KR20180043038A - 매트릭스 sbl 광학계를 갖는 헤드램프 - Google Patents

매트릭스 sbl 광학계를 갖는 헤드램프 Download PDF

Info

Publication number
KR20180043038A
KR20180043038A KR1020160135832A KR20160135832A KR20180043038A KR 20180043038 A KR20180043038 A KR 20180043038A KR 1020160135832 A KR1020160135832 A KR 1020160135832A KR 20160135832 A KR20160135832 A KR 20160135832A KR 20180043038 A KR20180043038 A KR 20180043038A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light source
light
reflective structure
reflective
source unit
Prior art date
Application number
KR1020160135832A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102343401B1 (ko
Inventor
심형록
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020160135832A priority Critical patent/KR102343401B1/ko
Priority to DE202017001946.9U priority patent/DE202017001946U1/de
Priority to US15/498,427 priority patent/US10184634B2/en
Priority to CN201720659485.4U priority patent/CN207378735U/zh
Publication of KR20180043038A publication Critical patent/KR20180043038A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102343401B1 publication Critical patent/KR102343401B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/143—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/151—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines
    • F21S41/153—Light emitting diodes [LED] arranged in one or more lines arranged in a matrix
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/143—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
    • F21S41/145—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device the main emission direction of the LED being opposite to the main emission direction of the illuminating device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/19—Attachment of light sources or lamp holders
    • F21S41/192—Details of lamp holders, terminals or connectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/285—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S41/24 - F21S41/2805
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/47—Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/33—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/334—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors
    • F21S41/336—Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors with discontinuity at the junction between adjacent areas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/17—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam
    • F21W2102/19—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam for curves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2101/00—Point-like light sources
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 SBL(스태틱 벤딩 라이트)로서 각각 점등 또는 소등 가능하게 구현한 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프에 관한 것으로, 로우 빔 헤드라이트, 하이 빔 헤드라이트, GFHB(Glare Free High Beam) 헤드라이트 중 어느 하나에 대응되는 빛을 차량의 전방으로 조사하기 위한 메인 광학계를 구비하고 있고, 차량의 전방에 설치되는 헤드램프본체; 상기 메인 광학계의 설치 기준 방향에 대하여 교차하는 방향을 기준으로 상기 헤드렘프본체의 하우징의 내부 일측면에 배치되고, 복수개의 반사면을 갖는 반사구조물; 및 상기 반사구조물에 대하여 이격배치되며, 상기 반사구조물의 반사면을 각각 타겟팅하여 빛을 조사하는 복수개의 광원칩을 구비한 광원유니트;를 포함한다.

Description

매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프{headlamp having matrix static bending light optical system}
본 발명은 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자동차에 설치되고 차량 정지 또는 이동중 차량 측면의 보행자에 대한 시인성을 증대시켜 보행자 안성성을 강화시킬 수 있는 스태틱 벤딩 라이트(Static Bending Light)에서 매트릭스 발광 기능을 실현할 수 있도록 개발한 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프에 관한 것이다.
일반적으로 자동차에는 유니트 형태의 전조등인 헤드램프, 테일램프, 포그램프(안개등), 방향지시램프 등과 같은 램프 장치가 설치되어 있다.
이러한 차량용 전조등은 자동차의 중요 등화장치로서, 자동차 전면의 좌우 양측에 설치되어 야간 운행시 전방을 조명하고, 자동차가 안전하게 주행할 수 있도록 돕는다.
이러한 전조등에 대한 기술 발전에 따라, 교차로 등의 정차한 차량의 옆으로 보행자가 횡단보도를 건널 때, 보행자에 대한 시인성을 증대시킬 수 있는 수단으로서 스태틱 벤딩 라이트(SBL)가 있다.
종래 기술의 스태틱 벤딩 라이트는 곡선로 또는 마주 오는 차량의 시인성 확보를 위한 기술과 차별화된 구성을 갖는다. 예컨대, 다이네믹 벤딩 라이트는 곡선로에 대응하여 수동적으로 빛의 조명 상태를 변화시킨다.
이에 비하여, 스태틱 벤딩 라이트는 교차로 등의 차량 서행 또는 정차 상황에서 다이네믹 벤딩 라이트 조차도 조사하지 못하는 사이드 영역(예: 차량 전방 측면 영역)을 비춰줌으로써, 사이드 영역의 보행자의 안전성을 향상시키고, 운전자의 사고 발생을 미연에 방지시키도록 도움을 준다.
즉, 스태틱 벤딩 라이트는 운전자 및 보행자의 안전성을 향상시키도록 능동적(adaptive)으로 빛을 비추는 어댑티브 드라이빔 모듈 또는 AFLS(Adaptive Front Lighting System)의 한 가지 모드(mode)일 수 있다.
이러한 스태틱 벤딩 라이트에 의해서, 야간에 운전자는 횡단보도를 건너거나 인도에 있는 사람들이나 동물 혹은 물체를 볼 수 있다. 따라서, 스태틱 벤딩 라이트는 부가적인 로우 빔 헤드 라이트로서 운전자의 안전운행에 도움이 된다.
종래 기술에 따른 SBL 전조등은 하기의 특허문헌으로 개시된 바와 같이, 차량에 설치되는 헤드램프 조립체로서, 로우 빔 헤드 라이트; 하이 빔 헤드라이트; 차량의 길이 방향 기준의 중심과 하이 빔 헤드라이트의 사이에 배치되어 있고 차량의 폭 방향으로 개구부가 형성된 내벽을 갖는 하우징; 및 스태틱 벤딩 라이트(Static Bending Light, SBL)를 포함하되, 스태틱 벤딩 라이트가 상개 개구부를 통해 차량의 측면 쪽 사이드 영역을 비추도록 불빛을 온/오프 함으로써, 측면 시인성을 향상시키도록 구성되어 있다.
그러나, 종래 기술에 의한 스태틱 벤딩 라이트를 구현하기 위해서는 별도의 반사면과 광원이 사용되고 있다. 이때, 종래의 스태틱 벤딩 라이트용 반사면은 앞서 언급한 차량 주변의 사이드 전체 영역만을 밝힐 수 있도록 구성되어 있다.
즉, 종래의 스태틱 벤딩 라이트는 광원의 빛을 큰 각도로 넓게 퍼트리는 용도로 사용되고 있고, 사이드 전체 영역의 특정 영역만을 선택적으로 조사할 수 없는 단점이 있다.
이렇게 종래의 스태틱 벤딩 라이트는 관찰자인 운전자가 바라보는 각도와 관계없이 동일한 겉보기 밝기를 갖는 램버시안 반사율(lambertian reflectance)을 가지고 있으므로, 조사 범위의 일부 영역만을 선택적으로 온/오프 시킬 수 없어서, 스태틱 벤딩 라이트의 활용도가 매우 떨어지는 단점이 있다.
종래 기술에서 스태틱 벤딩 라이트의 불빛이 일부 구간에서만 점등 또는 소등하게 하기 위해서는 복수개의 개별광학계를 다수로 사용해야만 하기 때문에, 조명 램프 구성 및 구조가 복잡하고, 설령 개별 점등 또는 소등하도록 다수의 광원을 사용하더라도, 개별 점등 또는 소등에 따라 특정 영역 또는 구간의 불빛이 온/오프 되지 않고 전체 광량이 어두어지거나 밝아지기 때문에, 특정 영역에 대한 조명 활용도가 매우 떨어지게 된다.
또한, 종래 기술의 스태틱 벤딩 라이트는 개별광학계 별로 광원 및 반사면(반사판)을 각각 설치하여야 하기 때문에, 중량이 많이 나가는 단점이 있으며, 제작 및 설치가 매우 불편한 상황이므로, 상대적으로 소형화된 통합 모듈에 대한 개발이 시급히 요청되고 있는 상황이다.
US공개특허 제2015-0336501호
본 발명 목적은, 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 복수개의 광원칩(예: LED)이 인쇄회로기판의 상하좌우지점에 이격 배열된 1개의 광원유니트와, 각 광원칩의 불빛을 각기 다른 영역으로 보내도록 계단 구조의 반사면들을 갖는 1개의 반사구조물을 제공함으로써, SBL(스태틱 벤딩 라이트)로서 각각 점등 또는 소등이 가능하고, 개별 점등 또는 소등시에도 특정 영역만을 명확하게 비추거나 어둡게 할 수 있으므로, 램버시안 반사율에 대응한 조명 기능과 대비되는 매트릭스 발광 기능을 구현할 수 있는 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의한 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프는, 로우 빔 헤드라이트, 하이 빔 헤드라이트, GFHB(Glare Free High Beam) 헤드라이트 중 어느 하나에 대응되는 빛을 차량의 전방으로 조사하기 위한 메인 광학계를 구비하고 있고, 차량의 전방에 설치되는 헤드램프본체; 상기 메인 광학계의 설치 기준 방향에 대하여 교차하는 방향을 기준으로 상기 헤드렘프본체의 하우징의 내부 일측면에 배치되고, 복수개의 반사면을 갖는 반사구조물; 및 상기 반사구조물에 대하여 이격배치되며, 상기 반사구조물의 반사면을 각각 타겟팅하여 빛을 조사하는 복수개의 광원칩을 구비한 광원유니트;를 포함한다.
또한, 상기 반사구조물은, 상기 반사구조물의 일측 끝단에 형성되며 복수개의 볼트구멍 및 설치가이드구멍이 형성된 고정판부; 상기 고정단부에서 직각으로 벤딩되어 있는 연장판부; 상기 연장판부의 끝단 상부에서 상기 고정판부와 평행한 방향으로 돌출되고, 상기 광원유니트의 제 1 광원칩의 빛을 상기 차량의 측면 방향의 제 1 영역을 향하여 반사시키도록 곡면으로 이루어진 제 1 반사면; 상기 제 1 반사면의 아래쪽에 인접하게 되어 웨이브 형상을 형성하도록, 상기 연장판부의 끝단 하부에서 상기 고정판부와 평행한 방향으로 돌출되고, 상기 광원유니트의 제 2 광원칩의 빛을 상기 차량의 측면 방향의 제 2 영역을 향하여 반사시키도록 곡면으로 이루어진 제 2 반사면; 상기 제 1 반사면의 바깥쪽 끝단에서 상기 제 1 반사면의 배면방향으로 연장된 제 1 단차면; 상기 제 1 단차면 끝단에서 상기 반사구조물의 타측 끝단을 향하여 연장되고, 상기 광원유니트의 제 3 광원칩의 빛을 상기 차량의 측면 방향의 제 3 영역을 향하여 반사시키도록 곡면으로 이루어진 제 3 반사면; 상기 제 2 반사면의 바깥쪽 끝단에서 상기 제 2 반사면의 배면방향으로 연장된 제 2 단차면; 및 상기 제 2 단차면 끝단에서 상기 반사구조물의 타측 끝단을 향하여 연장되고, 상기 광원유니트의 제 4 광원칩의 빛을 상기 차량의 측면 방향의 제 4 영역을 향하여 반사시키도록 곡면으로 이루어진 제 4 반사면;을 포함한다.
상기 반사구조물에는, 상기 제 3 반사면과 상기 제 4 반사면의 사이에 서로 엇갈린 형태의 계단 구조를 형성하도록 제 3 단차면이 더 형성되어 있다.
상기 광원유니트는, 상기 헤드램프본체에 전기적으로 연결되기 위한 커넥터; 및 상기 커넥터가 설치되어 있고, 복수개의 기판 설치구멍을 구비한 인쇄회로기판;을 포함하고, 상기 인쇄회로기판에는 각각의 상기 제 1 광원칩과 상기 제 2 광원칩과 상기 제 3 광원칩 및 상기 제 4 광원칩이 각각의 제 1 반사면과 상기 제 2 반사면과 상기 제 3 반사면 및 상기 제 4 반사면에 대하여 사선 방향으로 빛을 보낼 수 있도록, 인쇄회로기판의 상하좌우지점에 상호 이격되도록 설치되어 있다.
상기 광원유니트는, 상기 인쇄회로기판이 설치되는 브래킷 바닥부; 상기 브래킷 바닥부의 정면에 안착된 상기 인쇄회로기판의 측면을 지지하도록, 상기 브래킷 바닥부의 정면에 일체형으로 형성된 가이드격벽; 상기 브래킷 바닥부의 배면에 형성된 복수개의 방열핀; 상기 브래킷 바닥부의 끝단부에서 일체형으로 절곡된 브래킷 지지부; 상기 인쇄회로기판의 상기 커넥터가 대면하는 곳을 기준으로 상기 브래킷 지지부에 형성된 관통홀; 및 상기 관통홀로부터 이격된 위치에서 상기 반사구조물의 고정판부 및 연장판부를 지지하도록, 상기 브래킷 지지부의 끝단에 형성된 안착홈부를 더 포함한다.
상기 헤드램프본체는, 상기 반사구조물의 제 1 반사면 내지 제 4 반사면 중 어느 하나로부터 반사된 빛이 상기 헤드램프본체의 전방 방향으로 확산되는 것을 방지하기 위한 베젤을 더 포함한다.
상기 광원유니트의 복수개의 광원칩은, 상기 커넥터 및 상기 인쇄회로기판을 통해 전원을 공급받는 LED로 구성되어 있다.
본 발명에 의한 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프는, 복수개의 광원칩 (예: LED)을 갖는 1개의 광원유니트와, 광원유니트의 위치로부터 경사 방향을 따라 이격 배치된 1개의 반사구조물을 구비함으로써, 기존의 헤드램프 본체에 용이하게 매트릭스 SBL 광학계를 설치할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 의한 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프는, 2개의 반사면들이 쌍을 이루면서 단차면에 의해 계단 구조로 형성되어 있고, 각 반사면이 각 광원칩을 타겟팅하도록 배치되어 있음으로써, 각기 다른 영역으로 빛을 보낼 수 있거나, 각기 다른 영역에 대한 빛을 각각 온/오프 시킬 수 있는 장점이 있다.
이러한 본 발명에 의한 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프는, 종래 기술에서 스태틱 벤딩 라이트를 구현하기 위해서는 별도의 반사면과 광원이 사용되는 것에 비교할 때, 복수개의 반사면을 갖는 1개의 광원유니트와, 1개의 반사구조물로 4개의 영역에 대한 빛을 구분하여 개별적으로 온/오프시킬 수 있는 간소화된 램프장치를 제공함으로써, 상대적으로 부품수 절감과 설계 간소화 및 원가 절감 효과를 가지고 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프의 전체 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 헤드램프에 장착할 광원유니트와 반사구조물이 결합된 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 반사구조물의 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 광원유니트의 사시도.
도 5는 도 2에 도시된 광원유니트와 반사구조물의 계단 구조를 설명하기 위한 사시도.
도 6은 도 2에 도시된 광원유니트와 반사구조물로 이루어진 결합체의 측면을 도시한 사시도.
도 7은 도 5에 도시된 광원유니트와 반사구조물의 작동을 설명하기 위한 사시도.
도 8a는 도 5에 도시된 광원유니트의 4개의 광원칩이 모두 점등시의 배광 상태를 보인 그래프.
도 8b는 도 8a의 4개의 광원칩 중 1개를 소등한 배광 상태를 보인 그래프.
도 9는 본 발명의 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프의 작동을 설명하기 위한 평면도.
도 10은 본 발명의 응용예에 따른 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프의 전체 사시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도면에서 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프의 전체 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 헤드램프에 장착할 광원유니트와 반사구조물이 결합된 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예는 헤드램프본체(100), 1개의 반사구조물(200), 1개의 광원유니트(300)를 포함한다.
1개의 반사구조물(200)은 단일형 몸체로 형성되어 있을 수 있다.
헤드램프본체(100)는 전방이 개방된 사출물에 해당하는 하우징(110)과, 하우징(100)의 개방된 전방 부위를 감싸는 투명 재질의 아웃터 렌즈부(미 도시) 및 하우징(110)의 내부에 설치된 메인 광학계(120)를 포함한다.
예컨대, 메인 광학계(120)는 로우 빔 헤드라이트, 하이 빔 헤드라이트, GFHB(Glare Free High Beam) 헤드라이트 중 어느 하나에 대응되는 빛을 차량의 전방으로 조사하기 위한 각종 램프 장치(121) 및 각 램프 장치(121)로부터 발광된 빛을 반사하는 리플렉터 부재(122)로 이루어질 수 있고, 차량의 전방(예: 차량의 전방의 양측 코너 부위)에 각각 설치되어 있을 수 있다.
헤드램프본체(100)의 내부에 설치되는 반사구조물(200) 및 광원유니트(300)는 상기 차량의 측면에 위치할 보행자 쪽으로 빛을 비추는 매트릭스 스태틱 벤딩 라이트(Static Bending Light)의 역할을 담당한다.
메인 광학계(120)는 예컨대 메인 광학계(120)의 설치 기준 방향으로서 X축 방향을 기준으로 설치될 수 있다.
반사구조물(200)은 상기 메인 광학계(120)의 설치 기준 방향(예: X축 방향)에 대하여 교차하는 방향(예: Y축 방향)을 기준으로 상기 헤드렘프본체(100)의 하우징(110)의 내부 일측면에 배치 또는 설치될 수 있다. 이런 반사구조물(200)은 매트릭스 SBL 광학계에 의해 매트릭스 발광 기능을 수행하기 위한 복수개의 반사면을 갖는다. 매트릭스 발광 기능에서 매트릭스는 개별 점소등 패턴을 의미할 수도 있다.
헤드렘프본체(100)의 하우징(110)의 내부 일측면은 일종의 단차 형태의 설치면을 포함할 수 있다. 이런 하우징(110)의 내부 일측면의 단차 형태의 설치면에는 도 2에 도시된 광원유니트(300)의 브래킷 지지부(350)의 외표면이 밀착될 수 있다. 또한, 장착볼트(미 도시)가 브래킷 지지부(350)의 설치구멍(353)을 통해 하우징(110)의 내부 일측면의 단차 형태의 설치면에 결합됨으로써, 그 결과 광원유니트(300)가 하우징(110)의 내부 일측면에 설치 또는 배치될 수 있다.
광원유니트(300)는 앞서 설명한 반사구조물(200)의 고정판부(210)에 결합된다. 따라서, 반사구조물(200)도 광원유니트(300)를 통해서 하우징(110)의 내부 일측면에 지지될 수 있다.
광원유니트(300)는 반사구조물(200)에 대하여 이격배치되며, 상기 반사구조물(200)의 반사면을 각각 타겟팅하여 빛을 조사하는 복수개의 광원칩을 구비한다.
예컨대, 광원유니트(200)의 복수개의 광원칩은 광원유니트(200)의 커넥터 및 인쇄회로기판을 통해 전원을 공급받아 빛을 발광할 수 있는 칩 형태의 LED(light-emitting diode)로 각각 구성되어 있다.
반사구조물(200) 및 광원유니트(300)는 전체 점등 또는 전체 소등 또는 개별적 점등 또는 개별적 소등이 가능하고, 기존 기술에서 불빛의 점등 또는 소등시 전체 광량이 어두워지거나 밝아지는 문제점을 해결할 수 있도록, 반사구조물(200) 및 광원유니트(300)에 의해 불빛이 도달하는 스태틱 벤딩 라이트 영역(S1, S2, S3, S4)을 복수개(예: 4개)로 구분한 영역(예: 제 1 영역(S1) 내지 제 4 영역(S4))에 대하여 각각 빛을 개별적 조사할 수 있는 매트릭스 발광 기능을 구현하도록 구성되어 있다.
여기서, 제 1 영역(S1) 내지 제 4 영역(S4)은 서로 인접하여서 전체 스태틱 벤딩 라이트 영역(S1, S2, S3, S4)을 이룰 수 있는 특정 영역을 의미할 수 있다.
도 2를 참조하면, 반사구조물(200)은 매트릭스 발광 기능을 구현하면서도 1개의 몸체로 이루어져 있으며, 후술되는 광원유니트(200)와 결합되어 매트릭스 스태틱 벤딩 라이트 광학계를 실현하게 된다.
도 3은 도 2에 도시된 반사구조물의 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 광원유니트의 사시도이다.
도 3을 참조하면, 반사구조물(200)은 사출 성형을 통해서 일체형으로 형성된 고정판부(210), 연장판부(220), 제 1 반사면(230), 제 2 반사면(240), 제 1 단차면(250), 제 3 반사면(260), 제 2 단차면(270), 제 4 반사면(280) 및 제 3 단차면(290)을 포함한다.
고정판부(210)는 반사구조물(200)의 일측 끝단에 형성되며, 고정판부(210)의 상측 및 하측에서 고정판부(210)의 두께 방향으로 관통된 복수개의 볼트구멍(211)과, 볼트구멍(211)의 사이 위치를 기준으로 역시 고정판부(210)의 두게 방향으로 관통된 십자 구조의 설치가이드구멍(212)를 포함한다. 이런 고정판부(210)는 평활한 판부재로서 라운드 형상의 코너부(213)를 가질 수 있다.
연장판부(220)는 라운드 형상의 코너부(213)의 반대쪽을 기준으로 상기 고정단부(210)에서 직각으로 벤딩되어 있다. 연장판부(220)는 곡면 형태로 형성되어 있을 수 있고, 후술되는 반사면(230, 240, 260, 280)들의 면적을 고려하여서, 고정단부(210)에 연결된 부위(221)보다 상대적으로 확장된 확장 영역(222)을 가지고 있다.
또한, 반사면(230, 240, 260, 280) 자체의 재질 및 적층 구조 등은 일반적인 차량용 리플렉터의 구성과 동일하거나 유사하게 형성될 수 있으므로, 특정 재질 또는 적층 구조로 한정되지 않을 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제 1 반사면(230)은 상기 확장 영역(222)에 해당하는 연장판부(220)의 끝단 상부에서 상기 고정판부(210)와 평행한 방향으로 돌출되고, 도 4에 도시된 광원유니트(300)의 제 1 광원칩(311)의 빛을 차량의 측면 방향의 제 1 영역(S1)(도 9 참조)을 향하여 반사시키도록 곡면으로 이루어져 있다.
제 2 반사면(240)은 도 3을 기준으로 할 때, 제 1 반사면(230)의 아래쪽에 인접하게 되어 웨이브 형상을 형성하도록, 상기 연장판부(220)의 끝단 하부에서 상기 고정판부(210)와 평행한 방향으로 돌출되어 있다. 이런 제 2 반사면(240)은 광원유니트(300)의 제 2 광원칩(312)의 빛을 상기 차량의 측면 방향의 제 2 영역(S2)(도 9참조)을 향하여 반사시키도록 곡면으로 이루어져 있다.
제 1 단차면(250)은 제 1 반사면(230)의 바깥쪽 끝단에서 상기 제 1 반사면(230)의 배면방향으로 연장되어 있다.
제 3 반사면(260)은 제 1 단차면(250) 끝단에서 상기 반사구조물(200)의 타측 끝단을 향하여 연장되고, 상기 광원유니트(300)의 제 3 광원칩(313)의 빛을 상기 차량의 측면 방향의 제 3 영역(S3)을 향하여 반사시키도록 곡면으로 이루어져 있다.
제 1 단차면(250)은 제 1 광원칩(311)으로부터 발광되는 빛의 방향을 고려하여 후술되는 제 3 반사면(260)을 계단 구조와 같이 배치하는 역할을 담당한다. 즉, 제 1 단차면(250)은 제 1 반사면(230)과 제 3 반사면(260)의 사이에 연결된 경사면에 해당하거나 배광을 제어하는 기능을 수행한다. 여기서, 배광이란 빛을 제어하는 것으로서, 특정 방향으로 어느 만큼의 빛이 분포되어 있는 가, 즉 광도의 분포를 의미하거나, 빛의 방향에 따라 변화하는 광도의 공간적분포를 의미할 수 있다.
즉, 제 1 단차면(250)은 제 1 광원칩(311)으로부터 발광되는 빛이 제 1 반사면(230)에 반사되도록 하면서, 제 3 반사면(260) 쪽으로 조사되지 않게 배광을 제어하는 역할을 수행한다.
이렇게 제 1 단차면(250)에 의해서 반사구조물(200)은 배광 제어를 수행함으로써, 점등 또는 소등 영역이 명확하게 구분될 수 있는 매트릭스 발광 기능을 구현할 수 있다.
제 2 단차면(270)은, 위에 언급한 제 1 단차면(250)과 유사한 매트릭스 발광 기능을 구현하도록, 상기 제 2 반사면(240)의 바깥쪽 끝단에서 상기 제 2 반사면(240)의 배면방향으로 연장되어 있다.
제 4 반사면(280)은 제 2 단차면(270) 끝단에서 상기 반사구조물(200)의 타측 끝단을 향하여 연장되고, 상기 광원유니트(300)의 제 4 광원칩(314)의 빛을 상기 차량의 측면 방향의 제 4 영역(S4)을 향하여 반사시키도록 곡면으로 이루어져 있다.
여기서, 제 4 반사면(280)의 외측 끝단부(예: 자유 단부)는 제 3 반사면(260)의 외측 끝단부보다 더 돌출되어 있을 수 있다.
이에 따라, 제 4 반사면(280)의 외측 끝단부 및 제 3 반사면(260)의 외측 끝단부는 도 3의 X-Z 평면 상에서 계단 구조를 갖게 된다. 또한, 제 4 반사면(280)의 외측 끝단부 및 제 3 반사면(260)의 외측 끝단부가 상기 반사구조물(200)의 타측 끝단에 해당될 수 있다.
또한, 제 1 반사면 내지 제 4 반사면(230, 240, 260, 280)의 곡면 기울기 또는 면적 또는 광도 방향은 도 8a, 도 8b, 도 9에 도시된 제 1 영역 내지 제 4 영역(S1, S2, S3, S4) 각각에 대응하도록 설계되어 있을 수 있으므로, 특정 수치 및 형상으로 한정될 필요는 없다.
여기서, 제 3 단차면(290)은 서로 엇갈린 형태의 계단 구조를 형성하도록 상기 제 3 반사면(260)과 상기 제 4 반사면(280)의 사이에 형성될 수 있다.
또한, 제 3 단차면(290)은 도 5에 도시된 바와 같이, X-Y평면을 기준으로 외형상 영문 L자 형태일 수 있다.
또한, X-Y 평면 상에서 반사구조물(300)이 위치한 쪽을 전방이라 하고, 이에 따라 반사구조물(300)이 위치한 쪽을 후방이라고 할 때, 제 3 단차면(290)의 일측은 제 4 반사면(280)과 연결되어 전방에 제 4 반사면(280)을 배치시키고, 제 3 단차면(290)의 타측은 제 3 반사면(260)과 연결되어 제 3 반사면(260)을 후방에 배치시킬 수 있다.
이때, 제 3 단차면(290)은 제 3 반사면(260) 및 제 1 단차면(250)의 코너 위치와, 제 4 반사면(280) 및 제 2 단차면(270)의 코너 위치의 사이의 경계가 될 수 있다. 이렇게 제 3 단차면(290)이 형성되고 배치될 경우, 제 3 반사면(260) 또는 제 4 반사면(280) 쪽으로 들어오는 각각의 빛은 서로 간섭되지 않게 될 수 있으므로 상호간의 배광에 영향을 끼치지 않게 될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 반사구조물(200)의 고정판부(210)의 폭과 광원유니트(300)의 안착홈부(352)의 폭은 조립공차를 감안하여 상호 대등하게 설계되어 있다. 즉, 반사구조물(200)의 고정판부(210)는 광원유니트(300)의 안착홈부(352)에 끼워진다. 이런 경우, 반사구조물(200)의 고정판부(210)와 광원유니트(300)의 안착홈부(352)의 주변 부위가 서로 겹쳐진다. 이때, 고정판부(210)의 복수개의 볼트구멍(211)은 광원유니트(300)의 안착홈부(352)의 주변 부위에 형성된 볼트고정부(354)(도 6참조)의 내경(미 도시)에 일치된다. 이후, 미 도시된 결합볼트가 고정판부(210)의 복수개의 볼트구멍(211)을 통해 광원유니트(300)의 안착홈부(352) 주변의 볼트고정부(354)의 내경에 체결되고, 그 결과, 광원유니트(300)와 반사구조물(200)이 상호 결합될 수 있다.
다시 도 4를 참조하면, 광원유니트(300)는 앞서 설명한 헤드램프본체에 전기적으로 연결되기 위한 커넥터(310)와, 상기 커넥터(310)가 설치 또는 전기적으로 통전 가능하게 실장되어 있고, 복수개의 기판 설치구멍을 구비한 인쇄회로기판(315)을 포함한다. 인쇄회로기판(315)에는 모든 제 1 광원칩 내지 제 4 광원칩(311, 312, 313, 314)의 점등 또는 소등을 제어할 수 있는 점소등 구동회로(미 도시)가 더 마련되어 있을 수 있다.
본 실시예에서 광원칩은 설명의 용이성을 위해서 제 1 광원칩 내지 제 4 광원칩(311, 312, 313, 314)로 기재하였지만, 2개 이상 또는 복수개로도 구현될 수 있다.
또한, 제 1 광원칩 내지 제 4 광원칩(311, 312, 313, 314)은 인쇄회로기판(315)의 X-Z 평면상의 상하좌우지점을 기준으로 상호 이격되게 배열되어 있으므로, 각 광원칩에서 발광된 빛이 물리적으로 최대한 상호 간섭되지 않을 수 있게 되어 있다.
예컨대, 각 광원칩의 폭이 수치 0.5cm라고 한다면, 각 광원칩간 Z축 방향 또는 X축 방향의 이격 거리 혹은 X-Z 평면상의 대각선 거리는 상기 광원칩의 폭에 7~10배에 해당하는 수치값을 가지고 있을 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 광원유니트와 반사구조물의 계단 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제 1 광원칩 내지 제 4 광원칩(311, 312, 313, 314)은 인쇄회로기판(315)의 4곳의 모서리 부위를 이용하여서, 인쇄회로기판(315)에서 반사구조물(200)을 향하는 평면에 실장되어 있다.
이때, 반사구조물(200)의 제 1 반사면(230)은 경사진 방향으로 이격되어 있는 제 1 광원칩(311)에 타겟팅 또는 매칭될 있도록 배치되어 있다. 같은 방식으로 제 2 반사면(240), 제 3 반사면(260) 및 제 4 반사면(280)도 각각 경사진 방향으로 이격되어 있는 각각의 제 2 광원칩(312), 제 3 광원칩(313) 및 제 4 광원칩(314)에 각각 타겟팅 또는 매칭될 수 있도록 배치되어 있다.
타겟팅 또는 매칭의 의미는 각 광원칩(311, 312, 313, 314)에서 발광된 빛이 입체적인 계단 구조로 배치된 해당 반사면(230, 240, 260, 280)을 향하여 반사되는 것을 의미할 수 있다.
도 6은 도 2에 도시된 광원유니트와 반사구조물로 이루어진 결합체의 측면을 도시한 사시도이고, 도 7은 도 5에 도시된 광원유니트와 반사구조물의 작동을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6 또는 도 7을 참조하면, 앞서 언급한 인쇄회로기판(315)에는 각각의 상기 제 1 광원칩(311)과 상기 제 2 광원칩(312)과 상기 제 3 광원칩(313) 및 상기 제 4 광원칩(314)이 1:1로 즉, 각각의 제 1 반사면(230)과 상기 제 2 반사면(240)과 상기 제 3 반사면(260) 및 상기 제 4 반사면(280)에 대하여 사선 방향으로 빛을 보낼 수 있도록, 인쇄회로기판의 상하좌우지점(예: 인쇄회로기판(315)의 4곳의 모서리 부위)에 상호 이격되도록 설치되어 있다.
예컨대, 도 7에 도시된 빛의 각각의 광축(L1, L2)의 방향을 참고하여 볼 때, 제 1 광원칩(311)으로부터 발광된 빛의 광축(L1)은 제 1 반사면(230)에만 반사되어 도 9에 도시된 제 1 영역(S1)을 향하여 조사될 수 있다. 이때,
제 1 광원칩(311)으로부터 발광된 빛의 광축(L1)은 제 1 반사면(230)에만 반사될 뿐, 제 3 광원칩(313) 쪽으로 향하지 않기 때문에, 제 1 광원칩(311)의 빛이 제 3 광원칩(313)의 배광에 영향을 주지 않을 수 있다.
왜냐면, 제 1 반사면(230)을 향하는 빛의 광축(L1)은 계단 구조의 제 1 단차면(250)에 의해 제 3 반사면(260) 쪽으로 향하지 않게 될 수 있다. 물론, 제 3 광원칩(313)으로부터 발광된 빛의 광축(L2)도 제 3 반사면(260)을 향하도록 설계되어 있다.
또한, 나머지 제 2 광원칩(312) 또는 제 4 광원칩(314)의 광축(미 도시)도 위의 광축(L1, L2)에 관한 설계 방식과 유사하게 해당 광원칩에 관련된 단차면들을 이용한 설계 방식에 의해 정의될 수도 있다.
예컨대, 제 3 단차면(290)에 의해서, 제 3 광원칩(313)과 제 4 광원칩(314)의 배광이 상호 영향을 받지 않게 될 수 있다.
특히, 도 6 또는 도 4를 재 참조하면, 광원유니트(300)는 인쇄회로기판(315)이 설치되는 브래킷 바닥부(320)와, 상기 브래킷 바닥부(320)의 정면에 안착된 상기 인쇄회로기판(315)의 측면을 지지하도록, 상기 브래킷 바닥부(320)의 정면에 일체형으로 형성된 가이드격벽(330)을 더 포함한다.
여기서, 인쇄회로기판(315)은 기판 두께 방향으로 형성되고 기판 평면 방향으로 배치된 복수개의 설치구멍(319)에 결합될 체결볼트(미 도시)를 통해서 브래킷 바닥부(320)에 결합 또는 설치될 수 있다.
또한, 가이드격벽(330)은 일자형 메인 격벽(331)과 메인 격벽(331)에서 인쇄회로기판(315)의 측면을 향하여 돌출된 복수개의 격벽 돌기(332)로 이루어질 수 있다. 이런 가이드격벽(330)은 격벽 돌기(332)에 의해 인쇄회로기판(315)의 측면을 부분적으로 지지할 수 있고, 격벽 돌기(332)를 제외한 가이드격벽(330)의 측면과 이에 대응하는 인쇄회로기판(315)의 측면이 상호 이격되어 있음으로 인하여, 인쇄회로기판(315)에 대한 방열 문제를 해소 또는 방열 성능을 향상시킬 수 있고, 인쇄회로기판(315)을 용이하게 브래킷 바닥부(320)에 설치시킬 수 있다.
또한, 광원유니트(300)는 인쇄회로기판(315)으로부터 발생되는 열을 대기중의 열과 열교화시키도록, 상기 브래킷 바닥부(320)의 배면에 형성된 복수개의 방열핀(340)을 더 포함한다.
또한, 광원유니트(300)는 브래킷 바닥부(320)의 끝단부에서 일체형으로 절곡된 브래킷 지지부(350)와, 상기 인쇄회로기판(315)의 상기 커넥터(310)가 대면하는 곳을 기준으로 상기 브래킷 지지부(350)에 형성된 관통홀(351)과, 상기 관통홀(351)로부터 이격된 위치에서 상기 반사구조물(200)의 고정판부(210) 및 연장판부(320)를 걸어 결합한 후 지지하도록, 상기 브래킷 지지부(350)의 끝단에 형성된 안착홈부(352)를 더 포함한다.
도 8a는 도 5에 도시된 광원유니트의 4개의 광원칩이 모두 점등시의 배광 상태를 보인 그래프이고, 도 8b는 도 8a의 4개의 광원칩 중 1개를 소등한 배광 상태를 보인 그래프이고, 도 9는 본 발명의 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프의 작동을 설명하기 위한 평면도이다.
도 8a를 참조할 때, 앞서 설명한 반사구조물(200) 및 광원유니트(300)에 의해서, 4개의 광원칩들이 모두 점등된 경우에는 모든 영역(S1, S2, S3, S4)에서 배광이 이루어짐을 알 수 있다.
도 8b를 참조하면, 4개의 광원칩들 중 3개를 점등시키고 나머지 1개, 즉 제 3 광원칩을 소등시킨 경우, 제 3 광원칩에 해당하는 제 3 영역(S3)만 매우 클리어 하게 소등이 이루어지고, 나머지 영역(S1, S2, S4)에는 배광이 이루어짐을 알 수 있다.
이처럼 본 실시예는 위와 같은 방식으로 4개의 광원칩들 전체 또는 일부를 선택적으로 점등 또는 소등시킴으로써, 각 영역(S1, S2, S3, S4)별로 배광을 제어할 수 있는 매트릭스 발광 기능을 완벽하게 구현할 수 있다.
또한, 본 실시예는 각 광원칩의 점등 또는 소등만으로 여러개의 광학계 모듈을 구성한 효과처럼 각각 개별 점등을 구현할 수 있다.
또한, 본 실시예는 미 도시되어 있지만, 각 광원칩에서 빛이 발광하는 부위, 즉 각 광원칩의 전방위치에 별도의 집광구조의 프라이머리 광학계(primary optics)(미 도시)이 더 개재될 수도 있다. 여기서, 프라이머리 광학계는 LED 불빛을 집광시키는 렌즈이거나, 혹은 전반사구조물 일 수 있다.
즉, 도 9를 참조하면, 차량(1)은 주행 도중 횡단보도가 있는 사거리에 정차할 수 있다. 이때, 차량(1)의 헤드램프본체의 메인 광학계에 의해서 로우 빔 헤드라이트, 하이 빔 헤드라이트, GFHB(Glare Free High Beam) 헤드라이트 중 어느 하나에 의해서, 차량(1)의 전방 지면 등에 조사되는 빛은 지면 위에 메인 조사 영역(Q1, Q2)을 만들 수 있다. 그러나, 상기 메인 조사 영역(Q1, Q2) 이외의 사이드 영역(예: 차량(1)에 근접한 횡단보도 영역)에는 차량(1)의 메인 광학계에 의한 메인 조사 영역(Q1, Q2)의 빛이 도달하지 못하는 사각 지대가 될 수 있다.
그러나, 본 실시예의 반사구조물 및 광원유니트에 의해서, 만들어진 매트릭스 스태틱 벤딩 라이트와 같은 불빛은 상기 사이드 영역 쪽으로 조사될 수 있다. 특히, 매트릭스 스태틱 벤딩 라이트와 같은 불빛은 기존과 달리 매트릭스 발광 기능을 구현함으로써, 상기 사이드 영역을 4개의 영역(S1, S2, S3, S4)으로 구분하여 선택적으로 점/소등할 수 있다. 이에 따라서, 4개의 영역(S1, S2, S3, S4) 전체 또는 4개의 영역(S1, S2, S3, S4) 중 어느 하나와 같은 특정 영역이 상기 매트릭스 발광 기능에 대응하게 부분적 또는 전체적으로 밝아지거나 어둡게 될 수 있다.
도 10은 본 발명의 응용예에 따른 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프의 전체 사시도이다.
도 1과 함께 도 10을 참조하면, 응용예에 따른 헤드램프본체(100)에 따르면, 반사구조물(200)의 제 1 반사면(230) 및 제 3 반사면(260)은 반사구조물(200)의 첫번째 레이어에 해당될 수 있고, 제 2 반사면(240) 및 제 4 반사면(280)은 첫번째 레이어에 비하여 다른 영역에 빛을 보낼 수 있는 반사구조물(200)의 두번째 레이어에 해당될 수 있다. 즉, 1개의 레이어당 2개의 반사면이 쌍을 이루어 존재할 수 있다.
물론, 본 실시예 또는 응용예에서 언급한 바와 같이, 반사구조물(200)이 2개의 레이어로 구성된 것을 설명하였지만, 반사구조물(200)의 레이어는 2개 이상으로도 구성될 수도 있다.
이때, 헤드램프본체(100)에는 반사구조물(200)의 제 1 반사면 내지 제 4 반사면(230, 240, 260, 280) 중 어느 하나로부터 반사된 빛이 상기 헤드램프본체(100)의 전방 방향으로 확산되는 것을 방지하기 위한 베젤(400)을 더 포함한다.
예컨대, 베젤(400)은 반사구조물(200)의 전방 위치에 배치된다. 이때, 베젤(400)은 아웃터 렌즈부(미 도시)의 안쪽 위치를 기준으로 헤드램프본체(100)의 하우징(110)의 테두리를 따라 연장되게 형성되어 있다. 이런 베젤(400)의 일측부는 헤드램프본체(100)의 하우징(110)의 테두리에 결합된다. 또한, 베젤(400)의 타측부는 자유단부로서 반사구조물(200)의 제 1 반사면 내지 제 4 반사면(230, 240, 260, 280) 중 어느 하나로부터 반사된 빛이 차량의 측면 방향 쪽으로만 조사되도록 가이드할 수 있다. 즉, 베젤(400)은 X,Y,Z축 방향을 따라 입체형으로 제작되어 있을 수 있다. 반사구조물(200)로부터 주사되는 빛 중에서 X축 방향으로 진행하는 빛을 가릴 수 있고, 외부의 빛이 X축 방향을 따라 반사구조물(200) 쪽으로 유입되는 것을 막을 수 있다. 또한, Z축 방향으로 배치된 반사면(예: 제 1 반사면(230) 또는 제 2 반사면(240) 등)에 반사된 빛도 베젤(400)에 막혀 배광에 영향을 주지 않을 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 헤드램프본체 200 : 반사구조물
210 : 고정판부 220 : 연장판부
230 : 제 1 반사면 240 : 제 2 반사면
250 : 제 1 단차면 260 : 제 3 반사면
270 : 제 2 단차면 280 : 제 4 반사면
290 : 제 3 단차면 300 : 광원유니트
310 : 커넥터 311, 312, 313, 314 : 광원칩
315 : 인쇄회로기판 400 : 베젤

Claims (7)

  1. 로우 빔 헤드라이트, 하이 빔 헤드라이트, GFHB(Glare Free High Beam) 헤드라이트 중 어느 하나에 대응되는 빛을 차량의 전방으로 조사하기 위한 메인 광학계를 구비하고 있고, 차량의 전방에 설치되는 헤드램프본체;
    상기 메인 광학계의 설치 기준 방향에 대하여 교차하는 방향을 기준으로 상기 헤드렘프본체의 하우징의 내부 일측면에 배치되고, 복수개의 반사면을 갖는 반사구조물; 및
    상기 반사구조물에 대하여 이격배치되며, 상기 반사구조물의 반사면을 각각 타겟팅하여 빛을 조사하는 복수개의 광원칩을 구비한 광원유니트;를 포함하는 것
    인 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사구조물은,
    상기 반사구조물의 일측 끝단에 형성되며 복수개의 볼트구멍 및 설치가이드구멍이 형성된 고정판부;
    상기 고정단부에서 직각으로 벤딩되어 있는 연장판부;
    상기 연장판부의 끝단 상부에서 상기 고정판부와 평행한 방향으로 돌출되고, 상기 광원유니트의 제 1 광원칩의 빛을 상기 차량의 측면 방향의 제 1 영역을 향하여 반사시키도록 곡면으로 이루어진 제 1 반사면;
    상기 제 1 반사면의 아래쪽에 인접하게 되어 웨이브 형상을 형성하도록, 상기 연장판부의 끝단 하부에서 상기 고정판부와 평행한 방향으로 돌출되고, 상기 광원유니트의 제 2 광원칩의 빛을 상기 차량의 측면 방향의 제 2 영역을 향하여 반사시키도록 곡면으로 이루어진 제 2 반사면;
    상기 제 1 반사면의 바깥쪽 끝단에서 상기 제 1 반사면의 배면방향으로 연장된 제 1 단차면;
    상기 제 1 단차면 끝단에서 상기 반사구조물의 일측 끝단을 향하여 연장되고, 상기 광원유니트의 제 3 광원칩의 빛을 상기 차량의 측면 방향의 제 3 영역을 향하여 반사시키도록 곡면으로 이루어진 제 3 반사면;
    상기 제 2 반사면의 바깥쪽 끝단에서 상기 제 2 반사면의 배면방향으로 연장된 제 2 단차면; 및
    상기 제 2 단차면 끝단에서 상기 반사구조물의 일측 끝단을 향하여 연장되고, 상기 광원유니트의 제 4 광원칩의 빛을 상기 차량의 측면 방향의 제 4 영역을 향하여 반사시키도록 곡면으로 이루어진 제 4 반사면;을 포함하는 것
    인 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 반사구조물에는,
    상기 제 3 반사면과 상기 제 4 반사면의 사이에 서로 엇갈린 형태의 계단 구조를 형성하도록 제 3 단차면이 더 형성되어 있는 것
    인 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 광원유니트는,
    상기 헤드램프본체에 전기적으로 연결되기 위한 커넥터; 및
    상기 커넥터가 설치되어 있고, 복수개의 기판 설치구멍을 구비한 인쇄회로기판;을 포함하고,
    상기 인쇄회로기판에는 각각의 상기 제 1 광원칩과 상기 제 2 광원칩과 상기 제 3 광원칩 및 상기 제 4 광원칩이 각각의 제 1 반사면과 상기 제 2 반사면과 상기 제 3 반사면 및 상기 제 4 반사면에 대하여 사선 방향으로 빛을 보낼 수 있도록, 인쇄회로기판의 상하좌우지점에 상호 이격되도록 설치되어 있는 것
    인 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 광원유니트는,
    상기 인쇄회로기판이 설치되는 브래킷 바닥부;
    상기 브래킷 바닥부의 정면에 안착된 상기 인쇄회로기판의 측면을 지지하도록, 상기 브래킷 바닥부의 정면에 일체형으로 형성된 가이드격벽;
    상기 브래킷 바닥부의 배면에 형성된 복수개의 방열핀;
    상기 브래킷 바닥부의 끝단부에서 일체형으로 절곡된 브래킷 지지부;
    상기 인쇄회로기판의 상기 커넥터가 대면하는 곳을 기준으로 상기 브래킷 지지부에 형성된 관통홀; 및
    상기 관통홀로부터 이격된 위치에서 상기 반사구조물의 고정판부 및 연장판부를 지지하도록, 상기 브래킷 지지부의 끝단에 형성된 안착홈부를 더 포함하는 것
    인 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 헤드램프본체는,
    상기 반사구조물의 제 1 반사면 내지 제 4 반사면 중 어느 하나로부터 반사된 빛이 상기 헤드램프본체의 전방 방향으로 확산되는 것을 방지하기 위해서, 상기 반사구조물의 전방 위치에 배치된 베젤을 더 포함하는 것
    인 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 광원유니트의 복수개의 광원칩은,
    상기 커넥터 및 상기 인쇄회로기판을 통해 전원을 공급받는 LED로 구성된 것
    인 매트릭스 SBL 광학계를 갖는 헤드램프.
KR1020160135832A 2016-10-19 2016-10-19 매트릭스 sbl 광학계를 갖는 헤드램프 KR102343401B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160135832A KR102343401B1 (ko) 2016-10-19 2016-10-19 매트릭스 sbl 광학계를 갖는 헤드램프
DE202017001946.9U DE202017001946U1 (de) 2016-10-19 2017-04-12 Scheinwerfer mit einem optischen System mit statischem Matrix-Abbiegelicht
US15/498,427 US10184634B2 (en) 2016-10-19 2017-04-26 Headlamp including matrix static bending lights optical system
CN201720659485.4U CN207378735U (zh) 2016-10-19 2017-06-07 包括矩阵静态弯曲灯光学系统的前照灯

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160135832A KR102343401B1 (ko) 2016-10-19 2016-10-19 매트릭스 sbl 광학계를 갖는 헤드램프

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180043038A true KR20180043038A (ko) 2018-04-27
KR102343401B1 KR102343401B1 (ko) 2021-12-27

Family

ID=58773928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160135832A KR102343401B1 (ko) 2016-10-19 2016-10-19 매트릭스 sbl 광학계를 갖는 헤드램프

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10184634B2 (ko)
KR (1) KR102343401B1 (ko)
CN (1) CN207378735U (ko)
DE (1) DE202017001946U1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10907793B1 (en) 2019-12-13 2021-02-02 Hyundai Motor Company Vehicle lamp with rotating light source where the light sources are rotated based on sensed image
KR20210015407A (ko) 2019-08-02 2021-02-10 현대자동차주식회사 회전 광원이 있는 자동차 램프

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP1598681S (ko) * 2017-06-09 2018-03-05
FR3069045B1 (fr) * 2017-07-13 2019-10-04 Valeo Vision Dispositif d'eclairage projetant deux matrices de pixels lumineux decalees verticalement
US11287100B2 (en) 2020-08-28 2022-03-29 Valeo Vision Sas Light system including a static bending light
FR3141651A1 (fr) * 2022-11-03 2024-05-10 Psa Automobiles Sa Projecteur pour véhicule automobile dont le boitier supporte un module d’éclairage latéral

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014010975A (ja) * 2012-06-28 2014-01-20 Ichikoh Ind Ltd 車両用灯具
US20150336501A1 (en) 2014-05-20 2015-11-26 Ford Global Technologies, Llc Headlight Assembly with Static Bending Lights

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3986779B2 (ja) * 2001-08-15 2007-10-03 株式会社小糸製作所 車両用灯具
JP3953764B2 (ja) * 2001-09-20 2007-08-08 株式会社小糸製作所 車両用灯具
AT513910B1 (de) * 2013-02-07 2014-12-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Leuchteinheit sowie Leuchteinheit
WO2015146964A1 (ja) 2014-03-27 2015-10-01 日本製紙株式会社 ロゼッタ型軽質炭酸カルシウムを内填した紙

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014010975A (ja) * 2012-06-28 2014-01-20 Ichikoh Ind Ltd 車両用灯具
US20150336501A1 (en) 2014-05-20 2015-11-26 Ford Global Technologies, Llc Headlight Assembly with Static Bending Lights

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210015407A (ko) 2019-08-02 2021-02-10 현대자동차주식회사 회전 광원이 있는 자동차 램프
US11142120B2 (en) 2019-08-02 2021-10-12 Hyundai Motor Company Vehicle lamp with rotating light source
US10907793B1 (en) 2019-12-13 2021-02-02 Hyundai Motor Company Vehicle lamp with rotating light source where the light sources are rotated based on sensed image
KR20210075738A (ko) 2019-12-13 2021-06-23 현대자동차주식회사 회전 광원이 있는 자동차 램프

Also Published As

Publication number Publication date
US10184634B2 (en) 2019-01-22
US20180106453A1 (en) 2018-04-19
DE202017001946U1 (de) 2017-05-08
CN207378735U (zh) 2018-05-18
KR102343401B1 (ko) 2021-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102343401B1 (ko) 매트릭스 sbl 광학계를 갖는 헤드램프
EP2157363B1 (en) Optical element for vehicle lamp
US9447941B2 (en) Lamp for vehicle
KR101975459B1 (ko) 차량용 램프
KR101410878B1 (ko) 자동차용 전조등
US10612743B2 (en) Vehicle lamp
WO2021117677A1 (ja) 車両用ランプ
JP6814578B2 (ja) 車両用前照灯
KR101381862B1 (ko) 차량용 램프 어셈블리
KR20130000203A (ko) 차량용 램프
KR101307976B1 (ko) 다중 ｌｅｄ 모듈 및 이를 포함하는 차량용 ｌｅｄ 헤드램프
KR101959805B1 (ko) 차량용 램프
KR20180076708A (ko) 차량용 램프
KR101486817B1 (ko) 차량용 헤드 램프
KR20180001846U (ko) 차량용 램프
KR20180073069A (ko) 차량용 램프
JP2021026959A (ja) 車両用灯具
KR20150072082A (ko) 차량용 램프
KR101987295B1 (ko) 차량용 램프
KR20180110988A (ko) 차량용 헤드 램프
KR101807120B1 (ko) 차량용 헤드 램프
KR20160125693A (ko) 차량용 램프
KR200405961Y1 (ko) 도로 표지병.
KR20160148354A (ko) 차량용 램프
US11885473B2 (en) Vehicle lamp having a light source unit with chip laterally spaced from optical axis of optical unit and a reflector central axis tilted with respect to the optical axis

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant