用于汽车的灯以及包括该灯的汽车

文档序号:1950081 发布日期:2021-12-10 浏览:12次 >En<

阅读说明:本技术 用于汽车的灯以及包括该灯的汽车 (Lamp for a motor vehicle and motor vehicle comprising such a lamp ) 是由 李贤寿 于 2020-11-13 设计创作,主要内容包括:公开了用于汽车的灯以及包括该灯的汽车。用于汽车的灯包括微透镜阵列(MLA)模块,该模块设置在光源的前面并且光入射到该模块中。MLA模块包括光入射透镜阵列和光发射透镜阵列。设置在光入射透镜阵列的第一部分中的多个光入射透镜的光轴的至少一部分,与设置在光发射透镜阵列的A部分中的多个光发射透镜的光轴至少一部分对准。设置在光入射透镜阵列的第二部分中的多个光入射透镜的光轴的至少一部分,与设置在光发射透镜阵列的B部分中的多个光发射透镜的所有光轴失准。(A lamp for a vehicle and a vehicle comprising the lamp are disclosed. A lamp for an automobile includes a Micro Lens Array (MLA) module disposed in front of a light source and light is incident into the module. The MLA module includes a light incident lens array and a light emitting lens array. At least a part of optical axes of the plurality of light incident lenses disposed in the first portion of the light incident lens array is aligned with at least a part of optical axes of the plurality of light emitting lenses disposed in the a portion of the light emitting lens array. At least a part of optical axes of the plurality of light incident lenses disposed in the second section of the light incident lens array are misaligned with all of optical axes of the plurality of light emitting lenses disposed in the B section of the light emitting lens array.)

用于汽车的灯以及包括该灯的汽车

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年6月9日提交的韩国专利申请第10-2020-0069653号的优先权和权益,如本文所阐述,为了所有目的通过引用将其结合于本文中。

技术领域

示例性实施例涉及用于汽车的灯以及包括该灯的汽车,并且更具体地,涉及用于汽车且利用微透镜阵列的灯以及包括该灯的汽车。

背景技术

包括多个微透镜的微透镜阵列(micro lens array)被广泛用于诸如光学通信、直接光学成像等的微光学领域。具体地,近来的微透镜阵列具有能够通过具有大约10mm大小的光学系统在路面上绘制特定图案的特征,并因此已经被用作汽车中执行迎宾灯功能的部件。

然而,在根据现有技术的微透镜阵列中,光的漫射角小到约15度,并且因此,除了迎宾光功能以外的其他照明功能(例如,近光功能)可能无法在汽车上执行。因此,在汽车中使用微透镜阵列存在局限性。

发明内容

本公开的示例性实施例是扩大从微透镜阵列发射的光的发散角(divergenceangle,扩张角),以用该微透镜阵列代替现有技术的用于汽车的灯。

本公开的第一示例性实施例提供了用于汽车的灯,该灯包括:光源,被配置为产生光并发射光;以及微透镜阵列(MLA)模块,被设置在光源的前面,并且光入射到其中,其中,MLA模块包括:光入射透镜阵列,光入射到其中,并且该阵列包括多个光入射透镜;以及光发射透镜阵列,设置在光入射透镜阵列的前面,接收入射到光入射透镜阵列中的光以将光发射到外部,并且包括多个光发射透镜,其中,光入射透镜阵列包括第一部分和第二部分,以及光发射透镜阵列包括A部分和B部分,其中,入射到第一部分的光从第一部分发射并入射到A部分,以及入射到第二部分的光从第二部分发射并入射到B部分,其中,设置在第一部分中的多个光入射透镜的至少一部分光轴与设置在A部分中的多个光发射透镜的光轴中的至少一部分对准,以及设置在第二部分中的多个光入射透镜的至少一部分光轴与设置在B部分中的多个光发射透镜的所有光轴失准。

设置在第一部分中的多个光入射透镜的所有光轴可以分别与设置在A部分中的多个光发射透镜的光轴对准,以及设置在第二部分中的多个光入射透镜的所有光轴可以分别与设置在B部分中的多个光发射透镜的所有光轴失准。

可以将第一部分沿水平方向设置在光入射透镜阵列的中心区域上,以及可以将第二部分设置在第一部分的左区域和右区域中的每一者上。

可以将A部分沿水平方向设置在光发射透镜阵列的中心区域上,以及可以将B部分设置在A部分的左区域和右区域中的每一者上。

在设置在光入射透镜阵列中的多个光入射透镜的每一个中,水平方向的曲率半径可以不同于垂直方向的曲率半径。

设置在第二部分中的多个光入射透镜的所有光轴可以分别与设置在B部分中的多个光发射透镜的所有光轴在水平方向上失准。

设置在光入射透镜阵列中的多个光入射透镜的所有光轴可以分别垂直设置在与光发射透镜阵列中设置的多个光发射透镜的光轴相同的高度。

设置在B部分中的多个光发射透镜中的每一个的水平方向的宽度,可以小于设置在A部分中的多个光发射透镜中的每一个的水平方向的宽度。

设置在光入射透镜阵列中的多个光入射透镜沿垂直方向的宽度可以彼此相同。

设置在光发射透镜阵列中的多个光发射透镜沿垂直方向的宽度可以彼此相同。

在光发射透镜阵列中设置的多个光发射透镜的每一个中,水平方向的曲率半径可以与垂直方向的曲率半径相同。

MLA模块还可以包括设置在光入射透镜阵列和光发射透镜阵列之间的遮光件,以及该遮光件可以设置在与光发射透镜阵列中设置的多个光发射透镜的焦点相对应的位置处。

设置在A部分中的多个光发射透镜的每一个的曲率半径可以与设置在B部分中的多个光发射透镜的每一个的曲率半径相同。

设置在第一部分中的多个光入射透镜中的每一个的水平方向的宽度,可以与设置在第二部分中的多个光入射透镜中的每一个的水平方向的宽度相同。

设置在第一部分中的多个光入射透镜中的每一个的水平方向的曲率半径,可以不同于设置在第二部分中的多个光入射透镜中的每一个的水平方向的曲率半径。

本公开的第二示例性实施例提供了一种汽车,该汽车包括用于汽车的灯,其中,该灯包括:光源,被配置为产生光并发射光;以及微透镜阵列(MLA)模块,设置在光源的前面,并且光入射到其中,其中,MLA模块包括:光入射透镜阵列,光入射到其中,并且该阵列包括多个光入射透镜;以及光发射透镜阵列,设置在光入射透镜阵列的前面,接收入射到光入射透镜阵列中的光以将光发射到外部,并且包括多个光发射透镜,其中,光入射透镜阵列包括第一部分和第二部分,以及光发射透镜阵列包括A部分和B部分,其中,入射到第一部分的光从第一部分发射并入射到A部分,以及入射到第二部分的光从第二部分发射并入射到B部分,其中,设置在第一部分中的多个光入射透镜的至少一部分光轴与设置在A部分中的多个光发射透镜的光轴中的一个对准,以及设置在第二部分中的多个光入射透镜的至少一部分光轴与设置在B部分中的多个光发射透镜的所有光轴失准。

附图说明

包括附图以提供对本发明的进一步理解,并且并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是示出根据本公开的用于汽车的灯的结构的透视图。

图2是示出当拆卸MLA模块时用于汽车的灯的结构的侧视截面图。

图3是示出根据本公开的用于汽车的灯的光入射透镜阵列的结构的放大前视图。

图4是示出根据本公开的用于汽车的灯的光发射透镜阵列的结构的放大前视图。

图5是示出根据本公开的用于汽车的灯的光入射透镜阵列被分成多个部分的状态的前视图。

图6是示出根据本公开的用于汽车的灯的光发射透镜阵列被分成多个部分的状态的前视图。

图7是示出根据本公开的用于汽车的灯的MLA模块的水平截面的截面图。

图8是示出根据本公开的用于汽车的灯的MLA模块的垂直截面的截面图。

具体实施方式

在下文中,将参照附图描述根据本公开的用于汽车的灯和汽车。

用于汽车的灯

图1是示出根据本公开的用于汽车的灯的结构的透视图,以及图2是示出当拆卸MLA模块时用于汽车的灯的结构的侧视截面图。此外,图3是示出根据本公开的用于汽车的灯的光入射透镜阵列的结构的放大前视图,以及图4是示出根据本公开的用于汽车的灯的光发射透镜阵列的结构的放大前视图。

如图1和图2所示,根据本公开的用于汽车的灯10(在下文中,称为“灯”)包括:产生光并发射光的光源100;以及微透镜阵列(MLA)模块200,设置在光源100的前面,并且来自光源100的光入射到该模块中,MLA模块200包括多个微透镜。光源100可以是发光二极管(LED),但是不限于此。

此外,灯10还可以包括设置在光源100和MLA模块200之间的准直仪300。准直仪300可以被配置为使从光源100入射的光成为平行光,然后将平行光发射到MLA模块200。

继续参考图2至图4,MLA模块200可以包括光入射透镜阵列210,该透镜阵列被设置成面向准直仪300,并且来自光源100的光入射到该透镜阵列。如图3所示,光入射透镜阵列210可以包括多个光入射透镜212。在此,如图2和图3所示,多个光入射透镜212可以是朝向光源100突出的凸透镜。

更具体地,在光入射透镜阵列210中设置的多个光入射透镜212中的每一个中,水平方向H的曲率半径可以不同于垂直方向V的曲率半径。例如,在多个光入射透镜的每一个中,水平方向H的曲率半径可以小于垂直方向V的曲率半径(即,水平方向的曲率可以大于垂直方向的曲率)。在这种情况下,已经从光源100发射并入射到光入射透镜阵列210中的光,在穿过多个光入射透镜212的同时可以在水平方向上漫射,并且因此,与现有技术的微透镜阵列相比,光的漫射(特别是水平方向的光的漫射)可能会显著地发生。

另外,MLA模块200可以包括光发射透镜阵列220,该透镜阵列设置在光入射透镜阵列210的前面,接收入射到光入射透镜阵列210中的光,并且将该光发射到外部。如图4所示,光发射透镜阵列220可以包括多个光发射透镜222。这里,如图2和图4所示,多个光发射透镜222可以是在与光源100相反的朝外方向上突出的凸透镜。与设置在光入射透镜阵列210中的多个光入射透镜212不同,在光发射透镜阵列220中设置的多个光发射透镜222的每一个中,水平方向H的曲率半径可以与垂直方向V的曲率半径相同。

这里,如图1和图2所示,MLA模块200可以包括设置在光入射透镜阵列210和光发射透镜阵列220之间的遮光件230。遮光件230可以具有多个狭缝,从光入射透镜阵列210发射的光可以通过该多个狭缝入射到光发射透镜阵列220中。

这里,在根据本公开的灯10中,遮光件230可以设置在与光发射透镜阵列220中设置的光发射透镜222的焦点相对应的位置处。在这种情况下,考虑到透镜的特性,从光入射透镜阵列210穿过遮光件230的狭缝之后到达光发射透镜阵列220的光,可以在垂直方向以及以平行于地面的光的形式发射到外部。

这里,遮光件230设置在与光发射透镜222的焦点相对应的位置处的事实,可以解释为不仅具有遮光件230和光发射透镜222的焦点彼此重叠的情况,而且还具有上述两个组件彼此如此靠近地布置的情况。在后一种情况下,当由本公开所属领域的普通技术人员与两个组件彼此重叠的上述情况比较时,功能和效果没有实质性差异。然而,更优选地,光发射透镜222的焦点可以设置在遮光件230的主体内部。

这里,MLA模块200还可以包括:光入射主体部240,设置在光入射透镜阵列210和遮光件230之间并且支撑光入射透镜阵列210;以及光发射主体部250,设置在光发射透镜阵列220与遮光件230之间,并且支撑光发射透镜阵列220。然而,与上述结构不同,MLA模块200可以不包括光入射主体部240或光发射主体部250。

这里,根据本公开的灯10可以具有用于提供汽车的近光图案的结构。

图5是示出根据本公开的用于汽车的灯的光入射透镜阵列被分成多个部分的状态的前视图,以及图6是示出根据本公开的用于汽车的灯的光发射透镜阵列被分成多个部分的状态的前视图。

这里,在根据本公开的灯中,根据光入射透镜和光发射透镜的特性,可以分别将光入射透镜阵列210和光发射透镜阵列220分为多个部分。

即,参考图5,根据设置在光入射透镜阵列210中的光入射透镜212的特性,可以将光入射透镜阵列210划分为第一部分Z1和第二部分Z2。另外,参照图6,根据设置在光发射透镜阵列220中的光发射透镜222的特性,可以将光发射透镜阵列220划分为A部分ZA和B部分ZB。

这里,第一部分Z1可以沿水平方向H设置在光入射透镜阵列210的中心区域上,以及第二部分Z2可以设置在第一部分Z1的左区域和右区域中的每一者处。

这里,图5示出了第一部分Z1和第二部分Z2彼此接触的情况,但是与上述情况不同,第一部分Z1和第二部分Z2可以彼此间隔开。例如,可以在第一部分Z1和第二部分Z2之间设置包括多个光入射透镜的第三部分。

此外,A部分ZA可以沿水平方向H设置在光发射透镜阵列220的中心区域上,以及B部分ZB可以设置在光发射透镜阵列220的左区域和右区域中的每一者处。

这里,图6示出了A部分ZA和B部分ZB彼此接触的情况,但是与上述情况不同,A部分ZA和B部分ZB可以彼此间隔开。例如,可以在A部分ZA和B部分ZB之间设置包括多个光发射透镜的C部分。

这里,第一部分Z1和A部分ZA可以彼此相向,其中遮光件230、光入射主体部240和光发射主体部250在它们之间,以及第二部分Z2和B部分ZB可以彼此相向,其中遮光件230、光入射主体部240和光发射主体部250在它们之间。更优选地,第一部分Z1和A部分ZA可以沿水平方向H具有相同的宽度,并且第二部分Z2和B部分ZB也可以沿水平方向H具有相同的宽度。

因此,已经从光源100发射并且入射到光入射透镜阵列210的第一部分Z1中的光可以从第一部分Z1发射,并且然后入射到光发射透镜阵列220的A部分ZA中。此外,已经从光源100发射并入射到光入射透镜阵列210的第二部分Z2中的光可以从第二部分Z2发射,并且然后入射到光发射透镜阵列220的B部分ZB中。

更优选地,穿过第一部分Z1和A部分ZA之后发射到外部的光,可以提供由根据本公开的灯10形成在外部的光束图案的中心区域,并且,穿过第二部分Z2和B部分ZB之后发射到外部的光,可以提供由根据本公开的灯10形成在外部的光束图案的外围区域。

图7是示出根据本公开的用于汽车的灯的MLA模块的水平截面的截面图,以及图8是示出根据本公开的用于汽车的灯的MLA模块的垂直截面的截面图。

如上所述,MLA模块可以包括光入射透镜阵列210和光发射透镜阵列220,并且光入射透镜阵列210和光发射透镜阵列220可以分别包括多个光入射透镜和多个光发射透镜。此外,多个光入射透镜和多个光发射透镜中的每一个可以具有光轴。在图7和图8中,通过指向下方的箭头示出了在多个光入射透镜212和多个光发射透镜222中限定的光轴的一部分。

根据本公开,设置在光入射透镜阵列210的第一部分Z1中的多个光入射透镜212的光轴的至少一部分,可以与设置在光发射透镜阵列220的A部分ZA中的多个光发射透镜222的光轴中的至少一部分对准。另一方面,根据本公开,设置在光入射透镜阵列210的第二部分Z2中的多个光入射透镜212的光轴的至少一部分,可能与设置在光发射透镜阵列220的B部分ZB中的多个光发射透镜222的所有光轴失准。

更优选地,根据本公开,设置在第一部分Z1中的多个光入射透镜212的所有光轴,可以分别与设置在A部分ZA中的多个光发射透镜222的光轴对准,以及设置在第二部分Z2中的多个光入射透镜212的所有光轴,可以分别与设置在B部分ZB中的多个光发射透镜222的所有光轴失准。例如,如图7所示,设置在第二部分Z2中的多个光入射透镜212的所有光轴可能沿水平方向H分别与设置在B部分ZB中的多个光发射透镜222的所有光轴失准。

由灯在外部形成的光束图案可以分为中心区域和外围区域。具体地,在灯被构造成提供汽车的近光束图案的情况下,需要光束图案的中心区域具有高发光强度,并且光束图案的外围区域具有低发光强度但需要水平覆盖宽范围。

因此,根据本公开,因为分别设置在光入射透镜阵列和光发射透镜阵列的中心区域上的第一部分和A部分的光轴沿水平方向H彼此对准,所以,光可以在不沿水平方向H漫射的情况下到达外部。因此,根据本公开,可以在由灯形成的光束图案的中心区域中确保高发光强度。

另一方面,根据本公开,因为分别沿水平方向设置在光入射透镜阵列和光发射透镜阵列的左区域和右区域中的每一个处的第二部分和B部分的光轴沿水平方向彼此失准,所以,光可以在从第二部分发射并入射到B部分的情况下沿水平方向漫射。因此,由根据本公开的灯形成的光束图案的水平外围区域具有低发光强度,但是可以覆盖水平方向的宽范围。

具体地,因为光束图案在水平方向上的宽度较小,所以现有技术的微透镜阵列可能不被用于汽车的前照灯(例如,用于近光灯),但在另一方面,根据本公开的包括MLA模块的灯可以用作汽车的前照灯,因为,由该灯形成的光束图案在水平方向上的宽度较大。

这里,根据本公开,设置在光入射透镜阵列210中的多个光入射透镜212的光轴的一部分,可以沿垂直方向V设置在与光发射透镜阵列220中设置的多个光发射透镜222的光轴中的一部分的相同的高度处。更优选地,如图8所示,多个光入射透镜212的所有光轴可以沿垂直方向V分别设置在与多个光发射透镜222的光轴相同的高度处。

如上所述,在由根据本公开的灯形成的光束图案中,水平方向上的宽度可以为大。另一方面,光束图案在垂直方向上的宽度可以相对较小。具体地,根据本公开的灯可以是用于近光灯的灯,并且在这种情况下,可能需要近光灯图案在垂直方向上的宽度相对较小。

因此,如上所述,在多个光入射透镜212的光轴和多个光发射透镜222的光轴沿垂直方向分别具有相同的高度的情况下,穿过光入射透镜阵列和光发射透镜阵列之后发射到外部的光沿垂直方向的漫射较小,并且因此,光束图案沿垂直方向的宽度也可以为小。

这里,参考图4、图6和图7,设置在光发射透镜阵列220的B部分ZB中的多个光发射透镜222中的每一个沿水平方向H的宽度,可以小于设置在光发射透镜阵列220的A部分ZA中的多个光发射透镜222中的每一个沿水平方向H的宽度。例如,设置在B部分ZB中的多个光发射透镜222的每一个沿水平方向H的宽度,可以比设置在A部分ZA中的多个光发射透镜222的每一个沿水平方向H的宽度小约10%。另一方面,参照图3、图5和图7,设置在光入射透镜阵列210的第一部分Z1中的多个光入射透镜212的每一个沿水平方向H的宽度,可以与设置在光入射透镜阵列210的第二部分Z2中的多个光入射透镜212的每一个沿水平方向H的宽度相同。此外,设置在第一部分Z1中的多个光入射透镜212的每一个沿水平方向H的宽度,可以与设置在A部分ZA中的多个光发射透镜222的每一个沿水平方向H的宽度相同。

如上所述,这可以确保设置在第二部分Z2中的多个光入射透镜212的所有光轴沿水平方向H分别与设置在B部分ZB中的多个光发射透镜222的所有光轴失准。即,根据本公开,使分别设置在第一部分Z1和A部分ZA中的光入射透镜和光发射透镜沿水平方向H的宽度彼此相同,并且因此,分别设置在第一部分Z1和A部分ZA中的光入射透镜的光轴和光发射透镜的光轴彼此对准。另一方面,使分别设置在第二部分Z2和B部分ZB中的光入射透镜和光发射透镜沿水平方向H的宽度彼此不同,并且因此,分别设置在第二部分Z2和B部分ZB中的光入射透镜的光轴和光发射透镜的光轴可能彼此失准。

继续参考附图,设置在光入射透镜阵列210中的多个光入射透镜212沿垂直方向V的宽度可以彼此相同。此外,设置在光发射透镜阵列220中的多个光发射透镜222沿垂直方向V的宽度也可以彼此相同。这里,光入射透镜212沿垂直方向V的宽度可以与光发射透镜222沿垂直方向V的宽度相同。如上所述,这可以确保多个光入射透镜212的所有光轴沿垂直方向V分别设置为与多个光发射透镜222的光轴相同的高度。

这里,根据本公开,设置在第一部分Z1中的多个光入射透镜212的每一个沿水平方向H的曲率半径,可以不同于设置在第二部分Z2中的多个光入射透镜212的每一个沿水平方向H的曲率半径。在一个示例中,设置在第一部分Z1中的多个光入射透镜212的每一个沿水平方向H的曲率半径,可以大于设置在第二部分Z2中的多个光入射透镜212的每一个沿水平方向H的曲率半径。即,设置在第二部分Z2中的多个光入射透镜212的每一个沿水平方向H的曲率,可以大于设置在第一部分Z1中的多个光入射透镜212的每一个沿水平方向H的曲率。这可以确保由根据本公开的灯形成的光束图案的外围区域的水平宽度为大。

另一方面,根据本公开,设置在A部分ZA中的多个光发射透镜222的每一个的曲率半径可以与设置在B部分ZB中的多个光发射透镜222的每一个的曲率半径相同。

汽车

根据本发明的汽车可以包括用于汽车的灯10(以下称为“灯”)。

这里,灯10可以包括:产生并发射光的光源100;微透镜阵列(MLA)模块200,设置在光源100的前面并且光入射到该模块中;以及准直仪300,设置在光源100与MLA模块200之间。

此外,MLA模块200可以包括:光入射到其中的光入射透镜阵列210,并且,该透镜阵列包括多个光入射透镜212;设置在光入射透镜阵列210前面的光发射透镜阵列220,接收入射到光入射透镜阵列210中的光以将该光发射到外部,并且包括多个光发射透镜222;遮光件230,设置在光入射透镜阵列210和光发射透镜阵列220之间;光入射主体部240,设置在光入射透镜阵列210与遮光件230之间,并且支撑光入射透镜阵列210;以及光发射主体部250,设置在光发射透镜阵列220与遮光件230之间,并支撑光发射透镜阵列220。

这里,光入射透镜阵列210可以包括第一部分Z1和第二部分Z2,并且光发射透镜阵列220可以包括A部分ZA和B部分ZB。此外,已经入射到第一部分Z1的光可以从第一部分Z1发射,然后入射到A部分ZA中,以及已经入射到第二部分Z2的光可以从第二部分Z2发射,然后入射到B部分ZB中。

这里,根据本公开,设置在第一部分Z1中的多个光入射透镜212的光轴的至少一部分可以与设置在A部分ZA中的多个光发射透镜222的光轴中的至少一部分对准。此外,设置在第二部分Z2中的多个光入射透镜212的光轴的至少一部分可能与设置在B部分ZB中的多个光发射透镜222的所有光轴失准。

根据本公开,从微透镜阵列发射的光的发散角扩大,因此,可以用该微透镜阵列代替现有技术的用于汽车的灯。

尽管通过如上所述的特定实施例和附图描述了本公开,但是本公开不限于此,并且显然,本公开所属领域的技术人员可以在本公开的技术思想和所附权利要求的等同范围内进行各种改变和修改。

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