KR20200092041A - 차량용 헤드램프 렌즈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량용 헤드램프 렌즈에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈는, 광원에서 빛이 입사되는 입광면; 및 상기 입광면에서 입사된 빛이 방출되는 다수의 출광면을 포함하고, 상기 다수의 출광면은 서로 다른 초점의 위치를 가질 수 있다. 본 발명에 의하면, 에탄튜(etendue)의 원리를 이용하여 광원에서 방출된 광의 손실을 최소하고, 렌즈를 통해 빛이 외부로 방출되는 배광 패턴을 조절할 수 있는 효과가 있다.

Description

차량용 헤드램프 렌즈{LENS OF HEAD LAMP USING VEHICLE}
본 발명은 차량용 헤드램프 렌즈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 헤드램프에 이용되는 차량용 헤드램프 렌즈에 관한 것이다.
차량은 야간에 운행을 위해 헤드램프가 설치된다. 헤드램프는 야간에 전방을 향해 빛을 조사하여 차량의 진로를 비추기 위한 조명등이며, 대략 100m 전방의 조사할 수 있게 배치된다. 헤드램프에서 빛이 조사되는 거리 및 범위 등은 나라마다 정해진 규격에 따라 다른 규정을 가진다.
종래에 헤드램프는 일반적으로 네 가지 방식으로 제조된다. 광원에서 방출된 빙이 포물면을 갖는 반사면에서 반사되어 차량의 전방으로 빛을 조사하는 방식이 있으며, 광원에서 방출된 빛이 비구면 렌즈를 통과하여 차량의 전방으로 빛을 조사하는 방식이 있다. 또한, 광원에서 방출된 광이 비구면 렌즈를 통과한 다음 반사면에서 반사되도록 하여 광원에서 손실되는 광을 보상하여 광효율을 높이는 방식이 있다. 그리고 광원에서 방출된 빛이 타원 형상의 반사면에서 반사되어 쉴드가 있는 초점을 향해 일부의 빛이 통과하고, 나머지 빛을 차단하여 다시 프로젝션 렌즈를 통해 차량의 전방으로 빛을 조사하는 방식이 있다.
상기와 같이, 종래의 헤드램프에는 할로겐램프나 제논램프 등과 같이, 광이 360도 방향으로 조사되는 광원을 이용하기 때문에 반사면을 이용하여 광의 손실을 줄이기 위해 그 구조가 복잡할 수밖에 없는 문제가 있다.
더욱이, 차량의 헤드램프는 일정 높이 이상으로 빛이 조사되는 것을 방지할 필요가 있다. 이를 위해 종래에는 별도의 차단판을 이용하여 헤드램프의 구조가 복잡해지는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 종래에 비해 헤드램프의 구조를 단순화하며, 차량의 헤드램프의 효율을 높일 수 있는 차량용 헤드램프 렌즈를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈는, 광원에서 빛이 입사되는 입광면; 및 상기 입광면에서 입사된 빛이 방출되는 다수의 출광면을 포함하고, 상기 다수의 출광면은 서로 다른 초점의 위치를 가지며, 상기 다수의 출광면 각각은 자유 곡면으로 형성될 수 있다.
상기 자유 곡면으로 형성된 다수의 출광면 각각은, 상기 다수의 출광면 각각을 이루는 곡면의 곡률이 일정하지 않을 수 있다.
상기 다수의 출광면을 통해 방출되는 빛은 서로 일부 중복된 영역에 조사될 수 있다.
상기 다수의 출광면을 통해 방출되는 빛들 중 일부는 동일한 영역에 조사될 수 있다.
상기 다수의 출광면을 통해 방출되는 빛은 서로 다른 영역에 조사될 수 있다.
상기 다수의 출광면 중 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면을 통해 방출되는 빛은 상기 다수의 출광면을 통해 방출되는 빛이 조사되는 영역 중 좌우방향의 전체 영역에 조사될 수 있다.
상기 다수의 출광면 중 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면의 외측에 배치된 하나 이상의 출광면은, 상기 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면과 단차가 구비되며 상기 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면보다 돌출되도록 배치될 수 있다.
상기 다수의 출광면 중 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면의 상기 입광면에서부터 가장 큰 높이는 상기 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면의 외측에 배치된 하나 이상의 출광면의 가장 큰 높이보다 클 수 있다.
상기 다수의 출광면 중 하나 이상의 출광면에서 방출된 빛은 y축 방향의 0도 이상의 영역에 조사되고, 상기 다수의 출광면 중 나머지 출광면에서 방출된 빛은 y축 방향의 0도 이하의 영역에만 조사될 수 있다.
상기 다수의 출광면 중 y축 방향의 0도 이상의 영역에 조사되도록 빛이 방출되는 하나 이상의 출광면은 상기 다수의 출광면 중 외측 가장자리에 배치될 수 있다.
상기 입광면은 하나의 면으로 형성될 수 있다.
상기 입광면은 평면일 수 있다.
상기 입광면과 다수의 출광면을 연결하는 다수의 측면을 더 포함할 수 있다.
상기 다수의 출광면 중 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면의 외측에 배치된 하나 이상의 출광면의 크기는, 상기 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면의 크기보다 작을 수 있다.
상기 다수의 출광면을 통해 방출되는 빛은, x축 방향으로 빛이 조사되는 영역이 y축 방향으로 빛이 조사되는 영역보다 상대적으로 크고, 상기 입광면의 x축 방향의 너비는, y축 방향의 너비보다 클 수 있다.
상기 다수의 출광면을 통해 방출되는 빛은, x축 방향의 0도를 기준으로 0도 이상의 영역에 조사되는 빛의 광량이 0도 이하의 영역에 조사되는 빛의 광량보다 클 수 있다.
상기 다수의 출광면은 스물 네 개일 수 있다.
상기 다수의 출광면 각각은 사각 형상으로 형성될 수 있다.
상기 다수의 출광면의 전체 형상은 사각형 형상으로 형성되며, 상기 사각형 형상의 가로 길이는 세로 길이보다 길게 형성될 수 있다.
상기 사각형 형상의 가로 길이와 세로 길이의 비율은 1.2:1일 수 있다.
본 발명에 의하면, 에탄튜(etendue)의 원리를 이용하여 광원에서 방출된 광의 손실을 최소하고, 렌즈를 통해 빛이 외부로 방출되는 배광 패턴을 조절할 수 있는 효과가 있다.
더욱이, 차량의 헤드램프용 렌즈의 크기가 최소화할 수 있으며, 렌즈의 크기가 최소화되더라도 광의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래의 헤드램프에 이용되는 렌즈나 반사면에 비해 작은 사이즈의 렌즈를 이용함에 따라 최소한의 구성으로 헤드램프를 구성할 수 있어, 헤드램프에 대한 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈를 도시한 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈를 도시한 다른 각도의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈를 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈를 도시한 좌측면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈를 통해 빛이 방출되는 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈의 각 면을 통해 빛이 방출되는 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈를 도시한 평면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈를 도시한 사시도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈를 도시한 다른 각도의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈를 도시한 정면도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈를 도시한 좌측면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈(100)는, 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f), 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f), 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f), 입광면(20) 및 제1 내지 제4 측면(32, 34, 36, 38)을 포함한다.
제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f), 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) 및 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)은 각각 서로 다른 면을 가지며, 입광면(20)을 통해 렌즈(100)에 입사된 빛이 외부로 방출되는 면이다. 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 출광면(10)은 전체적으로 중앙의 높이가 가장 높고, 측면으로 갈수록 낮아지는 곡면의 형상을 가질 수 있다.
이때, 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f), 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) 및 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)은 대략 행과 열을 따라 배치될 수 있으며, 행과 열을 따라 배치된 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f), 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) 및 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f) 전체가 하나의 출광면(10)을 이룰 수 있다.
그리고 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f), 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) 및 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)은 각각 자유 곡면으로 형성될 수 있다. 자유 곡면은 곡면을 이루는 면의 곡률이 일정하지 않은 곡면이다. 즉, 각 출광면(10)을 이루는 면들은 각각 정해진 곡률을 가지지 않으며, 각각 원하는 위치를 향해 빛이 원하는 형상으로 조사될 수 있게 달라질 수 있다. 다시 말해, 하나의 출광면의 인접한 위치에서 면의 곡률이 서로 다를 수 있다.
본 실시예에서, 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f), 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) 및 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)은 서로 다른 초점을 가질 수 있다. 즉, 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f), 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) 및 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)을 통해 방출된 빛은 각각 서로 다른 위치에 조사될 수 있다.
제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f)은 도 1에 도시된 평면도에서, 상부에 배치된다(본 실시예에서, y축 방향의 값이 클수록 상부의 위치인 것으로 정의한다). 그리고 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f) 중 제1-3 출광면(11c) 및 제1-4 출광면(11d)이 중앙에 각각 배치되고, 제1-3 출광면(11c)의 좌측에 제1-2 출광면(11b) 및 제1-1 출광면(11a)이 차례로 배치되며, 제1-4 출광면(11d)의 우측에 제1-5 출광면(11e) 및 제1-6 출광면(11f)이 차례로 배치된다(본 실시예에서, x축 방향의 값이 클수록 우측의 위치인 것으로 정의하고, x축 방향의 값이 작을수록 좌측의 위치인 것으로 정의한다).
이때, 제1-2 출광면(11b)은 제1-3 출광면(11c)보다 돌출된 면으로 배치되고, 제1-1 출광면(11a)은 제1-2 출광면(11b)보다 돌출된 면으로 배치된다. 그리고 제1-5 출광면(11e)은 제1-4 출광면(11d)보다 돌출된 면으로 배치되며, 제1-6 출광면(11f)은 제1-5 출광면(11e)보다 돌출된 면으로 배치된다. 즉, 중앙에 배치된 출광면보다 x축 방향의 양측으로 갈수록 출광면이 돌출된 상태로 배치된다.
또한, 중앙에 배치된 출광면보다 x축 방향의 양측으로 갈수록 출광면의 크기가 작아질 수 있다. 즉, 중앙에 배치된 제1-3 출광면(11c)의 크기가 상대적으로 가장 크고, 제1-2 출광면(11b) 및 제1-1 출광면(11a)의 크기가 순차적으로 작은 크기를 가질 수 있다. 그리고 중앙에 배치된 제1-4 출광면(11d)의 크기가 상대적으로 가장 크고, 제1-5 출광면(11e) 및 제1-6 출광면(11f)의 크기가 순차적으로 작은 크기를 가질 수 있다.
제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f)은 도 1에 도시된 평면도에서, 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f)의 하부에 배치된다. 그리고 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f) 중 제2-3 출광면(12c) 및 제2-4 출광면(12d)이 중앙에 각각 배치되며, 제2-3 출광면(12c)의 좌측에 제2-2 출광면(12b) 및 제2-1 출광면(12a)이 차례로 배치되고, 제2-4 출광면(12d)의 우측에 제2-5 출광면(12e) 및 제2-6 출광면(12f)이 차례로 배치된다.
이때, 제2-2 출광면(12b)은 제2-3 출광면(12c)보다 돌출된 면으로 배치되고, 제2-1 출광면(12a)은 제2-2 출광면(12b)보다 돌출된 면으로 배치된다. 그리고 제2-5 출광면(12e)은 제2-4 출광면(12d)보다 돌출된 면으로 배치되며, 제2-6 출광면(12f)은 제2-5 출광면(12e)보다 돌출된 면으로 배치된다. 즉, 중앙에 배치된 출광면보다 x축 방향의 양측으로 갈수록 출광면이 돌출된 상태로 배치된다.
또한, 중앙에 배치된 출광면보다 x축 방향의 양측으로 갈수록 출광면의 크기가 작아질 수 있다. 즉, 중앙에 배치된 제2-3 출광면(12c)의 크기가 상대적으로 가장 크고, 제2-2 출광면(12b) 및 제2-1 출광면(12a)의 크기가 순차적으로 작은 크기를 가질 수 있다. 그리고 중앙에 배치된 제2-4 출광면(12d)의 크기가 상대적으로 가장 크고, 제2-5 출광면(12e) 및 제2-6 출광면(12f)의 크기가 순차적으로 작은 크기를 가질 수 있다.
제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f)은 도 1에 도시된 평면도에서, 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f)의 하부에 배치된다. 그리고 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) 중 제3-3 출광면(13c) 및 제3-4 출광면(13d)이 중앙에 각각 배치되며, 제3-3 출광면(13c)의 좌측에 제3-2 출광면(13b) 및 제3-1 출광면(13a)이 차례로 배치되고, 제3-4 출광면(13d)의 우측에 제3-5 출광면(13e) 및 제3-6 출광면(13f)이 차례로 배치된다.
이때, 제3-2 출광면(13b)은 제3-3 출광면(13c)보다 돌출된 면으로 배치되고, 제3-1 출광면(13a)은 제3-2 출광면(13b)보다 돌출된 면으로 배치된다. 그리고 제3-5 출광면(13e)은 제3-4 출광면(13d)보다 돌출된 면으로 배치되며, 제3-6 출광면(13f)은 제3-5 출광면(13e)보다 돌출된 면으로 배치된다. 즉, 중앙에 배치된 출광면보다 x축 방향의 양측으로 갈수록 출광면이 돌출된 상태로 배치된다.
또한, 중앙에 배치된 출광면보다 x축 방향의 양측으로 갈수록 출광면의 크기가 작아질 수 있다. 즉, 중앙에 배치된 제3-3 출광면(13c)의 크기가 상대적으로 가장 크고, 제3-2 출광면(13b) 및 제3-1 출광면(13a)의 크기가 순차적으로 작은 크기를 가질 수 있다. 그리고 중앙에 배치된 제3-4 출광면(13d)의 크기가 상대적으로 가장 크고, 제3-5 출광면(13e) 및 제3-6 출광면(13f)의 크기가 순차적으로 작은 크기를 가질 수 있다.
제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)은 도 1에 도시된 평면도에서, 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f)의 하부에 배치된다. 그리고 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f) 중 제4-3 출광면(14c) 및 제4-4 출광면(14d)이 중앙에 각각 배치되며, 제4-3 출광면(14c)의 좌측에 제4-2 출광면(14b) 및 제4-1 출광면(14a)이 차례로 배치되고, 제4-4 출광면(14d)의 우측에 제4-5 출광면(14e) 및 제4-6 출광면(14f)이 차례로 배치된다.
이때, 제4-2 출광면(14b)은 제4-3 출광면(14c)보다 돌출된 면으로 배치되고, 제4-1 출광면(14a)은 제4-2 출광면(14b)보다 돌출된 면으로 배치된다. 그리고 제4-5 출광면(14e)은 제4-4 출광면(14d)보다 돌출된 면으로 배치되며, 제4-6 출광면(14f)은 제4-5 출광면(14e)보다 돌출된 면으로 배치된다. 즉, 중앙에 배치된 출광면보다 x축 방향의 양측으로 갈수록 출광면이 돌출된 상태로 배치된다.
또한, 중앙에 배치된 출광면보다 x축 방향의 양측으로 갈수록 출광면의 크기가 작아질 수 있다. 즉, 중앙에 배치된 제4-3 출광면(14c)의 크기가 상대적으로 가장 크고, 제4-2 출광면(14b) 및 제4-1 출광면(14a)의 크기가 순차적으로 작은 크기를 가질 수 있다. 그리고 중앙에 배치된 제4-4 출광면(14d)의 크기가 상대적으로 가장 크고, 제4-5 출광면(14e) 및 제4-6 출광면(14f)의 크기가 순차적으로 작은 크기를 가질 수 있다.
또한, 제1-1 내지 제4-1 출광면(11a, 12a, 13a, 14a)은 도 1에 도시된 평면도에서, 좌측에 배치된다. 그리고 제2-1 출광면(12a) 및 제3-1 출광면(13a)은 y축 방향으로 중앙에 배치되고, 제1-1 출광면(11a)이 제2-1 출광면(12a)의 하부에 배치되며, 제4-1 출광면(14a)이 제3-1 출광면(13a)의 상부에 배치된다. 이때, 제1-1 출광면(11a)이 제2-1 출광면(12a)보다 돌출된 면으로 배치되며, 제4-1 출광면(14a)이 제3-1 출광면(13a)보다 돌출된 면으로 배치된다. 여기서, 중앙에 배치된 출광면보다 y축 방향의 양측으로 갈수록 출광면이 돌출된 상태로 배치된다.
그리고 제2-1 출광면(12a)의 크기가 제1-1 출광면(11a)의 크기보다 상대적으로 클 수 있으며, 제3-1 출광면(13a)의 크기가 제4-1 출광면(14a)의 크기보다 상대적으로 클 수 있다.
제1-2 내지 제4-2 출광면(11b, 12b, 13b, 14b)은 도 1에 도시된 평면도에서 제1-1 내지 제4-1 출광면(11a, 12a, 13a, 14a)의 우측에 배치된다. 제2-2 출광면(12b) 및 제3-2 출광면(13b)은 y축 방향으로 중앙에 배치되고, 제1-2 출광면(11b)이 제2-2 출광면(12b)의 하부에 배치되며, 제4-2 출광면(14b)이 제3-2 출광면(13b)의 상부에 배치된다. 이때, 제1-2 출광면(11b)이 제2-2 출광면(12b)보다 돌출된 면으로 배치되며, 제4-2 출광면(14b)이 제3-2 출광면(13b)보다 돌출된 면으로 배치된다. 여기서, 중앙에 배치된 출광면보다 y축 방향의 양측으로 갈수록 출광면이 돌출된 상태로 배치된다.
그리고 제2-2 출광면(12b)의 크기가 제1-2 출광면(11b)의 크기보다 상대적으로 클 수 있으며, 제3-2 출광면(13b)의 크기가 제4-2 출광면(14b)의 크기보다 상대적으로 클 수 있다.
제1-3 내지 제4-3 출광면(11c, 12c, 13c, 14c)은 도 1에 도시된 평면도에서 제1-2 내지 제4-2 출광면(11b, 12b, 13b, 14b)의 우측에 배치된다. 제2-3 출광면(12c) 및 제3-3 출광면(13c)은 y축 방향으로 중앙에 배치되고, 제1-3 출광면(11c)이 제2-3 출광면(12c)의 하부에 배치되며, 제4-3 출광면(14c)이 제3-3 출광면(13c)의 상부에 배치된다. 이때, 제1-3 출광면(11c)이 제2-3 출광면(12c)보다 돌출된 면으로 배치되며, 제4-3 출광면(14c)이 제3-3 출광면(13c)보다 돌출된 면으로 배치된다. 여기서, 중앙에 배치된 출광면보다 y축 방향의 양측으로 갈수록 출광면이 돌출된 상태로 배치된다.
그리고 제2-3 출광면(12c)의 크기가 제1-3 출광면(11c)의 크기보다 상대적으로 클 수 있으며, 제3-3 출광면(13c)의 크기가 제4-3 출광면(14c)의 크기보다 상대적으로 클 수 있다.
제1-4 내지 제4-4 출광면(11d, 12d, 13d, 14d)은 도 1에 도시된 평면도에서 제1-3 내지 제4-3 출광면(11c, 12c, 13c, 14c)의 우측에 배치된다. 제2-4 출광면(12d) 및 제3-4 출광면(13d)은 y축 방향으로 중앙에 배치되고, 제1-4 출광면(11d)이 제2-4 출광면(12d)의 하부에 배치되며, 제4-4 출광면(14d)이 제3-4 출광면(13d)의 상부에 배치된다. 이때, 제1-4 출광면(11d)이 제2-4 출광면(12d)보다 돌출된 면으로 배치되며, 제4-4 출광면(14d)이 제3-4 출광면(13d)보다 돌출된 면으로 배치된다. 여기서, 중앙에 배치된 출광면보다 y축 방향의 양측으로 갈수록 출광면이 돌출된 상태로 배치된다.
그리고 제2-4 출광면(12d)의 크기가 제1-4 출광면(11d)의 크기보다 상대적으로 클 수 있으며, 제3-4 출광면(13d)의 크기가 제4-4 출광면(14d)의 크기보다 상대적으로 클 수 있다.
제1-5 내지 제4-5 출광면(11e, 12e, 13e, 14e)은 도 1에 도시된 평면도에서 제1-4 내지 제4-4 출광면(11d, 12d, 13d, 14d)의 우측에 배치된다. 제2-5 출광면(12e) 및 제3-5 출광면(13e)은 y축 방향으로 중앙에 배치되고, 제1-5 출광면(11e)이 제2-5 출광면(12e)의 하부에 배치되며, 제4-5 출광면(14e)이 제3-5 출광면(13e)의 상부에 배치된다. 이때, 제1-5 출광면(11e)이 제2-5 출광면(12e)보다 돌출된 면으로 배치되며, 제4-5 출광면(14e)이 제3-5 출광면(13e)보다 돌출된 면으로 배치된다. 여기서, 중앙에 배치된 출광면보다 y축 방향의 양측으로 갈수록 출광면이 돌출된 상태로 배치된다.
그리고 제2-5 출광면(12e)의 크기가 제1-5 출광면(11e)의 크기보다 상대적으로 클 수 있으며, 제3-5 출광면(13e)의 크기가 제4-5 출광면(14e)의 크기보다 상대적으로 클 수 있다.
제1-6 내지 제4-6 출광면(11f, 12f, 13f, 14f)은 도 1에 도시된 평면도에서 제1-5 내지 제4-5 출광면(11e, 12e, 13e, 14e)의 우측에 배치된다. 제2-6 출광면(12f) 및 제3-6 출광면(13f)은 y축 방향으로 중앙에 배치되고, 제1-6 출광면(11f)이 제2-6 출광면(12f)의 하부에 배치되며, 제4-6 출광면(14f)이 제3-6 출광면(13f)의 상부에 배치된다. 이때, 제1-6 출광면(11f)이 제2-6 출광면(12f)보다 돌출된 면으로 배치되며, 제4-6 출광면(14f)이 제3-6 출광면(13f)보다 돌출된 면으로 배치된다. 여기서, 중앙에 배치된 출광면보다 y축 방향의 양측으로 갈수록 출광면이 돌출된 상태로 배치된다.
그리고 제2-6 출광면(12f)의 크기가 제1-6 출광면(11f)의 크기보다 상대적으로 클 수 있으며, 제3-6 출광면(13f)의 크기가 제4-6 출광면(14f)의 크기보다 상대적으로 클 수 있다.
즉, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f), 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) 및 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)은 각각 다른 면을 가지며, 렌즈(100)의 중앙에 배치된 출광면보다 x축 및 y축 방향의 외측에 배치된 출광면일수록 중앙 측에 배치된 출광면보다 돌출된 면으로 배치된다.
본 실시예에서, 렌즈(100)의 출광면(10)의 중앙에 제2-3 출광면(12c), 제2-4 출광면(12d), 제3-3 출광면(13c) 및 제3-4 출광면(13d)이 배치되며, x축 및 y축 방향의 외측에 배치된 출광면이 상대적으로 돌출된 면으로 배치된다. 이때, 제2-3 출광면(12c), 제2-4 출광면(12d), 제3-3 출광면(13c) 및 제3-4 출광면(13d)은 서로 돌출되지 않을 수 있으며, 경우에 따라 일부가 상대적으로 인접한 출광면보다 돌출된 면일 수 있다.
입광면(20)은 도 4에 도시된 바와 같이, 렌즈(100)의 하면에 배치된다. 본 실시예에서, 입광면(20)은 동일한 평면상에 하나의 면으로 형성될 수 있다. 그렇지만 이에 한정되지 않고, 입광면(20)은 곡면으로 형성될 수도 있다.
제1 내지 제4 측면(32, 34, 36, 38)은 입광면(20)과 출광면(10)을 연결한다. 제1 측면(32)은, 입광면(20)과 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)을 연결하고, 제2 측면(34)은 입광면(20)과 제1-1 내지 제4-1 출광면(11a, 12a, 13a, 14a)을 연결한다. 그리고 제3 측면(36)은 입광면(20)과 제1-6 내지 제4-6 출광면(11f, 12f, 13f, 14f)은 연결하며, 제4 측면(38)은 입광면(20)과 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f)을 연결한다.
이때, 제1 내지 제4 측면(32, 34, 36, 38)은 각각 동일한 평면으로 형성될 수 있지만, 필요에 따라 각각 서로 다른 면이 결합된 면으로 형성될 수도 있다. 본 실시예에서, 제1 측면(32)은 여섯 개의 면으로 형성될 수 있고, 제2 측면(34)은 네 개의 면으로 형성될 수 있으며, 제3 측면(36)은 네 개의 면으로 형성될 수 있고, 제4 측면(38)은 여섯 개의 면으로 형성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 출광면(10)은 도시된 바와 같이, 전체적으로 중앙의 높이가 가장 높고 측면으로 갈수록 높이가 낮아지는 곡면으로 형성되는데, 앞서 설명한 바와 같이, 다수의 면으로 형성되고, 측면 측에 배치된 출광면이 중앙 측에 배치된 출광면보다 돌출된 상태로 배치된다. 그렇다 하더라도 중앙에 배치된 출광면이 제3-3 출광면(13c) 및 제3-4 출광면(13d)의 중앙에서의 높이(h)가 다른 위치보다 높을 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 출광면(10)을 이루는 각 면인 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f), 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) 및 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)은 각각 곡면으로 형성될 수 있다. 따라서 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f), 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) 및 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)은 각각 서로 다른 초점을 가질 수 있다.
그리고 다시 도 1을 참조하면, 본 실시예에서, 출광면(10)은 x축 방향의 길이가 y축 방향의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 이때, x축 방향을 가로로 정의하고, y축 방향을 세로로 정의하면, 출광면(10)의 가로 길이가 세로 길이보다 길게 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 출광면(10)의 가로 길이는 약 48mm이고, 세로 길이는 약 40mm일 수 있다. 따라서 출광면(10)의 가로 길이와 세로 길이의 비율은 1.2:1일 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈를 통해 빛이 방출되는 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈(100)는, 광원에서 방출되는 광의 대부분이 입광면(20)을 통해 입사될 수 있다. 본 실시예에서, 광원은 발광 다이오드가 이용될 수 있으며, 발광 다이오드에서 방출되는 빛의 지향각은 약 120도의 각도를 가질 수 있다. 따라서 발광 다이오드에서 방출되는 빛은 거의 모든 빛이 렌즈(100)의 입광면(20)을 통해 렌즈(100)에 입사될 수 있다.
이렇게 헤드램프 렌즈(100)로 입사된 광은 도 6a에 도시된 바와 같이, 차량의 전방으로 빛을 방출할 수 있다. 그리고 방출된 빛은 좌측 상부를 향해서는 방출되지 않지만, 우측 상부를 향해 일부의 광이 방출될 수 있다. 이는 차량이 진행하는 방향의 우측에 인도가 위치하고 좌측에 반대편에서 진행하는 차량이 있으므로, 좌측의 상대 차량을 향해 빛이 도달하지 않고 우측의 인도 측을 향해 빛이 도달할 수 있도록 할 수 있다.
도 6b를 참조하면, 본 실시예에 따른 헤드램프 렌즈(100)에서 빛이 방출되는 범위는 헤드램프 렌즈(100)를 기준으로 좌우 방향으로 약 40도의 각도를 가지도록 빛이 방출되는 것을 확인할 수 있다. 그리고 헤드램프 렌즈(100)를 기준으로 좌측 방향보다 우측 방향에 상대적으로 광이 멀리 퍼지는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 6c는 본 실시예에 따른 헤드램프 렌즈(100)를 통해 방출된 빛이 광원이 헤드램프 렌즈(100)에서 거리가 25m 떨어진 위치에서의 광의 분포를 도시한 도면이다. 이를 보면, 헤드램프 렌즈(100)에서 좌우 방향으로 약 40도의 범위를 가지도록 빛이 방출되며, 우측 상부로 광이 돌출된 형상으로 조사되는 것을 확인할 수 있다.
본 실시예에 따른 헤드램프 렌즈(100)는 앞서 설명한 바와 같이, 출광면(10)이 x축 방향으로의 길이가 y축 방향으로의 길이보다 길게 형성된다. 따라서 도 6c에 도시된 바와 같이, 좌우 방향으로 넓게 퍼지도록 빛이 방출될 수 있고, 상하 방향에서 하부 측에 치우치도록 빛이 방출될 수 있다. 상하 방향에서 0도보다 하부 방향으로 약 10도 정도의 범위에 빛이 조사될 수 있다.
따라서 출광면(10)을 통해 방출된 빛은, 대부분 좌우 폭 방향으로 조사될 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 0도보다 상부 방향으로 돌출되도록 빛이 조사되는 것은, 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f), 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f), 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f) 및 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f) 중 일부에서 방출된 빛이 조사될 수 있다. 본 실시예에서, 제1-3 출광면(11c) 및 제4-3 출광면(14c)에서 방출된 빛이 0도보다 상부 방향으로 조사될 수 있다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드램프 렌즈의 각 면을 통해 빛이 방출되는 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 10에 도시된 도면을 이용하여 본 실시예에 따른 헤드램프 렌즈(100)의 각 면을 통해 방출되는 빛이 조사되는 범위에 대해 상세하게 설명한다.
도 7a 내지 도 7f는 본 실시예에 따른 헤드램프 렌즈(100)의 제1-1 내지 제1-6 출광면(11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f)에서 방출된 빛이 조사되는 영역을 도시한 도면이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 제1-1 출광면(11a)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -3도 내지 5도의 범위 및 y축 방향으로 약 -5도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 양 방향에 치우치도록 조사될 수 있으며, y축 방향의 양방향으로 갈수록 x축 방향의 음 방향으로 치우치게 조사될 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 제1-2 출광면(11b)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -7도 내지 10도의 범위 및 y축 방향으로 약 -8도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 양 방향에 치우치도록 조사될 수 있고, y축 방향의 음 방향으로 갈수록 x축 방향의 음 방향으로 치우치게 조사될 수 있다.
도 7c에 도시된 바와 같이, 제1-3 출광면(11c)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 0도 내지 15도의 범위 및 y축 방향으로 약 -3도 내지 3도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 양 방향에만 조사될 수 있고, y축 방향의 양 방향으로 갈수록 x축 방향의 양 방향으로 치우치게 조사될 수 있다. 제1-3 출광면(11c)을 통해 방출된 빛은 다른 출광면들과 달리, y축 방향에서 0도 이상으로 조사될 수 있다.
도 7d에 도시된 바와 같이, 제1-4 출광면(11d)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 0도 내지 8도의 범위 및 y축 방향으로 약 -5도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다.
도 7e에 도시된 바와 같이, 제1-5 출광면(11e)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -9도 내지 7도의 범위 및 y축 방향으로 약 -8도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 음 방향에 치우치도록 조사될 수 있고, y축 방향의 음 방향으로 갈수록 x축 방향의 양 방향으로 치우치게 조사될 수 있다.
도 7f에 도시된 바와 같이, 제1-6 출광면(11f)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -6도 내지 3도의 범위 및 y축 방향으로 약 -4도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 음 방향에 치우치도록 조사될 수 있다.
도 8a 내지 도 8f는 본 실시예에 따른 헤드램프 렌즈(100)의 제2-1 내지 제2-6 출광면(12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f)에서 방출된 빛이 조사되는 영역을 도시한 도면이다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 제2-1 출광면(12a)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -9도 내지 10도 범위 및 y축 방향으로 약 -5도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 양 방향에 치우치도록 조사될 수 있으며, x축 방향의 음 방향 영역에서 x축 방향의 음 방향으로 갈수록 y축 방향의 음 방향으로 치우치게 조사될 수 있다.
도 8b에 도시된 바와 같이, 제2-2 출광면(12b)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -5도 내지 13도 범위 및 y축 방향으로 약 -5도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 양 방향에 치우치도록 조사될 수 있으며, x축 방향의 음 방향 영역에서 x축 방향의 음 방향으로 갈수록 y축 방향의 음 방향으로 치우치게 조사될 수 있다.
도 8c에 도시된 바와 같이, 제2-3 출광면(12c)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -1도 내지 45도 범위 및 y축 방향으로 약 -13도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 약 -1도 내지 30도의 범위에서 y축 방향의 범위가 약 -7 도 내지 0도 사이에 조사될 수 있으며, x축 방향의 약 30도 이상의 범위에서 x축 방향의 양 방향으로 갈수록 y축 방향의 음 방향으로 점차 치우치게 조사될 수 있다. 그리고 x축 방향의 약 37도 이상에서 y축 방향의 0도에 인접한 위치에 빛이 조사되지 않을 수 있다.
본 실시예에서, 제2-3 출광면(12c)을 통해 방출된 빛은, 헤드램프 렌즈(100)의 우측으로 조사되는 넓은 영역에 조사될 수 있다.
도 8d에 도시된 바와 같이, 제2-4 출광면(12d)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -45도 내지 1도 범위 및 y축 방향으로 약 -13도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 약 -30도 내지 1도의 범위에서 y축 방향의 범위가 약 -7도 내지 0도 사이에 조사될 수 있으며, x축 방향의 -30도 이하의 범위에서 x축 방향의 음 방향으로 갈수록 y축 방향의 음 방향으로 갈수록 점차 치우치게 조사될 수 있다. 그리고 x축 방향의 약 -37도 이하에서 y축 방향의 0도에 인접한 위치에 빛이 조사되지 않을 수 있다.
본 실시예에서, 제2-4 출광면(12d)을 통해 방출된 빛은, 헤드램프 렌즈(100)의 좌측으로 조사되는 넓은 영역에 조사될 수 있다.
도 8e에 도시된 바와 같이, 제2-5 출광면(12e)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -13도 내지 7도 범위 및 y축 방향으로 약 -5도 내지 0도 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 음 방향에 치우치도록 조사될 수 있으며, x축 방향의 양 방향 영역에서 x축 방향의 양 방향으로 갈수록 y축 방향의 음 방향으로 치우치게 조사될 수 있다.
도 8f에 도시된 바와 같이, 제2-6 출광면(12f)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -11도 내지 10도 범위 및 y축 방향으로 약 -5도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 음 방향에 치우치도록 조사될 수 있으며, x축 방향의 양 방향 영역에서 x축 방향의 양 방향으로 갈수록 y축 방향의 음 방향으로 치우치게 조사될 수 있다.
도 9a 내지 도 9f는 본 실시예에 따른 헤드램프 렌즈(100)의 제3-1 내지 제3-6 출광면(13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f)에서 방출된 빛이 조사되는 영역을 도시한 도면이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 제3-1 출광면(13a)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -3도 내지 6도 범위 및 y축 방향으로 약 -5도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 양 방향에 치우치도록 조사될 수 있다.
도 9b에 도시된 바와 같이, 제3-2 출광면(13b)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -5도 내지 10도 범위 및 y축 방향으로 약 -3도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 양 방향에 치우치도록 조사될 수 있다.
도 9c에 도시된 바와 같이, 제3-3 출광면(13c)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -1도 내지 40도 범위 및 y축 방향으로 약 -8도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 약 -1도 내지 38도 범위에서 y축 방향의 범위가 약 -8도 내지 0도 사이에 조사될 수 있으며, x축 방향으로 약 38도 이상의 범위에서 x축 방향의 양 방향으로 갈수록 y축 방향의 양 방향으로 점차 치우치게 조사될 수 있다.
본 실시예에서, 제3-3 출광면(13c)을 통해 방출된 빛은, 헤드램프 렌즈(100)의 우측으로 조사되는 넓은 영역에 조사될 수 있다.
도 9d에 도시된 바와 같이, 제3-4 출광면(13d)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -40도 내지 1도 범위 및 y축 방향으로 약 -8도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 약 -38도 내지 1도의 범위에서 y축 방향의 범위가 약 -8도 내지 0도 사이에 조사될 수 있으며, x축 방향의 -38도 이하의 범위에서 x축 방향의 음 방향으로 갈수록 y축 방향의 양 방향으로 갈수록 점차 치우치게 조사될 수 있다.
본 실시예에서, 제3-4 출광면(13d)을 통해 방출된 빛은, 헤드램프 렌즈(100)의 좌측으로 조사되는 넓은 영역에 조사될 수 있다.
도 9e에 도시된 바와 같이, 제3-5 출광면(13e)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -10도 내지 5도 범위 및 y축 방향으로 약 -3도 내지 0도 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 음 방향에 치우치도록 조사될 수 있다.
도 9f에 도시된 바와 같이, 제3-6 출광면(13f)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -7도 내지 4도 범위 및 y축 방향으로 약 -5도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 음 방향에 치우치도록 조사될 수 있다.
도 10a 내지 도 10f는 본 실시예에 따른 헤드램프 렌즈(100)의 제4-1 내지 제4-6 출광면(14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f)에서 방출된 빛이 조사되는 영역을 도시한 도면이다.
도 10a에 도시된 바와 같이, 제4-1 출광면(14a)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -3도 내지 4도의 범위 및 y축 방향으로 약 -3도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 양 방향에 치우치도록 조사될 수 있다.
도 10b에 도시된 바와 같이, 제4-2 출광면(14b)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -6도 내지 11도의 범위 및 y축 방향으로 약 -5도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 양 방향에 치우치도록 조사될 수 있고, x축 방향의 음 방향 영역에서 x축 방향의 음 방향으로 갈수록 y축 방향의 양 방향으로 치우치게 조사될 수 있다.
도 10c에 도시된 바와 같이, 제4-3 출광면(14c)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -1도 내지 14도의 범위 및 y축 방향으로 약 -3도 내지 3도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 양 방향에 대부분 조사될 수 있고, x축 방향의 양 방향으로 갈수록 y축 방향의 양 방향으로 치우치게 조사될 수 있다. 제4-3 출광면(14c)을 통해 방출된 빛은 다른 출광면들과 달리, y축 방향에서 0도 이상으로 조사될 수 있다.
도 10d에 도시된 바와 같이, 제4-4 출광면(14d)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -1도 내지 14도의 범위 및 y축 방향으로 약 -3도 내지 3도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 양 방향에 대부분 조사될 수 있고, x축 방향의 양 방향으로 갈수록 y축 방향의 양 방향으로 치우치게 조사될 수 있다. 제4-4 출광면(14d)을 통해 방출된 빛은 다른 출광면들과 달리, y축 방향에서 0도 이상으로 조사될 수 있다.
도 10e에 도시된 바와 같이, 제4-5 출광면(14e)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -12도 내지 5도의 범위 및 y축 방향으로 약 -5도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 음 방향에 치우치도록 조사될 수 있고, x축 방향의 음 방향으로 갈수록 y축 방향의 음 방향으로 치우치게 조사될 수 있다.
도 10f에 도시된 바와 같이, 제4-6 출광면(14f)을 통해 방출된 빛은 x축 방향으로 약 -4도 내지 3도의 범위 및 y축 방향으로 약 -3도 내지 0도의 범위에 조사될 수 있다. 이때, 빛이 조사되는 형상은 x축 방향의 음 방향에 치우치도록 조사될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 따른 헤드램프 렌즈(100)를 통해 방출되는 빛 중 렌즈(100)의 중앙에 배치되는 제2-3 출광면(12c), 제2-4 출광면(12d), 제3-3 출광면(13c) 및 제3-4 출광면(13d)을 통해 방출된 빛이 각각 가장 넓은 영역에 조사된다. 그리고 제1-3 출광면(11c) 및 제4-3 출광면(14c)을 통해 방출된 빛이 y축 방향의 양의 방향에 조사될 수 있다. 또한, 헤드램프 렌즈(100)의 다른 출광면을 통해 방출된 빛은 각각 빛이 조사되는 영역을 보강하기 위해 필요한 위치에 조사될 수 있다.
그리고 본 실시예에 따른 렌즈(100)에 포함된 출광면(10)들은 대부분 출광면(10)의 도 1에 도시된 중심을 지나는 y축 방향의 가상의 선을 기준으로 대칭된 빛이 방출되도록 형성될 수 있다. 이때, 본 실시예에 따른 렌즈(100)에 포함된 출광면(10) 중 하나 이상은 헤드램프에 이용됨에 따라 도 6a에 도시된 바와 같이, 우측 방향에 차량의 배광규격에 맞도록 상부 방향으로 돌출된 빛(컷오프)이 방출되도록 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 제1-3 출광면(11c) 및 제4-3 출광면(14c)에서 방출된 빛이 컷오프된 상태로 방출될 수 있다.
또한, 본 실시예에서, 제4-4 출광면(14d)에서 방출된 빛이 컷오프된 상태로 방출되는 것으로 설명하고 있지만, 제4-4 출광면(14d)에서 방출되는 빛은 필요에 따라 다른 위치로 방출되도록 조정할 수 있다. 제4-4 출광면(14d)은 다른 출광면에서 방출된 빛의 양이 부족한 부분을 보완하기 위해 방출되는 위치가 조절될 수 있다.
상기에서 설명한 각 출광면을 통해 방출되는 빛이 조사되는 위치는 필요에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
100: 렌즈
10: 출광면
11a, 11b, 11c, 11d, 11e, 11f: 제1-1 내지 제1-6 출광면
12a, 12b, 12c, 12d, 12e, 12f: 제2-1 내지 제2-6 출광면
13a, 13b, 13c, 13d, 13e, 13f: 제3-1 내지 제3-6 출광면
14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f: 제4-1 내지 제4-6 출광면
20: 입광면
32, 34, 36, 38: 제1 내지 제4 측면

Claims (20)

  1. 광원에서 빛이 입사되는 입광면; 및
    상기 입광면에서 입사된 빛이 방출되는 다수의 출광면을 포함하고,
    상기 다수의 출광면은 서로 다른 초점의 위치를 가지며,
    상기 다수의 출광면 각각은 자유 곡면으로 형성된 헤드램프 렌즈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자유 곡면으로 형성된 다수의 출광면 각각은, 상기 다수의 출광면 각각을 이루는 곡면의 곡률이 일정하지 않은 헤드램프 렌즈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 출광면을 통해 방출되는 빛은 서로 일부 중복된 영역에 조사되는 헤드램프 렌즈.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 출광면을 통해 방출되는 빛들 중 일부는 동일한 영역에 조사되는 헤드램프 렌즈.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 출광면을 통해 방출되는 빛은 서로 다른 영역에 조사되는 헤드램프 렌즈.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 출광면 중 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면을 통해 방출되는 빛은 상기 다수의 출광면을 통해 방출되는 빛이 조사되는 영역 중 좌우방향의 전체 영역에 조사되는 헤드램프 렌즈.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 출광면 중 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면의 외측에 배치된 하나 이상의 출광면은, 상기 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면과 단차가 구비되며 상기 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면보다 돌출되도록 배치된 헤드램프 렌즈.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 출광면 중 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면의 상기 입광면에서부터 가장 큰 높이는 상기 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면의 외측에 배치된 하나 이상의 출광면의 가장 큰 높이보다 큰 헤드램프 렌즈.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 출광면 중 하나 이상의 출광면에서 방출된 빛은 y축 방향의 0도 이상의 영역에 조사되고,
    상기 다수의 출광면 중 나머지 출광면에서 방출된 빛은 y축 방향의 0도 이하의 영역에만 조사되는 헤드램프 렌즈.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 다수의 출광면 중 y축 방향의 0도 이상의 영역에 조사되도록 빛이 방출되는 하나 이상의 출광면은 상기 다수의 출광면 중 외측 가장자리에 배치된 출광면인 헤드램프 렌즈.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 입광면은 하나의 면으로 형성된 헤드램프 렌즈.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 입광면은 평면인 헤드램프 렌즈.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 입광면과 다수의 출광면을 연결하는 다수의 측면을 더 포함하는 헤드램프 렌즈.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 출광면 중 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면의 외측에 배치된 하나 이상의 출광면의 크기는, 상기 중앙 측에 배치된 하나 이상의 출광면의 크기보다 작은 헤드램프 렌즈.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 출광면을 통해 방출되는 빛은, x축 방향으로 빛이 조사되는 영역이 y축 방향으로 빛이 조사되는 영역보다 상대적으로 크고,
    상기 입광면의 x축 방향의 너비는, y축 방향의 너비보다 큰 헤드램프 렌즈.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 출광면을 통해 방출되는 빛은, x축 방향의 0도를 기준으로 0도 이상의 영역에 조사되는 빛의 광량이 0도 이하의 영역에 조사되는 빛의 광량보다 큰 헤드램프 렌즈.
  17. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 출광면은 스물 네 개인 헤드램프 렌즈.
  18. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 출광면 각각은 사각 형상으로 형성된 헤드램프 렌즈.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 다수의 출광면의 전체 형상은 사각형 형상으로 형성되며,
    상기 사각형 형상의 가로 길이는 세로 길이보다 길게 형성된 헤드램프 렌즈.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 사각형 형상의 가로 길이와 세로 길이의 비율은 1.2:1인 헤드램프 렌즈.
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