KR20090064725A - 차량용 헤드램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 헤드램프에 관한 것으로서, 특히, 야간 주행 시에 헤드램프에서 조사되는 빛이 하향인 경우에도 도로 표지판을 쉽게 인지할 수 있도록 하는 차량용 헤드램프에 관한 것이다.

본 발명은, 빛을 조사하는 광원; 상기 광원에 대응되게 구비되어 빛을 전방으로 반사시키는 반사경; 상기 반사경으로부터 반사된 빛이 일 방향으로 조사되도록 하는 렌즈; 상기 반사경으로부터 반사되는 빛의 일부분을 차단하므로 컷-오프 경계선을 형성하여 상기 컷-오프 경계선 내측으로 빛이 조사되게 하는 쉐이드; 상기 쉐이드에 구비되어 차단된 빛의 일부분이 통과되는 통과홀부; 상기 반사경에 구비되어 상기 광원으로부터 조사되는 빛이 상기 통과홀부 측으로 굴절되게 하는 반사부; 및 상기 렌즈에 구비되어 상기 통과홀부를 통과한 빛이 상기 컷-오프 경계선의 외측으로 조사되게 하는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프를 제공한다.

차량, 헤드램프, 반사경, 광원, 쉐이드

Description

차량용 헤드램프 {HEAD LAMP FOR VEHICLES}

본 발명은 차량용 헤드램프에 관한 것으로서, 특히, 야간 주행 시에 헤드램프에서 조사되는 빛이 하향인 경우에도 도로 표지판을 쉽게 인지할 수 있도록 하는 차량용 헤드램프에 관한 것이다.

일반적으로 LED(light emitting diode)는 주입된 전자와 정공(正孔)이 재결합할 때, 과잉 에너지를 빛으로 방출하는 다이오드로써, 적색 발광과 녹색 발광 등이 있으며, 저전압, 소전력이란 장점을 살려 광결합 소자용 광원으로 사용되고 있다.

그리고 통상적으로 사용되는 소켓전구는 진공상태의 유리구 속에 불연성의 가스를 넣고 텅스텐 등의 선조(線條)를 전열 발광시켜 빛을 얻는 조명기구로서, 그 용도는 플래시나 자동차의 각종 램프류, 그리고, 조명기구 등에 많이 적용되어 사용된다.

따라서 최근에는 네온 등과 같이 저전압이면서도 내구성이 우수하고, 절전효 과가 있는 전구개발을 위하여 많은 노력과 관심이 집중되고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 헤드램프가 도시된 단면도이다.

도 1을 참조하면, LED 헤드램프의 집광구조는 LED 광원(110)과, LED 광원(110)에 의하여 빛의 방향을 조절하는 반사경(120)과, LED 광원(110)을 보호하는 렌즈(130)와, 교행 차의 눈부심을 방지하기 위하여 반대편 차량에 비추는 빛을 차단(cut-off)시킬 수 있도록 하는 쉐이드(140 : shade)를 포함한다.

상기한 구성에 의해 LED 광원으로부터 빛이 조사되면 반사경에 의해 빛이 반사되고, 렌즈를 통해 전방으로 조사된다.

이때, 쉐이드(140)에 의해 빛의 진행 방향이 제한되는데, 조사되는 빛의 상단에는 컷-오프 경계선이 형성되어 소정 높이 이상으로 빛이 조사되지 않게 된다.

이로써, 반대편에서 달려오는 차량의 운전자의 시야를 방해하지 않도록 한다.

종래 기술에 따른 차량용 헤드램프는 컷-오프 경계선 이하로만 빛이 조사되기 때문에 운전자의 시야에서 상측에 배치되는 도로 표지판 방향으로 빛이 조사되지 않으므로 야간 주행 중에 운전자가 도포 표지판을 확인하기 어려운 문제점이 있다.

따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 야간 주행 중에 운전자가 도로 표지판을 쉽게 확인할 수 있도록 하는 차량용 헤드램프를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 빛을 조사하는 광원; 상기 광원에 대응되게 구비되어 빛을 전방으로 반사시키는 반사경; 상기 반사경으로부터 반사된 빛이 일 방향으로 조사되도록 하는 렌즈; 상기 반사경으로부터 반사되는 빛의 일부분을 차단하므로 컷-오프 경계선을 형성하여 상기 컷-오프 경계선 내측으로 빛이 조사되게 하는 쉐이드; 상기 쉐이드에 구비되어 차단된 빛의 일부분이 통과되는 통과홀부; 상기 반사경에 구비되어 상기 광원으로부터 조사되는 빛이 상기 통과홀부 측으로 굴절되게 하는 반사부; 및 상기 렌즈에 구비되어 상기 통과홀부를 통과한 빛이 상기 컷-오프 경계선의 외측으로 조사되게 하는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 쉐이드에는 상기 관통홀부로부터 상기 경사면 측으로 연장되는 가이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 경사면은 상기 렌즈의 배면 상부에 구비되고, 소정 길이로 형성되는 홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프를 제공한다.

본 발명에 따른 차량용 헤드램프는 반사부, 통과홀부, 및 경사면이 구비됨으로써, 광원으로부터 조사되는 빛 중에 일부분이 컷-오프 경계선의 상측 방향으로 조사되므로 운전자의 시야에서 상측에 배치되는 도로 표지판을 쉽게 인지할 수 있어 안전운행을 행할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 헤드램프는 통과홀부, 및 경사면이 소정 길이의 폭으로 이루어지기 때문에 컷-오프 경계선 상측으로 조사되는 빛이 차량의 전방 중앙에만 배치되므로 야간 운전 중에 운전자의 전방 상측에 위치되는 표지판을 용이하게 인지할 수 있는 동시에 중앙선 반대편에서 주행 중인 운전자의 시야를 방해하지 않게 되므로 안전운전을 행할 수 있는 이점이 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 헤드램프의 실시예를 설명한다.

설명의 편의를 위해 차량용 헤드램프를 예로 들어 설명한다.

이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.

그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프가 도시된 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 경사면이 도시된 부분 확대도이고, 도 4는 본 발명이 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프에 의해 발생되는 빛의 등광도 곡선이 도시된 그래프이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프(10)는, 빛을 조사하는 광원(50)과, 광원(50)에 대응되게 구비되어 빛을 전방으로 반사시키는 반사경(60)과, 반사경(60)으로부터 반사된 빛이 일 방향으로 조사되도록 하는 렌즈(70)와, 반사경(60)으로부터 반사되는 빛의 일부분을 차단하므로 컷-오프 경계선(100)을 형성하여 컷-오프 경계선(100) 내측으로 빛이 조사되게 하는 쉐이드(80)와, 쉐이드(80)에 구비되어 차단된 빛의 일부분이 통과되는 통과홀부(82)와, 반사경(60)에 구비되어 광원(50)으로부터 조사되는 빛이 통과홀부(82) 측으로 굴절되게 하는 반사부(62)와, 렌즈(70)에 구비되어 통과홀부(82)를 통과한 빛이 컷-오프 경계선(100)의 외측으로 조사되게 하는 경사면(90)을 포함한다.

이로써, 광원(50)에 전원이 인가되어 빛이 조사되면 조사된 빛은 반사경(60)에 의해 반사되어 렌즈(70)를 통해 전방으로 진행되어 차량의 전방을 밝히게 된다.

이때, 반사경(60)에 의해 반사된 빛은 쉐이드(80)의 통과홀부(82)를 지나면서 일부분의 빛이 차단되므로 전방으로 조사되는 빛은 컷-오프 경계선(100) 이하로만 조사된다.

이렇게 컷-오프 경계선(100) 이하로 빛이 조사되므로 중앙선 반대편에서 주행하는 차량의 운전자의 시야가 방해되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 반사경(60)에 의해 반사되는 빛의 일부분은 반사부(62), 및 경사면(90)에 의해 컷-오프 경계선(100)의 상측으로 조사되므로 운전자의 시야에서 상측에 배치되는 도로 표지판을 쉽게 인지할 수 있게 한다.

쉐이드(80)에는 관통홀부(82)로부터 경사면(90) 측으로 연장되는 가이드(84)가 형성되므로 통과홀부(82)를 지나는 빛이 렌즈(70)의 경사면(90)에 조사되도록 하고, 가이드(84)에 의해 경사면(90)의 상측으로 조사되는 빛을 차단하게 된다.

또한, 경사면(90)은 렌즈(70)의 배면 상부에 구비되고, 소정 길이로 형성되는 홈부를 포함하므로 컷-오프 경계선(100)의 상측으로 조사되는 빛이 운전자의 시야에서 중앙부에만 위치되도록 한다.

이렇게 주행 중인 차량의 전방 중앙에만 컷-오프 경계선(100) 상측으로 조사되는 빛이 위치하므로 중안선 반대편에서 주행 중인 운전자의 시야를 방해하는 것을 억제할 수 있게 된다.

반사부(62)는 반사경(60)과 다른 곡률로 이루어지는 곡면을 이룸으로써, 반 사경(60)에 조사되는 빛의 일부분이 반사부(62)에 의해 굴절되어 통과홀부(82)를 지나 경사면(90)으로 진행된다.

상기한 바와 같은 구성의 헤드램프에는 다양한 광원의 적용될 수 있고, 그 예로 LED, HID(High Intensity Discharge), 할로겐 광원 등이 있으며, 거론하지 않은 광원들도 다양하게 적용될 수 있음을 밝힌다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 광원(50)에 전원이 인가되어 빛이 조사되면 조사된 빛은 반사경(60)에 의해 반사되어 렌즈(70)를 통해 차량의 전방으로 조사된다.

이때, 반사경(60)에 의해 반사된 빛은 쉐이드(80)를 지나면서 일부분의 빛이 차단되므로 렌즈(70)의 상부 측으로는 빛이 조사되지 않는다.

이러한 작용에 의해 전방으로 조사되는 빛에는 컷-오프 경계선(100)이 형성되고, 이 컷-오프 경계선(100)의 하측으로만 빛이 조사되므로 헤드램프(10)의 하향등을 이룰 수 있게 한다.

이때, 반사경(60)의 반사부(62)에 의해 반사되는 빛은 쉐이드(80)에 형성되는 통과홀부(82)를 지나 렌즈(70)의 상부에 형성되는 경사면(90)에 조사된다.

이렇게 렌즈(70)의 상부 측으로 조사되는 빛은 경사면(90)을 통과하면서 소정량 절곡되므로 컷-오프 경계선(100)의 상측으로 조사되게 된다.

컷-오프 경계선(100) 상측으로 조사되는 빛은 운전자의 시야 중에 상측에 배치되는 도로 표지판을 비추게 되어 야간 운행 중에 운전자가 도로 표지판을 쉽게 인지할 수 있도록 한다.

또한, 통과홀부(82) 및 경사면(90)은 소정 길이의 폭을 이루기 때문에 컷-오프 경계선(100) 상측으로 조사되는 빛은 차량의 중앙부에서 상측으로만 빛이 조사되면서 도로 표지판을 비추고, 차량의 측 방향으로는 조사되지 않아 중앙선 반대편에서 주행 중인 차량의 운전자의 시야를 방해하지 않게 된다.

이러한 반사부(62), 통과홀부(82), 및 경사면(90)을 설계하기 위해서는 렌즈(70)를 통해 차량의 전방으로 조사되는 빛을 역 방향으로 조사하여 반사부(62), 통과홀부(82), 및 경사면(90)의 위치와 형상을 결정하게 된다.

자세히 설명하면, 렌즈(70)의 전방으로부터 렌즈(70) 상부로 빛을 조사하는데, 이때 조사되는 빛의 일부분은 지면으로부터 1~5도 경사지게 입사되게 한다.

이렇게 렌즈(70)의 경사면(90)를 통과하면서 굴절되는 빛이 쉐이드(80)에 조사되도록 경사면(90)을 성형하는데, 이때, 경사면(90)의 각도, 및 폭의 길이가 결정된다.

이렇게 경사면(90)에 의해 굴절된 빛이 쉐이드(80)에 조사되는데, 이 부위에 통과홀부(82)를 성형한다.

이후에 통과홀부(82)를 지난 빛이 반사경(60)에 빛이 조사되는데, 이렇게 빛이 조사되는 부위에 반사부(62)를 성형하고, 반사부(62)에서 굴절된 빛이 광원(50)으로 조사되도록 반사부(62)의 곡률을 결정한다.

이러한 제작공정에 의해 작업자가 원하는 방향으로 빛이 조사되도록 하는 반사부(62), 통과홀부(82), 및 경사면(90)을 성형할 수 있게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

또한, 차량용 헤드램프를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 차량에 사용되는 헤드램프가 아닌 다른 제품에도 본 발명의 헤드램프가 사용될 수 있다.

따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 차량용 헤드램프가 도시된 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프가 도시된 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 경사면이 도시된 부분 확대도이다.

도 4는 본 발명이 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프에 의해 발생되는 빛의 등광도 곡선이 도시된 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 헤드램프 50 : 광원

60 : 반사경 62 : 반사부

70 : 렌즈 80 : 쉐이드

90 : 경사면 100 : 컷-오프 경계선

Claims (3)

1. 빛을 조사하는 광원;

   상기 광원에 대응되게 구비되어 빛을 전방으로 반사시키는 반사경;

   상기 반사경으로부터 반사된 빛이 일 방향으로 조사되도록 하는 렌즈;

   상기 반사경으로부터 반사되는 빛의 일부분을 차단하므로 컷-오프 경계선을 형성하여 상기 컷-오프 경계선 내측으로 빛이 조사되게 하는 쉐이드;

   상기 쉐이드에 구비되어 차단된 빛의 일부분이 통과되는 통과홀부;

   상기 반사경에 구비되어 상기 광원으로부터 조사되는 빛이 상기 통과홀부 측으로 굴절되게 하는 반사부; 및

   상기 렌즈에 구비되어 상기 통과홀부를 통과한 빛이 상기 컷-오프 경계선의 외측으로 조사되게 하는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 쉐이드에는 상기 관통홀부로부터 상기 경사면 측으로 연장되는 가이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 경사면은 상기 렌즈의 배면 상부에 구비되고, 소정 길이로 형성되는 홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 헤드램프.

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