KR20190064090A - 차량용 램프 - Google Patents

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강다일
한효진
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에스엘 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는 광을 조사하는 적어도 하나의 광원, 상기 광원의 전방에 배치되며 상기 광원으로부터의 광이 입사되는 제1입사면, 상기 제1 입사면으로부터 입사된 광이 출사되는 제1 출사면을 포함하는 제1 광학 요소, 상기 제1 광학 요소의 전방에 배치되며 상기 제1 광학 요소로부터 출사된 광이 입사되는 제2 입사면 및 상기 제2 입사면으로 입사된 광이 출사되는 제2 출사면을 포함하는 제2 광학 요소 및 상기 제1 광학 요소와 제2 광학 요소 사이에 배치되는 광 투과부를 포함하되, 상기 제1 광학 요소 및 제2 광학 요소는 제1 굴절률을 가지도록 형성되며, 상기 광 투과부는 제1 굴절률과는 다른 제2 굴절률을 가지도록 형성될 수 있다.

Description

차량용 램프{Lamp for vehicle}
본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차별화된 램프의 이미지와 빔 패턴을 동시에 형성할 수 있는 차량용 램프 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 종류의 램프를 구비하고 있다.
예를 들어, 주로 조명 기능을 목적으로 하는 헤드 램프(Head lamp) 및 포그 램프(Fog lamp)와, 신호 기능을 목적으로 하는 턴 시그널 램프(Turn signal lamp), 테일 램프(Tail lamp), 브레이크 램프(Brake lamp), 사이드 마커(Side Marker) 등을 구비하고 있으며, 이러한 차량용 램프는 각 기능을 충분히 발휘하도록 그 설치 기준과 규격에 대해서 법규로 규정되어 있다.
헤드 램프는, 반대 방향으로 주행하는 대향 차량의 운전자 또는 선행 차량 운전자에게 눈부심 유발을 예방하도록 평상 시에는 주로 로우 빔 패턴을 유지하고, 고속 주행 시 또는 주변 밝기가 어두운 곳을 운행하는 경우에는 필요에 따라 하이 빔 패턴을 형성하여 안전운전을 도모하도록 하고 있다.
차량용 램프 중 야간 주행 시 운전자의 전방 시야가 확보되도록 로우 빔 패턴이나 하이 빔 패턴을 형성하는 헤드 램프는 안전 운행을 하는데 있어 매우 중요한 역할을 하고 있다.
또한, 테일 램프는 차량의 후미에 장착되는 리어 램프로서, 테일-브레이크 램프(Tail-Brake lamp)와 턴 시그널 램프(Turn signal lamp) 및 백업 램프(Back up lamp) 등을 포함할 수 있다.
이 중에서, 테일-브레이크 램프는 야간 주행 시 후방 차량에서 자기 차량의 위치를 알리는 기능을 하는 후미등(Tail light)과, 후방 차량에게 자기 차량이 감속하고 있음을 나타내는 정지등(Stop light)의 기능을 수행하게 된다.
또한, 턴 시그널 램프는 자기 차량이 주행하고자 하는 진로의 방향을 바꾸고자 운전자가 방향 지시 레버를 조작하는 경우, 점멸됨에 따라 후방 차량에게 주행 방향의 변경을 인지하도록 하는 기능을 수행하게 된다.
그리고, 백업 램프는 후진을 위하여 변속 단을 후진으로 하는 경우, 점등됨에 따라 차량이 후진하고 있음을 나타내는 후진등의 기능을 수행하게 된다.
이러한 종래의 차량용 램프는, 광원으로부터 광이 출사되어 외부로 투과되는 광량만큼만 조명이 이루어짐으로써, 단순히 조명 기능이나 신호 기능만 발휘하게 된다.
이에, 최근에는 단순히 조명 기능이나 신호 기능을 넘어서 점등 이미지를 향상시켜주고 심미감의 제공에 따라 제품의 품질 향상을 도모할 수 있는 차량용 램프의 방안이 요구되고 있다.
한국특허등록 제10-1360433호
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 광원에서 생성되는 광이 렌즈를 투과했을 때 차별화된 점등 이미지와 빔 패턴을 동시에 효율적으로 형성할 수 있는 차량용 램프를 제공하는 데 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는 광을 조사하는 적어도 하나의 광원, 상기 광원의 전방에 배치되며 상기 광원으로부터의 광이 입사되는 제1입사면, 상기 제1 입사면으로부터 입사된 광이 출사되는 제1 출사면을 포함하는 제1 광학 요소, 상기 제1 광학 요소의 전방에 배치되며 상기 제1 광학 요소로부터 출사된 광이 입사되는 제2 입사면 및 상기 제2 입사면으로 입사된 광이 출사되는 제2 출사면을 포함하는 제2 광학 요소 및 상기 제1 광학 요소와 제2 광학 요소 사이에 배치되는 광 투과부를 포함하되, 상기 제1 광학 요소 및 제2 광학 요소는 제1 굴절률을 가지도록 형성되며, 상기 광 투과부는 제1 굴절률과는 다른 제2 굴절률을 가지도록 형성될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 의하면, 제1 광학 요소와 제2 광학 요소를 미리 설정된 거리만큼 이격시켜, 제1 광학 요소에서 출사된 적어도 하나의 이격 공간안에서 산란되어 차별화된 점등 이미지를 형성하고, 제2 광학 요소에서 출사되는 광은 일정한 빔 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 제1 광학 요소 및 제2 광학 요소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 빔 패턴을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프를 제1 광학 요소의 제1 패턴과 제2 광학 요소의 제2 패턴을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 복수의 제1 광학 요소 및 복수의 제2 광학 요소를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 도면이다.
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프의 제1 광학 요소 및 제2 광학 요소를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프의 빔 패턴을 도시한 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 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 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.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는 차량이 어두운 장소를 주행하는 경우, 주행 방향으로 광을 조사하여 차량 전방 시야가 확보되도록 차량의 전방 양측에 각각 설치되는 헤드 램프의 용도로 상용되는 경우와 테일 램프, 브레이크 램프, 포그 램프, 포지션 램프, 턴 시그널 램프, 주간 주행 램프, 백업 램프 등과 같이 차량에 설치되는 각종 용도의 램프로 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 차량용 램프의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조해보면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 적어도 하나의 광원(10), 적어도 하나의 제1 광학 요소(30) 및 적어도 하나의 제2 광학 요소(40)를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 광원(10)은 본 발명의 차량용 램프(1)의 용도에 적합한 광량이나 색상을 가지는 광이 구비될 수 있다. 광원(10)은 광을 발생시키는 역할을 수행하며, LED(Light Emitting Diode) 반도체 발광 소자로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않고, LD(Laser Diode), 벌브 타입이 광원으로 사용될 수도 있다. 벌브 타입의 램프로는 할로겐 램프, HID(High Intendity Dischage) 램프 등이 사용될 수 있다. 또한, 광원(10)은 필요로 하는 광량을 만족하기 위하여 복수로 이루어질 수 있으며, 복수개의 광원의 배치는 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에서 광이 전방으로 반사 또는 출사된다는 것은 본 발명의 차량용 램프로부터 광이 조사되는 방향으로 광이 전달된다는 것을 의미하며, 본 발명의 차량용 램프가 설치되는 위치나 방향 등에 따라 전방이 의미하는 방향은 달라질 수 있다.
적어도 하나의 제1 광학 요소(30)는 광원(10)보다 전방에 위치하여 광원(10)에서 발생되는 광이 입사되는 제1 입사면(31)과 제1 입사면(31)에 입사된 광이 출사되는 제1 출사면(32)을 포함할 수 있고, 적어도 하나의 제2 광학 요소(40)는 제1 광학 요소(30)에서 전방으로 이격되어 위치하고, 제1 출사면(32)에서 출사된 광 중 적어도 하나가 입사되는 제2 입사면(41)과 제2 입사면(41)에서 입사된 광이 출사되는 제2 출사면(42)을 포함할 수 있다. 이에 따라 제1 광학 요소(30)와 제2 광학 요소(40) 사이에는 광 투과부(50)가 배치될 수 있다.
특히, 제1광학요소 및 제2광학요소는 제1 굴절률을 가지도록 형성되고, 광 투과부(50)는 제1 굴절률과 다른 제2 굴절률을 가지도록 형성될 수 있다. 이러한 굴절률은 각 구성의 매질에 따라 달라지며, 광 투과부(50)은 공기로 형성될 수 있으므로, 굴절률은 약 1이될 수 있다.
제1 광학 요소(30)에서 출사되는 적어도 하나의 광은 제2 광학 요소(40)의 제2 입사면(41)에 입사되고 제2 출사면(42)에서 평행광으로 출사되어 미리 정해진 빔 패턴을 형성할 수 있다. 여기서, 정해진 빔 패턴은 로우 빔, 하이 빔, 턴 시그널, 포지션, DRL(daytime running light) 등에 의하여 형성되는 패턴 중 하나로 형성될 수 있다. 또한, 제1 광학 요소(30)의 제1 출사면(32)은 면적의 적어도 일부를 가공한 제1 패턴을 포함할 수 있고, 제2 입사면(41)은 면적의 일부를 가공한 제2 패턴를 포함할 수 있어, 제1 광학 요소(30)에서 출사된 광 중 적어도 는 제1 패턴과와 제2 패턴 중 적어도 하나에 의하여 광 투과부(50) 내에서 전반사 되거나, 다시 제2 입사면(41)에 입사되어 제2 출사면(42)에서 출사되어 점등 이미지를 형성할 수 있다. 이에 대하여 자세히 후술하겠다.따라서, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 종래의 램프 보다 차별화된 점등 이미지와 일정한 빔 패턴을 동시에 형성할 수 있다.
예를 들어, 종래의 일반 어안 렌즈의 경우, 렌즈를 투과한 광에 의하여 일정한 빔 패턴을 형성할 수 있지만, 점등 시 본 발명의 차량용 램프(1)와 같이 점등 이미지를 형성할 수 없다. 또 다른 예로, 일면에 보석감 이미지가 구현된 렌즈의 경우, 광을 반사함으로써, 어느 정도 차별화되는 점등 이미지를 구현할 수 있지만, 본 발명의 차량용 램프(1)와 같이 정해진 빔 패턴을 형성하기가 어렵다.
한편, 제1 광학 요소(30)와 제2 광학 요소(40)는 하나의 렌즈로부터 형성될 수 있다. 이에 따라, 하나의 렌즈를 제1 광학 요소의 광축(Ax1)에 수직한 방향으로 다양한 방법으로 커팅하여 제1 패턴과와 제2 제2 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는 적어도 하나의 리플렉터를 더 포함할 수 있다.
적어도 하나의 리플렉터(20)의 개수는 광원(10)의 개수에 따라 달라질 수 있으며, 본 발명의 실시예에 있어서 적어도 하나의 리플렉터(20)는 광원(10)으로부터 발생되는 광을 전방으로 반사시키는 역할을 할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 리플렉터(20)는 광원(10)에서 하측로 발생되는 광을 전방으로 반사시킬 수 있도록 상측으로부터 전방에 이르는 면이 개방될 수 있지만, 이에 한정하지 않고, 광원(10)에서 상측으로 광이 발생할 경우, 이 광을 전방으로 반사시키기 위하여 리플렉터(20)는 하측으로부터 전방에 이르는 면이 개방될 수 있다.
이에 따라 제1 광학 요소(30)의 제1 입사면(31)에는 광원(10)에서 발생되는 광 및 리플렉터(20)에서 반사된 광 중 적어도 하나가 입사될 수 있다.
이하, 본 발명의 차량용 램프(1)의 제1 광학 요소(30)와 제2 광학 요소(40)를 설명하면 다음과 같다.
도 3는 본 발명의 제1 광학 요소(30)와 제2 광학 요소(40)를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조해 보면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)의 광원으로부터 조사되는 광의 적어도 일부는 제1 입사면으로 입사되어 광 투과부(50)를 통과하고 제1 출사면(32)에서 출사되는 제1 광빔(L1)을 형성할 수 있다. 이 제1 광빔(L1)은 제2 출사면(42)으로부터 평행광으로 출사되어 미리 정해진 빔 패턴을 형성할 수 있다.
이와 같이 제1 광학 요소(30)와 제2 광학 요소(40)가 이격되도록 광 투과부(50)가 형성되었음에도 불구하고 일정한 빔 패턴을 형성할 수 있는 이유는 광의 진행 방향이 변경되지 않기 때문이다.
보통 광이 렌즈에 입사될 경우 입사된 광은 렌즈에 의하여 굴절되어 출사 된다. 이때, 광이 렌즈에 입사 시 형성되는 광 경로와 렌즈의 광축이 형성한 각도와 렌즈로부터 출사 시 형성되는 광 경로와 렌즈의 광축이 형성되는 광의 각도가 동일하게 형성되므로 광의 경로는 변경되지 않는다.
이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)의 제1 광빔(L1)이 제1 광학 요소(30)에 입사 및 출사될 때 진행 방향은 제1 광학 요소(30)의 광축(Ax1) 전방 방향으로 진행되고, 다시 제1 광빔(L1)이 제2 광학 요소(40)에 입사되어 출사될 때 제1 광(L1)의 진행 방향은 여전히 제1 광학 요소(30)의 광축(Ax1) 전방 방향으로 진행되므로, 제1 광학 요소(30)와 제1 광학 요소(30)에서 이격된 제2 광학 요소(40)를 광이 투과를 하더라도 진행 방향은 변경되지 않으므로 적어도 하나의 레플렉터(20)에 의하여 형성된 빔 패턴과 유사한 빔 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 제1 광학 요소와 제2 광학 요소를 투과하는 제1 광(L1)의 경로는 제1 출사면(32)의 제1 패턴과와 제2 입사면(41)의 제2 패턴에 영향을 받지 않는다.
이처럼, 제1 광학 요소와 제2 광학 요소 사이에 광 투과부(50)가 형성되어 있으므로, 제1 출사면(32)의 임의의 지점과 제2 입사면(41) 사이의 수직 거리는 미리 설정된 제1 간격(d1)을 가지며 제1 출사면(32) 상의 모든 지점과 제2 입사면(41) 사이의 수직 거리인 제1 간격(d1)은 일정하게 형성될 수 있다. 이에 대하여 자세히 후술하겠다.
한편, 제1 광빔(L1)은 다시 제1 광학 요소 내부를 통과하는 제1 경로(L1a)와 제2 광학 요소의 내부를 통과하는 제2 경로(L1b)를 포함할 수 있으며, 제1 경로(L1a)와 제2 경로(L1b)는 서로 평행하게 형성되되 제1 경로(L1a)에 수직한 방향으로 제2 간격(d2)을 가지도록 이격될 수 있다. 이때, 제2 간격(d2)은 제1 간격(d1)에 비례할 수 있다.
따라서, 광 투과부(50)의 크기가 커질수록 제2 간격(d2)이 커지므로, 제1 광빔(L1)의 경로가 광 투과부(50)의 크기에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)의 광원으로부터 조사되는 광의 적어도 일부는 제1 광학 요소(30)의 제1 입사면(31)에 입사되고 제1 출사면(32)에서 출사될 수 있으며, 제1 출사면(32)에서 출사된 광의 일부는 제2 광빔(L2)을 형성하고, 다른 일부는 제3 광빔(L3)를 형성할 수 있다.
제2 광빔(L2)은 제1 출사면(32) 및 제2 입사면(41)에 의하여 광 투과부(50) 내에서 전반사될 수 있고, 제3 광빔(L3)은 다시 제2 광학 요 소로(40)의 제2 입사면(41)에 입사되어 제2 출사면(42)에서 출사되어 점등 이미지를 형성할 수 있다. 즉, 하나의 광이 제2 광빔(L2)과 제3광빔(L3)으로 분리될 수 있다.
이에 따라, 제1 출사면(32)에서 출사된 일부 광은 전술한 바와 같이 제1 출사면(32) 및 제2 입사면(41)에 의하여 광 스플리트 역할을 하는 광 투과부(50) 내에서 분리될 수 있다.
또한, 제2 광빔(L2)과 제3 광빔(L3)이 제1 출사면(32)과 제2 입사면(41)에 의하여 전반사되거나 제2 입사면(41)에 입사될 때, 제1 출사면(21)의 제1 패턴과와 제2 입사면(41)의 제2 패턴의 크기 및 형태에 따라 반사되는 방향과 각도와 입사되는 방향과 각도가 다를 수 있다.
결국, 제1 광학 요소(30)의 제1 패턴과와 제2 광학 요소(40)의 제2 패턴에 의하여 제2 광빔(L2)과 제3광빔(L3)은 도 4에 도시된 바와 같이 여러 방향으로 광이 전반사되거나 제2 입사면(41)에 입사되므로, 본 발명의 실시 에에 따른 차량용 램프(1)를 바라보는 운전자 또는 보행자가 바라보는 방향에 따라 반짝임이 발생될 수 있고, 운전자 또는 보행자에게 관찰하는 각도에 따라 이질적 느낌을 부여할 수 있게 됨으로써 차량용 램프의 심미성을 증대시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 차량용 램프에서 발생되는 총 광량 중에서 제1 광빔의 비율 제2 광빔 및 제3 광빔 보다 가장 크게 형성되므로 일정한 빔 패턴을 잘 형성할 수 있다. 예를 들어 제1 광빔(L1)은 총 광량 중 70% 를 차지하고, 나머지 30%는 제2 광빔(L2) 및 제3 광빔(L3)이 차지한다.
전술한 바와 같이 제1 광학 요소(30)의 제1 출사면(32)의 임의의 지점과 제2 과학 요소(40)의 제2 입사면(41) 사이의 수직 거리는 미리 설정된 제1 간격을 가지며 이는 3mm이하로 설정될 수 있다. 여기서 수직 거리의 방향은 광 광원부의 광축(Ax) 방향으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 빔 패턴은 나타내는 도면으로, 제1 간격(d1)을 나타내는 GAP 수치와 제1 광빔(L1)에 의하여 형성되는 빔 패턴에 따른 스크린 패턴(Screen pattern) 그리고 빔 패턴에 따른 광도를 나타낸 표가 도시되어 있다.
도 4를 참고해보면, 제1 간격이 0mm일 경우, 즉, 본 발명의 실시예에 따른 제1 광학 요소(30)와 제2 광학 요소(40)가 하나의 렌즈로 형성될 경우 일정한 일정한 빔 패턴이 형성되는 것을 할 수 있다.
또한, 제1 간격(d1)이 1mm, 2mm, 3mm일 경우에는 비록 광도가 떨어지지만 제1 광빔(L1)에 의하여 제1 간격(d1)이 0mm일 경우와 유사하게 일정한 빔 패턴이 형성될 수 있다. 따라서, 제1 광학 요소(30)와 제2 광학 요소(40)가 서로 광 투과부(50)에 따라 서로 이격되더라도 하나의 렌즈로 형성될 때와 유사하게 빔 패턴을 형성할 수 있다.
다만, 제1 간격(d1)이 3mm보다 크게 형성되면, 제1 광학 요소(30)에서 출사된 광이 제2 광학 요소(40)에 입사되더라도 먼 간격에 의하여 효과적인 빔 패턴을 형성할 수 없다. 이는 전술한 바와 같이 제2 간격이 제1 간격(d2)에 비례하므로, 제1 간격(d1)이 커질수록 제1 광빔(L1)의 제2 경로(L2b)가 크게 변경되므로 일정한 빔 패턴 형성이 어려워진다.
한편, 전술한 바와 같이 제1 광학 요소(30)의 제1 출사면(32)은 제1 패턴을 포함할 수 있고, 제2 광학 요소(40)의 제2 입사면(41)은 제2 패턴을 포함할 수 있다. 제1 패턴과 제2 패턴은 서로 대응되게 형성되거나 서로 다르게 형성될 수 있다
제1 패턴과 제2 패턴이가 서로 대응되게 형성될 경우, 전술한 바와 같이 제1 출사면(32)과 제2 입사면(41)은 제1 간격(d1)을 유지하며 형성될 수 있다.
예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 출사부(32)의 제1 패턴은 광 투과부(50) 방향으로 복수의 돌출 형상으로 형성되고, 제2 입사부(41)의 제2 패턴은 제1 패턴에 대응하여 제2 광학 요소(40)의 내측 방향으로 복수의 함몰 형상을 가질 수 있다. 이때, 제1 패턴과 제2 패턴이 대응되게 형성되어 있으므로 제1 출사면(32)의 임의의 지점에서 수직 거리에 위치한 제2 입사면(41)의 임의의 지점 간의 거리는 일정하게 형성될 수 있다. 즉, 제1 패턴과 제2패턴은 일정한 거리를 유지하며 형성될 수 있다.
위와 다르게 제1 패턴과 제2 패턴이 서로 다르게 형성될 경우, 제1 출사면(32)과 제2 입사면(41)은 3mm 이하 범위 내에서 복수의 간격을 가질 수 있다. 즉, 이때에는 제1 패턴과와 제2 패턴 간의 간격은 일정하지 않을 수 있다.
따라서, 제1 패턴과와 제2 패턴에 따라 제1 출사면(32)의 모든 지점과 제2 입사면 사이의 수직 거리는 서로 다르게 형성될 수 있다.
도 5를 참고해 보면, 본 발명의 실시예에 따른 제1 광학 요소(30)의 제1 패턴과 제2 광학 요소(40)의 제2 패턴은 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
도 5(a)와 같이 제1 패턴과 제2 패턴은 크기가 각각 다르고 미립자로 구성되는 복수의 옵틱들로 형성될 수 있다.
도 5(b)와 같이, 제1 패턴과 제2 패턴 중 하나는 광 투과부(50) 방향으로 복수의 다이아몬드 형상이 돌출되도록 형성될 수 있고, 다른 하나는 돌출된 복수의 다이아몬드 형상에 따라 광학 요소의 내측으로 복수의 함몰 형상이 형성될 수 있다.
도 5(c)와 같이 제1 패턴과 제2 패턴 중 하나는 복수의 돌출 형상으로 형성되고 다른 하나는 복수의 돌출 형상에 따라 해당 광학 요소의 내측으로 복수의 함몰 형상이 형성될 수 있다.
도 5(d)와 같이 제1 패턴과 제2 패턴 중 하나는 광 투과부(50) 방향으로 복수의 다각형이 돌출되도록 형성되고 다른 하나는 돌출된 복수의 다각형 형상에 따라 광학 요소의 내측으로 복수의 함몰 형상이 형성될 수 있다.
또한, 제1 패턴과와 제2 패턴은는 도 5(a) 내지 도 5(d)에 도시된 형상 외에도 제1 간격(d1)을 유지한 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 복수의 제1 광학 요소 및 복수의 제2 광학 요소를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)의 복수의 제1 광학 요소(30) 및 복수의 제2 광학 요소(40)를 도시한 도면이다.
도 6은 2개의 제1 광학 요소(30) 및 2개의 제2 광학 요소(40)를 포함하는 경우를 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 형성하고자 하는 빔 패턴의 크기와 형태에 따라 제1 광학 요소(30)와 제2 광학 요소(40)의 형태와 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
구체적으로 전술한 바와 같이, 복수의 제1 광학 요소(30)는 적어도 하나의 광원(10)과 보다 전방에 위치하여 광원(10) 및 리플렉터(20) 중 적어도 한곳에서 전달되는 광이 입사되고, 복수의 제2 광학 요소(40)는 복수의 제1 광학 요소(30)에서 전방으로 이격되어 위치하여 제1 광학 요소에서 출사된 광 중 적어도 하나가 입사될 수 있다.
이때, 복수 의 제1 광학 요소와 제2 광학 요소는 제1 광학 요소의 광축(Ax)에 수직한 방향으로 나열될 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같이 복수의 제2 광학 요소(40)의 제2 출사면(42)에서 출사된 적어도 하나의 광은 일정한 빔 패턴을 형성할 수 있으며, 제1 광학 요소(30)의 제1 출사면(32)에서 출사된 다른 광은 복수의 제1 광학 요소(30)의 제1 패턴과 복수의 제2 광학 요소(40)의 제2 패턴에 의하여 여러 방향으로 전반사되고 다시 분리되어 제2 광학 요소(40)에 입사 및 출사되어 점등 이미지를 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프(2)에 대하여 설명하도록 하겠다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참고해보면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프(2)는 전술한 차량용 램프(1)의 적어도 하나의 광원(100), 적어도 하나의 리플렉터(200), 제1 광학 요소(300) 및 제2 광학 요소(400)를 포함하되, 제1 광학 요소(300)의 제1 출사면(320)과 제2 광학 요소(400)의 제2 입사면(420) 접촉 시, 제1 광학 요소(300)와 제2 광학 요소(400)는 하나의 비구면 렌즈 형상으로 형성될 수 있으며, 쉴드부(600)를 더 포함할 수 있다.
적어도 하나의 광원(100)은 전술한 광원(10)과 같이, 광을 발생시키는 역할을 수행하며, 제1 광학 요소(300)의 광축(Ax2) 상이나 제1 광학 요소(300)의 광축(Ax2)과 인접하게 배치될 수 있다.
적어도 하나의 리플렉터(200)는 광원(100)으로부터 발생된 광을 제1 광학 요소(300)를 향해 반사하는 역할을 수행한다. 광원(100)의 상측에 배치되어 광원(100)으로부터 조사되는 광을 반사시킬 수 있도록 전방이 개방되는 타원 곡면 혹은 포물선 곡면이나 자유 곡면 형상을 가질 수 있다.
리플렉터(200)의 제1 초점(P1) 상에는 광원이 위치하고 제2 초점(P2) 상에는 쉴드부(600)가 배치될 수 있다.
또한, 적어도 하나의 리플렉터(200)는 복수개로 형성되어 제1 리플렉터(210) 및 제2 리플렉터(220)를 포함하나 이에 한정되지 않고 하나 또는 3개 이상의 리플렉터를 포함할 수 있다.
제1 리플렉터(210)와 제2 리플렉터(220)는 제1 광학 요소(300)의 광축(Ax2)을 기준으로 서로 대칭되도록 배치될 수 있으나 이에 한정되지 않고 제1 광학 요소(300)의 광축(Ax2)을 기준으로 서로 비대칭이 되도록 배치될 수 있다.
제1 리플렉터(210)에서 반사된 광의 일부는 로우빔 패턴의 우측 부분을 형성할 수 있다. 이에 따라 제1 리플렉터(210)는 광원(100)으로부터 출사되는 광 중 일부를 우 편향되게 반사할 수 있는 형상으로 형성될 수 있다.
제2 리플렉터(220)에서 반사된 광의 일부는 로우빔 패턴의 좌측 부분을 형성할 수 있다. 이에 따라 제2 리플렉터(220)는 광원(100)으로부터 출사된 광 중 일부를 좌 편향되게 반사할 수 있는 형상으로 형성될 수 있다.
쉴드부(600)는 리플렉터(200)와 광원(100)보다 전방에 위치되고, 리플렉터(200)에서 반사되어 제1 광학 요소(300)로 진행하는 광의 일부를 차단하여 컷오프 라인의 하부로 조사되는 로우 빔 패턴을 형성하는 역할을 수행한다. 다시 말하면, 쉴드부(600)는 적어도 하나의 리플렉터(200)에 의해 반사되어 제1 광학 요소(300)로 향하는 광 중 일부를 차단하여 컷오프 라인을 형성하는 로우빔 패턴에 대응하는 광만을 통과시킨다. 이를 위해 쉴드부(600)의 전단에는 컷오프라 라인과 대응되는 컷오프 에지가 형성될 수 있다.
또한, 쉴드부(600)는 적어도 하나의 리플렉터(600)에서 반사된 광을 제1 광학 요소로 반사키기기 위한 반사면을 포함할 수 있다.
제1 광학 요소(300)는 쉴드부(600) 및 리플렉터(200)의 전방에 배치되고, 제2 광학 요소(400)는 제1 광학 요소(300)보다 미리 설정된 제1 간격만큼 전방으로 이격되어 배치될 수 있다. 여기서 제1 간격은 전술한 바와 같이 3mm이하로 설정될 수 있다. 이에 따라 제1 광학 요소와 제2 광학 요소 사이에는 전술한 바와 같이 광 투과부(500)가 형성될 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 광학 요소(300)의 제1 출사면(320)과 제2 광학 요소(400)의 제2 입사면(410) 접촉 시, 제1 광학 요소(300)와 제2 광학 요소(400)는 하나의 비구면 렌즈 형상으로 형성될 수 있으므로, 제2 광학 요소(400)의 출사면(420)은 전방으로 볼록하게 돌출 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다
이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 광원(100)에서 발생한 광 중 적어도 하나는 리플렉터(200)에 의하여 반사되어 제2 초점(P2)을 지나 제1 광학 요소(300)의 광축(Ax2) 보다 하측에 위치한 제1 광학 요소(300)의 하측 영역에 입사될 수 있고, 광원(100)에서 발생한 다른 광은 리플렉터(200)에 의하여 반사되고 다시 쉴드부(600)에 반사되어 제1 광학 요소(300)의 광축(Ax2) 보다 상측에 위치한 제1 광학 요소(300)의 상측 영역에 입사될 수 있다.
제1 광학 요소(300)에서 출사된 적어도 하나의 광은 제2 광학 요소(400)의 제2 입사면(410)에 입사되어, 제2 출사면(420)에서 출사되어 로우 빔 패턴을 형성할 수 있다. 제1 광학 요소(300)의 제1 출사면(320)은 제1 패턴을 포함할 수 있고, 제2 입사면(410)은 제2 패턴을 포함할 수 있어, 차량용 램프(1)와 동일하게 제1 광학 요소(300)의 제1 출사면(320)에서 출사된 또 다른 광은 제1 패턴과 제2 패턴 중 적어도 하나에 의하여 광 투과부(500) 내에서 여러 방향으로 전반사되도록 형성될 수 있고, 이 중 일부는 다시 제2 입사부(410)에 입사되고, 제2 출사부(420)에서 출사되어 점등 이미지를 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프(2)는 전술한 차량용 램프(1)와 같이 차별화된 점등 이미지와 로우 빔 패턴을 동시에 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프(2)의 제1 광학 요소(300)와 제2 광학 요소(400)에 대하여 설명하면 다음과 같다.
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프(2)의 제1 광학 요소(300)와 제2 광학 요소(400)를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 10는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프(2)의 빔 패턴을 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조해 보면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프(2)의 제2 초점(P2)을 지나 제1 광학 요소(300)에서 출사된 광 중 적어도 하나인 제4 광빔(L4)은 제1 광학 요소(300)와 제2 광학 요소(400) 사이에 형성된 광 투과부(500)를 지나 제2 입사면(410)에 입사되고 제2 출사면(420)에서 출사되어 도 10 (a)에 도시된 바와 같이 로우 빔 패턴이 형성될 수 있다.
도 10(b)는 하나의 비구면 렌즈에서 형성되는 로우 빔 패턴을 나타낸 도면이다. 도 10(a)와 도 10(b)를 비교해보면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프(2)의 제1 광학 요소(300)와 제2 광학 요소(400)에 의해 형성된 로우 빔 패턴과 하나의 렌즈에 의하여 형성된 로우 빔 패턴은 유사하게 형성된 것을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프(2)의 광원(100)에서 발생된 광이 리플렉터(200)에 의하여 반사되고 제2 초점(P2)을 지나 제1 광학 요소(300)와 제1 광학 요소로부터 이격된 제2 광학 요소(400)를 투과하더라도 전술한 바와 같이 광 경로의 진행 방향은 유지되므로 로우 빔 패턴을 형성할 수 있다.
다시, 도 9을 참고해 보면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프(2)의 제1 출사면(320)에서 출사된 광 중 다른 하나인 제4 광빔(L4)은 제2 입사면(410)에 의하여 제1 출사면(320) 방향으로 반사되고, 다시 제1 출사면(320)에 의하여 다시 제2 입사면(410)으로 반사되므로 광 투과부(500)에서 전반사될 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 광 스플리트 역할을 하는 광 투과부(500)에 의하여, 전반사되는 제5 광빔(L5)의 일부인 제6 광빔(L6)은 다시 제2입사면(410)에 입사되고 제2 출사면(420)에서 출사됨으로써 점등 이미지를 형성할 수 있다.
또한, 제1 출사면(320)과 제2 출사면(410)는 전술한 차량용 램프(1)와 같이 각각 제1 패턴과와 제2 패턴을 포함할 수 있어, 광이 제1 출사면(320)과 제2 출사면(410)에서 반사될 때, 제1 패턴과 제2 패턴에 따라 전반사되는 방향 및 각도가 다를 수 있다.
결국, 제1 광학 요소(300)의 제1 패턴과 제2 광학 요소(400)의 제2 패턴 의하여 여러 방향으로 광이 전반사 및 제2 입사면(41)에 입사될 수 있으므로, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 램프(2)를 바라보는 운전자 또는 보행자가 바라보는 방향에 따라 반짝임이 발생될 수 있고, 운전자 또는 보행자에게 관찰하는 각도에 따라 이질적 느낌을 부여할 수 있게 됨으로써 로우 비 패턴을 형성함과 동시에 차량용 램프의 심미성을 증대시킬 수 있다.
이때, 제1 패턴과와 제2 패턴은는 전술한 도 5의 도시한 형상들을 포함한 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
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.
10, 100: 광원
20, 200: 리플렉터
210: 제1 리플렉터
220: 제2 리플렉터
30, 300: 제1 광학 요소
40, 400: 제2 광학 요소
50, 500: 광 투과부
600: 쉴드부

Claims (11)

  1. 광을 조사하는 적어도 하나의 광원;
    상기 광원의 전방에 배치되며 상기 광원으로부터의 광이 입사되는 제1입사면, 상기 제1 입사면으로부터 입사된 광이 출사되는 제1 출사면을 포함하는 제1 광학 요소;
    상기 제1 광학 요소의 전방에 배치되며 상기 제1 광학 요소로부터 출사된 광이 입사되는 제2 입사면 및 상기 제2 입사면으로 입사된 광이 출사되는 제2 출사면을 포함하는 제2 광학 요소; 및
    상기 제1 광학 요소와 제2 광학 요소 사이에 배치되는 광 투과부를 포함하되,
    상기 제1 광학 요소 및 제2 광학 요소는 제1 굴절률을 가지도록 형성되며, 상기 광 투과부는 제1 굴절률과는 다른 제2 굴절률을 가지도록 형성되는 차량용 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원으로부터 조사되는 광의 적어도 일부는 상기 제1 입사면으로 입사되어 상기 광 투과부를 통과하여 상기 제2 출사면에서 출사되는 제1 광빔을 형성하는 차량용 램프.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 광원으로부터 조사되는 광의 적어도 일부는 상기 제1 입사면으로 입사되어 상기 제1 출사면에서 출사되고,
    상기 제1 출사면에서 출사된 광의 일부는 상기 제1 출사면 및 상기 제2 입사면에 의하여 상기 광 투과부 내에서 전반사되는 제2 광빔을 형성하고, 다른 일부는 상기 제2 광학 요소로 입사되어 상기 제2 출사면에서 출사되는 제3 광빔을 형성하는 차량용 램프.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 광빔은 상기 제2 출사면으로부터 평행광으로 출사되어 미리 정해진 빔 패턴을 형성하는 차량용 램프.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제3 광빔은 상기 제2 출사면에서 출사되어 점등 이미지를 형성하는 차량용 램프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1출사면은 제1 패턴을 형성하며, 상기 제2 입사면은 제2 패턴을 형성하되, 상기 제1 패턴과 제2 패턴은 서로 대응되는 형상으로 형성되는 차량용 램프.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제1 출사면의 임의의 지점과 상기 제2 입사면 사이의 수직 거리는 미리 설정된 제1 간격을 가지며,
    상기 제1 출사면 상의 모든 지점과 상기 제2 입사면 사이의 수직 거리인 상기 제1 간격은 일정하게 형성되는 차량용 램프.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 광빔은 상기 제1 광학 요소 내부를 통과하는 제1 경로와 상기 제2 광학 요소의 내부를 통과하는 제2 경로를 포함하고,
    상기 제1 경로와 상기 제2 경로는 서로 평행하게 형성되되 상기 제1 경로에 수직한 방향으로 제2 간격을 가지도록 이격되는 차량용 램프.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 간격은 제1 간격에 비례하는 차량용 램프.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제1간격은 3mm 이하로 형성되는 차량용 램프.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 차량용 램프는 상기 광원으로부터의 광을 상기 제1 광학 요소 측으로 반사하는 리플렉터를 더 포함하는 차량용 램프.
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