KR20210084031A

KR20210084031A - 차량용 램프

Info

Publication number: KR20210084031A
Application number: KR1020190176920A
Authority: KR
Inventors: 고동진; 신진섭; 이준형; 전호찬
Original assignee: 에스엘 주식회사
Priority date: 2019-12-27
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2021-07-07

Abstract

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 시야 확보를 위한 빔 패턴 및 정보 제공을 위한 빔 패턴을 동시에 제공하는 차량용 램프에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는 광을 조사하는 광원과, 상기 광원으로부터 입사된 광 중 적어도 일부를 반사시켜 가변 빔 패턴을 형성하는 빔 패턴 형성부, 및 상기 광원과 상기 빔 패턴 형성부의 사이에 배치되어 상기 광원의 광을 상기 빔 패턴 형성부로 집중시키는 조명 광학부를 포함하되, 상기 조명 광학부는 상기 빔 패턴 형성부에서 반사된 반사광의 광 경로상에 존재하는 일부가 절단된 조명 렌즈를 포함한다.

Description

차량용 램프{Automotive lamp}

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 시야 확보를 위한 빔 패턴 및 정보 제공을 위한 빔 패턴을 동시에 제공하는 차량용 램프에 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 차량용 램프를 구비한다.

예를 들어, 전방에 빛을 조사하여 운전자의 시야를 확보하는 전조등, 브레이크를 밟을 때 점등되는 브레이크등, 우회전 또는 좌회전 시 사용되는 방향 지시등과 같이 램프를 이용하여 직접 발광하는 방식으로 작동하는 차량용 램프가 차량에 구비될 수 있다. 또한, 차량의 전방 및 후방에는 자기 차량이 외부에서 용이하게 인식될 수 있도록 빛을 반사시키는 방식으로 기능을 수행하는 반사기 등이 차량에 구비될 수 있다.

이 중에서 전조등은 차량이 야간에 주행하거나 주변 밝기가 낮은 터널 등을 주행하는 경우 차량의 주행 방향과 같은 방향으로 광을 조사하여 야간에 운전자의 시야를 확보하는 필수적인 기능을 가지고 있다.

한편, 야간에 차량을 운행하는 운전자는 전방을 주시하고 있기 때문에 운전자에게 특정 정보를 제공하는 것이 용이하지 않다.

따라서, 야간에 전방을 주시하는 운전자에게 정보를 제공하는 발명의 등장이 요구된다.

대한민국 등록특허공보 제 10-1360433호 (2014.02.11)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 시야 확보를 위한 빔 패턴 및 정보 제공을 위한 빔 패턴을 동시에 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는 광을 조사하는 광원과, 상기 광원으로부터 입사된 광 중 적어도 일부를 반사시켜 가변 빔 패턴을 형성하는 빔 패턴 형성부, 및 상기 광원과 상기 빔 패턴 형성부의 사이에 배치되어 상기 광원의 광이 평행광으로서 상기 빔 패턴 형성부로 입사되도록 하는 조명 광학부를 포함하되, 상기 조명 광학부는 상기 빔 패턴 형성부에서 반사된 반사광의 광 경로상에 존재하는 일부가 절단된 조명 렌즈를 포함한다.

상기 차량용 램프는 상기 반사광의 광 경로상에 배치되어 상기 가변 빔 패턴의 형성면으로 상기 반사광을 분포시키는 결상 광학부를 더 포함하고, 상기 조명 광학부는 상기 빔 패턴 형성부와 상기 결상 광학부의 사이에 배치된다.

상기 결상 광학부의 광축과 상기 빔 패턴 형성부의 중심축은 일정 거리만큼 이격된다.

상기 빔 패턴 형성부의 중심축은 상기 결상 광학부의 광축의 아래에 배치된다.

상기 조명 광학부의 광축과 상기 빔 패턴 형성부의 반사축은 일정 경사각을 형성한다.

상기 조명 광학부는, 상기 광원의 광을 확산시키는 제1 조명 렌즈, 및 상기 제1 조명 렌즈를 투과한 광이 평행광으로서 상기 빔 패턴 형성부로 입사되도록 하는 제2 조명 렌즈를 포함하고, 상기 제2 조명 렌즈는 상기 빔 패턴 형성부에서 반사된 반사광의 광 경로상에 존재하는 일부가 절단된다.

상기 제1 조명 렌즈 및 상기 제2 조명 렌즈의 입사면은 비구면이고, 상기 제1 조명 렌즈 및 상기 제2 조명 렌즈의 출사면은 가로 단면의 초점 거리와 세로 단면의 초점 거리가 상이한 렌즈 특성을 제공한다.

상기 가로 단면의 초점 거리와 상기 세로 단면의 초점 거리의 비율은 상기 광원의 가로 길이와 세로 길이의 비율에 의해 결정된다.

상기 광원 및 상기 조명 광학부는 상기 빔 패턴 형성부의 광 반사면의 서로 다른 영역으로 광을 집중시키는 복수 개가 각각 구비된다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 따르면 시야 확보를 위한 빔 패턴 및 정보 제공을 위한 빔 패턴을 동시에 제공함으로써 야간에 전방을 주시하는 운전자에게 정보를 제공하는 장점이 있다.

또한, 마이크로 미러 장치로 입사되는 광의 광 경로상에 존재하는 렌즈의 일부를 절단함으로써 광원과 마이크로 미러 장치 간의 거리를 감소시키는 장점도 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 일 실시예에 따른 차량용 램프를 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 조명 광학부의 단면도이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 조명 렌즈의 예시적인 곡률 반지름을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 조명 광학부의 제2 조명 렌즈를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 차량용 램프의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 빔 패턴 형성부의 평면도이다.
도 8은 도 1에 도시된 빔 패턴 형성부의 동작 원리를 나타낸 개념도이다.
도 9는 도 7에 도시된 빔 패턴 형성부에 의하여 형성된 이미지 패턴을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 9에 도시된 이미지 패턴에 따른 가변 빔 패턴을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 1에 도시된 광원 및 조명 광학부가 각각 복수 개인 것을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11에 도시된 복수의 광원 및 조명 광학부에 의한 광 조사 영역을 나타낸 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 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 램프를 나타낸 도면이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 조명 광학부의 단면도이고, 도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 조명 렌즈의 예시적인 곡률 반지름을 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1에 도시된 조명 광학부의 제2 조명 렌즈를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 차량용 램프(10)는 광원(100), 빔 패턴 형성부(200), 조명 광학부(300) 및 결상 광학부(400)를 포함하여 구성된다.

광원(100)은 광을 조사할 수 있다. 광원(100)은 광을 발생시키는 발광 모듈로서 LED(Light Emitting Diode), 레이저 또는 벌브타입의 광원 중 하나일 수 있다.

빔 패턴 형성부(200)는 광원(100)으로부터 입사된 광 중 적어도 일부를 반사시켜 가변 빔 패턴을 형성할 수 있다. 구체적으로, 빔 패턴 형성부(200)는 입사되는 광을 제1 방향 또는 제2 방향으로 반사시키는 복수의 마이크로 미러를 구비하고, 제1 방향 또는 제2 방향으로 반사된 광으로 가변 빔 패턴을 형성할 수 있다. 빔 패턴 형성부(200)는 마이크로 미러 장치(DMD; Digital Micro mirror Device)일 수 있으나, 본 발명의 빔 패턴 형성부(200)가 마이크로 미러 장치에 한정되는 것은 아니다. 빔 패턴 형성부(200)에 대한 자세한 설명은 도 7 내지 도 10을 통하여 후술하기로 한다.

조명 광학부(300)는 광원(100)과 빔 패턴 형성부(200)의 사이에 배치되어 광원(100)의 광이 평행광으로서 빔 패턴 형성부(200)로 입사되도록 하는 역할을 수행한다. 광원(100)의 광은 일정 각도 범위를 갖고 조사될 수 있다. 조명 광학부(300)가 광원(100)의 광을 평행광으로 전환하여 빔 패턴 형성부(200)로 조사되도록 함으로써 광원(100)의 광 손실이 방지되고, 빔 패턴 형성부(200)에 의한 올바른 형태의 가변 빔 패턴 형성이 구현될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 조명 광학부(300)는 복수의 조명 렌즈를 포함하여 구성된다. 예를 들어, 조명 광학부(300)는 제1 조명 렌즈(310) 및 제2 조명 렌즈(320)를 포함하여 구성된다. 광원(100)의 광 경로를 따라 제1 조명 렌즈(310) 및 제2 조명 렌즈(320)가 순차적으로 배치될 수 있다.

제1 조명 렌즈(310)는 광원(100)의 광을 확산시키고, 제2 조명 렌즈(320)는 제1 조명 렌즈(310)를 투과한 광이 평행광으로서 빔 패턴 형성부(200)로 입사되도록 할 수 있다. 그러나, 조명 광학부(300)가 2개의 조명 렌즈를 포함하여 구성된 것은 예시적인 것으로서, 3개 이상의 조명 렌즈를 포함하여 조명 광학부(300)가 구성될 수도 있다. 복수의 조명 렌즈는 광의 확산 및 집중을 수행하여 광원(100)의 광이 빔 패턴 형성부(200)로 집중되도록 할 뿐만 아니라 수차 및 색 수차를 제거할 수도 있다. 이하, 2개의 조명 렌즈(310, 320)로 구성된 조명 광학부(300)를 위주로 설명하기로 한다.

도 2는 제1 조명 렌즈 및 제2 조명 렌즈의 세로 단면을 도시하고, 도 3은 제1 조명 렌즈 및 제2 조명 렌즈의 가로 단면을 도시하고 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 제1 조명 렌즈(310) 및 제2 조명 렌즈(320)의 입사면(311, 321)은 비구면(aspheric)이고, 제1 조명 렌즈(310) 및 제2 조명 렌즈(320)의 출사면(312, 322)은 가로 단면의 초점 거리와 세로 단면의 초점 거리가 상이한 렌즈 특성을 제공할 수 있다.

렌즈의 곡률 반지름과 초점 거리는 1/f = (n-1) Х (1/r1 + 1/r2)의 수학식에 의해 결정될 수 있다. 여기서, f는 초점 거리를 나타내고, n은 굴절률을 나타내며, r1 및 r2는 곡률 반지름을 나타낸다. 즉, 렌즈의 곡률 반지름과 초점 거리는 비례 관계에 있다.

제1 조명 렌즈(310)는 그 입사면(311)이 비구면임에 따라 세로축(Y) 곡률 반지름과 가로축(X) 곡률 반지름이 -7로서 동일할 수 있다. 이와 마찬가지로, 제2 조명 렌즈(320)는 그 입사면(321)이 비구면임에 따라 세로축(Y) 곡률 반지름과 가로축(X) 곡률 반지름이 -4로서 동일할 수 있다. 이로 인해, 제1 조명 렌즈(310) 및 제2 조명 렌즈(320)의 입사면(311, 321)은 각각 세로 단면의 초점 거리와 가로 단면의 초점 거리가 동일할 수 있다. 이에 반하여, 제1 조명 렌즈(310) 및 제2 조명 렌즈(320)의 출사면(312, 322)은 가로 단면의 초점 거리와 세로 단면의 초점 거리가 상이한 렌즈 특성을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 조명 렌즈(310)의 출사면(312)의 세로축(Y) 곡률 반지름은 2.4로서 가로축(X) 곡률 반지름인 1.1에 비하여 길게 형성될 수 있다. 이와 마찬가지로, 제2 조명 렌즈(320)의 출사면(322)의 세로축(Y) 곡률 반지름은 3.45로서 가로축(X) 곡률 반지름인 3.1에 비하여 길게 형성될 수 있다. 이로 인해, 제1 조명 렌즈(310) 및 제2 조명 렌즈(320)의 출사면(312, 322)의 세로 단면의 초점 거리는 가로 단면의 초점 거리에 비하여 길게 형성될 수 있다.

제1 조명 렌즈(310) 및 제2 조명 렌즈(320)의 출사면(312, 322)의 가로 단면의 초점 거리와 세로 단면의 초점 거리의 비율은 수차 및 색 수차를 제거하기 위하여 적절히 결정될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 곡률 반지름은 예시적인 것으로서, 수차 및 색 수차의 제거를 위하여 적절히 결정될 수 있다. 특히, 제1 조명 렌즈(310) 및 제2 조명 렌즈(320)의 가로 단면의 초점 거리와 세로 단면의 초점 거리의 비율(이하, 초점 거리 비율이라 한다)은 광원(100)의 가로 길이와 세로 길이의 비율(이하, 광원 길이 비율이라 한다)에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 초점 거리 비율은 광원 길이 비율와 유사하거나 동일할 수 있는 것이다. 초점 거리 비율과 광원 길이 비율에 유사하거나 동일하게 결정됨에 따라 수차 및 색 수차의 제거 효율이 향상될 수 있다.

도 5를 참조하면, 조명 광학부(300)는 빔 패턴 형성부(200)에서 반사된 반사광의 광 경로상에 존재하는 일부가 절단된 조명 렌즈를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제2 조명 렌즈(320)는 빔 패턴 형성부(200)에서 반사된 반사광의 광 경로상에 존재하는 일부(320a)가 절단될 수 있다.

도 4는 원형의 렌즈 중 가장자리의 일부(320a, 320b, 320c, 320d)가 절단된 제2 조명 렌즈(320)를 도시하고 있다. 가장자리의 일부(320a, 320b, 320c, 320d)가 절단됨에 따라 제2 조명 렌즈(320)의 가장자리에는 절단면(CP)이 존재할 수 있다. 절단면(CP)은 평면일 수 있고, 곡면일 수도 있다.

절단된 가장자리 중 일부분(320a)은 빔 패턴 형성부(200)에서 반사된 반사광의 광 경로상에 존재하는 것일 수 있고, 다른 일부분(320b, 320c, 320d)은 다른 제2 조명 렌즈(320)와의 접합을 위한 것이거나 제2 조명 렌즈(320)를 지지하는 브라켓(미도시)과의 결합을 위한 것일 수 있다.

다시 도 1을 설명하면, 결상 광학부(400)는 빔 패턴 형성부(200)에서 반사된 반사광의 광 경로상에 배치되어 가변 빔 패턴의 형성면으로 반사광을 분포시키는 역할을 수행한다.

반사광의 직진성을 보장하기 위하여 결상 광학부(400)는 복수의 렌즈(410, 420)를 포함하여 구성될 수 있다. 예를 들어, 결상 광학부(400)는 제1 결상 렌즈(410) 및 제2 결상 렌즈(420)를 포함하여 구성될 수 있다. 제1 결상 렌즈(410)는 반사광을 확산시키고, 제2 결상 렌즈(420)는 제1 결상 렌즈(410)를 투과한 광을 전방으로 집중시킬 수 있다. 그러나, 결상 광학부(400)가 2개의 결상 렌즈를 포함하여 구성된 것은 예시적인 것으로서, 3개 이상의 결상 렌즈를 포함하여 결상 광학부(400)가 구성될 수도 있다.

결상 광학부(400)의 광축(Ax)과 빔 패턴 형성부(200)의 중심축(Bx)은 일정 거리(d)만큼 이격될 수 있다. 도 1을 참조하여 설명하면, 빔 패턴 형성부(200)의 중심축(Bx)은 d의 거리만큼 결상 광학부(400)의 광축(Ax)의 아래에 배치될 수 있다. 여기서, 결상 광학부(400)의 광축(Ax)은 결상 광학부(400)를 구성하는 결상 렌즈(410, 420)의 중심과 초점을 연결한 축을 나타내고, 빔 패턴 형성부(200)의 중심축(Bx)은 빔 패턴 형성부(200)의 광 반사면(210)의 중심에 수직인 축을 나타낸다.

가변 빔 패턴의 형성을 수행하는 광원(100)의 광 효율은 광원(100)의 광이 광 반사면(210)에 수직으로 입사되는 경우이다. 그러나, 광원(100)의 광을 광 반사면(210)에 수직으로 입사시키는 경우 광 반사면(210)에서 반사된 광이 광원(100) 및 조명 광학부(300)에 간섭되어 결상 광학부(400)로 올바르게 입사될 수 없다.

이와 같은 광 반사면(210)에서 반사된 광이 광원(100) 및 조명 광학부(300)에 간섭되는 것을 방지하기 위하여 광원(100) 및 조명 광학부(300)는 빔 패턴 형성부(200)의 아래에 배치될 수 있다. 광원(100)의 광은 빔 패턴 형성부(200)의 아래에서 경사지어 빔 패턴 형성부(200)의 광 반사면(210)으로 조사될 수 있다. 즉, 조명 광학부(300)의 광축(Cx)과 빔 패턴 형성부(200)의 반사축(Dx)은 일정 경사각(a)을 형성할 수 있다. 경사각(a)은 0도를 초과하고 90도 미만일 수 있다. 여기서, 조명 광학부(300)의 광축(Cx)은 조명 광학부(300)를 구성하는 조명 렌즈(310, 320)의 중심과 초점을 연결한 축을 나타내고, 빔 패턴 형성부(200)의 반사축(Dx)은 빔 패턴 형성부(200)의 광 반사면(210)에 수직인 축을 나타낸다.

빔 패턴 형성부(200)로 경사지어 입사된 광은 상측으로 반사되어 결상 광학부(400)로 입사될 수 있다.

또한, 광원(100)의 광 효율은 광원(100)과 빔 패턴 형성부(200) 간의 거리가 짧고, 조명 광학부(300)를 구성하는 조명 렌즈(310, 320)가 클수록 향상될 수 있다. 한편, 조명 광학부(300)는 빔 패턴 형성부(200)와 결상 광학부(400)의 사이에 배치되는데, 조명 렌즈(310, 320)가 커지는 경우 빔 패턴 형성부(200)에서 반사된 광이 조명 렌즈(310, 320)에 의해 간섭될 수 있다. 조명 렌즈(310, 320)에 의한 광의 간섭을 방지하기 위하여 조명 렌즈(310, 320)의 일부가 절단될 수 있다. 구체적으로, 빔 패턴 형성부(200)에서 결상 광학부(400)로 향하는 광의 경로상에 가장 인접한 제2 조명 렌즈(320)의 상측이 절단될 수 있다.

조명 광학부(300)의 크기가 커질수록 조명 광학부(300)에 의한 광 간섭의 가능성이 높아질 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 조명 광학부(300)의 광축(Cx)과 빔 패턴 형성부(200)의 반사축(Dx) 간의 경사각(a)을 크게 설정하거나 조명 광학부(300)에서의 절단 부위의 크기가 커질 수 있다.

경사각(a)의 크기가 커질수록 결상 광학부(400)의 광축(Ax)과 빔 패턴 형성부(200)의 중심축(Bx) 간의 거리(d)가 커지고, 조명 광학부(300)는 결상 광학부(400)의 광축(Ax)의 아래에 위치하게 된다.

경사각(a) 및 조명 광학부(300)에서 절단 부위의 크기는 차량용 램프(10)의 디자인 및 설계 조건 등이 고려되어 결정될 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 차량용 램프의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 6을 참조하면, 차량용 램프(10)는 가변 빔 패턴(VP)을 형성할 수 있다.

본 발명에서 가변 빔 패턴(VP)은 그 형태의 변형이 가능한 빔 패턴을 나타낸다. 예를 들어, 빔 패턴의 형성면 중 일부로는 광이 조사되고 다른 일부로는 광이 조사되지 않을 수 있는 것으로서, 광이 조사되는 영역과 광이 조사되지 않는 영역이 시간의 흐름에 따라 자유롭게 결정될 수 있는 것이다. 가변 빔 패턴(VP)을 이용하는 경우 문자, 숫자 또는 기호와 같은 정보 이미지가 빔 패턴의 형성면에 형성될 수 있다.

광원(100)의 광은 조명 광학부(300)를 투과하여 빔 패턴 형성부(200)로 조사될 수 있다. 조명 광학부(300)에서 출사된 광은 경사지어 빔 패턴 형성부(200)로 조사될 수 있다. 빔 패턴 형성부(200)는 입사된 광을 결상 광학부(400)로 반사시킬 수 있다. 제2 조명 렌즈(320)의 상측 일부(320a)가 절단됨에 따라 빔 패턴 형성부(200)에서 반사된 반사광이 조명 광학부(300)에 의해 간섭되지 않고, 결상 광학부(400)로 전달될 수 있게 된다. 결상 광학부(400)를 투과한 빔 패턴 형성부(200)의 반사광은 가변 빔 패턴(VP)을 형성할 수 있다.

도 7은 도 1에 도시된 빔 패턴 형성부의 평면도이고, 도 8은 도 1에 도시된 빔 패턴 형성부의 동작 원리를 나타낸 개념도이고, 도 9는 도 7에 도시된 빔 패턴 형성부에 의하여 형성된 이미지 패턴을 나타낸 도면이며, 도 10은 도 9에 도시된 이미지 패턴에 따른 가변 빔 패턴을 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 빔 패턴 형성부(200)는 복수의 마이크로 미러(M)를 포함할 수 있다.

마이크로 미러(M)는 입사된 광(L)을 반사시킬 수 있다. 여기서, 복수의 마이크로 미러(M)는 개별적으로 자세가 변경될 수 있다. 그리고, 마이크로 미러(M)의 자세에 의하여 반사 광의 조사 각도가 달라질 수 있다. 즉, 빔 패턴 형성부(200)로 입사된 광(L)은 복수의 마이크로 미러(M)에 의하여 반사되는데, 마이크로 미러(M)의 자세에 의하여 해당 마이크로 미러(M)에 의하여 반사된 부분 광의 조사 각도가 달라질 수 있는 것이다.

도 8을 참조하면, 마이크로 미러(M1, M2)는 자세가 변경될 수 있다. 구체적으로, 빔 패턴 형성부(200)를 구성하는 각 마이크로 미러(M1, M2)는 개별적으로 자세가 결정될 수 있다.

본 발명에서 마이크로 미러(M1, M2)는 2개의 자세를 가질 수 있다. 도 8은 제1 자세를 갖는 마이크로 미러(M1)와 제2 자세를 갖는 마이크로 미러(M2)를 도시하고 있다. 제1 자세를 갖는 경우 마이크로 미러(M1)는 입사된 광(L)을 반사시켜 제1 방향(D1)으로 조사할 수 있다. 한편, 제2 자세를 갖는 경우 마이크로 미러(M2)는 입사된 광(L)을 반사시켜 제1 방향(D1)과는 상이한 제2 방향(D2)으로 조사할 수 있다.

도 9를 참조하면, 빔 패턴 형성부(200)는 이미지 패턴을 형성할 수 있다.

빔 패턴 형성부(200)에 포함된 복수의 마이크로 미러(M1, M2)는 특정 이미지를 형성하기 위한 자세를 가질 수 있다. 도 9는 화살표의 이미지를 형성하기 위한 마이크로 미러(M1, M2)를 도시하고 있다.

화살표의 이미지에 대응하는 마이크로 미러(M2)가 제2 자세를 갖고, 나머지 마이크로 미러(M1)가 제1 자세를 가질 수 있다. 전술한 바와 같이, 복수의 마이크로 미러(M1, M2)는 개별적으로 자세가 변경될 수 있다. 복수의 마이크로 미러(M1, M2)의 자세를 제어함으로써 시간의 흐름에 따라 변경되는 다양한 이미지 패턴이 형성될 수 있다.

도 10을 참조하면, 가변 빔 패턴(VP)은 이미지 패턴에 대응하는 정보 이미지를 포함할 수 있다.

예를 들어, 가변 빔 패턴(VP)은 지면에 형성될 수 있다. 운전자는 가변 빔 패턴(VP)에 포함된 정보 이미지를 참조하여 운행할 수 있다. 정보 이미지(IM)는 차량 상태 또는 주변 환경에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 운행 제한 속도 또는 운행 방향 등이 정보 이미지(IM)로서 가변 빔 패턴(VP)에 포함될 수 있다.

도 11은 도 1에 도시된 광원 및 조명 광학부가 각각 복수 개인 것을 나타낸 도면이고, 도 12는 도 11에 도시된 복수의 광원 및 조명 광학부에 의한 광 조사 영역을 나타낸 도면이다.

도 11을 참조하면, 광원(510, 520) 및 조명 광학부(610, 620)는 각각 복수 개로 구성될 수 있다.

광원(510, 520)은 제1 광원(510) 및 제2 광원(520)을 포함하고, 조명 광학부(610, 620)는 제1 조명 광학부(610) 및 제2 조명 광학부(620)를 포함할 수 있다. 제1 조명 광학부(610) 및 제2 조명 광학부(620)는 제1 조명 렌즈(611, 621) 및 제2 조명 렌즈(612, 622)를 각각 포함할 수 있다.

동일한 광량을 제공하기 위하여 하나의 광원을 이용하는 것에 비하여 복수의 광원을 이용하는 경우 입력되는 전류의 양이 감소되고, 이로 인해 발열량이 감소되어 광원의 열을 배출시키기 위한 히트 싱크(미도시)의 크기를 작게 설계하는 것이 가능하게 된다. 한편, 광원의 수가 증가하는 경우 각 광원의 광이 서로 중첩되는 부분이 발생되거나 광이 조사되지 않은 영역이 발생될 수 있다. 이에, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(10)는 2개의 광원(510, 520) 및 2개의 조명 광학부(610, 620)를 포함할 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것으로서 차량용 램프(10)의 디자인, 설계 조건 및 사용 환경에 따라 차량용 램프(10)는 3개 이상의 광원 및 조명 광학부를 각각 포함할 수도 있다.

도 12를 참조하면, 빔 패턴 형성부(200)의 광 반사면(210)은 가로 및 세로의 길이가 상이하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 광 반사면(210)의 가로 길이는 세로 길이에 비하여 길게 형성될 수 있다. 광 반사면(210)으로 균일하게 광이 입사될 수 있도록 하기 위하여 복수의 광원(510, 520) 및 조명 광학부(610, 620)가 이용될 수 있다. 즉, 복수의 광원(510, 520) 및 조명 광학부(610, 620)는 빔 패턴 형성부(200)의 광 반사면(210)의 서로 다른 영역(210a, 210b)으로 광을 각각 집중시킬 수 있다.

도 12는 광 반사면(210)의 제1 영역(210a)에 제1 광원(510) 및 제1 조명 광학부(610)에 의한 광(이하, 제1 광이라 한다)(L1)이 집중되고, 광 반사면(210)의 제2 영역(210b)에 제2 광원(520) 및 제2 조명 광학부(620)에 의한 광(이하, 제2 광이라 한다)(L2)이 집중된 것을 도시하고 있다. 제1 광(L1) 및 제2 광(L2)은 일부가 서로 중첩될 수 있고, 중첩되지 않을 수도 있다.

복수의 광(L1, L2)이 광 반사면(210)의 서로 다른 영역(210a, 210b)으로 조사됨에 따라 균일한 광 분포를 갖는 가변 빔 패턴(VP)의 형성이 가능하게 된다.

한편, 도 11은 2개의 광원(510, 520) 및 조명 광원부(610, 620)를 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것으로서 빔 패턴 형성부(200)에 구비된 광 반사면(210)의 형태 및 크기에 따라 3개 이상의 광원 및 조명 광원부가 빔 패턴 형성부(200)로 광을 조사할 수도 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: 차량용 램프 100, 510, 520: 광원
200: 빔 패턴 형성부 210: 광 반사면
300, 610, 620: 조명 광학부 310, 611, 621: 제1 조명 렌즈
320, 612, 622: 제2 조명 렌즈 400: 결상 광학부
410: 제1 결상 렌즈 420: 제2 결상 렌즈

Claims

광을 조사하는 광원;
상기 광원으로부터 입사된 광 중 적어도 일부를 반사시켜 가변 빔 패턴을 형성하는 빔 패턴 형성부; 및
상기 광원과 상기 빔 패턴 형성부의 사이에 배치되어 상기 광원의 광이 평행광으로서 상기 빔 패턴 형성부로 입사되도록 하는 조명 광학부를 포함하되,
상기 조명 광학부는 상기 빔 패턴 형성부에서 반사된 반사광의 광 경로상에 존재하는 일부가 절단된 조명 렌즈를 포함하는 차량용 램프.
제1 항에 있어서,
상기 반사광의 광 경로상에 배치되어 상기 가변 빔 패턴의 형성면으로 상기 반사광을 분포시키는 결상 광학부를 더 포함하고,
상기 조명 광학부는 상기 빔 패턴 형성부와 상기 결상 광학부의 사이에 배치되는 차량용 램프.
제2 항에 있어서,
상기 결상 광학부의 광축과 상기 빔 패턴 형성부의 중심축은 일정 거리만큼 이격된 차량용 램프.
제3 항에 있어서,
상기 빔 패턴 형성부의 중심축은 상기 결상 광학부의 광축의 아래에 배치되는 차량용 램프.
제1 항에 있어서,
상기 조명 광학부의 광축과 상기 빔 패턴 형성부의 반사축은 일정 각도를 형성하는 차량용 램프.
제1 항에 있어서,
상기 조명 광학부는,
상기 광원의 광을 확산시키는 제1 조명 렌즈; 및
상기 제1 조명 렌즈를 투과한 광이 평행광으로서 상기 빔 패턴 형성부로 입사되도록 하는 제2 조명 렌즈를 포함하고,
상기 제2 조명 렌즈는 상기 빔 패턴 형성부에서 반사된 반사광의 광 경로상에 존재하는 일부가 절단된 차량용 램프.
제6 항에 있어서,
상기 제1 조명 렌즈 및 상기 제2 조명 렌즈의 입사면은 비구면이고,
상기 제1 조명 렌즈 및 상기 제2 조명 렌즈의 출사면은 가로 단면의 초점 거리와 세로 단면의 초점 거리가 상이한 렌즈 특성을 제공하는 차량용 램프.
제7 항에 있어서,
상기 가로 단면의 초점 거리와 상기 세로 단면의 초점 거리의 비율은 상기 광원의 가로 길이와 세로 길이의 비율에 의해 결정되는 차량용 램프.
제1 항에 있어서,
상기 광원 및 상기 조명 광학부는 상기 빔 패턴 형성부의 광 반사면의 서로 다른 영역으로 광을 집중시키는 복수 개가 각각 구비되는 차량용 램프.