KR20190063984A - 차량용 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 마이크로 미러를 통해 입사광을 반사시키고, 형성되는 빔 패턴의 중심부 광도를 최대화 하는 차량용 램프에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는, 적어도 하나의 광 입사 모듈; 상기 광 입사 모듈로부터 입사되는 광을 반사시키되, 각각으로부터 형성되는 빔 패턴이 온 또는 오프 상태로 제어되도록 개별적으로 틸팅될 수 있는 복수의 마이크로 미러를 포함하는 광 전환 유닛; 및 상기 마이크로 미러가 온 상태일 때 반사된 광을 차량 외부로 출사시키는 광 출사 모듈을 포함하되, 상기 적어도 하나의 광 입사 모듈의 중심축은 상기 마이크로 미러의 틸팅축과 공유하는 가상의 평면상에 배치됨으로써 형성되는 빔 패턴의 광도를 증대시킬 수 있다.

Description

차량용 램프 {Lamp for vehicle}

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 마이크로 미러를 통해 입사광을 반사시키고, 형성되는 빔 패턴의 중심부 광도를 최대화 하는 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 램프를 구비한다.

예를 들어, 헤드 램프 및 포그 램프 등은 조명을 목적으로 하며, 턴 시그널 램프, 테일 램프, 브레이크 램프, 사이드 마커(Side Marker) 등은 신호를 목적으로 한 것이다.

이 중에서 헤드 램프는 차량이 야간에 주행하거나 터널 등과 같이 어두운 장소를 주행하는 경우에, 차량의 전방으로 광을 조사하여 운전자의 전방 시야가 확보되도록 함으로써, 안전 운행을 하는데 있어서 매우 중요한 역할을 하고 있다.

헤드 램프는 차량의 주행 환경에 따라 로우빔 패턴이나 하이빔 패턴 등과 같이 다양한 빔 패턴을 형성하게 되는데, 로우빔 패턴은 전방 차량의 운전자에게 눈부심이 발생되는 것이 방지되도록 소정의 컷 오프 라인을 가지게 된다.

이때, 헤드 램프는 로우빔 패턴의 컷 오프 라인이 형성되도록 차량 전방으로 조사되는 광의 일부를 차단하는 쉴드를 비롯하여 빔 패턴의 전환을 위하여 쉴드를 구동시키기 위한 액추에이터 등과 같은 다양한 구성 요소를 포함할 수 있다.

최근에는 빔 패턴의 형성이나 빔 패턴의 전환을 위해 사용되는 쉴드나 액추에이터 등으로 인하여 구성이 복잡해지고 중량이 증가하는 것이 해소되도록 복수의 마이크로 미러(Digital Micro-mirror Device, DMD)를 통해 입사광을 반사시켜 다양한 빔 패턴을 형성하는 차량용 램프용 광학계가 구성되기도 한다.

이와 같이 복수의 마이크로 미러를 포함하는 광학계는 종래 프로젝터 용도로 널리 사용되었던 것으로, 각각의 마이크로 미러에 의해 형성되는 빔 패턴이 개별적으로 온(ON) 또는 오프(OFF) 상태가 되도록 정해진 틸팅 각도가 제어될 수 있고, 전체적으로 밝기가 균일한 빔 패턴이 형성된다.

전체적으로 균일한 밝기가 형성되는 빔 패턴은 신호를 목적으로 하는 램프에는 유효하게 적용될 수 있으나, 헤드 램프 등 조명을 목적으로 하는 램프의 경우에는 중심이 밝고 외곽이 어두운 빔 패턴이 형성되어야 운전자의 원거리 시인성을 향상시킬 수 있다.

상기와 같은 이유로 국가별 법규 기준 또는 제조사별 규격에 따라 차이가 있을 수 있으나, 평균적으로 헤드 램프의 경우 전방 25m의 거리에서 100lx 정도의 밝기를 만족할 것이 요구된다.

마이크로 미러를 포함하는 헤드 램프의 경우 단일 입사부 모듈로는 앞서 제시한 기준을 만족시키기 어려우며, 그 이유는 마이크로 미러를 이용하여 광학계를 구성할 경우 고 해상도의 패턴을 제어하기 위해 종래의 자동차 헤드 램프대비 입사부 및 출사부 각각에 다수의 렌즈 매수가 필요하기 때문이다.

따라서 각각의 마이크로 미러에 의해 형성되는 빔 패턴이 개별적으로 온/오프 제어될 수 있는 차량용 램프에 있어서, 전체적으로 형성되는 빔 패턴의 중심부 광도를 최대화할 수 있는 방안이 요구된다.

등록특허공보 제10-1220063호 (2013.01.08. 공고)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 마이크로 미러를 통해 입사광을 반사시켜 빔 패턴을 형성할 때, 중심부의 광도를 최대화 하여 운전자의 원거리 시인성을 향상시킬 수 있는 차량용 램프를 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 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는, 적어도 하나의 광 입사 모듈; 상기 광 입사 모듈로부터 입사되는 광을 반사시키되, 각각으로부터 형성되는 빔 패턴이 온 또는 오프 상태로 제어되도록 개별적으로 틸팅될 수 있는 복수의 마이크로 미러를 포함하는 광 전환 유닛; 및 상기 마이크로 미러가 온 상태일 때 반사된 광을 차량 외부로 출사시키는 광 출사 모듈을 포함하되, 상기 적어도 하나의 광 입사 모듈의 중심축은 상기 마이크로 미러의 틸팅축과 공유하는 가상의 평면상에 배치됨으로써 형성되는 빔 패턴의 광도를 증대시킬 수 있다.

여기서, 상기 광 입사 모듈이 복수일 경우, 각 모듈의 중심축은 상기 광 전환 유닛을 향해 균등한 각도로 배열될 수 있다.

또한, 상기 광 입사 모듈은, 상기 마이크로 미러의 틸팅 각도에 따라 반사될 수 있는 범위 내에서 입사각을 가질 수 있다.

여기서, 상기 광 입사 모듈은, 상기 마이크로 미러가 온 상태일 때 광의 반사각과 상기 마이크로 미러가 오프 상태일 때 광의 반사각이 서로 간섭되지 않는 입사각을 가질 수 있다.

한편, 상기 마이크로 미러가 오프 상태일 때 반사되는 광을 흡수하는 광 흡수부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 광 흡수부는 상기 마이크로 미러가 온 상태일 때 반사되는 광과 간섭되지 않을 수 있다.

한편, 상기 빔 패턴은, 그 외곽부로부터 중심부로 근접할수록 광도가 높아질 수 있다.

또한, 상기 빔 패턴의 최대 광도는, 상기 적어도 하나의 광 입사 모듈로부터 입사하는 광의 초기 광도 총계 이하로 형성될 수 있다.

또한, 상기 빔 패턴은, 상기 복수의 마이크로 미러 각각에 의해 형성되는 복수의 픽셀 빔의 조합으로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 픽셀 빔은, 상기 마이크로 미러가 틸팅됨으로써 상기 온 또는 오프 상태가 선택적으로 결정될 수 있다.

또한, 상기 광 출사 모듈은, 상기 복수의 마이크로 미러가 온 상태일 때 광의 반사각에 대응하여 적어도 그 이상의 초점각을 가질 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 차량용 램프에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

복수의 마이크로 미러를 통해 입사광을 반사시켜 빔 패턴을 형성하는 차량용 램프에 있어서, 광 입사 모듈이 복수일 경우, 각 모듈의 중심축이 마이크로 미러의 틸팅축과 공유하는 가상의 평면상에 배치됨으로써, 형성되는 빔 패턴의 중심부 광도를 최대화 하여 운전자의 원거리 시인성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광 전환 유닛이 도시된 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광 전환 유닛 일부의 구조 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 온 상태의 마이크로 미러가 도시된 개략도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 오프 상태의 마이크로 미러가 도시된 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량요 램프의 광 입사 모듈이 단일하게 구성되었을 경우 형성되는 빔 패턴을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 입사 모듈의 입사각을 비교 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 광 입사 모듈이 복수일 경우, 그 바람직한 배치 방법을 비교 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 광 입사 모듈이 복수일 경우, 그 바람직한 배치 방법에 따라 형성된 빔 패턴을 해석한 결과를 비교 도시한 도면이다.
도 10은 광 입사 모듈이 복수일 경우, 본 발명의 실시예에 따른 바람직한 배치 방법에 따르지 않았을 때 광 손실 정도를 보다 상세하게 도시한 도면이다.
도 11은 광 입사 모듈이 복수일 경우, 본 발명의 실시예에 따른 바람직한 배치 방법에 따라 형성된 빔 패턴을 도 10의 경우와 비교 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 복수개의 광 입사 모듈의 배열축이 마이크로 미러의 틸팅축과 평행할 경우와 그렇지 않을 경우 형성되는 빔 패턴의 최대 광도 해석결과를 도시한 도면이다.
도 13은 도 1의 광 흡수부를 확대 도시하여 광 전환 유닛의 마이크로 미러가 오프 상태일 때 반사광이 흡수되는 모습을 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.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

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 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

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. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 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 실시예들에 의하여 차량용 램프를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)의 전체 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 광 전환 유닛(100), 광 입사 모듈(200), 광 출사 모듈(300), 및 광 흡수부(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 광 전환 유닛(100)은 복수의 마이크로 미러(110)를 포함할 수 있으며, 광 전환 유닛(100)에 빛을 입사시키는 광 입사 모듈(200)과, 광 전환 유닛(100)으로부터 반사된 광을 차량 외부로 출사시키는 광 출사 모듈(300)을 통해 빔 패턴이 형성될 수 있다.

광 입사 모듈(200)은 복수개로 형성될 수 있으며, 각 모듈은 입사광을 발생시키는 광원을 포함한다. 광 입사 모듈(200)과 광 출사 모듈(300)은 각각 다수의 렌즈를 포함할 수 있는데, 마이크로 미러(110)를 이용하여 광학계를 구성할 경우, 고 해상도의 패턴을 제어하기 위하여 종래의 자동차 헤드 램프대비 다수의 렌즈 매수를 필요로 하기 때문이다.

본 발명의 실시예에서 차량용 램프(1)는 차량의 전방 양측에 각각 설치되어 차량의 주행 방향으로 광을 조사함으로써, 차량 전방에 대한 시야가 확보되도록 하는 헤드 램프의 용도로 사용되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 차량용 램프(1)는 헤드 램프뿐만 아니라, 주간 주행 램프, 포그 램프, 포지션 램프, 턴 시그널 램프, 테일 램프, 브레이크 램프, 백업 램프 등과 같이 차량에 설치되는 각종 램프의 용도로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 차량용 램프(1)는 헤드 램프의 용도로 사용되어 차량의 주행 환경에 따라 로우 빔 패턴이나 하이 빔 패턴 등과 같이 다양한 빔 패턴을 형성하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 본 발명의 차량용 램프(1)는 둘 이상의 용도로 함께 사용될 수도 있으며, 이 경우 용도에 따라 광량이나 색상 등이 달라질 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광 전환 유닛(100)이 도시된 개략도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광 전환 유닛(100)은 복수의 마이크로 미러(110)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴에 따라 광 입사 모듈(200)로부터 입사되는 광이 복수의 마이크로 미러(110) 중 적어도 하나에 의해 전방에 위치하는 광 출사 모듈(300)로 반사될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 광이 전방으로 반사된다는 것은 본 발명의 차량용 램프(1)로부터 챠량 외부로 광이 조사되는 방향으로 광이 반사된다는 것을 의미하는 것으로서, 본 발명의 차량용 램프(1)가 설치되는 위치나 방향에 따라 전방이 의미하는 방향은 달라질 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 차량용 램프(1)가 헤드 램프의 용도로 사용되며, 선행 차량이나 대향 차량 등과 같은 전방 차량의 운전자에게 눈부심이 발생되는 것이 방지되도록 소정의 컷 오프 라인을 가지는 로우 빔 패턴을 형성하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 마이크로 미러(110) 중 제1 영역(A1)에 포함되는 마이크로 미러(110)는 광 입사 모듈(200)로부터 입사되는 광을 광 출사 모듈(300)로 출사되도록 반사시켜 차량 전방으로 조사되도록 하고, 제2 영역(A2)에 포함되는 마이크로 미러(110)는 광 출사 모듈(300)로 출사되지 않도록 할 수 있는 것이다.

이때, 로우 빔 패턴을 형성하는 제1 영역(A1)이 상측에 위치하는 것은 광 출사 모듈(300)의 렌즈로서 프로젝션 렌즈가 사용되는 경우 렌즈를 통과하여 광이 조사되는 영역은 역상으로 나타나기 때문이다.

또한, 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴에 따라 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)의 크기는 달라질 수 있으며, 경우에 따라 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2) 중 어느 하나가 생략될 수도 있다.

도 3의 광 전환 유닛(100) 일부를 도시한 구조 사시도를 참조하면, 복수의 마이크로 미러(110) 각각은 구동부(120)에 의해 소정 각도로 틸팅될 수 있으며, 정해진 틸팅 각도로 회전됨에 따라 온(ON) 상태 및 오프(OFF) 상태 중 어느 하나의 상태를 가질 수 있다.

이때, 온 상태는 반사된 광이 광 출사 모듈(300)의 렌즈로 입사되도록 하는 상태이고, 오프 상태는 반사된 광이 광 출사 모듈(300)의 렌즈로 입사되지 않도록 하는 상태로 이해될 수 있으며, 본 발명의 차량용 램프(1)가 헤드 램프의 용도로 사용되는 경우 온 상태는 반사된 광이 차량 전방으로 진행하도록 하는 상태이고, 오프 상태는 반사된 광이 차량 전방으로 진행하지 않도록 하는 상태로 이해될 수 있다.

즉, 광 전환 유닛(100)은 복수의 마이크로 미러(110)의 집합으로 구성되고, 광 전환 유닛(100)으로부터 형성되는 빔 패턴은 복수의 마이크로 미러(110) 각각에 의해 형성되는 복수의 픽셀 빔의 조합으로 이루어 진다. 따라서 각각의 픽셀 빔은, 각각의 마이크로 미러(110)에 대응되고, 마이크로 미러(110)가 틸팅됨으로써 대응되는 개별적인 픽셀 빔의 온 또는 오프 상태가 선택적으로 결정될 수 있는 것이다.

예를 들어, 복수의 마이크로 미러(110) 각각은 도 4와 같이 구동부(120)에 의해 마이크로 미러(110)의 틸팅축(130)을 중심으로 x축에 대해 일방향으로 θ°만큼 회동되어 위치하는 경우 반사된 광이 광 출사 모듈(300)의 렌즈로 입사되는 유효 광이 되어 온 상태가 되며, 이와 반대로 도 5와 같이 복수의 마이크로 미러(110) 각각이 틸팅축(130)을 중심으로 x축에 대해 타방향으로 θ°만큼 회동되어 위치하는 경우 반사된 광이 광 출사 모듈(300)의 렌즈로 입사되지 않는 무효 광이 되어 오프 상태가 되는 것이다.이때, 광 전환 유닛(100)의 복수의 마이크로 미러(110)가 온 상태를 지속적으로 유지하는 경우 일정한 밝기의 광이 발생될 수 있으며, 단일한 광 입사 모듈(200)로 구성될 경우, 도 6과 같이 전체적으로 밝기가 균일한 빔 패턴이 형성된다.

상술한 바와 같이 광 입사 모듈(200)과 광 출사 모듈(300)이 각각 다수의 렌즈 매수를 포함하는 이유로 광원 대비 효율이 낮은 광도의 빔 패턴이 형성되며, 광 전환 유닛(100)으로 입사 또는 반사되는 과정에서 일부 광이 손실되면서 최종적으로 형성되는 빔 패턴의 최대 광도는 구성되는 광 입사 모듈(100) 각각으로부터 입사하는 광의 초기 광도 총계보다 이하로 형성될 수 밖에 없다.

헤드 램프와 같이 조명을 목적으로 하는 램프의 경우, 운전자의 원거리 시인성을 향상시키기 위해서 형성되는 빔 패턴의 최대 광도를 증대시킬 필요가 있다.

구체적으로, 형성되는 빔 패턴의 외곽부로부터 H-V 라인의 교차부인 중심부로 근접할수록 광도가 높아지는 빔 패턴이 형성되어야 운전자의 원거리 시인성을 향상시킬 수 있으며 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 이를 보완하기 위해 복수의 광 입사 모듈(200)을 포함할 수 있다.

이때 광 입사 모듈(200)의 입사각과 배치는, 광 가변 유닛의 마이크로 미러(110)가 개별적으로 온 모드 또는 오프 모드로 제어되기 위해서 틸팅되는 정해진 소정 각도에 따라 그 범위가 제한된다.

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광 입사 모듈(200)의 입사각을 비교 도시한 도면이다. 도 7의 (b)를 참조하면, 광 입사 모듈(200)의 입사광이 마이크로 미러(110)의 틸팅 각도에 따라 반사될 수 있는 범위를 초과하여 입사될 경우, 온 모드에서 광 출사 모듈(300)이 수광할 수 없는 범위의 반사광이 형성되어 손실되거나, 오프 상태에서 광 출사 모듈(300)로 수광 되는 반사광이 형성됨으로써 완전한 오프 상태로 제어 할 수 없는 문제점이 발생한다.

반면, 도 7의 (a)를 참조하면, 광 입사 모듈(200)의 입사광은 마이크로 미러(110)의 틸팅 각도에 따라 반사될 수 있는 범위 내로 입사되고, 이에 간섭되지 않게 온/오프 상태의 반사광이 형성됨으로써 손실되는 광이 발생하지 않고 완전한 온/오프 상태를 제어할 수 있다.

따라서 광 입사 모듈(200)은 마이크로 미러(110)의 틸팅 각도에 따라 반사될 수 있는 범위 내에서, 마이크로 미러(110)가 온 상태일 때 반사되는 광의 반사각과 마이크로 미러(110)가 오프 상태일 때 반사되는 광의 반사각이 서로 간섭되지 않는 입사각을 가지도록 형성되어야 한다.

한편, 형성되는 빔 패턴의 광도를 증대시키기 위해 광 출사 모듈(300)은 마이크로 미러(110)가 온 상태일 때 반사되는 광을 수광할 수 있게 배치되어야 하며, 이를 위해 복수의 마이크로 미러(110)가 온 상태일 때 반사되는 광을 수광할 수 있는 유효 범위에 대응되는 초점각을 가져야 한다. 따라서, 광 출사 모듈(300)은 복수의 마이크로 미러(110)가 온 상태일 때 반사되는 광의 반사각에 대응하여, 적어도 그 이상의 초점각을 가지도록 구성될 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)의 광 입사 모듈(200)을 상술한 유효한 입사각 범위 내에서 여러 개 배치할 경우, 형성되는 빔 패턴의 광도를 최대화할 수 있는 광 입사 모듈(200)의 배치 방법에 대해 설명한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)의 광 입사 모듈(200)이 복수일 경우, 그 바람직한 배치 방법을 비교 도시한 도면이다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)의 광 입사 모듈(200)이 복수일 경우, 그 바람직한 배치 방법에 따라 형성된 빔 패턴을 해석한 결과를 비교 도시한 도면이다.

도 8의 (a)를 참조하면, 복수개의 광 입사 모듈(200)을 상술한 제한된 입사각의 범위 내에 위치하도록 배치하더라도, 정해진 입사각의 범위 내에서 나누어 배치하여야 하므로, 각 광 입사 모듈(200)의 크기가 작아지게 된다. 그 결과, 도 9의 (a)와 같이 분산된 빔 패턴이 형성되고, 최대 광도를 효율적으로 증대시키는 방안이 될 수 없다.

반면, 도 8의 (b)를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 차량용 램프(1)가 복수개의 광 입사 모듈(200)을 포함하고, 각 모듈(200)의 중심축(C1, C2)이 광 전환 유닛(100)을 향해 균등한 각도로 마이크로 미러(110)의 틸팅축(130)과 공유하는 가상의 평면상에 배치되는 경우, 동일한 조건에서 같은 개수의 광 입사 모듈(200)로 구성된 도 8의 (a) 경우와 대비하였을 때 전체적으로 형성되는 빔 패턴의 중심부 광도가 최대화될 수 있다.

구체적으로, 도 9의 (b)를 참조하면, 단일한 광 입사 모듈(200)로부터 광 전환 유닛(100)을 통해 반사되어 형성된 빔 패턴은 19,300cd 의 최대 광도를 가지고, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 두 세트의 광 입사 모듈(200)을 배치하였을 경우 형성된 빔 패턴은 36,500cd 의 최대 광도를 가진다. 결과적으로, 단일한 광 입사 모듈(200)을 포함하였을 때 비해 약 1.9배의 최대 광도 증대 효과가 있다.

도 10은 광 입사 모듈(200)이 복수일 경우, 본 발명의 실시예에 따른 바람직한 배치 방법에 따르지 않았을 때 광 손실 정도를 보다 상세하게 도시한 도면이다. 도 11은 광 입사 모듈(200)이 복수일 경우, 본 발명의 실시예에 따른 바람직한 배치 방법에 따라 형성된 빔 패턴을 도 10의 경우와 비교 도시한 도면이다.

도 10의 (a)를 참조하면, 세 세트의 광 입사 모듈(200)을 마이크로 미러(110)와 직교되는 가상의 평면상에 나란히 배치하였을 때, 광 입사 모듈(200)이 상술한 틸팅 각도에 따라 제한되는 입사각 내부에 배치되지 않는 경우, 제한된 입사각을 초과하여 배치된 부분에서 일부 광손실이 발생하게 된다. 그 결과 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이, 전체적으로 균일한 빔 패턴이 형성되고 최대 광도는 11,290cd으로 측정되었다.

반면 도 11의 (a)를 참조하면, 동일한 조건을 가지는 세 세트의 광 입사 모듈(200)의 중심축(C1, C2, C3)을 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 마이크로 미러(110)의 틸팅축(130)과 공유하는 가상의 평면상에 나란히 배치하였다. 이와 같이 배치함에 따라, 세 세트의 광 입사 모듈(200) 모두가 마이크로 미러(110)의 틸팅 각도에 따라 반사될 수 있는 입사각의 범위를 만족할 수 있고, 반사되지 못하고 손실될 수 있는 광 발생을 최소화할 수 있다. 그에 따라 형성되는 빔 패턴을 도시한 도 11의 (b)를 참조하면, 그 외곽부로부터 중심부로 근접할수록 광도가 높게 형성되는 빔 패턴의 최대 광도가 27,310cd로 측정되었다.

상기 분석결과를 대비하였을 때, 동일한 개수의 광 입사 모듈(200)을 포함하더라도, 마이크로 미러(110)의 틸팅 각도에 따라 제한되는 입사각 범위 내에서 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 광 입사 모듈(200)을 배치함으로써, 형성되는 빔 패턴의 최대 광도를 약 2.4배 이상의 증대시킬 수 있는 효과가 있었다.

즉 복수개의 광 입사 모듈(200)을 포함할 경우, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)의 광 입사 모듈(200)은 각 모듈의 중심축(C1, C2, C3)이 마이크로 미러(110)의 틸팅축(130)과 공유하는 가상의 평면 상에 배치되었을 때, 형성되는 빔 패턴의 최대 광도를 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 복수개의 광 입사 모듈(200)의 배열축(Y1, Y2)이 마이크로 미러(110)의 틸팅축(130)과 평행할 경우와 그렇지 않을 경우 형성되는 빔 패턴의 최대 광도 해석결과를 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 세 세트의 광 입사 모듈(200)을 포함하고 각 모듈의 중심축(C1, C2, C3)이 마이크로 미러(110)의 틸팅축(130)과 공유하는 가상의 평면상에 배치되더라도, 광 입사 모듈(200)의 배열축(Y1, Y2)이 마이크로 미러(110)의 틸팅축(130)과 평행할 경우와 그렇지 않을 경우 형성되는 빔 패턴의 최대 광도는 차이가 있었다.

도 11의 (a)에 따라 세개의 광 입사 모듈(200)의 배열축(Y1)이 마이크로 미러(110)의 틸팅축(130)과 평행하게 배열될 경우와, 도 11의 (b)에 따라 세개의 광 입사 모듈(200)의 배열축(Y2)이 마이크로 미러(110)의 틸팅축(130)과 평행하지 않게 약 5도 기울어지게 배치되었을 경우, 형성되는 빔 패턴을 해석한 결과 평행하게 배열된 (a)에 비해 틸팅축(130)에 대해 약 5도 기울어지게 배치된 (b)에서 최대 광도가 저하되었고, 광 효율이 약 21.4% 감소되었다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 복수개의 광 입사 모듈(200)의 배열축이 마이크로 미러(110)의 틸팅축(130)과 평행하게 배열되기 위해서, 각 모듈의 중심축(C1, C2, C3)이 마이크로 미러의 틸팅축과 공유하는 가상의 평면상에 배치됨으로써, 형성되는 빔 패턴의 최대 광도를 증대시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 광 흡수부(400)를 더 포함할 수 있다. 도 13은 도 1의 광 흡수부(400)를 확대 도시하여 광 전환 유닛(100)의 마이크로 미러(110)가 오프 상태일 때 반사광이 흡수되는 모습을 도시한 도면이다.

광 흡수부(400)는 마이크로 미러(110)가 오프 상태일 때 광 입사 모듈(200)로부터 반사되는 광을 흡수하는 기능을 한다. 마이크로 미러(110)가 오프 상태일 때 반사되는 광은 광 출사 모듈(300)로 직접적으로 진행하지 않더라도, 차량용 램프(1) 주변 구성으로부터 반사광이 재반사되어 광 출사 모듈(300)로 진행할 수도 있으며 이 경우 완전한 오프 모드를 구현할 수 없는 문제가 발생할 수 있다.

따라서 광 흡수부(400)는 마이크로 미러(110)가 오프 상태일 때 광 입사 모듈(200)로부터 반사되는 광을 모두 흡수할 수 있는 위치에 배치되어 완전한 오프 상태를 제어할 수 있는 기능을 한다.

또한, 광 흡수부(400)는 마이크로 미터가 온 상태일 때 반사되는 광이 흡수되어 광 손실이 발생되지 않도록 마이크로 미러(110)가 온 상태일 때 반사되는 광과 간섭되지 않는 위치와 형상을 가짐으로써, 완전한 온 상태를 제어할 수 있다.

도 13을 참조하면, 광 흡수부(400)는 마이크로 미러(110)가 오프 상태일 때 반사되는 광과 수직하게 만나도록 오목한 면을 포함할 수 있다. 광 흡수부(400)가 오목한 면을 포함함으로써 마이크로 미러(110)가 오프 상태일 때 반사되는 광이 광 흡수부(400)에 완전히 흡수되지 않고 일부 재 반사되더라도 광 출사 모듈(300)로 진행될 염려가 없고, 완전한 오프 상태를 구현할 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 램프
100: 광 전환 유닛
110: 마이크로 미러
120: 구동부
130: 틸팅축
200: 광 입사 모듈
300: 광 출사 모듈
400: 광 흡수부
C1, C2, C3: 중심축
Y1, Y2: 배열축

Claims (11)

1. 적어도 하나의 광 입사 모듈;
   상기 광 입사 모듈로부터 입사되는 광을 반사시키되, 각각으로부터 형성되는 빔 패턴이 온 또는 오프 상태로 제어되도록 개별적으로 틸팅될 수 있는 복수의 마이크로 미러를 포함하는 광 전환 유닛; 및
   상기 마이크로 미러가 온 상태일 때 반사된 광을 차량 외부로 출사시키는 광 출사 모듈을 포함하되,
   상기 적어도 하나의 광 입사 모듈의 중심축은 상기 마이크로 미러의 틸팅축과 공유하는 가상의 평면상에 배치됨으로써 형성되는 빔 패턴의 광도를 증대시키는 차량용 램프.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 광 입사 모듈이 복수일 경우, 각 모듈의 중심축은 상기 광 전환 유닛을 향해 균등한 각도로 배열되는 차량용 램프.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 광 입사 모듈은, 상기 마이크로 미러의 틸팅 각도에 따라 반사될 수 있는 범위 내에서 입사각을 가지는 차량용 램프.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 광 입사 모듈은, 상기 마이크로 미러가 온 상태일 때 광의 반사각과 상기 마이크로 미러가 오프 상태일 때 광의 반사각이 서로 간섭되지 않는 입사각을 가지는 차량용 램프.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 마이크로 미러가 오프 상태일 때 반사되는 광을 흡수하는 광 흡수부를 더 포함하는 차량용 램프.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 광 흡수부는 상기 마이크로 미러가 온 상태일 때 반사되는 광과 간섭되지 않는 차량용 램프.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 빔 패턴은, 그 외곽부로부터 중심부로 근접할수록 광도가 높아지는 차량용 램프.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 빔 패턴의 최대 광도는, 상기 적어도 하나의 광 입사 모듈로부터 입사하는 광의 초기 광도 총계 이하로 형성되는 차량용 램프.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 빔 패턴은, 상기 복수의 마이크로 미러 각각에 의해 형성되는 복수의 픽셀 빔의 조합으로 이루어지는 차량용 램프.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 픽셀 빔은, 상기 마이크로 미러가 틸팅됨으로써 상기 온 또는 오프 상태가 선택적으로 결정되는 차량용 램프.
11. 제 1항에 있어서,
    상기 광 출사 모듈은, 상기 복수의 마이크로 미러가 온 상태일 때 광의 반사각에 대응하여 적어도 그 이상의 초점각을 가지는 차량용 램프.

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