KR20150010301A - 차량용 램프 - Google Patents

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KR20150010301A
KR20150010301A KR1020130085118A KR20130085118A KR20150010301A KR 20150010301 A KR20150010301 A KR 20150010301A KR 1020130085118 A KR1020130085118 A KR 1020130085118A KR 20130085118 A KR20130085118 A KR 20130085118A KR 20150010301 A KR20150010301 A KR 20150010301A
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light
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irradiated
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김선태
김대곤
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에스엘 주식회사
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    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/63—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates
    • F21S41/64—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on refractors, filters or transparent cover plates by changing their light transmissivity, e.g. by liquid crystal or electrochromic devices
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Abstract

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 유체 렌즈의 곡률을 제어하여 다양한 빔 패턴을 제공하는 차량용 램프에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는 광원과, 곡률이 가변되는 렌즈 및 상기 광원의 빛이 입사된 상기 렌즈의 곡률을 가변시켜서 상기 렌즈로부터 조사된 빛의 조사 거리를 조절하는 렌즈 제어부를 포함하는데, 상기 가변된 곡률에 따라 상기 조사된 빛의 빔 패턴이 결정된다.

Description

차량용 램프{Automotive lamp}
본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유체 렌즈의 곡률을 제어하여 다양한 빔 패턴을 제공하는 차량용 램프에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 야간 주행시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 위한 조명 기능 및 다른 차량이나 도로 이용자들에게 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 램프 모듈을 구비한다.
예를 들어, 전조등 및 안개등 등은 조명 기능을 목적으로 하며, 방향 지시등, 미등, 제동등, 사이드 마커(Side Marker) 등은 신호 기능을 목적으로 한 것이다.
이러한 차량용 램프는 그 용도에 따라 서로 다른 형태를 가지고 있으나, 대체로 광원, 리플렉터, 실드 및 렌즈를 포함하여 구성된다.
여기서, 렌즈는 광원에 의하여 발생된 빛이 외부로 발산되는 형태를 결정하는데, 예를 들어 곡률을 갖고 있지 않은 렌즈는 광원에 의하여 발생된 빛이 그대로 발산되도록 하고, 곡률을 갖고 있는 렌즈는 그 초점 위치에 따라 광원에 의하여 발생된 빛이 퍼지거나 집중되도록 할 수 있다.
한편, 야간 운행 중인 사용자는 보다 넓은 부분에 빛이 조사되도록 하거나 특정 부분에 빛이 조사될 것을 요구할 수 있는데, 일단 곡률이 결정된 렌즈에 의하면 이러한 사용자의 요구에 따라 차량용 램프의 빔 패턴을 변경할 수 없다.
따라서, 차량용 램프의 구조를 단순화하면서도 사용자의 요구에 따라 빔 패턴을 변경할 수 있도록 하는 발명의 등장이 요구된다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0012929호 (2012.02.13)
본 발명은 유체 렌즈의 곡률을 제어하여 다양한 빔 패턴을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는 광원과, 곡률이 가변되는 렌즈, 및 상기 광원의 빛이 입사된 상기 렌즈의 곡률을 가변시켜서 상기 렌즈로부터 조사된 빛의 조사 거리를 조절하는 렌즈 제어부를 포함하는데, 상기 가변된 곡률에 따라 상기 조사된 빛의 빔 패턴이 결정된다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 차량용 램프에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 유체 렌즈의 곡률을 제어하여 다양한 빔 패턴을 제공함으로써 사용자의 요구에 따라 실시간으로 빔 패턴을 조절할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 차량용 램프의 구조를 크게 변형하지 않으면서 빔 패턴을 조절할 수 있는 장점도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 구비된 렌즈가 평면 렌즈의 형태를 갖는 것을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 차량용 램프에 구비된 평면 렌즈의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 구비된 렌즈가 오목 렌즈의 형태를 갖는 것을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 차량용 램프에 구비된 오목 렌즈의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 구비된 렌즈가 볼록 렌즈의 형태를 갖는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 차량용 램프에 구비된 볼록 렌즈의 사시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈와 광원간의 거리에 따라 빔 패턴이 달라지는 것을 나타낸 도면이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈의 변형을 나타낸 도면이다.
도 13 내지 도 15은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈의 형태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 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.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 구비된 렌즈가 평면 렌즈의 형태를 갖는 것을 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(10)는 광원(200), 렌즈(310, 320, 330) 및 렌즈 제어부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
광원(200)은 할로겐 벌브나 HID(High Intensity Discharge) 벌브 등과 같은 벌브(bulb) 광원 또는 발광 다이오드일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 레이저가 본원발명의 광원(200)의 역할을 수행할 수도 있다.
본 발명의 렌즈는 곡률이 가변될 수 있는데, 예를 들어 유체 렌즈가 본원발명의 렌즈의 역할을 수행할 수 있다. 즉, 렌즈의 표면 장력이 변화됨으로써 렌즈의 곡률이 가변되는 것이다.
본 발명에서 렌즈는 곡률에 따라 초점의 유무 및 위치가 결정된다. 예를 들어, 렌즈는 곡률에 따라 입사된 빛을 그대로 투과시키거나, 분산시키거나, 집중시킬 수 있는 것으로서, 예를 들어 평면 렌즈(310), 오목 렌즈(320) 또는 볼록 렌즈(330)의 형태를 가질 수 있다. 여기서, 입사된 빛이 그대로 투과되는 것은 분산 또는 집중되지 않는 것을 의미한다.
렌즈가 평면 렌즈(310)의 형태인 경우 렌즈는 초점이 없지만, 렌즈가 오목 렌즈(320) 또는 볼록 렌즈(330)인 경우 초점이 존재하게 된다. 또한, 초점의 위치 즉, 렌즈와 초점간의 거리도 가변된 곡률에 따라 결정될 수 있다.
렌즈 제어부는 광원(200)의 빛이 입사된 렌즈의 곡률을 가변시켜서 렌즈로부터 조사된 빛의 조사 거리를 조절하는 역할을 수행한다. 즉, 렌즈 제어부는 렌즈의 곡률을 가변시킴으로써 렌즈를 오목 렌즈(320)로 변형시키거나 볼록 렌즈(330)로 변형시키고, 가변된 곡률에 따라 렌즈로부터 조사된 빛의 빔 패턴이 결정되도록 하는 것이다.
렌즈가 오목 렌즈(320)로 변형되는 경우 빛이 분산되어 퍼져 나가고, 렌즈가 볼록 렌즈(330)로 변형되는 경우 빛이 집중되는데, 이러한 경우 평면 렌즈(310)의 형태를 갖는 경우에 비하여 렌즈로부터 조사된 빛의 조사 거리가 길어지거나 짧아지게 되어 빔 패턴이 달라지게 된다.
본 발명에 따르면 빔 패턴은 하이 빔 패턴, 로우 빔 패턴 및 포그용 빔 패턴 중 적어도 하나를 포함할 수 있는데, 이와 같이 서로 다른 빔 패턴이 형성되도록 하기 위하여 렌즈로부터 조사되는 빛의 조사 각도가 조절될 수 있으며, 렌즈 제어부가 빔 패턴에 대응되도록 렌즈의 곡률을 가변시킬 수 있다.
예를 들어, 수동 또는 자동으로 빔 패턴이 선택될 수 있는데, 이러한 경우 렌즈 제어부는 선택된 빔 패턴이 형성되도록 렌즈의 곡률을 가변시키는 것이다. 이러한 경우 렌즈 제어부는 곡률이 없거나 어떠한 곡률을 갖도록 렌즈의 형태를 변형할 수 있으며, 복수의 곡률을 갖도록 렌즈의 형태를 변형할 수도 있다.
따라서, 이하 빛이 분산되는 경우에 조사 거리가 길어지고, 빛이 집중되는 경우에 조사 거리가 짧아지며, 하나의 곡률을 가진 렌즈를 설명하나, 이에 한정되는 것이 아님에 유의하여야 한다.
렌즈로부터 조사된 빛은 평면 렌즈(310)와 같이 렌즈에 곡률이 없는 경우 로우 빔 패턴을 형성하고, 오목 렌즈(320)와 같이 렌즈의 중심의 두께가 가장자리의 두께보다 작도록 곡률이 가변되는 경우 하이 빔 패턴을 형성하며, 볼록 렌즈(330)와 같이 렌즈의 중심의 두께가 가장자리의 두께보다 크도록 곡률이 가변되는 경우 포그용 빔 패턴을 형성할 수 있다.
결국, 본 발명의 실시예에 따르면 렌즈가 오목 렌즈(320)임에 따라 입사된 빛이 분산되는 경우 렌즈로부터 조사된 빛은 차량 전방 원거리로 조사되고, 렌즈가 평면 렌즈(310) 또는 볼록 렌즈(330)임에 따라 입사된 빛이 그대로 투과되거나 집중되는 경우 차량 전방 근거리로 조사되는 것으로서, 입사된 빛이 분산되는 경우 렌즈로부터 조사된 빛은 하이 빔 패턴을 형성하고, 입사된 빛이 그대로 투과되는 경우 렌즈로부터 조사된 빛은 로우 빔 패턴을 형성하며, 입사된 빛이 집중되는 경우 렌즈로부터 조사된 빛은 포그용 빔 패턴을 형성할 수 있다.
여기서, 렌즈 제어부는 전류, 전압 및 압력 중 적어도 하나를 렌즈에 가함으로써 렌즈의 곡률을 가변시킬 수 있다. 예를 들어, 일정 크기 이상의 전류 또는 전압을 전압에 인가하는 경우 렌즈의 형태가 변형되어 곡률이 가변될 수 있는 것이다.
따라서, 렌즈 제어부는 전류, 전압 또는 압력을 발생시켜 렌즈에 가할 수 있는 것으로서, 렌즈 제어부는 전류, 전압 및 압력 중 하나를 렌즈에 가하거나 복수 개를 렌즈에 가하여 입사된 빛의 조사 거리를 조절할 수 있다. 예를 들어, 전류만이 렌즈에 가해지거나 전류와 함께 압력이 렌즈에 가해질 수 있는 것이다.
한편, 압력은 누르는 힘인 정압(positive pressure) 및 당기는 힘인 부압(negative pressure)을 포함한다. 즉, 렌즈 제어부는 렌즈에 누르는 힘 또는 당기는 힘을 가하여 그 형태를 변형시킬 수 있는 것이다.
본 발명에서 차량용 램프(10)는 전조등, 안개등, 방향 지시등, 미등, 제동등 또는 사이드 마커 중 하나일 수 있다. 따라서, 도 1은 리플렉터(100)가 구비된 차량용 램프(10)를 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것으로 리플렉터(100)가 제외된 형태로 차량용 램프(10)가 제공될 수도 있다.
다만, 본 발명의 차량용 램프(10)는 최소한 광원(200)과 렌즈(310, 320, 330)를 구비하는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 곡률에 따라 렌즈는 그 형태가 변형되는데 도 1은 평면 형태의 렌즈(310)를 도시하고 있다. 만일, 초기 상태가 평면 형태라면 어떠한 렌즈 제어부에 의한 어떠한 입력도 없는 경우에 렌즈가 도 1에 도시된 바와 같은 평면 렌즈(310)의 형태를 갖고, 만일 초기 상태가 오목 또는 볼록 형태라면 렌즈 제어부에 의한 입력이 가하여짐에 따라 도 1에 도시된 평면 렌즈(310)의 형태를 가질 수 있게 된다.
도 2는 도 1의 차량용 램프에 구비된 평면 렌즈의 사시도를 나타내고 있다. 한편, 도 2는 원형 평면 렌즈(310)를 도시하고 있으나 이에 한정되지 않고 차량용 램프(10)의 다른 구성 부품과의 견고한 결합을 위하여 원형뿐만 아니라 삼각형 또는 사각형과 같은 다각형이거나 기하학적 형태 등 다양한 형태로 적용될 수 있음은 물론이다.
리플렉터(100)는 광원(200)의 빛을 반사시켜 반사광(500)이 렌즈로 조사되도록 하는 역할을 수행하는데, 본 발명에서 리플렉터(100)는 모든 반사광(500)이 동일한 방향으로 평행하게 렌즈(310, 320, 330)로 조사되도록 할 수 있다.
다시 말해, 리플렉터(100)는 광원(200)에 의한 빛이 반사된 지점과는 무관하게 동일한 방향으로 반사광(500)이 렌즈(310, 320, 330)로 조사되도록 하는 역할을 수행하는 것으로서, 이를 위하여 리플렉터(100)의 반사면은 포물선의 형태를 가질 수 있다.
즉, 포물선의 초점 F1에 광원(200)이 위치되도록 함으로써 광원(200)에 의한 빛이 리플렉터(100)의 반사면에서 반사되는 경우 반사광(500)이 평행하게 렌즈(310, 320, 330)로 조사되는 것이다.
도 1은 렌즈가 평면 렌즈(310)의 형태를 갖고 있기 때문에 렌즈(310)를 투과한 빛(510)은 리플렉터(100)에 의하여 반사된 반사광(500)이 렌즈(310)를 투과하더라도 평행하게 외부로 조사되는 것을 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 구비된 렌즈가 오목 렌즈(320)의 형태를 갖는 것을 도시하고 있는데, 이와 같이 렌즈가 평면이 아닌 경우 렌즈(320)로 입사된 빛(500)은 렌즈의 형태에 따라 굴절된다.
즉, 도 3과 같이 오목 렌즈(320)인 경우 반사광(500)이 렌즈(320)로 입사됨에 따라 렌즈(320)를 투과한 빛(520)은 렌즈(320)의 중심축(600)을 기준으로 밖으로 퍼져나가는 것이다.
여기서, 빛이 퍼져나가는 정도는 오목 렌즈(320)의 초점 위치에 의하여 결정될 수 있는데, 오목 렌즈(320)의 초점 위치는 가변된 곡률에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 렌즈 제어부에 의한 어떠한 곡률 가변 입력도 없을 때 평면 렌즈(310)의 형태를 갖고, 곡률 가변 입력이 있을 때 오목 렌즈(320)의 형태를 갖게 되는 경우, 작은 곡률 가변 입력에 의하여 결정된 초점 위치와 렌즈간의 거리보다 큰 곡률 가변 입력에 의하여 결정된 초점 위치와 렌즈간의 거리가 더 크게 형성되는 것이다.
이와 같이, 초점 위치와 렌즈간의 거리가 작아질수록 빛이 퍼져나가는 정도는 더욱 커지게 된다.
도 4는 도 3의 차량용 램프에 구비된 오목 렌즈의 사시도이다. 한편, 도 4는 원형 오목 렌즈(320)를 도시하고 있으나 이에 한정되지 않고 차량용 램프(10)의 다른 구성 부품과의 견고한 결합을 위하여 원형뿐만 아니라 삼각형 또는 사각형과 같은 다각형이거나 기하학적 형태 등 다양한 형태로 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 도 3 및 도 4는 렌즈의 일측면의 곡률이 가변되어 오목하게 형성된 것을 도시하고 있으나, 렌즈 제어부에 의한 곡률 가변 입력이 발생됨에 따라 렌즈의 양측면의 곡률이 가변되어 오목하게 되어 렌즈의 양측면에 오목 렌즈가 형성될 수도 있다.
이 때, 렌즈의 양측면에 각각 형성된 오목 렌즈의 초점 위치와 렌즈간의 거리는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 구비된 렌즈가 볼록 렌즈(330)의 형태를 갖는 것을 도시하고 있는데, 이와 같이 렌즈가 평면이 아닌 경우 렌즈(330)로 입사된 빛은 렌즈의 형태에 따라 굴절된다.
즉, 도 5와 같이 볼록 렌즈(330)인 경우 반사광(500)이 렌즈(330)로 입사됨에 따라 렌즈(330)를 투과한 빛(530)은 렌즈(330)의 중심축(600)을 향하여 안쪽으로 집중되어 조사되는 것이다.
여기서, 빛이 집중되는 정도는 볼록 렌즈(330)의 초점 위치에 의하여 결정될 수 있는데, 볼록 렌즈(330)의 초점 위치는 가변된 곡률에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 렌즈 제어부에 의한 어떠한 곡률 가변 입력도 없을 때 평면 렌즈(310)의 형태를 갖고, 곡률 가변 입력이 있을 때 볼록 렌즈(330)의 형태를 갖게 되는 경우, 작은 곡률 가변 입력에 의하여 결정된 초점 위치와 렌즈간의 거리보다 큰 곡률 가변 입력에 의하여 결정된 초점 위치와 렌즈간의 거리가 더 작게 형성되는 것이다.
이와 같이, 초점 위치와 렌즈간의 거리가 작아질수록 빛이 집중되는 정도는 더욱 커지게 된다.
도 6은 도 5의 차량용 램프에 구비된 볼록 렌즈의 사시도이다. 한편, 도 6은 원형 볼록 렌즈(330)를 도시하고 있으나 이에 한정되지 않고 차량용 램프의 다른 구성 부품과의 견고한 결합을 위하여 원형뿐만 아니라 삼각형 또는 사각형과 같은 다각형이거나 기하학적 형태 등 다양한 형태로 적용될 수 있음은 물론이다.
또한, 도 5 및 도 6은 렌즈의 일측면의 곡률이 가변되어 볼록하게 형성된 것을 도시하고 있으나, 렌즈 제어부에 의한 곡률 가변 입력이 발생됨에 따라 렌즈의 양측면의 곡률이 가변되어 볼록하게 되어 렌즈의 양측면에 볼록 렌즈가 형성될 수도 있다.
이 때, 렌즈의 양측면에 각각 형성된 볼록 렌즈의 초점 위치와 렌즈간의 거리는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
이와 같이, 렌즈 제어부는 렌즈의 일측면만의 형태를 변형시키거나 양측면의 형태를 변형시킬 수 있는 것으로서, 렌즈의 일측면은 오목 렌즈가 형성되고 다른 일측면은 볼록 렌즈가 형성되도록 할 수도 있다. 이러한 경우 오목 렌즈의 초점 위치와 볼록 렌즈의 초점 위치에 따라 전체적인 렌즈의 초점 위치가 결정되고, 이에 따라 빛이 퍼져나가거나 집중되어 조사될 수 있게 된다.
렌즈가 오목 렌즈(320)로 변형되는 경우 빛이 분산되어 퍼져 나가기 때문에 빛의 조사 거리는 길어져서 하이 빔 패턴을 형성한다.
이에 반하여, 렌즈가 볼록 렌즈(330)로 변형되는 경우 빛이 집중되기 때문에 빛의 조사 거리는 짧아져서 포그용 빔 패턴을 형성하고, 렌즈가 평면 렌즈(310)인 경우 빛의 집중 또는 분산이 없기 때문에 로우 빔 패턴을 형성한다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 렌즈와 광원간의 거리에 따라 빔 패턴이 달라지는 것을 나타낸 도면이다.
리플렉터(100)에 의하여 반사된 빛인 반사광(500)은 평행하게 렌즈로 입사되기 때문에 렌즈가 볼록 렌즈(330)인 경우 입사된 빛은 렌즈의 중심축(600)을 향하여 안쪽으로 집중되어 조사된다.
한편, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 광원(200)에 의한 직광(900)이 렌즈의 가장자리로 입사되는 경우 렌즈를 투과한 빛(931, 932)은 렌즈가 볼록 렌즈(330)임에도 불구하고 렌즈의 중심축(600)에서 바깥쪽으로 조사될 수 있다.
이렇게 렌즈의 가장자리로 입사되어 중심축(600)을 기준으로 바깥쪽으로 조사된 빛(931, 932)은 이정표 등을 비춰주는 시그널용으로 이용될 수 있는데, 이러한 시그널용 광(931, 372)의 조사 각도는 렌즈와 리플렉터(100)의 반사판간의 거리(1010, 1020)에 따라 달라질 수 있다.
즉, 렌즈의 중심축(600)을 기준으로 한 시그널용 광(931, 372)의 조사 각도는 도 8에 도시된 바와 같이 렌즈와 리플렉터(100)간의 거리(1020)가 상대적으로 먼 경우에 비하여 도 7에 도시된 바와 같이 렌즈와 리플렉터(100)간의 거리(1010)가 상대적으로 가까운 경우에 크게 형성된다.
또한, 렌즈 제어부에 의하여 가변된 볼록 렌즈(330)의 곡률에 따라서도 시그널용 광(931, 372)의 조사 각도가 달라질 수도 있다.
따라서, 시그널용 광(931, 372)의 조사 각도를 결정하기 위하여 제조 시에 렌즈와 리플렉터(100)간의 거리 및 볼록 렌즈(330)의 곡률을 고려할 수 있다.
도 7 및 도 8은 렌즈가 볼록 렌즈(330)로 변형된 경우에 시그널용 광(931, 372)이 형성된 것을 도시하고 있으나, 렌즈가 오목 렌즈(320)로 변형된 경우에도 시그널용 광이 형성될 수도 있음은 물론이다.
한편, 렌즈와 리플렉터(100)간의 거리가 커짐에 따라 광원(200)에 의한 직광 중 렌즈로 입사되지 않는 빛(1100)이 존재할 수 있는데, 이러한 빛 즉, 누광(1100)은 흡수시켜 없애거나 반사시켜 렌즈로 입사되도록 할 수 있다. 이를 위하여, 누광(1100)을 흡수시키거나 반사시키는 수단(미도시)이 별도로 구비될 수 있다.
또는, 누광(1100)이 시그널용으로 이용될 수도 있다. 결국, 광원(200)에 의한 빛 중 리플렉터(100)에 의하여 반사되지 않고 직접 조사되어 렌즈의 가장자리를 투과하거나 렌즈를 투과하지 않은 빛은 시그널용 빔 패턴을 형성할 수 있는 것으로서, 시그널용 빔 패턴의 조사 각도는 렌즈와 리플렉터(100)의 반사면간의 거리에 따라 결정되는 것이다.
한편, 시그널용 빔 패턴의 조사 각도는 렌즈와 광원(200)간의 거리에 따라 결정될 수도 있다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 렌즈의 변형을 나타낸 도면이다.
전술한 바와 같이, 본원발명의 렌즈는 렌즈 제어부에 의하여 곡률이 가변된다. 여기서, 렌즈 제어부에 의하여 어떠한 곡률 가변 입력이 가해지지 않은 상태의 형태는 평면 렌즈(310)일 수 있으나, 오목 렌즈(320) 또는 볼록 렌즈(330)일 수도 있다. 이하, 곡률 가변 입력이 가해지지 않은 상태를 초기 상태라 한다.
도 9 및 도 10는 렌즈가 초기 상태에서 평면 렌즈(310)로 유지되는 경우를 도시하고 있다. 이러한 상태에서 전류 등의 곡률 가변 입력이 가해지는 경우 렌즈는 그 형태가 변형되는데, 전류의 방향에 따라 렌즈의 형태가 결정될 수 있다.
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이 초기 상태에서 특정 방향으로 전류를 흐르게 하여 양의 곡률 가변 상태가 됨으로써 렌즈가 볼록 렌즈(330)로 변형된 경우, 반대 방향으로 전류를 흐르게 하여 음의 곡률 가변 상태가 되면 렌즈는 오목 렌즈(320)로 변형되는 것이다.
이와 마찬가지로, 도 10에 도시된 바와 같이 초기 상태에서 특정 방향으로 전류를 흐르게 하여 양의 곡률 가변 상태가 됨으로써 렌즈가 오목 렌즈(320)로 변형된 경우, 반대 방향으로 전류를 흐르게 하여 음의 곡률 가변 상태가 되면 렌즈는 볼록 렌즈(330)로 변형된다.
여기서, 곡률 가변 입력은 전류뿐만 아니라 전압 또는 압력일 수도 있음은 전술한 바와 같다.
곡률 가변 입력이 압력인 경우 정압이 가해짐에 따라 양의 곡률 가변 상태가 되고 부압이 가해짐에 따라 음의 곡률 가변 상태가 될 수 있으며, 이와는 반대로 정압이 가해짐에 따라 음의 곡률 가변 상태가 되고 부압이 가해짐에 따라 양의 곡률 가변 상태가 될 수도 있다.
정압 및 부압이 각각 양의 곡률 가변 상태 및 음의 곡률 가변 상태에 대응하는 경우, 도 9에 도시된 바와 같이 정압이 가해짐에 따라 렌즈가 볼록 렌즈(330)로 변형되고 부압이 가해짐에 따라 렌즈가 오목 렌즈(320)로 변형되며, 도 10에 도시된 바와 같이 정압이 가해짐에 따라 렌즈가 오목 렌즈(320)로 변형되고 부압이 가해짐에 따라 렌즈가 볼록 렌즈(330)로 변형된다.
한편, 렌즈는 초기 상태에서 오목 렌즈(320) 또는 볼록 렌즈(330)의 형태를 가질 수 있다. 이러한 경우 약한 곡률 가변 입력이 가해짐에 따라 렌즈가 평면 렌즈(310)로 변형되고 강한 곡률 가변 입력이 가해짐에 따라 볼록 렌즈(330) 또는 오목 렌즈(320)로 변형될 수 있다.
도 11은 초기 상태에서 렌즈가 오목 렌즈(320)의 형태를 갖고 있는 것을 도시하고 있고, 도 12는 초기 상태에서 렌즈가 볼록 렌즈(330)의 형태를 갖고 있는 것을 도시하고 있다.
즉, 도 11에 도시된 바와 같이 초기 상태의 오목 렌즈(320)는 약한 곡률 가변 입력이 가해짐에 따라 제 1 곡률 가변 상태가 되어 평면 렌즈(310)로 변형되고, 제 1 곡률 가변 상태의 평면 렌즈(310)는 큰 곡률 가변 입력이 가해짐에 따라 제 2 곡률 가변 상태가 되어 볼록 렌즈(330)로 변형되는 것이다.
이와 마찬가지로, 도 12에 도시된 바와 같이 초기 상태의 볼록 렌즈(330)는 약한 곡률 가변 입력이 가해짐에 따라 제 1 곡률 가변 상태가 되어 평면 렌즈(310)로 변형되고, 제 1 곡률 가변 상태의 평면 렌즈(310)는 큰 곡률 가변 입력이 가해짐에 따라 제 2 곡률 가변 상태가 되어 오목 렌즈(320)로 변형된다.
초기 상태가 오목 렌즈(320) 또는 볼록 렌즈(330)이고, 곡률 가변 입력이 압력이라면 한 가지 종류의 압력에 의하여 렌즈는 제 1 곡률 가변 상태 또는 제 2 곡률 가변 상태가 될 수 있다. 예를 들어, 정압 또는 부압이 가해질 수 있는 것으로서, 예를 들어 약한 정압에 의하여 제 1 곡률 가변 상태가 되고 강한 정압에 의하여 제 2 곡률 가변 상태가 될 수 있다.
이상은 렌즈에 가해지는 곡률 가변 입력이 초기 상태, 음의 곡률 가변 상태, 양의 곡률 가변 상태, 제 1 곡률 가변 상태 또는 제 2 곡률 가변 상태일 수 있는 것으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 이에 한정되지 않는다.
즉, 초기 상태와 음의 곡률 가변 상태 또는 양의 곡률 가변 상태의 사이에 연속 또는 불연속의 곡률 가변 상태가 존재할 수 있으며, 초기 상태와 제 1 곡률 가변 상태의 사이 및 제 1 곡률 가변 상태와 제 2 곡률 가변 상태의 사이에도 연속 또는 불연속의 곡률 가변 상태가 존재할 수 있는 것이다.
다시 말해, 곡률 가변 입력의 크기가 조절됨으로써 곡률 가변 상태의 정도가 결정될 수 있는 것으로서, 이러한 곡률 가변 입력의 크기는 사용자에 의하여 결정되거나 사전에 결정된 것일 수 있다.
이상은 렌즈의 전체적인 형태가 평면인 것을 도시하고 있으나, 렌즈는 도 13 내지 도 15에 도시된 바와 같이 전체적으로 볼록한 형태를 가질 수 있다.
즉, 도 13에 도시된 바와 같이 렌즈(1500)의 외표면 및 내표면간의 거리를 동일하게 유지함으로써 렌즈(1500)로 입사된 빛(500)이 굴절되지 않고 렌즈(1500)를 투과한 빛(1510)은 평행하게 외부로 조사되도록 할 수 있으며, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 렌즈(1600, 1700)의 외표면 및 내표면간의 거리를 상이하게 함으로써 렌즈(1600, 1700)로 입사된 빛(500)이 굴절되도록 하여 렌즈(1600, 1700)를 투과한 빛(1610, 1710)이 렌즈의 중심축(1800)을 기준으로 밖으로 퍼져 나가거나 중심축(1800)을 향하여 안쪽으로 집중되어 조사되도록 할 수 있는 것이다.
도 14과 같이 외표면의 곡률에 비하여 내표면의 곡률이 큰 경우 렌즈(1600)를 투과한 빛(1610)은 전술한 오목 렌즈(320)와 같이 렌즈(1600)의 중심축(1800)을 기준으로 밖으로 퍼져나가게 되며, 도 15과 같이 외표면의 곡률에 비하여 내표면의 곡률이 작은 경우 렌즈(1700)를 투과한 빛(1320)은 전술한 볼록 렌즈(330)와 같이 렌즈(1700)의 중심축(1800)을 향하여 안쪽으로 집중된다.
이상과 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.
100: 리플렉터
200: 광원
310, 320, 330, 1500, 1600, 1700: 렌즈

Claims (18)

  1. 광원;
    곡률이 가변되는 렌즈; 및
    상기 광원의 빛이 입사된 상기 렌즈의 곡률을 가변시켜서 상기 렌즈로부터 조사된 빛의 조사 거리를 조절하는 렌즈 제어부를 포함하는데,
    상기 가변된 곡률에 따라 상기 조사된 빛의 빔 패턴이 결정되는 차량용 램프.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈는 유체 렌즈를 포함하는 차량용 램프.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈는 상기 가변된 곡률에 따라 초점의 유무 및 위치가 결정되는 차량용 램프
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈는 상기 가변된 곡률에 따라 상기 입사된 빛을 집중시키거나, 분산시키거나, 그대로 투과시키는 차량용 램프.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 입사된 빛이 집중되거나 분산되는 경우 상기 입사된 빛이 그대로 투과되는 경우에 비하여 상기 조사 거리가 길어지거나 짧아지는 차량용 램프.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 입사된 빛이 분산되는 경우 상기 조사된 빛은 차량 전방 원거리로 조사되고,
    상기 입사된 빛이 집중되거나 그대로 투과되는 경우 상기 조사된 빛은 차량 전방 근거리로 조사되는 차량용 램프.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 빔 패턴은 하이 빔 패턴, 로우 빔 패턴 및 포그용 빔 패턴 중 적어도 하나를 포함하는 차량용 램프.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 렌즈 제어부는 상기 빔 패턴 중 선택된 빔 패턴을 형성하도록 상기 렌즈의 곡률을 가변시키는 차량용 램프.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 선택된 빔 패턴을 형성하는 상기 렌즈는 적어도 하나 이상의 곡률을 갖는 차량용 램프.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 입사된 빛이 분산되는 경우 상기 조사된 빛은 상기 하이 빔 패턴을 형성하고,
    상기 입사된 빛이 그대로 투과되는 경우 상기 조사된 빛은 상기 로우 빔 패턴을 형성하며,
    상기 입사된 빛이 집중되는 경우 상기 조사된 빛은 상기 포그용 빔 패턴을 형성하는 차량용 램프.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈 제어부는 상기 렌즈의 일측면의 곡률을 가변시키거나 양측면의 곡률을 가변시키는 차량용 램프.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 렌즈 제어부는 전류, 전압 및 압력 중 적어도 하나를 상기 렌즈에 가함으로써 상기 렌즈의 곡률을 가변시키는 차량용 램프.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 광원의 빛을 반사시켜 상기 렌즈로 조사되도록 하는 리플렉터를 더 포함하는 차량용 램프.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 리플렉터는 상기 광원의 빛이 반사된 지점과는 무관하게 동일한 방향으로 반사광이 상기 렌즈로 조사되도록 하는 차량용 램프.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 리플렉터는 포물선의 형태를 가지며, 상기 광원은 상기 포물선의 초점에 위치하고 있는 차량용 램프.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 광원의 빛 중 상기 리플렉터에 의하여 반사되지 않고 직접 조사되어 상기 렌즈의 가장자리를 투과하거나 상기 렌즈를 투과하지 않은 빛은 시그널용 빔 패턴을 형성하는 차량용 램프.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 시그널용 빔 패턴의 조사 각도는 상기 렌즈와 상기 리플렉터의 반사면간의 거리에 따라 결정되는 차량용 램프.
  18. 제 1항에 있어서,
    상기 조사된 빛은 상기 렌즈에 곡률이 없는 경우 로우 빔 패턴을 형성하고,
    상기 렌즈의 중심의 두께가 가장자리의 두께보다 작도록 곡률이 가변되는 경우 하이 빔 패턴을 형성하며,
    상기 렌즈의 중심의 두께가 가장자리의 두께보다 크도록 곡률이 가변되는 경우 포그용 빔 패턴을 형성하는 차량용 램프.
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