KR20220168413A - 자동차용 램프 및 그 램프를 포함하는 자동차 - Google Patents

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Abstract

입사 렌즈를 포함하는 입사 렌즈 어레이, 출사 렌즈를 포함하는 출사 렌즈 어레이 및 상기 입사 렌즈 어레이와 상기 출사 렌즈 어레이 사이에 구비되는 쉴드를 포함하는 쉴드부를 포함하는 MLA 모듈을 포함하고, 상기 복수의 입사 렌즈 중 적어도 일부의 입사 렌즈의 전방에서 상기 입사 렌즈와 마주보도록 구비되는 상기 출사 렌즈의 광축은 상기 입사 렌즈의 광축으로부터 하방 및 일 측방으로 이격되도록 구비되고, 상기 복수의 입사 렌즈 중 적어도 일부의 입사 렌즈의 전방에서 상기 입사 렌즈와 마주보도록 구비되는 상기 쉴드의 상부 둘레에 구비되는 컷오프 라인 영역은 상기 입사 렌즈의 광축으로부터 하방 및 일 측방으로 이격되도록 구비되는 자동차용 램프가 개시된다.

Description

자동차용 램프 및 그 램프를 포함하는 자동차{LAMP FOR AUTOMOBILE AND AUTOMOBILE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 자동차용 램프 및 그 램프를 포함하는 자동차로서, 보다 상세하게는 마이크로 렌즈 어레이가 적용된 자동차용 램프 및 그 램프를 포함하는 자동차에 관한 것이다.
복수의 마이크로 렌즈를 포함하는 마이크로 렌즈 어레이(micro lens array)는 광학 통신, 직업 영상 관측(direct optical imaging) 등의 미세 광학 분야에서 널리 사용된다. 특히, 최근 마이크로 렌즈 어레이는 대략 10mm 내외의 크기를 갖는 광학계를 통해 노면에 특정한 패턴을 그릴 수 있는 특징으로 인해, 자동차에서 웰컴 라이트(welcome light) 기능을 수행하는 구성으로 사용되고 있다.
한편, 마이크로 렌즈 어레이가 탑재된 램프를 이용하여 로우빔 패턴을 구현하기 위해서는 로우빔 패턴의 컷오프 라인을 구현하기 위해서는 쉴드가 구비될 필요가 있다. 그러나, 종래 기술에 따르면, 램프의 광원에서 출사되는 광 중 많은 부분이 쉴드에 의해 차단되어 램프의 광학 효율이 저하되는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 마이크로 렌즈 어레이가 적용된 램프의 광원에서 출사되는 광 중에서 쉴드에 의해 차단되는 비율을 현저하게 감축하여 램프의 광학 효율을 증대시키는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 광을 생성하여 출사하는 광원; 상기 광원의 전방에 구비되고, 상기 광이 입사되는 MLA(Micro Lens Array) 모듈; 을 포함하고, 상기 MLA 모듈은, 상기 광이 입사되고 복수의 입사 렌즈를 포함하는 입사 렌즈 어레이; 상기 입사 렌즈 어레이의 전방에 구비되고 상기 입사 렌즈 어레이에 입사된 광을 공급받아 외부에 출사하고, 복수의 출사 렌즈를 포함하는 출사 렌즈 어레이; 및 상기 입사 렌즈 어레이와 상기 출사 렌즈 어레이 사이에 구비되는 복수의 쉴드를 포함하는 쉴드부; 를 포함하고, 상기 복수의 입사 렌즈 중 적어도 일부의 입사 렌즈의 전방에서 상기 입사 렌즈와 마주보도록 구비되는 상기 출사 렌즈의 광축은 상기 입사 렌즈의 광축으로부터 하측 방향 및 일 측부 방향으로 이격되도록 구비되고, 상기 복수의 입사 렌즈 중 적어도 일부의 입사 렌즈의 전방에서 상기 입사 렌즈와 마주보도록 구비되는 상기 쉴드의 상부 둘레에 구비되는 컷오프 라인 영역은 상기 입사 렌즈의 광축으로부터 하측 방향 및 일 측부 방향으로 이격되도록 구비되는 자동차용 램프가 제공된다.
상기 쉴드의 상부 둘레는, 상기 컷오프 라인 영역의 일 측 끝부에 연결되고 상기 컷오프 라인 영역보다 상부에 구비되는 상측 라인 영역; 및 상기 컷오프 라인의 타 측 끝부에 연결되고 상기 컷오프 라인 영역보다 하부에 구비되는 하측 라인 영역; 을 더 포함하고, 상기 복수의 쉴드 중 적어도 일부의 쉴드의 후방에서 상기 쉴드와 마주보도록 구비되는 상기 입사 렌즈의 광축은 상기 쉴드의 상기 컷오프 라인 영역으로부터 상측 방향 및 상기 하측 라인 영역을 향하는 측부 방향으로 이격되도록 구비될 수 있다.
상기 복수의 쉴드 중 적어도 일부의 쉴드의 전방에서 상기 쉴드와 마주보도록 구비되는 상기 출사 렌즈의 광축은 상기 쉴드의 상기 컷오프 라인 영역과 일치하도록 구비될 수 있다.
상기 복수의 입사 렌즈 중 적어도 일부의 광축은 각각 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들과 수평 방향으로 이격되어 있을 수 있다.
상기 복수의 입사 렌즈의 광축들은 모두 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들과 수평 방향으로 이격되어 있을 수 있다.
상기 입사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수직 방향의 폭은 서로 동일할 수 있다.
상기 출사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수직 방향의 폭은 서로 동일할 수 있다.
상기 입사 렌즈 어레이는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하고, 상기 출사 렌즈 어레이는 A 영역 및 B 영역을 포함하고, 상기 제1 영역에 입사된 상기 광은 상기 제1 영역에서 출사된 후 상기 A 영역에 입사되고, 상기 제2 영역에 입사된 상기 광은 상기 제2 영역에서 출사된 후 상기 B 영역에 입사될 수 있다.
상기 제1 영역은 상기 입사 렌즈 어레이의 수평 방향의 중앙 영역에 형성되고, 상기 제2 영역은 상기 제1 영역의 좌측 영역 및 우측 영역에 형성될 수 있다.
상기 A 영역은 상기 출사 렌즈 어레이의 수평 방향의 중앙 영역에 형성되고, 상기 B 영역은 상기 A 영역의 좌측 영역 및 우측 영역에 형성될 수 있다.
상기 입사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경과 수직 방향의 곡률 반경은 서로 다를 수 있다.
상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 모두는 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 모두와 수평 방향으로 이격되어 있을 수 있다.
상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭은, 상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭보다 작을 수 있다.
상기 출사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률과 수직 방향의 곡률 반경은 서로 동일할 수 있다.
상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 곡률 반경과 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 곡률 반경은 서로 동일할 수 있다.
상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭은, 상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭과 동일할 수 있다.
상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경은 상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경과 다를 수 있다.
상기 광원과 상기 MLA 모듈 사이에 구비되는 콜리메이터; 를 더 포함하고, 상기 광원의 광축, 상기 입사 렌즈 어레이의 광축 및 상기 콜리메이터의 광축은 서로 일치하도록 구비될 수 있다.
상기 출사 렌즈 어레이 내 상기 출사 렌즈의 출사면의 곡률이 작을수록 상기 출사 렌즈의 광축과 상기 출사 렌즈와 마주보도록 구비되는 상기 입사 렌즈의 광축 간의 거리가 증가하도록 구비될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 자동차용 램프를 포함하는 자동차로서, 상기 자동차용 램프는, 광을 생성하여 출사하는 광원; 상기 광원의 전방에 구비되고, 상기 광이 입사되는 MLA(Micro Lens Array) 모듈; 을 포함하고, 상기 MLA 모듈은, 상기 광이 입사되고 복수의 입사 렌즈를 포함하는 입사 렌즈 어레이; 상기 입사 렌즈 어레이의 전방에 구비되고 상기 입사 렌즈 어레이에 입사된 광을 공급받아 외부에 출사하고, 복수의 출사 렌즈를 포함하는 출사 렌즈 어레이; 및 상기 입사 렌즈 어레이와 상기 출사 렌즈 어레이 사이에 구비되는 복수의 쉴드를 포함하는 쉴드부; 를 포함하고, 상기 복수의 입사 렌즈 중 적어도 일부의 입사 렌즈의 전방에서 상기 입사 렌즈와 마주보도록 구비되는 상기 출사 렌즈의 광축은 상기 입사 렌즈의 광축으로부터 하측 방향 및 일 측부 방향으로 이격되도록 구비되고, 상기 복수의 입사 렌즈 중 적어도 일부의 입사 렌즈의 전방에서 상기 입사 렌즈와 마주보도록 구비되는 상기 쉴드의 상부 둘레에 구비되는 컷오프 라인 영역은 상기 입사 렌즈의 광축으로부터 하측 방향 및 일 측부 방향으로 이격되도록 구비되는 자동차가 제공된다.
본 발명에 따르면, 마이크로 렌즈 어레이가 적용된 램프의 광원에서 출사되는 광 중에서 쉴드에 의해 차단되는 비율을 현저하게 감축하여 램프의 광학 효율이 증대될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 구조를 도시한 사시도이다.
도 2는 MLA 모듈을 분해하였을 때 자동차용 램프의 구조를 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 MLA 모듈에 구비되는 입사 렌즈와 출사 렌즈 간의 수직 방향 배치 관계를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동차용 램프에 의해 형성되는 빔 패턴과 쉴드 간의 위치 관계를 도시한 도면이다.
도 5는 종래 기술에 따른 자동차용 램프에 의해 형성되는 빔 패턴과 쉴드 간의 위치 관계를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 입사 렌즈 어레이를 복수의 구역으로 구별한 모습을 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 출사 렌즈 어레이를 복수의 구역으로 구별한 모습을 도시한 정면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 MLA 모듈의 수평 방향 단면을 도시한 단면도이다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명에 따른 자동차용 램프 및 자동차를 설명한다.
자동차용 램프
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 MLA 모듈을 분해하였을 때 자동차용 램프의 구조를 도시한 측단면도이다. 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 MLA 모듈에 구비되는 입사 렌즈와 출사 렌즈 간의 수직 방향 배치 관계를 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 자동차용 램프에 의해 형성되는 빔 패턴과 쉴드 간의 위치 관계를 도시한 도면이다. 또한, 도 5는 종래 기술에 따른 자동차용 램프에 의해 형성되는 빔 패턴과 쉴드 간의 위치 관계를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 입사 렌즈 어레이를 복수의 구역으로 구별한 모습을 도시한 정면도이다. 또한, 도 7은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 출사 렌즈 어레이를 복수의 구역으로 구별한 모습을 도시한 정면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 자동차용 램프의 MLA 모듈의 수평 방향 단면을 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 램프(10, 이하, '램프'라 한다)는 광을 생성하여 출사하는 광원(100) 및 광원(100)의 전방에 구비되고, 광원(100)으로부터 광이 입사되며, 복수의 미세 렌즈(micro lens)를 포함하는 MLA 모듈(micro lens array module, 200)을 포함할 수 있다. 광원(100)은 LED(Light-Emitting Diode)일 수 있으나, 광원의 종류는 그에 제한되지 않는다.
또한, 램프(10)는 광원(100)과 MLA 모듈(200) 사이에 구비되는 콜리메이터(collimator, 300)를 더 포함할 수 있다. 콜리메이터(300)는 광원(100)으로부터 입사된 광을 평행광으로 만든 후 MLA 모듈(200)에 출사하는 구성일 수 있다. 그러나, 콜리메이터(300)는 본 발명에 따른 램프(10)의 필수 구성이 아니며, 경우에 따라서 콜리메이터(300)는 생략될 수도 있다.
계속해서 도 1 및 도 2를 참고하면, MLA 모듈(200)은 콜리메이터(300)와 마주보도록 구비되고 광원(100)으로부터 광이 입사되는 입사 렌즈 어레이(210)를 포함할 수 있다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이 입사 렌즈 어레이(210)는 복수의 입사 렌즈(212)를 포함할 수 있다. 또한, 복수의 입사 렌즈(212)는 광원(100)을 향해 볼록하게 돌출된 볼록 렌즈일 수 있다.
보다 상세하게, 입사 렌즈 어레이(210)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 곡률 반경과 수직 방향(V)의 곡률 반경은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 곡률 반경은 수직 방향(V)의 곡률 반경보다 작을 수 있다(즉, 수평 방향의 곡률이 수직 방향의 곡률보다 클 수 있다). 이 경우, 광원(100)에서 출사되어 입사 렌즈 어레이(210)에 입사된 광이 복수의 입사 렌즈(212)를 거치면서 수평 방향으로 빛이 확산될 수 있으므로, 종래의 마이크로 렌즈 어레이와 비교하여 빛의 확산(특히, 수평 방향으로 빛의 확산)이 크게 일어날 수 있다.
또한, MLA 모듈(200)은 입사 렌즈 어레이(210)의 전방에 구비되고 입사 렌즈 어레이(210)에 입사된 광을 공급받아 외부에 출사하는 출사 렌즈 어레이(220)를 포함할 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 출사 렌즈 어레이(220)는 복수의 출사 렌즈(222)를 포함할 수 있다. 이때, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 출사 렌즈(222)는 광원(100)의 반대 방향인 외부 방향을 향해 볼록하게 돌출된 볼록 렌즈일 수 있다. 입사 렌즈 어레이(210)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212)와 달리, 출사 렌즈 어레이(220)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 수평 방향(H)의 곡률 반경과 수직 방향(V)의 곡률 반경은 서로 동일할 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, MLA 모듈(200)은 입사 렌즈 어레이(210)와 출사 렌즈 어레이(220) 사이에 구비되는 쉴드부(230)를 더 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 쉴드부(230)는 복수의 쉴드(232)를 포함할 수 있다. 또한, 쉴드부(230)에서 복수의 쉴드(232) 사이에는 입사 렌즈 어레이(210)에서 출사된 광이 출사 렌즈 어레이(220)에 입사될 수 있도록 복수의 슬릿(slit)이 형성될 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 광원(100)에서 출사된 광 중 슬릿을 통해 외부에 출사된 광에 의해 소정의 빔 패턴이 형성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 램프(10)에 의해 형성되는 빔 패턴의 형상은 쉴드(232)의 형상에 따라 달라질 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 램프(10)에서 쉴드부(230)는 출사 렌즈 어레이(220)에 구비되는 출사 렌즈(222)의 초점과 대응되는 위치에 구비될 수 있다. 이 경우, 렌즈의 특성 상, 입사 렌즈 어레이(210)에서 쉴드부(230)의 슬릿을 거쳐 출사 렌즈 어레이(220)에 도달한 광은 평행광의 상태로 외부의 지면에 출사될 수 있다.
이때, 쉴드부(230)가 출사 렌즈(222)의 초점과 대응되는 위치에 구비된다는 것은, 쉴드부(230)와 출사 렌즈(222)의 초점이 서로 중첩되는 경우뿐만 아니라, 두 구성이 상당히 인접한 상태로 배치되어 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 두 구성이 중첩되는 경우와 비교하여 기능, 효과 등의 측면에서 실질적인 차이가 없는 경우를 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 그러나, 보다 바람직하게, 출사 렌즈(222)의 초점은 쉴드부(230)의 몸체 내에 구비될 수 있다.
한편, MLA 모듈(200)은 입사 렌즈 어레이(210)와 쉴드부(230) 사이에 구비되고 입사 렌즈 어레이(210)를 지지하는 입사 몸체부(240), 및 출사 렌즈 어레이(220)와 쉴드부(230) 사이에 구비되고 출사 렌즈 어레이(220)를 지지하는 출사 몸체부(250)를 더 포함할 수 있다. 그러나, 이와 달리 MLA 모듈(200)은 입사 몸체부(240) 또는 출사 몸체부(250)를 포함하지 않을 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 램프(10)는 자동차의 로우빔 패턴을 형성하기 위한 구성일 수 있다.
이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 쉴드(232)의 상부 둘레는 로우빔 패턴의 컷오프 라인을 형성하기 위해 경사지게 형성되는 컷오프 라인 영역(232a), 컷오프 라인 영역(232a)의 수평 방향 일 측 끝부에 연결되고 컷오프 라인 영역(232a)보다 상부에 구비되는 상측 라인 영역(232b) 및 컷오프 라인 영역(232a)의 수평 방향 타 측 끝부에 연결되고 컷오프 라인 영역(232a)보다 하부에 구비되는 하측 라인 영역(232c)을 포함할 수 있다. 즉, 본 발명에 다르면, 쉴드(232)의 상부 둘레에는 컷오프 라인 영역(232a)을 경계로 단차가 형성될 수 있다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따르면, 복수의 입사 렌즈(212) 중 적어도 일부의 입사 렌즈(212)의 전방에서 입사 렌즈(212)와 마주보도록 구비되는 출사 렌즈(222)의 광축(A2)은 입사 렌즈(212)의 광축(A1)으로부터 하측 방향 및 일 측부 방향으로 이격되도록 구비될 수 있다. 또한, 복수의 입사 렌즈(212) 중 적어도 일부의 입사 렌즈(212)의 전방에서 입사 렌즈(212)와 마주보도록 구비되는 쉴드(232)의 상부 둘레에 구비되는 컷오프 라인 영역(232a)의 중심은 입사 렌즈(212)의 광축(A1)으로부터 하측 방향 및 일 측부 방향으로 이격되도록 구비될 수 있다. 보다 바람직하게, 본 발명에 따르면 복수의 입사 렌즈(212) 중 임의의 입사 렌즈(212)의 전방에서 입사 렌즈(212)와 마주보도록 구비되는 출사 렌즈(222)의 광축(A2)은 입사 렌즈(212)의 광축(A1)으로부터 하측 방향 및 일 측부 방향으로 이격되도록 구비될 수 있고, 복수의 입사 렌즈(212) 중 임의의 입사 렌즈(212)의 전방에서 입사 렌즈(212)와 마주보도록 구비되는 쉴드(232)의 상부 둘레에 구비되는 컷오프 라인 영역(232a)의 중심은 입사 렌즈(212)의 광축(A1)으로부터 하측 방향 및 일 측부 방향으로 이격되도록 구비될 수 있다.
도 4 및 도 5에는 동일한 광도를 갖는 영역끼리 연결한 등광도 곡선이 도시되어 있다. 등광도 곡선에서 중심으로 갈수록 광도가 높아지고, 등광도 곡선에서 주변으로 갈수록 광도는 낮아진다.
입사 렌즈의 광축, 출사 렌즈의 광축 및 쉴드의 컷오프 라인 영역이 서로 일치하는 경우에는 도 5에 도시된 바와 같이 광도가 높은 영역이 쉴드(S)에 의해 가려지게 되므로 램프의 광학 효율이 현저하게 저하된다.
그러나, 본 발명과 같이 출사 렌즈(222)의 광축(A2) 및 쉴드(232)의 컷오프 라인 영역(232a)이 입사 렌즈(212)의 광축(A1)으로부터 하측 방향 및 일 측부 방향으로 이격되도록 구비되는 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이 광도가 높은 영역이 쉴드(232)에 의해 가려지는 영역이 현저하게 감소하게 되어 램프의 광학 효율이 현저하게 향상될 수 있다. 한편, 본 발명에 따르면, 입사 렌즈(212)와 마주보도록 구비되는 출사 렌즈(222)란 램프(10)를 전방 또는 후방에서 바라보았을 때, 입사 렌즈(212)와 가장 많이 중첩되는 출사 렌즈(222)를 의미할 수 있다. 또한, 입사 렌즈(212)와 마주보도록 구비되는 쉴드(232)란 램프(10)를 전방 또는 후방에서 바라보았을 때, 입사 렌즈(212)와 가장 많이 중첩되는 쉴드(232)를 의미할 수 있다.
계속해서 도 3 및 도 4를 참고하면, 복수의 쉴드(232) 중 적어도 일부의 쉴드(232)의 후방에서 쉴드(232)와 마주보도록 구비되는 입사 렌즈(212)의 광축(A1)은 쉴드(232)의 컷오프 라인 영역(232a)의 중심으로부터 상측 방향 및 하측 라인 영역(232c)을 향하는 일 측부 방향으로 이격되도록 구비될 수 있다. 입사 렌즈(212)의 광축(A1)이 쉴드(232)의 컷오프 라인 영역(232a)의 중심으로부터 하측 라인 영역(232c)을 향하는 일 측부 방향으로 이격되는 것은 전술한 바와 같이 광도가 높은 영역이 쉴드(232)에 의해 가려지는 것을 최소화하기 위한 것일 수 있다. 보다 바람직하게, 복수의 쉴드(232) 중 임의의 쉴드(232)의 후방에서 쉴드(232)와 마주보도록 구비되는 입사 렌즈(212)의 광축(A1)은 쉴드(232)의 컷오프 라인 영역(232a)의 중심으로부터 상측 방향 및 하측 라인 영역(232c)을 향하는 일 측부 방향으로 이격되도록 구비될 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 복수의 쉴드(232) 중 적어도 일부의 쉴드(232)의 전방에서 쉴드(232)와 마주보도록 구비되는 출사 렌즈(222)의 광축(A2)은 쉴드(232)의 컷오프 라인 영역(232a)과 일치하도록 구비될 수 있다. 일 예로, 복수의 쉴드(232) 중 임의의 쉴드(232)의 전방에서 쉴드(232)와 마주보도록 구비되는 출사 렌즈(222)의 광축(A2)은 쉴드(232)의 컷오프 라인 영역(232a)과 일치하도록 구비될 수 있다.
한편, 도 8을 참고하면, 복수의 입사 렌즈(212) 중 적어도 일부의 광축(A1)은 각각 복수의 출사 렌즈(222)의 광축(A2)들과 수평 방향(H)으로 이격되어 있을 수 있다. 이는, 본 발명에 따른 램프(10)에 의해 형성되는 빔 패턴이 좌우 방향으로 확산된 형상을 갖도록 하기 위한 것일 수 있다. 보다 바람직하게, 복수의 입사 렌즈(212)의 광축(A1)들은 모두 복수의 출사 렌즈(222)의 광축(A2)들과 수평 방향(H)으로 이격되어 있을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 입사 렌즈 어레이(210)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수직 방향(V)의 폭은 서로 동일할 수 있고, 출사 렌즈 어레이(220)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 수직 방향(V)의 폭 역시 서로 동일할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 램프에서 입사 렌즈 어레이(210)와 출사 렌즈 어레이(220)는 각각 입사 렌즈와 출사 렌즈의 특성에 따라 복수의 영역으로 구별될 수 있다.
즉, 도 6 및 도 7을 참고하면, 입사 렌즈 어레이(210)는 제1 영역(Z1) 및 제2 영역(Z2)을 포함할 수 있고, 출사 렌즈 어레이(220)는 A 영역(ZA) 및 B 영역(ZB)을 포함할 수 있다. 보다 상세하게, 광원(100)에서 출사되어 제1 영역(Z1)에 입사된 광은 제1 영역(Z1)에서 출사된 후 A 영역(ZA)에 입사될 수 있고, 제2 영역(Z2)에 입사된 광은 제2 영역(Z2)에서 출사된 후 B 영역(ZB)에 입사될 수 있다. 보다 바람직하게, 제1 영역(Z1) 및 A 영역(ZA)을 거쳐 외부에 출사되는 광은 본 발명에 따른 램프(10)에 의해 외부에 형성되는 빔 패턴의 중심 영역을 형성할 수 있고, 제2 영역(Z2) 및 B 영역(ZB)을 거쳐 외부에 출사되는 광은 본 발명에 따른 램프(10)에 의해 외부에 형성되는 빔 패턴의 주변 영역을 형성할 수 있다.
일 예도, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 영역(Z1)은 입사 렌즈 어레이(210)의 수평 방향(H)의 중앙 영역에 형성될 수 있고, 제2 영역(Z2)은 제1 영역(Z1)의 좌측 영역 및 우측 영역에 형성될 수 있다. 한편, 도 6에는 제1 영역(Z1)과 제2 영역(Z2)이 서로 맞닿아 있는 경우가 도시되어 있지만, 이와 달리, 제1 영역(Z1)과 제2 영역(Z2)은 서로 이격되어 있을 수도 있다. 예를 들어, 제1 영역(Z1)과 제2 영역(Z2) 사이에는 복수의 입사 렌즈를 포함하는 제3 영역이 구비될 수 있다.
또한, 일 예로, 도 7에 도시된 바와 같이 A 영역(ZA)은 출사 렌즈 어레이(220)의 수평 방향(H)의 중앙 영역에 형성될 수 있고, B 영역(ZB)은 A 영역(ZA)의 좌측 영역 및 우측 영역에 형성될 수 있다. 한편, 도 7에는 A 영역(ZA)과 B 영역(ZB)이 서로 맞닿아 있는 경우가 도시되어 있지만, 이와 달리, A 영역(ZA)과 B 영역(ZB)은 서로 이격되어 있을 수도 있다. 예를 들어, A 영역(ZA)과 B 영역(ZB) 사이에는 복수의 출사 렌즈를 포함하는 C 영역이 구비될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 복수의 입사 렌즈(212)의 광축(A1)들은 모두 복수의 출사 렌즈(222)의 광축(A2)들과 수평 방향(H)으로 이격될 수 있다. 보다 상세하게, 제2 영역(Z2)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212)의 광축(A1)들 모두는 B 영역(ZB)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222)의 광축(A2)들 모두와 수평 방향으로 이격되어 있을 수 있다.
한편, 도 7을 참고하면, B 영역(ZB)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 수평 방향(H)의 폭은 A 영역(ZA)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 수평 방향(H)의 폭보다 작을 수 있다. 또한, A 영역(ZA)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 곡률 반경과 B 영역(ZB)에 구비되는 복수의 출사 렌즈(222) 각각의 곡률 반경은 서로 동일할 수 있다.
반면, 도 6을 참고하면, 제1 영역(Z1)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 폭은 제2 영역(Z2)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 폭과 동일할 수 있다. 또한, 제1 영역(Z1)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 곡률 반경은 제2 영역(Z2)에 구비되는 복수의 입사 렌즈(212) 각각의 수평 방향(H)의 곡률 반경과 다를 수 있다.
한편, 본 발명에 따르면, 램프(10)에 구비되는 광원(100)의 광축, 입사 렌즈 어레이(210)의 광축 및 콜리메이터(300)의 광축은 서로 일치하도록 구비될 수 있다. 이는 광원(100)에서 출사된 광이 콜리메이터(300)를 거쳐 입사 렌즈 어레이(210)에 도달하는 과정에서 광손실을 최소화함으로써 램프(10)의 광 효율을 극대화하기 위함일 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 램프는, 출사 렌즈 어레이(220) 내에서 출사 렌즈(222)의 출사면의 곡률이 작을수록(즉, 곡률 반경이 클수록) 출사 렌즈(222)의 광축과 출사 렌즈(222)와 마주보도록 구비되는 입사 렌즈(212)의 광축 간의 거리가 증가하도록 구비될 수 있다. 또한, 출사 렌즈(222)의 출사면의 곡률이 작을수록 출사 렌즈(222)와 입사 렌즈(212) 간의 거리는 증가할 수 있다.
자동차
본 발명에 따른 자동차는 자동차용 램프(10, 이하, '램프'라 한다)를 포함할 수 있다.
이때, 램프(10)는 광을 생성하여 출사하는 광원(100), 광원(100)의 전방에 구비되고 상기 광이 입사되는 MLA 모듈(200)을 포함할 수 있다. 또한, MLA 모듈(200)은 광이 입사되고 복수의 입사 렌즈(212)를 포함하는 입사 렌즈 어레이(210), 입사 렌즈 어레이(210)의 전방에 구비되고 입사 렌즈 어레이(210)에 입사된 광을 공급받아 외부에 출사하고 복수의 출사 렌즈(220)를 포함하는 출사 렌즈 어레이(220) 및 입사 렌즈 어레이(210)와 출사 렌즈 어레이(220) 사이에 구비되는 복수의 쉴드(232)를 포함하는 쉴드부(230)를 포함할 수 있다.
이때, 본 발명에 따르면, 복수의 입사 렌즈(212) 중 적어도 일부의 입사 렌즈(212)의 전방에서 입사 렌즈(212)와 마주보도록 구비되는 출사 렌즈(222)의 광축(A2)은 입사 렌즈(212)의 광축(A1)으로부터 하방 및 일 측방으로 이격되도록 구비될 수 있고, 복수의 입사 렌즈(212) 중 적어도 일부의 입사 렌즈(212)의 전방에서 입사 렌즈(212)와 마주보도록 구비되는 쉴드(232)의 상부 둘레에 구비되는 컷오프 라인 영역(232a)은 입사 렌즈(212)의 광축(A1)으로부터 하방 및 일 측방으로 이격되도록 구비될 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 실시가 가능함은 물론이다.
10 : 램프
100 : 광원
200 : MLA 모듈
210 : 입사 렌즈 어레이
212 : 입사 렌즈
220 : 출사 렌즈 어레이
222 : 출사 렌즈
230 : 쉴드부
232 : 쉴드
232a : 컷오프 라인 영역
232b : 상측 라인 영역
232c : 하측 라인 영역
240 : 입사 몸체부
250 : 출사 몸체부
300 : 콜리메이터
Z1 : 제1 영역
Z2 : 제2 영역
ZA : A 영역
ZB : B 영역
H : 수평 방향
V : 수직 방향
A1 : 입사 렌즈의 광축
A2 : 출사 렌즈의 광축

Claims (20)

  1. 광을 생성하여 출사하는 광원;
    상기 광원의 전방에 구비되고, 상기 광이 입사되는 MLA(Micro Lens Array) 모듈; 을 포함하고,
    상기 MLA 모듈은,
    상기 광이 입사되고 복수의 입사 렌즈를 포함하는 입사 렌즈 어레이;
    상기 입사 렌즈 어레이의 전방에 구비되고 상기 입사 렌즈 어레이에 입사된 광을 공급받아 외부에 출사하고, 복수의 출사 렌즈를 포함하는 출사 렌즈 어레이; 및
    상기 입사 렌즈 어레이와 상기 출사 렌즈 어레이 사이에 구비되는 복수의 쉴드를 포함하는 쉴드부; 를 포함하고,
    상기 복수의 입사 렌즈 중 적어도 일부의 입사 렌즈의 전방에서 상기 입사 렌즈와 마주보도록 구비되는 상기 출사 렌즈의 광축은 상기 입사 렌즈의 광축으로부터 하측 방향 및 일 측부 방향으로 이격되도록 구비되고,
    상기 복수의 입사 렌즈 중 적어도 일부의 입사 렌즈의 전방에서 상기 입사 렌즈와 마주보도록 구비되는 상기 쉴드의 상부 둘레에 구비되는 컷오프 라인 영역은 상기 입사 렌즈의 광축으로부터 하측 방향 및 일 측부 방향으로 이격되도록 구비되는 자동차용 램프.
  2. 청구항 1에서,
    상기 쉴드의 상부 둘레는,
    상기 컷오프 라인 영역의 일 측 끝부에 연결되고 상기 컷오프 라인 영역보다 상부에 구비되는 상측 라인 영역; 및
    상기 컷오프 라인의 타 측 끝부에 연결되고 상기 컷오프 라인 영역보다 하부에 구비되는 하측 라인 영역; 을 더 포함하고,
    상기 복수의 쉴드 중 적어도 일부의 쉴드의 후방에서 상기 쉴드와 마주보도록 구비되는 상기 입사 렌즈의 광축은 상기 쉴드의 상기 컷오프 라인 영역으로부터 상측 방향 및 상기 하측 라인 영역 방향을 향하는 일 측부 방향으로 이격되도록 구비되는 자동차용 램프.
  3. 청구항 2에서,
    상기 복수의 쉴드 중 적어도 일부의 쉴드의 전방에서 상기 쉴드와 마주보도록 구비되는 상기 출사 렌즈의 광축은 상기 쉴드의 상기 컷오프 라인 영역과 일치하도록 구비되는 자동차용 램프.
  4. 청구항 1에서,
    상기 복수의 입사 렌즈 중 적어도 일부의 광축은 각각 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들과 수평 방향으로 이격되어 있는 자동차용 램프.
  5. 청구항 1에서,
    상기 복수의 입사 렌즈의 광축들은 모두 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들과 수평 방향으로 이격되어 있는 자동차용 램프.
  6. 청구항 1에서,
    상기 입사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수직 방향의 폭은 서로 동일한 자동차용 램프.
  7. 청구항 1에서,
    상기 출사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수직 방향의 폭은 서로 동일한 자동차용 램프.
  8. 청구항 1에서,
    상기 입사 렌즈 어레이는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하고,
    상기 출사 렌즈 어레이는 A 영역 및 B 영역을 포함하고,
    상기 제1 영역에 입사된 상기 광은 상기 제1 영역에서 출사된 후 상기 A 영역에 입사되고,
    상기 제2 영역에 입사된 상기 광은 상기 제2 영역에서 출사된 후 상기 B 영역에 입사되는 자동차용 램프.
  9. 청구항 8에서,
    상기 제1 영역은 상기 입사 렌즈 어레이의 수평 방향의 중앙 영역에 형성되고,
    상기 제2 영역은 상기 제1 영역의 좌측 영역 및 우측 영역에 형성되는 자동차용 램프.
  10. 청구항 9에서,
    상기 A 영역은 상기 출사 렌즈 어레이의 수평 방향의 중앙 영역에 형성되고,
    상기 B 영역은 상기 A 영역의 좌측 영역 및 우측 영역에 형성되는 자동차용 램프.
  11. 청구항 1에서,
    상기 입사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경과 수직 방향의 곡률 반경은 서로 다른 자동차용 램프.
  12. 청구항 8에서,
    상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈의 광축들 모두는 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈의 광축들 모두와 수평 방향으로 이격되어 있는 자동차용 램프.
  13. 청구항 8에서,
    상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭은, 상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭보다 작은 자동차용 램프.
  14. 청구항 1에서,
    상기 출사 렌즈 어레이에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률과 수직 방향의 곡률 반경은 서로 동일한 자동차용 램프.
  15. 청구항 13에서,
    상기 A 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 곡률 반경과 상기 B 영역에 구비되는 상기 복수의 출사 렌즈 각각의 곡률 반경은 서로 동일한 자동차용 램프.
  16. 청구항 8에서,
    상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭은, 상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 폭과 동일한 자동차용 램프.
  17. 청구항 16에서,
    상기 제1 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경은 상기 제2 영역에 구비되는 상기 복수의 입사 렌즈 각각의 수평 방향의 곡률 반경과 다른 자동차용 램프.
  18. 청구항 1에서,
    상기 광원과 상기 MLA 모듈 사이에 구비되는 콜리메이터; 를 더 포함하고,
    상기 광원의 광축, 상기 입사 렌즈 어레이의 광축 및 상기 콜리메이터의 광축은 서로 일치하도록 구비되는 자동차용 램프.
  19. 청구항 1에서,
    상기 출사 렌즈 어레이 내 상기 출사 렌즈의 출사면의 곡률이 작을수록 상기 출사 렌즈의 광축과 상기 출사 렌즈와 마주보도록 구비되는 상기 입사 렌즈의 광축 간의 거리가 증가하도록 구비되는 자동차용 램프.
  20. 자동차용 램프를 포함하는 자동차로서,
    상기 자동차용 램프는,
    광을 생성하여 출사하는 광원;
    상기 광원의 전방에 구비되고, 상기 광이 입사되는 MLA(Micro Lens Array) 모듈; 을 포함하고,
    상기 MLA 모듈은,
    상기 광이 입사되고 복수의 입사 렌즈를 포함하는 입사 렌즈 어레이;
    상기 입사 렌즈 어레이의 전방에 구비되고 상기 입사 렌즈 어레이에 입사된 광을 공급받아 외부에 출사하고, 복수의 출사 렌즈를 포함하는 출사 렌즈 어레이; 및
    상기 입사 렌즈 어레이와 상기 출사 렌즈 어레이 사이에 구비되는 복수의 쉴드를 포함하는 쉴드부; 를 포함하고,
    상기 복수의 입사 렌즈 중 적어도 일부의 입사 렌즈의 전방에서 상기 입사 렌즈와 마주보도록 구비되는 상기 출사 렌즈의 광축은 상기 입사 렌즈의 광축으로부터 하측 방향 및 일 측부 방향으로 이격되도록 구비되고,
    상기 복수의 입사 렌즈 중 적어도 일부의 입사 렌즈의 전방에서 상기 입사 렌즈와 마주보도록 구비되는 상기 쉴드의 상부 둘레에 구비되는 컷오프 라인 영역은 상기 입사 렌즈의 광축으로부터 하측 방향 및 일 측부 방향으로 이격되도록 구비되는 자동차.
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