KR102396901B1 - 차량용 헤드램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 서로 다른 색깔이 반복배열되는 복수의 LED, 상기 복수의 LED 전방에 위치하여 상기 복수의 LED로부터 조사되는 빛을 집광시키는 프라이머리옵틱, 상기 프라이머리옵틱의 전방에 위치하며 상기 프라이머리옵틱을 통과하는 빛을 차량 전방에 위치하는 렌즈로 반사하는 타원형의 리플렉터 및 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛의 이동경로에 위치하여 일정한 빔패턴을 형성하는 실드를 포함하며, 상기 프라이머리옵틱은, 상기 복수의 LED로부터 조사되는 빛을 중앙으로 집광시키기 위한 볼록렌즈의 형상으로 구비되는 본체와, 상기 본체에 의해 중앙으로 집광된 빛의 배광패턴을 유지하는 유도미세옵틱를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤들램프를 제공한다.

Description

차량용 헤드램프{Head Lamp For Vehicle}
본 발명은 차량용 헤드램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광원의 전면에 프라이머리옵틱과 티니 옵틱을 구비하여 색도 변환이 가능한 차량용 헤드램프에 관한 것이다.
종래의 차량용 헤드램프는 일반 벌브를 사용하여 야간에 조명을 제공하였으나, 최근에는 반영구적이고 조명능력이 우수한 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode)를 벌브 대신 사용하며, 복수의 광학모듈을 이용한 조명방식의 사용이 증가하고 있다.
자동차의 헤드램프는 조명을 제공하는 것뿐 아니라, 디자인의 한 요소로 인식되고 있으며, 램프 법규를 만족하는 범위내에서 자신이 선호하는 색상으로 변형하여 사용하는 것에 대한 관심도가 증가하고 있다.
현재 자동차용 LED 헤드램프는 단수의 백색광 LED 또는 동일 종류의 복수의 백색광 LED를 사용함에 따라 색도변경이 불가능하다.
또한, 기존 헤드램프는 백색 LED의 입력 전류를 조절함으로써 약간의 색도 변환 기능을 구현할 수 있으나 효과가 매우 미비하며, 전류값 조절에 따른 법규 불만족, 노면 성능의 저하 등의 문제를 일으킬 수 있다.
일본 공개공보 제2006-164858호.
일본 공개공보 제2008-293797호.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 색도변환이 가능한차량용 헤드램프를 제공하여 나이에 따른 밝기 민감도, 지역별 선호색상, 시간대별 선호 색도변환 등의 기능을 추가하여 상품성 개선 및 고객 만족도를 증대시키는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 출사부에 미세옵틱을 적용하여 색도변환이 가능하면서, 배광법규와 출사면적을 만족시키는 차량용 헤드램프를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수의 색으로 구비되는 복수의 LED; 상기 복수의 LED 전방에 위치하여 상기 복수의 LED로부터 조사되는 빛을 집광시키는 프라이머리옵틱; 상기 프라이머리옵틱의 전방에 위치하며 상기 프라이머리옵틱을 통과하는 빛을 차량 전방에 위치하는 비구면렌즈로 반사하는 타원형의 리플렉터; 및 상기 리플렉터로부터 반사되는 빛의 이동경로에 위치하여 일정한 빔패턴을 형성하는 실드를 포함하며, 상기 프라이머리옵틱은, 상기 복수의 LED로부터 조사되는 빛을 중앙으로 집광시키기 위한 볼록렌즈의 형상으로 구비되는 본체와, 상기 본체에 의해 중앙으로 집광된 빛의 배광패턴을 유지하는 유도미세옵틱를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 본체는 하부에 위치하는 각각의 LED의 전면에 위치하여 상기 각각의 LED로부터 조사되는 빛을 전방의 중심부로 유도하는 복수의 광유도부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 본체는 원추절두형의 형상을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 유도미세옵틱은 복수의 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 복수의 LED는 백색광의 LED와 황색광의 LED가 교대로 배열되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 실드는, 절곡된 형상으로 구비되며, 일면이 반사판으로 구비되어 광효율을 증대시키는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예는, 서로 다른 색깔이 반복배열되는 복수의 LED; 상기 복수의 LED 전방에 위치하여 상기 복수의 LED로부터 조사되는 빛을 집광시키는 프라이머리옵틱; 상기 프라이머리옵틱의 전방에 위치하며 상기 프라이머리옵틱을 통과하는 빛을 차량 전방에 위치하는 비구면렌즈로 반사하는 타원형의 상부 리플렉터와 하부 리플렉터; 및 상기 상부 리플렉터 및 하부 리플렉터로부터 반사되는 빛의 이동경로에 위치하여 일정한 빔패턴을 형성하는 실드를 포함하며, 상기 프라이머리옵틱은, 상기 복수의 LED로부터 조사되는 빛을 중앙으로 집광시키기 위한 볼록렌즈의 형상으로 구비되는 본체와, 상기 본체에 의해 중앙으로 집광된 빛의 배광패턴을 유지하는 유도미세옵틱를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 상부 리플렉터와 상기 하부 리플렉터의 단부가 상기 유도미세옵틱의 측면에 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 상부 리플렉터와 상기 하부 리플렉터의 곡률이 다르게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 본체에는 상기 LED의 빛을 가이드하는 복수의 광가이드가 연결되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 차량용 헤드램프에 따르면, 출사부에 미세옵틱을 적용하여 헤드램프의 색도변환을 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 고객이 요구하는 색도변환이 가능하면서, 배광법규를 만족시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예인 차량용 헤드램프의 내부 구조를 나타내는 도면이고,
도 2는 도 1의 구성요소 중 변형된 실드의 형상을 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예인 차량용 헤드램프의 내부구조를 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명의 구성요소인 프라이머리옵틱의 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 실시예인 차량용 헤드램프의 내부 구조를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 헤드램프(100)는 복수의 LED(10), 프라이머리옵틱(20), 리플렉터(30), 렌즈(40) 및 실드(50)를 포함할 수 있다.
복수의 LED(10)는 헤드램프에서 빛을 발생시키는 광원으로써, 헤드램프의 하우징(미도시) 내부에 위치한다. 복수의 LED(10)는 복수의 색으로 구비될 수 있다. 일실시예로, 복수의 LED는 백색광을 조사하는 LED와 황색광을 조사하는 LED가 교대로 배열되어 색도 변환을 구현할 수 있다.
프라이머리옵틱(20)은 복수의 LED(10) 전방에 위치하여 복수의 LED(10)로부터 조사되는 빛을 집광한다. 프라이머리옵틱(20)은 복수의 LED(10)로부터 빛이 입사되는 본체(21)와 본체(21)의 일단과 연결되어 입사된 빛을 방출하는 유도미세옵틱(24)을 포함할 수 있다.
본체(21)는 복수의 LED(10)로부터 조사되는 빛을 중앙으로 집광시키기 위한 볼록렌즈의 형상으로 구비될 수 있다. 일실시예로 본체(21)는 원추절두형의 형상으로 복수의 LED(10)로부터 조사되는 빛을 본체(21)의 중앙의 일 영역으로 집광시킬 수 있다. 복수의 LED(10)로부터 조사되는 빛은 본체(21)의 내측면에서 굴절되며, 이때 굴절을 위해 굴절각에 따른 전반사를 이용하거나 반사물질의 도포를 이용할 수 있다.
또한, 본체(21)는 하부에 위치하는 각각의 LED(10)의 전면에 위치하여, 조사되는 빛을 전방의 중심부로 유도하는 복수의 광유도부(22)가 구비될 수 있다. 광유도부(22)는 각각의 LED(10)로부터 직진하는 빛을 굴절시켜 본체(21)의 중심부로 빛의 집광을 도울 수 있다. 일실시예로, 광유도부(22)는 본체(21)의 하부면과 연결되며, 볼록면이 LED(10)를 향하는 비구면렌즈일 수 있다.
유도미세옵틱(24)은 본체(21)에 의해 중앙으로 집광된 빛의 배광패턴을 유지한다. 유도미세옵틱(24)은 본체(21)의 중심부로 집중되는 빛을 리플렉터(30)를 향해 출사하며, 서로 다른 색을 혼합하여 램버시안(lambertian)한 형태의 빛을 만들 수 있다. 일실시예로, 유도미세옵틱(24)은 복수의 돌출부가 형성될 수 있다. 복수의 돌출부는 동심원의 형상으로 구비될 수 있으며, 개별 돌기가 모이는 형상 등 서로 다른 빛이 섞이는 다양한 형상으로 구비될 수 있다. 유도미세옵틱(24)은 서로 다른 색을 혼합하여 출사면적, 출사각도 또는 패턴을 유지시켜 색도 변화시에도 배광법규를 만족할 수 있다. 본체(21)와 유도미세옵틱(24)은 일체로 형성될 수 있다.
리플렉터(30)는 프라이머리옵틱(20)의 전방에 위치하며 프라이머리옵틱(20)으로부터 출사되는 빛을 차량 전방에 위치하는 렌즈(40)로 반사한다. 리틀렉터(30)는 타원의 형상으로 구비되어 초점을 향해 빛이 반사된다. 일실시예로, 리플렉터(30)는 알루미늄이 증착되거나 반사물질이 도포되어 빛을 반사할 수 있다.
렌즈(40)는 차량의 전방으로 빛을 조사한다. 일실시예로, 렌즈(40)는 비구면렌즈가 사용될 수 있다.
실드(50)는 렌즈(40)와 리플렉터(30) 사이에 위치한다. 실드(50)는 반사되는 빛의 일정영역을 차단하여 배광법규를 만족할 수 있다. 실드(50)의 형상은 제한이 없으며, 차종 및 배광법규에 따라 다양하게 변형실시가 가능하다.
도 2는 본 발명의 구성요소 중 변형된 실드의 형상을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예인 차량용 헤드램프(100)의 구성요소인 실드(50)는 절곡된 형상으로 구비되며, 일면에 반사판이 구비되어 광효율을 증대시킬 수 있다. 실드(50)는 리플렉터(30)로부터 반사되는 빛을 차단하여 일정패턴을 형성한다. 그러나 본 발명의 실드의 형상에 따르면, 일차형의 실드에 의해서 차단되는 빛이 반사판에 의해 반사되어 광 효율을 증대시킬 수 있다. 일실시예로, 반사판은 거울이 사용되거나, 반사물질이 도포 또는 증착되어 사용될 수 있으며, 절곡의 형상은 90도의 각도를 이룰 수 있다.
한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프(100)를 설명하면 다음과 같다. 단, 상시 실시예에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예인 차량용 헤드램프의 내부구조를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 헤드램프(100)는 서로 다른 색깔이 반복배열되는 복수의 LED(10), 복수의 LED(10) 전방에 위치하여 복수의 LED(10)로부터 조사되는 빛을 집광시키는 프라이머리옵틱(20), 상기 프라이머리옵틱(20)의 상하에 위치하여 상기 프라이머리옵틱(20)을 통과하는 빛을 차량 전방에 위치하는 렌즈(40)로 반사하는 타원형의 상부 리플렉터(34)와 하부 리플렉터(32) 및 상기 상부 리플렉터(34)와 하부 리플렉터(32)로부터 반사되는 빛의 이동경로에 위치하여 일정한 빔패턴을 형성하는 실드(40)를 포함하며, 상기 프라이머리옵틱(20)은, 상기 복수의 LED(10)로부터 조사되는 빛을 중앙으로 집광시키기 위한 볼록렌즈의 형상으로 구비되는 본체(21)와, 상기 본체(21)에 의해 중앙으로 집광된 빛의 배광패턴을 유지하는 유도미세옵틱(24)를 포함한다.
도 3에 있어서, 도 1 내지 도 2와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 리플렉터는 프라이머리옵틱(20)의 상부와 하부에 각각 위치한다. 이러한 상부리플렉터(34)와 하부리플렉터(32)는 직하형 타입의 차량의 헤드램프(100)에 사용된다.
상부리플렉터(34)와 하부리플렉터(32)는 일측 단부가 유도미세옵틱(24)의 측면에 연결될 수 있다. 상부리플렉터(34)와 하부리플렉터(32)는 유도미세옵틱(24)의 측면에서 출사되는 빛을 전방으로 반사하여 유도미세옵틱(24)으로부터 출사되는 빛의 광 효율을 증대할 수 있다.
또한, 상부리플렉터(34)와 하부리플렉터(32)는 곡률이 다르게 형성될 수 있다. 일실시예로 곡률이 다르게 형성된 상부리플렉터(34)와 하부리플렉터(32)는 하부리플렉터(32)에서 반사각을 증대하여 실드(50)에 의해서 차단되는 빛의 양을 감소할 수 있어 헤드램프의 광효율을 증대할 수 있다.
도 4는 본 발명의 구성요소인 프라이머리옵틱의 구조를 나타내는 도면이다. 프라이머리옵틱(20)의 본체에는 LED에서 조사되는 빛을 가이드하는 복수의 광가이드(26)가 연결될 수 있다.
광가이드(26)는 LED(10)로부터 조사되는 빛을 본체(21)로 가이드한다. 이는 프라이머리옵틱(20) 구조의 공간적인 한계, LED(10) 수의 제한 등의 문제를 보완할 수 있으며, 필요한 경우 광가이드(26)의 수를 증가시켜 많은 수의 LED(10)를 사용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 차량용 헤드램프에 따르면, 출사부에 미세옵틱을 적용하여 헤드램프의 색도변환을 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 고객이 요구하는 색도변환이 가능하면서, 배광법규를 만족시킬 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10 : LED
20 : 프라이머리옵틱
21 : 본체
22 : 광유도부
24 : 유도미세옵틱
26 : 광가이드
30 : 리플렉터
32 : 하부리플렉터
34 : 상부리플렉터
40 : 렌즈
50 : 실드

Claims (10)

  1. 복수의 색으로 구비되는 복수의 LED;
    상기 복수의 LED 전방에 위치하여 상기 복수의 LED로부터 조사되는 빛을 집광시키는 프라이머리옵틱;
    상기 프라이머리옵틱의 전방에 위치하며, 상기 프라이머리옵틱을 통과하는 빛을 차량 전방에 위치하는 렌즈로 반사하는 타원형의 리플렉터; 및
    상기 리플렉터로부터 반사되는 빛의 이동경로에 위치하여 일정한 빔패턴을 형성하는 실드; 를 포함하며,
    상기 프라이머리옵틱은,
    상기 복수의 LED로부터 조사되는 빛을 중앙으로 집광시키기 위한 볼록렌즈의 형상으로 구비되는 본체와, 상기 본체에 의해 중앙으로 집광된 빛의 배광패턴을 유지하는 유도미세옵틱을 포함하며,
    상기 유도미세옵틱에는, 서로 다른 색의 빛이 섞이도록 복수의 돌출부가 동심원 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 본체는
    하부에 위치하는 각각의 LED의 전면에 위치하여 상기 각각의 LED로부터 조사되는 빛을 전방의 중심부로 유도하는 복수의 광유도부를 포함하는 차량용 헤드램프.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 본체는
    원추절두형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 LED는 백색광의 LED와 황색광의 LED가 교대로 배열되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 실드는,
    절곡된 형상으로 구비되며, 일면이 반사판으로 구비되어 광효율을 증대시키는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
  7. 서로 다른 색깔이 반복배열되는 복수의 LED;
    상기 복수의 LED 전방에 위치하여 상기 복수의 LED로부터 조사되는 빛을 집광시키는 프라이머리옵틱;
    상기 프라이머리옵틱의 상하에 위치하며, 상기 프라이머리옵틱을 통과하는 빛을 차량 전방에 위치하는 렌즈로 반사하는 타원형의 상부 리플렉터와 하부 리플렉터; 및
    상기 상부 리플렉터 및 하부 리플렉터로부터 반사되는 빛의 이동경로에 위치하여 일정한 빔패턴을 형성하는 실드; 를 포함하며,
    상기 프라이머리옵틱은,
    상기 복수의 LED로부터 조사되는 빛을 중앙으로 집광시키기 위한 볼록렌즈의 형상으로 구비되는 본체와, 상기 본체에 의해 중앙으로 집광된 빛의 배광패턴을 유지하는 유도미세옵틱을 포함하며,
    상기 유도미세옵틱에는, 서로 다른 색의 빛이 섞이도록 복수의 돌출부가 동심원 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 상부 리플렉터와 상기 하부 리플렉터의 단부가 상기 유도미세옵틱의 측면에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 상부 리플렉터와 상기 하부 리플렉터의 곡률이 다르게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
  10. 제1 항 또는 제7 항에 있어서,
    상기 본체에는 상기 LED의 빛을 가이드하는 복수의 광가이드가 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
KR1020150102291A 2015-07-20 2015-07-20 차량용 헤드램프 KR102396901B1 (ko)

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