KR20210084045A - 차량용 램프 - Google Patents

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KR20210084045A KR1020190176948A KR20190176948A KR20210084045A KR 20210084045 A KR20210084045 A KR 20210084045A KR 1020190176948 A KR1020190176948 A KR 1020190176948A KR 20190176948 A KR20190176948 A KR 20190176948A KR 20210084045 A KR20210084045 A KR 20210084045A
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장해익
신진섭
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에스엘 주식회사
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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 빔 패턴 형성부의 반사광 중 상기 가변 빔 패턴의 형성에 이용되지 않은 반사광을 이용하여 광 패턴을 형성하는 라이트 가이드를 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 빔 패턴 형성부의 반사광 중 상기 가변 빔 패턴의 형성에 이용되지 않은 반사광을 이용하여 광 패턴을 형성하는 라이트 가이드를 포함한다.
상기 빔 패턴 형성부는, 입사되는 광을 제1 방향 또는 제2 방향으로 반사시키는 복수의 마이크로 미러를 구비하고, 상기 제1 방향 및 제2 방향 중 하나의 방향으로 반사된 반사광은 상기 가변 빔 패턴의 형성에 이용되고, 나머지 하나의 방향으로 반사된 반사광은 상기 라이트 가이드로 조사된다.
상기 라이트 가이드는 상기 라이트 가이드로 입사된 상기 빔 패턴 형성부의 반사광 중 일부를 투과시켜 광 패턴을 형성한다.
상기 차량용 램프는 상기 빔 패턴 형성부의 반사광 중 일부를 차단하고 나머지 일부를 상기 광 가이드부로 통과시키는 실드를 더 포함한다.
상기 실드는, 광의 투과를 차단하는 광 차단부, 및 광의 투과를 허용하는 광 투과부를 포함한다.
상기 광 차단부는 상기 라이트 가이드로 입사된 상기 빔 패턴 형성부의 반사광 중 입사 변화율이 사전에 설정된 임계 변화율의 이상인 반사광을 차단하고, 상기 광 투과부는 상기 라이트 가이드로 입사된 상기 빔 패턴 형성부의 반사광 중 입사 변화율이 사전에 설정된 임계 변화율의 미만인 반사광을 투과시킨다.
상기 빔 패턴 형성부는 로우 빔 패턴의 형성에 이용되는 로우 빔 영역, 및 하이 빔 패턴의 형성에 이용되는 하이 빔 영역을 포함하고, 상기 입사 변화율이 사전에 설정된 임계 변화율의 미만인 반사광은 상기 하이 빔 영역 중 일부 영역에서 반사된 반사광을 포함한다.
상기 라이트 가이드는 상기 빔 패턴 형성부의 반사광 중 상기 실드에 의해 차단되지 않은 광을 이용하여 광 패턴을 형성한다.
상기 라이트 가이드는 광을 입사받는 광 입사면을 포함하고, 상기 광 입사면은 상기 실드에 의해 광의 입사가 차단된 차단 영역 및 광의 입사가 허용된 입사 영역을 포함한다.
상기 차량용 램프는 상기 광원과 상기 빔 패턴 형성부의 사이에 배치되어 상기 광원의 광을 상기 빔 패턴 형성부로 집중시키는 조명 광학부를 더 포함한다.
상기 차량용 램프는 상기 빔 패턴 형성부의 반사광 중 상기 가변 빔 패턴의 형성에 이용되는 반사광의 광 경로상에 배치되어 상기 가변 빔 패턴의 형성면으로 반사광을 집중시키는 결상 광학부를 더 포함한다.
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 장치에서 반사되는 광을 모두 활용하기 때문에 광 손실을 방지하는 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 2는 도 1에 도시된 광 조사 장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 가변 빔 형성부를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 빔 패턴 형성부의 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 빔 패턴 형성부의 동작 원리를 나타낸 개념도이다.
도 6은 도 3에 도시된 가변 빔 형성부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 라이트 가이드를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 라이트 가이드의 실드를 나타낸 도면이다.
도 9는 도 3에 도시된 빔 패턴 형성부에 의해 형성된 이미지 패턴의 예시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 이미지 패턴에 대응하여 형성되는 가변 빔 패턴을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 9에 도시된 이미지 패턴에 대응하여 라이트 가이드로 입사되는 광 패턴을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 4에 도시된 빔 패턴 형성부를 설명하기 위한 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 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(10)는 광 조사 장치(20) 및 제어 장치(30)를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 차량용 램프(10)는 차량(1)의 전방 양측에 설치되어 차량(1)이 야간이나 터널 등과 같은 어두운 장소를 주행할 때 전방 시야가 확보되도록 할 수 있다. 이에, 차량용 램프(10)가 헤드 램프의 용도로 사용되는 경우를 위주로 설명하기로 한다. 그러나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 본 발명의 차량용 램프(10)는 헤드 램프에 한정되지 않고 포그 램프, 테일 램프, 브레이크 램프, 턴 시그널 램프, 포지션 램프, 주간 주행 램프 등과 같이 차량(1)에 설치되는 각종 램프의 용도로 사용될 수도 있다.
차량용 램프(10)는 차량(1) 전방의 근거리 시야가 확보되도록 하는 로우 빔 패턴을 형성할 수 있고, 차량(1) 전방의 원거리 시야가 확보되도록 하는 하이 빔 패턴을 형성할 수 있다. 하이 빔 패턴을 형성함에 있어서, 차량용 램프(10)는 대향 차량이나 선행 차량과 같은 상대 차량이 존재할 때 상대 차량의 위치에 대응되는 영역으로 광이 조사되지 않도록 하거나 조사되는 광의 광량을 감소시켜 암영대(Shadow area)를 형성할 수 있다. 암영대가 형성됨에 따라 상대 차량의 운전자에게 눈부심이 발생되는 것이 방지될 수 있다.
광 조사 장치(20)는 광을 조사하여 빔 패턴을 형성하는 역할을 수행한다. 광 조사 장치(20)는 차량(1)의 전방 좌측에 구비된 제 1 광 조사 장치(20) 및 차량(1)의 전방 우측에 구비된 제 2 광 조사 장치(20)를 포함할 수 있다. 즉, 제 1 광 조사 장치(20)는 좌측 헤드 램프로 이해될 수 있고, 제 2 광 조사 장치(20)는 우측 헤드 램프로 이해될 수 있다.
본 발명의 실시예에서는 광 조사 장치(20)가 복수로 구성되는 경우를 예를 들어 설명하고 있다. 이는 본 발명의 차량용 램프(10)가 헤드 램프의 용도로 사용되기 때문으로서, 본 발명의 광 조사 장치(20)의 수가 이에 한정되지는 않는다. 즉, 본 발명의 차량용 램프(10)의 용도에 따라 광 조사부의 개수, 설치 위치, 설치 방향 등은 다양하게 변경될 수 있는 것이다.
제어 장치(30)는 빔 패턴이 형성되도록 광 조사 장치(20)를 제어하는 역할을 수행한다. 예를 들어, 제어 장치(30)는 로우 빔 패턴이 형성되도록 하거나 하이 빔 패턴이 형성되도록 광 조사 장치(20)를 제어할 수 있다.
또한, 제어 장치(30)는 차량(1)의 위치 정보를 기초로 차량(1)이 도심지 또는 외곽지에 위치하거나 시내 도로 또는 고속 도로에 위치하는 것을 알 수 있으며, 대응하는 빔 패턴이 형성되도록 광 조사 장치(20)를 제어할 수 있다. 이를 위하여 각 도로별로 해당 도로가 도심지에 위치하고 있는 것인지 또는 외곽지에 위치하고 있는 것인지를 나타내는 별도의 정보가 구비될 수 있다.
또한, 차량(1)의 위치 정보가 차량(1)에 장착된 네비게이션(미도시)으로부터 제공되는 경우 제어 장치(30)는 차량(1)의 주행 방향 전방의 도로 상태, 예를 들어 곡선도로, 교차로, 갈림길 등을 알 수 있다. 이에, 제어 장치(30)는 차량(1)의 주행 방향 전방의 도로 상태에 따라 빔 패턴이 형성되도록 광 조사 장치(20)를 제어할 수도 있다.
도 2는 도 1에 도시된 광 조사 장치를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 광 조사 장치(20)는 지능형 빔 형성부(21) 및 가변 빔 형성부(22)를 포함하여 구성된다.
지능형 빔 형성부(21)는 지능형 주행 빔(ADB; Adaptive Driving Beam) 패턴을 형성할 수 있다. 본 발명에서 지능형 주행 빔 패턴은 차량(1)의 전방 영역 중 광이 조사되는 영역과 광이 조사되지 않는 영역이 차량(1)의 주변 환경에 따라 결정되어 형성된 빔 패턴인 것으로 이해될 수 있다.
지능형 빔 형성부(21)는 로우 빔 패턴부(미도시) 및 하이 빔 패턴부(미도시)를 포함할 수 있다. 지능형 빔 형성부(21)는 로우 빔 패턴 및 하이 빔 패턴을 형성할 수 있는 것으로서, 로우 빔 패턴 및 하이 빔 패턴 중 적어도 하나는 차량(1)의 주변 환경에 따라 그 조사 패턴이 결정될 수 있다.
가변 빔 형성부(22)는 광을 조사하여 가변 빔 패턴을 형성할 수 있다. 본 발명에서 가변 빔 패턴은 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 있다. 가변 빔 패턴을 이용하는 경우 문자, 숫자 또는 기호와 같은 정보 이미지가 빔 패턴의 형성면에 형성될 수 있다.
가변 빔 패턴은 로우 빔 패턴 또는 하이 빔 패턴의 형성에 이용될 수 있다. 지능형 빔 형성부(21)에 의해 형성된 지능형 주행 빔 패턴에 가변 빔 패턴이 합성되어 로우 빔 패턴 또는 하이 빔 패턴이 형성될 수 있는 것이다. 특히, 가변 빔 패턴에는 정보 이미지가 포함될 수 있는데, 지능형 주행 빔 패턴에 정보 이미지가 포함된 가변 빔 패턴이 합성될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 가변 빔 형성부를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 빔 패턴 형성부의 평면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 빔 패턴 형성부의 동작 원리를 나타낸 개념도이고, 도 6은 도 3에 도시된 가변 빔 형성부의 동작을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 3에 도시된 라이트 가이드를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7에 도시된 라이트 가이드의 실드를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 가변 빔 형성부(22)는 광원(100), 빔 패턴 형성부(200), 조명 광학부(300), 결상 광학부(400) 및 광 패턴 형성부(500)를 포함하여 구성된다.
광원(100)은 광을 조사할 수 있다. 광원(100)은 광을 발생시키는 발광 모듈로서 LED(Light Emitting Diode), 레이저 또는 벌브 타입의 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. 이하, 본 발명의 빔 패턴 형성부(200)가 마이크로 미러 장치인 것을 위주로 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 빔 패턴 형성부(200)는 복수의 마이크로 미러(M)를 포함할 수 있다. 빔 패턴 형성부(200)는 광을 반사시키는 광 반사면(210)을 구비할 수 있으며, 복수의 마이크로 미러(M)는 광 반사면(210)에 배치될 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 반사광의 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 5를 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 5는 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.
다시 도 1을 설명하면, 조명 광학부(300)는 광원(100)과 빔 패턴 형성부(200)의 사이에 배치되어 광원(100)의 광을 빔 패턴 형성부(200)로 집중시키는 역할을 수행한다. 광원(100)의 광은 일정 각도 범위를 갖고 조사될 수 있다. 조명 광학부(300)는 광원(100)의 광이 빔 패턴 형성부(200)로 집중되도록 함으로써 광원(100)의 광 손실을 방지할 수 있다.
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 광을 빔 패턴 형성부(200)로 집중시킬 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 렌즈로 구성된 조명 광학부(300)를 위주로 설명하기로 한다.
결상 광학부(400)는 빔 패턴 형성부(200)에서 반사된 반사광의 광 경로상에 배치되어 가변 빔 패턴의 형성면으로 반사광을 집중시키는 역할을 수행한다.
반사광의 직진성을 보장하기 위하여 결상 광학부(400)는 복수의 결상 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 광 반사면(210)은 수직일 수 있다.
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. 빔 패턴 형성부(200)로 경사지어 입사된 광은 반사되어 결상 광학부(400)로 입사되거나, 광 패턴 형성부(500)로 입사될 수 있다.
광 패턴 형성부(500)는 라이트 가이드(510)(도 7 참조)를 포함할 수 있으며, 라이트 가이드(510)는 빔 패턴 형성부(200)의 반사광 중 가변 빔 패턴의 형성에 이용되지 않은 반사광을 이용하여 광 패턴을 형성할 수 있다. 라이트 가이드(510)는 아크릴수지, 우레탄 아크릴레이트(Urethane Acrylate), 에폭시 아크릴레이트(Epoxy Acrylate) 등과 같은 투명 또는 반투명의 광 투과성 재질로 형성될 수 있다. 라이트 가이드(510)가 광 투과성 재질로 형성됨에 따라, 라이트 가이드(510)에 입사된 광은 라이트 가이드(510)를 투과하여 외부로 출사될 수 있다.
전술한 바와 같이, 빔 패턴 형성부(200)는 복수의 마이크로 미러(M)를 포함하고, 각 마이크로 미러(M)별로 제1 방향(D1) 또는 제2 방향(D2)으로 광원(100)의 광을 반사시킬 수 있다. 제1 방향(D1) 및 제2 방향(D2) 중 하나의 방향으로 반사된 반사광은 가변 빔 패턴의 형성에 이용되고, 나머지 하나의 방향으로 반사된 반사광은 라이트 가이드(510)로 조사될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 제1 방향(D1)으로 반사된 반사광(이하, 제1 반사광이라 한다)(L1)은 광 패턴 형성부(500)로 조사되어 라이트 가이드(510)를 투과하고, 제2 방향(D2)으로 반사된 반사광(이하, 제2 반사광이라 한다)(L2)은 가변 빔 패턴(700)의 형성에 이용될 수 있다.
라이트 가이드(510)는 제1 반사광(L1)을 투과시켜 고유한 광 패턴(800)을 형성할 수 있다. 결상 광학부(400)는 빔 패턴 형성부(200)의 반사광 중 가변 빔 패턴(700)의 형성에 이용되는 제2 반사광(L2)의 광 경로상에 배치되어 가변 빔 패턴(700)의 형성면으로 제2 반사광(L2)을 집중시킬 수 있다. 이에, 결상 광학부(400)를 투과한 제2 반사광(L2)에 의해 가변 빔 패턴(700)이 형성될 수 있다.
빔 패턴 형성부(200)에서 반사된 반사광 모두가 활용됨에 따라 광원(100)의 광 손실이 방지될 수 있다.
라이트 가이드(510)는 라이트 가이드(510)로 입사된 빔 패턴 형성부(200)의 반사광 중 일부를 투과시켜 광 패턴(800)을 형성할 수 있다. 즉, 라이트 가이드(510)는 제1 반사광(L1) 중 일부만을 이용하여 광 패턴(800)을 형성하는 것이다. 보다 구체적으로 설명하면, 라이트 가이드(510)는 라이트 가이드(510)로 입사된 빔 패턴 형성부(200)의 반사광 중 입사 변화율이 사전에 설정된 임계 변화율의 미만인 반사광을 투과시켜 광 패턴(800)을 형성할 수 있다.
여기서, 입사 변화율은 단위 시간당 입사와 비입사의 반복 회수를 의미하거나 단위 시간당 비입사 지속 시간을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, 반사광이 지속적으로 입사되는 경우 입사 변화율은 작아지고, 반사광의 입사 및 비입사가 반복되거나 비입사 지속 시간이 증가하는 경우 입사 변화율은 커질 수 있다.
입사 변화율이 상대적으로 작은 반사광만으로 광 패턴(800)을 형성하기 때문에 라이트 가이드(510)에 의해 형성되는 광 패턴(800)은 큰 변화없이 유지될 수 있게 된다.
한편, 도 6은 제1 반사광(L1)의 광 조사 경로상에 광 패턴 형성부(500)가 배치되고, 제2 반사광(L2)의 광 조사 경로상에 결상 광학부(400)가 배치된 것을 도시하고 있으나, 본 발명의 몇몇 실시예에 따르면 제1 반사광(L1)의 광 조사 경로상에 결상 광학부(400)가 배치되고, 제2 반사광(L2)의 광 조사 경로상에 광 패턴 형성부(500)가 배치될 수도 있다. 이러한 경우 제1 반사광(L1)은 가변 빔 패턴(700)의 형성에 이용되고, 제2 반사광(L2)은 광 패턴 형성부(500)에 의한 광 패턴(800)의 형성에 이용될 수 있다. 이하, 제1 반사광(L1)의 광 조사 경로상에 광 패턴 형성부(500)가 배치되고, 제2 반사광(L2)의 광 조사 경로상에 결상 광학부(400)가 배치된 것을 위주로 설명하기로 한다.
도 7을 참조하면, 광 패턴 형성부(500)는 라이트 가이드(510) 및 실드(520)를 포함하여 구성된다.
라이트 가이드(510)는 입사된 광을 출사시켜 광 패턴(800)을 형성할 수 있다. 라이트 가이드(510)로 입사된 광은 라이트 가이드(510)의 내측면에서 반사되어 출사면을 통해 출사될 수 있다. 이에, 출사되는 광은 라이트 가이드(510)의 출사면의 형태에 따른 면 발광을 형성할 수 있다. 라이트 가이드(510)는 입사된 광을 출사시켜 광 패턴을 형성하는 패턴 가이드(511, 512)를 구비할 수 있다. 패턴 가이드(511, 512)는 면 발광의 형성을 위한 출사면을 구비할 수 있다.본 발명에서 라이트 가이드(510)는 복수의 패턴 가이드(511, 512)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 2개의 패턴 가이드(511, 512)가 하나의 라이트 가이드(510) 를 구성할 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것으로서 하나의 패턴 가이드만을 구비하거나 3개 이상의 패턴 가이드를 포함하여 라이트 가이드(510)가 구성될 수도 있다.
라이트 가이드(510)에는 광을 입사받는 광 입사부(513)가 구비될 수 있다. 광 입사부(513)는 빔 패턴 형성부(200)의 반사광을 입사받아 패턴 가이드(511, 512)로 가이드하는 역할을 수행한다. 이 때, 광 입사부(513)는 입사된 광을 혼합하여 균일하게 패턴 가이드(511, 512)로 전달할 수 있다.
라이트 가이드(510)는 반사광을 입사받는 광 입사면(514)을 구비할 수 있다. 광 입사면(514)는 광 입사부(513)에 구비될 수 있다. 빔 패턴 형성부(200)의 반사광은 광 입사면(514)을 통해 광 입사부(513)로 입사될 수 있다. 그리고, 입사된 광은 광 입사부(513)를 통과하여 패턴 가이드(511, 512)로 전달될 수 있다. 특히, 패턴 가이드(511, 512)가 복수 개인 경우 광 입사부(513)는 복수의 패턴 가이드(511, 512)로 광을 전달할 수 있다.
실드(520)는 빔 패턴 형성부(200)의 반사광 중 일부를 차단하고 나머지 일부를 라이트 가이드(510)로 통과시키는 역할을 수행한다. 라이트 가이드(510)는 빔 패턴 형성부(200)의 반사광(200) 중 실드(520)에 의해 차단되지 않은 광을 이용하여 광 패턴을 형성할 수 있다. 광 입사부(513)의 광 입사면(514)으로 입사되는 광 중 일부는 실드(520)에 의해 차단되고, 나머지 일부만이 광 입사면(514)으로 입사될 수 있는 것이다. 다시 말해, 광 입사면(514)은 실드(520)에 의해 광의 입사가 차단된 차단 영역(514a) 및 광의 입사가 허용된 입사 영역(514b)을 포함할 수 있는 것으로서, 라이트 가이드(510)는 입사 영역을 통해 입사된 광을 이용하여 광 패턴을 형성할 수 있는 것이다.
도 8을 참조하면, 실드(520)는 광 차단부(521)와 광 투과부(522)를 포함할 수 있다. 광 차단부(521)는 광의 투과를 차단하고, 광 투과부(522)는 광의 투과를 허용할 수 있다. 광 투과부(522)는 중공홀일 수 있으며, 광의 투과가 가능한 투명한 재질로 구성될 수도 있다.
광 차단부(521)는 라이트 가이드(510)로 입사된 빔 패턴 형성부(200)의 반사광 중 입사 변화율이 사전에 설정된 임계 변화율의 이상인 반사광을 차단할 수 있다. 광 투과부(522)는 라이트 가이드(510)로 입사된 빔 패턴 형성부(200)의 반사광 중 입사 변화율이 사전에 설정된 임계 변화율의 미만인 반사광을 투과시킬 수 있다.
광 차단부(521) 및 광 투과부(522)에 의해 라이트 가이드(510)는 라이트 가이드(510)로 입사된 빔 패턴 형성부(200)의 반사광 중 입사 변화율이 사전에 설정된 임계 변화율의 미만인 반사광을 투과시켜 광 패턴(800)을 형성할 수 있게 된다.
도 9는 도 3에 도시된 빔 패턴 형성부에 의해 형성된 이미지 패턴의 예시도이고, 도 10은 도 9에 도시된 이미지 패턴에 대응하여 형성되는 가변 빔 패턴을 나타낸 도면이고, 도 11은 도 9에 도시된 이미지 패턴에 대응하여 라이트 가이드로 입사되는 광의 광 패턴을 나타낸 도면이며, 도 12는 도 4에 도시된 빔 패턴 형성부를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 빔 패턴 형성부(200)의 광 반사면(210)에서 형성되는 반사 패턴(600)은 제1 반사 영역(610) 및 제2 반사 영역(620)을 포함할 수 있다.
제1 반사 영역(610)은 광원(100)의 광을 광 패턴 형성부(500)로 반사시키는 영역이고, 제2 반사 영역(620)은 광원(100)의 광을 결상 광학부(400)로 반사시키는 영역을 포함한다. 제1 반사 영역(610)은 제1 반사광(L1)을 형성하고, 제2 반사 영역(620)은 제2 반사광(L2)을 형성할 수 있다. 반사 패턴(600)은 정보 영역(630)을 포함할 수 있다. 정보 영역(630)은 제1 반사광(L1)을 형성하는 마이크로 미러(M) 및 제2 반사광(L2)을 형성하는 마이크로 미러의 조합에 의해 형성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 가변 빔 패턴(700)은 광 영역(710) 및 음영 영역(720)을 포함할 수 있다.
광 영역(710)은 빔 패턴 형성부(200)의 제2 반사광(L2)이 입사된 영역이고, 음영 영역(720)은 제2 반사광(L2)이 입사되지 않은 영역을 나타낸다. 도 10의 도 9의 반사 패턴(600)에 대응하여 형성된 가변 빔 패턴(700)을 도시하고 있다. 가변 빔 패턴(700)은 빔 패턴 형성부(200)의 반사 패턴(600)에 대하여 상하 및 좌우 반전되어 형성될 수 있다. 가변 빔 패턴(700)은 정보 이미지(730)를 포함할 수 있다. 정보 이미지(730)는 반사 패턴(600)의 정보 영역(630)에 대응한 것으로서, 광 및 음영이 조합되어 형성될 수 있다.
도 11을 참조하면, 광 패턴 형성부(500)로 입사되는 광의 광 패턴(800)은 광 영역(810) 및 음영 영역(820)을 포함할 수 있다.
광 영역(810)은 빔 패턴 형성부(200)의 제1 반사광(L1)이 포함된 영역이고, 음영 영역(820)은 제1 반사광(L1)이 포함되지 않은 영역을 나타낸다. 도 11은 도 9의 반사 패턴(600)에 대응하여 형성된 광 패턴(800)을 도시하고 있다. 광 패턴 형성부(500)로 입사되는 광의 광 패턴(800)은 가변 빔 패턴(700)에 대하여 광 영역(810) 및 음영 영역(820)이 반전되어 형성될 수 있다. 즉, 광 패턴 형성부(500)로 입사되는 광의 광 패턴(800)에 포함된 광 영역(810) 및 음영 영역(820)은 각각 가변 빔 패턴(700)의 음영 영역(720) 및 광 영역(710)에 대응할 수 있다.
광 패턴 형성부(500)는 광 영역(810)에 포함된 광 중 일부만을 투과시켜 광 패턴을 형성할 수 있다. 도 11은 광 영역(810) 중 광 패턴의 형성에 이용되는 일부 영역(840)을 도시하고 있다. 광 패턴의 형성에 이용되는 영역(840)은 전술한 입사 변화율이 참조되어 결정될 수 있다.
도 12를 참조하면, 빔 패턴 형성부(200)는 로우 빔 영역(910) 및 하이 빔 영역(920)을 포함할 수 있다.
로우 빔 영역(910)은 로우 빔 패턴의 형성에 이용되고, 하이 빔 영역(920)은 하이 빔 패턴의 형성에 이용될 수 있다. 즉, 로우 빔 영역(910)에 의해 형성된 가변 빔 패턴과 지능형 주행 빔 패턴이 합성되어 로우 빔 패턴이 형성되고, 하이 빔 영역(920)에 의해 형성된 가변 빔 패턴과 지능형 주행 빔 패턴이 합성되어 하이 빔 패턴이 형성될 수 있다. 여기서, 지능형 주행 빔 패턴은 로우 빔 패턴 또는 하이 빔 패턴을 형성하기 위한 서로 다른 빔 패턴으로 제공될 수 있다.
전술한 입사 변화율이 사전에 설정된 임계 변화율의 미만인 반사광은 하이 빔 영역(920) 중 일부 영역에서 반사된 반사광을 포함한다. 도 12는 하이 빔 영역(920)이 3개의 영역 즉, 중심 영역(922) 및 가장자리 영역(921, 923)으로 분할된 것을 도시하고 있다. 양측 가장자리 영역(921, 923)은 광 패턴 형성부(500)로 입사되는 광의 입사 변화율이 임계 변화율의 미만인 반사광을 형성할 수 있다. 다시 말해, 양측 가장자리 영역(921, 923)에서 반사된 제1 반사광(L1)은 상대적으로 작은 입사 변화율을 가질 수 있는 것으로서, 이는 도 11의 광 영역(810) 중 광 패턴의 형성에 이용되는 영역(840)을 형성할 수 있다.
또한, 하이 빔 영역(920) 중 일부 영역 즉, 양측 가장자리 영역(921, 923)에서 반사된 반사광으로 형성된 가변 빔 패턴은 지능형 빔 형성부(21)에 의한 지능형 주행 빔 패턴 중 광 조사율이 사전에 설정된 임계 조사율을 초과하는 지능형 주행 빔 패턴에 중첩될 수 있다.
지능형 빔 형성부(21)는 하이 빔 패턴을 형성할 수 있다. 구체적으로, 지능형 빔 형성부(21)에 의해 형성된 지능형 주행 빔 패턴에 가변 빔 형성부(22)에 의해 형성된 가변 빔 패턴이 합성되어 하이 빔 패턴이 형성될 수 있는 것이다.
여기서, 지능형 주행 빔 패턴과 가변 빔 패턴은 일부 중첩될 수 있다. 하이 빔 영역(920)의 중심 영역(922)은 지능형 주행 빔 패턴과 중첩되지 않는 가변 빔 패턴을 형성할 수 있다. 특히, 중심 영역(922)은 차량(1)의 주변 환경에 따라 다양한 형태의 가변 빔 패턴이 형성될 수 있다. 한편, 하이 빔 영역(920)의 가장자리 영역(921, 923)에 의한 가변 빔 패턴은 지능형 주행 빔 패턴과 중첩될 수 있고, 해당 중첩 영역에 대해서는 지능형 주행 빔 패턴에 의한 광 조사율이 상대적으로 높게 형성될 수 있다. 구체적으로, 가장자리 영역(921, 923)에 의한 가변 빔 패턴과 지능형 주행 빔 패턴 간의 중첩 영역은 지능형 주행 빔 패턴이 주로 형성되는 영역으로서, 실제로 가장자리 영역(921, 923)에 의한 가변 빔 패턴의 형성은 대체로 수행되지 않을 수 있다.
해당 중첩 영역에 대하여 가변 빔 패턴이 형성되지 않음에 따라 빔 패턴 형성부(200)의 가장자리 영역(921, 923)은 제1 반사광(L1)을 형성하고, 해당 제1 반사광(L1)은 광 패턴 형성부(500)로 입사될 수 있다. 이 때, 낮은 입사 변화율로 제1 반사광(L1)이 광 패턴 형성부(500)로 입사되기 때문에 광 패턴 형성부(500)는 변화량이 적은 광 패턴을 형성할 수 있게 된다.
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.
1: 차량 10: 차량용 램프
20: 광 조사 장치 21: 지능형 빔 형성부
22: 가변 빔 형성부 30: 제어 장치
100: 광원 200: 빔 패턴 형성부
210: 광 반사면 300: 조명 광학부
310, 320: 조명 렌즈 400: 결상 광학부
410, 420: 결상 렌즈 500: 광 패턴 형성부
510: 라이트 가이드 520: 실드

Claims (11)

  1. 광을 조사하는 광원;
    상기 광원으로부터 입사된 광 중 적어도 일부를 반사시켜 가변 빔 패턴을 형성하는 빔 패턴 형성부; 및
    상기 빔 패턴 형성부의 반사광 중 상기 가변 빔 패턴의 형성에 이용되지 않은 반사광을 이용하여 광 패턴을 형성하는 라이트 가이드를 포함하는 차량용 램프.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 빔 패턴 형성부는,
    입사되는 광을 제1 방향 또는 제2 방향으로 반사시키는 복수의 마이크로 미러를 구비하고,
    상기 제1 방향 및 제2 방향 중 하나의 방향으로 반사된 반사광은 상기 가변 빔 패턴의 형성에 이용되고, 나머지 하나의 방향으로 반사된 반사광은 상기 라이트 가이드로 조사되는 차량용 램프.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 라이트 가이드는 상기 라이트 가이드로 입사된 상기 빔 패턴 형성부의 반사광 중 일부를 투과시켜 광 패턴을 형성하는 차량용 램프.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 빔 패턴 형성부의 반사광 중 일부를 차단하고 나머지 일부를 상기 라이트 가이드로 통과시키는 실드를 더 포함하는 차량용 램프.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 실드는,
    광의 투과를 차단하는 광 차단부; 및
    광의 투과를 허용하는 광 투과부를 포함하는 차량용 램프.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 광 차단부는 상기 라이트 가이드로 입사된 상기 빔 패턴 형성부의 반사광 중 입사 변화율이 사전에 설정된 임계 변화율의 이상인 반사광을 차단하고,
    상기 광 투과부는 상기 라이트 가이드로 입사된 상기 빔 패턴 형성부의 반사광 중 입사 변화율이 사전에 설정된 임계 변화율의 미만인 반사광을 투과시키는 차량용 램프.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 빔 패턴 형성부는 로우 빔 패턴의 형성에 이용되는 로우 빔 영역, 및 하이 빔 패턴의 형성에 이용되는 하이 빔 영역을 포함하고,
    상기 입사 변화율이 사전에 설정된 임계 변화율의 미만인 반사광은 상기 하이 빔 영역 중 일부 영역에서 반사된 반사광을 포함하는 차량용 램프.
  8. 제4 항에 있어서,
    상기 라이트 가이드는 상기 빔 패턴 형성부의 반사광 중 상기 실드에 의해 차단되지 않은 광을 이용하여 광 패턴을 형성하는 차량용 램프.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 라이트 가이드는 광을 입사받는 광 입사면을 포함하고,
    상기 광 입사면은 상기 실드에 의해 광의 입사가 차단된 차단 영역 및 광의 입사가 허용된 입사 영역을 포함하는 차량용 램프.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 광원과 상기 빔 패턴 형성부의 사이에 배치되어 상기 광원의 광을 상기 빔 패턴 형성부로 집중시키는 조명 광학부를 더 포함하는 차량용 램프.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 빔 패턴 형성부의 반사광 중 상기 가변 빔 패턴의 형성에 이용되는 반사광의 광 경로상에 배치되어 상기 가변 빔 패턴의 형성면으로 반사광을 집중시키는 결상 광학부를 더 포함하는 차량용 램프.
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