KR20160026423A - 차량의 헤드램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 헤드램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 렌즈의 상부 후방에 전자쉴드가 연결되어, 다양한 패턴의 하이빔을 구현할 수 있고, 전자쉴드의 내구성이 향상된 차량의 헤드램프를 제공한다.

Description

차량의 헤드램프 {Head lamp of vehicle}
본 발명은 차량의 헤드램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 렌즈의 상부 후방에 전자쉴드가 연결된 차량의 헤드램프에 관한 것이다.
스마트 라이트(ADB: Adaptive Driving Beam, 이하, ADB이라 한다.)란 야간 주행 시 하이빔 상태를 유지하다가 전방 차량의 위치를 감지하면, 하이빔의 범위를 자동으로 조절하거나 로우빔으로 전환하여 앞 차량의 눈부심은 물론, 마주 오는 차량의 시야확보까지 배려하는 기술을 말한다.
더욱 상세하게는 ADB는 운전자 조작없이 자동차가 스스로 밝은 곳에서는 하이빔으로, 어두운 곳에서는 로우빔으로 바꾼다.
또한, 하이빔 주행 시 전방이나 맞은 편 차량이 나타나면 로우빔으로, 차량이 지나가면 다시 하이빔으로 운전자의 조작없이 자동으로 바꾼다.
ADB는 룸미러 앞 전면 유리창에 장착된 카메라의 영상정보로 전방 및 맞은 편 차량의 움직임을 감지해 하이빔과 로우빔의 작동 여부를 결정한다.
최근에 ADB는 하이빔과 로우빔을 자동제어하기 위해서, 복수의 엘이디칩(LED chip)으로 구성된 광원과 쉴드를 사용하는 기술들이 제안되고 있다.
종래 기술은 쉴드에 액츄에이터를 결합하여, 상황에 따라 쉴드를 구동하여 하이빔과 로우빔을 작동하였다. 하지만, 액츄에이터의 쉴드 구동에는 필연적인 지연 현상과 쉴드를 구동하기 위해 액츄에이터가 필요하여 생산비용과 생산시간상 문제가 발생하였다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 전기를 흘려 빛을 차단하거나 패턴에 변화를 줄 수 있는 전자쉴드 구조가 제안되고 있다.
하지만 종래의 전자쉴드 구조는 엘이디 패키지로 형성된 광원과 근접한 위치에 전자쉴드가 위치하여, 전자쉴드 초점부에서 광원의 발열로 인해 전자쉴드부의 기능고장이 발생하였다.
또한, 전자쉴드가 하단에 부착되어 로우빔 구현시 광폭 성능이 저하되는 문제가 발생하였다.
공개번호 10-2014-0035027 (2014.03.21 공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전자쉴드를 렌즈의 상부 후방에 연결하여 다양한 빔 패턴을 구현하고, 광원의 발열로 인한 전자쉴드부의 기능고장을 방지하고, 또한 로우빔 구현시 광폭 성능에 변화가 없는 차량의 헤드램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 차량의 헤드램프는, 빛을 조사하는 광원부; 상기 광원부의 후방에 연결되어 빛을 반사하는 리플렉터부; 상기 리플렉터부 전방에 위치하여 빛을 굴절하여 투과시키는 렌즈; 및 상기 렌즈와 상기 리플렉터부 사이에 위치하고, 상기 리플렉터부로부터 반사된 빛의 패턴을 변경하는 전자쉴드를 포함할 수 있다.
상기 리플렉터부, 상기 전자쉴드 및 상기 렌즈가 함께 조립되는 하우징을 더 포함할 수 있다.
상기 전자쉴드는, 온/오프를 통해 하이빔 영역에서 빛의 패턴을 변경할 수 있다.
상기 전자쉴드는, 상기 렌즈의 상부 후방에 설치될 수 있다.
상기 하우징은 상기 렌즈의 상부 후방에 개구부를 구비하고, 상기 전자쉴드는 슬롯형태로 상기 개구부에 삽입될 수 있다.
상기 광원부는, 엘이디 패키지일 수 있다.
상기 엘이디 패키지는, 상단부에 위치한 제 1 엘이디 패키지와 하단부에 위치한 제 2 엘이디 패키지를 포함할 수 있다.
상기 리플렉터부는, 상부에 위치한 제 1 리플렉터와 하부에 위치한 제 2 리플렉터를 포함할 수 있다.
상기 전자쉴드는, 엘시디일 수 있다.
본 발명에 따른 차량의 헤드램프는, 렌즈의 상부 후방에 전자쉴드가 삽입되어, 광원에서 발열되는 열의 영향이 감소되어 전자쉴드의 내구성이 향상될 수 있다.
또한, 하이빔을 구현할 때, 전자쉴드는 온/오프를 통해 다양한 패턴의 하이빔을 구현할 수 있다.
또한, 로우빔을 구현할 때 전자쉴드가 렌즈의 상부 후방에 위치하기 때문에, 전자쉴드에 의해 로우빔의 광폭이 감소되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 헤드램프의 정면도이다.
도 2는 도 1의 A-A' 방향에 대한 단면도이다.
도 3은 도 1을 일측 후방에서 도시한 상세도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 차량의 헤드램프의 하이빔 구현 패턴을 도시한 상세도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 헤드램프(1)는, 빛을 조사하는 광원부(10); 상기 광원부(10)의 후방에 연결되어 빛을 반사하는 리플렉터부(20); 상기 리플렉터부(20) 전방에 위치하여 빛을 굴절하여 투과시키는 렌즈(30); 및, 상기 렌즈(30)와 상기 리플렉터부(20) 사이에 위치하고, 상기 리플렉터부(20)로부터 반사된 빛의 패턴을 변경하는 전자쉴드(40);를 포함 할 수 있다.
또한, 상기 리플렉터부(20), 상기 전자쉴드(40) 및 상기 렌즈(30)가 함께 조립되는 하우징(50)을 더 포함할 수 있다.
상기 광원부(10)은 엘이디 패키지(LED Package) 일 수 있다.
상기 엘이디 패키지(LED Package)는 복수의 엘이디칩을 패키지로 구성하는 것인 바, 엘이디칩의 크기가 작아서 여러 개의 엘이디칩을 엘이디 패키지(LED Package)로 구성하여 부가적인 효과를 얻거나 원하는 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 상기 엘이디 패키지(LED Package)는 제 1 엘이디 패키지(12), 제 2 엘이디 패키지(14)를 포함할 수 있다.
광원부(10)를 엘이디 패키지(LED Package)로 사용하면, 복잡한 램프 구성이나 가공 단계를 극복하고, 엘이디(LED) 자체의 특성으로 인한 수명 연장이나 작은 크기를 통해 공간 상의 문제를 극복할 수 있다. 또한, 능동형으로 반대편 차선의 대향차의 눈부심을 방지하고 선명한 빛으로 필요한 만큼만 빛을 조사하도록 하는 기능도 엘이디칩의 점등 및 소등만으로 구현할 수 있다.
또한, 엘이디 패키지(LED Package)는, 엘이디(LED)의 우수한 내광성, 소비전력이 낮아 긴 수명, 종래의 전구형 광원보다 1,000배 이상 빠른 반응속도 및 저전력에도 고휘도를 내는 장점들을 극대화 할 수 있다.
제 1 엘이디 패키지(12)는 상부에 위치하고, 제 2 엘이디 패키지(14)는 제 1 엘이디 패키지(12)의 하부에 위치할 수 있다.
제 1 엘이디 패키지(12)는 제 1 리플렉터(22)와 연결되어, 상단부를 향해 빛을 조사하고 제 1 엘이디 패키지(12)는 로우빔을 구현할 수 있으며, 제 2 엘이디 패키지(14)는 제 2 리플렉터(24)와 연결되어, 하단부를 향해 빛을 조사하고 제 2 엘이디 패키지(14)는 하이빔을 구현할 수 있다.
제 1 엘이디 패키지(12)와 제 2 엘이디 패키지(14)는 면광원 형태의 COB(Chip On Board) 타입 엘이디 모듈(LED module)이나 COM(Chip On Metal) 타입 엘이디 모듈(LED module) 등으로 구성될 수 있다.
제 1 엘이디 패키지(12)와 제 2 엘이디 패키지(14)는, 각각 4개의 엘이디칩을 패키지로 형성될 수 있다. 4개의 엘이디칩이 수평선상에 순차적으로 결합하여, 4개의 엘이디칩에서 조사되는 빛 모두 모두 선명한 이미지를 가질 수 있다.
제 1 엘이디 패키지(12)와 제 2 엘이디 패키지(14)는 필요에 따라 각각의 패키지를 구성하는 엘이디칩을 온/오프하여 주행조건에 맞추어 빔 패턴을 변경할 수 있다. 이와 같은 구성은 대향하는 차량이나, 전방 차량에 눈부심을 방지할 있고, 외부 환경에 따라 조도량을 변경할 수 있다.
리플렉터부(20)는 상기 광원부(10)의 후방에 배치되어 빛을 반사한다. 상기 리플렉터부(20)는, 상부에 위치한 제 1 리플렉터(22)와 하부에 위치한 제 2 리플렉터(24)를 포함할 수 있다.
상부에 위치한 제 1 리플렉터(22)는 로우빔을 구현할 수 있도록 빛을 반사하며, 하부에 위치한 제 2 리플렉터(24)는 하이빔을 구현할 수 있도록 빛을 반사한다.
제 1 리플렉터(22)와 제 2 리플렉터(24)는 각각 빛을 반사하여 로우빔과 하이빔을 구현하기 때문에 빛을 더 선명하고 효율적으로 구현할 수 있다.
제 1 리플렉터(22)와 제 2 리플렉터(24)는 각각 로우빔과 하이빔을 구현하기 때문에 그 크기가 다를 수도 있다.
한편, 상기 리플렉터부(20), 상기 전자쉴드(40) 및 상기 렌즈(30)를 함께 조립하여 모듈화 하는 것도 가능하다.
도 3을 참조하면, 상기 하우징(50)은 상기 렌즈(30)의 후방에서 그 내부와 연통하는 개구부(52)를 구비하고, 상기 전자쉴드(40)는 슬롯 형태로 상기 개구부(52)에 삽입될 수 있다. 상기 하우징(50)에 렌즈(30)가 장착되며 상기 개구부(52)에 전자쉴드(40)가 슬롯형태로 삽입된다. 이와 같은 구조는 전자쉴드(40)를 교체하는데 용이할 수 있다.
하우징(50)의 형상은 원형으로 형성될 수 있고, 도면에 도시하지 않았지만 각형으로도 형성될 수도 있다.
상기 전자쉴드(40)는, 온/오프를 통해 하이빔 영역에서 빛의 패턴을 변경할 수 있다.
상기 전자쉴드(40)는, 상기 렌즈(30)의 상부 후방에 설치될 수 있다. 전자쉴드(40)가 하우징(50)에 형성된 개구부(52)에 슬롯형태로 삽입될 수 있다.
전자쉴드(40)가 렌즈(30)의 상부 후방에서 하우징(50)의 개구부(52)에 삽입되면, 광원부(10)와의 거리가 충분히 이격되어 광원부(10)의 발열로 인한 전자쉴드(40)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 전자쉴드(40)가 상단에 위치하여 로우빔을 구현하는 데 있어 영향을 미치지 않으므로, 더 선명한 로우빔을 구현할 수 있다.
또한, 전자쉴드(40)는 기존에 장착되어 있는 전자제어유닛(ECU)에 의해 감지하는 외부 환경의 변화에 따라 그에 맞게 빛의 패턴을 변환할 수 있다.
전자쉴드(40)는 엘시디(LCD: Liquid Crystal Display)일 수 있다.
상기 엘시디(LCD)는 전압에 따라서 분자의 배열이 변하는 액정(liquid crystal)을 이용한 디스플레이장치다. 이와 같은 성질을 이용하여, 광원부(10)에서 빛을 조사하였을 때, 빛을 투과할 경로와 빛을 차단할 경로를 온/오프를 통해 조절하여 빛의 패턴을 변경할 수 있다.
여기서, 액정(liquid crystal)은 어느 정도의 규칙성을 가지는 액체상(liquid phase)과 비슷하다. 예를 들어 가열하여 녹이면 복굴절 등의 이방성을 나타내는 액체상이 되는 고체가 있다.
액정(liquid crystal)은 복굴절이나 색의 변화와 같은 광학적 특징을 가진다. 규칙성은 결정의 성질이고, 물질의 상은 액체와 비슷하므로 이 두 가지 성질을 가진 물질이라는 뜻에서 액정(liquid crystal)이라고 부른다.
액정은 분자의 배열방식에 따라서 세 종류로 나뉜다. 축의 방향만이 가지런한 것은 네마틱(nematic)이라 하며, 방향이 일정한 분자가 층을 이루는 경우는 스멕틱(smectic)이라고 한다. 마지막으로 가지런한 축을 이루지만 축의 방향이 변하는 콜레스테릭(cholesteric)이 있다.
도 4를 참조하면, 전자쉴드(40)가 빛을 차단하는 것에 따른 빔의 패턴을 도시하였다. 도면에 표시된 그림에서 진한 색상으로 도시된 부분이 빛을 차단하는 부분이고, 옅은 색상으로 도시된 부분이 빛을 통과시키는 부분이다.
전자쉴드(40)는 빛의 일부를 통과시키는 Low 패턴, 빛을 차단하지 않고 전량 조사하는 High 패턴, "L" 형태로 빛을 차단하는 "L" 패턴, Low 패턴보다 넓은 범위의 빔패턴을 구현하는 Plane cut 패턴, 고리모양의 형태로 상기 "L" 패턴보다 좁은 범위의 빔패턴을 구현하는 Swivel패턴 및, "L" 패턴과 유사하며 점으로 된 포인트의 빔을 더 조사하는 Spot2 패턴을 구현할 수 있다.
전자쉴드(40)는 외부환경에 따라 맞는 패턴의 빔을 구현하여, 단 시간안에 빔 패턴의 변경이 가능하기 때문에, 운전자의 편이성과 안전성이 향상될 수 있다.
또한, 도면에 도시된 패턴의 예시는 일부분일 뿐, 전자쉴드(40)의 제어에 따라 더 다양한 빔패턴을 구현할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 차량의 헤드램프 10: 광원부
12: 제 1 엘이디패키지 14: 제 2 엘이디패키지
20: 리플렉터부 22: 제 1 리플렉터
24: 제 2 리플렉터 30: 렌즈
40: 전자쉴드 50: 하우징
52: 개구부

Claims (9)

  1. 빛을 조사하는 광원부;
    상기 광원부의 후방에 연결되어 빛을 반사하는 리플렉터부;
    상기 리플렉터부 전방에 위치하여 빛을 굴절하여 투과시키는 렌즈; 및
    상기 렌즈와 상기 리플렉터부 사이에 위치하고, 상기 리플렉터부로부터 반사된 빛의 패턴을 변경하는 전자쉴드;
    를 포함하는 차량의 헤드램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리플렉터부, 상기 전자쉴드 및 상기 렌즈가 함께 조립되는 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자쉴드는,
    온/오프를 통해 하이빔 영역에서 빛의 패턴을 변경하는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 전자쉴드는,
    상기 렌즈의 상부 후방에 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 렌즈의 상부 후방에 개구부를 구비하고,
    상기 전자쉴드는 슬롯형태로 상기 개구부에 삽입되는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원부는,
    엘이디 패키지인 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 엘이디 패키지는,
    상부에 위치한 제 1 엘이디 패키지와 하부에 위치한 제 2 엘이디 패키지를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 리플렉터부는,
    상부에 위치한 제 1 리플렉터와 하부에 위치한 제 2 리플렉터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프.
  9. 제 1 항 내지 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자쉴드는,
    엘시디인 것을 특징으로 하는 차량의 헤드램프.
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