KR102390805B1 - 자동차용 램프 및 그 램프를 포함하는 자동차 - Google Patents

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Abstract

자동차용 램프 및 자동차가 개시된다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 광원의 전방에 구비되고, 광이 입사되는 MLA(micro lens array) 모듈; 을 포함하고, 상기 MLA 모듈은 입사 렌즈 어레이 및 출사 렌즈 어레이; 를 포함하고, 상기 입사 렌즈 어레이의 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 중 적어도 일부는 상기 출사 렌즈 어레이의 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 중 어느 하나와 일치하고, 상기 입사 렌즈 어레이의 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 중 적어도 일부는 상기 출사 렌즈 어레이의 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 모두와 이격되어 있는 자동차용 램프가 개시된다.

Description

자동차용 램프 및 그 램프를 포함하는 자동차{Lamp for automobile and automobile including the same}
본 발명은 자동차용 램프 및 그 램프를 포함하는 자동차에 관한 것으로, 보다 상세하게는 마이크로 렌즈 어레이가 적용된 자동차용 램프 및 그 램프를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
복수의 마이크로 렌즈를 포함하는 마이크로 렌즈 어레이(micro lens array)는 광학 통신, 직업 영상 관측(direct optical imaging) 등의 미세 광학 분야에서 널리 사용된다. 특히, 최근 마이크로 렌즈 어레이는 대략 10mm 내외의 크기를 갖는 광학계를 통해 노면에 특정한 패턴을 그릴 수 있는 특징으로 인해, 자동차에서 웰컴 라이트(welcome light) 기능을 수행하는 구성으로 사용되고 있다.
그러나, 종래 기술에 따르면 마이크로 렌즈 어레이의 경우 빛의 확산각이 15도 내외로 작아, 자동차 내에서 웰컴 라이트 기능을 제외한 다른 라이트 기능(예를 들어, 로우빔 기능)을 수행할 수 없어, 자동차에서 마이크로 렌즈 어레이의 사용이 제한적이라는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 마이크로 렌즈 어레이에서 방출되는 빛의 발산각을 확대시킴으로써 종래의 자동차용 램프를 마이크로 렌즈 어레이로 대체하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 광을 생성하여 출사하는 광원; 상기 광원의 전방에 구비되고, 상기 광이 입사되는 MLA(micro lens array) 모듈; 을 포함하고, 상기 MLA 모듈은, 상기 광이 입사되고, 복수의 입사 렌즈를 포함하는 입사 렌즈 어레이; 및 상기 입사 렌즈 어레이의 전방에 구비되고, 상기 입사 렌즈 어레이에 입사된 광을 공급받아 외부에 출사하고, 복수의 출사 렌즈를 포함하는 출사 렌즈 어레이; 를 포함하고, 상기 입사 렌즈 어레이는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하고, 상기 출사 렌즈 어레이는 A 영역 및 B 영역을 포함하고, 상기 제1 영역에 입사된 상기 광은 상기 제1 영역에서 출사된 후 상기 A 영역에 입사되고, 상기 제2 영역에 입사된 상기 광은 상기 제2 영역에서 출사된 후 상기 B 영역에 입사되고, 상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 중 적어도 일부는 상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 중 어느 하나와 일치하고, 상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 중 적어도 일부는 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 모두와 이격되어 있는 자동차용 램프가 제공된다.
상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 모두는 각각 상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 중 어느 하나와 서로 일치하고, 상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 모두는 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 모두와 이격되어 있을 수 있다.
상기 제1 영역은 상기 입사 렌즈 어레이의 수평 방향의 중앙 영역에 형성되고, 상기 제2 영역은 상기 제1 영역의 좌측 영역 및 우측 영역에 형성될 수 있다.
상기 A 영역은 상기 출사 렌즈 어레이의 수평 방향의 중앙 영역에 형성되고, 상기 B 영역은 상기 A 영역의 좌측 영역 및 우측 영역에 형성될 수 있다.
상기 입사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경과 수직 방향의 곡률 반경은 서로 다를 수 있다.
상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 모두는 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 모두와 수평 방향으로 이격되어 있을 수 있다.
상기 입사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 중 임의의 입사 렌즈의 광축은 상기 출사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 중 어느 하나와 수직 방향으로 동일 높이에 형성될 수 있다.
상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭은, 상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭보다 작을 수 있다.
상기 입사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수직 방향의 폭은 서로 동일할 수 있다.
상기 출사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수직 방향의 폭은 서로 동일할 수 있다.
상기 출사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경과 수직 방향의 곡률 반경은 서로 동일할 수 있다.
상기 MLA 모듈은, 상기 입사 렌즈 어레이와 상기 출사 렌즈 어레이 사이에 구비되는 쉴드; 를 더 포함하고, 상기 출사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 초점과 대응되는 위치에 상기 쉴드가 구비될 수 있다.
상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 곡률 반경과 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 곡률 반경은 서로 동일할 수 있다.
상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭은, 상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭과 동일할 수 있다.
상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경은 상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경과 다를 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 자동차용 램프를 포함하는 자동차로서, 상기 자동차용 램프는, 광을 생성하여 출사하는 광원; 상기 광원의 전방에 구비되고, 상기 광이 입사되는 MLA(micro lens array) 모듈; 을 포함하고, 상기 MLA 모듈은, 상기 광이 입사되고, 복수의 입사 렌즈를 포함하는 입사 렌즈 어레이; 및 상기 입사 렌즈 어레이의 전방에 구비되고, 상기 입사 렌즈 어레이에 입사된 광을 공급받아 외부에 출사하고, 복수의 출사 렌즈를 포함하는 출사 렌즈 어레이; 를 포함하고, 상기 입사 렌즈 어레이는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하고, 상기 출사 렌즈 어레이는 A 영역 및 B 영역을 포함하고, 상기 제1 영역에 입사된 상기 광은 상기 제1 영역에서 출사된 후 상기 A 영역에 입사되고, 상기 제2 영역에 입사된 상기 광은 상기 제2 영역에서 출사된 후 상기 B 영역에 입사되고, 상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 중 적어도 일부는 상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 중 어느 하나와 일치하고, 상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 중 적어도 일부는 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 모두와 이격되어 있는 자동차가 제공된다.
본 발명에 따르면, 마이크로 렌즈 어레이에서 방출되는 빛의 발산각을 확대시킴으로써 종래의 자동차용 램프를 마이크로 렌즈 어레이로 대체할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 MLA 모듈을 분해하였을 때 자동차용 램프의 구조를 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 입사 렌즈 어레이의 구조를 확대 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 램프의 출사 렌즈 어레이의 구조를 확대 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 램프의 입사 렌즈 어레이를 복수의 구역으로 구별한 모습을 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 출사 렌즈 어레이를 복수의 구역으로 구별한 모습을 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 MLA 모듈의 수평 방향 단면을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 MLA 모듈의 수직 방향 단면을 도시한 단면도이다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 자동차용 램프 및 자동차를 설명한다.
자동차용 램프
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 MLA 모듈을 분해하였을 때 자동차용 램프의 구조를 도시한 측단면도이다. 그리고, 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 입사 렌즈 어레이의 구조를 확대 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 램프의 출사 렌즈 어레이의 구조를 확대 도시한 정면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 램프(10, 이하, '램프'라 한다)는 광을 생성하여 출사하는 광원(100) 및 광원(100)의 전방에 구비되고, 광원(100)으로부터 광이 입사되며, 복수의 미세 렌즈(micro lens)를 포함하는 MLA 모듈(micro lens array module, 200)을 포함할 수 있다. 광원(100)은 LED(Light-Emitting Diode)일 수 있으나, 그에 제한되지는 않는다.
또한, 램프(10)는 광원(100)과 MLA 모듈(200) 사이에 구비되는 콜리메이터(collimator, 300)를 더 포함할 수 있다. 콜리메이터(300)는 광원(100)으로부터 입사된 광을 평행광으로 만든 후 MLA 모듈(200)에 출사하는 구성일 수 있다.
계속해서 도 2 내지 도 4를 참고하면, MLA 모듈(200)은 콜리메이터(300)와 마주보도록 구비되고 광원(100)으로부터 광이 입사되는 입사 렌즈 어레이(210)를 포함할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 입사 렌즈 어레이(210)는 복수의 입사 렌즈(212)를 포함할 수 있다. 이때, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 복수의 입사 렌즈(212)는 광원(100)을 향해 볼록하게 돌출된 볼록 렌즈일 수 있다.
보다 상세하게, 입사 렌즈 어레이(210)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 곡률 반경과 수직 방향(H)의 곡률 반경은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향(H)의 곡률 반경은 수직 방향(H)의 곡률 반경보다 작을 수 있다(즉, 수평 방향의 곡률이 수직 방향의 곡률보다 클 수 있다). 이 경우, 광원(100)에서 출사되어 입사 렌즈 어레이(210)에 입사된 광이 복수의 입사 렌즈(212)를 거치면서 수평 방향으로 빛이 확산될 수 있으므로, 종래의 마이크로 렌즈 어레이와 비교하여 빛의 확산(특히, 수평 방향으로 빛의 확산)이 크게 일어날 수 있다.
또한, MLA 모듈(200)은 입사 렌즈 어레이(210)의 전방에 구비되고 입사 렌즈 어레이(210)에 입사된 광을 공급받아 외부에 출사하는 출사 렌즈 어레이(220)를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 출사 렌즈 어레이(220)는 복수의 출사 렌즈(222)를 포함할 수 있다. 이때, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 출사 렌즈(222)는 광원(100)의 반대 방향인 외부 방향을 향해 볼록하게 돌출된 볼록 렌즈일 수 있다. 입사 렌즈 어레이(210)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212)와 달리, 출사 렌즈 어레이(220)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 수평 방향(H)의 곡률 반경과 수직 방향(H)의 곡률 반경은 서로 동일할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, MLA 모듈(200)은 입사 렌즈 어레이(210)와 출사 렌즈 어레이(220) 사이에 구비되는 쉴드(230)를 포함할 수 있다. 쉴드(230)에는 입사 렌즈 어레이(210)에서 출사된 광이 출사 렌즈 어레이(220)에 입사될 수 있도록 복수의 슬릿(slit)이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 램프에서 쉴드(230)는 출사 렌즈 어레이(220)에 구비되는 출사 렌즈(222)의 초점과 대응되는 위치에 구비될 수 있다. 이 경우, 렌즈의 특성 상, 입사 렌즈 어레이(210)에서 쉴드(230)의 슬릿을 거쳐 출사 렌즈 어레이(220)에 도달한 광은 수직 방향으로 지면에 대해 평행광의 상태로 외부에 출사될 수 있다.
이때, 쉴드(230)가 출사 렌즈(222)의 초점과 대응되는 위치에 구비된다는 것은, 쉴드(230)와 출사 렌즈(222)의 초점이 서로 중첩되는 경우뿐만 아니라, 두 구성이 상당히 인접한 상태로 배치되어 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 두 구성이 중첩되는 경우와 비교하여 기능, 효과 등의 측면에서 실질적인 차이가 없는 경우를 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 그러나, 보다 바람직하게, 출사 렌즈(222)의 초점은 쉴드(230)의 몸체 내에 구비될 수 있다.
한편, MLA 모듈(200)은 입사 렌즈 어레이(210)와 쉴드(230) 사이에 구비되고 입사 렌즈 어레이(210)를 지지하는 입사 몸체부(240), 및 출사 렌즈 어레이(220)와 쉴드(230) 사이에 구비되고 출사 렌즈 어레이(220)를 지지하는 출사 몸체부(250)를 더 포함할 수 있다. 그러나, 이와 달리 MLA 모듈(200)은 입사 몸체부(240) 또는 출사 몸체부(250)를 포함하지 않을 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 램프(10)는 자동차의 로우빔 패턴을 형성하기 위한 구성일 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 자동차용 램프의 입사 렌즈 어레이를 복수의 구역으로 구별한 모습을 도시한 정면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 출사 렌즈 어레이를 복수의 구역으로 구별한 모습을 도시한 정면도이다.
한편, 본 발명에 따른 램프에서 입사 렌즈 어레이(210)와 출사 렌즈 어레이(220)는 각각 입사 렌즈와 출사 렌즈의 특성에 따라 복수의 영역으로 구별될 수 있다.
즉, 도 5를 참고하면, 입사 렌즈 어레이(210)는 입사 렌즈 어레이(210)에 구비되는 입사 렌즈(212)의 특성에 따라 제1 영역(Z1) 및 제2 영역(Z2)으로 구별될 수 있다. 또한, 도 6을 참고하면, 출사 렌즈 어레이(220)는 출사 렌즈 어레이(220)에 구비되는 출사 렌즈(222)의 특성에 따라 A 영역(ZA) 및 B 영역(ZB)으로 구별될 수 있다.
이때, 제1 영역(Z1)은 입사 렌즈 어레이(210)의 수평 방향(H)의 중앙 영역에 형성될 수 있고, 제2 영역(Z2)은 제1 영역(Z1)의 좌측 영역 및 우측 영역에 형성될 수 있다.
한편, 도 5에는 제1 영역(Z1)과 제2 영역(Z2)이 서로 맞닿아 있는 경우가 도시되어 있지만, 이와 달리, 제1 영역(Z1)과 제2 영역(Z2)은 서로 이격되어 있을 수도 있다. 예를 들어, 제1 영역(Z1)과 제2 영역(Z2) 사이에는 복수의 입사 렌즈를 포함하는 제3 영역이 구비될 수 있다.
또한, A 영역(ZA)은 출사 렌즈 어레이(220)의 수평 방향(H)의 중앙 영역에 형성될 수 있고, B 영역(ZB)은 출사 렌즈 어레이(220)의 좌측 영역 및 우측 영역에 형성될 수 있다.
한편, 도 6에는 A 영역(ZA)과 B 영역(ZB)이 서로 맞닿아 있는 경우가 도시되어 있지만, 이와 달리, A 영역(ZA)과 B 영역(ZB)은 서로 이격되어 있을 수도 있다. 예를 들어, A 영역(ZA)과 B 영역(ZB) 사이에는 복수의 출사 렌즈를 포함하는 C 영역이 구비될 수 있다.
이때, 제1 영역(Z1)과 A 영역(ZA)은 쉴드(230), 입사 몸체부(240) 및 출사 몸체부(250)를 사이에 두고 서로 마주볼 수 있고, 제2 영역(Z2)과 B 영역(ZB)은 쉴드(230), 입사 몸체부(240) 및 출사 몸체부(250)를 사이에 두고 서로 마주볼 수 있다. 보다 바람직하게, 제1 영역(Z1)과 A 영역(ZA)은 서로 동일한 수평 방향(H) 폭을 가질 수 있고, 제2 영역(Z2)과 B 영역(ZB) 역시 서로 동일한 수평 방향(H) 폭을 가질 수 있다.
따라서, 광원(100)에서 출사되어 입사 렌즈 어레이(210)의 제1 영역(Z1)에 입사된 광은 제1 영역(Z1)에서 출사된 후 출사 렌즈 어레이(220)의 A 영역(ZA)에 입사될 수 있다. 그리고, 광원(100)에서 출사되어 입사 렌즈 어레이(210)의 제2 영역(Z2)에 입사된 광은 제2 영역(Z2)에서 출사된 후 출사 렌즈 어레이(220)의 B 영역(ZB)에 입사될 수 있다.
보다 바람직하게, 제1 영역(Z1) 및 A 영역(ZA)을 거쳐 외부에 출사되는 광은 본 발명에 따른 램프(10)에 의해 외부에 형성되는 빔 패턴의 중심 영역을 형성할 수 있고, 제2 영역(Z2) 및 B 영역(ZB)을 거쳐 외부에 출사되는 광은 본 발명에 따른 램프(10)에 의해 외부에 형성되는 빔 패턴의 주변 영역을 형성할 -수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 MLA 모듈의 수평 방향 단면을 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 MLA 모듈의 수직 방향 단면을 도시한 단면도이다.
전술한 바와 같이 MLA 모듈은 입사 렌즈 어레이(210) 및 출사 렌즈 어레이(220)를 포함할 수 있고, 입사 렌즈 어레이(210) 및 출사 렌즈 어레이(220)는 각각 복수의 입사 렌즈와 복수의 출사 렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 입사 렌즈와 복수의 출사 렌즈에는 각각 광축(optical axis)이 형성될 수 있다. 도 7 및 도 8에는 복수의 입사 렌즈(212)와 복수의 출사 렌즈(222)에 각각 형성되는 광축들 중 일부가 하방으로 향하는 화살표로 도시되어 있다.
본 발명에 따르면, 입사 렌즈 어레이(210)의 제1 영역(Z1)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212)의 광축들 중 적어도 일부는 출사 렌즈 어레이(220)의 A 영역(ZA)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222)의 광축들 중 어느 하나와 일치할 수 있다. 반면, 본 발명에 따르면, 입사 렌즈 어레이(210)의 제2 영역(Z2)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212)의 광축들 중 적어도 일부는 출사 렌즈 어레이(220)의 B 영역(ZB)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222)의 광축들 모두와 이격되어 있을 수 있다.
보다 바람직하게, 본 발명에 따르면, 제1 영역(Z1)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212)의 광축들 모두는 각각 A 영역(ZA)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222)의 광축들 중 어느 하나와 서로 일치할 수 있고, 제2 영역(Z2)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212)의 광축들 모두는 B 영역(ZB)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222)의 광축들 모두와 이격되어 있을 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 영역(Z2)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212)의 광축들 모두는 B 영역(ZB)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222)의 광축들 모두와 수평 방향(H)으로 이격되어 있을 수 있다.
램프에 의해 외부에 형성되는 빔 패턴은 중심 영역과 주변 영역으로 구별될 수 있다. 특히, 램프가 자동차의 로우빔 패턴을 형성하는 구성인 경우 빔 패턴의 중심 영역은 높은 광도를 가질 필요가 있고, 빔 패턴의 주변 영역은 낮은 광도를 갖는 대신 수평 방향으로 넓은 범위를 커버할 필요가 있다.
따라서, 본 발명에 따르면, 각각 입사 렌즈 어레이와 출사 렌즈 어레이의 수평 방향(H) 중앙 영역에 형성되는 제1 영역과 A 영역의 광축이 서로 일치하므로, 광이 수평 방향(H)으로 확산되지 않은 상태로 외부에 도달할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 램프에 의해 형성되는 빔 패턴의 중심 영역에서 높은 광도가 확보될 수 있다.
반면, 본 발명에 따르면, 각각 입사 렌즈 어레이와 출사 렌즈 어레이의 수평 방향의 좌측 영역과 우측 영역에 형성되는 제2 영역과 B 영역의 광축은 서로 수평 방향으로 이격되어 있으므로, 제2 영역에서 출사되어 B 영역에 입사된 광이 출사되는 과정에서 광이 수평 방향으로 확산될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 램프에 의해 형성되는 빔 패턴의 수평 방향 주변 영역은 낮은 광도를 갖는 대신 수평 방향으로 넓은 범위를 커버할 수 있다.
특히, 종래의 마이크로 렌즈 어레이의 경우, 빔 패턴의 수평 방향의 폭이 좁아 자동차의 헤드 램프(예를 들어, 로우빔용 램프)에 사용할 수 없었던 반면, 본 발명에 따른 MLA 모듈을 포함하는 램프의 경우, 램프에 의해 형성되는 빔 패턴의 수평 방향의 폭이 넓으므로 자동차의 헤드 램프에도 사용할 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 입사 렌즈 어레이(210)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 중 임의의 입사 렌즈(212)의 광축은 출사 렌즈 어레이(220)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222)의 광축들 중 어느 하나와 수직 방향(H)으로 동일 높이에 형성될 수 있다. 보다 바람직하게, 도 8에 도시된 바와 같이, 임의의 입사 렌즈(212)의 광축은 복수의 출사 렌즈(222)의 광축들 중 어느 하나와 수직 방향(H)으로 동일 높이에 형성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 램프에 의해 형성되는 빔 패턴의 경우 수평 방향으로의 폭이 넓게 형성될 수 있다. 반면, 수직 방향으로의 빔 패턴의 폭은 상대적으로 좁게 형성될 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 램프는 로우빔용 램프일 수 있는데, 이 경우, 로우빔 패턴의 수직 방향의 폭은 상대적으로 좁을 필요가 있다.
따라서, 전술한 바와 같이, 수직 방향으로 복수의 입사 렌즈(212)의 광축들과 복수의 출사 렌즈(222)의 광축들의 높이가 서로 동일하게 형성되는 경우, 입사 렌즈 어레이 및 출사 렌즈 어레이를 거쳐 외부에 출사되는 광이 수직 방향으로 덜 확산되므로 빔 패턴의 수직 방향의 폭 역시 좁게 형성될 수 있다.
한편, 도 4, 도 6 및 도 7을 참고하면, 출사 렌즈 어레이(220)의 B 영역(ZB)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 수평 방향(H)의 폭은, 출사 렌즈 어레이(220)의 A 영역(ZA)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 수평 방향(H)의 폭보다 작을 수 있다. 예를 들어, B 영역(ZB)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 수평 방향(H)의 폭은, A 영역(ZA)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 수평 방향(H)의 폭보다 대략 10%만큼 작을 수 있다. 반면, 도 3, 도 5 및 도 7을 참고하면, 입사 렌즈 어레이(210)의 제1 영역(Z1)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 폭은, 입사 렌즈 어레이(210)의 제2 영역(Z2)에 구비되는 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향(H)의 폭과 동일할 수 있다. 또한, 제1 영역(Z1)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212)의 수평 방향(H)의 폭은 A 영역(ZA)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222)의 수평 방향(H)의 폭과 동일할 수 있다.
이는, 전술한 바와 같이, 제2 영역(Z2)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212)의 광축들 모두가 B 영역(ZB)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222)의 광축들 모두와 수평 방향(H)으로 이격될 수 있도록 하기 위함일 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 제1 영역(Z1)과 A 영역(ZA)에서 입사 렌즈와 출사 렌즈 각각의 수평 방향(H)의 폭은 서로 동일하도록 하여, 제1 영역(Z1)과 A 영역(ZA)에서는 입사 렌즈의 광축과 출사 렌즈의 광축이 서로 일치하는 반면, 제2 영역(Z2)과 B 영역(ZB)에서는 입사 렌즈와 출사 렌즈 각각의 수평 방향(H)의 폭이 서로 다르도록 하여, 제2 영역(Z2)과 B 영역(ZB)에서는 입사 렌즈의 광축과 출사 렌즈의 광축이 서로 이격될 수 있다.
계속해서, 도면을 참고하면, 입사 렌즈 어레이(210)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수직 방향(H)의 폭은 서로 동일할 수 있다. 또한, 출사 렌즈 어레이(220)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 수직 방향(H)의 폭 역시 서로 동일할 수 있다. 이때, 입사 렌즈(212)의 수직 방향(H)의 폭과 출사 렌즈(222)의 수직 방향(H)의 폭은 서로 동일할 수 있다. 이는, 전술한 바와 같이, 복수의 입사 렌즈(212)의 광축들 모두가 각각 복수의 출사 렌즈(222)의 광축들 중 어느 하나와 수직 방향으로 동일 높이에 형성되도록 하기 위함일 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 제1 영역(Z1)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 곡률 반경은 제2 영역(Z2)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 곡률 반경과 다를 수 있다. 일 예로, 제1 영역(Z1)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 곡률 반경은 제2 영역(Z2)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 곡률 반경보다 클 수 있다. 즉, 제2 영역(Z2)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 곡률은 제1 영역(Z1)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 곡률보다 클 수 있다. 이는, 본 발명에 따른 램프에 의해 형성되는 빔 패턴의 주변 영역의 수평 방향 폭이 넓게 형성될 수 있도록 하기 위함일 수 있다.
반면, 본 발명에 따르면, A 영역(ZA)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 곡률 반경과 B 영역(ZB)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 곡률 반경은 서로 동일할 수 있다.
자동차
본 발명에 따른 자동차는, 자동차용 램프(10, 이하, '램프'라 한다)를 포함할 수 있다.
이때, 램프(10)는 광을 생성하여 출사하는 광원(100), 광원(100)의 전방에 구비되고 광이 입사되는 MLA 모듈(micro lens array module, 200), 및 광원(100)과 MLA 모듈(200) 사이에 구비되는 콜리메이터(collimator, 300)를 포함할 수 있다.
또한, MLA 모듈(200)은 광이 입사되고 복수의 입사 렌즈(212)를 포함하는 입사 렌즈 어레이(210), 입사 렌즈 어레이(210)의 전방에 구비되고 입사 렌즈 어레이(210)에 입사된 광을 공급받아 외부에 출사하고 복수의 출사 렌즈(222)를 포함하는 출사 렌즈 어레이(220), 입사 렌즈 어레이(210)와 출사 렌즈 어레이(220) 사이에 구비되는 쉴드(230), 입사 렌즈 어레이(210)와 쉴드(230) 사이에 구비되고 입사 렌즈 어레이(210)를 지지하는 입사 몸체부(240), 및 출사 렌즈 어레이(220)와 쉴드(230) 사이에 구비되고 출사 렌즈 어레이(220)를 지지하는 출사 몸체부(250)를 포함할 수 있다.
한편, 입사 렌즈 어레이(210)는 제1 영역(Z1) 및 제2 영역(Z2)을 포함할 수 있고, 출사 렌즈 어레이(220) A 영역(ZA) 및 B 영역(ZB)을 포함할 수 있다. 또한, 제1 영역(Z1)에 입사된 광은 제1 영역(Z1)에서 출사된 후 A 영역(ZA)에 입사될 수 있고, 제2 영역(Z2)에 입사된 광은 제2 영역(Z2)에서 출사된 후 B 영역(ZB)에 입사될 수 있다.
이때, 본 발명에 따르면, 제1 영역(Z1)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212)의 광축들 중 적어도 일부는 A 영역(ZA)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222)의 광축들 중 어느 하나와 일치할 수 있다. 또한, 제2 영역(Z2)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212)의 광축들 중 적어도 일부는 B 영역(ZB)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222)의 광축들 모두와 이격되어 있을 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.
10 : 램프
100 : 광원
200 : MLA 모듈
210 : 입사 렌즈 어레이
212 : 입사 렌즈
220 : 출사 렌즈 어레이
222 : 출사 렌즈
230 : 쉴드
240 : 입사 몸체부
250 : 출사 몸체부
300 : 콜리메이터
Z1 : 제1 영역
Z2 : 제2 영역
ZA : A 영역
ZB : B 영역
H : 수평 방향
V : 수직 방향

Claims (16)

  1. 광을 생성하여 출사하는 광원;
    상기 광원의 전방에 구비되고, 상기 광이 입사되는 MLA(micro lens array) 모듈; 을 포함하고,
    상기 MLA 모듈은,
    상기 광이 입사되고, 복수의 입사 렌즈를 포함하는 입사 렌즈 어레이; 및
    상기 입사 렌즈 어레이의 전방에 구비되고, 상기 입사 렌즈 어레이에 입사된 광을 공급받아 외부에 출사하고, 복수의 출사 렌즈를 포함하는 출사 렌즈 어레이; 를 포함하고,
    상기 입사 렌즈 어레이는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하고,
    상기 출사 렌즈 어레이는 A 영역 및 B 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역에 입사된 상기 광은 상기 제1 영역에서 출사된 후 상기 A 영역에 입사되고,
    상기 제2 영역에 입사된 상기 광은 상기 제2 영역에서 출사된 후 상기 B 영역에 입사되고,
    상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 중 적어도 일부는 상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 중 어느 하나와 일치하고,
    상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 중 적어도 일부는 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 모두와 이격되고,
    상기 입사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 중 임의의 입사 렌즈의 광축은 상기 출사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 중 어느 하나와 수직 방향으로 동일 높이에 형성되는 자동차용 램프.
  2. 청구항 1에서,
    상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 모두는 각각 상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 중 어느 하나와 서로 일치하고,
    상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 모두는 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 모두와 이격되어 있는 자동차용 램프.
  3. 청구항 2에서,
    상기 제1 영역은 상기 입사 렌즈 어레이의 수평 방향의 중앙 영역에 형성되고,
    상기 제2 영역은 상기 제1 영역의 좌측 영역 및 우측 영역에 형성되는 자동차용 램프.
  4. 청구항 2에서,
    상기 A 영역은 상기 출사 렌즈 어레이의 수평 방향의 중앙 영역에 형성되고,
    상기 B 영역은 상기 A 영역의 좌측 영역 및 우측 영역에 형성되는 자동차용 램프.
  5. 청구항 1에서,
    상기 입사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경과 수직 방향의 곡률 반경은 서로 다른 자동차용 램프.
  6. 청구항 2에서,
    상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 모두는 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 모두와 수평 방향으로 이격되어 있는 자동차용 램프.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에서,
    상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭은, 상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭보다 작은 자동차용 램프.
  9. 청구항 1에서,
    상기 입사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수직 방향의 폭은 서로 동일한 자동차용 램프.
  10. 청구항 1에서,
    상기 출사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수직 방향의 폭은 서로 동일한 자동차용 램프.
  11. 청구항 1에서,
    상기 출사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경과 수직 방향의 곡률 반경은 서로 동일한 자동차용 램프.
  12. 청구항 1에서,
    상기 MLA 모듈은,
    상기 입사 렌즈 어레이와 상기 출사 렌즈 어레이 사이에 구비되는 쉴드; 를 더 포함하고,
    상기 출사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 초점과 대응되는 위치에 상기 쉴드가 구비되는 자동차용 램프.
  13. 청구항 8에서,
    상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 곡률 반경과 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 곡률 반경은 서로 동일한 자동차용 램프.
  14. 청구항 1에서,
    상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭은, 상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭과 동일한 자동차용 램프.
  15. 청구항 14에서,
    상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경은 상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경과 다른 자동차용 램프.
  16. 자동차용 램프를 포함하는 자동차로서,
    상기 자동차용 램프는,
    광을 생성하여 출사하는 광원;
    상기 광원의 전방에 구비되고, 상기 광이 입사되는 MLA(micro lens array) 모듈; 을 포함하고,
    상기 MLA 모듈은,
    상기 광이 입사되고, 복수의 입사 렌즈를 포함하는 입사 렌즈 어레이; 및
    상기 입사 렌즈 어레이의 전방에 구비되고, 상기 입사 렌즈 어레이에 입사된 광을 공급받아 외부에 출사하고, 복수의 출사 렌즈를 포함하는 출사 렌즈 어레이; 를 포함하고,
    상기 입사 렌즈 어레이는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하고,
    상기 출사 렌즈 어레이는 A 영역 및 B 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역에 입사된 상기 광은 상기 제1 영역에서 출사된 후 상기 A 영역에 입사되고,
    상기 제2 영역에 입사된 상기 광은 상기 제2 영역에서 출사된 후 상기 B 영역에 입사되고,
    상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 중 적어도 일부는 상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 중 어느 하나와 일치하고,
    상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 중 적어도 일부는 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 모두와 이격되고,
    상기 입사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 중 임의의 입사 렌즈의 광축은 상기 출사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 중 어느 하나와 수직 방향으로 동일 높이에 형성되는 자동차.
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