KR20210009504A - 차량용 입체 램프 - Google Patents

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KR20210009504A KR1020190086089A KR20190086089A KR20210009504A KR 20210009504 A KR20210009504 A KR 20210009504A KR 1020190086089 A KR1020190086089 A KR 1020190086089A KR 20190086089 A KR20190086089 A KR 20190086089A KR 20210009504 A KR20210009504 A KR 20210009504A
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정석호
김윤호
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 입체 램프에 관한 것으로, 광원이 배치되는 광원부와, 광원부의 전방에 이격되게 배치되고, 상기 광원에서 발산된 빛을 확산시키는 산광렌즈부와, 마이크로 단위의 사이즈를 가지는 복수개의 입체렌즈가 종횡으로 배열된 구조의 입체 패턴을 구비하여, 산광렌즈부의 전방에 이격되게 배치되는 입체패턴렌즈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 입체 램프{THREE DIMENSIONAL LAMP FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 입체 램프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 입체적인 형태의 발광이미지를 구현하는 차량용 입체 램프에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 주행시 차량 주변의 대상물을 용이하게 확인하거나, 다른 차량이나 기타 도로 이용자에게 차량의 주행 상태를 알리기 위해 다양한 차량용 램프가 적용되고 있다.
예컨대, 운전자의 시야를 확보하기 위해 전방으로 빛을 조사하는 전조등, 브레이크를 밟을 때 점등되는 브레이크등, 우회전 또는 좌회전 시 사용되는 방향지시등과 같이 램프를 이용하여 직접 발광하는 방식으로 작동하는 조명장치가 있으며, 이외에 보행자나 다른 차량 등이 해당 차량을 용이하게 인식가능하게 빛을 반사시키는 방식의 반사기 등이 적용되고 있다.
종래의 차량용 램프는 시인성을 확보를 위해, 후방에서 조사된 빛의 진행방향을 좌우방향 내지 전후방향으로 전환하기 위한 복잡한 광학구조를 가질 뿐만 아니라, 이너렌즈, 아우터렌즈의 포함한 렌즈부재 자체의 연장방향과 그 연장 곡률에 의존하여 전방향으로의 시인성을 구현하고 있다.
또한, 차량용 램프는 차량의 디자인을 결정하는 주요한 디자인적 요소로서, 다른 차종과의 디자인 차별성, 심미성 확보를 위해 보다 다양한 이미지를 구현하고자 하는 노력이 지속적으로 이루어지고 있으나, 점상, 면상의 형태로 단순하게 표현되는 한계를 가진다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2013-0100653호(2013.09.11 공개, 발명의 명칭: 차량용 광발광 영역형 램프)에 개시되어 있다.
본 발명은 입체적인 형태의 발광이미지를 구현함으로써, 다양한 방향으로의 시인성을 안정적으로 확보할 수 있으면서도, 보다 다양하고 수려한 심미감을 구현할 수 있는 차량용 입체 램프를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 차량용 입체 램프는, 광원이 배치되는 광원부; 상기 광원부의 전방에 이격되게 배치되고, 상기 광원에서 발산된 빛을 확산시키는 산광렌즈부; 및 마이크로 단위의 사이즈를 가지는 복수개의 입체렌즈가 종횡으로 배열된 구조의 입체 패턴을 구비하여, 상기 산광렌즈부의 전방에 이격되게 배치되는 입체패턴렌즈부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광원부는, 상기 광원이 실장되는 회로기판; 및 상기 광원을 커버링하며 상기 회로기판의 전면부에 배치되고, 상기 광원에서 발산된 빛이 통과하는 조절홀부가 형성되는 가림브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 가림브라켓은, 상기 회로기판과 접하는 차광베이스부; 상기 차광베이스부에서 전방으로 돌출되게 형성되고, 내부에 상기 광원이 수용되는 전방연장부; 및 상기 전방연장부의 단부에 상기 광원과 마주하여 배치되고, 상기 조절홀부가 형성되는 발광조절캡부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 광원부는, 상기 광원이 실장되는 회로기판; 및 상기 광원보다 확장된 너비를 가지고, 상기 광원을 커버링하며 상기 회로기판에 결합되는 발광확산렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회로기판은, 상기 광원이 실장되는 기판본체부; 및 상기 기판본체부에 결합되고, 상기 기판본체부의 강성을 보강하는 백커버;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 산광렌즈부는, 빛을 산란가능한 소재를 포함하여 상기 광원의 전방에 배치되는 산란플레이트; 및 빛을 차광가능한 소재를 포함하여 상기 산란플레이트의 전방에 배치되고, 빛이 통과가능한 투광홀부가 형성되는 투광조절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 산란플레이트는, 빛을 산란가능한 반투명 소재를 포함하여 이루어지는 디퓨저 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 산란플레이트는, 투광소재를 포함하여 이루어지고, 빛을 산란가능한 표면거칠기를 가지는 부식패턴 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 투광조절부는, 상기 투광홀부를 구비하여 상기 산란플레이트의 전면부에 부착되는 투광필름;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 투광필름은, 상기 투광홀부를 통과한 빛과 대비되는 제1색상을 가지는 대비시트부; 및 상기 대비시트부의 후면부에 적층되고, 상기 광원에서 조사된 빛을 반사가능한 제2색상을 가지는 반사시트부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 투광조절부는, 상기 투광홀부를 구비하여 상기 산란플레이트와 상기 입체패턴렌즈부의 사이에 배치되는 투광베젤;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
상기 투광베젤은, 상기 투광홀부를 통과한 빛과 대비되는 제1색상을 가지는 투광본체부; 상기 투광본체부의 가장자리부에 형성되고, 램프하우징에 결합되는 하우징결합부; 및 상기 투광본체부의 후면부에 형성되고, 상기 광원에서 조사된 빛을 반사가능한 제2색상을 가지는 반사레이어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 입체패턴렌즈부는, 상하방향으로 직립되게 배치되는 수직연장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 입체패턴렌즈부는, 전후방향으로 경사지게 배치되는 경사연장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 입체패턴렌즈부는, 투광소재를 포함하여 상기 산광렌즈부의 전방에 배치되는 투광플레이트부; 및 상기 입체 패턴을 구비하여 상기 투광플레이트부의 후면부에 형성되는 입체패턴부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 입체렌즈는, 상기 투광플레이트부의 후면부 상에 반구형상으로 돌출되게 형성되고, 복수개가 마이크로 사이즈의 이격간격을 두고 종횡으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 광원부가 결합되는 광원결합부와, 상기 산광렌즈부가 결합되는 렌즈결합부가 형성되는 홀딩베젤; 및 상기 홀딩베젤이 장착되는 제1장착부와, 상기 입체패턴렌즈부가 결합되는 제2장착부가 형성되는 램프하우징;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 입체 램프는, 마이크로 사이즈를 가지는 복수개의 입체렌즈가 종횡으로 배열된 구조의 입체 패턴을 구비한 입체패턴렌즈부를 이용해, 광원에서 조사된 점광원 형태의 빛을 중앙부에서 좌우측으로 갈수록 광도가 점차 낮아지며 입체감을 표현하는 직선형의 발광이미지, 또는 'V'자 형상으로 구부러진 곡선형의 발광이미지로 표현할 수 있다.
또한, 본 발명은, 광원에서 발산된 빛이 입체적인 선광원의 형태로 변형되어 외부로 표현되되, 좌우방향, 상하방향을 포함한 전 방향에서 연속적으로 대칭 형태의 입체감을 표현할 수 있어 다양한 방향에서의 시인성을 요구하는 차량용 램프에 유용하게 적용할 수 있으며, 기존에 점상, 면상의 형태로 단순하게 표현되던 차량용 램프의 광학 이미지 표현의 한계를 극복하여, 보다 다양하고 수려한 심미감을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명은, 광원의 전방에 입체패턴렌즈부를 배치하는 간단한 구조에 의해 용이하게 구현가능하고, 광원, 산광렌즈부, 입체패턴렌즈부간의 거리와, 복수개의 광원의 배열 형태와 크기, 산광렌즈부와 입체패턴렌즈부의 기울기를 가변, 조절함으로써 다양한 입체감을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프를 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프에 의해 입체감을 느끼는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프에 의해 표현되는 이미지를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 사진이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프에 가림브라켓을 설치한 상태를 개략으로 도시한 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프에 발광확산렌즈를 설치한 상태를 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 6은 가림브라켓과 발광확산렌즈를 이용해 광원의 크기를 다양하게 조정한 시뮬레이션 결과를 나타낸 사진이다.
도 7은 도 6에 나타난 광원에 의해 표현되는 이미지를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 사진이다.
도 8은 도 1의 A부분을 확대하여 도시한 부분확대도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프의 투광조절부로서 투광베젤을 적용한 상태를 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 10은 도 9의 B부분을 확대하여 도시한 부분확대도이다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프의 투광조절부에 의해 조절된 광로의 크기와, 이에 의해 표현되는 이미지를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 사진이다.
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프에서 산광렌즈부와 입체패턴렌즈부간의 거리를 가변시킨 일례를 도시한 종단면도이다.
도 13은 산광렌즈부와 입체패턴렌즈부간의 거리 가변에 따른 이미지를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 사진이다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 입체 램프를 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 입체 램프의 광원과 입체패턴렌즈부간의 거리차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 16은 도 15에 도시된 입체패턴렌즈부와 광원간의 거리차에 따른 이미지를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 사진이다.
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 입체 램프에 의해 표현되는 이미지를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 사진이다.
도 18은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 입체 램프에서 산광렌즈부와 입체패턴렌즈부간의 거리를 가변시킨 일례를 도시한 종단면도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 입체 램프의 실시예들을 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프를 개략적으로 도시한 종단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프에 의해 입체감을 느끼는 원리를 설명하기 위한 개념도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프에 의해 표현되는 이미지를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 사진이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프는 광원부(10), 산광렌즈부(20), 입체패턴렌즈부(30), 홀딩베젤(40), 램프하우징(50)을 포함한다.
광원부(10)는 하나의 수직면 상에 종횡으로 배치되는 복수개의 광원(14)을 포함한다. 광원(14)으로는 발광 다이오드(LED, Light-Emitting Diode)를 적용할 수 있고, 회로기판(11) 상의 설정 위치에 실장됨으로써, 복수개가 하나의 수직면 상에 설정간격을 두고 종횡으로 배열될 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 회로기판(11)은 기판본체부(12)와 백커버(13)를 포함한다.
기판본체부(12)는 광원(14)의 점등에 필요한 회로구조를 가지며, 전면부에 광원(14)이 실장된다. 본 발명의 설명에서는 편의 상, 빛의 주요 진행방향을, 즉 도 1 상에서 우측을 전방이라고 설정한다. 백커버(13)는 기판본체부(12)의 강성을 보강하기 위한 보강부재로서, 기판본체부(12)의 후면부에 결합되고, 기판본체부(12)와 함께 홀딩베젤(40)에 결합된다.
백커버(13)를 기판본체부(12)의 가장자리부에 결합하면, 회로기판(11)의 강성을 안정적으로 확보할 수 있고, 회로기판(11)과 홀딩베젤(40)간의 접촉면적을 보다 안정적으로 확보할 수 있어, 구조적 안정성을 보다 향상시킬 수 있다. 홀딩베젤(40)의 중앙부를 관통되게 형성하면, 소재절감과 경량화를 구현할 수 있다.
산광렌즈부(20)는 광원(14)에서 발산된 빛을 확산가능한 소재를 포함하여 광원부(10)의 전방에 제1설정거리(d1)를 두고 이격되게 배치된다. 광원(14)에서 발산된 빛은 산광렌즈부(20)를 통과하면서 보다 균일하게 확산된 후 입체패턴렌즈부(30)로 진행된다. 본 발명의 제1실시예에 따른 산광렌즈부(20)는, 산란플레이트(21)와 투광조절부(22)를 포함한다.
산란플레이트(21)는 빛을 산란가능한 투광소재를 포함하여 광원(14)의 전방에 배치된다. 산란플레이트(21)로는 빛을 산란가능한 반투명 소재를 포함하여 이루어지는 디퓨저 플레이트(diffuser plate)를 적용할 수 있다. 또한, 산란플레이트(21)는 투광소재를 포함하여 이루어지고, 빛을 산란가능한 표면거칠기(surface roughness)를 가지는 부식패턴 플레이트(etching pattern plate)를 적용할 수도 있다.
투광조절부(22)는 빛을 차광가능한 소재를 포함하여 산란플레이트(21)의 전방에 배치된다. 투광조절부(22) 상에는 빛이 통과가능한 투광홀부(23)가 형성된다. 투광홀부(23)는 광원(14)의 개수, 위치에 대응되게 배치되는 복수개가 구비된다. 광원(14)에서 발산된 빛은 산란플레이트(21)를 통과하면서 보다 균일하게 확산, 산란된 후 투광홀부(23)를 통과하여 입체패턴렌즈부(30)로 진행된다.
입체패턴렌즈부(30)는 마이크로 단위의 사이즈를 가지는 복수개의 입체렌즈(34)가 종횡으로 배열된 구조의 입체 패턴을 구비하여, 산광렌즈부(20)의 전방에 제2설정간격(d2)을 두고 이격되게 배치된다. 본 발명의 제1실시예에 따른 입체패턴렌즈부(30)는 복수개의 광원(14)과 동일한 전방 이격거리를 두고 직립되게 배치되는 수직연장부(30A)를 포함한다.
수직연장부(30A)를 복수개의 광원(14) 전방에 배치함으로써, 복수개의 광원(14) 각각은 모두 입체패턴렌즈부(30)와 동일한 이격거리를 가진다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 입체패턴렌즈부(30)는, 투광플레이트부(31)와 입체패턴부(32)를 포함한다.
투광플레이트부(31)는 투광소재를 포함하여 이루어지며, 패널을 형상을 가지고, 산광렌즈부(20)의 전방에 배치된다. 입체패턴부(32)는 복수개의 입체렌즈(34)를 포함하여 투광플레이트부(31)의 후면부에 형성된다. 복수개의 입체렌즈(34)는 투광플레이트부(31)의 후면부 상에 반구형상으로 돌출되게 형성되고, 복수개가 마이크로(micro, μm, 10-6m) 사이즈의 이격간격을 두고 종횡으로 배열된 구조의 입체 패턴을 형성한다.
보다 구체적으로, 입체렌즈(34)는 마이크로 사이즈의 너비(W)를 가지고, 마이크로 사이즈의 이격간격(d)을 두고 종횡으로 배치된다. 여기서, 마이크로 사이즈란, 수 마이크로 이상에서 수백마이크로 이내의 사이즈를 가지는 것을 의미한다.
페르마의 원리(Fermat's principle)에 따르면, 광원(14)에서 나오는 빛이 입체패턴렌즈부(30)의 입체렌즈(34)를 거쳐 사람의 눈에 도달 때까지의 거리의 합, 즉 광원(14)에서 입체렌즈(34)까지의 거리, 입체렌즈(34)에서 눈까지의 거리의 합이 길수록 멀게 느껴지며, 이러한 광학적 원리에 의해 깊이감, 입체감을 느끼게 된다(도 2 참조). 이러한 광학적 원리 활용하여 입체감을 표현하는 방식을 'Depth effect 3D' 방식이라 한다.
본 발명의 제1실시예에 의하면, 좌안과 우안에서 상기와 같이 느끼는 깊이감, 입체감의 종합적인 작용으로 인해, 정면에서는, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 광원(14)에서 조사된 점광원 형태의 빛이, 좌우방향으로 연장된 직선형의 이미지로, 보다 구체적으로는 중앙부에서 좌우측으로 갈수록 광도가 점차 낮아지며 입체감을 표현하는 수평선의 이미지로 나타난다. 도 3의 (b)는 정면으로부터 좌측으로 위치된 지점에서 우측을 향해 비스듬하게 바라본 상태에서 보이는 이미지이고, 도 3의 (c)는 정면으로부터 상측으로 위치된 지점에서 하측을 향해 경사지게 내려본 상태에서 보이는 이미지이다.
도 3의 (a) 내지 (c)에 나타난 이미지는, 짝수행을 이루는 광원(14)들과 홀수행을 이루는 광원(14)들이 서로 다른 수직선 상에 배치되는 배열 구조를 가지고, 입체패턴렌즈부(30)가 가로, 20cm, 세로 10cm, 두께 2mm의 사이즈를 가지며, 입체렌즈(34)가 30μm의 직경(W)을 가지는 반구형 돌기 형상을 가지고, 10μm의 간격(d)을 두고 종횡으로 배열된 구조를 가지며, 제1설정거리(d1)를 15mm, 제2설정거리(d2)를 20mm로 설정한 조건에서 시뮬레이션한 결과이다. 이하의 도면에 나타난 시뮬레이션 이미지들도 상기와 동일한 설정 조건을 가진다.
본 발명의 제1실시예에서 산광렌즈부(20)는 광원(14)의 배치방향과 나란하게 수직방향으로 직립되게 그 설치가 이루어진 구조를 가진다. 광원(14)에서 조사되어 전방으로 진행되는 빛은 최종적으로 산광렌즈부(20)의 투광홀부(23)를 통과하여 입체패턴렌즈부(30)로 진행되므로, 도 2 상에 도시된 원리를 도 1에 도시된 본 발명의 제1실시예에 적용하는 경우, 도 2 상의 광원(14)의 위치는, 실질적으로 산광렌즈부(20)의 위치가 된다.
이에 따라, 본 발명의 산광렌즈부(20)와 입체패턴렌즈부(30)간의 거리를, 즉 제2설정거리(d2)를 가변시키는 것은, 도 2 상에서 광원(14)과 입체패턴렌즈부(30)간의 거리를 가변시키는 것과 동일한 효과를 가진다. 산광렌즈부(20)를 광원(14)의 배열방향과 나란하게 수직방향으로 직립시킨 상태에서 입체패턴렌즈부(30)와 근접하거나 이격되게 수평방향으로 이동시키면, 복수개의 광원(14)을 동시에 이동시키거나 수평방향으로 동일한 변위로 이동시키는 것과 동일한 효과를 구현할 수 있다.
홀딩베젤(40)은 광원부(10)와 산광렌즈부(20)를 제1설정간격(d1)을 두고 지지하는 장치부로, 광원(14)에서 발상되는 빛이 전방으로 진행될 수 있는 광경로를 개방되게 형성한 구조를 가지고 램프하우징(50)의 내부에 장착된다. 홀딩베젤(40)의 후단부에는 광원부(10)의 회로기판(11)이 장착, 결합되는 광원결합부(41)가 단턱지게 형성되고, 홀딩베젤(40)의 전단부에는 산광렌즈부(20)가 장착, 결합되는 렌즈결합부(42)가 단턱지게 형성된다.
램프하우징(50)은 광원부(10), 산광렌즈부(20), 입체패턴렌즈부(30), 홀딩베젤(40)을 포함한 광학구성품을 커버하는 장치부로, 홀딩베젤(40)이 장착되는 제1장착부(51)와, 입체패턴렌즈부(30)가 결합되는 제2장착부(52)가 형성된다. 제1장착부(51)와 제2장착부(52)는 빛의 진행방향을 따라 연속하여 배치되고, 제2장착부(52)의 전방에는 입체패턴렌즈부(30)를 통과한 빛이 램프하우징(50)의 외부로 배배광되는 개방부가 형성된다.
제1장착부(51) 상에서의 홀딩베젤(40)의 설치위치를 가변 적용함으로써, 홀딩베젤(40)에 결합된 광원부(10)와 산광렌즈부(20)를 동시에 동일한 변위로 이동시키면서, 입체패턴렌즈부(30)에 대한 거리를 조절할 수 있다. 즉, 제1설정거리(d1)를 일정하게 유지한 상태로, 제2설정거리(d2)를 가변 조절할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프에 가림브라켓을 설치한 상태를 개략으로 도시한 종단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 광원부(10)는, 광원(14)에서 발산된 빛을 광원(14)의 크기보다 축소하여 산광렌즈부(20)측으로 진행시키기 위해 가림브라켓(15)을 포함할 수 있다. 가림브라켓(15)은 광원(14)을 커버링하며 회로기판(11)의 전면부에 배치되고, 가림브라켓(15)에는 광원(14)에서 발산된 빛이 통과하는 조절홀부(154)가 형성된다. 광원(14)의 둘레를 감싸는 형태의 가림브라켓(15)을 적용함으로써, 광원(14) 자체의 크기를 축소시키는 효과를 구현할 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 가림브라켓(15)은 차광베이스부(151), 전방연장부(152), 발광조절캡부(153)를 포함한다.
차광베이스부(151)는 가림브라켓(15) 중 회로기판(11)에 결합되는 장치부로, 회로기판(11)과 밀착되어 광원(14)에서 발산된 빛의 누광을 방지한다. 전방연장부(152)는 차광베이스부(151)와 연속하여 연결되고, 광원(14)의 둘레에서 전방으로 돌출되게 형성된다. 전방연장부(152)의 내부에는 광원(14)이 수용된다. 발광조절캡부(153)는 전방연장부(152)의 개방단부를 가로질러 연장되며 광원(14)과 마주하여 배치된다. 발광조절캡부(153) 상에는 조절홀부(154)가 형성된다.
광원(14)에서 발산된 빛은 조절홀부(154)를 통과하여 가림브라켓(15)의 외부로 조사된다. 전방연장부(152)의 연장길이를 조절하거나, 조절홀부(154)의 크기를 조절함으로써 광원(14)에서 발산된 빛의 전방 조사각도와 조사범위를 다양하게 조절할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프에 발광확산렌즈를 설치한 상태를 개략적으로 도시한 종단면도이며, 도 6은 가림브라켓과 발광확산렌즈를 이용해 광원의 크기를 다양하게 조정한 시뮬레이션 결과를 나타낸 사진이며, 도 7은 도 6에 나타난 광원에 의해 표현되는 이미지를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 사진이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 광원부(10)는, 광원(14)에서 발산된 빛을 광원(14)의 크기보다 확장시켜 산광렌즈부(20)측으로 진행시키기 위해 발광확산렌즈(16)를 포함할 수 있다. 발광확산렌즈(16)는 투광소재를 포함하여 이루어지고, 광원(14)보다 확장된 너비를 가지고, 광원(14)을 커버링하며 회로기판(11)에 결합된다. 발광확산렌즈(16)가 확장된 너비를 가질수록, 광원(14) 자체의 크기를 보다 확대시키는 효과를 구현할 수 있다.
가림브라켓(15)과 발광확산렌즈(16)를 이용해 동일한 사이즈를 가지는 복수개의 광원(14)을 도 6에 도시된 바와 같이 서로 다른 크기로 축소 또는 확대시키는 효과를 구현할 수 있다. 광원(14)의 크기가 클수록, 본 발명의 제1실시예에 의해 최종적으로 표현되는 선형 입체이미지는 도 7에 도시된 바와 같이 두껍게 표현되고, 광원(14)의 크기가 작을수록, 외부에 표현되는 선형 입체이미지의 두께가 점차 가늘어진다.
도 8은 도 1의 A부분을 확대하여 도시한 부분확대도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 투광조절부(22)는, 투광홀부(23)를 구비하여 산란플레이트(21)의 전면부에 부착되는 투광필름(24)을 포함할 수 있다. 본 발명의 제1실시예에 따른 투광필름(24)은 대비시트부(241)와 반사시트부(242)를 포함한다.
대비시트부(241)는 투광홀부(23)를 통과한 빛과 다른, 보다 구체적으로는 대비되는 제1색상을 가진다. 반사시트부(242)는 대비시트부(241)의 후면부에 적층되고, 광원(14)에서 조사된 빛을 반사가능한 제2색상을 가진다. 제1색상으로는 검정색을 적용할 수 있고, 제2색상으로는 흰색을 적용할 수 있다.
투광필름(24)에 도달된 빛은 투광홀부(23)를 통해 외부로 배광되고, 반사시트부(242)에 도달된 빛은 후방으로 반사된 후 이후 다시 전방으로 반사되며 투광홀부(23)를 통해 배광된다. 투광홀부(23)를 통과한 빛은, 이와 대비되는 제2색상을 가지는 대비시트부(241)를 배경으로 하여 입체감이 보다 원활하게 표현하게 된다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프의 투광조절부로서 투광베젤을 적용한 상태를 개략적으로 도시한 종단면도이고, 도 10은 도 9의 B부분을 확대하여 도시한 부분확대도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 투광조절부(22)는, 투광홀부(23)를 구비하여 산란플레이트(21)와 입체패턴렌즈부(30)의 사이에 배치되는 투광베젤(25)을 포함할 수 있다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 투광베젤(25)은 투광본체부(251), 하우징결합부(252), 반사레이어(253)를 포함한다.
투광본체부(251)는 투광홀부(23)를 통과한 빛과 다른, 보다 구체적으로는 대비되는 제1색상을 가진다. 하우징결합부(252)는 홀딩베젤(40) 또는 램프하우징(50)에 결합되는 장치부로, 투광본체부(251)의 가장자리부에 설정 강도로 형성된다. 하우징결합부(252)에 의해 투광본체부(251)의 정위치 장착이 이루어질 수 있다.
반사레이어(253)는 투광본체부(251)의 후면부에 형성되고, 광원(14)에서 조사된 빛을 반사가능한 제2색상을 가진다. 반사레이어(253)는 제2색상의 도포재를 투광본체부(251)의 후면에 도포함으로써, 투광본체부(251)와 일체로 형성할 수 있다. 제1색상으로는 검정색을 적용할 수 있고, 제2색상으로는 흰색을 적용할 수 있다.
투광베젤(25)에 도달된 빛은 투광홀부(23)를 통해 외부로 배광되고, 반사레이어(253)에 도달된 빛은 후방으로 반사된 후 이후 다시 전방으로 반사되며 투광홀부(23)를 통해 배광된다. 투광홀부(23)를 통과한 빛은, 이와 대비되는 제2색상을 가지는 투광본체부(251)를 배경으로 하여 입체감이 보다 원활하게 표현하게 된다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프의 투광조절부에 의해 조절된 광로의 크기와, 이에 의해 표현되는 이미지를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 사진이다.
복수개의 광원(14) 각각의 전방에 이에 대응되는 복수개의 투광홀부(23)를 배치함으로써, 복수개의 광원(14)에서 발산된 빛은 복수개의 투광홀부(23) 각각을 통과하여 전방으로 진행되는 복수개의 광경로(광로)를 형성하게 되고, 입체패턴렌즈부(30)측으로 입사되는 각각의 광로는 투광홀부(23)의 크기에 따라 그 크기가 결정, 조절된다. 도 11을 참조하면, 투광홀부(23)의 크기가 클수록 두께가 두꺼운 선형 입체이미지가 표현되고, 투광홀부(23)의 크기가 작을수록 두께가 가는 선형 입체이미지가 표현된다.
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 입체 램프에서 산광렌즈부와 입체패턴렌즈부간의 거리를 가변시킨 일례를 도시한 종단면도이고, 도 13은 산광렌즈부와 입체패턴렌즈부간의 거리 가변에 따른 이미지를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 사진이다.
광원부(10)와 산광렌즈부(20)는 전후방으로 제1설정간격(d1)을 두고 배치되고, 입체패턴렌즈부(30)는 산광렌즈부(20)와 전후방으로 제2설정간격(d2)을 두고 배치된다. 광원부(10)에서 발산된 빛은 산광렌즈부(20)를 최종적으로 통과하여 입체패턴렌즈부(30)로 입사되므로, 산광렌즈부(20)와 입체패턴렌즈부(30)간의 거리가, 제1설정거리(d2)가 실질적으로 도 2 상에 도시된 빛의 깊이감, 입체감을 느끼게 하는 주요 광학적 요소가 된다.
광원부(10)와 산광렌즈부(20)를 제1설정간격(d1)을 두고 지지하는 홀딩베젤(40)의 설치위치를 도 1, 도 12에 도시된 바와 같이 가변시킴으로써, 홀딩베젤(40)에 결합된 광원부(10)와 산광렌즈부(20)를 동시에 동일한 변위로 이동시키면서, 입체패턴렌즈부(30)에 대한 거리를 조절할 수 있다. 이와 같이 제1설정거리(d1)를 일정하게 유지한 상태로, 제2설정거리(d2)를 가변 조절하면서, 외부에 표현되는 선형 입체이미지의 연장길이를 도 13에 도시된 바와 같이 조절할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 입체 램프를 개략적으로 도시한 종단면도이고, 도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 입체 램프의 광원과 입체패턴렌즈부간의 거리차를 설명하기 위한 개념도이며, 도 16은 도 15에 도시된 입체패턴렌즈부와 광원간의 거리차에 따른 이미지를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 사진이다.
이하에서, 도 14 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 대해 설명함에 있어서는, 도 1 내지 도 13을 참조하여 설명한 본 발명의 제1실시예와 중복대거나 대응되는 구성에 대해서는 그 중복 설명을 생략한다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 입체패턴렌즈부(30)는, 본 발명의 제1실시예에 따른 입체패턴렌즈부(30)와 비교해, 전후방향으로 경사지게 배치되는 경사연장부(30B)를 포함하는 구성을 가진다. 산광렌즈부(20) 또한, 경사연장부(30B)와 제2설정거리(d2)를 두고 동일한 각도(α)로 경사지게 배치된다.
상하방향으로 배열되는 복수개의 광원(14)과 산광렌즈부(20)는 서로 다른 전방 이격거리를 가진다. 복수개의 광원(14)이 5행으로 배열된다고 할 때, 가장 아래에 위치되는 광원(14)에서 경사연장부(30B)까지의 거리를 제1설정거리(d1)로 하고, 제1설정거리(d1)와 그 상측에 이웃하여 위치되는 광원(14)에서 경사연장부(30B)까지의 거리와의 차이를 제3설정거리(d3)라 하면, 복수개의 광원(14)과 경사연장부(30B)는 도 15에 도시된 바와 같은 거리차를 가지게 된다.
도 15 상에 도시된 a, b, c, d, e 광경로는, 정면에서 각각 도 16 상의 a, b, c, d, e의 선형 입체이미지로 표현된다. 즉, 입체패턴렌즈부(30)가 기울기를 가지는 경우, 입체패턴렌즈부(30)와 광원(14)간의 거리가 가까울수록 정면에서 바라볼 때 보다 구부러진 'V'자 형상의 선형 입체이미지가 표현되고, 입체패턴렌즈부(30)와 광원(14)간의 거리가 멀수록 보다 수평에 가까운 선형 입체이미지가 표현된다.
본 발명의 제2실시예에 의하면, 광원(14)에서 발산된 빛이 입체패턴렌즈부(30)에 도달되기 이전에 최종적으로 통과하게 되는 산광렌즈부(20)가, 도 2 상에 도시된 광원(14)에 해당되므로, 도 15 상에서 최하측에 위치된 광원(14)과 입체패턴렌즈부(30)간의 거리에 대응되는 거리로, 산광렌즈부(20)와 입체패턴렌즈부(30)간의 거리를 설정하면, 정면에서는 도 16 상의 a에 도시된 바와 같이 광원(14)에서 조사된 점광원 형태의 빛이, 'V'자 형상으로 구부러지며 좌우방향으로 연장되는 형태의 이미지로 나타난다.
도 17은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 입체 램프에 의해 표현되는 이미지를 시뮬레이션한 결과를 나타낸 사진이다.
도 16에 도시된 바와 같은 시뮬레이션 결과를 토대로, 도 15 상에서 최하측에 위치된 광원(14)과 입체패턴렌즈부(30)간의 거리에 대응되는 거리로, 산광렌즈부(20)와 입체패턴렌즈부(30)간의 거리를 설정하고, 산광렌즈부(20)와 입체패턴렌즈부(30)를 동일한 각도(α)로 경사지게 배치하면, 정면에서는 도 17의 (a)에 도시된 바와 같이 복수개의 광원(14)에서 조사되어 투광홀부(23)를 통과하며 진행되는 광경로 모두가 동일한 정도로 'V'자 형상으로 구부러지며 좌우방향으로 연장되는 형태의 이미지로 나타난다.
이는 본 발명의 제1실시예에 의해 표현되는 입체이미지 중, 도 3의 (c)에 나타난 이미지, 즉 정면으로부터 상측으로 위치된 지점에서 하측을 향해 경사지게 내려본 상태에서 보이는 이미지에 대응된다. 도 17의 (b)는 정면으로부터 좌측으로 위치된 지점에서 우측을 향해 비스듬하게 바라본 상태에서 보이는 이미지이고, 도 17의 (c)는 정면으로부터 우측으로 위치된 지점에서 좌측을 향해 비스듬하게 바라본 상태에서 보이는 이미지이다.
도 18은 본 발명의 제2실시예에 따른 차량용 입체 램프에서 산광렌즈부와 입체패턴렌즈부간의 거리를 가변시킨 일례를 도시한 종단면도이다.
광원부(10)와 산광렌즈부(20)를 지지하는 홀딩베젤(40)의 설치위치를 도 14, 도 18에 도시된 바와 같이 가변시킴으로써, 산광렌즈부(20)의 각도(α)를 입체패턴렌즈부(30)의 각도(α)와 동일하게 유지시킨 상태를 유지하면서도, 광원부(10)와 산광렌즈부(20)를 동시에 동일한 변위로 이동시키면서, 입체패턴렌즈부(30)에 대한 거리를 조절할 수 있다. 이와 같이 제2설정거리(d2)를 가변 조절하면서, 외부에 표현되는 선형 입체이미지의 구부러진 정도를 다양하게 조절할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 차량용 입체 램프에 의하면, 마이크로 사이즈를 가지는 복수개의 입체렌즈(34)가 종횡으로 배열된 구조의 입체 패턴을 구비한 입체패턴렌즈부(30)를 이용해, 광원(14)에서 조사된 점광원 형태의 빛을 중앙부에서 좌우측으로 갈수록 광도가 점차 낮아지며 입체감을 표현하는 직선형의 발광이미지, 또는 'V'자 형상으로 구부러진 곡선형의 발광이미지로 표현할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 광원(14)에서 발산된 빛이 입체적인 선광원의 형태로 변형되어 외부로 표현되되, 좌우방향, 상하방향을 포함한 전 방향에서 연속적으로 대칭 형태의 입체감을 표현할 수 있어 다양한 방향에서의 시인성을 요구하는 차량용 램프에 유용하게 적용할 수 있으며, 기존에 점상, 면상의 형태로 단순하게 표현되던 차량용 램프의 광학 이미지 표현의 한계를 극복하여, 보다 다양하고 수려한 심미감을 구현할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 광원(14)의 전방에 입체패턴렌즈부(30)를 배치하는 간단한 구조에 의해 용이하게 구현가능하고, 광원(14), 산광렌즈부(20), 입체패턴렌즈부(30)간의 거리와, 복수개의 광원(14)의 배열 형태와 크기, 산광렌즈부(20)와 입체패턴렌즈부(30)의 기울기를 가변, 조절함으로써, 일례로 수직연장부(30A)와 다양한 각도의 경사연장부(30B)를 복합적으로 적용함으로써 다양한 입체감을 구현할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 광원부 11 : 회로기판
12 : 기판본체부 13 : 백커버
14 : 광원 15 : 가림브라켓
16 : 발광확산렌즈 20 : 산광렌즈부
21 : 산란플레이트 22 : 투광조절부
23 : 투광홀부 24 : 투광필름
25 : 투광베젤 30 : 입체패턴렌즈부
30A : 수직연장부 3B : 경사연장부
31 : 투광플레이트부 32 : 입체패턴부
34 : 입체렌즈 40 : 홀딩베젤
41 : 광원결합부 42 : 렌즈결합부
50 : 램프하우징 51 : 제1장착부
52 : 제2장착부 151 : 차광베이스부
152 : 전방연장부 153 : 발광조절캡부
154 : 조절홀부 241 : 대비시트부
242 : 반사시트부 251 : 투광본체부
252 : 하우징결합부 253 : 반사레이어

Claims (17)

  1. 광원이 배치되는 광원부;
    상기 광원부의 전방에 이격되게 배치되고, 상기 광원에서 발산된 빛을 확산시키는 산광렌즈부; 및
    마이크로 단위의 사이즈를 가지는 복수개의 입체렌즈가 종횡으로 배열된 구조의 입체 패턴을 구비하여, 상기 산광렌즈부의 전방에 이격되게 배치되는 입체패턴렌즈부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 광원이 실장되는 회로기판; 및
    상기 광원을 커버링하며 상기 회로기판의 전면부에 배치되고, 상기 광원에서 발산된 빛이 통과하는 조절홀부가 형성되는 가림브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가림브라켓은,
    상기 회로기판과 접하는 차광베이스부;
    상기 차광베이스부에서 전방으로 돌출되게 형성되고, 내부에 상기 광원이 수용되는 전방연장부; 및
    상기 전방연장부의 단부에 상기 광원과 마주하여 배치되고, 상기 조절홀부가 형성되는 발광조절캡부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는,
    상기 광원이 실장되는 회로기판; 및
    상기 광원보다 확장된 너비를 가지고, 상기 광원을 커버링하며 상기 회로기판에 결합되는 발광확산렌즈;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  5. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 회로기판은,
    상기 광원이 실장되는 기판본체부; 및
    상기 기판본체부에 결합되고, 상기 기판본체부의 강성을 보강하는 백커버;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 산광렌즈부는,
    빛을 산란가능한 소재를 포함하여 상기 광원의 전방에 배치되는 산란플레이트; 및
    빛을 차광가능한 소재를 포함하여 상기 산란플레이트의 전방에 배치되고, 빛이 통과가능한 투광홀부가 형성되는 투광조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 산란플레이트는,
    빛을 산란가능한 반투명 소재를 포함하여 이루어지는 디퓨저 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 산란플레이트는,
    투광소재를 포함하여 이루어지고, 빛을 산란가능한 표면거칠기를 가지는 부식패턴 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 투광조절부는,
    상기 투광홀부를 구비하여 상기 산란플레이트의 전면부에 부착되는 투광필름;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 투광필름은,
    상기 투광홀부를 통과한 빛과 대비되는 제1색상을 가지는 대비시트부; 및
    상기 대비시트부의 후면부에 적층되고, 상기 광원에서 조사된 빛을 반사가능한 제2색상을 가지는 반사시트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 투광조절부는,
    상기 투광홀부를 구비하여 상기 산란플레이트와 상기 입체패턴렌즈부의 사이에 배치되는 투광베젤;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 투광베젤은,
    상기 투광홀부를 통과한 빛과 대비되는 제1색상을 가지는 투광본체부;
    상기 투광본체부의 가장자리부에 형성되고, 램프하우징에 결합되는 하우징결합부; 및
    상기 투광본체부의 후면부에 형성되고, 상기 광원에서 조사된 빛을 반사가능한 제2색상을 가지는 반사레이어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 입체패턴렌즈부는, 상하방향으로 직립되게 배치되는 수직연장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 입체패턴렌즈부는, 전후방향으로 경사지게 배치되는 경사연장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 입체패턴렌즈부는,
    투광소재를 포함하여 상기 산광렌즈부의 전방에 배치되는 투광플레이트부; 및
    상기 입체 패턴을 구비하여 상기 투광플레이트부의 후면부에 형성되는 입체패턴부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 입체렌즈는, 상기 투광플레이트부의 후면부 상에 반구형상으로 돌출되게 형성되고, 복수개가 마이크로 사이즈의 이격간격을 두고 종횡으로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 광원부가 결합되는 광원결합부와, 상기 산광렌즈부가 결합되는 렌즈결합부가 형성되는 홀딩베젤; 및
    상기 홀딩베젤이 장착되는 제1장착부와, 상기 입체패턴렌즈부가 결합되는 제2장착부가 형성되는 램프하우징;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 입체 램프.
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