KR102470446B1 - 차량용 램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 빔 패턴을 형성하는데 필요한 구성을 간소화할 수 있는 차량용 램프에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는, 광축을 기준으로 소정의 발광 범위로 광이 발생되는 광원부, 상기 광원부로부터 광 입사부로 입사되는 광이 광 반사부에 의하여 광 출사부로 반사되어 전방으로 출사되도록 안내하는 광 가이드부, 상기 광 가이드부로부터 출사된 광이 투과되어 빔 패턴이 형성되도록 상기 광 가이드부의 전방에 위치하는 광 투과부를 포함하며, 상기 광원부의 광축은, 상기 광 투과부의 광축과 평행하며, 상기 광 입사부는, 상기 광원부로부터 입사된 광의 적어도 일부를 상기 광 투과부의 광축에 가까워지는 방향으로 굴절시킨다.

Description

차량용 램프{Lamp for vehicle}
본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 빔 패턴을 형성하는데 필요한 구성을 간소화할 수 있는 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 다양한 종류의 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 하며, 러한 차량용 램프는 각 기능을 충분히 발휘하도록 그 설치 기준과 규격에 대해서 법규로 규정되어 있다.
차량용 램프는 차량의 주행 환경에 따라 적절한 빔 패턴이 형성되도록 하여 안전 운행을 도모하게 되며, 일 예로 헤드 램프는 헤드 램프는 야간 주행 시, 운전자의 전방 시야가 확보되도록 로우 빔 패턴이나 하이 빔 패턴 등을 형성하게 된다.
차량용 램프는 차량의 주행 환경에 따라 적절한 빔 패턴이 형성될 수 있도록 빔 패턴에 따라 광원을 비롯하여 리플렉터나 쉴드 등과 같은 다양한 구성 요소를 필요로 하며, 이로 인해 차량용 램프의 크기를 줄이는데 한계가 있다.
따라서, 차량용 램프의 구성을 간소화하여 크기를 줄이면서도 적절한 빔 패턴이 형성되도록 하는 방안이 요구되고 있다.
공개특허공보 제10-2013-0081352호 (2013.07.17. 공개)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제는 구성을 간소화하면서도 적절한 빔 패턴이 형성되도록 하는 차량용 램프를 제공하는 것이다.
또한, 전체적인 크기가 증가하는 것이 방지되면서도 효과적인 방열이 이루어질 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, 광축을 기준으로 소정의 발광 범위로 광이 발생되는 광원부, 상기 광원부로부터 광 입사부로 입사되는 광이 광 반사부에 의하여 광 출사부로 반사되어 전방으로 출사되도록 안내하는 광 가이드부, 상기 광 가이드부로부터 출사된 광이 투과되어 빔 패턴이 형성되도록 상기 광 가이드부의 전방에 위치하는 광 투과부를 포함하며, 상기 광원부의 광축은, 상기 광 투과부의 광축과 평행하며, 상기 광 입사부는, 상기 광원부로부터 입사된 광의 적어도 일부를 상기 광 투과부의 광축에 가까워지는 방향으로 굴절시킨다.
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.
광원부로부터 광 입사부로 입사되는 광을 광이 출사되는 광 출사부까지 안내하는 광 가이드부를 통해 요구되는 형상의 빔 패턴을 형성할 수 있기 때문에 구성이 간소화될 수 있는 효과가 있다.
또한, 광원부 및 광 투과부가 광축이 평행하도록 위치하기 때문에 광원부의 후방에 히트 싱크를 위치시킬 수 있어 전체적인 크기가 증가하는 것이 방지될 수 있는 효과도 있다.
또한, 광원부로부터 광 가이드부로 입사되는 광의 적어도 일부를 광 투과부의 광축에 가까워지는 방향으로 굴절시켜 광 입사부로 입사된 광이 광 출사부로 안내되기 이전에 광 가이드부 외부로 광이 출사되어 발생하는 광 손실을 방지할 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 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 평면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 측면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2 입사면에 의해 굴절되는 광 경로가 도시된 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 반사면에 의해 반사되는 광의 경로가 도시된 개략도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제3 입사면에 의해 굴절되는 광 경로가 도시된 개략도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광 가이드부가 도시된 정면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 의해 형성되는 빔 패턴의 돌출 영역이 도시된 개략도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 광 경로가 도시된 개략도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 의해 형성되는 빔 패턴이 도시된 개략도.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 의해 형성되는 노면 패턴이 도시된 개략도.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 사시도.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 측면도.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 히트 싱크가 도시된 측면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 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 실시 예에서, 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 실시 예들을 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 및/또는 동작 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및/또는 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 사시도, 단면도, 측면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함되는 것이다. 또한, 본 발명의 실시 예에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량용 램프를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 광원부(100), 광 가이드부(200) 및 광 투과부(300)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 차량용 램프(1)는 차량이 야간이나 터널 등과 같은 어두운 장소를 주행할 때, 차량의 주행 방향으로 광을 조사하여 차량 전방 시야가 확보되도록 차량의 전방에 각각 설치되는 헤드 램프의 용도로 사용되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 차량용 램프(1)는 헤드 램프의 용도뿐만 아니라, 테일 램프, 브레이크 램프, 포그 램프, 포지션 램프, 턴 시그널 램프, 주간 주행 램프, 백업 램프 등과 같이 차량에 설치되는 각종 용도의 램프로 사용될 수 있다.
본 발명의 차량용 램프(1)가 헤드 램프의 용도로 사용되는 경우, 본 발명의 차량용 램프(1)는 선행 차량이나 대향 차량 등과 같은 전방 차량의 운전자에게 눈부심이 발생되지 않도록 소정의 컷 오프 라인을 가지는 로우 빔 패턴이나 차량 전방의 원거리 시야가 확보되도록 하는 하이 빔 패턴 등과 같이 차량의 주행 환경에 따라 다양한 빔 패턴을 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에서는 차량용 램프(1)가 소정의 컷 오프 라인을 가지는 로우 빔 패턴을 형성하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 차량용 램프(1)는 하이 빔 패턴을 형성하는 램프와 함께 설치될 수도 있다.
광원부(100)는 본 발명의 차량용 램프(1)의 용도에 적합한 광량이나 색상을 가지는 광이 발생되는 적어도 하나의 광원을 포함할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 광원부(100)는 광축(Ax1)이 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 평행하도록 위치하여 전방으로 광이 발생되도록 하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하며, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
본 발명의 실시예에서 적어도 하나의 광원으로는 LED(Light Emitting Diode)나 LD(Laser Diode) 등과 같은 반도체 발광 소자가 사용되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 적어도 하나의 광원은 본 발명의 차량용 램프(1)의 용도에 적합한 광을 발생시키는 다양한 종류의 광원이 사용될 수 있다.
광 가이드부(200)는 광 입사부(210), 광 반사부(220) 및 광 출사부(230)를 포함할 수 있으며, 광 입사부(210)로 입사된 광이 광 반사부(220)에 의해 광 반사부(220)의 전방에 위치하는 광 출사부(230)로 반사되어 광 출사부(230)를 통해 전방으로 출사될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 광 가이드부(200)로부터 광이 전방으로 출사된다는 것은 본 발명의 차량용 램프(1)로부터 광이 조사되는 방향, 즉 광 투과부(300)를 투과하여 광이 조사되는 방향으로 출사된다는 것을 의미하는 것으로서, 본 발명의 차량용 램프(1)가 설치되는 위치나 방향 등에 따라 전방이 실제로 의미하는 방향은 달라질 수 있다.
광 입사부(210)는 광원부(100)로부터 전방으로 발생되는 광이 입사될 수 있도록 광원부(100)의 전방에 위치할 수 있으며, 광 입사부(210)는 광원부(100)로부터 입사되는 광의 적어도 일부가 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 가까워지는 방향으로 굴절되도록 하여 광 입사부(210)로 입사된 광이 가능한 한 손실 없이 광 출사부(230)로 출사되도록 하는 역할을 할 수 있다.
광 입사부(210)는 제1 입사면(211), 제2 입사면(212) 및 반사면(213)을 포함할 수 있다.
제1 입사면(211)은 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 적어도 하나의 방향에 대하여 소정 각도 이내로 발생되는 광이 입사될 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 서로 다른 방향에 대하여 서로 다른 각도 이내로 발생되는 광이 제1 입사면(211)으로 입사되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 제1 입사면(211)은 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 서로 다른 방향에 대하여 동일한 각도 이내로 발생되는 광이 입사될 수도 있다.
제2 입사면(212)은 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 수직한 방향으로 제1 입사면(211)의 양측 중 광 투과부(300)의 광축(Ax2)으로부터 먼 일측에 위치하여 도 5와 같이 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 멀어지는 방향으로 제1 각도(θ1) 이상으로 입사되는 광이 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까워지는 방향으로 굴절되도록 하는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제2 입사면(212)은 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 멀어지는 방향으로 10 내지 15도 이상으로 입사되는 광을 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까워지는 방향으로 굴절시키는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 광원부(100)의 발광 면적이나 발광 범위 등에 따라 제2 입사면(212)에 의해 굴절되는 광의 각도는 다양하게 변경될 수 있다.
제2 입사면(212)은 광원부(100)로부터 입사되는 광이 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까워지는 방향으로 굴절되도록 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 수직한 방향을 기준으로 제1 입사면(211)에 가까운 일측에 비하여 타측이 전방에 위치할 수 있으나, 이에 한정되지 않고 제2 입사면(212)의 형상에 따라 제2 입사면(212)의 양측 위치는 달라질 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제2 입사면(212)은 곡률 중심이 제2 입사면(212)의 전방에 위치하도록 광원부(100)를 향하여 볼록한 곡면 형상을 가지는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 제2 입사면(212)은 광원부(100)로부터 입사되는 광이 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까워지는 방향으로 굴절되도록 하는 평면, 곡면 또는 이들이 조합된 형상을 가질 수 있다.
제2 입사면(212)이 광원부(100)로부터 입사되는 광을 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까워지는 방향으로 굴절시키는 것은 전술한 도 5의 점선과 같이 제2 입사면(212)으로 입사되는 광이 반사면(213)에 의해 광 반사부(220)로 반사되지 않고 반사면(213)을 투과하여 광 손실이 발생되는 것이 방지되도록 하기 위함이다.
다시 말해서, 광원부(100)로부터 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 멀어지는 방향으로 제1 각도(θ1) 이상으로 입사되는 광은 반사면(213)의 임계각, 즉 반사면(213)에서 전반사되기 위한 각도보다 작아지게 되어 반사면(213)에 의해 반사되지 않고 투과되어 외부로 출사될 가능성이 높기 때문에 제2 입사면(212)이 광원부(100)로부터 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 멀어지는 방향으로 제1 각도(θ1) 이상으로 입사되는 광을 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까워지는 방향으로 굴절시킴으로써 반사면(213)의 임계각 이상을 가지도록 하여 반사면(213)에 의해 광 반사부(220)로 전반사될 수 있도록 하기 위한 것이다.
반사면(213)은 제1 입사면(211) 및 제2 입사면(212)의 전방에 위치하여 제1 입사면(211) 및 제2 입사면(212)으로 입사되는 광을 반사면(213)에 비하여 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가깝게 위치하는 광 반사부(220)로 반사시키는 역할을 할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 반사면(213)은 곡률 중심이 반사면(213)의 후방에 위치하도록 전방을 향하여 볼록한 곡면 형상을 가지는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 반사면(213)은 제1 입사면(211) 및 제2 입사면(212)으로 입사되는 광이 광 반사부(220)로 반사되도록 하는 평면, 곡면 또는 이들이 조합된 형상을 가질 수 있다.
반사면(213)은 광이 반사되어 진행되는 방향에 따라 일부 영역이 다른 일부 영역과 서로 다른 곡률을 가질 수 있으며, 전술한 도 1 내지 도 3은 반사면(213)이 서로 다른 곡률을 가지는 제1 영역(213a) 및 제2 영역(213b)을 포함하고, 제1 영역(213a) 및 제2 영역(213b) 사이의 곡률 차이로 인하여 단차가 형성된 경우의 일예이다.
이때, 제2 영역(213b)은 제1 영역(213a)에 비하여 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 측방에 위치하는 영역으로서 제1 영역(213a)에 비하여 작은 곡률을 가질 수 있다.
이는 반사면(213)이 전체적으로 동일한 곡률을 가지는 경우 도 6의 점선과 같이 반사면(213) 중 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 측방에 위치하는 영역일수록 광 반사부(220)를 벗어나는 방향, 즉 과도하게 측방으로 광이 반사되어 광 손실이 발생될 수 있기 때문에 본 발명의 실시예에서는 제2 영역(213b)이 제1 영역(213a)보다 작은 곡률을 가지도록 함으로써, 반사면(213)에 의해 반사된 광이 광 반사부(220)진행되도록 하여 광 손실이 발생되는 것을 방지하는 것이다.
이때, 제2 영역(213b)이 제1 영역(213a)에 비하여 작은 곡률을 가지는 것은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 광 반사부(220)의 크기나 위치 등에 따라 반사면(213)의 일부는 다른 일부와 서로 다른 곡률을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 제2 영역(213b)이 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 측방으로 20도 내지 30도 사이의 영역인 경우를 예를 들어 설명하기로 하며, 이에 한정되지 않고 반사면(213) 및 광 반사부(220)의 크기나 곡률 등에 따라 제2 영역(213b)이 형성되는 범위는 달라질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 반사면(213)이 제1 영역(213a) 및 제2 영역(213b)을 포함하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 반사면(213) 및 광 반사부(220)의 크기나 곡률 등에 따라 제1 영역(213a) 및 제2 영역(213b) 중 어느 하나는 생략될 수도 있다.
한편, 전술한 실시예에서는 광 입사부(210)가 제1 입사면(211), 제2 입사면(212) 및 반사면(213)을 포함하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 광 입사부(210)는 광원부(100)로부터 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까워지는 방향으로 제2 각도 이상으로 진행하는 광이 광 반사부(220)로 진행하도록 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 멀어지는 방향으로 굴절시키는 제3 입사면(214)을 더 포함할 수 있다.
제3 입사면(214)은 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 수직한 방향으로 제1 입사면(211)의 양측 중 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까운 타측에 위치하여 도 7과 같이 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까워지는 방향으로 제2 각도(θ2) 이상으로 입사된 광이 광 투과부(300)의 광축(Ax2)으로부터 멀어지는 방향으로 굴절되도록 하는 역할을 할 수 있다.
즉, 광원부(100)로부터 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까워지는 방향으로 제2 각도(θ2) 이상으로 진행하는 광은 전술한 도 7의 점선과 같이 광 반사부(220)를 벗어나는 방향으로 진행하게 되나, 본 발명의 실시예에서는 제3 입사면(214)을 통해 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까워지는 방향으로 제2 각도(θ2) 이상으로 입사되는 광을 광 투과부(300)의 광축(Ax2)으로부터 멀어지는 방향으로 굴절시켜 광 반사부(220)로 진행되도록 하여 광 손실이 발생하는 것을 방지하게 되는 것이다.
본 발명의 실시예에서는 제3 입사면(214)은 곡률 중심이 제3 입사면(214)의 전방에 위치하도록 후방으로 볼록한 곡면 형상을 가지는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 제3 입사면(214)은 광원부(100)로부터 입사된 광이 광 투과부(300)의 광축(Ax2)으로부터 멀어지는 방향으로 굴절되도록 하는 평면, 곡면 또는 이들이 조합된 형상을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 제3 입사면(214)은 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까워지는 방향으로 50도 이상으로 입사되는 광을 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 멀어지는 방향으로 굴절시키는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 광원부(100)의 발광 면적이나 발광 범위 등에 따라 제3 입사면(214)에 의해 굴절되는 각도는 다양하게 변경될 수 있다.
광 반사부(220)는 광 입사부(210)를 통해 입사된 광 중 적어도 일부를 광 반사부(220)의 전방에 위치하는 광 출사부(230)로 반사시키는 역할을 할 수 있다.
광 반사부(220)는 광 입사부(210)보다 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가깝게 위치하여 제1 입사면(211) 및 제2 입사면(212)으로 입사되어 반사면(213)에 의해 반사된 광과 제3 입사면(214)로 입사된 광 중 적어도 일부를 광 출사부(230)로 반사시킬 수 있다.
광 반사부(220)는 일측으로부터 후방으로 연장되는 타측으로 갈수록 소정의곡률을 가지며 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 이격되는 거리가 증가하도록 형성되는 곡면 형상일 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 광 입사부(210)가 광 반사부(220)의 상측에 위치하고, 광 출사부(230)가 광 반사부(220)의 전방에 위치하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으므로, 광 반사부(220)는 일측으로부터 타측으로 갈수록 후방 상측으로 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 이격되는 거리가 멀어지도록 형성되어 광 입사부(210)로 입사된 광의 적어도 일부를 광 출사부(230)로 반사시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 광 반사부(220)는 일측에서 타측으로 갈수록 기울기가 증가하도록 형성되고, 광 입사부(210)로 입사되는 광이 반사되는 위치가 광 반사부(220)의 일측에 가까울수록 빔 패턴의 스프레드 영역이 형성되도록 하고, 광 입사부(210)로 입사되는 광이 반사되는 위치가 광 반사부(220)의 타측에 가까울수록 빔 패턴의 고조도 영역이 형성되도록 하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 광 반사부(220)의 곡률이나 형상 등에 따라 광 반사부(220)의 각 위치에서 반사되는 광에 의해 형성되는 영역은 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서 광 반사부(220)는 일측으로부터 타측으로 갈수록 소정의 곡률을 가지는 곡면 형상을 가지는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 광 반사부(220)는 광 입사부(210)로 입사되는 광의 적어도 일부를 광 출사부(230)로 반사시킬 수 있는 평면, 곡면 또는 이들이 조합된 형상을 가질 수 있다.
광 출사부(230)는 광 반사부(220)의 전방에 위치하여 광 반사부(220)에 의해 반사된 광이 전방으로 출사될 수 있도록 광 투과부(300)의 입사면과 마주보도록 위치할 수 있으며, 광 출사부(230)는 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까운 일측에 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴의 컷 오프 라인을 형성하기 위한 에지부(231)가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 차량용 램프(1)가 로우 빔 패턴을 형성하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으므로, 에지부(231)는 로우 빔 패턴의 컷 오프 라인을 형성하는 것으로 이해될 수 있다.
에지부(231)는 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴의 컷 오프 라인의 형상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있으며, 일 예로 에지부(231)는 도 8과 같이 대략 수평한 형상을 가질 수도 있고, 도 9와 같이 광 투과부(230)의 광축(Ax2)을 중심으로 양측이 단차를 가지도록 형성될 수도 있다.
에지부(231)는 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴의 컷 오프 라인을 형성하기 위하여 중앙 부분이 광 투과부(230)의 후방측 초점(F) 또는 후방측 초점(F) 부근에 위치할 수 있다.
한편, 에지부(231)는 전술한 도 8 및 도 9와 같이 중앙 부분에 비하여 양측 부분이 광 투과부(230)의 광축(Ax2)과 이격되는 이격 거리가 증가하도록 형성되어 광 출사부(230)로부터 광이 출사되는 영역이 에지부(231)의 양측 부분으로 갈수록 감소될 수 있다.
이는 광 투과부(230)로서 비구면 렌즈가 사용되는 경우 광 투과부(230)의 중심으로부터 양측으로 갈수록 광 투과부(230)의 후방측 초점(F)이 광 투과부(230)에 가까워지도록 형성되는데, 이 경우 에지부(231)의 양측 부분이 수평한 형상인 경우 에지부(231)의 양측 부분에서 출사되는 광이 충분히 제한되지 못하여 도 10과 같이 빔 패턴의 컷 오프 라인 양측 가장 자리로부터 상측으로 돌출되는 돌출 영역(A)이 형성될 수 있고, 이로 인해 전방 차량의 운전자에게 눈부심이 발생될 수 있기 때문이다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 빔 패턴의 컷 오프 라인의 양측으로 갈수록 광 출사부(230)로부터 출사되는 광을 상대적으로 더 제한함으로써, 전술한 도 10과와 같이 불필요한 영역으로 광이 조사되어 돌출 영역(A)이 형성되는 것을 방지하게 되는 것이다.
전술한 바와 같은 본 발명의 차량용 램프(1)의 광 경로를 도 11을 참조하여 상세하게 살펴보기로 한다.
광원부(100)로부터 발생된 광은 광원부(100)의 광축(Ax1)을 기준으로 진행하는 각도에 따라 제1 내지 제3 입사면(211, 212, 214) 중 어느 하나로 입사될 수 있다.
광원부(100)로부터 제1 입사면(211)을 통해 입사되는 광(L11)은 반사면(213)에 의해 광 반사부(220)로 반사되며, 제2 입사면(212)을 통해 입사되는 광(L12)은 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까워지는 방향으로 굴절되어 반사면(213)에 의해 광 반사부(220)로 반사될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 제1 입사면(211)을 통해 입사되는 광(L11)은 굴절되지 않고 그대로 진행하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 제1 입사면(211)의 형상에 따라 굴절되어 진행될 수도 있다.
또한, 제3 입사면(214)으로 입사된 광(L13)은 제3 입사면(214)에 의해 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 멀어지는 방향으로 굴절되어 광 반사부(220)로 진행될 수 있다.
제1 입사면(211), 제2 입사면(212) 및 제3 입사면(214)을 통해 입사된 광(L11, L12, L13)은 광 반사부(220)에 도달되는 위치에 따라 일부의 광은 광 출사부(230)로 직접 반사되고, 다른 일부는 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까운 광 반사부(220) 및 광 출사부(230)의 일측을 연결하는 연결면(240)에 의해 광 출사부(230)로 반사될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 광 반사부(220)에서 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 가까운 일측에 의해 반사되는 광은 빔 패턴의 스프레드 영역을 형성하고, 광 반사부(220)의 일측에 비하여 광 투과부(300)의 광축(Ax2)으로부터 먼 타측에 가까운 위치에 의해 반사되는 광은 빔 패턴의 고조도 영역을 형성하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 광 반사부(220)의 곡률이나 형상 등에 따라 제1 내지 제3 입사면(211, 212, 214)로 입사된 광(L11, L12, L13) 중 일부는 빔 패턴의 고조도 영역을 형성하고, 다른 일부는 스프레드 영역을 형성할 수 있다.
이때, 광 출사부(230)을 통해 출사되는 광 중 에지부(231)에 가까운 영역으로 출사되는 광일수록 광 투과부(300)의 후방측 초점(F) 또는 후방측 초점(F) 부근을 통과하게 되어 빔 패턴의 고조도 영역을 형성하고, 에지부(231)로부터 먼 영역으로 출사되는 광은 빔 패턴의 스프레드 영역을 형성하는 것으로 이해될 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 차량용 램프(1)는 제1 내지 제3 입사면(211, 212, 214)로 입사된 광(L11, L12, L13) 중 일부는 도 12의 (a) 및 (b)와 같이 스프레드 영역으로서 확산 영역(P1) 및 확장 영역(P2)을 형성하며, 다른 일부는 도 12의 (c)와 같이 고조도 영역(P3)을 형성하여 결과적으로 도 12의 (d)와 같이 로우 빔 패턴(P)을 형성할 수 있는 것이다.
전술한 도 12의 확산 영역(P1), 확장 영역(P2) 및 고조도 영역(P3)과 이들의 조합에 의해 형성되는 로우 빔 패턴(P)의 노면 패턴은 도 13과 같으며, 도 13의 R1 및 R2는 확산 영역(P1) 및 확장 영역(P2)에 대응되는 노면 패턴이고, R3는 고조도 영역(P3)에 대응되는 노면 패턴이며, R은 로우 빔 패턴(P)에 대응되는 노면 패턴으로 이해될 수 있다.
이때, 확장 영역(P2)은 확산 영역(P1)을 확장시키는 역할을 하는 것으로서, 본 발명의 차량용 램프(1)의 빔 패턴에 의하여 보다 넓은 시야 범위가 확보될 수 있도록 스프레드 특성을 향상시키는 영역으로 이해될 수 있다.
전술한 실시예에서는 광 입사부(210)로 입사된 광(L11, L12, L13)의 서로 다른 일부가 각각 확산 영역(P1), 확장 영역(P2) 및 고조도 영역(P3)을 형성하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 광 입사부(210)로 입사된 광(L11, L12, L13)이 확산 영역(P1), 확장 영역(P2) 및 고조도 영역(P3) 중 어느 하나를 형성할 수도 있다.
예를 들어, 본 발명의 차량용 램프(1)가 복수로 구성되는 경우, 그 각각이 전술한 확산 영역(P1), 확장 영역(P2) 및 고조도 영역(P3) 중 어느 하나를 형성하고, 이들이 조합되어 로우 빔 패턴(P)이 형성될 수 있는 것이다.
또한, 본 발명의 차량용 램프(1)가 복수로 구성되는 경우, 그 각각이 모두 로우 빔 패턴(P)을 형성하고, 이들이 서로 중첩되어 적절한 밝기를 가지는 로우 빔 패턴(P)이 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 광 가이드부(200) 및 광 투과부(300)가 서로 분리되어 위치하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 도 14 및 도 15와 같이 광 가이드부(200)의 광 출사부(230)와 광 투과부(300) 사이가 연결부(400)에 의해 일체로 형성될 수도 있으며, 이 경우 광 가이드부(200)를 조립하는 공정과 광 투과부(300)를 조립하는 공정이 단일 공정으로 이루어질 수 있기 때문에 조립 공정이 간소화되어 조립성이 향상되고, 부품 수가 감소하여 비용이 절감될 수도 있다.
또한, 광 출사부(230)와 광 투과부(300) 사이가 연결부(400)에 의해 일체로 형성되는 경우 광 출사부(230)로부터 출사된 광이 손실 없이 광 투과부(300)로 입사되어 광 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 연결부(400)는 광 가이드부(200) 및 광 투과부(300)와 함께 사출 공정을 통해 서로 일체로 형성되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 광 가이드부(200) 및 광 투과부(300)가 각각 별도로 형성된 다음 연결부(400)를 통해 서로 결합될 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 광원부(100)의 광축(Ax1) 및 광 투과부(300)의 광축(Ax2)이 서로 평행하며, 광원부(100)로부터 전방으로 광이 발생되는 경우를 예를 들어 설명하고 있는데, 이는 본 발명의 차량용 램프(1)의 전체적인 크기가 커지는 것이 방지되도록 하기 위한 것이다.
광원부(100)로서 반도체 발광 소자가 사용되는 경우, 광이 발생될 때 함께 발생되는 고온의 열로 인하여 발광 성능이 급격하게 저하될 수 있다.
따라서, 광원부(100)의 발광 성능 저하 방지를 위해서는 광원부(100)에 의해 발생되는 고온의 열을 신속하게 방출할 필요가 있으며, 이를 위해 광원부(100)는 도 16 같이 히트 싱크(500)에 장착될 수 있다.
이때, 본 발명의 실시예에서는 광원부(100)로부터 전방으로 광이 발생되기 때문에 히트 싱크(500)는 광원부(100)의 후방에 위치하게 되어 본 발명의 차량용 램프(1)의 전체적인 크기가 증가하는 것이 방지될 수 있게 된다.
즉, 광원부(100)의 광축(Ax1)이 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 교차되도록 위치하는 경우, 광원부(100)에 의해 발생되는 열을 방출하기 위한 히트 싱크(500)도 광 투과부(300)의 광축(Ax2)에 수직한 방향으로 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 상대적으로 더 이격되어 위치하기 때문에 본 발명의 차량용 램프(1)가 수용되는 램프 하우징이나 커버 렌즈의 크기가 본 발명의 차량용 램프(1)로부터 광이 조사되는 방향을 기준으로 측방으로 더 커질 필요가 있으며, 이로 인해 본 발명의 차량용 램프(1)의 전체적인 크기가 증가하게 되어 본 발명의 차량용 램프(1)가 차지하는 공간이 증가하고, 외관 디자인이 저하될 가능성이 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 광원부(100)의 광축(Ax1)이 광 투과부(300)의 광축(Ax2)과 평행하도록 광원부(100)를 위치시키고, 광원부(100)로부터 전방으로 광이 발생되도록 함으로써, 광원부(100)의 후방에 히트 싱크(500)가 위치하게 되어 외부에서 바라볼 때 본 발명의 차량용 램프(1)의 전체적인 크기가 커지게 되는 것이 방지될 수 있으면서도 효과적인 방열이 이루어질 수 있게 되는 것이다.
이때, 본 발명의 실시예에서는 광원부(100)가 히트 싱크(500)에 장착되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 광원부(100)는 적어도 하나의 광원이 설치되는 기판(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 이 경우 기판이 히트 싱크(500)에 장착되는 것으로 이해될 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 차량용 램프(1)는 광 가이드부(200)가 광원부(100)로부터 입사되는 광을 전방으로 반사시키는 리플렉터나 빔 패턴의 컷 오프 라인을 형성하는 쉴드 등의 역할을 할 수 있기 때문에 구성이 간소화되어 비용이 절감되고 조립성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명의 차량용 램프(1)는 광원부(100)의 광축(Ax1)과 광 투과부(300)의 광축(Ax2)이 평행하게 위치하여 히트 싱크(500) 등과 같은 구성 요소가 광원부(100)의 후방에 위치할 수 있기 때문에 전체적인 크기가 증가하는 것이 방지될 수 있다.
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
200: 광 가이드부
210: 광 입사부
211: 제1 입사면
212: 제2 입사면
213: 반사면
214: 제3 입사면
220: 광 반사부
230: 광 출사부
231: 에지부
240: 연결면
300: 광 투과부
400: 연결부
500: 히트 싱크

Claims (20)

  1. 광축을 기준으로 소정의 발광 범위로 광이 발생되는 광원부;
    상기 광원부로부터 광 입사부로 입사되는 광이 광 반사부에 의하여 광 출사부로 반사되어 전방으로 출사되도록 안내하는 광 가이드부; 및
    상기 광 가이드부로부터 출사된 광이 투과되어 빔 패턴이 형성되도록 상기 광 가이드부의 전방에 위치하는 광 투과부를 포함하며,
    상기 광원부의 광축은,
    상기 광 투과부의 광축과 평행하며,
    상기 광 입사부는,
    상기 광원부로부터 입사된 광의 적어도 일부를 상기 광 투과부의 광축에 가까워지는 방향으로 굴절시키고,
    상기 광 입사부는,
    제1 입사면;
    상기 광 투과부의 광축에 수직한 방향으로 상기 제1 입사면 양측 중 상기 광 투과부의 광축과 먼 일측에 위치하여 상기 광원부로부터 입사된 광의 적어도 일부를 상기 광 투과부의 광축에 가까워지는 방향으로 굴절시키는 제2 입사면; 및
    상기 제1 입사면 및 상기 제2 입사면을 통해 입사된 광을 상기 광 반사부로 반사시키는 반사면을 포함하며,
    상기 반사면은,
    제1 영역; 및
    상기 제1 영역의 양측에 상기 제1 영역에 비하여 작은 곡률을 가지도록 형성되는 제2 영역을 포함하는 차량용 램프.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 입사면은,
    상기 제1 입사면에 가까운 일측에 비하여 타측이 전방에 위치하는 차량용 램프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 입사면은,
    곡률 중심이 상기 제2 입사면의 전방에 위치하는 곡면 형상을 가지는 차량용 램프.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 입사면은,
    상기 광원부의 광축을 기준으로 상기 광 투과부의 광축과 멀어지는 방향으로 제1 각도 이상으로 입사되는 광을 상기 광 투과부의 광축에 가까워지는 방향으로 굴절시키는 차량용 램프.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1 각도는,
    10 내지 15도인 차량용 램프.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 입사부는,
    상기 광 투과부의 광축에 수직한 방향으로 상기 제1 입사면의 양측 중 상기광 투과부의 광축에 가까운 상기 제1 입사면의 타측에 위치하여 상기 광원부의 광축을 기준으로 상기 광 투과부의 광축에 가까워지는 방향으로 제2 각도 이상으로 진행하는 광이 입사되는 제3 입사면을 더 포함하는 차량용 램프.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제3 입사면은,
    상기 광원부로부터 입사되는 광의 적어도 일부를 상기 광 투과부의 광축과 멀어지는 방향으로 굴절시키는 차량용 램프.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제3 입사면은,
    곡률 중심이 전방에 위치하는 곡면 형상인 차량용 램프.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제2 각도는,
    50도인 차량용 램프.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 반사부는,
    일측으로부터 후방으로 연장되는 타측으로 갈수록 상기 광 투과부의 광축과 이격되는 이격 거리가 증가하도록 형성되는 차량용 램프.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광 반사부는,
    일측으로부터 타측으로 갈수록 기울기가 증가하는 차량용 램프.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 광 반사부는,
    상기 광 입사부로 입사된 광이 도달되는 위치에 따라 상기 빔 패턴의 서로 다른 영역이 형성되도록 하는 차량용 램프.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 광 반사부는,
    상기 광 입사부로 입사된 광이 반사되는 위치가 일측에 가까울수록 상기 빔 패턴의 스프레드 영역이 형성되도록 하고, 상기 광 입사부로 입사된 광이 반사되는 위치가 타측에 가까울수록 상기 빔 패턴의 고조도 영역이 형성되도록 하는 차량용 램프.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 출사부는,
    상기 광 투과부의 광축에 가까운 일측에 상기 빔 패턴의 컷 오프 라인을 형성하는 에지부가 형성되는 차량용 램프.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 에지부는,
    중앙 부분에 비하여 양측 부분이 상기 광 투과부의 광축과 멀어지도록 형성되는 차량용 램프.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 가이드부 및 상기 광 투과부를 연결하는 연결부를 더 포함하며,
    상기 광 출사부로부터 출사된 광은,
    상기 연결부를 통해 상기 광 투과부로 안내되는 차량용 램프.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 가이드부는,
    상기 광 투과부의 광축에 가까운 상기 광 반사부 및 상기 광 출사부의 일측을 서로 연결하는 연결면을 포함하며,
    상기 광 반사부에 반사되는 광 중 적어도 일부는,
    상기 연결면에 의해 상기 광 출사부로 반사되는 차량용 램프.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원부는,
    전방으로 광이 발생되며,
    상기 광원부의 후방에 위치하는 히트 싱크를 더 포함하는 차량용 램프.
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