KR20230155709A - 차량용 램프 - Google Patents

차량용 램프 Download PDF

Info

Publication number
KR20230155709A
KR20230155709A KR1020220055211A KR20220055211A KR20230155709A KR 20230155709 A KR20230155709 A KR 20230155709A KR 1020220055211 A KR1020220055211 A KR 1020220055211A KR 20220055211 A KR20220055211 A KR 20220055211A KR 20230155709 A KR20230155709 A KR 20230155709A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
light
microlens
shield
vehicle lamp
Prior art date
Application number
KR1020220055211A
Other languages
English (en)
Inventor
이현수
강동화
Original Assignee
현대모비스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대모비스 주식회사 filed Critical 현대모비스 주식회사
Priority to KR1020220055211A priority Critical patent/KR20230155709A/ko
Priority to DE102022133946.7A priority patent/DE102022133946A1/de
Priority to US18/145,978 priority patent/US20230358381A1/en
Priority to CN202211673409.0A priority patent/CN117006435A/zh
Publication of KR20230155709A publication Critical patent/KR20230155709A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S43/26—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F21S41/255—Lenses with a front view of circular or truncated circular outline
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
    • B60Q1/34—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating change of drive direction
    • B60Q1/38—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating change of drive direction using immovably-mounted light sources, e.g. fixed flashing lamps
    • B60Q1/381—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating change of drive direction using immovably-mounted light sources, e.g. fixed flashing lamps with several light sources activated in sequence, e.g. to create a sweep effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/143—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F21S41/265—Composite lenses; Lenses with a patch-like shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F21S41/43—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades characterised by the shape thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F21S41/47—Attachment thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/68—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on screens
    • F21S41/683—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on screens by moving screens
    • F21S41/686—Blades, i.e. screens moving in a vertical plane
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/68—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on screens
    • F21S41/683—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on screens by moving screens
    • F21S41/692—Shields, i.e. screens not creating an image meant to be projected
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/20—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V11/00—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00
    • F21V11/16—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using sheets without apertures, e.g. fixed
    • F21V11/18—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using sheets without apertures, e.g. fixed movable, e.g. flaps, slides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V13/00—Producing particular characteristics or distribution of the light emitted by means of a combination of elements specified in two or more of main groups F21V1/00 - F21V11/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V14/00—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements
    • F21V14/08—Controlling the distribution of the light emitted by adjustment of elements by movement of the screens or filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/002—Refractors for light sources using microoptical elements for redirecting or diffusing light
    • F21V5/004—Refractors for light sources using microoptical elements for redirecting or diffusing light using microlenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V5/00—Refractors for light sources
    • F21V5/04—Refractors for light sources of lens shape
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
    • G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/26—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic
    • B60Q1/50—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to indicate the vehicle, or parts thereof, or to give signals, to other traffic for indicating other intentions or conditions, e.g. request for waiting or overtaking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2400/00—Special features or arrangements of exterior signal lamps for vehicles
    • B60Q2400/40—Welcome lights, i.e. specific or existing exterior lamps to assist leaving or approaching the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2400/00—Special features or arrangements of exterior signal lamps for vehicles
    • B60Q2400/50—Projected symbol or information, e.g. onto the road or car body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q2900/00—Features of lamps not covered by other groups in B60Q
    • B60Q2900/40—Several lamps activated in sequence, e.g. sweep effect, progressive activation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/13—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S43/14—Light emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2103/00—Exterior vehicle lighting devices for signalling purposes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2103/00—Exterior vehicle lighting devices for signalling purposes
    • F21W2103/45—Reversing lights
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2103/00—Exterior vehicle lighting devices for signalling purposes
    • F21W2103/60—Projection of signs from lighting devices, e.g. symbols or information being projected onto the road
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2107/00—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles
    • F21W2107/10—Use or application of lighting devices on or in particular types of vehicles for land vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

본 발명은 차량용 램프에 관한 것으로, 본 발명에 따른 차량용 램프는, 광을 생성하여 출사하는 광원부와, 상기 광원부의 전방에 구비되는 렌즈어레이를 포함하고, 상기 렌즈어레이는 상기 광원부로부터 광이 입사되는 복수의 제1 마이크로렌즈를 포함하는 제1 렌즈부와, 상기 제1 렌즈부로부터 입사되는 광을 출사하게 구비되는 복수의 제2 마이크로렌즈를 포함하는 제2 렌즈부와, 상기 제1 렌즈부와 상기 제2 렌즈부의 사이에 위치하고, 상기 제1 렌즈부로부터 상기 제2 렌즈부로 입사되는 광의 일부를 차폐하여 노면에 소정의 빔 패턴이 형성되도록 하는 쉴드부를 포함하고, 상기 쉴드부는 이동 가능하게 구비되어 노면에 형성되는 상기 빔 패턴의 램프이미지를 변환시키도록 구비된다.

Description

차량용 램프{LAMP FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 램프에 관한 것이며, 보다 상세하게는 마이크로 렌즈 어레이가 적용된 차량용 램프에 관한 것이다.
마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array, MLA)는 복수의 마이크로 렌즈의 나열로 이미지를 투영한다. 마이크로 렌즈 어레이는 소형 사이즈로 우수한 품질의 이미지를 나타낼 수 있기 때문에 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 최근에는 상대적으로 짧은 초점 거리를 가지는 마이크로 렌즈를 사용하여 차량용 램프의 사이즈를 줄이기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.
이러한 마이크로 렌즈 어레이를 구비한 차량용 램프의 경우 노면에 기울어지게 광을 조사할 때 원거리 패턴의 광량이 저하되어 패턴의 균일성의 확보가 어려운 문제가 발생할 수 있다. 따라서 광량 손실을 최소화하여 광학패턴의 균일도를 향상시키기 위한 기술의 개선이 필요하다.
또한 마이크로 렌즈 어레이를 구비한 차량용 램프에서, 노면에 기울어지게 광을 조사할 때 경사각도에 따라 해상도 및 광학 성능이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 또한 종래 노면에 기울어지게 광을 조사하기 위해 광학계 자체를 경사지게 장착하는데, 이 경우 램프 내부에서 광학계가 차지하는 범위가 증가하여 차량용 램프의 사이즈가 증가하는 문제가 발생한다.
한편 일반적으로 웰컴 세레모니(Welcome Ceremony)는 차량 주행 전 차량 상태를 운전자에게 다양한 정보로 나타내줌으로써 편의성과 상품성을 크게 높여주는 기술이다. 웰컴 세레모니의 일례로서 웰컴 라이트(Welcome Light) 또는 퍼들 램프(Puddle Lamp)는 사용자가 스마트키로 문 잠금 해제 시에 차량의 측면에서 점등되어 빔 패턴이 형성되는 기술로 차량의 상품성을 높이고 주차 위치 등의 정보를 알려주는 역할을 한다.
최근 이러한 웰컴 라이트와 같이 노면에 소정 정보를 표시하는 차량용 램프에, 마이크로 렌즈 어레이를 이용한 프로젝션 타입의 광학계가 사용되고 있다.
그런데 종래 프로젝션 타입의 광학계는 하나의 패턴만 정적인 이미지로 구현하도록 구비되기 때문에, 동적인 이미지를 구현하기 어려웠다. 이에 의해 종래 기술에 따르면, 동적인 이미지를 구현하여 시인성을 확보하거나, 정보의 직관적인 이해를 도모하기 어려운 문제가 있었다.
또한 종래 기술에 따르면 하나의 광학계로 이미지를 구현하도록 마련되기 때문에, 노면에 조사된 빔 패턴의 원거리 패턴과 근거리 패턴의 밝기 차이가 발생하였다. 이에 의해 패턴의 균일성의 확보가 어려운 문제가 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 운전자의 주의를 환기시켜서 시인성을 향상시키고, 정보 습득의 직관성을 향상시키는 차량용 램프를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차량용 램프는, 광을 생성하여 출사하는 광원부와, 상기 광원부의 전방에 구비되는 렌즈어레이를 포함하고, 상기 렌즈어레이는 상기 광원부로부터 광이 입사되는 복수의 제1 마이크로렌즈를 포함하는 제1 렌즈부와, 상기 제1 렌즈부로부터 입사되는 광을 출사하게 구비되는 복수의 제2 마이크로렌즈를 포함하는 제2 렌즈부와, 상기 제1 렌즈부와 상기 제2 렌즈부의 사이에 위치하고, 상기 제1 렌즈부로부터 상기 제2 렌즈부로 입사되는 광의 일부를 차폐하여 노면에 소정의 빔 패턴이 형성되도록 하는 쉴드부를 포함하고, 상기 쉴드부는 이동 가능하게 구비되어 노면에 형성되는 상기 빔 패턴의 램프이미지를 변환시키도록 구비된다.
상기 쉴드부가 이동 가능하게 구동력을 제공하는 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 쉴드부는 쉴드본체와, 상기 쉴드본체에 구비되고, 복수의 상기 제2 마이크로렌즈 각각에 대응되게 구비되고, 상기 빔 패턴을 형성하기 위한 마스킹패턴이 형성된 복수의 단위 마스크를 포함할 수 있다.
상기 단위 마스크는 광을 차폐하게 구비되는 차폐영역과, 광이 통과하도록 구비되고 상기 마스킹패턴에 대응되는 형상으로 형성된 관통영역을 포함할 수 있다.
상기 구동부는 상하 방향으로 이격되게 구비되고 외측면 중 일부가 상기 쉴드본체에 밀착되도록 구비되는 한 쌍의 롤러와, 한 쌍의 상기 롤러 중 어느 하나의 회전축에 연결되어 상기 롤러를 회전시키도록 구비되는 엑추에이터를 포함하고, 상기 쉴드본체는 상기 롤러의 회전 시에 함께 회전되게 구비될 수 있다.
한 쌍의 상기 롤러는 서로 평행하게 구비될 수 있다.
상기 구동부는 상기 롤러의 회전속도를 변경할 수 있게 구비될 수 있다.
복수의 상기 단위 마스크 각각에 형성된 마스킹패턴은 동일한 이미지로 형성될 수 있다.
상기 제2 마이크로렌즈의 초점은 상기 쉴드부 상에 위치하게 구비되고, 상기 쉴드부는, 상기 엑추에이터의 구동 시 임의의 시점에 복수의 상기 제2 마이크로렌즈 각각의 초점 상에 위치하는 상기 단위 마스크의 상기 마스킹패턴의 형상이 항상 동일하도록 구비될 수 있다.
상기 쉴드부는 임의의 시점에 상기 롤러를 기준으로, 상기 제1 마이크로렌즈와 마주보게 구비되는 후면부와, 상기 제2 마이크로렌즈와 마주보게 구비되는 전면부를 포함하고, 상기 제2 마이크로렌즈의 초점 상에 위치하는 상기 단위 마스크는 상기 전면부 상에 위치할 수 있다.
복수의 상기 제2 마이크로렌즈 각각의 곡률은 동일하게 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면 노면에 형성되는 빔 패턴이 동적인 이미지로 구현됨으로써 상대방 운전자의 주의를 환기시키는 효과를 제공하여 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 빔 패턴이 동적인 이미지로 구현됨으로써, 상대방 운전자나 주변인에게 차량의 진행방향 등의 정보를 알려주는 경우에 정보 습득의 직관성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 램프가 차량에 설치된 일례를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 어레이를 정면에서 바라본 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 쉴드부의 단위 마스크를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 램프의 측면을 도시한 것으로, 도 3의 일부를 확대한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예의 변형례에 따른 차량용 램프의 측면을 도시한 것이다.
도 8a는 본 발명에 따른 렌즈어레이의 중심 영역 즉, 제1 영역에 배치된 단위 마스크를 도시한 도면이다.
도 8b는 본 발명에 따른 렌즈어레이의 중심 영역과 가장자리 영역 사이에 배티된 단위 마스크를 도시한 도면이다.
도 8c는 본 발명에 따른 렌즈어레이의 가장자리 영역에 배치된 단위 마스크를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 램프를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 비교예에 따른 차량용 램프를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 측면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예의 변형례에 따른 차량용 램프를 도시한 측면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예의 다른 변형례에 따른 차량용 램프를 도시한 측면도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예의 또 다른 변형례에 따른 차량용 램프를 도시한 측면도이다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 램프를 분해하여 도시한 분해사시도이다.
도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 램프로서 도 15를 측면에서 바라본 도면이다.
도 17은 도 16의 쉴드본체에 형성된 단위 마스크의 일례를 도시한 것이다.
도 18의 (a) 내지 도 18의 (d)는 노면에 투영된 빔 패턴을 도시한 것이다.
도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 램프가 차량에 설치된 일례를 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 사시도이다.
도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 측 단면도이다.
도 22의 (a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈어레이의 제1 구획영역의 일부를 도시한 것이고, 도 22의 (b)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈어레이의 제4 구획영역의 일부를 도시한 것이다.
도 23은 본 발명의 제4 실시예의 변형례에 따른 차량용 램프를 도시한 측 단면도이다.
도 24의 (a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈어레이의 제1 구획영역을 확대하여 도시한 단면도이고, 도 24의 (a)는 렌즈어레이의 제2 구획영역을 확대하여 도시한 단면도이고, 도 24의 (a)는 렌즈어레이의 제4 구획영역을 확대하여 도시한 단면도이다.
도 25는 본 발명의 제4 실시예의 다른 변형례에 따른 차량용 램프를 도시한 측 단면도이다.
도 26은 본 발명의 제4 실시예의 또 다른 변형례에 따른 차량용 램프를 도시한 사시도이다.
도 27은 도 26에 도시된 차량용 램프의 측면에서 바라본 측면도이다.
도 28의 (a) 내지 도 28의 (d)는 본 발명의 제4 실시예의 또 다른 변형례에 따른 차량용 램프의 작동을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 차량용 램프의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
본 발명에 따른 차량용 램프(100, 200, 300, 400)는 마이크로 렌즈 어레이를 이용한 차량용 램프에 관한 것으로, 예를 들어 차량(1)의 인접한 노면(2)에 광을 투사하여 노면에 일정 형상의 패턴 이미지가 구현되도록 하는 가이드 램프일 수 있다.
일례로 본 발명에 따른 차량용 램프(100, 200, 300, 400)는 후진등과 함께 점등되는 후진 가이드램프, 웰컴 가이드램프, 턴 시그널 가이드램프일 수 있다. 이하에서는 본 발명에 따른 차량용 램프(100, 200, 300, 400)가 후진 가이드램프(도 1 참조), 턴 시그널램프(도 15 참조)인 경우를 일례로 설명한다. 다만 본 발명에 따른 차량용 램프(100, 200, 300, 400)는 이러한 차량용 램프에 한정하는 것은 아니고, 노면에 특정 패턴을 조사하는 램프라면 제한없이 적용될 수 있다.
이 경우 차량용 램프(100, 200, 300, 400)는 노면을 향하여 기울어지게 광을 조사하는 경우가 많고, 이에 의해 빔 패턴 상에서 차량용 램프와의 거리가 먼 원거리 패턴 영역과, 차량용 램프와의 거리가 가까운 근거리 패턴 영역 간에 밝기의 차이가 발생할 수 있다. 즉 원거리 패턴 영역의 밝기가 근거리 패턴 영역의 밝기에 비해 어두워져 광 균일도가 저하될 수 있다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 기술을 제안한다.
제1 실시예
도 1 내지 도 8c에는 본 발명의 제1 실시예가 도시된다. 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 램프가 차량에 설치된 일례를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 렌즈 어레이를 정면에서 바라본 정면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 쉴드부의 단위 마스크를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 램프의 측면을 도시한 것으로, 도 3의 일부를 확대한 도면이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예의 변형례에 따른 차량용 램프의 측면을 도시한 것이고, 도 8a는 본 발명에 따른 렌즈어레이의 중심 영역 즉, 제1 영역에 배치된 단위 마스크를 도시한 도면이고, 도 8b는 본 발명에 따른 렌즈어레이의 중심 영역과 가장자리 영역 사이에 배티된 단위 마스크를 도시한 도면이고, 도 8c는 본 발명에 따른 렌즈어레이의 가장자리 영역에 배치된 단위 마스크를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 8c를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 차량용 램프(100)는, 광원부(110)와, 렌즈어레이(130)를 포함한다. 또한 본 발명의 제1 실시예에 의한 차량용 램프(100)는 쉴드부(160)를 더 포함할 수 있다.
광원부(110)는 광을 생성하여 조사하도록 구비된다. 렌즈어레이(130)는 광원부(110)의 전방에 구비되어 광원부(110)로부터 입사된 광을 전방으로 출사하도록 마련된다.
예를 들어 광원부(110)는 노면(2)을 향하는 방향으로 광을 조사하도록 구비될 수 있다. 광원부(110)는 광원(111)과 콜리메이터(Collimator, 113)를 포함할 수 있다. 예를 들어 광원(111)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하 LED 라 함)일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 콜리메이터(113)는 광원(111)에서 방사된 광을 광축에 평행한 광으로 변환하여 제1 렌즈부(140)로 입사시킬 수 있다.
렌즈어레이(130)는 제1 렌즈부(140)와, 제2 렌즈부(150)를 포함한다.
제1 렌즈부(140)는 광원부(110)로부터 광이 입사되는 복수의 제1 마이크로렌즈(141)를 포함한다. 제2 렌즈부(150)는 제1 렌즈부(140)로부터 입사되는 광을 출사하게 구비되는 복수의 제2 마이크로렌즈(151)를 포함한다.
예를 들어 제1 마이크로렌즈(141)는 광원부(110)를 향하는 방향으로 볼록하게 형성된 입사면을 포함할 수 있고, 복수의 제1 마이크로렌즈(141)의 입사면이 모여서 제1 렌즈부(140) 전체의 입사면을 형성할 수 있다. 또한 제2 마이크로렌즈(151)는 노면(2)을 향하는 방향으로 볼록하게 형성된 출사면을 포함할 수 있고, 복수의 제2 마이크로렌즈(151)의 출사면이 모여서 제2 렌즈부(150) 전체의 출사면을 형성할 수 있다. 다만 제1 마이크로렌즈(141)와 제2 마이크로렌즈(151)의 형상은 상기한 바에 한정하는 것은 아니다.
예를 들어 제1 렌즈부(140)는 제1 광투과 몸체(143)를 더 포함하고, 제1 광투과 몸체(143)는 광원부(110)를 향하는 면에 제1 마이크로렌즈(141)가 형성되고, 광이 투과되는 재질로 이루어질 수 있다.
또한 예를 들어 제2 렌즈부(150)는 제2 광투과 몸체(153)를 더 포함하고, 제1 광투과 몸체(143)를 향하는 방향의 반대 방향을 향하는 면에 제2 마이크로렌즈(151)가 형성되고 광을 투과하게 마련될 수 있다. 그리고 제2 광투과 몸체(153)는 쉴드부(160)를 사이에 두고 제1 광투과 몸체(143)와 대향되게 구비될 수 있다.
제1 광투과 몸체(143)와 제2 광투과 몸체(153)는 제1 렌즈부(140)와 제2 렌즈부(150)를 일체로 형성하기 위한 바디 역할을 할 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고 제1 렌즈부(140)와 제2 렌즈부(150)가 일체로 형성되지 않는 등의 경우에는 제1 광투과 몸체(143)와 제2 광투과 몸체(153) 중 적어도 하나는 생략할 수 있다.
한편 복수의 제1 마이크로렌즈(141) 중 적어도 일부의 상하 방향의 크기는, 대응되는 위치에 구비된 제2 마이크로렌즈(151)의 상하 방향의 크기에 비해 작게 형성된다.
구체적으로 렌즈어레이(130)의 일부 영역으로서 렌즈어레이(130)를 후방 측에서 바라보았을 때 광원부(110)의 광축이 통과하는 중심 영역을 제1 영역(Ⅰ)이라 하고, 렌즈어레이(130)의 나머지 영역으로서 제1 영역(Ⅰ)의 둘레에 배치된 영역을 제2 영역(Ⅱ)이라 정의한다. 이때 제2 영역(Ⅱ)에 구비된 제1 마이크로렌즈(141)의 상하 방향의 크기는, 제2 영역(Ⅱ)에 구비된 제2 마이크로렌즈(151)의 상하 방향의 크기보다 작게 형성될 수 있다.
더욱 구체적으로 제1 렌즈부(140)의 입사 측 면에서, 광원부(110)로부터 조사되는 광의 광도가 가장 높은 중심 영역인 제1 영역(Ⅰ)에서는, 제1 마이크로렌즈(141)와 제2 마이크로렌즈(151)의 상하 방향의 크기가 동일하거나 유사한 범위로 형성될 수 있다.
그리고 제1 렌즈부(140)의 입사 측 면에서, 광원부(110)로부터 조사되는 광의 광도가 상대적으로 낮은 영역으로서 중심 영역의 외곽 영역인 제2 영역(Ⅱ)에서는, 제1 마이크로렌즈(141)의 상하 방향의 크기가 제2 마이크로렌즈(151)의 상하 방향의 크기보다 작게 형성될 수 있다.
예를 들어 도시된 실시예와 같이 제2 영역(Ⅱ)에서 제2 마이크로렌즈(151)의 상하 방향의 크기는, 제1 마이크로렌즈(141)의 상하 방향의 크기의 2배일 수 있다. 다만 이에 한정하지 않고, 제2 영역(Ⅱ)에서 제2 마이크로렌즈(151)의 상하 방향의 크기는, 제1 마이크로렌즈(141)의 상하 방향의 크기의 3배 또는 그 이상일 수도 있다.
렌즈 두께가 유사할 때, 렌즈의 상하 방향의 크기가 작아지면 곡률이 커지게 되고, 곡률이 커지면 렌즈를 통해 입사되는 광량이 증가될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 제2 영역(Ⅱ)에 구비된 제1 마이크로렌즈(141)의 상하 방향의 크기를 작게 형성함으로써, 광원부(110)로부터 조사되는 광의 광도가 상대적으로 낮은 영역인 제2 영역(Ⅱ)에서 제1 마이크로렌즈(141)를 통해 입사되는 광량을 증대시킬 수 있다.
이에 따라 본 발명에 따르면 제1 렌즈부(140)의 전체 영역으로 입사되는 광량의 균일도를 향상시킬 수 있고, 이에 의해 렌즈어레이(130)에 의해 노면(2)에 형성되는 빔 패턴의 균일도도 향상시킬 수 있다. 따라서 본 발명에 따르면 광량 손실을 최소화하여 추가적인 광원(111)을 사용하지 않고도 노면(2)에 형성되는 빔 패턴의 균일도를 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.
한편 제2 영역(Ⅱ)에 구비된 제1 마이크로렌즈(141)의 상하 방향의 곡률은, 제1 영역(Ⅰ)에 구비된 제1 마이크로렌즈(141)의 상하 방향의 곡률보다 크게 형성될 수 있다.
구체적으로 제2 영역(Ⅱ)의 제1 마이크로렌즈(141)는, 제1 영역(Ⅰ)의 제1 마이크로렌즈(141)보다 곡률 반경이 작게 형성될 수 있다. 이에 의해 제2 영역(Ⅱ)의 제1 마이크로렌즈(141)를 통해 입사되는 광량을 증대시킴으로써, 광량 손실을 최소화할 수 있고, 이에 의해 제1 렌즈부(140)의 전체 영역으로 입사되는 광량의 균일도를 향상시킬 수 있다.
한편 제2 영역(Ⅱ)에 구비된 복수의 제1 마이크로렌즈(141)는, 제1 영역(Ⅰ)에서 멀어질수록 상하 방향의 크기가 점차 작아지도록 형성될 수 있다.
구체적으로 광원(111)에서 방사되어 콜리메이터(113)를 통과한 광은 제1 렌즈부(140)의 중심영역에서 광도가 가장 높고, 중심 영역에서 멀어질수록 점차적으로 광도가 낮아진다. 제2 영역(Ⅱ)에 구비된 복수의 제1 마이크로렌즈(141)는 중심 영역에서 멀어질수록 점차 상하 방향의 크기가 작아지도록 형성됨으로써 2 영역의 제1 마이크로렌즈(141)를 통해 입사되는 광량을 증대시킬 수 있다.
한편 쉴드부(160)는 제1 렌즈부(140)와 제2 렌즈부(150)의 사이에 위치하고, 제1 렌즈부(140)로부터 제2 렌즈부(150)로 입사되는 광의 일부를 차폐하여 노면(2)에 소정의 빔 패턴이 형성되도록 할 수 있다.
구체적으로 쉴드부(160)는 단위 마스크(161)를 포함할 수 있다. 단위 마스크(161)는 복수의 제2 마이크로렌즈(151) 각각에 대응되게 복수로 구비되고, 빔 패턴을 형성하기 위한 마스킹패턴이 형성될 수 있다 즉 각각의 단위 마스크(161)는 렌즈어레이(130)의 출사 측에 배치된 제2 마이크로렌즈(151) 각각에 대응되게 구비될 수 있다.
더욱 구체적으로 단위 마스크(161)는, 광을 차폐하게 구비되는 차폐영역(162)과, 광이 통과하도록 구비되고 마스킹패턴에 대응되는 형상으로 형성된 관통영역(163)을 포함할 수 있다. 관통영역(163)의 형상 즉 마스킹패턴의 형상에 따라 노면(2)에 투영되는 빔 패턴의 이미지가 달라질 수 있다. 단위 마스크(161)는 일례로 판 형으로 형성될 수 있고, 차폐영역(162)에서 광을 마스킹(Masking)하여 소정의 빔 패턴을 형성할 수 있다.
한편 이하에서는 빔 패턴 상에서, 차량용 램프(100)로부터 멀어지는 방향을 원거리 방향이라 하고, 원거리 방향의 반대 방향을 근거리 방향이라 정의한다.
제2 영역(Ⅱ)에서, 하나의 제2 마이크로렌즈(151)에 대응되게 배치되는 제1 마이크로렌즈(141)는 복수로 구비될 수 있다.
차폐영역(162)은, 관통영역(163)의 단부에 접하고 빔 패턴의 원거리방향의 끝단 라인을 형성하도록 구비되는 원거리 에지(162b)와, 원거리 에지(162b)와 마주하게 구비되고 빔 패턴의 근거리 방향의 끝단 라인을 형성하도록 구비되는 근거리 에지(162a)를 포함할 수 있다. 예를 들어 도시된 실시예를 참조하면 원거리 에지(162b)는 관통영역(163)의 상단에 접하고, 근거리 에지(162a)는 관통영역(163)의 하단에 접할 수 있다.
여기서 하나의 제2 마이크로렌즈(151)에 대응되는 복수의 제1 마이크로렌즈(141) 중, 가장 원거리 방향의 빔 패턴을 형성하는 제1 마이크로렌즈(141)의 초점(F)은, 원거리 에지(162b)에 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어 도 6을 참조하면 상하방향으로 배치되는 제1 마이크로렌즈(141) 중, 상부에 배치된 제1 마이크로렌즈(141)는 원거리 방향의 빔 패턴을 형성할 수 있다. 그리고 상부에 배치된 제1 마이크로렌즈(141)의 초점(F)은 원거리 에지(162b)에 인접하게 위치할 수 있다.
이와 같이 제1 마이크로렌즈(141)의 초점(F)이 원거리 에지(162b)에 위치하는 것에 의해, 원거리 에지(162b)에 제1 마이크로렌즈(141)의 광도가 최대인 지점이 위치하게 된다. 이에 따라 빔 패턴의 원거리 영역의 밝기가 증대되어 빔 패턴의 균일도를 향상시킬 수 있다.
그런데 도 6에서와 같이 상부에 배치되는 제1 마이크로렌즈(141)와 하부에 배치되는 제1 마이크로렌즈(141)의 곡률이 같은 경우, 근거리 에지(162a)에도 제1 마이크로렌즈(141)의 광도가 최대인 지점이 위치하게 된다. 이 경우 근거리 방향의 패턴과 원거리 방향의 패턴의 밝기가 불균일해질 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제2 영역(Ⅱ)에서, 하나의 제2 마이크로렌즈(151)에 대응되는 복수의 제1 마이크로렌즈(141) 중, 가장 원거리 방향의 빔 패턴의 형성하는 제1 마이크로렌즈(141)의 상하 방향의 곡률은, 나머지 제1 마이크로렌즈(141)의 상하 방향의 곡률보다 크게 형성될 수 있다.
이에 의해 근거리 영역에 광을 조사하는 제1 마이크로렌즈(141)의 곡률 반경이 더 커지게 되어, 집광률이 낮아질 수 있다. 이에 따라 빔 패턴 상에서 원거리 영역의 근거리 영역의 밝기가 균일해짐으로써 패턴의 균일도가 향상될 수 있다.
또한 도 7을 참조하면 가장 원거리 방향의 빔 패턴을 형성하는 제1 마이크로렌즈(141)의 초점(F)은, 관통영역(163) 내에 위치하도록 구비될 수 있다.
그리고 가장 원거리 방향의 빔 패턴을 형성하는 제1 마이크로렌즈(141) 이외의 나머지 제1 마이크로렌즈(141)의 초점(F)은, 관통영역(163)으로부터 전방 또는 후방으로 이격된 위치에 위치하도록 구비될 수 있다.
이에 의해 빔 패턴 상에서 원거리 영역의 근거리 영역의 밝기가 균일해짐으로써 패턴의 균일도가 향상될 수 있다.
한편 도 8a는 본 발명에 따른 렌즈어레이(130)의 중심 영역 즉, 제1 영역(Ⅰ)에 배치된 단위 마스크(161)를 도시한 도면이고, 도 8c는 본 발명에 따른 렌즈어레이(130)의 가장자리 영역에 배치된 단위 마스크(161)를 도시한 도면이고, 도 8b는 본 발명에 따른 렌즈어레이(130)의 중심 영역과 가장자리 영역 사이에 배티된 단위 마스크(161)를 도시한 도면이다.
도 8a 내지 도 8c를 참조하면, 복수의 단위 마스크(161)는, 광원부(110)의 광축이 통과하는 중심부에서 멀어질수록, 관통영역(163)의 크기가 점차 커지도록 형성될 수 있다.
구체적으로 콜리메이터(113)를 통과하여 제1 렌즈부(140)로 입사하는 빛은, 제1 렌즈부(140)의 중심 부분에서 광도가 가장 높을 수 있다. 그리고 단위 마스크(161)의 관통영역(163)의 크기가 클수록 빔 패턴의 밝기가 밝아질 수 있다. 본 발명에 따른 단위 마스크(161)는, 렌즈어레이(130)의 중심부에서 가장자리로 갈수록 관통영역(163)의 크기가 점차 커지도록 형성됨으로써, 노면(2)에 조사되는 빔 패턴의 광 균일도를 향상시킬 수 있다.
여기서 렌즈어레이(130)의 중심부에서 가장자리를 향하는 방향으로 서로 이웃하는 단위 마스크(161)는, 관통영역(163)의 크기가 소정 범위 내(예를 들어 약 1mm 정도)로 차이가 나게 형성될 수 있다. 이에 의해 서로 이웃하는 단위 마스크(161)에 대응되는 패턴 영역 간에 광량변화가 급격하게 발생하지 않아, 광량 변화로 인한 단절감을 미연에 방지할 수 있다.
한편 빔 패턴에서, 차량용 램프(100)로부터 멀어지는 방향을 원거리 방향이라 하고, 원거리 방향의 반대 방향을 근거리 방향이라 정의한다.
이때 차폐영역(162)은, 관통영역(163)의 단부에 접하고 빔 패턴의 원거리 방향의 끝단 라인을 형성하도록 구비되는 원거리 에지(162b)와, 원거리 에지(162b)와 마주하게 구비되고 빔 패턴의 근거리 방향의 끝단 라인을 형성하도록 구비되는 근거리 에지(162a)를 포함할 수 있다.
그리고 복수의 단위 마스크(161)는, 광원부(110)의 광축이 통과하는 중심부에서 멀어질수록 원거리 에지(162b)가 근거리 에지(162a)로부터 점차 멀어지게 형성됨으로써, 관통영역(163)의 크기가 점차 커지도록 형성될 수 있다.
또한 예를 들어 복수의 단위 마스크(161)에 각각 형성되는 근거리 에지(162a)의 좌우 방향의 폭은 서로 동일하게 형성될 수 있다.
이에 따라 각각의 단위 마스크(161) 상에서, 원거리 에지(162b)의 위치와 크기는 동일하고, 근거리 에지(162a)의 위치와 크기가 변함으로써, 관통영역(163)의 크기를 조절할 수 있다.
여기서 차폐영역(162)에서 근거리 에지(162a) 대비 원거리 에지(162b)의 비율은, 빔 패턴에서 근거리 방향의 끝단 라인 대비 원거리 방향의 끝단 라인의 비율보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들어 노면(2)에 형성되는 빔 패턴이 사각형으로 이루어진 경우, 원거리 에지(162b)의 좌우 방향의 폭은 마주하는 근거리 에지(162a)의 좌우 방향의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 즉 빔 패턴의 형상이 사각형인 경우 관통영역(163)은 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 차량용 램프에 따르면 제1 렌즈부의 전체 영역에서 입사되는 광량의 균일도를 향상시킬 수 있고, 이에 의해 렌즈어레이에 의해 노면에 형성되는 빔 패턴의 균일도도 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 광량 손실을 최소화하도록 구비되어 추가적인 광원을 사용하지 않고도 노면에 형성되는 빔 패턴의 균일도를 증대시키는 효과를 얻을 수 있다.
제2 실시예
도 9 내지 도 14에는 본 발명의 제2 실시예가 도시된다. 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 램프를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 10은 본 발명의 비교예에 따른 차량용 램프를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 측면도이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시예의 변형례에 따른 차량용 램프를 도시한 측면도이고, 도 13은 본 발명의 제2 실시예의 다른 변형례에 따른 차량용 램프를 도시한 측면도이고, 도 14는 본 발명의 제2 실시예의 또 다른 변형례에 따른 차량용 램프를 도시한 측면도이다.
도 9 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 차량용 램프(200)는, 광원부(210)와, 렌즈어레이(230)를 포함한다. 또한 본 발명의 제2 실시예에 의한 차량용 램프(200)는 쉴드부(260)를 더 포함할 수 있다.
광원부(210)는 광을 생성하여 조사하도록 구비된다. 렌즈어레이(230)는 광원부(210)의 전방에 구비되어 광원부(210)로부터 입사된 광을 전방으로 출사하도록 마련된다.
예를 들어 광원부(210)는 노면(2)을 향하는 방향으로 광을 조사하도록 구비될 수 있다. 광원부(210)는 광원(211)과 콜리메이터(Collimator, 213)를 포함할 수 있다. 예를 들어 광원(211)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하 LED 라 함)일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 콜리메이터(213)는 광원(211)에서 방사된 광을 광축에 평행한 광으로 변환하여 제1 렌즈부(240)로 입사시킬 수 있다.
렌즈어레이(230)는 제1 렌즈부(240)와, 제2 렌즈부(250)를 포함한다.
제1 렌즈부(240)는 광원부(210)로부터 광이 입사되는 복수의 제1 마이크로렌즈(241)를 포함한다. 제2 렌즈부(250)는 제1 렌즈부(240)로부터 입사되는 광을 출사하게 구비되는 복수의 제2 마이크로렌즈(251)를 포함한다.
예를 들어 제1 마이크로렌즈(241)는 광원부(210)를 향하는 방향으로 볼록하게 형성된 입사면(244)을 포함할 수 있고, 복수의 제1 마이크로렌즈(241)의 입사면(244)이 모여서 제1 렌즈부(240) 전체의 입사면(244)을 형성할 수 있다. 또한 제2 마이크로렌즈(251)는 노면(2)을 향하는 방향으로 볼록하게 형성된 출사면(254)을 포함할 수 있고, 복수의 제2 마이크로렌즈(251)의 출사면(254)이 모여서 제2 렌즈부(250) 전체의 출사면(254)을 형성할 수 있다. 다만 제1 마이크로렌즈(241)와 제2 마이크로렌즈(251)의 형상은 상기한 바에 한정하는 것은 아니다.
예를 들어 제1 렌즈부(240)는 제1 광투과 몸체(243)를 더 포함하고, 제1 광투과 몸체(243)는 광원부(210)를 향하는 면에 제1 마이크로렌즈(241)가 형성되고, 광이 투과되는 재질로 이루어질 수 있다.
또한 예를 들어 제2 렌즈부(250)는 제2 광투과 몸체(253)를 더 포함하고, 제1 광투과 몸체(243)를 향하는 방향의 반대 방향을 향하는 면에 제2 마이크로렌즈(251)가 형성되고 광을 투과하게 마련될 수 있다. 그리고 제2 광투과 몸체(253)는 쉴드부(260)를 사이에 두고 제1 광투과 몸체(243)와 대향되게 구비될 수 있다.
제1 광투과 몸체(243)와 제2 광투과 몸체(253)는 제1 렌즈부(240)와 제2 렌즈부(250)를 일체로 형성하기 위한 바디 역할을 할 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고 제1 렌즈부(240)와 제2 렌즈부(250)가 일체로 형성되지 않는 등의 경우에는 제1 광투과 몸체(243)와 제2 광투과 몸체(253) 중 적어도 하나는 생략할 수 있다.
한편 도 9를 참조하면 광원부(210)로부터 출광되어 제1 렌즈부(240)를 향하여 입사되는 광의 광축을 제1 광축(AX1)이라 하고, 제2 렌즈부(250)로부터 출광되는 광의 광축을 제2 광축(AX2)이라 할 때, 렌즈어레이(230)는 제2 광축(AX2)이 제1 광축(AX1)에 대하여 노면(2)을 향하는 방향으로 기울어지도록 형성된다. 여기서 제1 렌즈부(240)를 향하여 입사되는 광의 광축인 제1 광축(AX1)은 광원부(210)에서 출광되는 광의 광축일 수 있다.
구체적으로 렌즈어레이(230)는 제1 렌즈부(240)를 향하여 입사되는 광의 광축인 제1 광축(AX1)과, 제2 렌즈부(250)로부터 출광되는 광의 광축인 제2 광축(AX2)이 상이한 각도로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제1 광축(AX1)은 노면(2)에 평행하게, 즉 차량(1)의 길이방향으로 연장될 수 있고, 제1 광축(AX1)은 제2 렌즈부(250)로부터 노면(2)을 향하여 연장됨으로써 제1 광축(AX1)에 대하여 경사진 방향으로 연장될 수 있다.
이에 의해 본 발명에 따른 차량용 램프(200)를 이용하여 노면(2)에 기울어지게 광을 조사할 때, 광원부(210)와 렌즈어레이(230) 전체를 노면(2)을 향하여 기울어지게 장착하는 것이 아닌, 제2 렌즈부(250)의 제2 광축(AX2)만 경사지게 형성함으로써 노면(2)에 빔 패턴을 형성할 수 있다. 이 경우 렌즈어레이(230)의 크기(M1)를 축소할 수 있어서, 차량용 램프(200)의 소형화를 구현할 수 있다.
도 10에는 본 발명의 비교예가 도시된다. 설명의 편의상 도 10에 도시된 본 발명의 비교예의 도면부호는 도 9에 도시된 본 발명의 도면부호와 동일하게 표기한다. 비교예와 같이 광원부(210)와 렌즈어레이(230) 전체를 노면(2)을 향하여 기울어지게 장착하는 경우, 차량용 램프(200)의 크기(M2) 특히, 상하 방향의 높이가 증가하여 차량(1) 내에서 차지하는 공간이 넓어질 수 있다. 반면 도 9에 도시된 본 발명의 실시예와 같이 제2 렌즈부(250)의 제2 광축(AX2)만 경사지게 형성함으로써 차량용 램프(200)의 소형화를 구현할 수 있어서 차량(1) 내에서 차지하는 공간을 축소할 수 있다.
여기서 제2 렌즈부(250)의 제2 광축(AX2)을 제1 광축(AX1)에 대하여 기울어지게 형성하는 방법에는 제한이 없고, 다양한 방식이 적용될 수 있다.
예를 들어 도 11을 참조하면 렌즈어레이(230)는, 제1 광축(AX1)에 수직한 면에 대하여 기울어지게 형성됨으로써, 제2 광축(AX2)이 제1 광축(AX1)에 대하여 소정 각도를 이루도록 마련될 수 있다. 이 경우 제1 마이크로렌즈(241)와, 제1 광투과 몸체(243)와, 쉴드부(260)와, 제2 광투과 몸체(253)와, 제2 마이크로렌즈(251)가 모두 제1 광축(AX1)에 대하여 기울어지게 배치될 수 있다.
이에 의해 제2 렌즈부(250)에 구비되는 제2 광축(AX2)이 제1 광축(AX1)에 대하여 경사진 방향으로 연장될 수 있다.
그런데 이 경우 렌즈어레이(230) 자체가 기울어짐으로써, 제1 렌즈부(240)의 전체영역에서, 입사되는 광의 입사각의 차이가 발생할 수 있다. 특히 제1 렌즈부(240)의 상측 영역과 하측 영역의 입사각의 차이가 발생할 수 있다. 이로 인해 렌즈어레이(230)의 전체 영역에서 광량의 차이나 해상도의 차이 등이 발생할 수 있다. 따라서 제2 광축(AX2)이 제1 광축(AX1)에 대하여 노면(2)을 향하는 방향으로 기울어지게 형성하면서 광학 성능을 향상시키는 방안이 필요하다.
이에 본 발명은 쉴드부(260)와 제1 마이크로렌즈(241)와, 제2 마이크로렌즈(251)의 형태를 변형함으로써 이를 보완할 수 있다.
예를 들어 도 2를 참조하면 쉴드부(260)는 제1 렌즈부(240)와 제2 렌즈부(250)의 사이에 위치하고, 제1 렌즈부(240)로부터 제2 렌즈부(250)를 향하여 입사되는 광의 일부를 차폐하여 노면(2)에 소정의 빔 패턴이 형성되도록 할 수 있다.
그리고 쉴드부(260)는 단위 마스크(261)를 더 포함할 수 있고, 단위 마스크(261)는 복수의 제2 마이크로렌즈(251) 각각에 대응되게 복수로 구비되고, 빔 패턴을 형성하기 위한 마스킹패턴이 형성될 수 있다.
복수의 단위 마스크(261)는, 렌즈어레이(230)의 하측으로 갈수록 제2 마이크로렌즈(251)로부터 멀어지게 배치될 수 있다.
예를 들어 각각의 제2 마이크로렌즈(251)의 초점은 각각의 단위 마스크(261) 상에 위치하게 구비될 수 있다. 그리고 상기한 복수의 단위 마스크(261)의 배치에 의해 제2 마이크로렌즈(251)의 초점이 렌즈어레이(230)의 하측으로 갈수록 길어지게 될 수 있다.
이로 의해 제2 마이크로렌즈(251)의 초점거리가 하측으로 갈수록 길어질 수 있고, 이에 의해 렌즈어레이(230)가 기울어짐으로 인한 영역 별 해상도 차이가 보정될 수 있다.
또한 복수의 제2 마이크로렌즈(251)의 곡률 반경은, 하방향으로 갈수록 점차 커지도록 형성될 수 있다.
이로 의해 제2 마이크로렌즈(251)의 초점거리는 하방향으로 갈수록 길어질 수 있고, 이에 의해 렌즈어레이(230)가 기울어짐으로 인한 영역 별 해상도 차이가 보정될 수 있다.
한편 도 13을 참조하면 제1 광투과 몸체(243)의 광원부(210)를 향하는 면인 입사면(244)은 제1 광축(AX1)에 대하여 수직하게 형성될 수 있다. 그리고 제2 광투과 몸체(253)의 광원부(210)를 향하는 방향의 반대 방향을 향하는 면인 출사면(254)은 하방향으로 갈수록 입사면(244)과 가까워지도록 입사면(244)에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
또한 여기서 쉴드부(260)는 출사면(254)에 평행하게 마련될 수 있다.
이 경우 제2 광투과 몸체(253)와 제2 광투과 몸체(253)가 결합된 형태가 하방향으로 갈수록 크기가 작아지는 사다리꼴 형상으로 형성됨으로써, 렌즈어레이(230) 자체를 기울이지 않고도, 제2 마이크로렌즈(251)의 제2 광축(AX2)이 제1 광축(AX1)에 대하여 기울어지도록 할 수 있다. 즉 제1 렌즈부(240)가 제1 광축(AX1)에 대하여 기울어지지 않으므로 입사각의 차이로 인한 광손실을 최소화할 수 있다.
또한 여기서 복수의 제1 마이크로렌즈(241)의 곡률 반경은, 하방향으로 갈수록 점차 작아지도록 형성될 수 있다.
구체적으로 도 13에 도시된 실시예와 같이 쉴드부(260)와 제2 마이크로렌즈(251)가 제1 광축(AX1)에 대하여 기울어짐으로써, 제1 마이크로렌즈(241)와 쉴드부(260) 사이의 거리가 하방향으로 갈수록 좁아지게 된다. 즉 렌즈어레이(230)의 전 영역에서 제1 마이크로렌즈(241)와 쉴드부(260) 사이의 거리 차이가 발생하게 되고, 이로 인해 광량의 차이가 발생할 수 있다. 이에 제1 마이크로렌즈(241)의 곡률 반경은 하방향으로 갈수록 점차 작아지도록 형성될 수 있고, 이에 의해, 제1 마이크로렌즈(241)와 쉴드부(260) 사이의 거리 차이로 인한 광량의 차이를 보정할 수 있다.
한편 도 14를 참조하면 쉴드부(260)는 제2 마이크로렌즈(251)보다 제1 마이크로렌즈(241)에 더 인접하게 배치될 수 있다. 일례로 도시된 실시예와 같이 쉴드부(260)는 제1 마이크로렌즈(241)에 직접 부착될 수 있으나, 쉴드부(260)의 위치는 이에 한정하는 것은 아니다.
이와 같이 쉴드부(260)가 제1 마이크로렌즈(241)에 인접하게 배치되거나 밀착되게 배치되면, 렌즈어레이(230)의 전체 영역에서 제2 마이크로렌즈(251)의 초점거리가 길어져서 해상도가 보정될 수 있다.
또한 도 14에 도시된 실시예에서 복수의 제1 마이크로렌즈(241)는, 렌즈어레이(230)를 후방에서 바라보았을 때 제1 광축(AX1)이 통과하는 중심부에서 멀어질수록, 곡률 반경이 점차 작아지게 형성될 수 있다.
구체적으로 광원부(210)로부터 제1 렌즈부(240)로 입사되는 광은 중심부에서 멀어질수록 광 손실이 발생할 수 있다. 이에 의해 노면(2)에 형성되는 빔 패턴의 광도의 차이가 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예는 복수의 제1 마이크로렌즈(241)의 곡률 반경이 중심부에서 멀어질수록 점차 작아지도록 형성함으로써, 제1 렌즈부(240)의 외곽 영역의 광량을 증대시켜서 광량 손실을 보완할 수 있다. 이에 의해 노면(2)에 형성되는 빔 패턴의 균일도를 향상시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 램프를 이용하면 노면에 기울어지게 광을 조사하여 빔 패턴을 형성하는 램프를 적용하는 경우에도 렌즈어레이의 크기를 최소화할 수 있어서, 차량용 램프의 소형화를 구현할 수 있다.
제3 실시예
도 15 내지 도 18에는 본 발명의 제3 실시예가 도시된다. 도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 램프를 분해하여 도시한 분해사시도이고, 도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 램프로서 도 15를 측면에서 바라본 도면이고, 도 17은 도 16의 쉴드본체에 형성된 단위 마스크의 일례를 도시한 것이고, 도 18의 (a) 내지 도 18의 (d)는 노면에 투영된 빔 패턴을 도시한 것이다.
도 15 내지 도 18를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 의한 차량용 램프(300)는, 광원부(310)와, 렌즈어레이(330)를 포함한다. 또한 본 발명의 제3 실시예에 의한 차량용 램프(300)는 쉴드부(360)를 더 포함할 수 있다.
광원부(310)는 광을 생성하여 조사하도록 구비된다. 렌즈어레이(330)는 광원부(310)의 전방에 구비되어 광원부(310)로부터 입사된 광을 전방으로 출사하도록 마련된다.
예를 들어 광원부(310)는 노면(2)을 향하는 방향으로 광을 조사하도록 구비될 수 있다. 광원부(310)는 광원(311)과 콜리메이터(Collimator, 313)를 포함할 수 있다. 예를 들어 광원(311)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하 LED 라 함)일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 콜리메이터(313)는 광원(311)에서 방사된 광을 광축에 평행한 광으로 변환하여 제1 렌즈부(340)로 입사시킬 수 있다.
렌즈어레이(330)는 제1 렌즈부(340)와, 제2 렌즈부(350)를 포함한다.
제1 렌즈부(340)는 광원부(310)로부터 광이 입사되는 복수의 제1 마이크로렌즈(341)를 포함한다. 제2 렌즈부(350)는 제1 렌즈부(340)로부터 입사되는 광을 출사하게 구비되는 복수의 제2 마이크로렌즈(351)를 포함한다.
예를 들어 제1 마이크로렌즈(341)는 광원부(310)를 향하는 방향으로 볼록하게 형성된 입사면을 포함할 수 있고, 복수의 제1 마이크로렌즈(341)의 입사면이 모여서 제1 렌즈부(340) 전체의 입사면을 형성할 수 있다. 또한 제2 마이크로렌즈(351)는 노면(2)을 향하는 방향으로 볼록하게 형성된 출사면을 포함할 수 있고, 복수의 제2 마이크로렌즈(351)의 출사면이 모여서 제2 렌즈부(350) 전체의 출사면을 형성할 수 있다. 다만 제1 마이크로렌즈(341)와 제2 마이크로렌즈(351)의 형상은 상기한 바에 한정하는 것은 아니다.
예를 들어 제1 렌즈부(340)는 제1 광투과 몸체(343)를 더 포함하고, 제1 광투과 몸체(343)는 광원부(310)를 향하는 면에 제1 마이크로렌즈(341)가 형성되고, 광이 투과되는 재질로 이루어질 수 있다.
또한 예를 들어 제2 렌즈부(350)는 제2 광투과 몸체(353)를 더 포함하고, 제1 광투과 몸체(343)를 향하는 방향의 반대 방향을 향하는 면에 제2 마이크로렌즈(351)가 형성되고 광을 투과하게 마련될 수 있다. 그리고 제2 광투과 몸체(353)는 쉴드부(360)를 사이에 두고 제1 광투과 몸체(343)와 대향되게 구비될 수 있다.
제1 광투과 몸체(343)와 제2 광투과 몸체(353)는 제1 렌즈부(340)와 제2 렌즈부(350)를 일체로 형성하기 위한 바디 역할을 할 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고 제1 렌즈부(340)와 제2 렌즈부(350)가 일체로 형성되지 않는 등의 경우에는 제1 광투과 몸체(343)와 제2 광투과 몸체(353) 중 적어도 하나는 생략할 수 있다.
한편 쉴드부(360)는 제1 렌즈부(340)와 제2 렌즈부(350)의 사이에 위치하고, 제1 렌즈부(340)로부터 제2 렌즈부(350)로 입사되는 광의 일부를 차폐하여 노면(2)에 소정의 빔 패턴이 형성되도록 할 수 있다.
구체적으로 쉴드부(360)는 단위 마스크(361)를 포함할 수 있다. 단위 마스크(361)는 복수의 제2 마이크로렌즈(351) 각각에 대응되게 복수로 구비되고, 빔 패턴을 형성하기 위한 마스킹패턴이 형성될 수 있다. 즉 각각의 단위 마스크(361)는 렌즈어레이(330)의 출사 측에 배치된 제2 마이크로렌즈(351) 각각에 대응되게 구비될 수 있다.
더욱 구체적으로 단위 마스크(361)는, 광을 차폐하게 구비되는 차폐영역(362)과, 광이 통과하도록 구비되고 마스킹패턴에 대응되는 형상으로 형성된 관통영역(363)을 포함할 수 있다. 관통영역(363)의 형상 즉 마스킹패턴의 형상에 따라 노면(2)에 투영되는 빔 패턴의 이미지가 달라질 수 있다. 단위 마스크(361)는 일례로 판 형으로 형성될 수 있고, 차폐영역(362)에서 광을 마스킹(Masking)하여 소정의 빔 패턴을 형성할 수 있다.
또한 쉴드부(360)는 이동 가능하게 구비되어 노면(2)에 형성되는 빔 패턴의 램프이미지를 변환시키도록 구비될 수 있다.
구체적으로 쉴드부(360)의 쉴드본체(360a)에는 노면(2)에 투영되는 빔 패턴의 이미지를 결정하는 마스킹패턴이 형성되므로, 차량용 램프(300)로부터 노면(2)에 광이 조사될 때 쉴드본체(360a)가 움직이면 빔 패턴의 이미지가 변환될 수 있다. 이에 의해 빔 패턴이 동적인 이미지로 변환될 수 있다. 또는 쉴드부(360)는, 쉴드본체(360a)가 이동 가능하게 마련됨으로써, 점등 시에 형성되는 빔 패턴을 점등시마다 다르게 되도록 할 수 있다.
이에 따라 본 발명의 제3 실시예에 따르면 노면(2)에 형성되는 빔 패턴이 동적인 이미지로 구현됨으로써 상대방 운전자의 주의를 환기시키는 효과를 제공하여 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 제3 실시예에 따르면 빔 패턴이 동적인 이미지로 구현됨으로써, 상대방 운전자나 주변인에게 차량(1)의 진행방향 등의 정보를 알려주는 경우에 정보 습득의 직관성을 향상시킬 수 있다.
한편 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 램프(300)는 구동부(370)를 더 포함할 수 있다. 구동부(370)는 쉴드부(360)가 이동 가능하게 구동력을 제공할 수 있다.
구체적으로 구동부(370)는 한 쌍의 롤러(371, 373)와, 엑추에이터(375)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 롤러(371, 373)는 상하 방향으로 이격되게 구비되고 외측면 중 일부가 쉴드본체(360a)에 밀착되도록 구비될 수 있다.
여기서 한 쌍의 롤러(371, 373)는 서로 평행하게 구비되고, 쉴드본체(360a)의 상단부와 하단부에 구비될 수 있다. 다만 롤러(371, 373)의 배치는 이에 한정하는 것은 아니다.
구체적으로 쉴드본체(360a)는, 폭이 넓은 판 형으로 형성될 수 있고, 연성의 재질로 마련되어 한 쌍의 롤러(371, 373)에 상단부와 하단부가 걸린 상태로 구비될 수 있다. 롤러(371, 373)의 회전 구동 시에 쉴드본체(360a)는 이동하게 마련될 수 있고, 이때 쉴드본체(360a)에 형성된 단위 마스크(361)가 이동하면서 빔 패턴의 이미지가 변환될 수 있다.
엑추에이터(375)는 한 쌍의 롤러(371, 373) 중 어느 하나의 회전축(375)에 연결되어 롤러(371, 373)를 회전시키도록 구비되고, 쉴드본체(360a)는 롤러(371, 373)의 회전 시에 함께 회전되게 구비될 수 있다. 예를 들어 엑추에이터(375)는 제어부에 의해 자동으로 구동될 수 있다.
한편 구동부(370)는 롤러(371, 373)의 회전속도를 변경할 수 있게 구비될 수 있다. 이에 의해 쉴드본체(360a)의 움직이는 속도도 변경될 수 있다.
예를 들어 구동부(370)는 엑추에이터(375)의 회전수(RPM)를 조정을 통해 빔 패턴의 동적인 이미지 변환의 속도를 조절할 수 있다. 또는 구동부(370)는 정지되거나 소정 속도 이상의 빠른 속도로 구동되어 정적인 상시 점등 이미지를 구현할 수도 있다.
한편 예를 들어 복수의 단위 마스크(361) 각각에 형성된 마스킹패턴은 동일한 이미지로 형성될 수 있다.
구체적으로 복수의 단위 마스크(361) 각각은, 관통영역(363)의 형상이 동일하게 형성될 수 있다. 따라서 모든 제2 마이크로렌즈(351)의 초점은 동일한 마스킹패턴 이미지로 형성된 단위 마스크(361)와 쌍을 이루도록 구비될 수 있다.
이때 복수의 제2 마이크로렌즈(351) 각각의 곡률은, 동일하게 형성될 수 있다.
그리고 제2 마이크로렌즈(351)의 초점은 쉴드부(360) 상에 위치하게 구비될 수 있다. 그리고 쉴드부(360)는, 엑추에이터(375)의 구동 시 임의의 시점에 복수의 제2 마이크로렌즈(351) 각각의 초점 상에 위치하는 단위 마스크(361)의 마스킹패턴의 형상이 항상 동일하도록 구비될 수 있다.
이에 의해 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 임의의 순간에 복수의 제2 마이크로렌즈(351) 각각을 통해 투영되는 각각의 빔 패턴의 이미지가 동일하도록 구현할 수 있다.
한편 도 15 및 도 16을 참조하면 쉴드부(360)는 도시된 실시예와 같이 임의의 시점에 롤러(371, 373)를 기준으로, 제1 마이크로렌즈(341)와 마주보게 구비되는 후면부와, 제2 마이크로렌즈(351)와 마주보게 구비되는 전면부를 포함할 수 있다.
그리고 제2 마이크로렌즈(351)의 초점 상에 위치하는 단위 마스크(361)는 전면부 상에 위치하도록 구비될 수 있다.
이하에서는 도 17 및 도 18을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 차량용 램프(300)에 의한 빔 패턴의 이미지 변환을 설명한다. 도 17은 쉴드본체(360a)에 형성된 단위 마스크(361)의 일례를 도시한 것이고, 도 18의 (a) 내지 도 18의 (d)는, 하나의 제2 마이크로렌즈(351)를 통해 노면(2)에 투영된 빔 패턴을 도시한 것이다.
한 쌍의 롤러(371, 373)가 엑추에이터(375)에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전하면(도 15의 R1, R2 방향 참조), 도 17에 도시된 바와 같이 단위 마스크(361)는 쉴드본체(360a)의 이동과 함께 상하방향으로 이동할 수 있다(B1, B2 방향 참조).
이에 의해 도 18에 도시된 바와 같이, 노면(2)에 투영되는 빔 패턴은 시간에 따라 변하게 된다. 일례로 시간의 흐름에 따라 하나의 제2 마이크로렌즈(351)를 통해 구현되는 빔 패턴은, 도 18의 (a), 도 18의 (b), 도 18의 (c) 및 도 18의 (d) 순으로 순차적으로 변할 수 있다.
다만 본 발명에 따른 단위 마스크(361)의 마스킹패턴의 형상이나 이미지 변환 형태는 도시된 실시예에 한정하는 것은 아니다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면 노면에 형성되는 빔 패턴이 동적인 이미지로 구현됨으로써 상대방 운전자의 주의를 환기시키는 효과를 제공하여 시인성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 제3 실시예에 따르면 빔 패턴이 동적인 이미지로 구현됨으로써, 상대방 운전자나 주변인에게 차량의 진행방향 등의 정보를 알려주는 경우에 정보 습득의 직관성을 향상시킬 수 있다.
제4 실시예
도 19 내지 도 28에는 본 발명의 제4 실시예가 도시된다. 도 19는 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 램프가 차량에 설치된 일례를 도시한 도면이고, 도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 사시도이고, 도 21은 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 램프를 도시한 측 단면도이고, 도 22의 (a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈어레이의 제1 구획영역의 일부를 도시한 것이고, 도 22의 (b)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈어레이의 제4 구획영역의 일부를 도시한 것이고, 도 23은 본 발명의 제4 실시예의 변형례에 따른 차량용 램프를 도시한 측 단면도이고, 도 24의 (a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈어레이의 제1 구획영역을 확대하여 도시한 단면도이고, 도 24의 (a)는 렌즈어레이의 제2 구획영역을 확대하여 도시한 단면도이고, 도 24의 (a)는 렌즈어레이의 제4 구획영역을 확대하여 도시한 단면도이고, 도 25는 본 발명의 제4 실시예의 다른 변형례에 따른 차량용 램프를 도시한 측 단면도이고, 도 26은 본 발명의 제4 실시예의 또 다른 변형례에 따른 차량용 램프를 도시한 사시도이고, 도 27은 도 26에 도시된 차량용 램프의 측면에서 바라본 측면도이고, 도 28의 (a) 내지 도 28의 (d)는 본 발명의 제4 실시예의 또 다른 변형례에 따른 차량용 램프의 작동을 나타내는 도면이다.
도 19 내지 도 28을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 의한 차량용 램프(400)는, 광원부(410)와, 렌즈어레이(430)를 포함한다. 또한 본 발명의 제4 실시예에 의한 차량용 램프(400)는 쉴드부(460)를 더 포함할 수 있다.
광원부(410)는 광을 생성하여 조사하도록 구비된다. 렌즈어레이(430)는 광원부(410)의 전방에 구비되어 광원부(410)로부터 입사된 광을 전방으로 출사하도록 마련된다.
예를 들어 광원부(410)는 노면(2)을 향하는 방향으로 광을 조사하도록 구비될 수 있다. 광원부(410)는 광원(411)과 콜리메이터(collimator, 413)를 포함할 수 있다. 예를 들어 광원(411)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, 이하 LED 라 함)일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 콜리메이터(413)는 광원(411)에서 방사된 광을 광축(AX1)에 평행한 광으로 변환하여 제1 렌즈부(440)로 입사시킬 수 있다.
렌즈어레이(430)는 제1 렌즈부(440)와, 제2 렌즈부(450)를 포함한다.
제1 렌즈부(440)는 광원부(410)로부터 광이 입사되는 복수의 제1 마이크로렌즈(441)를 포함한다. 제2 렌즈부(450)는 제1 렌즈부(440)로부터 입사되는 광을 출사하게 구비되는 복수의 제2 마이크로렌즈(451)를 포함한다.
예를 들어 제1 마이크로렌즈(441)는 광원부(410)를 향하는 방향으로 볼록하게 형성된 입사면을 포함할 수 있고, 복수의 제1 마이크로렌즈(441)의 입사면이 모여서 제1 렌즈부(440) 전체의 입사면을 형성할 수 있다. 또한 제2 마이크로렌즈(451)는 노면(2)을 향하는 방향으로 볼록하게 형성된 출사면을 포함할 수 있고, 복수의 제2 마이크로렌즈(451)의 출사면이 모여서 제2 렌즈부(450) 전체의 출사면을 형성할 수 있다. 다만 제1 마이크로렌즈(441)와 제2 마이크로렌즈(451)의 형상은 상기한 바에 한정하는 것은 아니다.
예를 들어 제1 렌즈부(440)는 제1 광투과 몸체(443)를 더 포함하고, 제1 광투과 몸체(443)는 광원부(410)를 향하는 면에 제1 마이크로렌즈(441)가 형성되고, 광이 투과되는 재질로 이루어질 수 있다.
또한 예를 들어 제2 렌즈부(450)는 제2 광투과 몸체(453)를 더 포함하고, 제1 광투과 몸체(443)를 향하는 방향의 반대 방향을 향하는 면에 제2 마이크로렌즈(451)가 형성되고 광을 투과하게 마련될 수 있다. 그리고 제2 광투과 몸체(453)는 쉴드부(460)를 사이에 두고 제1 광투과 몸체(443)와 대향되게 구비될 수 있다.
제1 광투과 몸체(443)와 제2 광투과 몸체(453)는 제1 렌즈부(440)와 제2 렌즈부(450)를 일체로 형성하기 위한 바디 역할을 할 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고 제1 렌즈부(440)와 제2 렌즈부(450)가 일체로 형성되지 않는 등의 경우에는 제1 광투과 몸체(443)와 제2 광투과 몸체(453) 중 적어도 하나는 생략할 수 있다.
한편 빔 패턴(P)은 차량용 램프(400)로부터의 거리에 따라 복수의 패턴영역(P1, P2, P3, P4)으로 구분되고, 렌즈어레이(430)는, 복수의 패턴영역 각각에 대응되는 복수의 구획영역(D1, D2, D3, D4)으로 구분된다.
그리고 차량용 램프(400)와의 거리가 먼 패턴영역일수록 이에 대응되는 구획영역에 구비된 제2 마이크로렌즈(451)의 초점거리가 길어지도록 구비될 수 있다.
또한 차량용 램프(400)와의 거리가 먼 패턴영역일수록, 이에 대응되는 구획영역에 구비된 제2 마이크로렌즈(451)의 곡률이 작아지도록 마련될 수 있다.
구체적으로 빔 패턴(P)에서, 차량용 램프(400)로부터 멀어지는 방향을 원거리 방향이라 하고, 원거리 방향의 반대 방향을 근거리 방향이라 할 때, 빔 패턴(P)의 복수의 패턴영역은 원거리 방향으로 갈수록 이에 대응되는 구획영역의 제2 마이크로렌즈(451)의 곡률이 작아질 수 있다.
또한 차량용 램프(400)와의 거리가 먼 패턴영역일수록 이에 대응되는 구획영역에 구비된 제2 마이크로렌즈(451)의 두께가 두꺼워지도록 구비될 수 있다. 즉 빔 패턴(P)의 복수의 패턴영역은 원거리 방향으로 갈수록 이에 대응되는 구획영역의 제2 마이크로렌즈(451)의 두께가 두꺼워질 수 있다.
이때 예를 들어 동일한 구획영역에 구비된 제1 마이크로렌즈(441)와 제2 마이크로렌즈(451)는, 상하 방향의 폭이 가공 오차 범위 내에서 서로 동일하게 형성될 수 있다. 다만 제1 마이크로렌즈(441)의 폭과 제2 마이크로렌즈(451)의 폭은 이에 한정하는 것은 아니다.
구체적으로 제2 마이크로렌즈(451)의 곡률이 작아질수록, 제2 마이크로렌즈(451)의 초점거리는 길어질 수 있다. 또한 제2 마이크로렌즈(451)의 두께가 두꺼워질수록, 제2 마이크로렌즈(451)의 초점거리는 길어질 수 있다. 초점거리가 길어지면 광도가 높이지고 지향각(Field of view, FOV)가 작아지게 된다.
이와 같이 본 발명에 따르면 차량용 램프(400)와의 거리가 먼 패턴영역일수록 초점거리가 길어지도록 설계할 수 있고, 이에 의해 원거리 방향에 형성되는 패턴영역의 광도를 높일 수 있다. 즉 본 발명에 따르면 각각의 구획영역 별로 별도로 설계하여, 최적화된 지향각과, 광도를 가진 광학계를 구현할 수 있다.
따라서 본 발명에 따르면 노면(2)에 조사되는 빔 패턴(P)의 광 균일도를 향상시킬 수 있다.
예를 들어 도 19 내지 도 22를 참조하면 본 발명의 제4 실시예에 따른 복수의 구획영역은, 렌즈어레이(430)를, 광원부(410)의 광축(AX1)을 기준으로 구획된 사분면(Quadrant) 상에 각각 배치될 수 있다.
그리고 복수의 구획영역(D1, D2, D3, D4)은, 차량용 램프(400)와의 거리가 가장 가까운 패턴영역에 대응되는 구획영역(D1)을 기준으로, 반시계 방향으로 갈수록 차량용 램프(400)와의 거리가 멀어지는 패턴영역을 형성하도록 마련될 수 있다.
구체적으로 렌즈어레이(430)는 반시계 방향으로 순차적으로 배치되는 제1 구획영역(D1)과, 제2 구획영역(D2)과, 제3 구획영역(D3)과, 제4 구획영역(D4)을 포함할 수 있다. 여기서 제1 구획영역(D1)은 차량용 램프(400)와의 거리가 가장 가까운 패턴영역인 제1 패턴영역(P1)에 대응되는 구획영역일 수 있다. 또한 일례로 제1 구획영역(D1) 내지 제4 구획영역(D4)은 동일한 크기로 형성될 수 있다.
그리고 빔 패턴(P)은 제1 구획영역(D1)에 대응되는 제1 패턴영역(P1)과, 제2 구획영역(D2)에 대응되는 제2 패턴영역(P2)과, 제3 구획영역(D3)에 대응되는 제3 패턴영역(P3)과, 제4 구획영역(D4)에 대응되는 제4 패턴영역(P4)을 포함할 수 있다. 제1 패턴영역(P1)으로부터 제4 패턴영역(P4)으로 갈수록 차량용 램프(400)와의 거리가 멀어질 수 있다.
도 21에 도시된 렌즈어레이(430)의 측면에서 하부에는 제1 구획영역(D1)이 배치되고 상부에는 제4 구획영역(D4)이 배치된다. 도 22의 (a)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈어레이(430)의 제1 구획영역(D1)의 일부를 도시한 것이고, 도 22의 (b)는 본 발명의 제4 실시예에 따른 렌즈어레이(430)의 제4 구획영역(D4)의 일부를 도시한 것이다.
도 21 내지 도 22를 참조하면 제1 구획영역(D1)으로부터 제4 구획영역(D4)으로 갈수록, 제2 마이크로렌즈(451)의 곡률이 작아질 수 있고, 제2 마이크로렌즈(451)의 초점거리가 길어질 수 있다. 이에 의해 제1 패턴영역(P1) 내지 제4 패턴영역(P4)의 밝기가 균일해질 수 있다.
한편 도 23 및 도 24를 참조하면 차량용 램프(400)와의 거리가 먼 패턴영역일수록 이에 대응되는 구획영역에 구비된 제1 마이크로렌즈(441)의 곡률이 커지도록 구비될 수 있다.
제1 마이크로렌즈(441)의 곡률이 커지면 제1 마이크로렌즈(441)를 통해 입사되는 광량을 증대시킬 수 있다. 이에 의해 원거리 방향에 배치되는 패턴영역에 대응되는 구획영역에서 광량이 증대되어, 원거리 방향에 배치되는 패턴영역의 밝기를 증대시킬 수 있다.
다만 각 구획영역의 제1 마이크로렌즈(441)의 곡률은 이에 한정하지 않고, 도 25에 도시된 실시예와 같이 각 구획영역에서 제1 마이크로렌즈(441)의 곡률이 동일하게 형서될 수도 있다. 예를 들어 제2 마이크로렌즈(451)의 두께, 곡률 등으로 광 균일도를 충분히 향상시키도록 설계된 경우에는 제1 마이크로렌즈(441)의 곡률이 동일하게 형성될 수도 있다.
한편 도 23 내지 도 25를 참조하면 광원부(410)로부터 출광되어 제1 렌즈부(440)를 향하여 입사되는 광의 광축을 제1 광축(AX1)이라 하고, 제2 렌즈부(450)로부터 출광되는 광의 광축을 제2 광축(AX2)이라 할 때, 렌즈어레이(430)는, 제2 광축(AX2)이 제1 광축(AX1)에 대하여 노면(2)을 향하여 경사진 방향으로 연장되게 형성될 수 있다.
구체적으로 렌즈어레이(430)는 제1 렌즈부(440)를 향하여 입사되는 광의 광축인 제1 광축(AX1)과, 제2 렌즈부(450)로부터 출광되는 광의 광축인 제2 광축(AX2)이 상이한 각도로 이루어질 수 있다. 예를 들어 제1 광축(AX1)은 노면(2)에 평행하게, 즉 차량(1)의 길이방향으로 연장될 수 있고, 제1 광축(AX1)은 제2 렌즈부(450)로부터 노면(2)을 향하여 연장됨으로써 제1 광축(AX1)에 대하여 경사진 방향으로 연장될 수 있다.
이에 의해 본 발명에 따른 차량용 램프(400)를 이용하여 노면(2)에 기울어지게 광을 조사할 때, 광원부(410)와 렌즈어레이(430) 전체를 노면(2)을 향하여 기울어지게 장착하는 것이 아닌, 제2 렌즈부(450)의 제2 광축(AX2)만 경사지게 형성함으로써 노면(2)에 빔 패턴(P)을 형성할 수 있다. 이 경우 광원부(410)와 렌즈어레이(430) 전체를 노면(2)을 향하여 기울어지게 장착하는 경우에 비해, 렌즈어레이(430)의 상하방향의 높이를 낮출 수 있어서, 차량용 램프(400)의 소형화를 구현할 수 있다.
도 24의 (a)는 제1 구획영역(D1)을 도시한 것이고, 도 24의 (b)는 제2 구획영역(D2)을 도시한 것이고, 도 24의 (c)는 제4 구획영역(D4)을 도시한 것이다. 도 24의 (a) 내지 도 24의 (c)에 도시된 바와 같이, 차량용 램프(400)와의 거리가 먼 패턴영역일수록, 이에 대응되는 구획영역에서의 제1 광축(AX1)과 제2 광축(AX2)이 이루는 각 중 예각의 크기가 작아지도록 구비될 수 있다.
구체적으로 원거리 방향에 형성되는 패턴영역일수록, 이에 대응되는 구획영역에서 제1 광축(AX1)에 대한 제2 광축(AX2)의 기울기는 작아질 수 있다. 다시 말해 원거리 방향에 형성되는 패턴영역일수록, 이에 대응되는 구획영역에서 제1 광축(AX1)과 제2 광축(AX2)은 점점 나란해지도록 구비될 수 있다.
여기서 제2 렌즈부(450)의 제2 광축(AX2)을 제1 광축(AX1)에 대하여 기울어지게 형성하는 방법에는 제한이 없고, 다양한 방식이 적용될 수 있다.
예를 들어 제2 렌즈부(450)는 제2 광투과 몸체(453)를 더 포함하고, 제2 광투과 몸체(453)는 광원부(410)를 향하는 방향의 반대 방향을 향하는 면에 제2 마이크로렌즈(451)가 구비될 수 있고, 광을 투과하게 마련될 수 있다. 그리고 제2 마이크로렌즈(451)는, 제2 마이크로렌즈(451)의 두께방향이 제1 광축(AX1) 방향에 대하여 경사지게 형성되도록, 제2 광투과 몸체(453)에 구비될 수 있다.
이에 의해 제2 렌즈부(450)에 구비되는 제2 광축(AX2)이 제1 광축(AX1)에 대하여 경사진 방향으로 연장될 수 있다.
한편 도 26 내지 도 28을 참조하면 본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 램프(400)는 구동쉴드유닛(470)을 더 포함할 수 있다.
구동쉴드유닛(470)은 회전쉴드(471)를 포함할 수 있다. 회전쉴드(471)는 광원부(410)와 렌즈어레이(430)의 사이에 배치될 수 있다. 그리고 회전쉴드(471)는 복수의 구획영역 중 어느 하나에 대응되는 크기의 개구부(472)가 관통되고, 회전 가능하게 구비될 수 있다.
구체적으로 회전쉴드(471)는 광원부(410)의 광축에 수직한 원판 형으로 형성될 수 있다. 그리고 구동쉴드유닛(470)은, 구동력을 제공하는 구동모터(475)와, 구동모터(475)의 구동축(476)에 연결되고 회전쉴드(471)의 가장자리에 형성된 기어에 맞물리게 형성되는 전달기어(473)를 포함할 수 있다. 또한 구동쉴드 유닛은 구동모터(475)가 장착되는 구동프레임(477)을 더 포함할 수 있다.
구동모터(475)가 구동하면 구동축(476)에 연결된 전달기어(473)가 회전할 수 있고, 이때 전달기어(473)에 맞물린 회전쉴드(471)가 회전할 수 있다. 광원부(410)로부터 입사되는 광은 회전쉴드(471)의 개구부(472)를 통과하여 전방으로 투사되고, 개구부(472) 이외의 영역에서는 광이 차폐될 수 있다. 회전쉴드(471)의 회전에 따라 개구부(472)의 위치가 변할 수 있다. 이에 의해 렌즈어레이(430) 영역 중 광원부(410)로부터 광이 입사되는 영역도 달라지게 된다.
이와 같이 구동쉴드유닛(470)은, 회전쉴드(471)의 회전에 의해 개구부(472)의 위치가 변경됨으로써, 빔 패턴(P)의 램프이미지를 변환시키도록 구비될 수 있다.
예를 들어 구동쉴드유닛(470)은, 개구부(472)가 제1 구획영역(D1) 내지 제4 구획영역(D4)에 순처적으로 대응되도록, 회전쉴드(471)를 회전시킬 수 있다. (도 28의 (a) 내지 도 28의 (d) 참조).
또한 예를 들어 구동모터(475)는 회전쉴드(471)의 회전속도를 조절할 수 있고, 회전쉴드(471)를 단속적으로 또는 연속적으로 회전시킬 수 있다. 일례로 회전쉴드(471)가 단속적으로 회전되는 경우, 제1 패턴영역(P1) 내지 제4 패턴영역(P4)이 순차적으로 구현될 수 있다. 그리고 회전쉴드(471)가 연속적으로 회전되는 경우, 빔 패턴(P)은 동적인 이미지를 구현할 수 있다. 회전쉴드(471)가 소정 속도 이상으로 빠르게 회전하는 경우 제1 패턴영역(P1) 내지 제4 패턴영역(P4) 모두가 동시에 구현되어 정적인 이미지를 구현할 수도 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따른 차량용 램프는, 차량용 램프와의 거리가 먼 상기 패턴영역일수록 초점거리가 길어지도록 설계되어, 원거리 방향에 형성되는 패턴영역의 광도를 높일 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따르면 렌즈어레이를 구획영역 별로 별도로 설계하여, 최적화된 지향각과, 광도를 가진 광학계를 구현할 수 있다. 따라서 본 발명에 따르면 노면에 조사되는 빔 패턴의 광 균일도를 향상시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다.
1 차량
2 노면
100: 차량용 램프
110: 광원부
111: 광원
113: 콜리메이터
130: 렌즈어레이
140: 제1 렌즈부
141: 제1 마이크로렌즈
143: 제1 광투과 몸체
150: 제2 렌즈부
151: 제2 마이크로렌즈
153: 제2 광투과 몸체
160: 쉴드부
161: 단위 마스크
162: 차폐영역
162a: 근거리 에지
162b: 원거리 에지
163: 관통영역
200: 차량용 램프
210: 광원부
211: 광원
213: 콜리메이터
230: 렌즈어레이
240: 제1 렌즈부
241: 제1 마이크로렌즈
243: 제1 광투과 몸체
244: 입사면
250: 제2 렌즈부
251: 제2 마이크로렌즈
253: 제2 광투과 몸체
254: 출사면
260: 쉴드부
261: 단위 마스크
300: 차량용 램프
310: 광원부
311: 광원
313: 콜리메이터
330: 렌즈 어레이
340: 제1 렌즈부
341: 제1 마이크로렌즈
343: 제1 광투과 몸체
350: 제2 렌즈부
351: 제2 마이크로렌즈
353: 제2 광투과 몸체
360: 쉴드부
360a: 쉴드본체
361: 단위 마스크
362: 차폐영역
363: 관통영역
370: 구동부
371, 373: 한 쌍의 롤러
372: 회전축
375: 엑추에이터
400: 차량용 램프
410: 광원부
411: 광원
413: 콜리메이터
430: 렌즈 어레이
440: 제1 렌즈부
441: 제1 마이크로렌즈
443: 제1 광투과 몸체
450: 제2 렌즈부
451: 제2 마이크로렌즈
453: 제2 광투과 몸체
460: 쉴드부
461: 단위 마스크
462: 차폐영역
463: 관통영역
470: 구동쉴드유닛
471: 회전쉴드
472: 개구부
473: 전달기어
475: 구동모터
476: 구동축
Ⅰ: 제1 영역
Ⅱ: 제2 영역
F: 초점
AX1: 제1 광축
AX2: 제2 광축

Claims (11)

  1. 광을 생성하여 출사하는 광원부; 및
    상기 광원부의 전방에 구비되는 렌즈어레이를 포함하고,
    상기 렌즈어레이는
    상기 광원부로부터 광이 입사되는 복수의 제1 마이크로렌즈를 포함하는 제1 렌즈부;
    상기 제1 렌즈부로부터 입사되는 광을 출사하게 구비되는 복수의 제2 마이크로렌즈를 포함하는 제2 렌즈부; 및
    상기 제1 렌즈부와 상기 제2 렌즈부의 사이에 위치하고, 상기 제1 렌즈부로부터 상기 제2 렌즈부로 입사되는 광의 일부를 차폐하여 노면에 소정의 빔 패턴이 형성되도록 하는 쉴드부를 포함하고,
    상기 쉴드부는 이동 가능하게 구비되어 노면에 형성되는 상기 빔 패턴의 램프이미지를 변환시키도록 구비되는 차량용 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 쉴드부가 이동 가능하게 구동력을 제공하는 구동부를 더 포함하는 차량용 램프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 쉴드부는
    쉴드본체; 및
    상기 쉴드본체에 구비되고, 복수의 상기 제2 마이크로렌즈 각각에 대응되게 구비되고, 상기 빔 패턴을 형성하기 위한 마스킹패턴이 형성된 복수의 단위 마스크를 포함하는 차량용 램프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단위 마스크는
    광을 차폐하게 구비되는 차폐영역; 및
    광이 통과하도록 구비되고 상기 마스킹패턴에 대응되는 형상으로 형성된 관통영역을 포함하는 차량용 램프.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 구동부는
    상하 방향으로 이격되게 구비되고 외측면 중 일부가 상기 쉴드본체에 밀착되도록 구비되는 한 쌍의 롤러; 및
    한 쌍의 상기 롤러 중 어느 하나의 회전축에 연결되어 상기 롤러를 회전시키도록 구비되는 엑추에이터를 포함하고,
    상기 쉴드본체는 상기 롤러의 회전 시에 함께 회전되게 구비되는 차량용 램프.
  6. 제5항에 있어서,
    한 쌍의 상기 롤러는 서로 평행하게 구비되는 차량용 램프.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 구동부는
    상기 롤러의 회전속도를 변경할 수 있게 구비되는 차량용 램프.
  8. 제5항에 있어서,
    복수의 상기 단위 마스크 각각에 형성된 마스킹패턴은 동일한 이미지로 형성되는 차량용 램프.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 제2 마이크로렌즈의 초점은 상기 쉴드부 상에 위치하게 구비되고,
    상기 쉴드부는, 상기 엑추에이터의 구동 시 임의의 시점에 복수의 상기 제2 마이크로렌즈 각각의 초점 상에 위치하는 상기 단위 마스크의 상기 마스킹패턴의 형상이 항상 동일하도록 구비되는 차량용 램프.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 쉴드부는
    임의의 시점에 상기 롤러를 기준으로, 상기 제1 마이크로렌즈와 마주보게 구비되는 후면부와, 상기 제2 마이크로렌즈와 마주보게 구비되는 전면부를 포함하고,
    상기 제2 마이크로렌즈의 초점 상에 위치하는 상기 단위 마스크는 상기 전면부 상에 위치하는 차량용 램프.
  11. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 제2 마이크로렌즈 각각의 곡률은 동일하게 형성되는 차량용 램프.
KR1020220055211A 2022-05-04 2022-05-04 차량용 램프 KR20230155709A (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220055211A KR20230155709A (ko) 2022-05-04 2022-05-04 차량용 램프
DE102022133946.7A DE102022133946A1 (de) 2022-05-04 2022-12-19 Leuchte für Fahrzeug
US18/145,978 US20230358381A1 (en) 2022-05-04 2022-12-23 Lamp for vehicle
CN202211673409.0A CN117006435A (zh) 2022-05-04 2022-12-26 用于车辆的灯具

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220055211A KR20230155709A (ko) 2022-05-04 2022-05-04 차량용 램프

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230155709A true KR20230155709A (ko) 2023-11-13

Family

ID=88414342

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220055211A KR20230155709A (ko) 2022-05-04 2022-05-04 차량용 램프

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230358381A1 (ko)
KR (1) KR20230155709A (ko)
CN (1) CN117006435A (ko)
DE (1) DE102022133946A1 (ko)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220055211A (ko) 2020-10-26 2022-05-03 현대자동차주식회사 차량 및 그 제어방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN117006435A (zh) 2023-11-07
US20230358381A1 (en) 2023-11-09
DE102022133946A1 (de) 2023-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107300145B (zh) 车辆用灯具以及具有该车辆用灯具的车辆
JP5577138B2 (ja) 車両用前照灯
US10391928B2 (en) Lighting tool for vehicle
US9995452B2 (en) Light device, especially a headlight for motor vehicles
JP7351225B2 (ja) 車両用灯具
US10203081B2 (en) Lighting device and headlight for vehicle
US11441752B2 (en) Light device for generating plurality of beam pattern images
EP3109539B1 (en) Vehicle lighting fixture
EP3104064A1 (en) Vehicle lighting device
WO2021132089A1 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
KR20230155709A (ko) 차량용 램프
KR20230155712A (ko) 차량용 램프
KR20230155711A (ko) 차량용 램프
KR20230155710A (ko) 차량용 램프
US20230003358A1 (en) Lamp for vehicle
KR20170079415A (ko) 차량용 램프
JP4637771B2 (ja) 灯具
EP4105081A1 (en) Lighting device
CN214405915U (zh) 用于车辆的灯装置
KR20180078766A (ko) 차량용 램프
KR102327018B1 (ko) 자동차용 램프 및 그 램프를 포함하는 자동차
WO2022004287A1 (ja) 車輌用灯具
KR20170079416A (ko) 차량용 램프
KR20240002301A (ko) 차량용 램프
KR20240036331A (ko) 차량용 램프