KR20080024978A

KR20080024978A - 차량용 등기구

Info

Publication number: KR20080024978A
Application number: KR1020070091485A
Authority: KR
Inventors: 가즈히사 모치즈키; 마사후미 오히시
Original assignee: 가부시키가이샤 고이토 세이사꾸쇼
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2008-03-19
Also published as: KR100845487B1; US7654714B2; CN101144579A; US20080062709A1; JP2008071555A; JP4969958B2

Abstract

본 발명은 제1 및 제2 광원을 구비하는 차량용 등기구에 있어서, 제2 광원에 의하여 원하는 배광 패턴을 얻는 동시에, 제2 광원이 외부에 노출되지 않음으로써 외관상 미관을 개선하는 것을 목적으로 한다.

제1 광원(3)으로부터 출사된 광을 반사하는 메인 리플렉터(41)와, 메인 리플렉터(41)에서 반사된 광을 집광하여 조사하기 위한 투사 렌즈(6)와, 메인 리플렉터(41)에서 반사된 광의 일부를 차광하기 위한 쉐이드(43)를 구비하는 광원 유닛(LU)을 구비하는 차량용 등기구에 있어서, 쉐이드(43)의 투사 렌즈(6)와 반대측에 배치한 제2 광원(7)과, 제2 광원(7)으로부터 출사된 광을 투사 렌즈(6)를 향해서 투과시키기 위한 쉐이드에 설치한 광투과부(43a)를 구비한다.

차량용 등기구, 광원, 투사 렌즈

Description

차량용 등기구{VEHICULAR LAMP}

본 발명은 광원으로부터 출사된 광을 집광하는 투사 렌즈를 구비하는 차량용 등기구에 관한 것이며, 특히 제2 광원을 구비한 차량용 등기구에 관한 것이다.

최근, 자동차의 전조등(헤드 램프)이나 보조등(포그 램프)으로서, 프로젝터형 램프라고 칭하는 램프가 제공되어 있다. 이 프로젝터형 램프는 광원의 전방에 집광 렌즈로 구성된 투사 렌즈를 구비하고 있으며, 광원으로부터 출사된 광을 리플렉터에서 반사하여 투사 렌즈의 후측 초점 또는 근방 위치에 집광하고, 이 집광한 광을 투사 렌즈에 의해 투사하는 구성이다. 이 프로젝터형 램프는 넓은 조사 범위를 얻는 한편 램프 전면의 광출사면을 작게 할 수 있기 때문에, 램프의 소형화를 도모하는 데에 있어서 유리하다. 또한, 최근에는 이 프로젝터형 램프의 광원에 LED(발광 다이오드) 등의 반도체 발광 소자를 이용한 것도 제안되어 있으며, 리플렉터나 투사 렌즈를 보다 소형화한 프로젝터형 등기구 유닛으로서, 예컨대 특허 문헌 1에 있어서 제안되어 있다.

이 프로젝터형 램프에서는 목적으로 하는 배광 패턴(조사 패턴)을 얻기 위해, 리플렉터와 투사 렌즈 사이에 차광용 쉐이드를 내장 배치해 두고, 리플렉터에 서 반사되어 투사 렌즈에 입사되는 광속(光束; luminousflux)의 일부를 차광함으로써 투사 렌즈로부터 출사되는 광속을 제한하는 구성이 취해지고 있다. 예컨대, 특허 문헌 2에 개시되어 있는 등기구에서는 자동차 로우빔의 배광 패턴을 얻기 위해, 위쪽 가장자리가 수평 및 경사진 컷 라인을 따르게 형성된 쉐이드를 배치하고 있다. 또한, 이 특허문헌 2에서 제안되어 있는 등기구에서는 등기구 내에 제2 광원을 설치하고 있으며, 이 제2 광원을 선택적으로 점등시킴으로써 얻어지는 배광 패턴의 종류를 증대시키고, 자동차의 여러 가지 주행 상황에 대응한 광조사를 실현하도록 구성되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2006-140084호 공보

[특허문헌 2] 일본 특허 공개 평성 제1-67804호 공보

특허문헌 2의 등기구는 광원(제1 광원) 및 제2 광원에 백열 밸브를 이용하고 있다. 그 때문에, 등기구의 내부에 2개의 백열 밸브를 내장하면, 양쪽 백열 밸브가 동시에 점등되었을 때의 발열량이 매우 커져 방열상의 문제가 발생한다. 특히, 제1 광원에 대향하게 배치된 쉐이드나 제2 광원에 대향하게 배치된 투사 렌즈의 현저한 온도 상승이 문제가 된다. 그 때문에, 제2 광원에 LED 등의 반도체 발광 소자를 이용하는 것이 고려된다. 예컨대, 제2 광원에 LED를 이용함으로써, 적어도 이것에 대향하는 투사 렌즈의 온도 상승을 억제할 수 있다.

그러나, 특허문헌 2의 등기구는 쉐이드 전측의 투사 렌즈와의 사이에 제2 광 원을 배치하고 있기 때문에, 제2 광원이 투사 렌즈를 통해 외부에 노출되어 외관상 미관이 저하된다는 문제가 있다. 또한, 제2 광원에 대해서는 광속을 제어하기 위한 쉐이드가 존재하고 있지 않으며, 또한, 쉐이드를 배치하는 스페이스를 확보하는 것도 어렵기 때문에, 제2 광원을 점등하였을 때에 원하는 배광 패턴을 얻는 것이 어렵다는 문제도 있다.

본 발명의 목적은 제2 광원을 점등하였을 때에 원하는 배광 패턴을 얻을 수 있게 하는 한편, 제2 광원을 외부에 노출하지 않고, 외관상 미관을 개선한 차량용 등기구를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 등기구의 온도 상승을 억제하는 것이 가능한 차량용 등기구를 제공하는 것이다.

본 발명은 제1 광원과, 제1 광원으로부터 출사된 광을 반사하는 메인 리플렉터와, 메인 리플렉터에서 반사된 광을 집광하여 조사하기 위한 투사 렌즈와, 메인 리플렉터에서 반사된 광의 일부를 차광하기 위한 쉐이드를 포함하는 광원 유닛을 구비하는 차량용 등기구에 있어서, 광원 유닛은 쉐이드의 투사 렌즈와는 반대측에 배치한 제2 광원과, 제2 광원으로부터 출사된 광을 투사 렌즈를 향해서 투과시키기 위한 쉐이드에 설치한 광투과부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 제2 광원은 쉐이드의 투사 렌즈와는 반대측인 후측에 배치되고, 쉐이드에 설치한 광투과부를 통과하여 광을 출사하기 때문에, 이 광투과부에 의해 광속을 제한하여, 원하는 배광 패턴을 얻을 수 있다. 또한, 쉐이드의 후측 은 등기구의 외부로부터 광이 입사하기 어려워 어둡기 때문에. 쉐이드에 광투과부가 설치되어도 제2 광원이 투사 렌즈나 광투과부를 통하여 외부에 노출되지 않아 외관상 미관이 개선된다.

본 발명에 있어서 제2 광원은 반도체 발광 소자로 구성되어 있으며, 제2 광원에서의 발열을 억제하여, 등기구의 온도 상승을 방지할 수 있다. 또한, 제1 광원은 반도체 발광 소자로 구성되어 있으며, 제1 광원에서의 발열을 억제하여, 등기구의 온도 상승을 더욱 방지할 수 있다. 또한, 광원 유닛은 제1 광원과 상기 제2 광원을 탑재하고, 각 광원에서 발생한 열을 방열하기 위한 히트 블록을 구비함으로써, 제1 및 제2 광원에서 발생한 열을 효과적으로 방열할 수 있으며, 등기구의 온도 상승을 방지할 수 있다.

[실시예 1]

다음에, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명을 자동차의 포그 램프에 적용한 실시예 1의 단면도이다. 이 포그 램프(FL)는 한낮에 다른 자동차로부터 자차(自車)를 시인하게 하는 성능인 자차의 피시인성을 높이기 위한 데이라이트·런닝·램프를 겸용한 것이다. 포그 램프(FL)는 램프 보디(11)와, 이 램프 보디(11)의 전면 개구에 장착된 투명 커버(12)와, 램프 보디(11)의 배면 개구를 덮는 백커버(13)로 구성되는 램프 하우징(1) 내에, 광원으로서 반도체 발광 소자, 여기서는 LED(발광 다이오드)를 갖는 단일의 광원 유닛(LU)을 내장하고 있다. 상기 광원 유닛(LU)은 도 2에 정면도, 도 3에 선 A-A를 따른 종단면도, 도 4에 부분 분해 사시도를 각각 도시하는 바와 같이, 열전도성이 높은 금속 등으로 구성된 히트 블록(2)의 상면에 메인 회로 기판(31)이 수평 상태로 탑재되어 있으며, 이 회로 기판(31) 상에 제1 광원으로서의 제1 LED(3)가 실장되어 있다. 상기 제1 LED(3)는 반구형을 한 디스크리트형 LED로 구성되어 있으며, 그 발광점은 유닛 광축(Ou) 상에 배치되고, 또한, 그 출사광축은 수직 위쪽 방향을 향하고 있다.

상기 히트 블록(2)에는 메인 리플렉터(41), 서브 리플렉터(42), 쉐이드(43)를 일체 형성한 광학 블록(4)이 나사(5)에 의해 고정되어 있다. 상기 메인 리플렉터(41)는 상기 히트 블록(2)의 상측을 덮도록 회전 타원면을 대략 반으로 나눈 형상으로 형성된다. 상기 서브 리플렉터(42)는 상기 히트 블록(2)의 전방부 영역에서 상면이 유닛 광축(0u)을 따라 대략 수평으로 연장되고, 앞쪽 가장자리가 수평면 내에서 원호형으로 움푹 들어가게 된 평면부로 구성된다. 상기 쉐이드(43)는 상기 서브 리플렉터(42)의 원호형을 한 앞쪽 가장자리로부터 전방을 향해서 아래쪽으로 움푹 들어간 오목면부로 구성된다. 여기서 상기 서브 리플렉터(42)와 쉐이드(43)와의 경계 가장자리는 상기 쉐이드(43)의 실질적인 차광 영역을 결정하기 위한 쉐이드 가장자리(43b)가 된다. 또한, 이 쉐이드(43)는 오목면부의 일부에 광을 투과시키기 위한 광투과부로서의 개구(43a)가 설치되어 있다. 상기 광학 블록(4)은 수지 성형에 의해 상기 메인 리플렉터(41), 서브 리플렉터(42), 쉐이드(43)가 일체 성형되어 있으며, 이들의 표면에는 알루미늄 증착이 실시되고, 광을 반사하는 경면으로서 형성되어 있다. 또한, 쉐이드(43)에 있어서, 표면(43s1)은 경면으로서 구성되어 있지만, 후면(43s2)은 반드시 경면으로 형성할 필요는 없다.

상기 제1 LED(3)의 발광점은 메인 리플렉터(41)의 회전 타원면의 제1 초점 근방에 위치되고, 상기 쉐이드(43)의 쉐이드 가장자리부(43b)는 동일하게 메인 리플렉터(41)의 회전 타원면의 제2 초점 근방에 위치된다. 상기 광학 블록(4)의 반원환 형상을 한 전단부(44)에는 한쪽이 볼록 렌즈로 구성된 투사 렌즈(6)가 하측 원주부에서 지지되어 있다. 투사 렌즈(6)는, 그 광축이 상기 유닛 광축(Ou)과 일치되게 그리고, 투사 렌즈(6)의 후측 초점은 상기 메인 리플렉터(41)의 제2 초점 근방, 바꾸어 말하면, 상기 쉐이드 가장자리부(43b)의 근방에 위치하도록 위치 설정되어 있다.

상기 히트 블록(2)의 전면에서 상기 쉐이드(43)의 후면(43s2)측, 즉 투사 렌즈(6)와는 반대측에는 수직 방향으로 서브 회로 기판(71)이 나사(8)에 의해 고정되어 있다. 이 서브 회로 기판(71)에는 제2 광원으로서의 제2 LED(7)가 탑재되어 있다. 제2 LED(7)는 칩형 LED로 구성되고, 그 발광점은 상기 유닛 광축(Ou)의 아래쪽이고, 상기 쉐이드 가장자리부(43b)에 가급적 가까운 위치이며, 또한, 상기 쉐이드 개구(43a)를 향하는 위치에 설정되어 있다. 또한, 제2 LED(7)의 광출사 광축은, 상기 투사 렌즈(6)를 향해서 수평으로, 즉 유닛 광축(Ou)과 대략 평행하게 향해져 있다.

이 광원 유닛(LU)에서는 도 3에서 개략 광로를 도시한 바와 같이, 제1 LED(3)에서 발광된 광은 메인 리플렉터(41)의 내면에서 반사되고, 대략 제2 초점에 집광된 후, 투사 렌즈(6)에 집광되면서 전방에 조사된다. 이 때, 제1 LED(3)는 출사광축이 수직 위쪽 방향을 향하고 있기 때문에, 출사된 광의 대부분은 메인 리플 렉터(4)에서 반사되어 제2 초점을 통과하기 때문에 유닛 광축(0u)에 따른 방향 내지 그것보다도 아래쪽을 향하는 광이 투사 렌즈(6)에 입사되고, 이로부터 전방으로 출사된다. 또한, 메인 리플렉터(41)에서 반사된 광 중 투사 렌즈(6)의 하부 영역을 향하는 광의 일부는 쉐이드 가장자리부(43b)에서 차광된다. 따라서, 쉐이드 가장자리부(43b)의 형상을 적절하게 설정함으로써, 포그 램프에 요구되는 필요한 배광 패턴을 얻을 수 있다. 또한, 메인 리플렉터(41)에서 반사된 광의 일부는 파선으로 나타내는 바와 같이 서브 리플렉터(42)에 있어서 반사된 후에 투사 렌즈(6)에 집광되어 전방으로 조사되기 때문에, 이 광을 상기 배광 패턴의 광에 중첩함으로써, 제1 LED(3)에서 발광된 광의 조사 효율을 향상시키는 것이 가능하다. 제1 LED(3)는 메인 회로 기판(31)에 탑재되어 있으며, 메인 회로 기판(31)은 히트 블록(2)의 상면에 고정되어 있기 때문에, 제1 LED(3)의 발광에 따라 발생하는 열은 히트 블록(2)으로 열전도되고 방열되기 때문에, 높은 냉각 효과를 얻을 수 있다.

한편, 실시예 1의 포그 램프를 한낮에 자차의 피시인성을 높이기 위한 데이라이트·런닝·램프로서 이용할 때는 제2 LED(7)만을 발광한다. 제2 LED(7)로부터 출사된 광은 쉐이드 개구(43a)를 투과하고, 투사 렌즈(6)에 의해 광속이 약간 줄어들어 유닛 광축(Ou)보다도 약간 위쪽을 향해서 전방에 조사된다. 이 때 쉐이드 개구(43a)에 의해 출사되는 광속이 제한되기 때문에 원하는 배광 패턴을 얻을 수 있다. 이것에 의해, 한낮에서의 타차에 대한 피시인성을 높이는 데이라이트·런닝·램프로서 기능시킬 수 있게 된다.

실시예 1의 포그 램프(FL)에서는 제2 LED(7)는 쉐이드(43)의 후면측에 배치 되어 있으며, 이 쉐이드(43)의 후면은 외부로부터 광이 입사하기 어려워 어둡기 때문에 포그 램프(FL)의 전면 커버(12)를 통해 쉐이드 개구(43a)의 내측이 쉽게 노출되지 않으며, 제2 LED(7)가 외부에 노출되는 일은 거의 없다. 이것에 의해 제2 LED(7)가 전면 커버(12)를 통해 외부로부터 관찰되는 일은 없으며, 포그 램프(FL)의 외관상 미관 저하를 방지할 수 있다. 또한, 제2 LED(7)로부터 출사된 광은 쉐이드 개구(43a)에 의해 광속이 제한되기 때문에, 쉐이드 개구(43a)의 형상, 사이즈를 설계함으로써, 원하는 배광 패턴을 얻을 수 있다. 또한, 제2 LED(7)는 서브 회로 기판(71)에 탑재되어 있으며, 서브 회로 기판(71)은 히트 블록(2)의 전면에 고정되어 있기 때문에, 제2 LED(7)의 발광에 따라 발생한 열은 히트 블록(2)으로 열전도되고, 이로부터 방열되기 때문에 제2 LED(7)의 냉각 효과를 높일 수 있다.

[실시예 2]

도 5는 본 발명을 클리어런스 램프를 겸용한 포그 램프에 적용한 실시예 2의 광원 유닛의 단면도이다. 이 포그 램프(FL1)가 도 1에 도시한 실시예 1의 포그 램프(FL)와 동일 부분에는 동일 부호를 부여하고, 실시예 1과 마찬가지로 램프 보디(11)와 전면 커버(12)와 백커버(13)로 구성되는 램프 하우징(1) 내에, 안쪽에 끼워지는 광원 유닛(LU1)으로서 구성되어 있다. 상기 광원 유닛(LU1)은 히트 블록(2)의 상면에 메인 회로 기판(31)이 수평 상태로 탑재되어 있으며, 이 메인 회로 기판(31) 상에 제1 LED(3)가 실장되어 있다. 또한, 상기 히트 블록(2)에는 메인 리플렉터(41), 서브 리플렉터(42), 쉐이드(43)를 일체 형성한 광학 블록(4)이 나사(5)에 의해 고정되어 있다. 여기서 메인 리플렉터(41)와 쉐이드(43)의 구성은 실시예 1과 대략 동일하지만, 서브 리플렉터(42A)의 구성은 일부에 있어서 실시예 1과는 서로 다르다. 실시예 2에서는 서브 리플렉터(42A)는 쉐이드(43)에 설치한 쉐이드 개구(43a)의 후측에 있어서 아래쪽으로 오목형을 한 곡면, 여기서는 평면에 가까운 구면으로 형성되어 있으며, 또한, 이 오목형을 한 하면에 대해서도 경면으로서 형성되어 있다.

그리고, 상기 히트 블록(2)의 전면에 있어서 상기 쉐이드(43)의 후면측에는 수직을 향해서 서브 회로 기판(71)이 나사(8)에 의해 고정되어 있다. 이 서브 회로 기판(71)에는, 제2 광원으로서 제2 LED(7)가 탑재되어 있다. 제2 LED(7)는 칩형 LED으로 구성되고, 그 발광점이 상기 서브 리플렉터(42A)의 수직 아래쪽 방향에 배치되어 있으며, 그 출사광축은 수직 위쪽 방향을 향하고 있다.

실시예 2에서는 제1 LED(3)를 발광하였을 때에 출사되는 광은 실시예 1과 마찬가지로 메인 리플렉터(41)에서 반사되고, 투사 렌즈(6)를 통해 조사된다. 단, 실시예 2에서는 서브 리플렉터(43A)는 실시예 1과 같이 평면이 아니기 때문에, 서브 리플렉터(43A)의 상면에서 반사된 광을 메인 리플렉터(41)에서 반사하여 투사 렌즈(6)로부터 출사되는 광과 중첩되는 일은 없다. 따라서, 여기서는 서브 리플렉터(42)의 상면은 쉐이드(43)와의 경계부인 쉐이드 가장자리부(43b)를 구성하기 위해 이용된다.

한편, 실시예 1의 포그 램프(FL1)를 클리어런스 램프로서 이용할 때에는 제2 LED(7)만을 발광한다. 제2 LED(7)로부터 출사된 광은 서브 리플렉터(42A) 하면의 오목형면에서 반사되어 대략 수평 방향보다도 위쪽을 향하여 쉐이드 개구(43a)를 전방을 향해서 투과하고, 투사 렌즈(6)에서 약간 집광되면서, 유닛 광축(Ou)보다도 약간 위쪽을 향해서 전방으로 조사된다. 이 때, 쉐이드 개구(43a)에 의해 출사되는 광속이 제한되므로 원하는 배광 패턴을 얻을 수 있기 때문에, 쉐이드 개구(43a)를 적절히 설계함으로써, 원하는 배광 패턴의 클리어런스 램프로서 기능시킬 수 있게 된다.

실시예 2의 포그 램프(FL1)에서도 제2 LED(7)는 쉐이드(43)의 후면측에 배치되어 있기 때문에, 제2 LED(7)가 외부에 노출되는 일은 없고, 외관상 미관이 저하되는 일은 없다. 또한, 제2 LED(7)로부터 출사된 광은 쉐이드 개구(43a)에 의해 광속이 제한되기 때문에, 쉐이드 개구(43a)의 형상, 사이즈를 설계함으로써, 원하는 배광 패턴을 얻을 수 있다. 또한, 제2 LED(7)는 서브 회로 기판(71)에 탑재되어 있으며, 서브 회로 기판(71)은 히트 블록(2)의 전면에 고정되어 있기 때문에, 제2 LED(7)의 발광에 따라 발생한 열은 히트 블록(2)으로 열전도되고, 이로부터 방열된다.

본 발명은 실시예 1, 2과 같은 포그 램프에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제2 광원을 이용한 램프는 실시예 1의 데이라이트·런닝·램프나 실시예 2의 클리어런스 램프에 한정되는 것은 아니다. 특히, 제2 광원은 적외광을 발광하는 암시 장치나 통신 장치 등의 비가시광을 출사하는 광원으로서 구성하여도 좋다.

본 발명의 제1 광원과 제2 광원은 반드시 반도체 발광 소자로 구성되는 것은 아니며, 특히 실시예 1, 2의 포그 램프와 같이 높은 광도가 요구되는 램프에 대해서는 제1 광원은 백열 밸브나 방전 밸브로 구성되어 있어도 좋다.

본 발명에 있어서, 쉐이드에 설치하는 광투과부는 제2 광원으로부터 출사된 광을 투사 렌즈를 향해서 투과하는 구성이면 좋기 때문에, 실시예 1, 2와 같이 쉐이드에 설치한 개구에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 쉐이드에 설치한 개구에 투명 유리를 끼워 넣은 구성으로 하여도 좋다.

도 1은 실시예 1의 포그 램프의 단면도.

도 2는 실시예 1의 광원 유닛의 정면도.

도 3은 도 2의 선 A-A을 따라 취한 단면도.

도 4는 실시예 1의 광원 유닛의 부분 분해 사시도.

도 5는 실시예 2의 광원 유닛의 도 3과 동일한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

FL, FL1 : 포그 램프 LU, LU1 : 광원 유닛

1 : 램프 하우징 2 : 히트 블록

3 : 제1 LED(제1 광원) 4 : 광학 블록

6 : 투사 렌즈 7 : 제2 LED(제2 광원)

11 : 램프 보디 12 : 전면 커버

41 : 메인 리플렉터 42, 42A : 서브 리플렉터

43 : 쉐이드 43a : 쉐이드 개구

Claims

제1 광원과, 제1 광원으로부터 출사된 광을 반사하는 메인 리플렉터와, 상기 메인 리플렉터에서 반사된 광을 집광하여 조사하기 위한 투사 렌즈와, 상기 메인 리플렉터에서 반사된 광의 일부를 차광하기 위한 쉐이드를 포함하는 광원 유닛을 구비하는 차량용 등기구에 있어서,

상기 광원 유닛은 상기 쉐이드의 상기 투사 렌즈와는 반대측에 배치한 제2 광원과, 상기 제2 광원으로부터 출사된 광을 상기 투사 렌즈를 향해서 투과시키기 위한 상기 쉐이드에 설치한 광투과부를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 등기구.
제1항에 있어서, 상기 제2 광원은 반도체 발광 소자로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 등기구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 광원은 반도체 발광 소자로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 등기구.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 광원 유닛은 상기 제1 광원과 상기 제2 광원을 탑재하고, 각 광원에서 발생한 열을 방열하기 위한 히트 블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 등기구.
제3항에 있어서, 상기 광원 유닛은 상기 제1 광원과 상기 제2 광원을 탑재하고, 각 광원에서 발생한 열을 방열하기 위한 히트 블록을 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 등기구.