CN107289393A - 用于车辆的灯设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于车辆的灯设备。灯设备从低光束或高光束产生光束模式的具体图像，增加图像的可见性并改进光分布效率。灯设备包括：光学单元，光学单元具有设置在不同位置处的多个光源并将光从光源集中到单个点。设置在来自光学单元的光的路径上的反射单元反射从光学单元辐射的光反射到不同路径。屏蔽单元设置在从光源辐射的光的路径上的光学单元和反射单元之间，并阻碍光的一部分以分离行进到反射单元的光。透镜单元接收由屏蔽单元分离的光并反射和透射光至外部。

Description

用于车辆的灯设备

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的灯设备并且更具体地涉及一种通过确保当前照灯辐射低光束(近光)或高光束(远光)时光量而形成清楚的光图像的灯设备。

背景技术

通常，当车辆在低光(low beam)条件下驱动时，经设计通过从车辆向前辐射光给车辆的前方区域照明的前照灯通过在向前方向上辐射光提供驾驶员视觉信息。因此，在低光条件下确保驾驶员的向前视野，并且驾驶员能够看到道路上的其他车辆和障碍物，由此提高驾驶安全性。最近，使用控制辐射光的黑暗部分和明亮部分的结构向驾驶员提供具体信息的技术已经应用于低光驾驶情况。为了利用此技术，数字微镜装置(DMD：DigitalMicro-mirror Device)用于产生具体图像。然而，当图像从一个光源辐射的光产生且通过DMD透射时，DMD的整体表面未被利用，并且未使用区域的大体部分保持在DMD中。穿过未使用区域行进的光不精确地到达道路。因此，需要一种增加道路上各模式的可见性并提高光分布的效率的技术。

本部分中公开的上述信息仅为了增强对本发明的背景的理解，并且因此可以包含不形成已经在本国为本领域的技术人员所知的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种用于车辆的灯设备，用于车辆的灯设备在光束模式中产生具体图像，增加图像的可见性，并提高光分布效率。

在本发明的一方面，用于车辆的灯设备可以包括：光学单元，其具有设置在不同位置处的多个光源并可以配置成将从光源辐射的光集中到单个点；反射单元，其设置在来自于光学单元的光的路径上并配置成反射从光学单元的光源辐射的光至不同路径；屏蔽单元，其设置在从光源辐射的光的路径上的光学单元和反射单元之间并配置成通过阻碍光的一部分分离行进到反射单元的光；和透镜单元，其配置成接收由屏蔽单元分离且然后反射的光，并配置成透射光至外部。

光学单元可以包括设置在不同位置处以辐射光至反射单元的第一光学单元和第二光学单元。第一光学单元可以包括配置成辐射光的第一光源和配置成聚集从第一光源辐射的光的第一聚光器。第二光学单元可以包括配置成辐射光的第二光源和配置成聚集从第二光源辐射的光的第二聚光器。

反射单元可以切换并可以配置成反射从光学单元的光源辐射的光，以形成图像。反射单元可以是数字微镜装置(DMD)，其可以包括配置成单独地切换的多个微反射镜，并可以配置成反射入射光以形成预定图像。反射单元可以分为从第一光学单元接收光的第一部分和从第二光学单元接收光的第二部分，并且从第一部分和跌部分反射的光可以沿不同路径透射至透镜单元。

透镜单元可以包括配置成接收从反射单元的第一部分反射的光的第一透射透镜和配置成接收从第二部分反射的光的第二透射透镜。屏蔽单元可以包括：第一屏蔽件，其阻碍来自于第一光学单元的光的一部分，以阻止来自于第一光学单元的光透射至反射单元的第二部分；和第二屏蔽件，其阻碍来自于第二光学单元的光的一部分，以阻止来自于第二光学单元的光透射至反射单元的第一部分。

屏蔽单元的第一屏蔽件可以设置在从第一光源辐射的光的路径上的第一聚光器的前方中，并且第二屏蔽件可以设置在从第二光源辐射的光的路径上的第二聚光器的前方中。屏蔽单元的第一屏蔽件可以设置在从第一光源辐射的光的路径上的第一光源的前方中，并且第二屏蔽件可以设置在从第二光源辐射的光的路径上的第二光源的前方中。屏蔽单元的第一屏蔽件可以设置在从第一光源辐射的光的路径上的第一聚光器的多个透镜之中，并且第二屏蔽件可以设置在从第二光源辐射的光的路径上的第二聚光器的多个透镜之中。

根据具有上述结构的用于车辆的灯设备，可以形成光束图案中的具体图像，以增加图像的可见性并提高光分布的效率。

附图说明

本发明的上述及其他目的、特征和其他优点将在结合附图考虑时从下列详细描述更清楚地理解，其中：

图1和图2是根据本发明的示例性实施例示出用于车辆的灯设备的示例性视图；以及

图3至图5是示出图1所示的用于车辆的灯设备的本发明的各种示例性实施例的示例性视图。

具体实施方式

根据本发明的示例性实施例的用于车辆的灯设备参照附图在下面描述。本发明将参照附图在下面更全面地描述，其中示出了本发明的示例性实施例。虽然本发明将与示例性实施例结合描述，但是将理解的是本描述不意在将本发明限制于那些示例性实施例。相反地，本发明意在不仅涵盖示例性实施例，而且涵盖可以包括在如由随附权利要求定义的本发明的精神和范围内的各种可替代物、修改、等同物和其他实施例。

本文所用术语是仅为了描述具体实施例，且不意在限制本发明。如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”意在也包括复数形式，除非上下文明确地另外指出。将进一步理解的是，术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组的存在或添加。如本文所用，术语“和/或”包括所列出的相关项中的一个或多个的任何及所有组合。例如，为了使本发明的描述变得清楚，不相关部分未示出，并且各层和区域的厚度为了清楚起见扩大了。此外，当据陈述一层是“在另一层或底层上”时，层可以直接地在另一层或底层上，或者第三层可以设置在其之间。

应当理解的是，术语“车辆”或“车辆的”或如本文所用的其他类似术语通常包括机动车辆如包括运动型多功能车辆(SUV)的载客汽车、公交车、卡车、各种商用车辆、包括各种船舶的水上运输工具、宇宙飞船、飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、燃烧、插电式混合动力车辆、氢动力车辆和其他可替代燃料车辆(例如，来自于除石油以外的资源的燃料)。

图1和图2是根据本发明的示例性实施例的示出用于车辆的灯设备的示例性视图。图3至图5是示出图1中所示的用于车辆的灯设备的各种示例性实施例的示例性视图。

如图1和图2中所示，本发明的用于车辆的灯设备可以包括：光学单元100，其具有设置在不同位置处的多个光源并配置成将从光源辐射的光集中到单个点；反射单元200，其设置在来自于光学单元100的光的路径上并可以配置成反射从光学单元100的光源辐射的光至不同路径；屏蔽单元300，其设置在从光源辐射的路径上的光学单元100和反射单元200之间并可以配置成通过阻碍光的一部分而分离行进到反射单元200的光；和透镜单元400，其接收由屏蔽单元300分离的光以反射并透射光至外部。具体地，本发明可以包括可以包封在壳体10内的光学单元100、反射单元200、屏蔽单元300和透镜单元400。

光学单元100可以具有配置成辐射光的多个光源，并且从光源辐射的光可以透射至反射单元200。反射单元200可以切换并可以配置成反射从光学单元100的光源辐射的光和从图像辐射的光。反射单元200可以通过透镜单元400反射从在不同位置处的光源辐射的光至道路。具体地，屏蔽单元300可以设置在本发明中的光学单元100和反射单元200之间，并可以阻碍从光学单元100的光源辐射的光的一部分，以分离行进到反射单元200的光。因此，当光从反射单元200分离并反射时，光可以分离成低光束和高光束，然后可以通过透镜单元400输出。

此外，本发明的光学单元100可以包括设置在不同位置处并配置成辐射光至反射单元200的第一光学单元120和第二光学单元140。当光学单元100由第一光学单元120和第二光学单元140组成并且第一光学单元120和第二光学单元140与反射单元200对称地设置在其间时，从第一光学单元120和第二光学单元140辐射的光束不干扰彼此。换句话说，第一光学单元120和第二光学单元140均辐射光至反射单元200。然而，当第一光学单元120和第二光学单元140的辐射方向彼此重叠时，来自于第一光学单元120的光束和来自于第二光学单元140的光束可以组合并且具体颜色或图像不会清楚地示出。因此，第一光学单元120和第二光学单元140可以相对于反射单元200设置在不同位置处。来自于第一光学单元120的光束和第二光学单元140的光束可以分别地从反射单元200反射。

第一光学单元120可以包括配置成辐射光的第一光源122和配置成聚集从第一光源122辐射的光的第一聚光器124。第二光学单元140可以包括配置成辐射光的第二光源142和配置成聚集从第二光源142辐射的光的第二聚光器144。因此，如图1中所示，第一光学单元120可以包括配置成辐射光的第一光源122和配置成聚集从第一光源122辐射的光并将其集中到反射单元200的第一聚光器124。此外，第二光学单元140可以设置在距第一光学单元120的预定距离处，并可以包括第二光源142和配置成将从第二光源142辐射的光集中在反射单元200上的第二聚光器144。

第一光源122和第二光源142可以辐射不同颜色的光，并且第一聚光器124和第二聚光器144聚集光的能力可以基于低光束特征或高光束特征调整。反射单元200可以是DMD，DMD可以包括单独地切换并可以反射入射光以形成预定图像的多个微反射镜。当反射单元200切换时，当调整微反射镜的角度时可以调整入射光的路径。此外，电极可以配置成通过使用脉冲宽度调制(PWM)控制调整占空比来调整微反射镜的角度。

反射单元200可以分为配置成从第一光学单元120接收光的第一部分220和配置成从第二光学单元140接收光的第二部分240。从第一部分220反射的光和从第二部分240反射的光可以沿不同路径行进到透镜单元400。如图3中所示，反射单元200可以分为第一部分220和第二部分240。第一部分220可以反射光作为低光束，并且第二部分240可以反射光作为高光束。此外，第一部分220和第二部分240可以从入射光形成不同图像，以分离低光束图像和高光束图像。

透镜单元400可以包括：第一透射透镜420，其配置成接收从反射单元200的第一部分220反射的光；和第二透射透镜440，其配置成接收从第二部分240反射的光。透镜单元400的第一透射透镜420和第二透射透镜440可以配置成分别接收从第一部分220反射的光和从第二部分240反射的光。从第一光学单元120辐射并从反射单元200的第一部分220反射的光可以通过第一透射透镜420透射至具有低光束特征的外部，而从第二光学单元140辐射并从反射单元200的第二部分240反射的光可以通过第二透射透镜440透射至具有高光束特征的外部，由此可以实现低光束和高光束。通常，当辐射在道路上时，低光束和高光束在不同距离处形成图像。因此，第一透射透镜420和第二透射透镜440的焦距和聚集程度可以基于低光束和高光束的特征不同地设置。

屏蔽单元300可以包括：第一屏蔽件320，其阻碍来自于第一光学单元120的光的一部分，以阻止来自于第一光学单元120的光透射至反射单元200的第二部分240；和第二屏蔽件340，其阻碍来自于第二光学单元140的光的一部分，以阻止来自于第二光学单元140的光透射至反射单元200的第一部分220。在本发明中，第一光学单元120和第二光学单元140辐射光以分别产生低光束和高光束，并且来自于第一光学单元120的光和来自于第二光学单元140的光可以透射至反射单元200。反射单元200可以分为配置成从第一光学单元120接收光的第一部分220和配置成从第二光学单元140接收光的第二部分240。具体地，从第一部分220反射的光可以透射至第一透射透镜420，并且从第二部分240反射的光可以透射至第二透射透镜440，以分别产生低光束和高光束。

反射单元200可以使用包括第一部分220和第二部分240的区域产生高光束和低光束。然而，当来自于第一光学单元120和第二光学单元140的光束不管第一部分220和第二部分240如何而混合时，由低光束和高光束形成的图像可能是不清楚的，并且在低光束和高光束之间的边界线也可能是不清楚的。

因此，第一屏蔽件320可以阻碍来自于第一光学单元120的光透射至第二部分240。例如，反射单元200的第一部分220和允许来自于第二光学单元140的光的第二屏蔽件340可以阻碍光透射至第一部分220和反射单元200的第二部分240。换句话说，从第一光学单元120辐射的光的一部分可以朝向反射单元200的第二部分240透射，并且可以由第一屏蔽件320阻碍。此外，从第二光学单元140辐射并朝向反射单元200的第一部分220透射的光的一部分可以由第二屏蔽件340阻碍，以通过反射单元200的区域产生均匀分布的光。

屏蔽单元300的位置通过各种示例性实施例描述。如图3中所示，屏蔽单元300的第一屏蔽件320可以设置在从第一光源122辐射的光的路径上的第一聚光器的前方。第二屏蔽件340可以设置在从第二光源142辐射的光的路径上的第二聚光器144的前方。当第一屏蔽件320定位在第一聚光器124的前方并且第二屏蔽件340定位在第二聚光器144的前方时，来自于第一光源122的光束和来自于第二光源142的光束可以在第一部分220和第二部分240的接合处分离。因此，从第一光源122辐射的光可以被阻止进入第二部分240，并且从第二光源142辐射的光可以被阻止进入第一部分220。此外，第一屏蔽件320和第二屏蔽件340可以分离，或者可以集成来简化结构。

如图4中所示，在另一示例性实施例中，屏蔽单元300的第一屏蔽件320可以设置在从第一光源122辐射的光的路径上的第一光源122的前方，并且第二屏蔽件340可以设置在从第二光源142辐射的光的路径上的第二光源142的前方。当第一屏蔽件320定位在第一光源122的前方并且第二屏蔽件340定位在第二光源142的前方时，可以直接地阻碍光。换句话说，当从第一光源122和第二光源142辐射的光通过将第一屏蔽件320和第二屏蔽件340分别设置在第一光源122的前方和第二光源142的前方而从开端处阻碍时，光可以被阻碍并且在仍能阻碍光的同时第一屏蔽件320和第二屏蔽件340的尺寸可以最小化。

如示出另一示例性实施例的图5中所示，屏蔽单元300的第一屏蔽件320可以设置在从第一光源122辐射的光的路径上的第一聚光器124的多个透镜之间，并且第二屏蔽件340可以设置在从第二光源142辐射的光的路径上的第二聚光器144的多个透镜之间。第一聚光器124和第二聚光器144可以配置成集中光，并且每个可以是用于集中光的单个聚光透镜，或者可以是配置成调整聚光程度的棱镜或者可以包括多个透镜。具体地，当第一屏蔽件320和第二屏蔽件340分别设置在第一聚光器124和第二聚光器144的多个透镜之间时，可以简化包装。此外，为了阻止从第一光源122辐射的光进入第二部分240并阻止从第二光源142辐射的光进入第一部分220，来自于第一光源122的光束和第二光源142的光束可以在反射单元200的第一部分220和第二部分240的接合处分离。

如上所述，根据本发明，可以提供两个光辐射模块，也就是，第一光学单元120和第二光学单元140，并且来自于第一光学单元120和第二光学单元140的光束可以行进到一个反射单元200的整个区域，并且可以被阻止由屏蔽单元300混合。当来自于第一光学单元120和第二光学单元140的光束由屏蔽单元300分离并行进到反射单元200的整个区域时，可以提高光源的效率。此外，当第一光学单元120和第二光学单元140分别地设置以形成低光束或高光束时，由低光束或高光束形成的具体图像可以在道路上清楚地形成。根据具有上述结构的用于车辆的灯设备，可以形成增加图像的可见性并提高光分布效率的光束模式中的具体图像。

虽然本发明已经与目前认为是示例性实施例那些结合描述，但是应当理解的是本发明并不限于所公开的示例性实施例，但相反意在涵盖各种修改和等同布置，而不背离如随附权利要求中公开的本发明的范围和精神。

Claims (12)

1.一种用于车辆的灯设备，所述灯设备包括：

光学单元，其具有设置在不同位置的多个光源,并配置成将从所述光源辐射的光集中到单个点；

反射单元，其设置在来自于所述光学单元的光的路径上,并配置成将从所述光学单元的所述光源辐射的光反射到不同路径；

屏蔽单元，其设置在从所述光源辐射的光的路径上的所述光学单元和所述反射单元之间,并配置成通过阻碍所述光的一部分分离行进到所述反射单元的光；和

透镜单元，其配置成接收由所述屏蔽单元分离后反射的光，并配置成透射该光至外部。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的灯设备，其中所述光学单元包括：

第一光学单元，其设置在所述光学单元上；和

第二光学单元，其设置在与所述第一光学单元不同的位置，其中所述第一光学单元和第二光学单元配置成辐射光至所述反射单元。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的灯设备，其中所述第一光学单元包括：

配置成辐射光的第一光源和配置成聚集从所述第一光源辐射的光的第一聚光器。

4.根据权利要求2所述的用于车辆的灯设备，其中所述第二光学单元包括：

配置成辐射光的第二光源和配置成聚集从所述第二光源辐射的光的第二聚光器。

5.根据权利要求2所述的用于车辆的灯设备，其中所述反射单元被调整并配置成反射从所述光学单元的光源辐射的光，以形成图像。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的灯设备，其中所述反射单元是包括单独地切换的多个微反射镜并配置成反射入射光以形成预定图像的数字微镜装置(DMD)。

7.根据权利要求3所述的灯设备，其中所述反射单元分为配置成从所述第一光学单元接收光的第一部分和配置成从所述第二光学单元接收光的第二部分，并且从所述第一部分和所述第二部分反射的光沿不同路径行进到所述透镜单元。

8.根据权利要求7所述的用于车辆的灯设备，其中所述透镜单元包括：

第一透射透镜，其配置成接收从所述反射单元的所述第一部分反射的光；和

第二透射透镜，其配置成接收从所述第二部分反射的光。

9.根据权利要求8所述的用于车辆的灯设备，其中所述屏蔽单元包括：

第一屏蔽件，其阻碍来自于所述第一光学单元的光的一部分，以阻止来自于所述第一光学单元的光行进到所述反射单元的所述第二部分；和

第二屏蔽件，其阻碍来自于所述第二光学单元的光的一部分，以阻止来自于所述第二光学单元的光行进到所述反射单元的所述第一部分。

10.根据权利要求8所述的用于车辆的灯设备，其中所述屏蔽单元的所述第一屏蔽件设置在从所述第一光源辐射的光的路径上的所述第一聚光器的前方，并且所述第二屏蔽件设置在从所述第二光源辐射的光的路径上的所述第二聚光器的前方。

11.根据权利要求8所述的用于车辆的灯设备，其中所述屏蔽单元的所述第一屏蔽件设置在从所述第一光源辐射的光的路径上的所述第一光源的前方，并且所述第二屏蔽件设置在从所述第二光源辐射的光的路径上的所述第二光源的前方。

12.根据权利要求8所述的用于车辆的灯设备，其中所述屏蔽单元的所述第一屏蔽件设置在从所述第一光源辐射的光的路径上的所述第一聚光器的多个透镜内，并且所述第二屏蔽件设置在从所述第二光源辐射的光的路径上的所述第二聚光器的多个透镜内。