 마이크로 광원(110)의 광도에 따라 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)의 광도는 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 마이크로 렌즈(210)로부터 출사되는 광의 광 조사각 범위가 대략 46도인 것은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 마이크로 렌즈(210)는 인접한 다른 마이크로 렌즈와의 사이에서 암영대가 형성되는 것이 방지될 수 있도록 35 내지 90 사이의 광 조사각 범위를 가질 수 있다.
이때, 마이크로 렌즈(210)의 광 조사각 범위가 35 내지 90도를 가지도록 하는 것은 마이크로 렌즈(210)를 통해 출사되는 광의 광도가 마이크로 광원(110)으로부터 발생된 광의 광도의 적어도 30% 이상이 되도록 하기 위한 것으로서, 이는 배광 법규를 만족하는 동시에 충분한 시인성이 확보되도록 하기 위한 것이다.
다시 말해서, 마이크로 렌즈(210)의 광 조사각 범위가 35 내지 90도를 벗어나는 경우에는 광 효율이 30%미만이 되어 배광 법규를 만족시키기 어려울뿐만 아니라 충분한 시인성 확보가 어렵기 때문에 광 조사 범위를 35 내지 90도를 가지도록 하는 것이다.
전술한 실시예에서는 렌즈부(200)가 복수의 마이크로 광원(110) 각각의 전방에 위치하는 복수의 마이크로 렌즈(210)를 포함하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 빔 패턴에 따라 적어도 일부에 위치할 수 있다.
예를 들어, 렌즈부(200)는 도 9와 같이 복수의 마이크로 광원(110) 중 로우 빔 패턴을 형성하는 마이크로 광원의 전방에 위치하는 복수의 마이크로 렌즈(220)를 포함할 수 있다.
이때, 로우 빔 패턴을 형성하는 마이크로 광원이 컷 오프 라인을 기준으로 상측에 위치하는 것은 본 발명의 광원부(100) 및 렌즈부(200)는 램프 하우징 및 커버 렌즈에 의해 형성되는 내부 공간에 위치하며, 커버 렌즈로 프로젝션 렌즈가 사용되는 경우 프로젝션 렌즈를 통과하는 광은 역상으로 나타나기 때문이다.
또한, 렌즈부(200)는 도 10과 같이 로우 빔 패턴을 형성하는 마이크로 광원 중 컷 오프 라인을 형성하는 마이크로 광원의 전방에 위치하는 복수의 마이크로 렌즈(230)를 포함할 수 있다.
도 10에서 컷 오프 라인을 형성하는 마이크로 렌즈의 전방에 마이크로 렌즈가 위치하는 경우에는 도 11과 같이 컷 오프 라인에서 상하 방향으로의 위치에 따른 광도 변화율이 완만한 특성을 가지게 되어 컷 오프 라인이 적정한 선명도를 가지게 되는 것이며, 전술한 도 9도 도 10과 유사하게 광도 변화율이 완만한 특성을 가질 수 있다. 이때, 도 11에서 점선은 마이크로 렌즈가 없을 경우 광도의 변화율을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 차량용 램프(1)는 복수의 마이크로 광원(110) 중 적어도 일부의 전방에 복수의 마이크로 렌즈(210, 220, 230)를 위치시킴으로써, 인접한 마이크로 광원 사이에서 암영대가 형성되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 빔 패턴의 경계선이 적정한 선명도를 가지도록 하여 운전자가 느끼는 이질감을 감소시켜 운전자의 주의가 분산되는 것을 방지함으로써 차량 사고 발생 가능성이 감소시킬 수 있게 되는 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 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. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 광원부
110: 마이크로 광원
200: 렌즈부
210, 220, 230: 마이크로 렌즈

Claims (9)

  1. 소정의 배치 간격으로 이격되어 위치하는 복수의 마이크로 광원을 포함하는 광원부; 및
    상기 복수의 마이크로 광원 중 적어도 일부의 전방에 위치하는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하는 렌즈부를 포함하며,
    상기 복수의 마이크로 렌즈 중 제1 마이크로 렌즈의 입사면은,
    상기 복수의 마이크로 광원 중 상기 제1 마이크로 렌즈에 대응되는 제1 마이크로 광원의 길이 및 상기 제1 마이크로 광원에 인접한 다른 마이크로 광원과의 배치 간격 중 적어도 일부를 포함하는 크기를 가지고,
    상기 복수의 마이크로 렌즈 각각의 입사면은,
    사각 형상을 가지며,
    상기 복수의 마이크로 렌즈 각각의 출사면은,
    상기 복수의 마이크로 렌즈 각각으로 입사되는 광이 집광되도록 전방으로 볼록한 곡면 형상을 가지는 차량용 램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 마이크로 렌즈의 대각선 길이는,
    상기 제1 마이크로 광원의 대각선 길이 이상이고, 상기 제1 마이크로 광원의 대각선 길이에 상기 제1 마이크로 광원의 대각선 길이 방향으로 상기 제1 마이크로 광원의 양측에 각각 인접한 다른 마이크로 광원 사이의 간격의 절반을 더한 길이 이하인 차량용 램프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 마이크로 광원은,
    사각 형상을 가지는 차량용 램프.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 마이크로 렌즈의 곡률 반경은,
    상기 제1 마이크로 광원의 대각선 길이의 절반 이상인 차량용 램프.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 마이크로 렌즈의 굴절율은,
    1.4 내지 1.8인 차량용 램프.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 마이크로 렌즈로부터 출사되는 광의 광 조사각 범위는,
    35 내지 90도인 차량용 램프.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 렌즈는,
    서로 인접한 마이크로 광원 사이에 대응되는 영역에서 감소되는 광도가 상기 복수의 마이크로 광원으로부터 발생되는 광의 광도를 포함하는 소정의 광도 범위에 속하도록 증가시키는 차량용 램프.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 렌즈는,
    상기 복수의 마이크로 광원 중 컷 오프 라인을 기준으로 일측에 위치하는 마이크로 광원의 전방에 위치하는 차량용 램프.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 렌즈는,
    상기 복수의 마이크로 렌즈 중 컷 오프 라인을 형성하는 마이크로 광원의 전방에 위치하는 차량용 램프.
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