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KR102100222B1 - 차량용 램프장치 - Google Patents

차량용 램프장치 Download PDF

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KR102100222B1
KR102100222B1 KR1020130146522A KR20130146522A KR102100222B1 KR 102100222 B1 KR102100222 B1 KR 102100222B1 KR 1020130146522 A KR1020130146522 A KR 1020130146522A KR 20130146522 A KR20130146522 A KR 20130146522A KR 102100222 B1 KR102100222 B1 KR 102100222B1
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KR
South Korea
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light
shield
lens
reflector
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방명극
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현대모비스 주식회사
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    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프장치는 빛을 방출하는 광원; 상측을 둘러싸고, 상기 광원에서 방출되는 빛을 반사하는 제1반사부; 하측을 둘러싸고, 상기 광원에서 방출되는 빛을 반사하는 제2반사부; 상기 광원에서 방출되는 빛을 외부로 배광시키는 렌즈; 상기 광원과 상기 렌즈 사이에 배치되어, 회전하면서 빛이 조사되는 범위를 조절하는 쉴드; 및 상기 쉴드를 회전축을 중심으로 회전시키는 구동부를 포함한다.

Description

차량용 램프장치{Lamp Apparatus for Vehicle}
본 발명은 차량용 램프장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 주변 조건에 따라 빛의 패턴이 가변되는 차량용 램프장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 전방에는 야간 주행시 앞을 환하게 비추어 운전자가 노면 및 장애물의 위치를 인지할 수 있도록 하는 헤드램프가 구비되어, 운전자로 하여금 시인성을 확보할 수 있도록 하고 있다.
통상의 헤드램프는, 외부로 배광되는 빛이 노면을 향하도록 낮게 배광되는 로우빔(low beam)모드와, 외부로 배광되는 빛이 높게 배광되는 하이빔(high beam)모드로 작동된다.
한편, 적응형 전조등 시스템(AFLS: Adaptive Front Lighting System)은 자동차의 운전조건, 도로조건, 환경조건 등에 따라서 헤드램프로부터 방출된 빔의 폭과 길이를 변경함으로써, 운전자가 최적의 시야를 확보할 수 있도록 하는 시스템이다. 예를 들어, 선회도로를 저속으로 회전할 때는 빔의 방향을 조정하거나 반대차선에서 접근하는 자동차의 운전자가 눈이 부시지 않도록 램프의 밝기를 조절할 수 있다.
이러한 적응형 전조등 시스템에는 다양한 빔 패턴을 형성하도록 쉴드를 구동시키는 쉴드구동장치(SSA: Smart Shield Actuator), 빛의 방향을 좌우로 조정하는 좌우구동장치(Swiveling Actuator) 및 빛의 상하를 조정하는 상하구동장치(Leveling Actuator) 등이 구비될 수 있다.
종래 기술에 따른 쉴드구동장치는 광조사 장치의 회전에 따라 쉴드의 형상을 변경함으로써 다양한 빔 패턴을 구현할 수 있다. 쉴드구동장치는 대향차 혹은 선행차의 움직임이 있는 상태에서는, L-패턴 모듈이 차량 방향으로 조사되는 빛을 차단시키는데, L-패턴 모듈이 지속적으로 회전하여야 한다. 이러한 경우 광조사 장치가 직접 움직이기 때문에, 배젤부와의 마찰과 전선에 걸리는 지속적인 부하로 쉴드구동장치가 고장날 가능성이 높다.
또한, 쉴드구동장치는 빔 패턴을 연속적으로 변환시켜, 노면의 변화로 인해 분절감이 생기는 것을 방지해야 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 차량의 주행 환경에 따라 최적화된 빛의 패턴을 제공할 수 있는 차량용 램프장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프장치는 빛을 방출하는 광원; 상측을 둘러싸고, 상기 광원에서 방출되는 빛을 반사하는 제1반사부; 하측을 둘러싸고, 상기 광원에서 방출되는 빛을 반사하는 제2반사부; 상기 광원에서 방출되는 빛을 외부로 배광시키는 렌즈; 상기 광원과 상기 렌즈 사이에 배치되어, 회전하면서 빛이 조사되는 범위를 조절하는 쉴드; 및 상기 쉴드를 회전축을 중심으로 회전시키는 구동부를 포함한다.
실시예에 따른 차량용 램프장치는, 하이빔(high beam)과 로우빔(low beam) 외에 다양한 빔 패턴을 구현함으로써, 운전자의 시야를 충분히 확보할 수 있으면서 타 차량 운전자의 눈부심을 방지할 수 있다.
또한, 하나의 헤드램프로 여러가지 기능을 구현함으로써, 램프의 공간 구성이 간단해지고, 부품수가 줄어들어 경량화가 가능하며, 조립 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 부품 간 소음 및 빔 패턴의 떨림을 감소시켜, 상품성을 향상시킬 수 있다.
또한, 광조사 장치 회전부를 삭제함에 따라, 장치에 수반되는 모터, 베어링, 회전 브라켓 등을 삭제할 수 있다.
또한, L-패턴 모듈의 간단한 구성만으로, 반대 차선에서 마주오는 차량 방향으로 반사되는 빛의 일부를 차단하는 눈부심 방지 주행빔(GFHB : Glare Free High Beam)을 실행시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프장치에서 하이빔(high beam)을 구현하는 경우의 배광 패턴을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프장치가 'L'자 빔 패턴 모드를 구현하는 경우의 배광 패턴을 나타낸 도면이다.
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.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 차량용 램프장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프장치를 나타내는 사시도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 차량용 램프장치는 빛을 방출하는 광원(160,170), 상측을 둘러싸고 광원(160,170)에서 방출되는 빛을 반사하는 제1반사부(110), 하측을 둘러싸고 광원(160,170)에서 방출되는 빛을 반사하는 제2반사부(120), 광원(160,170)에서 방출되는 빛을 외부로 배광시키는 렌즈(190), 광원(160,170)과 렌즈(190) 사이에 배치되어 회전하면서 빛이 조사되는 범위를 조절하는 쉴드(140) 및 쉴드(140)를 회전축(180)을 중심으로 회전시키는 구동부(130)를 포함한다. 또한, 실시예에 따른 차량용 램프장치는 광원(160,170) 및 쉴드(140)를 수용하며 제1 및 제2반사부(110,120)를 고정하는 하우징(150)을 더 포함할 수 있다.
제1반사부(110)는 상측을 둘러싸고 광원(160,170)에서 방출되는 빛을 반사할 수 있다. 제1반사부(110)는 제1반사부(110)에 장착된 제1광원(160)으로부터 빛을 제공받을 수 있다. 제1반사부(110)는 곡면을 이용하여 렌즈(190) 방향으로 빛을 반사시킬 수 있다. 제1반사부(110)는 제1광원(160)에서 입사된 빛을 렌즈(190)의 촛점으로 반사시킬 수 있다. 제1반사부(110)는 쉴드(140)에 빛을 제공할 수 있다. 제1반사부(110)는 차량용 램프장치의 상부에서 빛을 반사시켜서 렌즈(190)의 하단에 빛을 제공할 수 있다. 제1반사부(110)는 제2반사부(120)가 반사시키는 빛을 방출하는 제2광원(170)을 점등하지 않은 경우, 제1광원(160)으로부터 생성된 빛을 차량 전방의 하측으로 반사시켜 로우빔(low beam)을 형성할 수 있다. 제1반사부(110)는 곡선로 진입시 적용되는 DBL(Dynamic Bend Lighting) 지능형 전조등 시스템을 구현할 수 있다. 제1반사부(110)는 제2광원(170)을 점등하지 않은 경우, 제1광원(160)에서 방출된 빛을 반사시켜 DBL(Dynamic Bend Lighting)을 구현할 수 있다. DBL(Dynamic Bend Lighting)은 주행 방향으로 빛을 비추는 전조등 시스템이다. 본 실시예에 따른 차량용 램프장치에서는 쉴드(140)를 회전축(180)을 중심으로 회전시키는 구동부(130)를 통해 빛의 진행방향이 좌우로 조절될 수 있어, DBL(Dynamic Bend Lighting)을 구현할 수 있다.
제1반사부(110)는 포물면을 형성할 수 있다. 제1반사부(110)의 단면은 타원 혹은 포물선 형태일 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 제1반사부(110)는 구가 4등분된 형태일 수 있다. 제1반사부(110)는 측면에서 보았을 때 중심각의 크기가 90°인 부채꼴 형태일 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 제1반사부(110)는 내부벽면에 반사물질이 도포되거나, 몸체 자체를 반사도가 높은 금속으로 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.
제2반사부(120)는 하측을 둘러싸고 광원(160,170)에서 방출되는 빛을 반사시킬 수 있다. 제2반사부(120)는 제2반사부(120)에 장착된 제2광원(170)으로부터 빛을 제공받을 수 있다. 제2반사부(120)는 곡면을 이용하여 렌즈(190) 방향으로 빛을 반사시킬 수 있다. 제2반사부(120)는 제2광원(170)에서 입사된 빛을 렌즈(190)의 촛점으로 반사시킬 수 있다. 제2반사부(120)는 쉴드(140)에 빛을 제공할 수 있다. 제2반사부(120)는 차량용 램프장치의 하부에서 빛을 반사시켜서 렌즈(190)의 상단에 빛을 제공할 수 있다. 제2반사부(120)는 제2광원(170)에서 방출된 빛을 렌즈(190) 방향으로 반사시켜 하이빔(High beam) 및 'L'자 빔 패턴을 형성할 수 있다. 즉, 제2반사부(120)로부터 반사된 빛의 일부는 쉴드(140)에 의해 차단될 수 있다. 이로써, 본 발명에 따른 차량용 램프장치는 대향차 또는 선행차 운전자의 눈부심을 방지하기 위한 눈부심 방지 주행빔(GFHB: Glare Free High Beam)을 구현할 수 있다. 제2반사부(120)에 의해 반사되는 제2광원(170)에서 방출된 빛은 쉴드(140)의 상부 가장자리에 의해 배광 패턴의 명암 경계를 결정하는 컷-오프(cut-off) 라인을 형성할 수 있다. 제2반사부(120)는 제2광원(170)에서 방출된 빛을 반사시킬 때, 제1광원(160)의 점등 여부에 상관없이 하이빔(high beam)을 구현할 수 있다.
제2반사부(120)는 제1반사부(110)와 마찬가지로, 포물면을 형성할 수 있다. 제2반사부(120)의 단면은 타원 혹은 포물선 형태일 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 제2반사부(120)는 구가 4등분된 형태일 수 있다. 제2반사부(120)는 측면에서 보았을 때 중심각의 크기가 90°인 부채꼴 형태일 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다. 제2반사부(120)는 내부벽면에 반사물질이 도포되거나, 몸체 자체를 반사도가 높은 금속으로 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.
렌즈(190)는 제1 및 제2광원(160,170)에서 방출되는 빛을 배광시킬 수 있다. 렌즈(190)는 제1반사부(110)와 제2반사부(120)에서 반사되어 입사된 빛을 굴절시킬 수 있다. 렌즈(190)는 빛을 집중시켜 외부로 발산시킬 수 있다. 렌즈(190)는 제1광원(160)과 제2광원(170)에서 발생시킨 빛을 방아 광속(Luminous flux)을 높여 출사시킬 수 있다. 렌즈(190)는 제1반사부(110) 및 제2반사부(120)로부터 입사된 빛을 전방으로 직진시킬 수 있다.
렌즈(190)는 비구면 렌즈일 수 있다. 렌즈(190)는 빛을 받아들이는 면과 빛을 방출하는 면을 형성할 수 있다. 렌즈(190)는 유리나 플라스틱 같은 투명한 광학재료로 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 아니한다.
렌즈(190)는 제1반사부(110)와 제2반사부(120)의 전방에 배치될 수 있다. 예를 들어, 렌즈(190)는 제1반사부(110)와 제2반사부(120)의 포물면 내부가 일면과 대향할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프장치에서 하이빔(high beam)을 구현하는 경우의 배광 패턴을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 램프장치가 'L' 패턴 빔모드를 구현하는 경우의 배광 패턴을 나타낸 도면이다.
광원(160,170)은 빛을 생성할 수 있다. 상기 광원(160,170)은 복수로 형성되고, 제1광원(160) 및 제2광원(170)을 포함할 수 있다.
제1광원(160)은 제1반사부(110)에 빛을 제공할 수 있다. 제1광원(160)은 외부에서 제공받은 전기에너지를 빛에너지로 전환하여 제1반사부(110)에 제공할 수 있다. 제1광원(160)은 하우징(150)에 설치되는 반사부에 장착될 수 있다. 제1광원(160)은 제1반사부(110)의 곡면과 대향할 수 있다.
제1광원(160)은 제1반사부(110)로부터 반사되어 렌즈(190)를 통과하며, 빔 패턴을 형성할 수 있다. 제1광원(160)은 제1반사부(110)로부터 반사되어 렌즈(190) 하단에 빛을 조사할 수 있다. 제1광원(160)은 제2광원(170)이 점등되지 않은 경우, 로우빔(low beam)의 빔 패턴을 형성할 수 있다. 제1광원(160)은 구동부(130)의 작동에 의한 쉴드(140)의 회전에 따라 곡선로 진입시 적용되는 DBL(Dynamic Bend Lighting) 지능형 전조등 시스템을 구현할 수 있다. 제1광원(160)은 차량의 주행방향으로 로우빔(low beam)의 빔 패턴을 형성하여 DBL(Dynamic Bend Lighting)을 구현할 수 있다.
제2광원(170)은 제1광원(160)과 동일하게, 제2반사부(120)에 빛을 제공할수 있다. 제2광원(170)은 외부에서 제공받은 전기에너지를 빛에너지로 전환하여 제2반사부(120)에 장착될 수 있다. 제2광원(170)은 제2반사부(120)의 곡면과 대향할 수 있다.
제2광원(170)은 제2반사부(120)로부터 반사되어 렌즈(190)를 통과하며, 빔 패턴을 형성할 수 있다. 제2광원(170)은 제2반사부(120)로부터 반사되어 렌즈(190) 상단에 빛을 조사할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 제2광원(170)은 하이빔(high beam) 및 'L'자 빔 패턴을 형성할 수 있다. 제2광원(170)은 쉴드(140)가 회전하여 측면부로 이동할 때, 빛을 차단하지 않아 하이빔(high beam)을 형성할 수 있다. 제2광원(170)은 쉴드(140)가 회전하여 정면부로 이동할 때, 빛의 일부가 쉴드(140)에 의해 차단되어 'L'자 빔 패턴을 형성할 수 있다. 여기서, 정면부는 제1및 제2광원(160,170)이 제1 및 제2 반사부(110,120)로부터 반사되어 렌즈(190)를 통과하는 공간에 포함될 수 있다. 측면부는 제1 및 제2광원(160,170)이 통과하지 않는 공간에 포함될 수 있다. 이로써, 본 발명에 따른 차량용 램프장치는 대향차 또는 선행차 운전자의 눈부심을 방지하기 위한 눈부심 방지 주행빔(GFHB: Glare Free High Beam)을 구현할 수 있다. 제2광원(170)에는 쉴드(140)의 상부 가장자리에 의해 배광 패턴의 명암 경계를 결정하는 컷-오프(cut-off) 라인이 형성될 수 있다. 제2광원(170)은 제1광원(160)의 점등 여부에 상관없이 하이빔(high beam)을 형성할 수 있다.
제1광원(160) 및 제2광원(170)은 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)를 포함할 수 있다. 제1광원(160) 및 제2광원(170)은 발광다이오드(미도시)를 포함한 발광소자 패키지일 수 있다. 발광다이오드(미도시)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 빛의 형태로 변환시킬 수 있다.
쉴드(140)는 광원(160,170)과 렌즈(190) 사이에 배치되어, 회전하면서 빛이 조사되는 범위를 조절할 수 있다. 쉴드(140)는 제1 및 제2반사부(110,120)에 의해 차량 전방으로 진행되는 빛을 차단시켜 다양한 빔 패턴을 형성할 수 있다. 쉴드(140)는 구동부(130)에 의해 회전할 수 있어 광원(160,170)으로부터 발생하는 빛의 방향이 변환되어 하이빔(high beam), 로우빔(low beam) 및 'L'자 빔 패턴을 구현할 수 있다. 쉴드(140)는 회전하여 측면부로 이동할 때, 빛을 차단하지 않아 렌즈(190)를 통과하여 외부로 조사되는 빛의 양은 증가하고 하이빔(high beam)을 형성할 수 있다. 쉴드(140)가 회전하여 정면부로 이동할 때, 빛의 일부가 차단되어 'L'자 빔 패턴을 구현할 수 있다.
쉴드(140)는 상기 회전축(180)으로 하여 일영역이 돌출되어 형성될 수 있다. 쉴드(140)의 돌출된 영역은 평면으로 형성될 수 있다. 쉴드(140)는 제2반사부(120)에 의해 반사되어 렌즈(190)의 상단으로 제공되는 빛의 일부를 차단시킬 수 있다. 구동부(130)는 쉴드(140)가 좌우로 회전이 가능하게 한다. 구동부(130)는 쉴드(140)에 회전 가능하게 설치되는 회전축(180)과 연결될 수 있다. 구동부(130)는 쉴드(140)를 회전시켜, 광원(160,170)으로부터 생성된 빛을 좌우로 이동시켜 DBL(Dynamic Bend Lighting)을 구현할 수 있다. 또한, 구동부(130)는 쉴드(140)를 회전시켜, 차량 전방으로 진행되는 빛의 일부를 차단함으로써, 하이빔(high beam), 로우빔(low beam) 및 'L'자 빔 패턴을 구현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
110 : 제1반사부
120 : 제2반사부
130 : 구동부
140 : 쉴드
150 : 하우징
160 : 제1광원
170 : 제2광원
180 : 회전축
190 : 렌즈

Claims (7)

  1. 제1광원과 제2광원을 포함하는 광원;
    상기 제2광원을 점등하지 않은 경우, 상기 제1광원으로부터 생성된 빛을 반사시켜 로우빔을 형성하는 제1반사부;
    상기 제2광원에서 방출된 빛을 반사시켜 하이빔 및 L자 빔 패턴을 형성하는 제2반사부;
    상기 제1광원에서 방출되어 상기 제1반사부에서 형성된 로우빔 및 상기 제2광원에서 방출되어 상기 제2반사부에서 형성된 하이빔과 L자 빔 패턴을 외부로 배광시키는 렌즈;
    상기 광원과 상기 렌즈 사이에 배치되어, 회전하면서 빛이 조사되는 범위를 조절하는 쉴드; 및
    상기 쉴드를 회전축의 축방향에 대하여 직교하는 평면상에서 회전시키는 구동부를 포함하되,
    상기 로우빔은 상기 쉴드가 회전하여 상기 제1광원에서 방출되는 빛의 일부분을 차단하는 경우에 형성되고,
    상기 하이빔은 상기 쉴드가 회전하여 상기 제2광원에서 방출되는 빛을 차단하지 않는 경우에 형성되고,
    상기 L자 빔 패턴은 상기 쉴드가 회전하여 상기 제2광원에서 방출되는 빛의 일부분을 차단하는 경우에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 램프장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1광원 및 제2광원은 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)를 포함하는 차량용 램프장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 쉴드가 상기 하이빔을 형성하기 위하여 상기 구동부에 의해 회전시에 측면부로 이동하는 것을 특징으로 하는 차량용 램프장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 쉴드는 상기 L자 빔 패턴을 형성하기 위해 상기 제2광원에서 방출되는 빛의 일부분을 차단하는 돌출된 영역을 포함하는 차량용 램프장치.
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