KR20200141248A

KR20200141248A - 차량용 램프

Info

Publication number: KR20200141248A
Application number: KR1020190068016A
Authority: KR
Inventors: 최낙정; 김종운
Original assignee: 에스엘 주식회사
Priority date: 2019-06-10
Filing date: 2019-06-10
Publication date: 2020-12-18
Also published as: EP3751191A1; CN112066337B; US20200386382A1; CN112066337A; US11054103B2; EP3751191B1

Abstract

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불필요한 방향으로 광이 조사되는 것을 방지할 수 있는 차량용 램프에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는, 광원부; 상기 광원부로부터 발생되는 광이 입사되는 입사면에 복수의 입사 렌즈가 배치되는 제1 광학 부재; 상기 제1 광학 부재로부터 입사되는 광이 출사되는 출사면에 복수의 출사 렌즈가 배치되는 제2 광학 부재; 및 상기 복수의 입사 렌즈 및 상기 복수의 출사 렌즈 사이에 위치하는 복수의 쉴드를 포함하는 쉴드부를 포함하며, 상기 제1 광학 부재의 입사면과 상기 제2 광학 부재의 출사면은, 일측단이 타측단에 비하여 상기 광원부와 가깝도록 경사지게 위치하고, 상기 복수의 입사 렌즈 중 제1 입사 렌즈의 입사면과 상기 복수의 출사 렌즈 중 상기 제1 입사 렌즈에 대응되는 제1 출사 렌즈의 출사면은, 상기 제1 입사 렌즈와 상기 제1 출사 렌즈 사이에 위치하는 초점을 지나는 기준선을 기준으로 비대칭으로 형성된다.

Description

차량용 램프{Lamp for vehicle}

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 불필요한 방향으로 광이 조사되는 것을 방지할 수 있는 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 다양한 종류의 차량용 램프를 구비하고 있다.

예를 들어, 헤드 램프 및 포그 램프 등은 주로 조명 기능을 목적으로 하고, 턴 시그널 램프, 테일 램프, 브레이크 램프, 사이드 마커(Side Marker) 등은 주로 신호 기능을 목적으로 한다. 또한, 이러한 차량용 램프는 각 기능을 충분히 발휘하도록 그 설치 기준과 규격에 대해서 법규로 규정되어 있다.

최근에는 상대적으로 짧은 초점 거리를 가지는 마이크로 렌즈를 사용하여 차량용 램프의 사이즈를 줄이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.

차량용 램프 중 야간 주행 시 운전자의 전방 시야가 확보되도록 로우 빔 패턴이나 하이 빔 패턴과 같은 다양한 빔 패턴을 형성하는 헤드 램프는 안전 운행을 하는데 있어 매우 중요한 역할을 하고 있으며, 이 중에서 로우 빔 패턴은 선행 차량이나 대향 차량 등과 같은 전방 차량의 운전자에게 눈부심이 발생되는 것이 방지되도록 소정의 컷 오프 라인이 형성된다.

이때, 마이크로 렌즈를 이용하여 로우 빔 패턴을 형성하는 경우, 로우 빔 패턴은 복수의 마이크로 렌즈로부터 출사되는 광에 의해 형성되며, 복수의 마이크로 렌즈 각각으로 입사되는 광의 일부를 차단하여 컷 오프 라인이 형성되도록 하는 복수의 쉴드가 구비된다.

이러한 차량용 램프는 차량의 외표면 형상, 예를 들어 차량 외부로 광이 조사되도록 하는 커버 렌즈의 형상 등에 따라 다양한 디자인을 가질 수 있으며, 커버 렌즈의 형상에 따라 복수의 마이크로 렌즈가 소정 방향으로 경사지게 배치될 수 있고, 이로 인해 서로 인접한 마이크로 렌즈 사이에 단차가 발생하는 경우, 불필요한 방향으로 광이 조사될 가능성이 있다.

따라서, 복수의 마이크로 렌즈가 경사지게 배치되는 경우라도 서로 인접한 마이크로 렌즈 사이에 단차가 발생하지 않도록 하여 불필요한 방향으로 광이 조사되는 것이 방지되도록 하는 방안이 요구되고 있다.

공개특허공보 제10-2013-0002522호 (2013.01.08)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 입사 렌즈와 복수의 출사 렌즈가 소정 각도로 경사지게 배치되는 경우, 서로 인접한 입사 렌즈 사이와 서로 인접한 출사 렌즈 사이에 단차가 발생하지 않도록 하여 단차로 인해 불필요한 방향으로 광이 조사되는 것을 방지할 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, 광원부; 상기 광원부로부터 발생되는 광이 입사되는 입사면에 복수의 입사 렌즈가 배치되는 제1 광학 부재; 상기 제1 광학 부재로부터 입사되는 광이 출사되는 출사면에 복수의 출사 렌즈가 배치되는 제2 광학 부재; 및 상기 복수의 입사 렌즈 및 상기 복수의 출사 렌즈 사이에 위치하는 복수의 쉴드를 포함하는 쉴드부를 포함하며, 상기 제1 광학 부재의 입사면과 상기 제2 광학 부재의 출사면은, 일측단이 타측단에 비하여 상기 광원부와 가깝도록 경사지게 위치하고, 상기 복수의 입사 렌즈 중 제1 입사 렌즈의 입사면과 상기 복수의 출사 렌즈 중 상기 제1 입사 렌즈에 대응되는 제1 출사 렌즈의 출사면은, 상기 제1 입사 렌즈와 상기 제1 출사 렌즈 사이에 위치하는 초점을 지나는 기준선을 기준으로 비대칭으로 형성된다.

또한, 상기 쉴드부는, 상기 복수의 출사 렌즈 각각으로 입사되는 광의 일부를 차단하는 복수의 제1 쉴드; 및 상기 복수의 제1 쉴드 각각의 전방에 위치하는 복수의 제2 쉴드를 포함한다.

또한, 상기 복수의 제1 쉴드 및 상기 복수의 제2 쉴드는, 상기 제1 광학 부재 및 상기 제2 광학 부재 중 어느 하나의 입사면과 출사면에 형성된다.

또한, 상기 복수의 제1 쉴드 각각의 상단은, 상기 복수의 입사 렌즈와 상기 복수의 출사 렌즈 중 대응되는 입사 렌즈와 출사 렌즈 사이의 초점 또는 초점 부근에 위치한다.

또한, 상기 복수의 제2 쉴드 각각의 상단은, 상기 복수의 제1 쉴드 중 대응되는 제1 쉴드의 상단에 비하여 하측에 위치한다.

또한, 상기 기준선은, 상기 광원부의 광축에 평행하다.

또한, 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 입사면은, 인접한 입사 렌즈의 입사면과 연속적으로 형성되며, 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 출사면은, 인접한 출사 렌즈의 출사면과 연속적으로 형성된다.

또한, 상기 제1 입사 렌즈와 상기 제1 출사 렌즈는, 상기 기준선을 기준으로 서로 어긋나게 위치한다.

또한, 상기 제1 입사 렌즈의 입사면은, 상기 기준선을 기준으로 일측이 타측에 비하여 더 작은 면적을 가지며, 상기 제1 출사 렌즈의 출사면은, 상기 기준선을 기준으로 일측이 타측에 비하여 더 큰 면적을 가진다.

또한, 상기 제1 입사 렌즈의 입사면은, 상기 기준선을 기준으로 상기 제1 광학 부재의 입사면의 양측단 중 상기 광원부에 가까운 일측단을 향하는 방향의 면적이 더 작으며, 상기 제2 출사 렌즈의 출사면은, 상기 기준선을 기준으로 상기 제2 광학 부재의 출사면의 양측단 중 상기 광원부에 가까운 일측단을 향하는 방향의 면적이 더 크다.

또한, 상기 복수의 입사 렌즈 각각은, 일방향으로 연장되는 반원통 형상의 렌즈이며, 상기 복수의 입사 렌즈 각각으로부터 출사되는 광은, 상기 복수의 출사 렌즈 중 적어도 2 이상으로 입사된다.

또한, 상기 제1 광학 부재의 입사면은, 중앙 영역, 상기 중앙 영역의 양측에 위치하는 측방 영역, 및 상기 중앙 영역과 상기 측방 영역의 외측에 위치하는 외측 영역으로 나뉘어지며, 상기 각 영역에 배치되는 입사 렌즈에 대응되는 출사 렌즈의 개수는, 상기 중앙 영역, 상기 측방 영역, 및 상기 외측 영역의 순서로 증가한다.

또한, 상기 중앙 영역에 배치되는 입사 렌즈로부터 출사되는 광은 2개의 출사 렌즈로 입사되며, 상기 측방 영역에 배치되는 입사 렌즈로부터 출사되는 광은 3개의 출사 렌즈로 입사되고, 상기 외측 영역에 배치되는 입사 렌즈로부터 출사되는 광은 4개의 출사 렌즈로 입사된다.

또한, 상기 중앙 영역은, 빔 패턴의 고조도 영역을 형성하며, 상기 측방 영역은, 상기 빔 패턴의 스프레드 영역을 형성하고, 상기 외측 영역은, 상기 스프레드 영역을 확장시키는 확장 영역을 형성한다.

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 입사 렌즈 및 복수의 출사 렌즈 중 서로 대응되는 입사 렌즈와 출사 렌즈가 서로 대응되는 입사 렌즈와 출사 렌즈 사이에 위치하는 초점을 지나는 기준선을 기준으로 비대칭으로 형성되도록 함으로써, 복수의 입사 렌즈와 복수의 출사 렌즈가 경사지게 배치되는 경우라도 서로 인접한 입사 렌즈 사이와 서로 인접한 출사 렌즈 사이에 단차가 발생되지 않도록 하여 단차로 인해 불필요한 방향으로 광이 조사되는 것이 방지될 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 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 측면도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 의해 형성되는 빔 패턴이 도시된 개략도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프의 광 경로가 도시된 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 서로 인접한 출사 렌즈 사이의 위치 관계가 도시된 개략도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 대칭 또는 비대칭으로 형성되는 입사 렌즈와 출사 렌즈가 도시된 개략도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 입사 렌즈와 출사 렌즈가 도시된 개략도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 입사 렌즈와 출사 렌즈가 도시된 개략도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 입사 렌즈와 출사 렌즈에 의해 형성되는 빔 패턴이 도시된 개략도.

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 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 측면도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 광원부(100), 제1 광학 부재(200), 제2 광학 부재(300) 및 쉴드부(400)를 포함할 수 있으며, 광원부(100), 제1 광학 부재(200), 제2 광학 부재(300) 및 쉴드부(400)는 램프 하우징(미도시)과 램프 하우징에 결합되어 차량 외부로 광이 조사되도록 하는 커버 렌즈(미도시)에 의해 형성되는 내부 공간에 수용될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 차량용 램프(1)는 차량이 야간이나 터널 등과 같은 어두운 장소를 주행하는 경우 차량의 주행 방향으로 광을 조사하여 전방 시야가 확보되도록 하는 헤드 램프의 용도로 사용되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고, 본 발명의 차량용 램프(1)는 헤드 램프 뿐만 아니라, 테일 램프, 브레이크 램프, 포그 램프, 포지션 램프, 턴 시그널 램프, 주간 주행 램프, 백업 램프 등과 같이 차량에 설치되는 각종 램프의 용도로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 차량용 램프(1)는 선행 차량이나 대향 차량 등과 같은 전방 차량의 운전자에게 눈부심이 발생되지 않도록 소정의 컷 오프 라인을 기준으로 하측에 광이 조사되는 로우 빔 패턴을 형성하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고, 차량 전방의 원거리 시야가 확보되도록 하는 하이 빔 패턴을 형성할 수도 있으며, 본 발명의 차량용 램프(1)의 용도에 따라 형성되는 빔 패턴은 다양하게 변경될 수 있다.

광원부(100)는 광원(110) 및 광로 조정부(120)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 광원(110)은 LED 등과 같은 반도체 발광 소자가 사용되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고, 광원(110)은 반도체 발광 소자 뿐만 아니라, 벌브(Bulb) 등과 같은 다양한 종류의 광원이 사용될 수 있으며, 광원(110)의 종류에 따라 광원(110)으로부터 발생된 광을 제1 광학 부재(200)로 반사시키는 리플렉터 등과 같은 구성 요소가 추가적으로 사용될 수도 있다.

광로 조정부(120)는 광원(110)으로부터 소정의 광 조사각으로 발생되는 광이 광원(110)의 광축(Ax)에 대략 평행하게 진행하여 제1 광학 부재(200)로 입사될 수 있도록 광 경로를 조정하는 역할을 할 수 있다.

이때, 광원(110)의 광축(Ax)은 광원(110)의 발광면의 중심을 수직하게 지나는 선으로 이해될 수 있으며, 광원(110)의 광축(Ax)은 광원부(100)의 광축(Ax)으로 이해될 수 있다.

광로 조정부(120)는 광원(110)으로부터 발생된 광이 가능한 한 제1 광학 부재(200)로 입사되도록 하여 광 손실이 줄어들도록 하는 동시에 제1 광학 부재(200)로 입사되는 광이 광원(110)의 광축(Ax)과 평행한 평행광이 되도록 광 경로를 조정하여 광원(110)으로부터 발생된 광이 제1 광학 부재(200)에 전체적으로 균일하게 광이 입사되도록 하여 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴이 균일한 밝기를 가지도록 할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 광로 조정부(120)로서 여러 개의 고리 모양의 렌즈로 구성되는 프레넬 렌즈가 사용되어 두께를 줄이면서도 광원(110)으로부터 발생되는 광의 광 경로가 광원(110)의 광축(Ax)에 평행하게 조정되도록 하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고, 광로 조정부(120)는 콜리메이터 렌즈 등과 같이 광원(110)으로부터 발생된 광의 광 경로를 조정할 수 있는 다양한 종류의 렌즈가 사용될 수 있다.

제1 광학 부재(200)는 광원부(100)의 전방에 위치하여 광원부(100)로부터 입사되는 광을 제1 광학 부재(200)의 전방에 위치하는 제2 광학 부재(300)로 출사시키는 역할을 할 수 있다.

제1 광학 부재(200)는 광원부(100)로부터 입사면(211)으로 입사되는 광이 출사면(212)으로 출사되도록 광이 투과되는 재질로 형성될 수 있으며, 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)에는 복수의 입사 렌즈(220)가 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 복수의 입사 렌즈(220)가 제1 광학 부재(200)와 별도로 형성되어 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)에 부착되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 제1 광학 부재(200)와 복수의 입사 렌즈(220)는 일체로 제조될 수도 있다.

이때, 복수의 입사 렌즈(220)는 본 발명의 차량용 램프(1)의 전체적인 크기가 줄어들 수 있도록 상대적으로 짧은 초점 거리를 가지는 마이크로 렌즈인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

또한, 제1 광학 부재(200)가 광원부(100)의 전방에 위치하고, 제2 광학 부재(300)가 제1 광학 부재(200)의 전방에 위치한다는 것은, 본 발명의 차량용 램프(1)로부터 광이 조사되는 방향을 전방으로 가정하는 경우의 방향으로서, 본 발명의 차량용 램프(1)가 설치되는 위치나 방향에 따라 전방이 실제로 의미하는 방향은 달라질 수 있다.

본 발명의 실시예에서 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)은 서로 마주보는 양측단 중 어느 하나가 다른 하나에 비하여 광원부(100)에 가깝도록 소정 각도(θ)로 경사지게 형성될 수 있으며, 이는 차량의 외표면 중 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 부위의 형상을 고려한 것으로서, 일 예로 차량 외부로 광이 조사되도록 차량 외부에서 관찰되는 커버 렌즈의 외표면 중 적어도 일부가 차량 전방을 정면으로 바라보는 평면 형상이 아닌 상하 방향 및 좌우 방향 중 적어도 하나의 방향으로 경사지거나 곡률을 가지도록 형성되는 경우, 커버 렌즈의 외표면 형상에 따라 광이 차량 전방으로 조사되도록 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)이 경사지게 형성될 필요가 있기 때문이다.

이하, 본 발명의 실시예에서 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)은 상측단이 하측단에 비하여 광원부(100)에 가깝도록 경사지게 형성되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)은 상하 방향 및 좌우 방향 중 적어도 하나의 방향으로 경사지게 형성될 수 있다.

제2 광학 부재(300)는 제1 광학 부재(200)로부터 입사면(311)으로 입사되는 광이 출사면(312)으로 출사되도록 광이 투과되는 재질로 형성될 수 있으며, 제2 광학 부재(300)의 출사면(312)에는 복수의 출사 렌즈(320)가 배치될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 복수의 출사 렌즈(320)가 제2 광학 부재(300)와 별도로 형성되어 제2 광학 부재(300)의 출사면(312)에 부착되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고 제2 광학 부재(300)와 복수의 출사 렌즈(320)는 일체로 제조될 수도 있다.

이때, 복수의 출사 렌즈(320)는 전술한 복수의 입사 렌즈(220)와 마찬가지로 본 발명의 차량용 램프(1)의 전체적인 크기가 줄어들 수 있도록 상대적으로 초점 거리가 짧은 마이크로 렌즈인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

본 발명의 실시예에서 제2 광학 부재(300)의 출사면(312)은 전술한 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)과 유사한 이유로 서로 마주보는 양측단 중 어느 하나가 다른 하나에 비하여 광원부(100)에 가깝도록 소정 각도(θ)로 경사지게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)은 상측단이 하측단에 비하여 광원부(100)에 가깝도록 경사지게 형성되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으므로, 제2 광학 부재(300)의 출사면(312)도 상측단이 하측단에 비하여 광원부(100)에 가깝도록 경사지게 형성되는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

즉, 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)과 제2 광학 부재(300)의 출사면(312)은 광원부(100)의 광축(Ax)에 수직한 선을 기준으로 동일한 각도(θ)로 경사지게 형성되는 것으로 이해될 수 있으며, 이 경우 제1 광학 부재(200)의 출사면(212) 및 제2 광학 부재(300)의 입사면(311)도 제1 광학 부재(200)의 입사면(211) 및 제2 광학 부재(300)의 출사면(312)과 동일한 각도(θ)로 경사지게 형성되는 것이 바람직한데, 이는 제조 상의 편의성이 향상되도록 하고, 복수의 입사 렌즈(220)와 복수의 출사 렌즈(320) 중 서로 대응되는 입사 렌즈와 출사 렌즈 사이의 거리가 동일하게 형성되도록 하기 위함이다.

쉴드부(400)는 복수의 입사 렌즈(220) 및 복수의 출사 렌즈(320) 사이에 위치하여 복수의 출사 렌즈(320) 각각으로 입사되는 광의 일부를 차단시킴으로써, 도 6과 같이 소정의 컷 오프 라인(CL)을 가지는 빔 패턴(L)인 로우 빔 패턴이 형성되도록 하는 역할을 할 수 있다.

이때, 도 6의 빔 패턴(L)은 본 발명의 차량용 램프(1)가 설치되는 차량 전방의 소정 거리에 위치하는 스크린 상에 광이 조사되는 경우 형성되는 빔 패턴의 일 예이다.

쉴드부(400)는 제1 광학 부재(200) 및 제2 광학 부재(300) 중 적어도 하나에 증착이나 코팅을 통해 형성되는 복수의 제1 쉴드(410) 및 복수의 제2 쉴드(420)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 제1 광학 부재(200)의 출사면(212)과 제2 광학 부재(300)의 입사면(311)이 서로 맞닿도록 위치시킬 때 복수의 제1 쉴드(410) 및 복수의 제2 쉴드(420)의 위치가 달라지지 않도록 제2 광학 부재(300)의 입사면(311)과 출사면(312)에 각각 복수의 제1 쉴드(410)와 복수의 제2 쉴드(420)가 형성되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고, 복수의 제1 쉴드(410) 및 복수의 제2 쉴드(420)는 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)과 출사면(212)에 각각 형성될 수도 있고, 복수의 제1 쉴드(410)와 복수의 제2 쉴드(420) 중 어느 하나는 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)과 출사면(212) 중 어느 하나에 형성되고, 다른 하나는 제2 광학 부재(300)의 입사면(311)과 출사면(312) 중 어느 하나에 형성될 수도 있다.

복수의 제1 쉴드(410)와 복수의 제2 쉴드(420)가 제2 광학 부재(300)의 입사면(311)과 출사면(312)에 각각 형성되는 경우, 복수의 제1 쉴드(410)와 복수의 제2 쉴드(420)는 제2 광학 부재(300)의 입사면(311)과 출사면(312)의 형성 각도(θ)에 대응되는 각도로 경사지게 형성될 수 있다.

복수의 제1 쉴드(410) 각각의 상단은 도 7과 같이 복수의 입사 렌즈(220) 중 제1 입사 렌즈(221)와 복수의 출사 렌즈(320) 중 제1 입사 렌즈(221)에 대응되는 제1 출사 렌즈(321) 사이의 초점(F) 또는 초점(F) 부근에 위치하여 전술한 도 6의 빔 패턴(L)의 컷 오프 라인(CL)이 형성되도록 하는 역할을 하게 되며, 복수의 제2 쉴드(420)는 복수의 제1 쉴드(410)의 전방에 위치하여 전술한 도 6의 빔 패턴(L)의 컷 오프 라인(CL) 수평하게 형성되도록 하는 역할을 할 수 있다.

이때, 제1 입사 렌즈(221) 및 제1 출사 렌즈(321)는 복수의 입사 렌즈(220) 및 복수의 출사 렌즈(320) 중 특정 입사 렌즈와 출사 렌즈를 의미하는 것이 아니라, 복수의 입사 렌즈(220) 및 복수의 출사 렌즈(320) 중 서로 대응되는 입사 렌즈와 출사 렌즈를 의미하는 것으로 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 빔 패턴(L)의 컷 오프 라인(CL)이 경사 라인(CL1), 경사 라인(CL1)의 상단에 수평하게 연결되는 상측 라인(CL2), 경사 라인(CL1)의 하단에 수평하게 연결되는 하측 라인(CL3)을 포함하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하며, 이 경우 복수의 제1 쉴드(410) 각각의 상단에는 경사 라인(CL1)을 형성하는 경사 에지(411), 상측 라인(CL2)을 형성하는 제1 에지(412), 하측 라인(CL3)을 형성하는 제2 에지(413)가 형성될 수 있다.

전술한 빔 패턴(P)의 컷 오프 라인(CL) 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 컷 오프 라인(CL) 형상은 다양하게 변경될 수 있으며, 컷 오프 라인(CL) 형상에 따라 복수의 제1 쉴드(410) 각각의 상단 형상도 변경될 수 있다.

복수의 제2 쉴드(420) 각각은 복수의 출사 렌즈(320) 각각으로 입사되는 광의 일부를 차단하여 전술한 도 6의 빔 패턴(P)의 컷 오프 라인(CL)이 수평해지도록 하는 역할을 할 수 있다.

즉, 빔 패턴(L)의 컷 오프 라인(CL)은 주로 복수의 출사 렌즈(320)의 하부로부터 출사되는 광에 의해 형성되며, 복수의 제2 쉴드(420)가 생략되는 경우에는 도 6의 점선과 같이 컷 오프 라인(CL) 중 일부가 수평하지 않게 되어 전방 차량이 운전자에게 눈부심이 발생될 가능성이 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 복수의 제1 쉴드(410)의 전방에 복수의 제2 쉴드(420)를 형성함으로써, 빔 패턴(P)의 컷 오프 라인(CL)이 수평하게 형성되도록 하여 전방 차량의 운전자에게 눈부심이 발생되는 것이 방지될 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서 복수의 제2 쉴드(420) 각각의 상단은 복수의 제1 쉴드(410) 중 대응되는 제1 쉴드의 상단에 비하여 하측에 위치하는 것이 바람직하며, 이는 복수의 제2 쉴드(420) 각각의 상단이 복수의 제1 쉴드(410) 중 대응되는 제1 쉴드의 상단과 동일하거나 상측에 위치하는 경우 제2 쉴드에 의해 차단되는 광이 증가하여 광 효율이 저하될 수 있기 때문이다.

전술한 복수의 제1 쉴드(410) 및 복수의 제2 쉴드(420)는 복수의 출사 렌즈(320) 각각에 대하여 형성되며, 복수의 입사 렌즈(220) 중 어느 하나에 2 이상의 출사 렌즈가 대응되는 경우, 복수의 입사 렌즈(220) 중 어느 하나로부터 출사되는 광은 2 이상의 제1 쉴드와 제2 쉴드를 거쳐 진행될 수 있다.

제1 광학 부재(200)의 입사면(211)과 제2 광학 부재(300)의 출사면(312)에 각각 복수의 입사 렌즈(220)와 복수의 출사 렌즈(320)가 배치되는 경우, 전술한 도 7과 같이 제1 입사 렌즈(221)와 제1 출사 렌즈(321) 사이의 초점(F)을 지나는 기준선(S)을 기준으로 제1 입사 렌즈(221)의 입사면(221a)과 제1 출사 렌즈(321)의 출사면(321a)이 비대칭으로 형성될 수 있으며, 이는 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)과 제2 광학 부재(300)의 출사면(312)이 경사지게 형성되는 경우, 서로 인접한 입사 렌즈와 서로 인접한 출사 렌즈 사이에 광원부(100)의 광축(Ax) 방향으로 단차가 발생되지 않도록 하기 위함이다.

이때, 기준선(S)은 제1 입사 렌즈(221)와 제1 출사 렌즈(321) 사이의 초점(F)을 지나며, 광원부(100)의 광축(Ax)에 평행한 선으로 이해될 수 있으며, 제1 입사 렌즈(221)와 제1 출사 렌즈(321)의 배치 각도 등에 따라 제1 입사 렌즈(221)의 입사면(221a) 및 제1 출사 렌즈(321)의 출사면(321a) 각각이 기준선(S)과 만나는 지점(P1, P2)은 변곡점일 수도 있고, 변곡점 이외의 다른 지점일 수도 있다.

즉, 일반적으로 렌즈는 입사면 또는 출사면이 초점을 지나는 기준선을 기준으로 양측이 대칭되도록 형성되어 입사면 또는 출사면의 변곡점이 기준선과 만나게 되는데, 이 경우 본 발명과 같이 복수의 입사 렌즈(220)와 복수의 출사 렌즈(320)가 경사지게 배치되기 위해서는 서로 인접한 렌즈 사이에 광원부(100)의 광축(Ax) 방향으로 단차가 발생하게 되나, 본 발명의 실시예에서는 서로 인접한 입사 렌즈와 서로 인접한 출사 렌즈 사이에 단차가 발생되지 않도록 하여 불필요한 방향으로 광이 진행되는 것이 방지되도록 하게 된다.

제1 입사 렌즈(221)와 제1 출사 렌즈(321)가 기준선(S)을 기준으로 비대칭으로 형성되는 경우, 제1 입사 렌즈(221)의 입사면(221a)은 기준선(S)을 기준으로 일측이 타측에 비하여 더 큰 면적을 가지게 되고, 이와 유사하게 제1 출사 렌즈(321)의 출사면(321a)은 기준선(S)을 기준으로 타측이 일측에 비하여 더 큰 면적을 가지게 되기 때문에 서로 인접한 입사 렌즈와 서로 인접한 출사 렌즈가 단차 없이 경사지게 배치될 수 있으면서도 제1 입사 렌즈(221)로부터 출사되는 광(L1)이 제1 출사 렌즈(321)로 입사될 수 있게 되는 것이다.

이때, 서로 인접한 출사 렌즈의 동일 지점(예를 들어, 변곡점 등) 사이의 간격(y)과 제2 광학 부재(300)의 출사면(312)의 각도(θ)가 정해지는 경우, 서로 인접한 출사 렌즈는 도 8과 같이 광원부(100)의 광축(Ax) 방향으로 x만큼 이동하여 배치될 수 있으며, x는 x=y*tanθ에 의해 구해질 수 있다.

도 8에서는 서로 인접한 출사 렌즈를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 서로 인접한 입사 렌즈도 유사하게 적용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)과 제2 광학 부재(200)의 출사면(312)이 경사지게 형성되는 경우, 제1 입사 렌즈(221)와 제1 출사 렌즈(321) 사이의 초점(F)을 지나는 기준선(S)을 기준으로 제1 입사 렌즈(221)의 입사면(221a)과 제1 출사 렌즈(321)의 출사면(321a)이 대칭 또는 비대칭으로 형성됨에 따라 경사지게 배치되는 서로 인접한 입사 렌즈와 서로 인접한 출사 렌즈 사이의 단차 발생 여부가 결정될 수 있다.

즉, 도 9와 같이, 제1 입사 렌즈(221)와 제1 출사 렌즈(321) 사이의 초점(F)을 지나는 기준선(S)을 기준으로 양측이 대칭되도록 형성되는 경우, 제1 입사 렌즈(221)이 입사면(221a)과 기준선(S)이 만나는 지점(P1)은 입사면(221a)의 변곡점이고, 제1 출사 렌즈(321)의 출사면(321a)과 기준선(S)이 만나는 지점(P2)은 출사면(321a)의 변곡점으로 볼 수 있고, 서로 인접한 입사 렌즈와 서로 인접한 출사 렌즈가 경사지게 배치되기 위해서는 서로 인접한 입사 렌즈와 서로 인접한 출사 렌즈 사이에 광원부(100)의 광축(Ax) 방향으로 단차(d)가 발생하게 된다.

이와 달리, 제1 입사 렌즈(221)의 입사면(221a)과 제1 출사 렌즈(321)의 출사면(321a)이 제1 입사 렌즈(221)와 제1 출사 렌즈(321) 사이의 초점(F)을 지나는 기준선(S)을 기준으로 양측이 비대칭으로 형성되는 경우, 서로 인접한 입사 렌즈 사이와 서로 인접한 출사 렌즈가 단차 없이 경사지게 배치되는 것이 가능하면서도 서로 인접한 입사 렌즈의 입사면들과 서로 인접한 출사 렌즈의 출사면들이 연속적으로 형성될 수 있게 된다.

이때, 서로 인접한 입사 렌즈 사이와 서로 인접한 출사 렌즈 사이에 단차(d)가 발생하는 경우에는 제1 입사 렌즈(221)로 입사된 광 중 일부의 광(L21)은 제1 출사 렌즈(321)로 입사될 수 있으나, 다른 일부의 광(L22)은 단차(d)로 입사되어 글레어가 발생할 수 있는 반면, 본 발명의 실시예에서는 서로 인접한 입사 렌즈 사이와 서로 인접한 출사 렌즈 사이에 단차가 발생하지 않기 때문에 제1 입사 렌즈(221)로 입사되는 광(L3)이 제1 출사 렌즈(321)로 출사될 때 불필요한 방향으로 광이 진행되는 것이 방지되어 글레어가 발생하는 것이 방지될 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에서 서로 인접한 입사 렌즈의 입사면이 연속적으로 형성되고, 서로 인접한 출사 렌즈의 출사면이 연속적으로 형성되도록 제1 입사 렌즈(221)의 입사면(221a)은 기준선(S)을 기준으로 제1 광학 부재(200)의 양측단 중 광원부(100)에 더 가까운 방향에 대응되는 면적보다 광원부(100)와 더 먼 방향에 대응되는 면적이 더 크게 형성될 수 있고, 이와 유사하게 제1 출사 렌즈(321)의 출사면(321a)은 기준선(S)을 기준으로 제2 광학 부재(300)의 양측 중 광원부(100)에 더 가까운 방향에 대응되는 면적이 광원부(100)와 더 먼 방향에 대응되는 면적보다 더 크게 형성될 수 있게 된다.

제1 입사 렌즈(221)와 제1 출사 렌즈(321)가 기준선(S)을 기준으로 비대칭으로 형성되는 경우, 제1 입사 렌즈(221)의 입사면(221a)과 제1 출사 렌즈(321)의 출사면(321a)이 서로 어긋나게 위치하게 되고, 이로 인해 서로 인접한 입사 렌즈와 서로 인접한 출사 렌즈가 경사지게 배치되는 경우에도 단차가 발생하지 않으면서도 서로 인접한 입사 렌즈의 입사면이 연속적으로 형성되고, 서로 인접한 출사 렌즈의 출사면이 연속적으로 형성될 수 있게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 도 10과 복수의 입사 렌즈(220) 각각이 일방향으로 길게 형성되는 반원통 형상을 가지며, 복수의 입사 렌즈(220) 각각으로부터 출사되는 광이 2개의 출사 렌즈로 입사되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 복수의 입사 렌즈(220) 중 어느 하나에 대응되는 출사 렌즈의 개수는 전술한 빔 패턴(P)에서 형성되는 영역에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 입사 렌즈와 복수의 출사 렌즈가 도시된 개략도이다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 제1 광학 부재(200)의 입사면(211)이 중앙 영역(231), 중앙 영역(231)의 양측에 위치하는 측방 영역(232) 및 중앙 영역(231)과 측방 영역(232)의 외측에 위치하는 외측 영역(233)으로 나뉘어질 수 있으며, 각 영역(231, 232, 233)에 배치되는 입사 렌즈에 대응되는 출사 렌즈의 개수는 서로 다를 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 측방 영역(232)에 배치되는 입사 렌즈에 대응되는 출사 렌즈의 개수가 중앙 영역(231)보다 많고, 외측 영역(233)에 배치되는 입사 렌즈에 대응되는 출사 렌즈의 개수가 측방 영역(232)보다 많은 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

예를 들어, 중앙 영역(231)에 배치되는 입사 렌즈로부터 출사되는 광은 2개의 출사 렌즈로 입사되고, 중앙 영역(231)의 양측에 위치하는 측방 영역(232)에 배치되는 입사 렌즈로부터 출사되는 광은 3개의 출사 렌즈로 입사되며, 중앙 영역(231)과 측방 영역(232)의 외측에 위치하는 외측 영역(233)에 배치되는 입사 렌즈로부터 출사되는 광은 4개의 출사 렌즈로 입사될 수 있다.

전술한 중앙 영역(231), 측방 영역(232) 및 외측 영역(233)은 전술한 도 6의 빔 패턴(L)에서 서로 다른 영역을 형성하는 역할을 할 수 있다.

예를 들어, 도 12와 같이, 중앙 영역(231)은 빔 패턴(L)의 고조도 영역(A1)을 형성하고, 측방 영역(232)는 고조도 영역(A1)에서 좌우로 확장되는 스프레드 영역(A2)을 형성할 수 있으며, 외측 영역(233)은 스프레드 영역(A2)을 확장시키는 확장 스프레드 영역(A3)을 형성할 수 있다.

전술한 중앙 영역(231), 측방 영역(232) 및 외측 영역(233)은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고 본 발명의 차량용 램프(1)를 통해 형성하고자 하는 빔 패턴에 따라 중앙 영역(231), 측방 영역(232) 및 외측 영역(233)의 개수나 위치 등은 다양하게 변경될 수 있으며, 각 영역에서 복수의 입사 렌즈(220) 중 어느 하나에 대응되는 출사 렌즈의 개수도 다양하게 변경될 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.

100: 광원부
110: 광원
120: 광로 조정부
200: 제1 광학 부재
211: 입사면
212: 출사면
220: 입사 렌즈
300: 제2 광학 부재
311: 입사면
312: 출사면
320: 출사 렌즈
400: 쉴드부
410: 제1 쉴드
420: 제2 쉴드

Claims

광원부;
상기 광원부로부터 발생되는 광이 입사되는 입사면에 복수의 입사 렌즈가 배치되는 제1 광학 부재;
상기 제1 광학 부재로부터 입사되는 광이 출사되는 출사면에 복수의 출사 렌즈가 배치되는 제2 광학 부재; 및
상기 복수의 입사 렌즈 및 상기 복수의 출사 렌즈 사이에 위치하는 복수의 쉴드를 포함하는 쉴드부를 포함하며,
상기 제1 광학 부재의 입사면과 상기 제2 광학 부재의 출사면은,
일측단이 타측단에 비하여 상기 광원부와 가깝도록 경사지게 위치하고,
상기 복수의 입사 렌즈 중 제1 입사 렌즈의 입사면과 상기 복수의 출사 렌즈 중 상기 제1 입사 렌즈에 대응되는 제1 출사 렌즈의 출사면은,
상기 제1 입사 렌즈와 상기 제1 출사 렌즈 사이에 위치하는 초점을 지나는 기준선을 기준으로 비대칭으로 형성되는 차량용 램프.
제 1 항에 있어서,
상기 쉴드부는,
상기 복수의 출사 렌즈 각각으로 입사되는 광의 일부를 차단하는 복수의 제1 쉴드; 및
상기 복수의 제1 쉴드 각각의 전방에 위치하는 복수의 제2 쉴드를 포함하는 차량용 램프
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 제1 쉴드 및 상기 복수의 제2 쉴드는,
상기 제1 광학 부재 및 상기 제2 광학 부재 중 어느 하나의 입사면과 출사면에 형성되는 차량용 램프.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 제1 쉴드 각각의 상단은,
상기 복수의 입사 렌즈와 상기 복수의 출사 렌즈 중 대응되는 입사 렌즈와 출사 렌즈 사이의 초점 또는 초점 부근에 위치하는 차량용 램프.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 제2 쉴드 각각의 상단은,
상기 복수의 제1 쉴드 중 대응되는 제1 쉴드의 상단에 비하여 하측에 위치하는 차량용 램프.
제 1 항에 있어서
상기 기준선은,
상기 광원부의 광축에 평행한 차량용 램프.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 입사 렌즈 각각의 입사면은,
인접한 입사 렌즈의 입사면과 연속적으로 형성되며,
상기 복수의 출사 렌즈 각각의 출사면은,
인접한 출사 렌즈의 출사면과 연속적으로 형성되는 차량용 램프.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 입사 렌즈와 상기 제1 출사 렌즈는,
상기 기준선을 기준으로 서로 어긋나게 위치하는 차량용 램프.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 입사 렌즈의 입사면은,
상기 기준선을 기준으로 일측이 타측에 비하여 더 작은 면적을 가지며,
상기 제1 출사 렌즈의 출사면은,
상기 기준선을 기준으로 일측이 타측에 비하여 더 큰 면적을 가지는 차량용 램프.
제 9 항에 있어서,
상기 제1 입사 렌즈의 입사면은,
상기 기준선을 기준으로 상기 제1 광학 부재의 입사면의 양측단 중 상기 광원부에 가까운 일측단을 향하는 방향의 면적이 더 작으며,
상기 제2 출사 렌즈의 출사면은,
상기 기준선을 기준으로 상기 제2 광학 부재의 출사면의 양측단 중 상기 광원부에 가까운 일측단을 향하는 방향의 면적이 더 큰 차량용 램프.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 입사 렌즈 각각은,
일방향으로 연장되는 반원통 형상의 렌즈이며,
상기 복수의 입사 렌즈 각각으로부터 출사되는 광은,
상기 복수의 출사 렌즈 중 적어도 2 이상으로 입사되는 차량용 램프.
제 1 항에 있어서,
상기 제1 광학 부재의 입사면은,
중앙 영역, 상기 중앙 영역의 양측에 위치하는 측방 영역, 및 상기 중앙 영역과 상기 측방 영역의 외측에 위치하는 외측 영역으로 나뉘어지며,
상기 각 영역에 배치되는 입사 렌즈에 대응되는 출사 렌즈의 개수는,
상기 중앙 영역, 상기 측방 영역, 및 상기 외측 영역의 순서로 증가하는 차량용 램프.
제 12 항에 있어서,
상기 중앙 영역에 배치되는 입사 렌즈로부터 출사되는 광은 2개의 출사 렌즈로 입사되며,
상기 측방 영역에 배치되는 입사 렌즈로부터 출사되는 광은 3개의 출사 렌즈로 입사되고,
상기 외측 영역에 배치되는 입사 렌즈로부터 출사되는 광은 4개의 출사 렌즈로 입사되는 차량용 램프.
제 12 항에 있어서,
상기 중앙 영역은,
빔 패턴의 고조도 영역을 형성하며,
상기 측방 영역은,
상기 빔 패턴의 스프레드 영역을 형성하고,
상기 외측 영역은,
상기 스프레드 영역을 확장시키는 확장 영역을 형성하는 차량용 램프.