KR20230165976A - Fpcb를 이용한 차량용 조명장치 - Google Patents

Fpcb를 이용한 차량용 조명장치 Download PDF

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Abstract

FPCB를 이용한 차량용 조명장치를 개시한다. 본 발명은 차량의 곡면을 따라 부착되도록 라미네이팅(laminating) 가공되고, 좌/우 대칭형 배광과 하방향으로 편심된 배광을 형성하여 후방 운전자의 글래어(glare) 발생 방지와 후방 운전자의 시점에서 자연스러운 배광을 제공할 수 있다.

Description

FPCB를 이용한 차량용 조명장치{VEHICLE LIGHT SOURCE DEVICE USING FPCB}
본 발명은 FPCB를 이용한 차량용 조명장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 차량의 곡면을 따라 부착되도록 라미네이팅(laminating) 가공되고, 좌/우 대칭형 배광과 하방향으로 편심된 배광을 형성하는 FPCB를 이용한 차량용 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로, 차량은 야간 주행을 할 때에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인할 수 있도록 조명 기능 및 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 자기 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한 차량용 램프를 구비하고 있다.
예를 들어, 전조등(헤드램프) 및 안개등 등은 조명 기능을 목적으로 하며, 방향 지시등, 미등, 제동등, 사이드 마커(Side Marker) 등은 신호 기능을 목적으로 한 것이다.
이러한 차량용 램프는 일반적으로 할로겐 램프 또는 고전압 방출(High intensity discharge, HID) 등과 같은 광원을 주로 사용하여 왔다.
최근에는 광원으로서 LED(Light emitting diode)가 사용되고 있는데, LED는 색 온도가 약 5500K로 태양광에 가까워 사람의 눈에 피로를 가장 적게 해주고, 사이즈를 최소화 함으로서 램프의 디자인 자유도를 높여줄 뿐만 아니라 반영구적인 수명으로 인해 경제성도 갖추고 있다.
또한, LED를 도입함으로써 종래의 복잡한 램프 구성 및 가공 단계의 증가를 극복하려는 시도가 이루어지고 있으며, LED 자체의 특성으로 인한 램프의 수명 연장 및 작은 크기로 인한 램프의 공간상의 문제를 극복하려는 추세이다.
LED를 광원으로 사용하는 차량용 램프는 LED가 실장된 기판을 광 조사 방향에 대응되도록 장착하게 되며, LED의 특성상 온도 상승에 따른 성능 저하가 크기 때문에 온도 상승을 방지하기 위한 히트 싱크를 구비하게 되며, 기판이나 히트 싱크 등은 볼트 등의 결합 부재를 통해 서로 결합된다.
도1은 일반적인 차량의 테일 램프를 나타낸 예시도로서, 도1에 나타낸 바와 같이, 차량(10)의 후측에는 일정 형상의 테일램프(20)가 설치된다.
그러나 개별 LED 칩에 의해 형성되는 배광 패턴들의 경계선을 정확하게 일치시키는 것이 광학적으로나 기구적인 구성에서 어려운 문제점이 있다.
또한, 배광을 좁게 출력해야만 하여 광학적으로 구성하는 것이 매우 어렵고, 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 램프가 설치되는 차량의 형상에 따라 배광이 형성되는 영역과 배광이 형성되지 않는 영역 사이에서 컷-오프(Cut-Off)가 급격하게 이루어지는 문제점이 있다.
한국 등록특허공보 등록번호 제10-1397604호(발명의 명칭: 차량용 램프 어셈블리 및 그 제조방법)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 차량의 곡면을 따라 부착되도록 라미네이팅(laminating) 가공되고, 좌/우 대칭형 배광과 하방향으로 편심된 배광을 형성하는 FPCB를 이용한 차량용 조명장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시 예는 FPCB를 이용한 차량용 조명장치로서, 상면에 광원부가 설치되고, 배면은 라미네이팅(laminating) 가공을 통해 차량의 표면을 따라 부착되도록 접착부를 구비한 기판부; 상기 기판부 상에 일정 간격으로 설치되어 빛을 출력하는 광원부; 및 상기 광원부로부터 출력된 빛이 입사되는 입사부와 상기 입사된 빛이 임의의 배광 패턴을 형성하며 출력되는 출사부를 구비한 복수의 광학계;를 포함하고, 상기 광학계는 입사부에 서로 다른 형상의 비대칭으로 돌출된 복수의 입사부가 설치되어 상기 입사된 빛이 광축(R)을 중심으로 일정 방향으로 편심된 배광각이 형성되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 차량용 조명장치는 기판부상에 설치되고, 광원부에서 출력되어 발산되는 빛이 광학계로 입사되도록 반사하는 반사부;를 더 포함하고, 상기 반사부는 상기 광원부로부터 일정 거리 이격된 거리에 상기 광학계가 위치되도록 고정하는 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 차량용 조명장치는 광학계로부터 출력되는 빛의 균제도를 증가시키는 확산부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 기판부는 FPCB인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실시 예에 따른 광학계는 빛이 입사되는 입사부; 및 상기 입사된 빛이 출사되는 출사부;를 포함하고, 상기 입사부는 출사부로부터 서로 다른 길이와 다른 형상의 비대칭으로 돌출된 제1 입사부와, 제2 입사부를 구비하며, 상기 제1 입사부의 형상은 제2 입사부의 형상과 대비하여 돌출된 길이는 길고 폭은 좁게 형성되어 상기 제1 입사부로 입사된 빛이 광축(R)을 중심으로 상기 제2 입사부로 입사된 빛이 출사되는 방향으로 편심된 배광각을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 차량의 곡면을 따라 부착되도록 라미네이팅(laminating) 가공되고, 좌/우 대칭형 배광과 하방향으로 편심된 배광을 형성하여 후방 운전자의 글래어(glare) 발생 방지와 후방 운전자의 시점에서 자연스러운 배광을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도1은 일반적인 차량의 테일램프를 나타낸 예시도.
도2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 FPCB를 이용한 차량용 조명장치를 나타낸 예시도.
도3은 도2의 실시 예에 따른 FPCB를 이용한 차량용 조명장치의 동작을 설명하기 위해 나타낸 예시도.
도4는 도2의 실시 예에 따른 FPCB를 이용한 차량용 조명장치의 확산 렌즈 구조를 나타낸 예시도.
도5는 도2의 실시 예에 따른 FPCB를 이용한 차량용 조명장치의 배광 분포를 나타낸 예시도.
도6은 도2의 실시 예에 따른 FPCB를 이용한 차량용 조명장치의 배광 패턴을 나타낸 예시도.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하기에 앞서, 본 발명의 기술적 요지와 직접적 관련이 없는 구성에 대해서는 본 발명의 기술적 요지를 흩뜨리지 않는 범위 내에서 생략하였음에 유의하여야 할 것이다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 발명자가 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 적절한 용어의 개념을 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 표현은 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, "‥부", "‥기", "‥모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합으로 구분될 수 있다.
또한, "적어도 하나의" 라는 용어는 단수 및 복수를 포함하는 용어로 정의되고, 적어도 하나의 라는 용어가 존재하지 않더라도 각 구성요소가 단수 또는 복수로 존재할 수 있고, 단수 또는 복수를 의미할 수 있음은 자명하다 할 것이다.
또한, 각 구성요소가 단수 또는 복수로 구비되는 것은, 실시 예에 따라 변경가능하다 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 FPCB를 이용한 차량용 조명장치의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 FPCB를 이용한 차량용 조명장치를 나타낸 예시도이고, 도3은 도2의 실시 예에 따른 FPCB를 이용한 차량용 조명장치의 동작을 설명하기 위해 나타낸 예시도이며, 도4는 도2의 실시 예에 따른 FPCB를 이용한 차량용 조명장치의 확산 렌즈 구조를 나타낸 예시도이다.
도2 내지 도4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 FPCB를 이용한 차량용 조명장치(100)는 기판부(110)와, 광원부(120)와, 광학계(130)와, 반사부(140)와, 확산부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 조명장치(100)는 일정 간격으로 조명장치(100a)가 복수개 설치될 수 있다.
상기 기판부(110)는 상면에 광원부(120)가 설치될 수 있고, 바람직하게는 띠형상의 FPCB로 구성될 수 있다.
상기 FPCB는 폴리이미드 필름과, 구리층, 절연부, 배선 회로부 및 FPCB 보호층 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 폴리이미드 필름은 내열성이 우수한 플라스틱 필름을 기재로 사용할 수 있고, 상기 폴리이미드 필름은 20 ~ 50 ㎛ 두께의 것을 사용할 수 있으며, 상기 폴리이미드 필름 자체에 대한 기술 내용은 이미 공지된 것이므로 자세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 기판부(110)는 배면에 라미네이팅(laminating) 가공을 통해 차량의 표면을 따라 부착되도록 접착부(111)를 구비할 수 있다.
즉, 상기 접착부(111)는 기판부(110)가 FPCB를 통해 곡면 형상의 차량 표면을 따라 부착될 수 있도록 하고, 열 경화성 접착제로 구성될 수 있다.
상기 광원부(120)는 기판부(110) 상에 일정 간격으로 설치되어 빛을 출력하는 구성으로서, LED, 벌브 등의 빛을 출력하는 발광수단으로 이루어질 수 있다.
상기 광학계(130)는 광원부(120)에서 출력된 빛이 임의의 배광각 및 배광 패턴을 형성하며 출력되도록 하는 구성으로서, 상기 광원부(120)로부터 출력된 빛이 입사되는 입사부(131)와 상기 입사된 빛이 임의의 배광 패턴을 형성하며 출력되는 출사부(132)로 구성될 수 있다.
또한, 상기 광학계(130)는 입사부(131)에 서로 다른 형상의 비대칭으로 돌출된 제1 입사부(131a)와, 제2 입사부(131b)가 설치되어 상기 입사된 빛이 광축(R)을 중심으로 일정 방향으로 편심된 배광각이 형성될 수 있도록 한다.
상기 입사부(131)는 빛이 입사되는 구성으로서, 상기 입사부(131)는 출사부(132)로부터 서로 다른 길이(d1, d2)와, 서로 다른 형상을 갖도록 비대칭으로 돌출된 제1 입사부(131a)와, 제2 입사부(131b)로 구성될 수 있다.
상기 제1 입사부(131a)의 형상은 제2 입사부(131b)의 형상과 대비하여 돌출된 길이(d1)는 제2 입사부(131b)의 길이(d2)보다 길고, 돌출된 제1 입사부(131a)의 폭은 제2 입사부(131b)의 폭보다 좁게 형성된다.
즉, 상기 제1 입사부(131a)로 입사된 빛은 광축(R)을 중심으로 상기 제2 입사부(131b)로 입사된 빛이 출사되는 방향으로 편심된 배광각을 형성하며 출사되도록 함으로써, 수직방향 하방향으로의 광도가 증가될 수 있도록 한다.
또한, 수직방향 상방향으로 출력되는 빛의 컷오프와, 수평방향 좌/우 양측은 대칭형상의 넓은 배광 패턴을 형성할 수 있도록 함으로써, 후방 운전자의 안전운전이 가능할 수 있도록 한다.
상기 출사부(132)는 입사부(131)로 입사된 빛이 도5와 도6에 도시된 배광각과 배광 패턴을 형성하며 출사되도록 한다.
상기 반사부(140)는 기판부(110) 상에 설치되고, 내측에 원뿔 형상의 홈부를 형성하여 광원부(120)가 수용되도록 하며, 상기 광원부(120)에서 출력된 빛 중에서 상기 광원부(120)의 측면으로 발산되는 빛이 반사면(140a)을 통해 광학계(130)로 입사되도록 반사함으로써, 광효율이 개선될 수 있도록 한다.
또한, 상기 반사부(140)는 말단부에 고정부(141)가 설치되어 광원부(120)로부터 일정 거리 이격된 거리에 광학계(130)가 위치되도록 고정할 수 있다.
상기 확산부(150)는 광학계(130)의 출력측에 설치되어 상가 광학계(130)로부터 출력되는 빛의 균제도가 증가될 수 있도록 한다.
따라서, FPCB와 라미네이팅(laminating) 가공을 이용하여 차량의 곡면을 따라 부착될 수 있고, 좌/우 대칭형 배광과 하방향으로 편심된 배광각을 형성하여 후방 운전자의 글래어(glare) 발생 방지와 후방 운전자의 시점에서 자연스러운 배광을 제공할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 도면번호는 설명의 명료성과 편의를 위해 기재한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 본 발명에 의한 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.
또한, 첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.
100, 100a : 조명장치
110 : 기판부
111 : 접착부
120 : 광원부
130 : 광학계
131 : 입사부
131a : 제1 입사부
131b : 제2 입사부
132 : 출사부
140 : 반사부
140a : 반사면
141 : 고정부
150 : 확산부

Claims (5)

  1. 상면에 광원부(120)가 설치되고, 배면은 라미네이팅(laminating) 가공을 통해 차량의 표면을 따라 부착되도록 접착부(111)를 구비한 기판부(110);
    상기 기판부(110) 상에 일정 간격으로 설치되어 빛을 출력하는 광원부(120); 및
    상기 광원부(120)로부터 출력된 빛이 입사되는 입사부(131)와 상기 입사된 빛이 임의의 배광 패턴을 형성하며 출력되는 출사부(132)를 구비한 복수의 광학계(130);를 포함하고,
    상기 광학계(130)는 입사부(131)에 서로 다른 형상의 비대칭으로 돌출된 복수의 입사부(131a, 131b)가 설치되어 상기 입사된 빛이 광축(R)을 중심으로 일정 방향으로 편심된 배광각이 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 FPCB를 이용한 차량용 조명장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 차량용 조명장치는 기판부(110) 상에 설치되고, 광원부(120)에서 출력되어 발산되는 빛이 광학계(130)로 입사되도록 반사하는 반사부(140);를 더 포함하고,
    상기 반사부(140)는 상기 광원부(120)로부터 일정 거리 이격된 거리에 상기 광학계(130)가 위치되도록 고정하는 고정부(141)를 포함하는 것을 특징으로 하는 FPCB를 이용한 차량용 조명장치.
  3. 제1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 차량용 조명장치는 광학계(130)로부터 출력되는 빛의 균제도를 증가시키는 확산부(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 FPCB를 이용한 차량용 조명장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판부(110)는 FPCB인 것을 특징으로 하는 FPCB를 이용한 차량용 조명장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광학계(130)는 빛이 입사되는 입사부(131); 및
    상기 입사된 빛이 출사되는 출사부(132);를 포함하고,
    상기 입사부(131)는 출사부(132)로부터 서로 다른 길이와 다른 형상의 비대칭으로 돌출된 제1 입사부(131a)와, 제2 입사부(131b)를 구비하며,
    상기 제1 입사부(131a)의 형상은 제2 입사부(131b)의 형상과 대비하여 돌출된 길이는 길고 폭은 좁게 형성되어 상기 제1 입사부(131a)로 입사된 빛이 광축(R)을 중심으로 상기 제2 입사부(131b)로 입사된 빛이 출사되는 방향으로 편심된 배광각을 형성하는 것을 특징으로 하는 FPCB를 이용한 차량용 조명장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101397604B1 (ko) 2012-12-04 2014-05-27 주식회사 에스엘 서봉 차량용 램프 어셈블리 및 그 제조 방법

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