KR102550071B1 - 차량용 퍼들램프 구조 - Google Patents

차량용 퍼들램프 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 퍼들램프 구조는 광원이 설치되는 PCB기판; 상기 PCB기판 밑에 밀착되어 연결되며, 상기 광원으로부터 방출되는 광을 집광하는 집광렌즈와 상기 집광렌즈가 끼워지는 스패이서를 구비하는 집광렌즈부; 상기 스페이서의 하부에 끼워지며 상기 집광렌즈로부터 통과한 광에 의해 이미지를 구현할 수 있도록 설치되는 회절광학소자 필름; 상기 집광렌즈부 및 상기 회절광학소자가 안착되는 배럴; 상기 PCB기판 위에 형성되는 커버; 및 상기 커버와 결합하여 상기 PCB기판, 상기 집광렌즈부, 상기 회절광학소자 필름, 상기 배럴이 위치할 수 있도록 내부 공간을 제공하는 하우징;을 구비하고, 상기 집광렌즈부는 2이상의 집광렌즈가 형성되며, 상기 회절광학소자 필름은 상기 집광렌즈의 수에 따라 2이상의 패턴이 형성되며, 상기 회절광학소자를 통하여 지면상에 이미지가 각각 표출되어 별도의 결상렌즈 없이 다중이미지 구현이 가능하다.

Description

차량용 퍼들램프 구조{Structure of puddle lamp device for vehicle with logo display}
본 발명은 차량용 퍼들램프 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 퍼들램프 작동시에 다양한 이미지를 지면에 투영할 수 있는 다중 이미지 투영이 가능한 차량용 퍼들램프 구조에 관한 것이다.
차량은 야간 주행 시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 위한 조명 기능 및 다른 차량이나 도로 이용자들에게 차량의 주행상태를 알리기 위한 신호 기능을 갖는 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 등은 신호 기능을 목적으로 하며, 이러한 램프는 각 기능을 충분히 발휘하도록 그 설치 기준과 규격에 대해서 법규로 규정하고 있다.
최근에는 주변이 어두운 환경이나 운전자나 탑승자의 승하차 시 시야가 확보될 수 있도록 차량 주변의 지면이나 차체의 광을 조사하는 퍼들 램프가 사이드 미러에 장착되고 있으며, 차량의 상품성 향상을 위하여 퍼들 램프에 의해 단순히 광이 조사되도록 하는 기능뿐만 아니라 차량의 로고 등과 같은 이미자가 표시되도록 하고 있다.
퍼들램프의 개략적인 구성은 빛을 발하는 LED(Light emitting diode:발광 다이오드)로 된 광원체와 광원체의 빛을 지면으로 확대 조사하는 대물렌즈를 포함한 구성으로, 대물렌즈는 지면에 대해 최대한 넓은 영역으로 빛을 조사하는 것을 기본으로 하고 있다.
한편, 차량의 고급화 이미지 향상 및 상품성 향상에 기여할 수 있도록 퍼들램프의 빛이 지면으로 조사될 때 차량의 고유 상품을 알릴 수 있는 로고도 지면에 함께 표시되도록 하는 제안이 안출되었으며, 이를 위해 광원체와 대물렌즈 사이에 로고 마스크를 설치하게 되었다.
이때, 종래 기술에서는 동일한 차종의 경우 지면에 표시되는 로고의 패턴이 고정되어 있었다. 이러한 패턴을 다양하게 하고자 퍼들램프에 모터의 장착하여 지면에 표시하는 로고의 패턴을 다양화하는 시도가 있었다.
이 경우 특정 이미지나 로고를 비치게 할 뿐, 다양한 애니메이션 효과나 다양한 색상 변화가 가능한 패턴을 형성하지 못하는 단점이 있다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2019-0071524호(2019. 06. 24. 공개)
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 회절광학소자를 이용해서 이미지 필름을 구현한 차량용 퍼들램프 구조를 제공하는 데 있다.
위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 차량용 퍼들램프 구조는 광원이 설치되는 PCB기판; 상기 PCB기판 밑에 밀착되어 연결되며, 상기 광원으로부터 방출되는 광을 집광하는 집광렌즈와 상기 집광렌즈가 끼워지는 스패이서를 구비하는 집광렌즈부; 상기 스페이서의 하부에 끼워지며 상기 집광렌즈로부터 통과한 광에 의해 이미지를 구현할 수 있도록 설치되는 회절광학소자 필름; 상기 집광렌즈부 및 상기 회절광학소자가 안착되는 배럴; 상기 PCB기판 위에 형성되는 커버; 및 상기 커버와 결합하여 상기 PCB기판, 상기 집광렌즈부, 상기 회절광학소자 필름, 상기 배럴이 위치할 수 있도록 내부 공간을 제공하는 하우징;을 구비하고, 상기 집광렌즈부는 2이상의 집광렌즈가 형성되며, 상기 회절광학소자 필름은 상기 집광렌즈의 수에 따라 2이상의 패턴이 형성되며, 상기 회절광학소자를 통하여 지면상에 이미지가 각각 표출되어 별도의 결상렌즈 없이 다중이미지 구현이 가능하다.
상기 집광렌즈부는 2이상의 집광렌즈가 형성되며, 상기 회절광학소자 필름은 상기 집광렌즈의 수에 따라 2이상의 패턴이 형성되며, 상기 패턴에 의해 지면상에 이미지가 각각 표출될 수 있다.
상기 광원은 상기 집광렌즈의 수에 따라 2 이상의 LED를 포함하며, 상기 LED의 작동에 따라서 상기 지면에 형성되는 이미지에 애니메이션 효과를 부여할 수 있다.
상기 광원은 PCB 기판에 연결되는 LED가 3개가 일렬로 형성되며, 상기 집광렌즈는 상기 LED 에 맞추어 3개로 형성되고, 상기 회절광학소자 필름의 패턴은 3개로 형성될 수 있다.
상기 집광렌즈는 각 렌즈에 따라 렌즈를 통과한 후의 빛의 색상이 서로 상이하게 형성될 수 있다.
본 발명에 의한 차량용 퍼들램프 구조에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
별도의 결상렌즈 없이 회절광학소자를 통하여 이미지를 구현할 수 있어 보다 간단한 구조로 퍼들램프를 생산하는 것이 가능하다.
복수의 LED 램프, 집광렌즈, 회절광학소자 필름을 통하여 다중이미지를 구현하는 것이 가능하다.
이미지 변경을 위한 별도의 모터나 구동장치 없이 광원의 작동 순서에 따라 다양한 애니메이션 효과를 나타낼 수 있는 효과가 있다.
도 1은 퍼들램프가 장착되는 차량을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프가 차량 사이드 미러에 장착된 것을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 저면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 단면도(A-A)이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 단면도(B-B)이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 이미지를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 첫번째 LED(a)가 켜진 상태를 나타낸 도면이다.
도 11는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 첫번째 이미지(Ia)를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 두번째 LED(b)가 켜진 상태를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 두번째 이미지(Ib)를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 세번째 LED(c)가 켜진 상태를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 세번째 이미지(Ic)를 나타낸 도면이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 차량용 퍼들램프 구조에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 퍼들램프가 장착되는 차량을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프가 차량 사이드 미러에 장착된 것을 나타내는 도면이다. 통상적으로 차량용 퍼들램프(1)는 차량(V)의 양측 사이드 미러(M) 또는 사이드 미러(M) 또는 사이드 미러(M)의 부근이나, 하단 가니쉬(G)에 설치되어 차량 주변의 지면이나 차체에 광을 조사함으로써, 주변이 어두운 환경에서 운전자나 탑승자의 승하차 시 시야가 확보되도록 하는 역할을 할 수 있다. 이러한, 차량용 퍼들램프(1)는 차량의 주변의 지면이나 차체에 광을 조사하여 승하차 시 시야가 확보되도록 하는 역할과 더불어 차량의 고급화 이미지 및 상품성 향상을 위하여 단순히 차량 주변의 지면이나 차체에 광을 조사하는 것뿐만 아니라 차량 고유의 개성을 나타낼 수 있는 차별화된 이미지가 표시되도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 분해사시도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 저면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 단면도(A-A)이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 단면도(B-B)이다.
도 3 내지 도 7를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프는 하우징(60)의 내부에 집광렌즈부(30), 회절광학소자 필름(40)이 결합되어 위치하고 집광렌즈부(30)m이 상부에 PCB 기판(20)이 결합되고 커버(10)를 덮어서 조립되는 형태이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 퍼들램프에서는 집광렌즈 -> 이미지 필름 -> 결상 렌즈를 통하여 이미지를 형성하는 방식을 결상렌즈를 제외시키고, 집광렌즈 -> 회절광학소자를 이용해서 이미지를 구현한 것이다. 회절광학소자(Diffractive Optical Element, DOE)는 내부 또는 표면의 주기 구조에 의한 회절 현상을 이용하여 광경로를 제어하는 광학 소자이다. 원래 회절 격자는, 미소 간격(약 1㎜)당, 수백개 정도의 미세한 등간격의 슬릿 형상 또는 홈 형상의 격자 구조를 구비하여 만들어진 광학 소자이며, 광이 입사되면, 슬릿이나 홈의 피치(간격)와 광의 파장에 의해 정해지는 방향으로 회절 광속을 발생시키는 성질을 갖고 있다. 회절광학소자의 패턴 형성에 의해 다양한 이미지를 표출할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 퍼들램프에서는 다양한 이미지 패턴을 지면에 조사하기 위해 3개의 LED(21)를 PCB 기판(20) 상에 배치하고 각각에 대응되는 부분에 3개의 집광렌즈(31), 3가지 패턴이 형성된 회절광학소자 필름(40)를 배치하여, 각 LED를 제어하여 최종적으로 이미지에 애니메이션 효과를 넣거나 각 이미지마다 다양한 로고, 패턴, 문자 등을 형성하도록 하고 있다.
PCB 기판(20)에는 차량용 퍼들램프에 요구되는 광량이나 색상을 발생할 수 있는 광원이 포함된다. 광원은 통상적으로 LED 소자(21)일 수 있다. PCB 기판에는 LED 소자만 아니라, LED 소자로의 전원 공급이나, 동작 제어를 위한 커넥터(11) 등과 같은 부품이 같이 설치될 수 있다. 이 때 하우징에 결합되는 커버(10)에는 커넥터(11)에 연결되는 케이블이 통과하는 연결홀이 형성될 수 있으며, 커넥터(11)은 연결홀을 통해 케이블과 연결될 수 있다.
집광렌즈부(30)는 PCB 기판(20)의 밑에 밀착되도록 연결되며, 2개 이상의 집광렌즈(31)가 형성될 수 있다. 이는 지면에 형성되는 이미지의 분할 개수와 관련되며, 본 실시예에서는 총 3개의 렌즈가 일렬로 위치하도록 집광렌즈(31)가 형성된다. 또한, 집광렌즈(31)는 하나 이상의 층으로 형성될 수 있다. 필요에 따라 층의 개수를 조절하는 것이 가능하다. 집광렌즈(31)는 광원으로부터 발생되는 광을 모아서 LED의 효율을 증가시키는 역할을 수행한다. 또한, 각 렌즈는 투광되는 빛의 색상을 조절하기 위해 색상이 다른 렌즈를 사용하는 것도 가능하다. 집광렌즈(31)를 사용하여 각 렌즈를 투과하는 빛에 따라 지면에 생성되는 이미지를 다양한 색상을 반영하는 것도 가능하다. 집광렌즈(31)는 스패이서(32)에 끼워지는 형태로 결합될 수 있다.
회절광학소자 필름(40)은 집광렌즈부(30) 하부에 위치하며, 패턴에 따라 지면에 이미지를 형성하게 된다. 회절광학 소자 필름(40)의 고분자 소재에 임프린트 방식으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 임프린트용 고분자 화합물에 LED 의 광을 특정방식으로 굴절시키도록 설계된 회절광학소자 패턴이 형성된 스탬프를 이용하여 임프린트 공정을 수행한다. 임프린트 공정후에 식각 공정으로 통하여 패턴을 형성시켜 구현시킬 수 있다.
회절광학 소자 필름(40)에 형성된 패턴은 각 집광렌즈(31)에 따라 3가지의 패턴이 형성될 수 있다. 각각은 별도의 형태를 갖추고 있으며, 각 형태를 조합하여 하나의 패턴을 형성하는 것도 가능하다. 회절광학 소자 필름(40)을 통과하는 광에 의하여 차량 주변의 지면에 회절광학 소자 필름(40)의 패턴 형상에 대응되는 이미지가 형성되도록 하는 것이다.
집광렌즈(31), 스패이서(32), 회절광학 소자 필름(40)은 순서대로 결합되고 최종적으로 배럴(50)에 결합되어 형성될 수 있으며, 각 구성은 서로 껴맞춤이 되도록하여 정렬될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 작동상태를 나타낸 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 이미지를 나타낸 도면이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 첫번째 LED(a)가 켜진 상태를 나타낸 도면이다. 도 11는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 첫번째 이미지(Ia)를 나타낸 도면이다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 두번째 LED(b)가 켜진 상태를 나타낸 도면이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 두번째 이미지(Ib)를 나타낸 도면이다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 세번째 LED(c)가 켜진 상태를 나타낸 도면이다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 세번째 이미지(Ic)를 나타낸 사진이다. 도 8 내지 도 15를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 퍼들램프의 작동관계를 설명한다.
우선 전체 지면에 형성되는 이미지는 각 광원에 따라 3개의 이미지가 형성될 수 있다. 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 3개의 LED(21a, 21b, 21c)를 모두 작동시키는 경우 총 3개의 이미지(Ia, Ib, Ic)가 지면에 형성될 수 있으며 이를 통하여 전체 이미지가 형성될 수 있다.
이 때, 각 LED(21a, 21b, 21c)를 작동상태를 시간에 따라 작동하게 되면, 각 이미지(Ia, Ib, Ic)의 형성 시간 및 다양한 조합을 이끌어 낼 수 있으며, 이를 통하여 간단한 애니메이션 효과도 표현하는 것이 가능하다.
따라서, 별도의 결상렌즈 없이 회절광학소자를 통하여 이미지를 구현할 수 있어 보다 간단한 구조로 퍼들램프를 생산하는 것이 가능하다.
또한, 복수의 LED 램프, 집광렌즈, 회절광학소자 필름을 통하여 다중이미지를 구현하는 것이 가능하다.
또한, 이미지 변경을 위한 별도의 모터나 구동장치 없이 광원의 작동 순서에 따라 다양한 애니메이션 효과를 나타낼 수 있는 효과가 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 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 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 커버 20: PCB 기판
30: 집광렌즈부 40: 회절광학소자 필름
50: 배럴 60: 하우징

Claims (5)

  1. 광원이 설치되는 PCB기판;
    상기 PCB기판 밑에 밀착되어 연결되며, 상기 광원으로부터 방출되는 광을 집광하는 집광렌즈와 상기 집광렌즈가 끼워지는 스패이서를 구비하는 집광렌즈부;
    상기 스패이서의 하부에 끼워지며 상기 집광렌즈로부터 통과한 광에 의해 이미지를 구현할 수 있도록 설치되는 회절광학소자 필름;
    상기 집광렌즈부 및 상기 회절광학소자가 안착되는 배럴
    상기 PCB기판 위에 형성되는 커버 및
    상기 커버와 결합하여 상기 PCB기판, 상기 집광렌즈부, 상기 회절광학소자 필름, 상기 배럴이 위치할 수 있도록 내부 공간을 제공하는 하우징을 구비하고,
    상기 집광렌즈부는 2이상의 집광렌즈가 형성되며, 상기 회절광학소자 필름은 상기 집광렌즈의 수에 따라 2이상의 패턴이 형성되며,
    상기 회절광학소자를 통하여 지면상에 이미지가 각각 표출되어 별도의 결상렌즈 없이 다중이미지 구현이 가능한 차량용 퍼들램프 구조.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원은 상기 집광렌즈의 수에 따라 2 이상의 LED를 포함하며, 상기 LED의 작동에 따라서 상기 지면에 형성되는 이미지에 애니메이션 효과를 부여하는 것을 특징으로 하는 차량용 퍼들램프 구조.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원은 PCB 기판에 연결되는 LED가 3개가 일렬로 형성되며, 상기 집광렌즈는 상기 LED 에 맞추어 3개로 형성되고, 상기 회절광학소자 필름의 패턴은 3개로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 퍼들램프 구조.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 집광렌즈는 각 렌즈에 따라 렌즈를 통과한 후의 빛의 색상이 서로 상이하게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 퍼들램프 구조.
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