KR20010094946A - 차량용 전등 - Google Patents

Abstract

종래의 차량용 전등에 있어서는 광원에 대한 효율이 낮고 성능이 불충분하고, 또한 형상의 자유도가 낮고 진부화로 인한 외관의 향상을 꾀할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 광원(2)에 대해 조사축 방향으로 장축을 갖는 제1반사면(3)의 하반부를 절결하고, 그 절결한 부분에 좌우 수평 방향으로 장축을 갖는 한쌍의 제2반사면(6)을 설치하여, 제1반사면(3)의 좌우에 설치된 제3반사면(7)에 빛을 공급하는 차량용 전등(1)를 제공하며, 광원(2)에서 방사되는 빛의 거의 전량을 조사광으로서 이용할수 있게 하여 효율을 향상시킴과 동시에, 형상도 옆으로 나란한 3면의 반사면(3,6)으로 참신하게 형성함으로써 과제를 해결한다.

Description

차량용 전등 {Vehicle Lamp}

본 발명은 차량용 전등에 관한 것으로, 보다 상세하게는 헤드 램프, 안개등 등과 같이 조명용으로 이용되는 차량용 전등에 관한 것이다.

종래의 차량용 전조등을 형성할 때에 채용되고 있던 기술로서는, 도 8에 나타난 전조등(90)과 같이 회전 포물면 등 포물계의 반사면을 이용하는 것과, 도 9에 나타난 전조등(80)과 같이 회전 타원면 등 타원계의 반사면을 이용한 것이 알려져 있다.

우선, 도 8에 나타난 전조등(90)에서는 조사 방향(X)를 회전축으로 하는 회전 포물면 등 포물계의 반사면(91)을 형성하고, 상기 반사면(91)의 초점(f)의 위치 근방에 백열 전구의 필라멘트 등의 광원(92)을 배치하는 것이다. 초점(f)에 대해 적당한 전방에 광원(92)을 배치하면 반사면(91)의 상반부는 하향광을 얻을 수 있으므로, 광원(92)에는 하반부를 덮는 후드(92a)를 설치하여, 교차 배광을 얻는 수단 등이 일반적으로 채용되고 있다.

또한, 도 9에 나타낸 전조등(80)에 있어서는, 제1초점(f1)과 제2초점(f2)를 갖는 회전 타원 등 타원계의 반사면(81)을 채용하고, 제1초점(f1)에 광원(82)을 배치하고 제2초점(f2)에 반사광을 수속시킨다. 그리고, 상기 제2초점(f2)의 근방에 차광판(83)을 설치하여, 수속되는 광 단면 형상의 일부를 차폐함으로써 원하는 배광형상을 형성하는 것으로, 상기 형성된 단면 형상을 차광판(83)의 근방에 초점을 갖는 투영 렌즈(84)로 조사 방향(X)으로 반전하는 상태에서 투사한다.

그러나, 상기한 종래 구성의 전조등에 있어서는, 필라멘트 등과 같은 모든 방향으로 빛을 발하는 광원으로부터의 빛을 반사면에서 조사 방향으로 반사하여 배광 특성을 형성하는 것이므로, 예를 들어 상하, 좌우의 한쪽 폭이 70mm 이하가 되면, 반사면의 광속 포착률이 극도로 저하되어 전조등으로서의 목적을 이룰 수 없게 된다. 따라서, 전조등으로서의 디자인은 상기 값으로 제약을 받아 자유도가 적어지는 문제가 발생한다.

또한, 도 8에 나타난 전조등(90)도 도 9에 나타난 전조등(80)도 교차 배광 특성을 형성하기 위해서 후드(92a), 혹은 차광판(83)이 사용된다. 이로 인해 광원의 광량의 대략 반가량을 차폐해 버리기 때문에, 야간 주행시에 사용되는 교차 배광에 있어서의 광속 이용율이 낮고, 밝기가 충분하지 못하다는 문제점도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 전등의 실시예를 일부를 분해한 상태로 나타낸 설명도.

도 2는 본 발명의 주요부인 도광관의 제1실시예를 나타낸 설명도.

도 3은 도광관의 제2실시예를 나타낸 설명도.

도 4는 제2실시예에 있어서의 도광관의 선단 형상에 의해 변화하는 제3반사면으로부터의 반사광 형상의 예를 나타낸 설명도.

도 5는 도광관의 선단 형상의 적정화에 의해 얻어지는 배광 특성의 형상의 예를 나타낸 설명도.

도 6은 도광관의 제3실시예를 나타낸 설명도.

도 7은 도광관의 제4실시예를 나타낸 설명도.

도 8은 종래의 차량용 전등의 예를 나타낸 단면도.

도 9는 종래의 차량용 전등의 다른 예를 나타낸 단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 차량용 전등 2: 광원

3: 제1반사면 4: 투영 렌즈

5: 새도우 6: 제2반사면

7: 제3반사면 8: 렌즈

9, 19: 도광관 9a: 일측 단부

9b: 타측 단부 9c: 회동축

본 발명은 상기 종래 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 구체적 수단으로서, 하나의 광원에 대해, 장축을 조사축 방향으로 하고, 제1초점을 상기 광원의 근방에 위치시켜, 상하 어느 한쪽의 대략 반부를 절결한 타원계의 적어도 한개의 제1반사면과, 장축을 상기 조사 축 방향과 대략 직교하는 수평방향으로 하고, 제1초점을 상기 광원 근방에 위치시켜, 상기 제1반사면과는 반대측 반부가 절결된 타원계의 2개의 제2반사면과, 각각의 상기 제2반사면의 제2초점 근방에 초점을 위치시켜, 중심축을 조사축 방향으로 하는 포물계의 2개의 제3반사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 전등을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 차량용 전등(1)를 모식적으로 나타낸 것이다. 우선, 상기 차량용 조명기구(1)에는 하나의 광원(2)과, 하방이 절결된 제1반사면(3)과, 투영 렌즈(4)와, 새도우(5)가 설치되고, 이들에 의해 교차 배광 등을 형성하는 것이다.

상기 제1반사면(3)은 상기 광원(2) 혹은 그 근방을 제1초점(f31)으로 하는 회전 타원면 등 타원계의 반사면이고, 상기 장축(Y)3은 상기 차량용 전등(1)의 조사축(X) 방향을 향해 설정되어 있다. 따라서, 상기 제1반사면(3)의 제2초점(f32)도 상기 장축(Y3) 상에서 전방에 존재한다.

상기 제2초점(f32)의 근방에는 새도우(5)가 설치되고, 상기 새도우(5)에 의해 제2초점에 수속되는 광속의 단면 형상으로부터 상향광이 되는 부분을 차폐하는 것으로, 상기 부분의 구성에 관해서는 종래 예의 타원계의 반사면을 채용한 소위 프로젝터식 차량용 전등(도 9 참조)와 거의 비슷하다.

상기 새도우(5)에 의해 조절된 광속의 단면 형상이 투영 렌즈(4)에 의해 조사 방향으로 확대 투영되고, 차량용 전등(1)로서의 배광 특성이 형성된다. 따라서, 상기 새도우(5)에 좌측으로 15도 정도 올라가는(단, 좌측 통행용 차량의 경우) 소위 엘보를 형성하는 부분을 설치하는 것 등이 자유롭다.

여기서, 종래 예에서 설명한 바와 같이, 소위 프로젝터식 차량용 전등(도 9참조)는 반사면의 하반부로부터의 대부분의 빛을 차폐판으로 차폐하여 배광 특성의 형상을 생성한다. 따라서, 본 발명의 차량용 전등(1)와 같이 당초부터 하반부를 절결해 두었다 해도 얻어지는 배광 특성의 밝기는 거의 변하지 않는다.

그리고, 본 발명은 절결이 행해진 제1반사면(3)의 하반부에 대응하여 제2반사면(6) 한 쌍을 설치하는 것으로, 상기 제2반사면(6)의 각각은 장축(Z)을 상기 조사축(X)에 대략 직교하는 수평 방향, 다시 말하면 광원(2)의 좌우 방향으로서 설정한다. 그리고, 각각이 타원계인 제2반사면(6)의 제1초점(61)은 상기 광원(2)에 대략 일치시킨다.

따라서, 상기 제2반사면(6)의 제2초점(f62)은 각각의 제2반사면(6)의 외측, 즉 광원(2)에서 떨어진 측의 단부 근방에 존재하게 된다. 그리고, 상기 제2초점(f62)에 대응해서는 중심축을 상기 조사축(X)과 대략 평행하게 하고, 상기 제2초점(f62) 근방에 초점(f7)을 갖는 회전 포물면 등 포물계의 제3반사면(7)가 설치된다.

따라서, 광원(2)으로부터 하방으로 방사되는 빛은 제2반사면(6)에 포착되고, 반사에 의해 좌우방향으로 전달된 후에 각각의 제2초점(f62)에 수속된다. 상기 제3반사면(7)은 상기 제2초점(f62)를 광원으로 하여 상기 조사축(X)와 대략 평행한 평행 광선 모양의 반사광을 생성한다. 따라서, 상기 제3반사면(7)을 덮도록 설치된 렌즈(8)에 적절한 렌즈컷(도시 안함)을 수행하여 좌우 등 필요한 방향으로 확산시키면, 원하는 조사 각도를 얻을 수 있다.

도 2 내지 도 8은 상기 제2반사면(6)과 제3반사면(7)에서 배광 특성을 형성할 때의 수단의 예를 나타낸 것이다. 발명을 달성하기 위한 시험 제작 및 검토의 결과에 의하여 발명자는 상기 제2반사면(6)의 제2초점(f62) 근방에 도광관(9)를 설치하면 배광 특성의 형성 및 배광 형상의 절환에 적합하다는 것을 알아냈다.

도 2는 상기 도광관(9)의 제1실시예를 나타낸 것이다. 상기 실시예에서는 상기 도광관(9)은 단면이 직사각형인 파이프 모양이고, 내면에는 경면처리가 이루어진다. 그리고, 일측 단부(9a)의 근방에는 제2반사면(6)의 제2초점(f62)가 설치되고, 타측 단부(9b)의 근방에는 제3반사면(7)의 초점(f7)이 설치된다.

이와 같이 하면, 일측 단부(9a)에서 도광관(9)내로 입사된 제2반사면(6)으로부터의 빛은 상기 도광관(9)내에서 반사를 반복하면서 타측 단부(9b)를 향하고, 타측 단부(9b)에서 제3반사면(7)을 향해 방사된다.

따라서, 도광관(9)의 제1기능은 제3반사면(7)에 부여하는 광원의 형상을 도광관(9)의 단면 형상으로 규제하는 것이다.

또한, 제2기능으로서는, 제2반사면으로 부터 나온 빛이 도광관(9)의 내부에서 극단적으로 손실되지 않고, 도광관(9)의 단면 형상을 유지하며 전파되는 것이다. 따라서, 상기 도광관(9)의 길이 혹은 방향을 변경함으로써 제2반사면(6)에 대한 제3반사면(7)의 설치위치에 자유도를 부여한다. 즉, 차량용 전등(1)의 설계 자유도가 향상된다.

도 3 및 도 4에 나타낸 것은 도광관(9)의 제2실시예이다. 상기 제1실시예에서는 도광관(9)의 제3반사면(7)측의 단부 즉, 타측 단부(9b)는 상기 조사축(X)와 평행하게 형성되어 있다고 설명했는데, 발명자의 검토에 의하면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 조사축(X)에 대한 타측 단부(9b)의 각도(α)를 가변시키면, 도 4에 나타낸 바와 같이 제3반사면(7)로부터의 광원상(P)의 기울기 각도(β)를 조정할 수 있는 것을 발견했다.

이를 적극적으로 이용하여, 좌우에 설치된 제3반사면(7)의 한쪽에 광속을 가하는 도광관(9)의 타측 단부(9b)를 수평한 광원상(P1)을 얻을 수 있는 각도로 설정하고, 다른 쪽 제3반사면(7)에 광속을 가하는 도광관(9)의 타측 단부(9b)를 예를들어 15도 왼쪽으로 올라간 광원상(P2)이 얻어지는 각도로 설정하여, 이들을 조사 방향에서 중합시킨다. 그러면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 제1반사면(3)과 새도우(5)에서 얻은 것과 거의 비슷한 배광 형상을 얻을 수 있고, 교차 주행에 적합하게 된다.

또한, 상기 도광관은 타원계인 제2반사면(6)의 제2초점(f62)의 근방에 설치되므로, 배광을 조절하는 것을 주목적으로 하는 경우에는 도 6에 제3실시예로써 나타낸 바와 같이 종래 예에서 설명한 프로젝터형 차폐판과 비슷한 판 형상의 1장의 도광관(19)이어도 된다. 이 경우에는 제2반사면(6)이 제3반사면(7)에 공급되는 광속으로부터 불필요한 부분을 차폐함으로써 배광 형상을 조절할 수 있다. 즉, 도광관은 1면 이상으로 구성되면 좋다.

또한, 상술한 1장의 도광관(19)의 경우, 제2반사면(6)으로부터의 빛이 당접하는 쪽의 면을 경면으로 하고, 이것에 반사하는 빛을 받아 다시 제3반사면(7) 측으로 향하게 하는 보조판(19a)를 설치하여 2장으로 구성되는 광도관(도 6참조)으로 하면 차폐에 의한 손실을 극히 적게 할 수 있고, 차량용 전등(1)의 밝기 향상에 유효하다. 또한, 도시는 생략했으나 이와 같은 구성은 제1반사면(3)에 설치되는 새도우(5)에 대해 실시해도 된다.

또한, 도시는 생략했으나, 상기 새도우의 상방에는 배광의 상하폭을 제어하기 위한 대략 평면의 제어용 반사면을 설치하는 것도 가능하다.

이어서, 본 발명의 차량용 전등(1)에 있어서, 배광 절환을 수행할 때의 수단 및 구성에 관해 설명한다.

우선, 제1반사면(3)측에 있어서는, 새도우(5)는 기본적으로 상향 광을 차폐할 목적으로 설치된 것이므로, 본 실시예(도 1 참조)에 있어서는, 새도우(5)를 제1반사면(3)의 제2초점(f32)에 수속되는 광속으로부터 퇴거함으로써, 교차 배광에서 주행 배광으로의 절환을 이룰 수 있다.

또한, 제2반사면(6)과 제3반사면(7)측에 있어서는 제1반사면(3)측이 절환되면 배광을 그대로 유지해도 좋다. 그러나, 예를들어 4면을 둘러싼 도광관(9)이 채용된 때에는, 도 7에 도광관(9)의 제4실시예로서 나타낸 바와 같이 도광관(9)에 회동축(9c)을 설치하고, 제2반사면(6)으로부터의 광이 입사되는 측인 일측 단부(9a)를 회동의 중심으로하여 타측 단부(9b)를 제3반사면(7)의 초점(f7)에 대해 상하 방향으로 이동시킨다. 그러면, 제3반사면(7)으로부터의 반사광은 하향에서 상향으로 변화하여, 제1반사면과 마찬가지로 교차 배광에서 주행 배광으로의 절환을 이룰 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 판 모양의 1장의 도광관(19)인 경우에는, 상기 제1반사면(3)에서의 새도우(5)의 경우와 마찬가지로, 제2반사면(3)의 제2초점(f62)에 수속되는 광속으로부터 도광관(19)이 퇴거하도록 이동시켜도(도 6 참조), 교차 배광에서 주행 배광으로의 절환을 이룰 수 있다.

이어서, 상기 구성의 본 발명의 차량용 전등(1)의 작용 및 효과에 관해 설명한다.

본 발명에 의하면, 반사면이 포물계이거나 타원계이어도 후드, 차폐판 등에 의해 차폐되어 사용되지 않았었던 광원(2)의 하반부 방향으로 방사되는 빛을 제2반사면(6)에서 회수하고, 제3반사면(7)에서 조사축(X) 방향으로 조사하는 것이다. 따라서, 광원(2)에 대한 광속 이용율이 약 2배로 향상되고, 특히 근래에는 야간에 사용되는 교차 배광을 밝게 한다.

또한, 본 발명에 의하면, 외부로 빛을 방사하는 부분이 제1반사면(3)과 좌우 두개의 제3반사면(7)과 같이 수평 방향으로 배열되므로, 차량용 전등(1)은 상하폭에 대해 좌우폭이 넓어지고, 자동차의 바람직한 디자인인 넓고 낮은 요구에 따를 수 있게 된다.

상기 설명은 제1반사면(3)의 하반부를 절결하고, 그 부분에 제2반사면(4)를 설치하는 예로 설명했으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 실제의 실시에 있어서, 예를 들어, 제1반사면(3)의 상반부를 절결하고, 그 부분 즉, 제1반사면(3)의 상방에 제 2 반사면(4)를 설치하는 등의 변경이 자유롭고, 더욱이 제1반사면(3)을 복수로 하는 등도 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 차량용 전등은 하나의 광원에 대해, 장축을 조사축 방향으로 하고, 제1초점을 상기 광원의 근방에 위치시켜, 상하 어느 한쪽의 대략 반부를 절결한 타원계의 적어도 1개의 제1반사면과, 장축을 상기 조사 축 방향과 대략 직교하는 수평방향으로 하고, 제1초점을 상기 광원 근방에 위치시켜, 상기 제1반사면과는 반대측 반부가 절결된 타원계의 2개의 제2반사면과, 각각의 상기 제2반사면의 제2초점 근방에 초점을 위치시켜, 중심축을 조사축 방향으로 하는 포물계의 2개의 제3반사면으로 이루어진 것이다. 따라서, 우선 첫째, 종래 구성에서는 교차 배광을 형성하기 위해 차폐되어 이용되지 않았던 광원으로부터 하방(또는 상방) 제2반사면에서 포착하고, 제3반사면에서 조사 방향을 향해 방사하는 것으로서, 광원에 대한 광속 포착율을 향상시켜, 보다 밝은 차량용 전등의 실현을 가능하게 하여, 성능 향상에 매우 뛰어난 효과를 낸다.

둘째, 제1반사면의 양측 방향으로 제3반사면이 설치되는 구성에 의해, 종래 이상으로 종횡비가 크고, 폭 넓은 차량용 전등의 실현이 가능해 지며, 넓고 낮은 형상이 요구되는 차량 디자인에 부응하여 차량 전체의 디자인도 향상시킴으로써 외관의 향상에도 매우 뛰어난 효과가 있다.

Claims (8)

1. 하나의 광원에 대해, 장축을 조사축 방향으로 하고, 제1초점을 상기 광원의 근방에 위치시켜, 상하 어느 한쪽의 대략 반부를 절결한 타원계로 된 적어도 한개의 제1반사면과;

   장축을 상기 조사축 방향과 대략 직교하는 수평방향으로 하고, 제1초점을 상기 광원의 근방에 위치시켜, 상기 제1반사면과는 반대측 반부가 절결된 타원계의 2개의 제2반사면과;

   각각의 상기 제2반사면의 제2초점의 근방에 초점을 위치시켜, 중심축을 조사축 방향으로 하는 포물계의 2개의 제3반사면을 포함하는 차량용 전등.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1반사면의 제2초점 근방에는 배광 패턴 형성용 새도우가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 전등.
3. 제2항에 있어서,

   상기 새도우에는 배광형상을 절환하기 위한 가동기구가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 전등.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 새도우의 상방에는 배광의 상하폭을 제어하기 위한 대략 평면의 제어용 반사면이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 전등.
5. 제1항 내지 제3항의 어느 한 항에 있어서,

   상기 제2반사면의 제2초점 근방에는, 적어도 1면으로 된 도광관이 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 전등.
6. 제5항에 있어서,

   상기 도광관의 제3반사면측의 선단형상은, 배광 특성의 형상 설정을 목적으로 하여, 각각이 다른 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 전등.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 도광관의 적어도 일부에는 배광 형상을 절환하기 위한 가동 기구가 설치된 것을 특징으로 하는 차량용 전등.
8. 제5항에 있어서, 상기 도광관이 1면으로 구성된 경우에는 상기 제2반사면으로 부터의 빛이 도달하는 측은 경면 처리하고, 상기 경면부에서 반사되는 빛을 상기 제3반사면측으로 향하게 하는 보조판을 설치하는 것을 특징으로 하는 차량용 전등.