KR20160137251A - 차량용 헤드램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프는, 제1 렌즈, 상기 제1 렌즈로 입사되는 빛을 출사하는 복수의 제1 군 광원, 제2 렌즈, 상기 제2 렌즈로 입사되는 빛을 출사하는 복수의 제2 군 광원 및 상기 복수의 제1 군 광원 및 상기 복수의 제2 군 광원의 광도를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 복수의 제1 군 광원 중 양측에 위치하는 광원의 광도를 상기 중앙에 위치하는 광원의 광도보다 낮게 제어하고, 상기 복수의 제2 군 광원의 광도를 일측에서 타측 방향으로 점진적으로 낮아지게 제어한다.

Description

차량용 헤드램프{Head lamp for vehicle}
본 발명은 차량용 헤드램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 전방으로 조명을 제공하는 차량용 헤드램프에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 야간 주행 시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 위한 조명 기능 및 다른 차량이나 도로 이용자들에게 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한　차량용　램프들을 구비하고 있다.
차량에 장착되는 램프들 중, 헤드 램프는 야간 주행 시에 운전자의 전방 시야를 확보하는 기능을 포함하는 램프로서, 일반적으로 차량 전방의 근거리에 빛이 조사되는 로우빔(하향빔)과 차량 전방의 원거리까지 빛이 조사되는 하이빔(상향빔)을 동시 또는 따로 조사할 수 있는 기능을 탑재하고 있다.
운전자의 입장에서는 로우빔과 하이빔을 동시에 조사하는 것이 차량 전방의 근거리 및 원거리에 대한 운전자의 시야를 동시에 확보할 수 있으므로 차량에 운행에 가장 안전한 방법이지만, 하이빔은 마주오는 대항 차량의 운전자 또는 마주오는 보행자의 눈부심을 유발하여 명순응 및 암순응에 소요되는 시간 동안 시야를 확보할 수 없도록 하는 위험성을 안고 있다.
그러나, 운전자가 대항 차량 또는 보행자 등을 지속적으로 확인하며 하이빔의 ON/OFF 동작을 반복하는 것 역시 차량 운행의 안전성을 해치고, 운전자는 상당한 불편함을 느끼게 된다.
이를 보완하여, 대항 차량 및/또는 선행 차량의 유무에 따라 하이빔을 자동으로 ON/OFF 제어하거나, 도로 상황(시가지, 고속도로, 교차로 등)에 따라 로우빔/하이빔의 조사 각도 및/또는 밝기를 제어하는 등의 운전자 보조 시스템이 개발되어 상용화되었다.
최근에는, 차량 전방의 영상 이미지로부터 대항 차량, 선행 차량, 보행자 등을 감지하고, 감지된 차량, 보행자 등이 위치하는 곳에는 하이빔이 조사되지 않도록 램프 조사각을 변화시키거나 광원을 OFF시키는 적응형 드라이빙 빔(Adaptive drive beam, ADB) 기술로 발전하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 별도의 리플렉터를 사용하지 않고 차량전방으로 소정의 빔 패턴을 출사하는 차량용 헤드램프를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프는, 제1 렌즈, 상기 제1 렌즈로 입사되는 빛을 출사하는 복수의 제1 군 광원, 제2 렌즈, 상기 제2 렌즈로 입사되는 빛을 출사하는 복수의 제2 군 광원 및 상기 복수의 제1 군 광원 및 상기 복수의 제2 군 광원의 광도를 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 복수의 제1 군 광원 중 양측에 위치하는 광원의 광도를 상기 중앙에 위치하는 광원의 광도보다 낮게 제어하고, 상기 복수의 제2 군 광원의 광도를 일측에서 타측 방향으로 점진적으로 낮아지게 제어한다.
상기 제어부는, 상기 복수의 제2 군 광원의 평균 광도가 상기 복수의 제1 군 광원의 평균 광도보다 낮도록 제어할 수 있다.
상기 제1 렌즈는 상기 복수의 제1 군 광원으로부터 출사된 빛을 차량의 전방으로 조사하여 제1 빔 패턴을 형성하고, 상기 제2 렌즈는 상기 복수의 제2 군 광원으로부터 출사된 빛을 상기 차량의 전방으로 조사하여 상기 제1 빔 패턴과 적어도 일부가 중첩되는 제2 빔 패턴을 형성하되, 상기 제2 빔 패턴은 상기 제1 빔 패턴에 비해 상기 차량의 근거리에 형성될 수 있다.
상기 제2 빔 패턴은 상기 제1 빔 패턴에 비해 우측 방향으로 편심되도록 형성될 수 있다.
상기 제2 빔 패턴은 우측 방향으로 갈수록 광량이 낮아질 수 있다.
상기 제2 빔 패턴은 상기 제1 빔 패턴에 비해 좌측 방향으로 편심되도록 형성될 수 있다.
상기 제2 빔 패턴은 좌측 방향으로 갈수록 광량이 낮아질 수 있다.
상기 제1 렌즈는, 상기 복수의 제1 군 광원으로부터 출사된 빛이 입사되는 입사면, 상기 제1 렌즈의 전면 일부를 형성하며, 상기 입사면을 통해 상기 제1 렌즈 내부로 입사된 빛을 상기 제1 렌즈의 후방측으로 반사하는 제1 반사면, 상기 제1 렌즈의 전면 일부를 형성하는 출사면, 상기 제1 렌즈의 후면의 적어도 일부를 형성하며 상기 제1 반사면에 의해 반사된 빛을 상기 출사면을 향해 반사하는 제2 반사면을 포함할 수 있다.
상기 복수의 제1 군 광원으로부터 출사된 빛 중 일부는, 상기 입사면을 통과하여 상기 제1 반사면에서 반사된 후, 상기 제2 반사면에서 반사되어 상기 출사면을 통해 상기 제1 렌즈로부터 출사되고, 상기 복수의 제1 군 광원으로부터 출사된 빛 중 다른 일부는, 상기 입사면을 통과하여 상기 출사면에서 전반사된 후, 상기 제2 반사면에서 반사되어 상기 출사면을 통해 상기 제1 렌즈로부터 출사될 수 있다.
상기 제2 렌즈는, 상기 복수의 제2 군 광원으로부터 출사된 빛이 입사되는 입사면, 상기 제2 렌즈의 전면 일부를 형성하며, 상기 입사면을 통해 상기 제2 렌즈 내부로 입사된 빛을 상기 제2 렌즈의 후방측으로 반사하는 제1 반사면, 상기 제2 렌즈의 전면 일부를 형성하는 출사면, 상기 제2 렌즈의 후면의 적어도 일부를 형성하며 상기 제1 반사면에 의해 반사된 빛을 상기 출사면을 향해 반사하는 제2 반사면을 포함할 수 있다.
상기 복수의 제2 군 광원으로부터 출사된 빛 중 일부는, 상기 입사면을 통과하여 상기 제1 반사면에서 반사된 후, 상기 제2 반사면에서 반사되어 상기 출사면을 통해 상기 제2 렌즈로부터 출사되고, 상기 복수의 제1 군 광원으로부터 출사된 빛 중 다른 일부는, 상기 입사면을 통과하여 상기 출사면에서 전반사된 후, 상기 제2 반사면에서 반사되어 상기 출사면을 통해 상기 제2 렌즈로부터 출사될 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
별도의 리플렉터를 사용하지 않고도 차량 전방으로 빔 패턴을 조사할 수 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 일부 구성 및 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프에 의해 출사되는 빔 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 빔 패턴을 구성하는 각 단위 빔 패턴과 각 단위 빔 패턴의 광량비를 도시한 표이다.
도 3은 도 1의 제1 렌즈를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 렌즈에 대한 종단면도이다.
도 5는 도 3의 렌즈에 대한 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 렌즈의 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 렌즈 및 제1 군 광원들에 의해 형성되는 복수의 단위 빔 패턴과 제1 군 광원 간의 대응 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 렌즈 및 제2 군 광원들에 의해 형성되는 복수의 단위 빔 패턴과 제2 군 광원 간의 대응 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9는 대항 차량의 출현 위치에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 렌즈 및 제1 군 광원들에 의해 형성되는 복수의 단위 빔 패턴 중 일부가 소등된 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 대항 차량의 출현 위치에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 렌즈 및 제2 군 광원들에 의해 형성되는 복수의 단위 빔 패턴 중 일부가 소등된 상태를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 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.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프의 일부 구성 및 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프에 의해 출사되는 빔 패턴을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프(1)는, 제1 렌즈(10), 복수의 제1 군 광원(20; 21 ~ 25), 제2 렌즈(30), 복수의 제2 군 광원(40; 41 ~ 45) 및 제어부(50)를 포함한다.
복수의 제1 군 광원(20)은 제1 렌즈(10)와 인접 설치되어, 제1 렌즈(10)로 입사되는 빛을 출사한다. 그리고, 복수의 제2 군 광원(40)은 제2 렌즈(30)와 인접 설치되어, 제2 렌즈(30)로 입사되는 빛을 출사한다.
본 실시예에서는 복수의 제1 군 광원(20)으로서, 제1 광원(21), 제2 광원(22), 제3 광원(23), 제4 광원(24) 및 제5 광원(25)으로 구성된 5개의 광원을 사용한 예를 기준으로 설명하고, 복수의 제2 군 광원(40)으로서, 제6 광원(41), 제7 광원(42), 제8 광원(43), 제9 광원(44) 및 제10 광원(45)으로 구성된 5개의 광원을 사용한 예를 기준으로 설명한다. 다만, 복수의 제1 군 광원(20) 및/또는 및 복수의 제2 군 광원(40)으로 사용되는 광원의 수는 요구되는 빔 패턴 등에 의해 달라질 수 있다. 각각의 광원들(21 ~ 25, 41 ~ 45)로는 LED, LD 등의 발광 다이오드가 사용될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 군 광원(20)으로부터 출사된 빛은 제1 렌즈(10)를 통과하여 복수의 단위 빔 패턴(L1 ~ L5)으로 구성된 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)을 형성한다.
각각의 단위 빔 패턴(L1 ~ L5)은 복수의 제1 군 광원(20)과 일대일 대응된다. 구체적으로, 제1 광원(21)으로부터 출사된 빛은 제1 렌즈(10)를 통과하여 제1 단위 빔 패턴(L1)을 형성하고, 제2 광원(22)으로부터 출사된 빛은 제1 렌즈(10)를 통과하여 제2 단위 빔 패턴(L2)을 형성하고, 제3 광원(23)으로부터 출사된 빛은 제1 렌즈(10)를 통과하여 제3 단위 빔 패턴(L3)을 형성하고, 제4 광원(24)으로부터 출사된 빛은 제1 렌즈(10)를 통과하여 제4 단위 빔 패턴(L4)을 형성하고, 제5 광원(25)으로부터 출사된 빛은 제1 렌즈(10)를 통과하여 제5 단위 빔 패턴(L5)을 형성한다.
도 1에는 각각의 단위 빔 패턴(L1 ~ L5)의 조사 영역이 명확이 구별되는 것처럼 도시되어 있지만, 각각의 단위 빔 패턴(L1 ~ L5)은 인접하는 단위 빔 패턴과 일부가 중첩되도록 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 제1 렌즈(10)는 복수의 제1 군 광원(20)의 최좌측에 위치한 제1 광원(21)으로부터 출사된 빛으로 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)의 최우측에 형성되는 제1 단위 빔 패턴(L1)을 형성하고, 복수의 제1 군 광원(20)의 최우측에 위치한 제5 광원(25)으로부터 출사된 빛으로 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)의 최좌측에 형성되는 제5 단위 빔 패턴(L5)을 형성하는 방식으로, 복수의 제1 군 광원(20)으로부터 출사된 빛을 좌우 반전시켜 차량 전방을 향해 출사할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 제2 군 광원(40)으로부터 출사된 빛은 제2 렌즈(30)를 통과하여 복수의 단위 빔 패턴(L6 ~ L10)으로 구성된 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)을 형성한다.
각각의 단위 빔 패턴(L6 ~ L10)은 복수의 제2 군 광원(40)과 일대일 대응된다. 구체적으로, 제6 광원(41)으로부터 출사된 빛은 제2 렌즈(30)를 통과하여 제6 단위 빔 패턴(L6)을 형성하고, 제7 광원(42)으로부터 출사된 빛은 제2 렌즈(30)를 통과하여 제7 단위 빔 패턴(L7)을 형성하고, 제8 광원(43)으로부터 출사된 빛은 제2 렌즈(30)를 통과하여 제8 단위 빔 패턴(L8)을 형성하고, 제9 광원(44)으로부터 출사된 빛은 제2 렌즈(30)를 통과하여 제9 단위 빔 패턴(L9)을 형성하고, 제10 광원(45)으로부터 출사된 빛은 제2 렌즈(30)를 통과하여 제10 단위 빔 패턴(L10)을 형성한다.
도 1에는 각각의 단위 빔 패턴(L6 ~ L10)의 조사 영역이 명확이 구별되는 것처럼 도시되어 있지만, 각각의 단위 빔 패턴(L6 ~ L10)은 인접하는 단위 빔 패턴과 일부가 중첩되도록 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 제2 렌즈(30)는 복수의 제2 군 광원(40)의 최좌측에 위치한 제6 광원(41)으로부터 출사된 빛으로 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)의 최우측에 형성되는 제6 단위 빔 패턴(L6)을 형성하고, 복수의 제2 군 광원(40)의 최우측에 위치한 제10 광원(45)으로부터 출사된 빛으로 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)의 최좌측에 형성되는 제10 단위 빔 패턴(L10)을 형성하는 방식으로, 복수의 제2 군 광원(40)으로부터 출사된 빛을 좌우 반전시켜 차량 전방을 향해 출사할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)과 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)을 스크린 상에 조사하였을 때, 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)은 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)의 우측 하방으로 편심되도록 형성될 수 있다.
스크린 상에서 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)은 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)과 수직 방향으로 일부 중첩되도록 형성될 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 빔 패턴(L6 ~ L10) 중 제9 단위 빔 패턴(L9)과 제10 단위 빔 패턴(L10)의 상부에는 제1 빔 패턴(L1 ~ L5) 중 제1 단위 빔 패턴(L1) 및 제2 단위 빔 패턴(L2)이 위치할 수 있다.
도 1에는 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)과 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)이 상하로 구분되도록 도시하였으나, 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)과 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)은 상호 일부 단위 빔 패턴이 중첩되도록 구현될 수도 있다.
제1 빔 패턴(L1 ~ L5)과 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)이 함께 형성하는 빔 패턴의 크기, 형상 및 조도 등에 따라 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)과 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)의 수평/수직 방향의 중첩 정도는 달라질 수 있다.
제1 빔 패턴(L1 ~ L5)과 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)이 차량 전방의 지면 상에 조사되는 경우, 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)과 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)은 상호 일부 영역이 중첩되며, 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)은 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)에 비해 상대적으로 차량의 근거리에 조사되며, 차량 중심 라인에서 우측으로 편향된 빔 패턴을 형성한다.
따라서, 차량의 우측 통행이 강제되는 지역에서는 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)이 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)의 우측 하방으로 편심되도록 조사되는 구성을 갖는 차량용 헤드 램프가 사용될 수 있다.
반대로, 차량의 좌측 통행이 강제되는 지역에서는 도 1에 도시된 바와 달리, 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)이 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)의 좌측 하방으로 편심되도록 조사되는 구성을 갖는 차량용 헤드 램프가 사용될 수 있다. 이를 위해 도 1에 도시된 바와 달리, 제2 렌즈(30) 및 복수의 제2 군 광원(40)은 제1 렌즈(10) 및 복수의 제1 군 광원(20)의 좌측에 위치할 수 있다.
한편, 복수의 제1 군 광원(20)과 복수의 제2 군 광원(40)은 제어부(50)에 의해 광량이 개별적으로 제어될 수 있다.
도 2는 도 1의 빔 패턴을 구성하는 각 단위 빔 패턴과 각 단위 빔 패턴의 광량비를 도시한 표이다.
제어부(50)는 복수의 제1 군 광원(20)과 복수의 제2 군 광원(40)의 광원들(21 ~ 25, 41 ~ 45)의 광도를 제어하여 각 단위 빔 패턴(L1 ~ L10)의 광량을 제어한다. 제어부(50)는 각각의 광원들(21 ~ 25, 41 ~ 45)에 공급되는 전류 또는 전압을 제어하여 광원들(21 ~ 25, 41 ~ 45)의 광도를 제어할 수 있다.
제1 빔 패턴(L1 ~ L5)은 차량 전방의 원거리를 비추는 빔 패턴이고, 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)은 차량 전방의 근거리를 비추는 빔 패턴이므로, 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)의 광량은 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)의 광량보다 상대적으로 높아야 한다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)을 구성하는 단위 빔 패턴(L1 ~ L5)의 상대적 광량은 90% ~ 100% 임에 반해, 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)을 구성하는 단위 빔 패턴(L6 ~ L10)의 상대적 광량은 40% ~ 80%가 될 수 있다.
제1 빔 패턴(L1 ~ L5)은 중앙에 위치하는 제2 단위 빔 패턴(L2), 제3 단위 빔 패턴(L3), 제4 단위 빔 패턴(L4)의 상대적 광량은 단위 빔 패턴들(L1 ~ L10) 중 가장 높은 100%가 될 수 있다. 이를 위해 제어부(50)는 제2 광원(22), 제3 광원(23) 및 제4 광원(24)의 광도를 다른 광원들(21, 25, 41 ~ 45)에 비해 높게 제어할 수 있다.
그리고, 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)의 양측에 위치하는 제1 단위 빔 패턴(L1) 및 제5 단위 빔 패턴(L5)의 상대적 광량은 중앙에 위치하는 제2 단위 빔 패턴(L2), 제3 단위 빔 패턴(L3) 및 제4 단위 빔 패턴(L4)에 비해 상대적으로 낮은 90%가 될 수 있다. 이를 위해 제어부(50)는 제1 광원(21) 및 제5 광원(25)의 광도를 제2 광원(22), 제3 광원(23) 및 제4 광원(24)에 비해 낮게 제어할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제어부(50)가 복수의 제1 군 광원(20)의 광도를 제어함에 의해, 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)은 중앙에서 가장 광량이 높고 양측으로 갈수록 광량이 낮아지는 빔 패턴을 형성한다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)을 구성하는 단위 빔 패턴(L6 ~ L10)은 최좌측에 형성되는 제10 단위 빔 패턴(L10)의 상대적 광량이 80%가 되며, 우측 방향으로 제9 단위 빔 패턴(L9), 제8 단위 빔 패턴(L8), 제7 단위 빔 패턴(L7), 제6 단위 빔 패턴(L6)의 순서로 점진적으로 상대적 광량이 낮게 형성되어, 최우측에 형성되는 제6 단위 빔 패턴(L6)의 상대적 광량은 40%가 된다.
이를 위해, 제어부(50)는 제10 광원(45)의 광도를 제1 광원(21) 및 제5 광원(25)의 광도보다 낮게 제어하고, 제9 광원(44), 제8 광원(43), 제7 광원(42), 제6 광원(41)의 순서로 점진적으로 광도가 낮아지도록 제9 광원(44), 제8 광원(43), 제7 광원(42) 및 제6 광원(41)을 제어한다.
상술한 바와 같이, 제어부(50)가 복수의 제2 군 광원(40)의 광도를 제어함에 의해, 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)은 좌측에서 우측 방향으로 점차 광량이 낮아지는 빔 패턴을 형성한다.
차량의 좌측 통행이 강제되는 지역에서는 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)이 제1 빔 패턴(L1 ~ L5)의 좌측 하방으로 편심되도록 조사되도록 구성될 수 있으며, 이 경우에는, 제2 빔 패턴(L6 ~ L10)을 구성하는 단위 빔 패턴(L6 ~ L10) 중 최우측에 형성되는 제6 단위 빔 패턴(L6)의 상대적 광량이 80%가 되고, 좌측 방향으로 제7 단위 빔 패턴(L7), 제8 단위 빔 패턴(L8), 제9 단위 빔 패턴(L9), 제10 단위 빔 패턴(L10)의 순서로 점진적으로 상대적 광량이 낮게 형성되어, 최좌측에 형성되는 제10 단위 빔 패턴(L10)의 상대적 광량이 40%가 될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드 램프(1)의 제1 렌즈(10) 및 제2 렌즈(30)에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 도 1의 제1 렌즈를 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3의 렌즈에 대한 종단면도이며, 도 5는 도 3의 렌즈에 대한 횡단면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제1 렌즈(10)는, 상하 방향 및 전후 방향으로 비대칭인 형상을 갖고, 베이스면(15), 입사면(11), 제1 반사면(12), 제2 반사면(13) 및 출사면(14)을 포함하는 입체 구조를 갖는다.
도 4에 도시된 바와 같이, 베이스면(15)과 입사면(11)은 제1 렌즈(10)의 하면을 형성한다. 입사면(11)은 베이스면(15)의 일측으로부터 연장되며 제1 렌즈(10)의 광축(X)에 대해 전방으로 하향 형성되는 역경사를 형성한다.
복수의 제1 군 광원(20)은 입사면(11)에 인접하여 설치된다.
복수의 제1 군 광원(20)으로부터 출사된 빛은 제1 렌즈(10)를 통해 차량의 전방으로 조사되는 제1 빔 패턴(L1, L2, L3, L4, L5)을 형성한다. 제1 빔 패턴(L1, L2, L3, L4, L5)은 마주오는 대항 차량의 위치에 따라 개별적으로 점멸되는 적응형 드라이빙 빔 패턴으로 사용될 수도 있다. 이 경우, 제어부(50)는 복수의 제1 군 광원(20)을 개별적으로 점멸 제어할 수 있다.
제1 빔 패턴(L1, L2, L3, L4, L5)을 구성하는 각각의 단위 빔 패턴(L1, L2, L3, L4, L5)이 서로 다른 위치에 형성되도록 복수의 제1 군 광원(20)을 구성하는 각각의 광원(21 ~ 25)은 서로 다른 위치에 초점이 형성되도록 배치된다.
복수의 제1 군 광원(20)은 입사면(11) 및 제1 반사면(12)을 향해 빛을 출사하도록 설치된다. 그 결과, 제1 렌즈(10)의 광축(X)에 대해 상방으로 빛을 조사하도록 설치된다.
본 실시예에서는, 5개의 광원(21, 22, 23, 24, 25)을 이용해 5개의 단위 빔 패턴(L1, L2, L3, L4, L5)을 형성하는 예를 도시하였으나, 전방에 조사되는 단위 빔 패턴의 수에 따라 광원의 수는 달라질 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 복수의 광원(21, 22, 23, 24, 25)을 일렬로 배열하여 복수의 단위 빔 패턴(L1, L2, L3, L4, L5)이 일렬로 연장 형성되는 예를 도시하였으나, 복수의 광원을 복수 열로 배열하여 복수 열로 형성되는 복수의 단위 빔 패턴을 형성할 수도 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 반사면(12) 및 출사면(14)은 제1 렌즈(10)의 전면을 형성한다.
제1 반사면(12)은 렌즈(10)의 전면 하부를 형성하고, 출사면(14)은 제1 렌즈(10)의 전면 상부를 형성한다. 제1 반사면(12)과 출사면(14)은 상호 연결되도록 형성될 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 반사면(12)은 전체적으로 제1 렌즈(10)의 전방으로 볼록한 형상을 갖는다. 다만, 제1 반사면(12)의 중앙부는 세로 방향으로 오목한 형상을 갖는다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 반사면(12)은 3개의 변곡부(12a, 12b, 12c)를 포함한다. 변곡부는 곡면의 형상이 상향 경사에서 하향 경사로 변경되며 볼록한 형상을 이루거나, 하향 경사에서 상향 경사로 변경되며 오목한 형상을 이루는 부분을 의미한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1 반사면(12)은, 제1 반사면(12)의 중앙부에 형성되는 제1 변곡부(12a), 제1 변곡부(12a)의 일측에 형성되는 제2 변곡부(12b) 및 제1 변곡부(12a)의 타측에 형성되는 제3 변곡부(12c)를 포함한다.
제1 반사면(12)은 제1 변곡부(12a)에서 오목한 형상을 이루고, 제1 변곡부(12a)의 양측에 위치하는 제2 변곡부(12b)와 제3 변곡부(12c)에서 볼록한 형상을 이루게 된다.
제1 반사면(12)은 광 반사율이 우수한 알루미늄, 크롬 등의 금속층이 코팅되어, 복수의 제1 군 광원(21, 22, 23, 24, 25)으로부터 출사되어 입사면(11)을 통해 제1 렌즈(10) 내로 입사된 빛이 제2 반사면(13)을 향해 효과적으로 반사되도록 구성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2 반사면(13)은 제1 렌즈(10)의 후면을 형성한다.
제2 반사면(13)은 베이스면(15)의 후단과 출사면(14)의 상단을 연결하도록 형성되어, 제2 반사면(13)으로 입사된 빛을 출사면(14)으로 반사한다.
제2 반사면(13) 역시 광 반사율이 우수한 알루미늄, 크롬 등의 금속층이 코팅되어, 제2 반사면(13)으로 입사된 빛이 출사면(14)을 향해 효과적으로 반사되도록 구성될 수 있다.
도 4를 참고하여, 복수의 제1 군 광원(20)으로부터 출사된 빛의 수직 방향 광 경로에 대해 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 군 광원(20)에서 출사된 빛(LA, LB) 중 일부(LA)는 입사면(11)을 통해 제1 렌즈(10) 내부로 입사된 후, 제1 반사면(12)에서 반사되어 제2 반사면(13)으로 향하고, 다시 제2 반사면(13)에서 반사되어 출사면(14)을 통해 제1 렌즈(10)로부터 출사되어 차량 전방으로 조사되는 제1 빔 패턴의 일부를 형성한다.
그리고, 복수의 제1 군 광원(20)에서 출사된 빛(LA, LB) 중 다른 일부(LB)는 입사면(11)을 통해 제1 렌즈(10) 내부로 입사된 후, 출사면(14)에서 전반사되어 제2 반사면(13)을 향하고, 다시 제2 반사면(13)에서 반사되어 출사면(14)을 통해 렌즈(10)로부터 출사되어 차량 전방으로 조사되는 제1 빔 패턴의 일부를 형성한다.
이를 위해, 출사면(14)은 복수의 제1 군 광원(20)에서 출사된 빛(LA, LB) 중 제1 반사면(12)으로 향하지 않고 출사면(14)으로 진행하는 빛을 제2 반사면(13)을 향해 전반사할 수 있는 곡률로 형성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 군 광원(20)에서 출사된 빛(LA, LB) 중 제1 반사면(12)과 제2 반사면(13)에서 반사되어 출사면(14)으로 출사되는 빛(LA)은 대부분 출사면(14)의 하부를 통해 차량 전방으로 조사된다. 그리고, 광원(20)에서 출사된 빛(LA, LB) 중 출사면(14)에서 전반사된 후 제2 반사면(13)에서 반사되어 출사면(14)으로 출사되는 빛(LB)은 대부분 출사면(14)의 상부를 통해 차량 전방으로 조사된다.
복수의 제1 군 광원(20)에서 출사된 빛(LA, LB) 중 제1 반사면(12)과 제2 반사면(13)에서 반사되어 출사면(14)으로 출사되는 빛(LA)은 제1 반사면(12)에서 반사되는 반사각이 상대적으로 작으므로, 해당 빛(LA)에 의해 형성되는 빔 패턴이 좁게 형성되어 광도가 상대적으로 강한 빔 패턴을 형성한다.
그리고, 복수의 제1 군 광원(20)에서 출사된 빛(LA, LB) 중 출사면(14)에서 전반사된 후 제2 반사면(13)에서 반사되어 출사면(14)으로 출사되는 빛(LB)은 출사면(14)에서 반사되는 반사되는 반사각이 상대적으로 크므로, 해당 빛(LB)에 의해 형성되는 빔 패턴이 넓게 형성되어 광도가 상대적으로 약한 빔 패턴을 형성한다.
도 5을 참고하여, 복수의 제1 군 광원으로부터 출사된 빛의 수평 방향 광 경로에 대해 설명한다.
도 5는 복수의 제1 군 광원(20)에서 출사된 빛 중 제1 반사면(12)과 제2 반사면(13)에 의해 반사되어 출사면(14)을 통과하는 빛의 수평 방향 광 경로를 개략적으로 도시한 것으로, 설명의 편의를 위해 입사면(11) 및 출사면(14)은 표현하지 않았다.
도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 군 광원(21, 22, 23, 24, 25)은 입사면(11) 및 제1 반사면(12)을 향해 일렬로 배열된다. 필요에 따라 복수의 제1 군 광원(21, 22, 23, 24, 25)은 2열 이상의 배열을 가질 수도 있다.
복수의 제1 군 광원(21, 22, 23, 24, 25)의 중심에 위치하는 제3 광원(23)은 제1 변곡부(12a)를 향하도록 배치되고, 제1 광원(21), 제2 광원(22), 제4 광원(24), 제5 광원(25)은 제3 광원(23)을 중심으로 일렬로 배치될 수 있다.
제1 광원(21)과 제2 광원(22)은 제1 변곡부(12a)와 제3 변곡부(12c) 사이의 곡면을 향하도록 배치될 수 있으며, 제4 광원(24)과 제5 광원(25)은 제1 변곡부(12a)와 제2 변곡부(12b) 사이의 곡면을 향하도록 배치될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제1 반사면(12)은 제1 변곡부(12a)에서 오목하게 형성되고, 제3 광원(23)으로부터 출사된 빛(L3)은 제1 변곡부(12a)에서 반사되며 제3 광원(23)의 후방으로 빔 패턴이 확장되며 제2 반사면(13)의 중앙부로 입사된다.
제2 반사면(13)은 제3 광원(23)으로부터 출사된 빛(L3)을 출사면(14)을 향해 반사하며 제1 빔 패턴 중 중앙에 위치하는 단위 빔 패턴(L3)을 형성한다.
한편, 제3 광원(23)의 좌측에 위치하는 제2 광원(22)에서 출사된 빛(L2)은 제1 변곡부(12a)와 제3 변곡부(12c) 사이의 곡면으로 입사된다. 제3 변곡부(12c)는 볼록하게 형성되고 제1 변곡부(12a)는 오목하게 형성되므로, 제2 광원(22)에서 출사된 빛(L2)이 입사되는 제1 변곡부(12a)와 제3 변곡부(12c) 사이의 곡면은 제1 변곡부(12a)를 향해 하향 경사를 형성한다.
따라서, 제2 광원(22)에서 출사된 빛(L2)은 제1 변곡부(12a)와 제3 변곡부(12c) 사이의 곡면에서 좌측 후방으로 반사되며 빔 패턴이 확장된다.
제2 반사면(13)은 제2 광원(22)에서 출사되어 제1 반사면(12)에서 반사된 빛(L2)을 우측 전방으로 반사하여, 제3 광원(23)에 의해 형성된 단위 빔 패턴(L3)의 우측에 위치하는 단위 빔 패턴(L2)을 형성한다.
한편, 제2 광원(22)의 좌측에 위치하는 제1 광원(21)에서 출사된 빛(L1) 역시 제1 변곡부(12a)와 제3 변곡부(12c) 사이의 곡면으로 입사된다. 다만, 제1 광원(21)에서 출사된 빛(L1)은 제2 광원(22)에서 출사된 빛(L2) 보다 제3 변곡부(12c)에 인접하도록 입사될 수 있다.
제1 광원(21)에서 출사된 빛(L1) 역시 제1 변곡부(12a)와 제3 변곡부(12c) 사이의 곡면에서 좌측 후방으로 반사되며 빔 패턴이 확장된다. 다만, 제1 광원(21)에서 출사된 빛(L1)은 제2 광원(22)에서 출사된 빛(L2)보다 좌측으로 진행될 수 있다. 따라서, 제1 광원(21)에서 출사되어 제1 반사면(12)에서 반사된 빛(L1)은 제2 광원(22)에서 출사되어 제1 반사면(12)에서 반사된 빛(L2) 보다 제2 반사면(13)에서 좌측으로 편향되어 입사될 수 있다.
제2 반사면(13)은 제1 광원(21)에서 출사되어 제1 반사면(12)에서 반사된 빛(L1)을 우측 전방으로 반사한다. 제2 반사면(13)은 제1 광원(21)에서 출사되어 제1 반사면(12)에서 반사된 빛(L1)이 제2 광원(22)에 의해 형성된 단위 빔 패턴(L2)의 우측에 위치하도록 반사한다. 그 결과, 제1 광원(21)에서 출사되어 제1 반사면(12)에서 반사된 빛(L1)은 제2 광원(22)에 의해 형성된 단위 빔 패턴(L2)의 우측에 위치하는 단위 빔 패턴(L1)을 형성한다.
한편, 제3 광원(23)의 우측에 위치하는 제4 광원(24)에서 출사된 빛(L4)은 제1 변곡부(12a)와 제2 변곡부(12b) 사이의 곡면으로 입사된다. 제2 변곡부(12b)는 볼록하게 형성되고 제1 변곡부(12a)는 오목하게 형성되므로, 제4 광원(24)에서 출사된 빛(L4)이 입사되는 제1 변곡부(12a)와 제2 변곡부(12b) 사이의 곡면은 제1 변곡부(12a)를 향해 하향 경사를 형성한다.
따라서, 제4 광원(24)에서 출사된 빛(L4)은 제1 변곡부(12a)와 제2 변곡부(12b) 사이의 곡면에서 우측 후방으로 반사되며 빔 패턴이 확장된다.
제2 반사면(13)은 제4 광원(24)에서 출사되어 제1 반사면(12)에서 반사된 빛(L4)을 좌측 전방으로 반사하여, 제3 광원(23)에 의해 형성된 단위 빔 패턴(L3)의 좌측에 위치하는 단위 빔 패턴(L4)을 형성한다.
한편, 제4 광원(24)의 우측에 위치하는 제5 광원(25)에서 출사된 빛(L5) 역시 제1 변곡부(12a)와 제2 변곡부(12b) 사이의 곡면으로 입사된다. 다만, 제5 광원(25)에서 출사된 빛(L5)은 제4 광원(24)에서 출사된 빛(L4) 보다 제2 변곡부(12b)에 인접하도록 입사될 수 있다.
제5 광원(25)에서 출사된 빛(L5) 역시 제1 변곡부(12a)와 제2 변곡부(12b) 사이의 곡면에서 우측 후방으로 반사되며 빔 패턴이 확장된다. 다만, 제5 광원(25)에서 출사된 빛(L5)은 제4 광원(24)에서 출사된 빛(L4)보다 우측으로 진행될 수 있다. 따라서, 제5 광원(25)에서 출사되어 제1 반사면(12)에서 반사된 빛(L5)은 제4 광원(24)에서 출사되어 제1 반사면(12)에서 반사된 빛(L4) 보다 제2 반사면(13)에서 우측으로 편향되어 입사될 수 있다.
제2 반사면(13)은 제5 광원(25)에서 출사되어 제1 반사면(12)에서 반사된 빛(L5)을 좌측 전방으로 반사한다. 제2 반사면(13)은 제5 광원(25)에서 출사되어 제1 반사면(12)에서 반사된 빛(L5)이 제4 광원(24)에 의해 형성된 빔 패턴(L4)의 좌측에 위치하도록 반사한다. 그 결과, 제5 광원(25)에서 출사되어 제1 반사면(12)에서 반사된 빛(L5)은 제4 광원(24)에 의해 형성된 단위 빔 패턴(L4)의 좌측에 위치하는 단위 빔 패턴(L5)을 형성한다.
도시되지는 않았지만, 출사면(14) 중 복수의 광원(21, 22, 23, 24, 25)으로부터 출사되는 빛이 전반사되는 부분에는 제1 반사면(12)과 유사하게 3개의 변곡부(12a, 12b, 12c)가 형성되어, 빔 패턴을 확장하며 제2 반사면(13)으로 전반사가 이루어지도록 구성될 수 있다.
본 실시예에 따른 차량용 헤드램프(1)의 제1 렌즈(10)는 3개의 변곡부(12a, 12b, 12c)를 갖는 제1 반사면(12)을 이용해, 밀집하여 배치되는 복수의 광원(21, 22, 23, 24, 25)으로부터 출사되는 빛이 형성하는 빔 패턴을 확장하며 제2 반사면(13)으로 반사한다.
따라서, 보다 효과적으로 차량 전방에 넓게 펼쳐지는 빔 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 제2 반사면(13)이 제3 광원(23)에 의해 형성된 단위 빔 패턴(L3)을 중심으로 제1 광원(21) 및 제2 광원(22)으로부터 출사된 빛(L1, L2)과 제4 광원(24) 및 제5 광원으로부터 출사된 빛(L4, L5)이 교차되도록 전방을 향해 반사하므로, 더욱 효과적으로 차량 전방에 넓게 펼쳐지는 빔 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 종래의 차량용 헤드램프의 광학계가 광원과 렌즈, 그리고 광원에서 출사된 빛을 렌즈를 향해 반사하는 리플렉터를 기본으로 구성됨에 반해, 본 실시예에 따른 차량용 헤드램프(1)는 별도의 리플렉터 없이 복수의 광원(21 ~ 25)과 제1 렌즈(10)를 이용해 빔 패턴을 형성한다.
따라서, 리플렉터의 설계를 위한 시간, 노력, 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 리플렉터의 설치를 위한 공간을 생략할 수 있어 보다 콤팩트한 차량용 헤드램프가 가능하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 렌즈의 횡단면도이다.
설명의 편의를 위하여 전술한 실시예와 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하고, 전술한 실시예와 공통되는 부분은 그 설명을 생략한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 렌즈(110)는 제1 반사면(112)이 형상이 전술한 실시예의 제1 렌즈(10)와 상이하다.
다른 실시예에 따른 제1 렌즈(110)의 제1 반사면(112) 역시 3개의 변곡부(112a, 112b, 112c)를 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제1 반사면(112)은, 제1 반사면(112)의 중앙부에 형성되는 제1 변곡부(112a), 제1 변곡부(112a)의 일측에 형성되는 제2 변곡부(112b) 및 제1 변곡부(112a)의 타측에 형성되는 제3 변곡부(112c)를 포함하지만, 본 실시예에 따른 제1 렌즈(110)의 제1 반사면(112)은 제1 변곡부(112a)에서 볼록한 형상을 이루고, 제1 변곡부(112a)의 양측에 위치하는 제2 변곡부(112b)와 제3 변곡부(112c)에서 오목한 형상을 이루게 된다.
제1 반사면(112)은 제1 변곡부(112a)에서 볼록하게 형성되고, 제3 광원(23)으로부터 출사된 빛(L3)은 제1 변곡부(112a)에서 반사되며 제3 광원(23)의 후방으로 빔 패턴이 확장되며 제2 반사면(113)의 중앙부로 입사된다
제2 반사면(131)은 제3 광원(23)으로부터 출사된 빛(L3)을 출사면(14)을 향해 반사하며 제1 빔 패턴(L1 ~ L5) 중 중앙에 위치하는 단위 빔 패턴(L3, 도 5 참고)을 형성한다.
한편, 제3 광원(23)의 좌측에 위치하는 제2 광원(22)에서 출사된 빛(L2)은 제1 변곡부(112a)와 제3 변곡부(112c) 사이의 곡면으로 입사된다. 제3 변곡부(112c)는 오목하게 형성되고 제1 변곡부(112a)는 볼록하게 형성되므로, 제2 광원(22)에서 출사된 빛(L2)이 입사되는 제1 변곡부(112a)와 제3 변곡부(112c) 사이의 곡면은 제1 변곡부(112a)를 향해 상향 경사를 형성한다.
따라서, 제2 광원(22)에서 출사된 빛(L2)은 제1 변곡부(112a)와 제3 변곡부(112c) 사이의 곡면에서 우측 후방으로 반사되며 빔 패턴이 확장된다.
제2 반사면(113)은 제2 광원(22)에서 출사되어 제1 반사면(112)에서 반사된 빛(L2)을 전방 또는 우측 전방으로 반사하여, 제3 광원(23)에 의해 형성된 단위 빔 패턴(L3)의 우측에 위치하는 단위 빔 패턴(L2)을 형성한다.
한편, 제2 광원(22)의 좌측에 위치하는 제1 광원(21)에서 출사된 빛(L1) 역시 제1 변곡부(112a)와 제3 변곡부(112c) 사이의 곡면으로 입사된다. 다만, 제1 광원(21)에서 출사된 빛(L1)은 제2 광원(22)에서 출사된 빛(L2) 보다 제3 변곡부(112c)에 인접하도록 입사될 수 있다.
제1 광원(21)에서 출사된 빛(L1) 역시 제1 변곡부(112a)와 제3 변곡부(112c) 사이의 곡면에서 우측 후방으로 반사되며 빔 패턴이 확장된다. 다만, 제1 광원(21)에서 출사된 빛(L1)은 제2 광원(22)에서 출사된 빛(L2)보다 우측으로 진행될 수 있다. 따라서, 제1 광원(21)에서 출사되어 제1 반사면(112)에서 반사된 빛(L1)은 제2 광원(22)에서 출사되어 제1 반사면(112)에서 반사된 빛(L2) 보다 제2 반사면(113)에서 우측으로 편향되어 입사될 수 있다.
제2 반사면(113)은 제1 광원(21)에서 출사되어 제1 반사면(112)에서 반사된 빛(L1)을 전방 또는 우측 전방으로 반사한다. 제2 반사면(113)은 제1 광원(21)에서 출사되어 제1 반사면(112)에서 반사된 빛(L1)이 제2 광원(22)에 의해 형성된 단위 빔 패턴(L2)의 우측에 위치하도록 반사한다. 그 결과, 제1 광원(21)에서 출사되어 제1 반사면(112)에서 반사된 빛(L1)은 제2 광원(22)에 의해 형성된 단위 빔 패턴(L2)의 우측에 위치하는 단위 빔 패턴(L1)을 형성한다.
한편, 제3 광원(23)의 우측에 위치하는 제4 광원(24)에서 출사된 빛(L4)은 제1 변곡부(112a)와 제2 변곡부(112b) 사이의 곡면으로 입사된다. 제2 변곡부(112b)는 오목하게 형성되고 제1 변곡부(112a)는 볼록하게 형성되므로, 제4 광원(24)에서 출사된 빛(L4)이 입사되는 제1 변곡부(112a)와 제2 변곡부(112b) 사이의 곡면은 제1 변곡부(112a)를 향해 상향 경사를 형성한다.
따라서, 제4 광원(24)에서 출사된 빛(L4)은 제1 변곡부(112a)와 제2 변곡부(112b) 사이의 곡면에서 좌측 후방으로 반사되며 빔 패턴이 확장된다.
제2 반사면(113)은 제4 광원(24)에서 출사되어 제1 반사면(112)에서 반사된 빛(L4)을 전방 또는 좌측 전방으로 반사하여, 제3 광원(23)에 의해 형성된 단위 빔 패턴(L3)의 좌측에 위치하는 단위 빔 패턴(L4)을 형성한다.
한편, 제4 광원(24)의 우측에 위치하는 제5 광원(25)에서 출사된 빛(L5) 역시 제1 변곡부(112a)와 제2 변곡부(112b) 사이의 곡면으로 입사된다. 다만, 제5 광원(25)에서 출사된 빛(L5)은 제4 광원(24)에서 출사된 빛(L4) 보다 제2 변곡부(112b)에 인접하도록 입사될 수 있다.
제5 광원(25)에서 출사된 빛(L5) 역시 제1 변곡부(112a)와 제2 변곡부(112b) 사이의 곡면에서 좌측 후방으로 반사되며 빔 패턴이 확장된다. 다만, 제5 광원(25)에서 출사된 빛(L5)은 제4 광원(24)에서 출사된 빛(L4)보다 좌측으로 진행될 수 있다. 따라서, 제5 광원(25)에서 출사되어 제1 반사면(112)에서 반사된 빛(L5)은 제4 광원(24)에서 출사되어 제1 반사면(112)에서 반사된 빛(L4) 보다 제2 반사면(113)에서 좌측으로 편향되어 입사될 수 있다.
제2 반사면(113)은 제5 광원(25)에서 출사되어 제1 반사면(112)에서 반사된 빛(L5)을 전방 또는 좌측 전방으로 반사한다. 제2 반사면(113)은 제5 광원(25)에서 출사되어 제1 반사면(112)에서 반사된 빛(L5)이 제4 광원(24)에 의해 형성된 단위 빔 패턴(L4)의 좌측에 위치하도록 반사한다. 그 결과, 제5 광원(25)에서 출사되어 제1 반사면(112)에서 반사된 빛(L5)은 제4 광원(24)에 의해 형성된 단위 빔 패턴(L4)의 좌측에 위치하는 단위 빔 패턴(L5)을 형성한다.
따라서, 전술한 실시예에 따른 차량용 헤드램프(1)의 제1 렌즈(10)는 제2 반사면(13)이 제1 광원(21) 및 제2 광원(22)으로부터 출사된 빛(L1, L2)과 제4 광원(24) 및 제5 광원으로부터 출사된 빛(L4, L5)이 교차되도록 전방을 향해 반사하는 구조를 갖는 반면, 본 실시예에 따른 차량용 헤드램프(1)의 제1 렌즈(110)는 제1 반사면(112)이 제1 광원(21) 및 제2 광원(22)으로부터 출사된 빛(L1, L2)과 제4 광원(24) 및 제5 광원으로부터 출사된 빛(L4, L5)이 교차되도록 후방을 향해 반사하는 구조를 갖게 된다.
이상 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프(1)의 제1 렌즈(10, 110)에 대해 설명하였다. 제2 렌즈(30)는 전술한 제1 렌즈(10, 110)와 유사한 구성을 갖고, 복수의 제2 군 광원(40)과 제2 렌즈(30) 사이의 광 경로 역시 전술한 복수의 제1 군 광원(20)과 제1 렌즈(10) 사이의 광 경로와 유사하므로, 중복된 설명을 피하기 위해 이에 대한 자세한 설명을 생략한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 렌즈 및 제1 군 광원들에 의해 형성되는 복수의 단위 빔 패턴과 제1 군 광원 간의 대응 관계를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 렌즈 및 제2 군 광원들에 의해 형성되는 복수의 단위 빔 패턴과 제2 군 광원 간의 대응 관계를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 헤드 램프(1)는 복수의 제1 군 광원(20)으로부터 출사된 빛을 이용해 차량 전방으로 조사되는 제1 빔 패턴(L1, L2, L3, L4, L5)을 형성하고, 복수의 제2 군 광원(40)으로부터 출사된 빛을 이용해 차량 전방으로 조사되는 제2 빔 패턴(L6, L7, L8, L9, L10)을 형성한다.
제1 빔 패턴(L1, L2, L3, L4, L5)의 각 단위 빔 패턴(L1, L2, L3, L4, L5)은 인접하는 단위 빔 패턴과 일정 부분 중첩되도록 형성될 수 있고, 제2 빔 패턴(L6, L7, L8, L9, L10)의 각 단위 빔 패턴(L6, L7, L8, L9, L10)은 인접하는 단위 빔 패턴과 일정 부분 중첩되도록 형성될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 헤드램프(1)에 의한 단위 빔 패턴(L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8, L9, L10)들의 배열 순서는 광원(21, 22, 23, 24, 25, 41, 42, 43, 44, 45)의 배열 순서와 좌우 방향으로 반전된다.
이는 제1 렌즈(10, 110)에 대한 설명에서 전술한 바와 같이, 실시예에 따라, 제2 반사면(13) 또는 제1 반사면(112)에서 제1 광원(21) 및 제2 광원(22)으로부터 출사된 빛(L1, L2)과 제4 광원(24) 및 제5 광원(25)으로부터 출사된 빛(L4, L5)이 교차되도록 반사하기 때문이다. 제2 렌즈(30) 역시 제2 반사면 또는 제1 반사면에서 제6 광원(41) 및 제7 광원(42)으로부터 출사된 빛(L6, L7)과 제9 광원(44) 및 제10 광원(45)으로부터 출사된 빛(L9, L10)이 교차되도록 반사하기 때문이다.
한편, 도 9는 대항 차량의 출현 위치에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 렌즈 및 제1 군 광원들에 의해 형성되는 복수의 단위 빔 패턴 중 일부가 소등된 상태를 도시한 도면이고, 도 10은 대항 차량의 출현 위치에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 렌즈 및 제2 군 광원들에 의해 형성되는 복수의 단위 빔 패턴 중 일부가 소등된 상태를 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프(1)는 복수의 단위 빔 패턴(L1 ~ L10)을 적응형 드라이빙 빔 패턴으로 사용할 수 있다.
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 헤드램프(1)는 마주오는 대항 차량이 차량 전방에 위치하는 경우, 해당 영역을 비추는 단위 빔 패턴(L2, L10)이 소등되도록 제어부(50)는 해당 단위 빔 패턴(L2, L10)의 광원(22, 45)을 소등한다. 그리고, 해당 영역에서 대항 차량이 사라진 경우에는 다시 해당 영역을 비추는 단위 빔 패턴(L2, L10)이 점등되도록 제어부(50)는 해당 단위 빔 패턴(L2, L10)의 광원(22, 45)을 점등한다.
유사한 방식으로 제어부(50)는 각각 서로 다른 영역을 비추는 복수의 단위 빔 패턴(L1 ~ L10)이 대항 차량의 위치에 따라 점멸되도록, 복수의 제1 군 광원(20) 및 복수의 제2 군 광원(40)을 개별적으로 점멸 제어 할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 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. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 차량용 헤드램프
10, 110: 제1 렌즈
11: 입사면
12, 112: 제1 반사면
12a, 12b, 12c, 112a, 112b, 112c: 변곡부
13, 113: 제2 반사면
14: 출사면
15: 베이스면
20(21, 22, 23, 34, 25): 제1 군 광원
30: 제2 렌즈
40(41, 42, 43, 44, 45): 제2 군 광원
50: 제어부

Claims (11)

  1. 제1 렌즈;
    상기 제1 렌즈로 입사되는 빛을 출사하는 복수의 제1 군 광원;
    제2 렌즈;
    상기 제2 렌즈로 입사되는 빛을 출사하는 복수의 제2 군 광원; 및
    상기 복수의 제1 군 광원 및 상기 복수의 제2 군 광원의 광도를 제어하는 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 제1 군 광원 중 양측에 위치하는 광원의 광도를 중앙에 위치하는 광원의 광도보다 낮게 제어하고,
    상기 복수의 제2 군 광원의 광도를 일측에서 타측 방향으로 점진적으로 낮아지게 제어하는, 차량용 헤드 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 복수의 제2 군 광원의 평균 광도가 상기 복수의 제1 군 광원의 평균 광도보다 낮도록 제어하는, 차량용 헤드 램프.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는 상기 복수의 제1 군 광원으로부터 출사된 빛을 차량의 전방으로 조사하여 제1 빔 패턴을 형성하고,
    상기 제2 렌즈는 상기 복수의 제2 군 광원으로부터 출사된 빛을 상기 차량의 전방으로 조사하여 상기 제1 빔 패턴과 적어도 일부가 중첩되는 제2 빔 패턴을 형성하되,
    상기 제2 빔 패턴은 상기 제1 빔 패턴에 비해 상기 차량의 근거리에 형성되는, 차량용 헤드 램프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 빔 패턴은 상기 제1 빔 패턴에 비해 우측 방향으로 편심되도록 형성되는, 차량용 헤드 램프.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 빔 패턴은 우측 방향으로 갈수록 광량이 낮아지는, 차량용 헤드 램프.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제2 빔 패턴은 상기 제1 빔 패턴에 비해 좌측 방향으로 편심되도록 형성되는, 차량용 헤드 램프.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 빔 패턴은 좌측 방향으로 갈수록 광량이 낮아지는, 차량용 헤드 램프.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 렌즈는,
    상기 복수의 제1 군 광원으로부터 출사된 빛이 입사되는 입사면;
    상기 제1 렌즈의 전면 일부를 형성하며, 상기 입사면을 통해 상기 제1 렌즈 내부로 입사된 빛을 상기 제1 렌즈의 후방측으로 반사하는 제1 반사면;
    상기 제1 렌즈의 전면 일부를 형성하는 출사면;
    상기 제1 렌즈의 후면의 적어도 일부를 형성하며 상기 제1 반사면에 의해 반사된 빛을 상기 출사면을 향해 반사하는 제2 반사면을 포함하는, 차량용 헤드 램프.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 제1 군 광원으로부터 출사된 빛 중 일부는,
    상기 입사면을 통과하여 상기 제1 반사면에서 반사된 후, 상기 제2 반사면에서 반사되어 상기 출사면을 통해 상기 제1 렌즈로부터 출사되고,
    상기 복수의 제1 군 광원으로부터 출사된 빛 중 다른 일부는,
    상기 입사면을 통과하여 상기 출사면에서 전반사된 후, 상기 제2 반사면에서 반사되어 상기 출사면을 통해 상기 제1 렌즈로부터 출사되는, 차량용 헤드 램프.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는,
    상기 복수의 제2 군 광원으로부터 출사된 빛이 입사되는 입사면;
    상기 제2 렌즈의 전면 일부를 형성하며, 상기 입사면을 통해 상기 제2 렌즈 내부로 입사된 빛을 상기 제2 렌즈의 후방측으로 반사하는 제1 반사면;
    상기 제2 렌즈의 전면 일부를 형성하는 출사면;
    상기 제2 렌즈의 후면의 적어도 일부를 형성하며 상기 제1 반사면에 의해 반사된 빛을 상기 출사면을 향해 반사하는 제2 반사면을 포함하는, 차량용 헤드 램프.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 제2 군 광원으로부터 출사된 빛 중 일부는,
    상기 입사면을 통과하여 상기 제1 반사면에서 반사된 후, 상기 제2 반사면에서 반사되어 상기 출사면을 통해 상기 제2 렌즈로부터 출사되고,
    상기 복수의 제1 군 광원으로부터 출사된 빛 중 다른 일부는,
    상기 입사면을 통과하여 상기 출사면에서 전반사된 후, 상기 제2 반사면에서 반사되어 상기 출사면을 통해 상기 제2 렌즈로부터 출사되는, 차량용 헤드 램프.
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