KR20240001981A - 광학 렌즈 및 이를 포함하는 차량용 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광학 렌즈 및 이를 포함하는 차량용 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자의 시야를 충분히 확보하면서도 서로 다른 빔 패턴이 동시에 형성되도록 하는 광학 렌즈 및 이를 포함하는 차량용 램프에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 광학 렌즈는, 광이 입사되는 입사부; 및 상기 입사부의 전방에 상기 입사부로 입사되는 광이 출사되도록 형성되는 출사부를 포함하며, 상기 입사부는, 제1 빔 패턴의 형성을 위한 광이 입사되는 제1 입사 영역; 및 적어도 일부가 상기 제1 빔 패턴의 상측에 위치하는 제2 빔 패턴의 형성을 위한 광이 입사되는 제2 입사 영역을 포함하고, 상기 제2 입사 영역은, 상하 방향으로 배치되고, 서로 다른 곡률을 가지는 복수의 입사면을 포함할 수 있다.

Description

광학 렌즈 및 이를 포함하는 차량용 램프{Optical lens and lamp for vehicle including the same}

본 발명은 광학 렌즈 및 이를 포함하는 차량용 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 운전자의 시야를 충분히 확보하면서도 서로 다른 빔 패턴이 동시에 형성되도록 하는 광학 렌즈 및 이를 포함하는 차량용 램프에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 야간 주행시에 차량 주변에 위치한 대상물을 용이하게 확인하기 위한 조명 기능 및 다른 차량이나 도로 이용자들에게 차량의 주행 상태를 알리기 위한 신호 기능을 가지는 다양한 종류의 램프가 구비되어 있다.

예를 들어, 헤드 램프 및 포그 램프 등은 주로 조명 기능을 목적으로 하고, 턴 시그널 램프, 테일 램프, 브레이크 램프 등은 주로 신호 기능을 목적으로 하며, 각 램프는 각 기능을 충분히 발휘하도록 설치 기준과 규격이 법규로 규정되어 있다.

이 중에서 헤드 램프는 선행 차량이나 대향 차량 등과 같은 전방 차량의 운전자에게 눈부심이 발생되지 않도록 하는 로우 빔 패턴이나 차량 전방의 원거리 시야가 확보되도록 하는 하이 빔 패턴을 형성하게 되며, 로우 빔 패턴 형성 시에는 운전자의 시야를 기준으로 상측에 위치하는 도로 교통 표지판 등의 용이한 확인을 위하여 시그널 빔 패턴이 함께 형성되는 경우가 있다.

이때, 로우 빔 패턴 및 시그널 빔 패턴과 같이 둘 이상의 빔 패턴을 동시에 형성하고자 하는 경우에는 각각의 빔 패턴을 형성하기 위한 광학계가 별도로 구비될 필요가 있어 구성이 복잡해지고 전체적인 크기가 커지기 때문에 구성을 간소화하면서도 둘 이상의 빔 패턴을 동시에 형성할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

공개특허공보 제10-2013-0081352호 (2013.07.17)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 서로 다른 복수의 빔 패턴을 동시에 형성할 수 있으면서도 서로 다른 복수의 빔 패턴의 형성을 위한 구성 요소의 공용을 가능하게 하여 구성이 간소화되도록 하는 광학 렌즈 및 이를 포함하는 차량용 램프를 제공하는 것이다.

또한, 빔 패턴이 복수의 입사면에 의해 각각 형성되는 복수의 패턴 영역으로 이루어지도록 하여 빔 패턴이 서로 다른 복수의 기능으로 사용될 수 있도록 하는 광학 렌즈 및 이를 포함하는 차량용 램프를 제공하는 것이다.

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

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 광학 렌즈는, 광이 입사되는 입사부; 및 상기 입사부의 전방에 상기 입사부로 입사되는 광이 출사되도록 형성되는 출사부를 포함하며, 상기 입사부는, 제1 빔 패턴의 형성을 위한 광이 입사되는 제1 입사 영역; 및 적어도 일부가 상기 제1 빔 패턴의 상측에 위치하는 제2 빔 패턴의 형성을 위한 광이 입사되는 제2 입사 영역을 포함하고, 상기 제2 입사 영역은, 상하 방향으로 배치되고, 서로 다른 곡률을 가지는 복수의 입사면을 포함할 수 있다.

상기 제1 입사 영역은, 평면 형상을 가지도록 형성되며, 상기 복수의 입사면은, 후방을 향하여 볼록하게 형성될 수 있다.

상기 복수의 입사면 중 어느 하나의 적어도 일부가 다른 하나의 전방에 위치하도록 상기 복수의 입사면 사이에 단차가 형성될 수 있다.

상기 복수의 입사면 중 상측에 위치하는 입사면의 하측단과 하측에 위치하는 입사면의 상측단이 서로 연결되도록 형성될 수 있다.

상기 제2 빔 패턴은, 서로 다른 밝기를 가지는 복수의 패턴 영역을 포함하며, 상기 복수의 패턴 영역 각각은, 상기 복수의 입사면 각각으로 입사되는 광에 의해 형성될 수 있다.

상기 복수의 입사면은, 상기 입사부 및 상기 출사부 각각의 중심을 잇는 중심축을 기준으로 좌우 방향으로 대칭되게 형성되는 제1 입사면; 및 상기 제1 입사면과 상하 방향으로 배치되고, 상기 중심축을 기준으로 좌우 방향으로 비대칭되게 형성되는 제2 입사면을 포함할 수 있다.

상기 제2 입사면은, 좌우 방향으로 양단부 중 어느 하나가 다른 하나에 비하여 전방에 위치될 수 있다.

상기 제1 입사면 및 상기 제2 입사면은, 서로 다른 집광도를 가지는 패턴 영역이 형성되도록 할 수 있다.

상기 제1 입사면 및 상기 제2 입사면 각각에 의해 형성되는 패턴 영역은, 서로 다른 크기를 가질 수 있다.

상기 제1 입사면 및 상기 제2 입사면 각각에 의해 형성되는 패턴 영역은, 서로 다른 밝기를 가질 수 있다.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프는, 광원부; 상기 광원부로부터 발생되는 광을 투과시켜 적어도 하나의 빔 패턴이 형성되도록 하는 광학 렌즈; 및 상기 광원부로부터 상기 광학 렌즈로 진행하는 광의 일부를 차단하는 쉴드부를 포함하며, 상기 광학 렌즈는, 광이 입사되는 입사부; 및 상기 입사부로 입사되는 광이 출사되는 출사부를 포함하고, 상기 입사부는, 상기 쉴드부를 통과하는 광의 일부가 입사되어 컷 오프 라인을 기준으로 하측에 광이 조사되는 제1 빔 패턴이 형성되도록 하는 제1 입사 영역; 및 상기 쉴드부를 통과하는 광의 다른 일부가 입사되어 적어도 일부가 상기 컷 오프 라인의 상측에 형성되는 제2 빔 패턴이 형성되도록 하는 제2 입사 영역을 포함하며, 상기 제2 빔 패턴은, 서로 다른 밝기를 가지는 복수의 패턴 영역을 포함할 수 있다.

상기 복수의 패턴 영역은, 적어도 일부가 중첩될 수 있다.

상기 제2 입사 영역은, 상하 방향으로 배치되는 복수의 입사면을 포함하며, 상기 복수의 입사면 각각으로 입사되는 광은, 상기 복수의 패턴 영역 각각을 형성할 수 있다.

상기 복수의 입사면은, 상기 광학 렌즈의 중심축을 기준으로 좌우 방향으로 대칭되게 형성되는 제1 입사면; 및 상기 제1 입사면과 상하 방향으로 배치되고, 상기 중심축을 기준으로 좌우 방향으로 비대칭되게 형성되는 제2 입사면을 포함하며, 상기 제1 입사면 및 상기 제2 입사면 중 어느 하나의 적어도 일부가 다른 하나의 전방에 위치되도록 상기 제1 입사면 및 상기 제2 입사면 사이에 단차가 형성될 수 있다.

상기 복수의 입사면은, 상기 광학 렌즈의 중심축을 기준으로 좌우 방향으로 대칭되게 형성되는 제1 입사면; 및 상기 제1 입사면과 상하 방향으로 배치되고, 상기 중심축을 기준으로 좌우 방향으로 비대칭되게 형성되는 제2 입사면을 포함하며, 상기 제1 입사면 및 상기 제2 입사면 중 상측에 위치하는 입사면의 하측단과 하측에 위치하는 입사면의 상측단이 서로 연결되도록 형성될 수 있다.

상기 컷 오프 라인은, 대향 차선에 대응되는 제1 구간; 및 주행 차선에 대응되는 제2 구간을 포함하며, 상기 복수의 패턴 영역은, 상기 제1 구간 및 상기 제2 구간에 걸쳐 형성되는 제1 패턴 영역; 및 상기 제2 구간에 형성되는 제2 패턴 영역을 포함할 수 있다.

상기 복수의 입사면 중 상기 제2 패턴 영역을 형성하는 입사면은, 좌우 방향으로 양단부 중 상기 주행 차선 방향의 일단부가 타단부에 비하여 후방에 위치될 수 있다.

상기 제2 패턴 영역은, 상기 제1 패턴 영역에 비하여 높은 밝기를 가질 수 있다.

상기 제1 패턴 영역의 상측 경계선은, 상기 제2 패턴 영역의 상측 경계선에 비하여 상측에 위치할 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기와 같은 본 발명의 광학 렌즈 및 이를 포함하는 차량용 램프에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.

서로 다른 빔 패턴을 각각 형성하기 위한 구성 요소의 공용이 가능하게 되어 구성이 간소화될 수 있는 효과가 있다.

또한, 빔 패턴을 형성하는 복수의 입사면이 서로 다른 곡률을 가지도록 하여 빔 패턴이 서로 다른 밝기를 가지는 복수의 패턴 영역으로 이루어지기 때문에 빔 패턴이 서로 다른 복수의 기능으로 사용될 수 있는 다양한 용도로 사용될 수 있는 효과도 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 의해 형성되는 제1 빔 패턴이 도시된 개략도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광학 렌즈가 도시된 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광학 렌즈가 도시된 후면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프에 의해 형성되는 제1 빔 패턴 및 제2 빔 패턴이 도시된 개략도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제2 입사 영역의 제1 입사면에 의한 광 경로가 도시된 개략도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2 입사 영역의 제2 입사면에 의해 의한 광 경로가 도시된 개략도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 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.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 포함한다(comprises) 및/또는 포함하는(comprising)은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 의미로 사용한다. 그리고, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 또한 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 광학 렌즈 및 이를 포함하는 차량용 램프를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대하여 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프가 도시된 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프(1)는 광원부(100), 쉴드부(200) 및 광학 렌즈(300)를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에서 차량용 램프(1)는 차량의 주행 방향으로 광을 조사하여 차량의 전방 시야가 확보되도록 하는 헤드 램프의 용도로 사용되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고, 본 발명의 차량용 램프(1)는 헤드 램프 뿐만 아니라, 차량에 설치되는 각종 램프의 용도로 사용될 수 있다.

본 발명의 차량용 램프(1)가 헤드 램프의 용도로 사용되는 경우, 선행 차량이나 대향 차량과 같은 전방 차량의 운전자에게 눈부심이 발생되지 않도록 컷 오프 라인을 기준으로 하측에 광이 조사되도록 하는 로우 빔 패턴이나, 차량 전방 원거리에 대한 시야가 확보되도록 하는 하이 빔 패턴을 형성할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예에서는 차량용 램프(1)가 로우 빔 패턴을 형성하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하며, 이 경우 컷 오프 라인의 상측에는 광이 조사되지 않아 운전자의 시선을 기준으로 상측에 위치하는 도로 교통 표지판의 확인이 어려운 면이 있기 때문에 본 발명의 실시예에서는 차량용 램프(1)에 의해 로우 빔 패턴이 형성되도록 하는 동시에 운전자의 시선을 기준으로 상측에 위치하는 도로 교통 표지판의 확인을 가능하게 하는 시그널 빔 패턴이 형성될 수 있도록 하는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

광원부(100)는 본 발명의 차량용 램프(1)의 용도에 적합한 밝기나 색상의 광이 발생될 수 있다.

본 발명의 실시예에서 광원부(100)는 복수의 광원(110) 및 복수의 리플렉터(120)를 포함하고, 복수의 광원(110) 각각으로부터 발생되는 광이 복수의 리플렉터(120) 각각에 의해 전방으로 반사되어 광학 렌즈(300)로 진행하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고, 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 형성되는 빔 패턴의 배광 특성, 예를 들어 광이 조사되는 영역의 위치, 크기, 형상, 밝기 등에 따라 광원부(100)에 포함되는 광원 및 리플렉터의 개수는 달라질 수 있다.

이때, 복수의 광원(110) 각각으로부터 발생되는 광이 복수의 리플렉터(120) 각각에 의해 전방으로 반사된다는 것은 본 발명의 차량용 램프(1)로부터 광이 조사되는 방향을 전방이라 가정할 때의 방향을 의미하는 것으로서, 본 발명의 차량용 램프(1)가 설치되는 위치나 방향 등에 따라 전방이 실제로 의미하는 방향은 달라질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 복수의 광원(110)의 광이 복수의 리플렉터(120)에 의해 반사되어 광학 렌즈(300)로 진행하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 복수의 광원(110)의 광이 직접 광학 렌즈(300)로 입사될 수도 있으며, 이 경우 복수의 리플렉터(120)는 생략될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 복수의 광원(110)으로서 LED(Light Emitting Diode)와 같은 반도체 발광 소자가 사용되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고, 복수의 광원(110)은 LED 뿐만 아니라, LD(Laser Diode)나 벌브(Bulb) 등과 같은 다양한 종류의 광원이 사용될 수 있고, 광원의 종류에 따라 미러, 프리즘, 형광체 등과 같은 광학 요소가 추가적으로 사용될 수도 있다.

쉴드부(200)는 광원부(100)로부터 광학 렌즈(300)를 향하여 진행하는 광 중 일부를 차단하여 도 3과 같이 본 발명의 차량용 램프(1)에 의해 제1 빔 패턴(P1)이 형성되도록 할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서 제1 빔 패턴(P1)은 컷 오프 라인(CL)을 기준으로 하측에 광이 조사되는 로우 빔 패턴인 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

이때, 컷 오프 라인(CL)은 대향 차선에 대응되는 제1 구간(G1)과 주행 차선에 대응되는 제2 구간(G2)으로 나뉘어질 수 있으며, 국가나 지역에 따라 제1 구간(G1) 및 제2 구간(G2)은 동일한 높이를 가지도록 형성되거나 서로 다른 높이를 가지도록 형성될 수 있고, 이하 본 발명의 실시예에서는 제1 구간(G1) 및 제2 구간(G2)이 동일한 높이를 가지는 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.

쉴드부(200)는 전단이 중심부로부터 양단부로 갈수록 광학 렌즈(300)에 가까워지는 곡선 형상을 가질 수 있으며, 이는 쉴드부(200)의 전단이 광학 렌즈(300)의 후측 초점면을 따라 형성되도록 하여 제1 빔 패턴(P1)의 컷 오프 라인(CL)이 형성되도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에서 쉴드부(200)는 상면이 평면 형상을 가지는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 전술한 도 3과 같이 제1 빔 패턴(P1)의 컷 오프 라인(CL)이 전체적으로 수평한 형상, 즉 제1 구간(G1) 및 제2 구간(G2)이 동일한 높이를 가지도록 하기 위한 것으로서, 이에 한정되지 않고, 컷 오프 라인(CL)의 형상에 따라 쉴드부(200)의 상면 중 일부가 다른 일부와 서로 다른 높이를 가지도록 형성될 수 있고, 이 경우 제1 구간(G1) 및 제2 구간(G2)이 서로 다른 높이를 가지도록 형성될 수 있다.

광학 렌즈(300)는 쉴드부(200)를 통과하여 입사되는 광이 출사되도록 하여 본 발명의 차량용 램프(1)의 용도에 적합한 빔 패턴이 형성되도록 하는 역할을 할 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광학 렌즈가 도시된 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 광학 렌즈가 도시된 후면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 광학 렌즈에 의해 형성되는 빔 패턴이 도시된 개략도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광학 렌즈(300)는 광이 입사되는 입사부(310), 및 입사부(310)로 입사되는 광이 출사되는 출사부(320)를 포함할 수 있다.

입사부(310)는 쉴드부(200)를 통과하는 광의 서로 다른 일부가 입사되는 제1 입사 영역(311) 및 제2 입사 영역(312)을 포함할 수 있다.

제1 입사 영역(311)은 평면 형상을 가지도록 형성되어 제1 빔 패턴(P1)으로서 컷 오프 라인(CL)을 기준으로 하측에 광이 조사되는 로우 빔 패턴이 형성되도록 하는 역할을 할 수 있고, 제2 입사 영역(312)은 제2 빔 패턴(P2)으로서 적어도 일부가 컷 오프 라인(CL)의 상측에 형성되어 운전자의 시선을 기준으로 상측에 위치하는 도로 교통 표지판을 용이하게 확인할 수 있는 시그널 빔 패턴이 형성되도록 하는 역할을 할 수 있다.

이와 같이, 하나의 광학 렌즈(300)에 의해 제1 빔 패턴(P1)과 제2 빔 패턴(P2)의 형성이 가능하기 때문에 광학 렌즈(300) 뿐만 아니라 광원부(100)의 공용이 가능하게 되어 제1 빔 패턴(P1)과 제2 빔 패턴(P2)을 형성하기 위한 구성이 간소화될 수 있게 된다.

제2 입사 영역(312)은 상하 방향으로 배치되되 광원부(100)를 향하여 후방으로 볼록하게 형성되는 복수의 입사면(312a, 312b)을 포함할 수 있으며, 이하 본 발명의 실시예에서 복수의 입사면(312a, 312b)을 각각 제1 입사면(312a) 및 제1 입사면(312a)의 하측에 위치하는 제2 입사면(312b)이라 칭하기로 한다.

또한, 제2 입사 영역(312)은 광학 렌즈(300)의 입사부(310) 및 출사부(320) 각각의 중심을 잇는 중심축(Ax)을 기준으로 하측에 위치될 수 있으며, 이는 광학 렌즈(300)로서 비구면 렌즈가 사용되는 경우 광학 렌즈(300)로부터 출사되는 광은 역상으로 나타나기 때문이며, 이로 인해 제2 입사 영역(312)으로 입사되는 광이 제1 빔 패턴(P1)의 컷 오프 라인(CL) 상측에 조사되어 시그널 빔 패턴이 형성될 수 있는 것이다.

본 발명의 실시예에서는 제2 입사 영역(312) 전체가 광학 렌즈(300)의 광축(Ax)을 기준으로 하측에 위치되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고, 제1 빔 패턴(P1)을 기준으로 제2 빔 패턴(P2)이 형성되는 위치에 따라 제2 입사 영역(312)의 적어도 일부가 광학 렌즈(300)의 광축(Ax)을 기준으로 하측에 위치될 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 실시예에서는 도 7과 같이 제2 빔 패턴(P2)의 하측 경계선이 제1 빔 패턴(P1)의 컷 오프 라인(CL)의 상측에 위치되는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이에 한정되지 않고, 광학 렌즈(300)의 중심축(Ax)을 기준으로 제2 입사 영역(312)의 위치에 따라 제2 빔 패턴(P2)의 하측 경계선은 전체적으로 제1 빔 패턴(P1)의 컷 오프 라인(CL)의 상측에 위치하거나 적어도 일부가 제1 빔 패턴(P1)의 컷 오프 라인(CL)의 하측에 위치하여 일부가 제1 빔 패턴(P1)과 중첩될 수도 있다.

이때, 제1 입사면(312a) 및 제2 입사면(312b)은 은 서로 다른 곡률을 가지도록 형성될 수 있으며, 이는 제2 입사 영역(312)으로 입사되는 광에 의해 형성되는 제2 빔 패턴(P2)이 복수의 패턴 영역(P21, P22)을 포함하도록 하기 위한 것으로서, 제1 입사면(312a) 및 제2 입사면(312b)이 서로 다른 곡률을 가지는 경우 제1 입사면(312a) 및 제2 입사면(312b) 각각으로 입사되는 광이 서로 다른 집광도를 가지게 되어 복수의 패턴 영역(P21, P22)이 서로 다른 크기와 밝기를 가질 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서 복수의 패턴 영역(P21, P22)이 서로 다른 크기와 밝기를 가지도록 하는 것은 복수의 패턴 영역(P21, P22) 각각이 서로 다른 기능으로 사용될 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에서 복수의 패턴 영역(P21, P22)을 제1 입사면(312a)으로 입사되는 광에 의해 형성되는 제1 패턴 영역(P21) 및 제2 입사면(312b)으로 입사되는 광에 의해 형성되는 제2 패턴 영역(P22)이라 칭하기로 한다.

본 발명의 실시예에서는 제2 빔 패턴(P2)이 2개의 패턴 영역(P21, P22)을 포함하는 경우를 예를 들어 설명하기로 하나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고, 제2 빔 패턴(P2)은 3개 이상의 패턴 영역으로 이루어질 수도 있고, 이 경우 제2 입사 영역(312)에는 3개 이상의 입사면이 서로 다른 곡률을 가지도록 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 도 7과 같이 제1 패턴 영역(P21) 내에 제2 패턴 영역(P22)이 위치하는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 제1 입사면(312a) 및 제2 입사면(312b) 각각의 곡률에 따라 제1 패턴 영역(P21) 및 제2 패턴 영역(P22)은 적어도 일부가 중첩되도록 형성되거나 서로 분리되도록 형성될 수도 있다.

제1 입사면(312a)은 광학 렌즈(300)의 중심축(Ax)을 기준으로 좌우 방향으로 대칭되도록 형성되어 도 8과 같이 복수의 광원(110)으로부터 발생되는 광이 컷 오프 라인(CL)의 제1 구간(G1) 및 제2 구간(G2)에 걸쳐 제1 패턴 영역(P21)이 형성되도록 하는 역할을 할 수 있으며, 제1 패턴 영역(P21) 전체적으로 균일한 밝기를 가질 수 있도록 자유 곡면 형상을 가질 수 있다.

즉, 복수의 광원(110) 각각으로부터 발생되는 광은 복수의 광원(110) 각각의 발광면의 중심에 가까운 위치일수록 상대적으로 높은 밝기를 가지게 되어 제1 패턴 영역(P21)의 일부 영역이 상대적으로 더 높은 밝기를 가질 수 있기 때문에 본 발명의 실시예에서는 운전자가 이질감을 느끼지 않도록 제1 입사면(312a)의 곡률을 조정하여 제1 패턴 영역(P21) 전체적으로 균일한 밝기를 가지도록 하는 것이다.

제2 입사면(312b)은 중심축(Ax2)을 기준으로 좌우 방향으로 비대칭되도록 형성되어 도 9와 같이 복수의 광원(110)으로부터 발생되는 광이 컷 오프 라인(CL)의 제2 구간(G2) 상측에 조사되어 제2 패턴 영역(P22)을 형성할 수 있도록 하며, 제2 패턴 영역(P22)은 주행 차선 전방에 위치하는 선행 차량이나 보행자의 용이한 확인을 위한 것으로 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 제1 입사면(312a) 및 제2 입사면(312b)이 서로 다른 곡률을 가질 수 있도록 전술한 도 4와 같이 제1 입사면(312a) 및 제2 입사면(312b) 사이에 전후 방향으로 단차가 형성되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고, 제1 입사면(312a) 및 제2 입사면(312b)에서 서로 인접한 일측단이 단차 없이 서로 연결되는 엠보싱 형상을 가질 수도 있다.

이때, 전술한 도 4에서는 제1 입사면(312a)의 적어도 일부가 제2 입사면(312)의 전방에 위치하여 단차가 형성되는 경우를 예를 들어 설명하고 있으나, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 예에 불과한 것으로서, 이에 한정되지 않고, 제1 입사면(312a) 및 제2 입사면(312b) 중 어느 하나의 적어도 일부가 다른 하나의 전방에 위치하여 단차가 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서 제1 패턴 영역(P21)은 컷 오프 라인(CL)의 제1 구간(G1)과 제2 구간(G2)에 걸쳐 전체적으로 형성되고, 제2 패턴 영역(P22)은 컷 오프 라인(CL) 중 제2 구간(G2)에 형성되기 때문에 제2 패턴 영역(P22)이 더 큰 집광도를 가질 수 있도록 제2 입사면(312b)이 제1 입사면(312a)에 비하여 큰 곡률을 가지게 되며, 이로 인해 제2 패턴 영역(P22)이 제1 패턴 영역(P21)에 비하여 높은 밝기를 가지게 된다.

이때, 제2 빔 패턴(P2)은 전체적으로 제1 빔 패턴(P1)에 비하여 낮은 밝기를 가질 수 있으며, 이는 전방 차량의 운전자에게 눈부심이 발생되지 않으면서도 운전자의 전방 시야가 향상되도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에서는 LHD(Left Hand Drive)를 예를 들어 설명하기로 하며, 이로 인해 컷 오프 라인(CL) 중 주행 차선에 해당하는 구간이 컷 오프 라인(CL)의 중심을 기준으로 우측에 해당되기 때문에 제2 입사면(312b)은 좌우 방향으로 우측단부가 좌측단부에 비하여 후방에 위치될 수 있다.

이와 유사하게, RHD(Right Hand Drive)의 경우에는 전술한 실시예와는 반대로 컷 오프 라인(CL) 중 주행 차선에 해당하는 구간이 컷 오프 라인(CL)의 중심을 기준으로 좌측에 해당되기 때문에 제2 입사면(312b)은 좌우 방향으로 좌측단부가 우측단부에 비하여 후방에 위치하도록 형성될 수 있다.

다시 말해서, 제2 입사면(312b)는 좌우 방향으로 양단부 중 주행 차선 방향의 일단부가 타단부에 비하여 후방에 위치하여 컷 오프 라인(CL) 중 주행 차선 구간에 해당하는 구간에 제2 패턴 영역(P22)이 형성되도록 하여 주행 차선 전방에 위치하는 선행 차량이나 보행자의 용이한 확인을 가능하게 하는 것이다.

한편, 제1 패턴 영역(P21)의 상측 경계선은 제2 패턴 영역(P22)의 상측 경계선에 비하여 상측에 위치할 수 있으며, 이는 제1 패턴 영역(P21)은 운전자의 시선을 기준으로 상측에 위치하는 도로 교통 표지판의 인식을 위한 것이고, 제2 패턴 영역(P22)은 제1 패턴 영역(P21)에 비하여 상대적으로 차량 전방 근거리에 위치하는 전방 차량이나 보행자의 확인을 위한 것이기 때문에 제1 패턴 영역(P21)을 형성하는 광이 상대적으로 더 멀리 조사될 수 있도록 하기 위한 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 광학 렌즈 및 이를 포함하는 차량용 램프는 별도의 광학계를 구비하지 않고도 서로 다른 복수의 빔 패턴이 동시에 형성될 수 있기 때문에 구성이 간소화될 수 있고, 상하 방향으로 배치되는 복수의 입사면(312a, 312b)의 곡률을 서로 다르게 하여 제2 빔 패턴(P2)이 서로 다른 밝기를 가지는 복수의 패턴 영역(P21, P22)으로 이루어지도록 함으로써, 복수의 패턴 영역(P21, P22) 각각이 서로 다른 기능으로 사용될 수 있게 되는 것이다.

본 발명이 속하는 기술분야의 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. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 광원부
110: 광원
120: 리플렉터
200: 쉴드부
300: 광학 렌즈
310: 입사부
311: 제1 입사 영역
312: 제2 입사 영역
312a: 제1 입사면
312b: 제2 입사면
320: 출사부

Claims (19)

1. 광이 입사되는 입사부; 및
   상기 입사부의 전방에 상기 입사부로 입사되는 광이 출사되도록 형성되는 출사부를 포함하며,
   상기 입사부는,
   제1 빔 패턴의 형성을 위한 광이 입사되는 제1 입사 영역; 및
   적어도 일부가 상기 제1 빔 패턴의 상측에 위치하는 제2 빔 패턴의 형성을 위한 광이 입사되는 제2 입사 영역을 포함하고,
   상기 제2 입사 영역은,
   상하 방향으로 배치되고, 서로 다른 곡률을 가지는 복수의 입사면을 포함하는 광학 렌즈.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 입사 영역은,
   평면 형상을 가지도록 형성되며,
   상기 복수의 입사면은,
   후방을 향하여 볼록하게 형성되는 광학 렌즈.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 입사면 중 어느 하나의 적어도 일부가 다른 하나의 전방에 위치하도록 상기 복수의 입사면 사이에 단차가 형성되는 광학 렌즈.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 입사면 중 상측에 위치하는 입사면의 하측단과 하측에 위치하는 입사면의 상측단이 서로 연결되도록 형성되는 광학 렌즈.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 빔 패턴은,
   서로 다른 밝기를 가지는 복수의 패턴 영역을 포함하며,
   상기 복수의 패턴 영역 각각은,
   상기 복수의 입사면 각각으로 입사되는 광에 의해 형성되는 광학 렌즈.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 복수의 입사면은,
   상기 입사부 및 상기 출사부 각각의 중심을 잇는 중심축을 기준으로 좌우 방향으로 대칭되게 형성되는 제1 입사면; 및
   상기 제1 입사면과 상하 방향으로 배치되고, 상기 중심축을 기준으로 좌우 방향으로 비대칭되게 형성되는 제2 입사면을 포함하는 광학 렌즈.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 제2 입사면은,
   좌우 방향으로 양단부 중 어느 하나가 다른 하나에 비하여 전방에 위치되는 광학 렌즈.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 제1 입사면 및 상기 제2 입사면은,
   서로 다른 집광도를 가지는 패턴 영역이 형성되도록 하는 광학 렌즈.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제1 입사면 및 상기 제2 입사면 각각에 의해 형성되는 패턴 영역은,
   서로 다른 크기를 가지는 광학 렌즈.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 입사면 및 상기 제2 입사면 각각에 의해 형성되는 패턴 영역은,
    서로 다른 밝기를 가지는 광학 렌즈.
11. 광원부;
    상기 광원부로부터 발생되는 광을 투과시켜 적어도 하나의 빔 패턴이 형성되도록 하는 광학 렌즈; 및
    상기 광원부로부터 상기 광학 렌즈로 진행하는 광의 일부를 차단하는 쉴드부를 포함하며,
    상기 광학 렌즈는,
    광이 입사되는 입사부; 및
    상기 입사부로 입사되는 광이 출사되는 출사부를 포함하고,
    상기 입사부는,
    상기 쉴드부를 통과하는 광의 일부가 입사되어 컷 오프 라인을 기준으로 하측에 광이 조사되는 제1 빔 패턴이 형성되도록 하는 제1 입사 영역; 및
    상기 쉴드부를 통과하는 광의 다른 일부가 입사되어 적어도 일부가 상기 컷 오프 라인의 상측에 형성되는 제2 빔 패턴이 형성되도록 하는 제2 입사 영역을 포함하며,
    상기 제2 빔 패턴은,
    서로 다른 밝기를 가지는 복수의 패턴 영역을 포함하는 차량용 램프.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 패턴 영역은,
    적어도 일부가 중첩되는 차량용 램프.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 입사 영역은,
    상하 방향으로 배치되는 복수의 입사면을 포함하며,
    상기 복수의 입사면 각각으로 입사되는 광은,
    상기 복수의 패턴 영역 각각을 형성하는 차량용 램프.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 입사면은,
    상기 광학 렌즈의 중심축을 기준으로 좌우 방향으로 대칭되게 형성되는 제1 입사면; 및
    상기 제1 입사면과 상하 방향으로 배치되고, 상기 중심축을 기준으로 좌우 방향으로 비대칭되게 형성되는 제2 입사면을 포함하며,
    상기 제1 입사면 및 상기 제2 입사면 중 어느 하나의 적어도 일부가 다른 하나의 전방에 위치되도록 상기 제1 입사면 및 상기 제2 입사면 사이에 단차가 형성되는 차량용 램프.
15. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 입사면은,
    상기 광학 렌즈의 중심축을 기준으로 좌우 방향으로 대칭되게 형성되는 제1 입사면; 및
    상기 제1 입사면과 상하 방향으로 배치되고, 상기 중심축을 기준으로 좌우 방향으로 비대칭되게 형성되는 제2 입사면을 포함하며,
    상기 제1 입사면 및 상기 제2 입사면 중 상측에 위치하는 입사면의 하측단과 하측에 위치하는 입사면의 상측단이 서로 연결되도록 형성되는 차량용 램프.
16. 제 11 항에 있어서,
    상기 컷 오프 라인은,
    대향 차선에 대응되는 제1 구간; 및
    주행 차선에 대응되는 제2 구간을 포함하며,
    상기 복수의 패턴 영역은,
    상기 제1 구간 및 상기 제2 구간에 걸쳐 형성되는 제1 패턴 영역; 및
    상기 제2 구간에 형성되는 제2 패턴 영역을 포함하는 차량용 램프.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 복수의 입사면 중 상기 제2 패턴 영역을 형성하는 입사면은,
    좌우 방향으로 양단부 중 상기 주행 차선 방향의 일단부가 타단부에 비하여 후방에 위치되는 차량용 램프.
18. 제 16 항에 있어서,
    상기 제2 패턴 영역은,
    상기 제1 패턴 영역에 비하여 높은 밝기를 가지는 차량용 램프.
19. 제 16 항에 있어서,
    상기 제1 패턴 영역의 상측 경계선은,
    상기 제2 패턴 영역의 상측 경계선에 비하여 상측에 위치하는 차량용 램프.

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