KR20090103359A - 차량용 엘이디등의 렌즈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 전방 또는 후방에 설치되는 LED등의 렌즈에 관한 것으로서, 좀 더 자세히 설명하면 다수개의 발광체(LED)가 조사한 빛이 렌즈를 통과하면서 중첩되어 차량주변으로 넓게 하향 조사토록 되어 있는 차량용 LED 등의 렌즈에 관한 것이다.

일반적으로 엘이디 등은 주행 중인 차량의 후방이나, 전방에 장착되어 있는 조명등으로서, 야간에 차량 주변의 시야를 확보하기 위하여 주변에 빛을 조사하여 주는 조명등이다.

그리고 이러한 조명등은 단순히 개구된 내입공간을 형성하고 있는 등실 내에 램프(LED)와 램프 하우징을 안착시키고, 더불어 개구된 등실을 막아 씌워주는 보호커버 및 안쪽의 반사체를 포함하여 이루어진다.

그러나 이러한 램프(LED)는 직진성이 강하기 때문에, 차량 주변으로 넓게 빛을 뿌려주기 위해서는 다수 개의 발광체를 일정한 간격으로 배열하여 설치하여만 하였다.

따라서 본 발명은 일정한 곡면을 유지한 렌즈를 발광체(LED) 전면에 장착함으로써, 직진성이 강한 발광체의 빛을 렌즈를 통과하면서 일정한 조도를 유지하면서 차량주변으로 넓게 조사하여 주도록 하고자 하는 것이다.

Description

차량용 엘이디등의 렌즈{The Lens of the car's LED-lamp}

본 발명은 차량 전방 또는 후방에 설치되는 LED등의 렌즈에 관한 것으로서, 좀 더 자세히 설명하면 다수개의 발광체(LED)가 조사한 빛이 렌즈를 통과하면서 중첩되어 차량주변으로 넓게 하향 조사토록 하는 차량용 엘이디등(LED-Lamp)의 렌즈에 관한 것이다.

일반적으로 엘이디등은 주행 중인 차량의 후방이나, 전방에 장착되어 있는 조명등으로서, 야간에 차량 주변의 시야를 확보하기 위하여 주변에 빛을 조사하여 주는 조명등이다.

그리고 이러한 조명등은 단순히 개구된 내입공간을 형성하고 있는 등실 내에 램프(LED)와 램프 하우징을 안착시키고, 더불어 개구된 등실을 막아 씌워주는 보호커버 및 안쪽의 반사체를 포함하여 이루어진다.

여기서 램프 전면에 설치되어 있는 렌즈나 투명커버는, 단순히 상기 발광체가 발광한 빛을 전면으로 투사시켜 주기 위한 것으로서, 통상 반사체와 함께 직진성이 강한 다수개의 발광체를 일정한 간격으로 배열하여 설치함으로써, 원형이나 타원형의 배광패턴을 형성하면서 차량 주변으로 빛을 조사하여 주도록 되어 있다.

즉, 상기 램프(LED)는 직진성이 강하기 때문에, 차량 주변으로 넓게 빛을 뿌려주기 위해서 다수 개의 발광체를 일정한 간격으로 배열하여 설치하여만 하였던 것이다.

따라서 본 발명은 일정한 곡면을 유지한 렌즈를 발광체(LED) 전면에 장착함으로써, 직진성이 강한 발광체의 빛을 렌즈를 통과시켜 일정한 조도를 유지하면서 차량주변으로 넓게 조사하여 주도록 하고자 하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은 개구된 등실 내에 다수 개의 발광체가 장착되어 있는 램프 하우징을 안착시키고, 더불어 개구된 등실을 막아 씌워주는 보호커버 안쪽에 렌즈 및 반사체를 포함하여 설치되는 차량용 엘이디 등에 있어서,

상기 렌즈는 다수개의 발광체들과 수직인 방향으로 놓여 조사된 빛을 전방의 투사시켜 주는 평평한 입사면과 상기 입사면을 통과한 빛을 좌우로 굴절시켜 주는 볼록한 형상의 굴절면을 일체로 만곡되게 형성함으로써, 좌우로 길고 세로로 긴 십자형태의 배광패턴이 중첩되어 이루어지도록 한 것이다.

본 발명은 상기와 같이. 입사면이 평평하고 굴절면이 볼록한 렌즈(10)를 상부에서 하부로 길게 만곡된 형상으로 제작하여 발광체 전면에 설치함으로써, 상하로 길게 늘어져 있고 좌우로 넓게 퍼진 십자형태의 배광패턴을 제공할 수 있으며, 특히 설치되어 지는 발광체(LED)의 숫자를 줄일 수 있어 설치비용 및 제작비용을 절감할 수 있다.

또한, 직진성이 강한 빛을 넓게 분산시켜 줌에 따라, 후방에 위치한 차량이나 마주 오는 차량의 운전자의 눈에 직접 강한 빛을 가하는 일을 최소화하여 조사등에 의한 사고 피해를 최소화한 특징이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 엘이디등의 렌즈와 램프의 사시도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 엘이디등의 렌즈와 램프의 사시도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 엘이디등의 렌즈와 램프의 횡단면도.

도 4는 도 3의 굴절면에서 빛의 진행방향을 보여주는 횡단면도.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 엘이디등의 렌즈와 램프의 종단면도.

도 6은 도 5의 굴절면에서 빛의 진행방향을 보여주는 종단면도.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈의 배광패턴을 보여주는 사시도.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 렌즈의 배광패턴을 보여주는 사시도.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 전조등의 사용상태도.

도 10은 도 9의 실시 예에 따라 렌즈의 배광패턴을 보여주는 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 램프 2: 램프 하우징

3: 발광체 10: 렌즈

11: 입사면 12: 굴절면

13: 홈

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. (첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세히 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.)

도 1과 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 차량용 LED등에서의 렌즈와 발광체의 모습을 보여주는 사시도이고, 도 3내지 도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 발광체가 주사한 빛이 상기 렌즈를 통과하는 모습을 보여주는 단면도이며, 도 7과 도 8은은 다수 개의 발광체가 발광한 빛이 상기 렌즈를 통과하면서 십자형태의 배관패턴이 중첩되어 있는 모습을 보여주는 도면이다. 또한, 도 9와 도 10은 상기 렌즈와 발광체 사이에 세이드를 형성하여 하향방향으로 빛을 조사토록 한 모습을 보여주는 것이다.

도시된 바와 같이, 본 발명은 개구된 등실 내부에 발광체(3)가 장착되어 있는 램프 하우징을 안착시키고, 더불어 개구된 등실 내에는 발광한 빛을 반사하여 개구된 전면으로 조사하여 주는 반사체와, 개구된 부분을 막아 씌워주는 투명커버나 렌즈를 포함하여 설치된다.

여기서 상기 렌즈는 그 단면의 형상이 가운데를 중심으로 상기 발광체와 수직으로 놓여 조사한 빛과 대부분 수직인 상태를 유지하는 평면의 입사면과, 동시에 상기 입사면을 통과한 빛을 좌우로 굴절시켜 주는 볼록한 반원형상의 굴절면이 일체로 형성되어 있다. 그리고 여기서 상기와 같은 형상으로 이뤄진 렌즈의 입사면과 굴절면은 동일한 거리를 유지하면서 상부에서 하부로 동일한 각도로 휘어져 만곡된 면을 형성하고 있다. 그리고 상기 입사면과 굴절면 사이에는 좌우측으로 턱지게 돌출되어 있는 돌출부가 형성되어 있어, 상기 등실 내부의 파지부에 안착되어 고정 설치될 수 있도록 되어 있다.

또한, 이 볼록한 렌즈의 굴절면(12)에는 일정한 깊이로 파인 홈(13)이, 상기 렌즈(10)의 굴절면(12)을 따라 긴 띠를 형성하면서 오목하게 파여 굴절면의 홈을 통과한 빛이 좌우로 휘어지면서 퍼지도록 되어 있다.

여기서 다수 개의 발광체가 발광한 빛을, 상기 렌즈(10)의 입사면(11)에서 조사하여 주게 되면, 상기 렌즈(10)의 입사면(11)에 조사된 빛은, 상기 렌즈(10)의 입사면과 수직인 법선(A)와 의 입사각도를 이루게 되고, 동시에 상기 렌즈(10)의 입사면(11)을 통과한 빛은 상기 렌즈의 입사면과 수직인 법선(A)와 의 굴절각도를 이루게 되면서 굴절된다.

그리고 이후 상기 렌즈의 입사면을 통과하여 의 각도로 상기 렌즈의 굴절면에 조사하여 주게 되면, 다시 상기 렌즈(10)의 굴절면(12)에 조사된 빛은, 상기 렌즈(10)의 굴절면과 수직인 법선(B)와 의 입사각도를 이루게 되고, 동시에 상기 렌즈(10)의 굴절면(12)을 통과한 빛은 다시 상기 렌즈의 입사면과 수직인 법선(B)와 의 굴절각도를 이루게 되면서 굴절되는 것이다.

즉, 입사면과 굴절면이 평행하고 굴절률이 2배인 매우 밀한 매질의 렌즈(10)에, 상기 렌즈의 법선을 중심으로 10도 정도 경사지게 빛을 조사하여 주게 되면, 입사면의 입사각도는 10도가 되고, 동시에 상기 렌즈의 입사면을 통과한 빛의 굴절각도는 공기와 렌즈의 굴절률에 비례하는 0.5배 만큼 휘어져 5도의 굴절각도를 이루게 되는 것이다.

그리고 이후 입사면을 통과한 빛이 상기 렌즈의 굴절면에 도착하게 되면, 상기 렌즈의 굴절면에서 조사된 빛과 법선이 이루는 입사각도는 5도가 되고, 더불어 렌즈의 굴절면을 통과한 빛은 렌즈와 공기의 굴절률에 비례하는 2.0배 만큼 휘어져 10도의 굴절각도를 이루게 되는 것이다.

그리고 여기서 발광체가 발광한 빛이 상기 렌즈의 입사면에 수직으로 입사되면, 상기 렌즈의 법선과 조사된 빛이 이루는 입사각도는 0도가 되면서, 상기 입사면을 통과하는 빛의 굴절각도 역시 0도가 되어 직선으로 렌즈의 입사면과 굴절면을 통과하게 되는 것이다.

또한, 평면인 렌즈의 입사면을 통과한 빛이 상기 렌즈의 볼록한 굴절면에 조사되면, 경사진 굴절면의 법선과 조사된 빛이 이루는 입사각도는, 상기 굴절면이 경사진만큼 더욱 벌어진 입사각도를 이루게 된다. 즉, 5도 정도 경사지게 렌즈의 입사면을 통과한 빛이 법선을 중심으로 10도 정도 경사진 굴절면에 입사되면, 상기 렌즈의 굴절면에 입사된 빛의 입사각도는 5도와 10도를 합한 15도의 입사각도를 이루게 되는 것이다. 따라서 상기 렌즈의 굴절면에 15도 경사지게 빛을 조사하여 주게 되면, 렌즈의 굴절면을 통과한 빛은 렌즈와 공기의 굴절률에 비례하는 2.0배 만큼 휘어져 30도의 굴절각도를 이루게 되는 것이다.

따라서 도시된 바와 같이. 상기 렌즈의 굴절면을 통과하는 빛은 입사각도와 굴절각도가 0도인 빛을 중심으로, 좌우로 혹은 상하로 점점더 벌어지는 굴절면의 경사각도에 의해 입사각도와 굴절각도 역시 점점더 벌어지면서 가운데 방향으로 빛이 굴절되어 집중되는 것이다.

따라서 상기 렌즈는 상기 굴절면을 수직으로 통과한 빛을 중심으로, 상부에서 하부로 만곡된 면을 따라 밀한 배광패턴을 형성하고, 동시에 좌우로 볼록한 굴절면에 의해 가운데가 밀한 배광패턴을 형성하여 전체적으로 십자형태의 배광패턴을 형성하게 되는 것이다. 즉, 좌우로 긴 띠 모양의 빛무리와 상하로 긴 띠 모양의 빛무리를 형성하면서 십자형태의 배광패턴을 형성하게 되는 것이다.

따라서 도시된 바와 같이. 다수개의 발광체를 상기 렌즈 후면에 설치하여 다수개의 십자형태로 조사되는 빛을 가로로 길게 서로 중첩시켜, 좌우로 긴 고밀도의 배광패턴을 형성하면서, 동시에 상기 배광패턴의 세로축이 일정한 간격으로 위치토록 하여 세로로 일정조도 이상의 균일한 배광패턴을 형성할 수 있게 되는 것이다.

즉, 종래의 미등이나 전조등은 단순히 원형 또는 타원형의 배광패턴으로서, 서로 중첩시켜 사용한다고 하여도 전체적으로 균일하면서도 좌우로 긴 배광패턴을 형성하기가 어려우나, 본 발명은 십자형태의 배광패턴을 일정한 거리마다 중첩시켜 사용함으로써, 좌우로 긴 빛무리를 형성하면서 동시에 상하로 일정조도 이상의 빛무리를 형성할 수 있는 것이다.

그리고 여기서 상기 렌즈(10)의 중심부위를 수직으로 통과한 빛을 중심으로 집광된 빛들이, 후방에 위치한 차량의 운전자 눈에 직접 빛이 조사되는 것을 방지하기 위하여, 일정한 깊이로 오목하게 파인 원형의 홈(13)을 형성하여 분산시켜 주게 된다.

또한. 도시된 바와 같이, 또 다른 실시 예에 따라 하향전조등과 같이 렌즈(10)와 발광체(3) 사이에 셰이드와 반사체를 설치함으로써, 상기 렌즈(10)에 조사한 빛이 후방에서 주행중인 차량의 운전자의 눈에 직접 빛을 조사되지 못하도록 하향으로 조사되는 배광패턴만을 형성할 수도 있는 것이다.

Claims (3)

1. 개구된 등실 내에 다수 개의 발광체가 장착되어 있는 램프 하우징을 안착시키고, 더불어 개구된 등실을 막아 씌워주는 보호커버 안쪽에 렌즈 및 반사체를 포함하여 설치되는 차량용 엘이등 등에 있어서,

   상기 렌즈는 다수개의 발광체들과 수직인 방향으로 놓여 조사된 빛을 전방의 투사시켜 주는 평평한 입사면과 상기 입사면을 통과한 빛을 좌우로 굴절시켜 주는 볼록한 형상의 굴절면을 일체로 만곡되게 형성함으로써, 좌우로 길고 세로로 긴 십자형태의 배광패턴을 중첩하여 사용하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 엘이디 등의 렌즈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 렌즈의 볼록한 굴절면 중심부위에는 굴절면을 수직으로 통과하는 빛을 좌우로 빛을 분산시켜 주도록 일정한 깊이로 오목하게 파인 홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 엘이디 등의 렌즈.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 렌즈와 다수개의 발광체 사이에는 전방으로 조사되는 빛의 일부분을 가려주는 세이드를 설치함으로써, 상기 렌즈에 의해 조사한 빛이 차량 주변에 위치한 또 다른 차량의 운전자의 눈에 직접 조사되지 않도록 하향 조사되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 차량용 엘이디 등의 렌즈.