KR102393010B1 - 광학장치 - Google Patents

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Abstract

광학장치에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 광학장치는: 로우빔과 하이빔을 조사하는 발광모듈; 발광모듈에서 조사되는 로우빔과 하이빔을 서로 다른 빔경로에 반사하는 리플렉터부; 및 리플렉터부에서 반사되는 하이빔의 빔경로를 차단하거나 개방시도록 회전되는 구동 쉴드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광학장치{OPTICAL DEVICE}
본 발명은 광학장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부품수를 감소시키고, 외부에서 입사된 태양광에 의해 쉴드부가 탄화되는 것을 방지할 수 있는 광학장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 전방에는 프로젝션 광학계를 적용한 헤드램프가 설치된다. 헤드램프는 발광부에서 조사된 광이 리플렉터에서 반사된 후 쉴드부에 도달된다. 쉴드부에서는 로우빔과 하이빔의 광패턴이 구현된다. 쉴드부에서 구현된 일정 패턴의 광은 비구면렌즈를 통해 차량의 전방측으로 조사된다.
그러나, 종래의 헤드램프에서 로우빔과 하이빔을 형성하기 위해 2개의 엘이디램프가 설치되는 경우, 엘이디램프의 설치 계수가 증가됨에 따라 제조비용이 증가될 수 있다.
또한, 종래의 헤드램프에는 비구면렌즈와 렌즈홀더가 설치되므로, 제조비용이 더욱 증가될 수 있다.
또한, 종래에는 외부의 태양광이 비구면렌즈를 통해 헤드램프 내부로 입사될 수 있다. 이때, 태양광이 비구면렌즈를 투과하면서 광초점이 모이고, 광초점이 쉴드부에 집광됨에 따라 쉴드부가 탄화될 수 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2015-0049215호(2015. 05. 08 공개, 발명의 명칭: 차량의 램프 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 부품수를 감소시키고, 외부에서 입사된 태양광에 의해 쉴드부가 탄화되는 것을 방지할 수 있는 광학장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 광학장치는: 로우빔과 하이빔을 조사하는 발광모듈; 상기 발광모듈에서 조사되는 로우빔과 하이빔을 서로 다른 빔경로에 반사하는 리플렉터부; 및 상기 리플렉터부에서 반사되는 하이빔의 빔경로를 차단하거나 개방시도록 회전되는 구동 쉴드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 리플렉터부는 상기 발광모듈에서 조사되는 로우빔을 반사하는 로우빔 리플렉터; 및 상기 발광모듈에서 조사되는 하이빔을 반사하는 하이빔 리플렉터를 포함할 수 있다.
상기 로우빔 리플렉터는 상기 발광모듈에서 경사지게 입사되는 로우빔을 전방측으로 반사하고, 상기 하이빔 리플렉터는 상기 발광모드에서 경사지게 입사되는 하이빔을 전방측으로 반사할 수 있다.
상기 로우빔 리플렉터와 상기 하이빔 리플렉터는 일체로 형성될 수 있다.
상기 발광모듈은 로우빔과 하이빔을 동시에 조사하는 하나의 엘이디램프일 수 있다.
상기 구동 쉴드부는 상기 리플렉터에서 반사되는 하이빔의 빔경로를 차단하는 쉴드 플레이트; 상기 쉴드 플레이트에 설치되는 회전축부; 및 상기 회전축부에 연결되는 구동 모터부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 구동 쉴드부가 리플렉터부에서 반사되는 하이빔의 빔경로를 차단하거나 개방시키도록 회전되므로, 구동 쉴드부의 회전에 의해 하이빔이 차량의 전방측으로 조사되거나 차단될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 로우빔 리플렉터와 하이빔 리플렉터가 발광모듈에서 조사되는 로우빔과 하이빔을 차량의 전방측으로 조사하므로, 로우빔과 하이빔을 전방측으로 조사하기 위해 별도의 비구면렌즈와 렌즈 홀더부가 설치되지 않아도 된다. 따라서, 광학장치의 제조 단가와 조립 공수를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 광학장치에 비구면렌즈가 설치되지 않으므로, 차량 외부의 태양광이 광학장치의 내부로 유입되더라도 태양광이 집광되지 않게 된다. 따라서, 외부에서 입사되는 태양광에 의해 구동 쉴드부가 탄화되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학장치에서 하이빔의 빔경로가 차단되도록 구동 쉴드부가 회전된 상태를 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학장치에서 하이빔의 빔경로가 개방되도록 구동 쉴드부가 회전된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학장치에서 로우빔과 하이빔이 빔경로를 따라 조사되는 상태를 도시한 구성도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 광학장치의 일 실시예를 설명한다. 광학장치를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학장치에서 하이빔의 빔경로가 차단되도록 구동 쉴드부가 회전된 상태를 도시한 구성도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광학장치는 발광모듈(10), 리플렉터부(20) 및 구동 쉴드부(30)를 포함한다.
발광모듈(10)은 로우빔(LB)과 하이빔(HB)을 조사한다. 로우빔(LB: low beam)은 헤드램프에서 하향으로 조사되는 빔을 의미하고, 하이빔(HB: high beam)은 헤드램프에서 로우빔(LB)보다 상향으로 조사되는 빔을 의미한다. 로우빔과 하이빔을 용이하게 구분할 수 있도록 도 2에서는 로우빔을 실선으로 도시하고, 하이빔을 점선으로 도시하였다.
발광모듈(10)은 로우빔(LB)과 하이빔(HB)을 동시에 조사하는 하나의 엘이디램프일 수 있다. 발광모듈(10)에 하나의 엘이디램프가 설치되므로, 광학장치의 조립 부품의 개수와 제조 단가를 감소시킬 수 있다.
리플렉터부(20)는 발광모듈(10)에서 조사되는 로우빔(LB)과 하이빔(HB)을 서로 다른 빔경로에 반사한다. 리플렉터부(20)는 구동 쉴드부(30)를 기준으로 차량의 후방측에 배치된다.
리플렉터부(20)는 로우빔 리플렉터(21)와 하이빔 리플렉터(25)를 포함한다.
로우빔 리플렉터(21)는 발광모듈(10)에서 조사되는 로우빔(LB)을 반사한다. 로우빔 리플렉터(21)에는 로우빔(LB)을 전반사시키도록 제1 전반사면(22)이 형성된다. 제1 전반사면(22)은 발광모듈(10)에서 경사지게 입사된 로우빔(LB)을 수평하게 전반사시킨다. 제1 전반사면(22)은 파라볼릭 곡면을 이루도록 형성될 수 있다.
하이빔 리플렉터(25)는 발광모듈(10)에서 조사되는 하이빔(HB)을 반사한다. 하이빔 리플렉터(25)에는 하이빔(HB)을 전반사시키도록 제2 전반사면(26)이 형성된다. 제2 전반사면(26)은 발광모듈(10)에서 경사지게 입사된 하이빔(HB)을 수평하게 전반사시킨다. 제2 전반사면(26)은 파라볼릭 곡면을 이루도록 형성될 수 있다.
로우빔 리플렉터(21)와 하이빔 리플렉터(25)가 발광모듈(10)에서 조사되는 로우빔(LB)과 하이빔(HB)을 차량의 전방측으로 조사하므로, 로우빔(LB)과 하이빔(HB)을 전방측으로 조사하기 위해 별도의 비구면렌즈가 설치되지 않아도 된다. 또한, 비구면렌즈를 고정시키기 위한 렌즈 홀더부가 설치되지 않아도 된다. 따라서, 광학장치의 제조 단가와 조립 공수를 감소시킬 수 있다.
로우빔 리플렉터(21)와 하이빔 리플렉터(25)는 일체로 형성된다. 따라서, 로우빔 리플렉터(21)와 하이빔 리플렉터(25)가 한꺼번에 광학적으로 세팅되므로, 광학장치의 조립 시간을 단축시킬 수 있다.
구동 쉴드부(30)는 리플렉터부(20)에서 반사되는 하이빔(HB)의 빔경로를 차단하거나 개방시키도록 회전된다. 구동 쉴드부(30)는 리플렉터부(20)를 기준으로 차량의 전방측에 배치된다.
발광모듈(10)이 로우빔(LB)과 하이빔(HB)을 리플렉터부(20)에 조사할 때에 구동 쉴드부(30)가 하이빔(HB)의 빔경로를 차단하면, 로우빔(LB)은 로우빔(LB)의 빔경로를 따라 차량의 전방측으로 조사는 반면, 하이빔(HB)은 구동 쉴드부(30)에 가로막혀 차량의 전방측으로 조사되지 않는다. 또한, 발광모듈(10)이 로우빔(LB)과 하이빔(HB)을 리플렉터부(20)에 조사할 때에 구동 쉴드부(30)가 하이빔(HB)의 빔경로를 개방하면, 로우빔(LB)은 로우빔(LB)의 빔경로를 따라 차량의 전방측으로 조사되고, 하이빔(HB)도 하이빔(HB)의 빔경로를 따라 차량의 전방측으로 조사된다. 따라서, 구동 쉴드부(30)가 회전됨에 따라 하이빔(HB)이 차량의 전방측으로 조사되거나 차단될 수 있다.
구동 쉴드부(30)는 쉴드 플레이트(31), 회전축부(33) 및 구동 모터부(35)를 포함한다.
쉴드 플레이트(31)는 리플렉터부(20)에서 반사되는 하이빔(HB)의 빔경로를 차단한다. 회전축부(33)는 하이빔(HB)의 빔경로를 회피하도록 쉴드 플레이트(31)에 설치된다. 회전축부(33)는 하이빔(HB)의 빔경로보다 상측에 배치될 수 있다. 구동 모터부(35)는 회전축부(33)에 연결된다. 구동 모터부(35)는 회전축부(33)에 연결되는 기어부(36)와, 기어부(36)에 연결되는 모터(37)를 포함한다. 이러한 구동 모터부(35)는 회전축부(33)를 회전시키는 한 다양한 형태가 적용될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학장치의 작동에 관해 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학장치에서 하이빔의 빔경로가 차단되도록 구동 쉴드부가 회전된 상태를 도시한 구성도이다.
도 2를 참조하면, 차량이 주행는 경우, 헤드램프에서는 로우빔(LB)과 하이빔(HB)이 조사된다. 이때, 구동 모터부(35)가 구동됨에 따라 구동 쉴드부(30)의 쉴드 플레이트(31)가 하이빔(HB)의 빔경로를 차단하도록 하측으로 회전된다. 또한, 쉴드 플레이트(31)는 로우빔(LB)의 빔경로를 차단하지는 않는다.
로우빔 리플렉터(21)는 발광모듈(10)에서 경사지게 입사되는 로우빔(LB)을 수평하게 반사하고, 하이빔 리플렉터(25)는 발광모듈(10)에서 경사지게 입사되는 로우빔(LB)을 수평하게 반사한다. 이때, 쉴드 플레이트(31)가 하이빔(HB)의 빔경로를 차단하므로, 하이빔(HB)은 차량의 전방측으로 조사되지 않는다. 따라서, 차량의 전방측으로 로우빔(LB)만 조사된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광학장치에서 하이빔의 빔경로가 개방되도록 구동 쉴드부가 회전된 상태를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학장치에서 로우빔과 하이빔이 빔경로를 따라 조사되는 상태를 도시한 구성도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 차량의 주행중에 하이빔(HB)이 조사되도록 차량이 조작되면, 헤드램프에서 로우빔(LB)과 하이빔(HB)이 동시에 조사된다. 이때, 구동 모터부(35)가 구동됨에 따라 구동 쉴드부(30)의 쉴드 플레이트(31)가 하이빔(HB)의 빔경로를 개방하도록 상측으로 회전된다. 따라서, 로우빔(LB)의 빔경로와 하이빔(HB)의 빔경로가 모두 개방된다.
로우빔 리플렉터(21)는 발광모듈(10)에서 경사지게 입사되는 로우빔(LB)을 수평하게 반사하고, 하이빔 리플렉터(25)는 발광모듈(10)에서 경사지게 입사되는 로우빔(LB)을 수평하게 반사한다. 이때, 로우빔(LB)의 빔경로와 하이빔(HB)의 빔경로가 모두 개방되므로, 로우빔(LB)과 하이빔(HB)이 차량의 전방측으로 조사된다.
한편, 로우빔 리플렉터(21)와 하이빔 리플렉터(25)가 경사지게 입사되는 로우빔(LB)과 하이빔(HB)을 차량의 전방측으로 수평 또는 거의 수평하게 조사하므로, 로우빔(LB)과 하이빔(HB)을 수평 또는 거의 수평하게 조사하기 위해 별도의 비구면렌즈를 설치되지 않아도 된다. 비구면렌즈가 설치되지 않으므로, 차량 외부의 태양광이 광학장치의 내부로 유입되더라도 태양광이 집광되지 않게 된다. 따라서, 외부에서 입사되는 태양광에 의해 구동 쉴드부(30)가 탄화되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10: 발광모듈 20: 리플렉터부
21: 로우빔 리플렉터 22: 제1 전반사면
25: 하이빔 리플렉터 26: 제2 전반사면
30: 구동 쉴드부 31: 쉴드 플레이트
33: 회전축부 35: 구동 모터부
36: 기어부 37: 모터
LB: 로우빔 HB: 하이빔

Claims (6)

  1. 로우빔과 하이빔을 조사하는 발광모듈;
    상기 발광모듈에서 조사되는 로우빔과 하이빔을 서로 다른 빔경로로 반사하며, 파라볼릭 곡면을 이루도록 형성되는 리플렉터부; 및
    상기 리플렉터부에서 반사되는 하이빔의 빔경로를 차단하거나 개방시도록 회전되는 구동 쉴드부를 포함하고,
    상기 구동 쉴드부는,
    상기 리플렉터부에서 반사되는 하이빔의 빔경로를 차단하는 쉴드 플레이트; 및
    상기 리플렉터부의 전방에 설치되고, 상기 쉴드 플레이트와 연결되며, 상기 쉴드 플레이트가 후방의 상기 리플렉터부측으로 상향 회동되거나, 상기 리플렉터부에서 반사되는 하이빔의 빔경로측으로 하향 회동가능하게 상기 쉴드 플레이트를 지지하는 회전축부;를 포함하며,
    상기 쉴드 플레이트는 하향 회동된 상태에서 좌측부와 우측부가 중간부보다 전방에 위치되게 후방으로 구부러진 곡면의 형태를 가지고, 상기 회전축부는 상기 쉴드 플레이트의 좌측부와 우측부를 측방향으로 관통하여 설치되는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 리플렉터부는,
    상기 발광모듈에서 조사되는 로우빔을 반사하는 로우빔 리플렉터; 및
    상기 발광모듈에서 조사되는 하이빔을 반사하는 하이빔 리플렉터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 로우빔 리플렉터는 상기 발광모듈에서 경사지게 입사되는 로우빔을 전방측으로 반사하고,
    상기 하이빔 리플렉터는 상기 발광모듈에서 경사지게 입사되는 하이빔을 전방측으로 반사하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 로우빔 리플렉터와 상기 하이빔 리플렉터는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 발광모듈은 로우빔과 하이빔을 동시에 조사하는 하나의 엘이디램프인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 구동 쉴드부는,
    상기 회전축부에 연결되는 구동 모터부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
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