CN106482057B - 用于车辆的灯具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的灯具，该灯具可包括：光源，发出用于具体图像的光；反射器，对称地设置在光源的两侧，并且反射来自光源的光；以及聚光透镜，设置在光源的前方，接收来自光源的光以及来自反射器的光，该聚光透镜由两个或更多个透镜组成以会聚光，并且具有相对于光源的弯曲形状，以便由来自光源的光形成多个图像。

Description

用于车辆的灯具
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的灯具，该灯具能够实现来自一个光源的多个3D图像。
背景技术
通常，汽车车灯分为尾灯、在踩下制动踏板时开启的刹车灯、以及转向信号灯。
最近，越来越多地使用将具有长寿命和高光学效率的发光二极管(LED)作为光源的灯。如图1所示，现有技术的灯的光源模块10包括：LED光源11；印刷电路板(PCB)12，控制供应至LED光源11的电力；反射板13，用于将来自LED光源11的光反射至外透镜21；以及扩散镜14，设置在反射板13的前方，并且扩散来自LED光源11的光。
现有技术的灯将来自LED光源11的光辐射通过外透镜21和扩散镜14，其中，光的图像作为简单光辐射。然而，最近开发了一项技术，该技术对于来自灯的光赋予3D图像以提高车辆的品质。然而，当针对灯发出的光形成3D图像时，3D图像仅仅可显示在预定范围的角度内，所以当3D图像出了观测角度时，就会变形或削减。
如上所述，最近设计的灯不仅要改善光的可见度，而且要改善设计，但是上述的现有技术中的来自光源模块的光的设计是单调的，并且即使实现了3D图像，3D图像也仅仅可显示在预定范围的观测角度内。
在本发明的背景技术部分中公开的信息仅仅是为了增强对本发明的大体背景的理解，而不应认为是承认或以任何形式的建议该信息形成已经为本领域技术人员所知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面涉及提供一种用于车辆的灯具，该灯具实现来自一个光源的多个3D图像，并且通过简化用于实现3D图像的结构将该灯具以小型封装配置。
在本发明的一方面中，提供了一种用于车辆的灯具，该灯具包括：光源，发出用于具体图像的光；反射器，对称地设置在光源两侧，并且反射来自光源的光；以及聚光透镜，设置在光源的前方，接收来自光源的光以及来自反射器的光，该聚光透镜由两个或更多个透镜组成以会聚光，并且具有相对于光源的弯曲形状，以便由来自光源的光形成多个图像。
反射器可包括对称设置在光源两侧的左反射板和右反射板，并且聚光透镜可固定在左反射板与右反射板之间。
聚光透镜可包括在前后方向上对称布置的两个菲涅耳透镜。
聚光透镜可包括中心透镜以及以预定角度弯曲并且从中心透镜的两端延伸的左透镜和右透镜，并且左透镜和右透镜可以按照与通过中心透镜形成的图像的可观测角度相同的角度弯曲。
光源可以是实际光源，并且位于中心透镜的中心法线上，并且左虚拟图像光源以及右虚拟图像光源可分别位于左透镜的中心法线以及右透镜的中心法线上。
反射器可包括左反射板和右反射板，并且左反射板和右反射板可以预定角度倾斜，以便左虚拟图像光源和右虚拟图像光源分别位于左透镜和右透镜的中心法线上。
当通过左透镜和右透镜形成的图像的可观测角度不同于中心透镜的可观测角度时，左透镜和右透镜的弯曲角度可被设定为小于中心透镜的可观测角度。
根据具有上述结构的用于车辆的灯具，能够从一个光源实现多个3D图像，通过简化用于实现3D图像的结构体减小了封装，并且能够更自由地设计该装置。
本发明的方法和装置具有其他的特征和优点，这些其他的特征和优点将通过结合在本文中的附图和下文的具体实施方式部分而变得显而易见或者将在附图和具体实施方式部分中进行更详细地阐述，并且这些附图和具体实施方式部分一起用于解释本发明的一些原理。
附图说明
图1是示出了现有技术的用于车辆的灯具的示图。
图2是示出了根据本发明的实施方式的用于车辆的灯具的示图。
图3是示出了用于车辆的灯具的示图。
应理解，附图不一定是按照比例的，以便提供对表示本发明的基本原理的各种特征的略微简化的说明。如本文所公开的本发明特定设计特征包括，例如，具体的尺寸、方向、位置、以及形状，这些特定设计特征将部分由特定的实际应用和使用环境所决定。
在附图中，贯穿附图中的多个图，参考标号表示本发明的相同部件或等同部件。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各个实施方式，本发明的实施例在附图中示出并且在下文中进行描述。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是将理解的是，本说明并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖可包括在如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换、修改、等同物以及其他实施方式。
在下文中，参考附图描述根据本发明的实施方式的用于车辆的灯具。
图2是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的灯具的示图，图3是示出了用于车辆的灯具的示图。
如图2所示，根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的灯具，包括：光源100，发出用于具体图像的光；反射器200，对称地设置在光源100两侧，并且反射来自光源100的光；以及聚光透镜300，设置在光源100前方，接收来自光源100的光以及来自反射器200的光，该聚光透镜300由两个或更多个透镜组成以会聚光，并且具有相对于光源100的弯曲形状，以便由来自光源100的光形成多个图像。
光源100具有用于形成3D图像的形状，使得通过根据图像应用单个光源或表面光发射，能够形成特定类型的开启/关闭图像。
反射来自光源100的光的反射器200是反射镜，并且反射器200将来自光源100的光反射至聚光透镜300。
在本发明的示例性实施方式中，聚光透镜300接收来自光源100的光以及来自反射器200的光。光源100前方的聚光透镜300可包括在前后方向上对称布置的两个菲涅耳透镜。
菲涅耳透镜使来自光源100的光变为平行光并且会聚该光，并且从菲涅耳透镜出来的光被会聚在一个焦点上，由此实现3D图像。两个菲涅耳透镜可具有相同规格以最小化形变。
具体地，因为聚光透镜300关于光源向前弯曲，由来自光源100的光以及来自反射器200的光形成的图像形成为多个图像，所以由来自一个光源100的光产生的图像能够在宽角度范围内显示。
详细地，反射器200是对称设置在光源100的两侧的左反射板220和右反射板240，并且聚光透镜300可固定在左反射板220与右反射板240之间。
因为反射器被对称划分在光源100的两侧，所以来自光源100的光能够从左反射板220和右反射板240反射，并且在相同方向上以相同量向聚光透镜300传播。此外，左反射板220和右反射板240能够使从左反射板220和右反射板240反射的光以相同方波传播至聚光透镜300中，固定聚光透镜300。
聚光透镜300包括中心透镜320，以及以预定角度弯曲并且从中心透镜320的两端延伸的左透镜340和右透镜360。左透镜340和右透镜360可以按照与通过中心透镜320形成的图像的可观测角度(a)相同的角度延伸。
通过中心透镜320形成的图像是由从光源100直接发出的光形成的图像。就是说，图像的可观测角度(a)指的是以下范围，在该范围中，能够观测到由从光源100发出的并且随后穿过中心透镜320的光形成的图像，并且能够通过测试确定该范围。
当确定了通过中心透镜320形成的图像的可观测角度(a)时，通过将从中心透镜320的两端延伸的左透镜340和右透镜360的弯曲角度改变为与可观测角度(a)一样，将通过左透镜340和右透镜360形成的图像添加到通过中心透镜320形成的图像的可观测范围，因此能够从多个位置看到相应的图像。
将描述用于在光源100的位置处实现各种图像的结构。光源100(实际光源)可位于中心透镜320的中心法线15上，并且左虚拟图像光源100a以及右虚拟图像光源100b可分别位于左透镜340的中心法线25以及右透镜360的中心法线35上。此外，实际光源和虚拟图像光源可与其间的反射板间隔开相同距离。
首先，实际光源100的位置能够从以下等式确定，
Figure BDA0000856469720000061
其中，F是两个菲涅耳透镜的合成焦距，d1是实际光源100与第一菲涅耳透镜300a之间的距离，以及d2是第二菲涅耳透镜300b与突出的3D图像之间的距离。
两个菲涅耳透镜的合成焦距可从以下等式计算，
Figure BDA0000856469720000062
其中，F是两个菲涅耳透镜的合成焦距，f1是第一菲涅耳透镜300a的焦距，f2是第二菲涅耳透镜300b的焦距，以及l是第一菲涅耳透镜300a与第二菲涅耳透镜300b之间的间隙。
第一菲涅耳透镜300a以及第二菲涅耳透镜300b的焦距取决于透镜的规格，并且通过使用具有相同规格的两个透镜使焦距相同。
当确定了第一菲涅耳透镜300a与第二菲涅耳透镜300b的合成焦距时，能够从以上等式确定实际光源100的位置。根据设计提前确定了第二菲涅耳透镜300b与突出的3D图像之间的距离d2，所以实际光源100的位置能够通过替换等式中的值来计算。
如上所述，实际光源100位于中心透镜320的中心法线15上，并且通过等式确定实际光源100的位置，并且当确定了左透镜340和右透镜360的弯曲角度时，左虚拟图像光源100a以及右虚拟图像光源100b能够分别位于左透镜340的中心法线25以及右透镜360的中心法线35上。
反射器200包括左反射板220和右反射板240，并且当左虚拟图像光源100a和右虚拟图像光源100b不是分别位于左透镜340的中心法线25和右透镜360的中心法线35上时，通过将左反射板200和右反射板240倾斜至预定角度，能够使左虚拟图像光源100a和右虚拟图像光源100b分别位于左透镜340的中心法线25和右透镜360的中心法线35上。
根据左透镜340和右透镜360的合成焦距，从等式能够确定左虚拟图像光源100a和右虚拟图像光源100b的位置。
因此，来自实际光源100的光通过中心透镜320产生3D图像，并且通过在从左反射板220和右反射板240反射之后穿过左透镜340和右透镜360产生其他角度上的3D图像。因此，能够在由来自实际光源100的光产生的图像以及由左虚拟图像光源100a和右虚拟图像光源100b产生的图像的可见角度范围内观测到3D图像。
当通过左透镜340和右透镜360形成的图像的可观测角度(b和c)不同于中心透镜320的可观测角度10时，左透镜340和右透镜360的弯曲角度可被设定为小于中心透镜320的可观测角度10。
就是说，当穿过左透镜340和右透镜360的光所形成的3D图像的可观测角度(b和c)不同于通过中心透镜320形成的3D图像的可观测角度(a)时，通过将左透镜340和右透镜360的弯曲角度(b和c)设定得小于中心透镜320的可观测角度(a)，能够从中心透镜320形成的3D图像中观测到更大的范围的3D图像。
这个现象可能是由于中心透镜320、左透镜340、以及右透镜360的透镜特性差异造成的，所以通过调整左透镜340和右透镜360的弯曲角度来准确地聚焦3D图像。
根据具有上述结构的用于车辆的灯具，能够从一个光源实现多个3D图像，通过简化用于实现3D图像的结构减小了封装，并且能够更自由地设计该装置。
为了解释的方便和在所附权利要求中的准确定义，参考如在附图所显示的特征的位置而使用术语“上”、“下”、“内”和“外”来描述示例性实施方式的这些特征。
为了说明和描述的目的给出了本发明的具体示例性实施方式的前文描述。该描述并非旨在为全面的或将本发明限制成前文所公开的形式，并且明显能够考虑上文的描述而做出许多修改和变化。所选择并描述的示例性实施方式是为了解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使本领域内的其他技术人员能够做出并利用本发明的各个示例性实施方式及其各种替换和修改。旨在由所附的权利要求及其等价物来限定本发明的范围。

Claims (5)

1.一种用于车辆的灯具，所述灯具包括：
光源，发出用于预定图像的光；
反射器，对称地设置在所述光源的两侧并且反射来自所述光源的光；以及
聚光透镜，设置在所述光源前方，所述聚光透镜接收来自所述光源的光以及来自所述反射器的光，所述聚光透镜具有两个以上透镜以会聚光，并且所述聚光透镜具有相对于所述光源的弯曲形状，以便由来自所述光源的光形成多个图像，
其中，所述聚光透镜包括中心透镜以及以预定角度弯曲并且从所述中心透镜的两端延伸的左透镜和右透镜，并且所述左透镜和所述右透镜以与通过所述中心透镜形成的图像的可观测角度相同的角度弯曲，
其中，所述光源是实际光源并且位于所述中心透镜的中心法线上，左虚拟图像光源以及右虚拟图像光源分别位于所述左透镜的中心法线以及所述右透镜的中心法线上。
2.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述反射器包括对称地设置在所述光源的两侧的左反射板和右反射板，并且所述聚光透镜固定在所述左反射板与所述右反射板之间。
3.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述聚光透镜包括在前后方向上对称布置的两个菲涅耳透镜。
4.根据权利要求1所述的灯具，其中，所述反射器包括左反射板和右反射板，并且所述左反射板和所述右反射板以预定角度倾斜，以便所述左虚拟图像光源和所述右虚拟图像光源分别位于所述左透镜的中心法线和所述右透镜的中心法线上。
5.根据权利要求1所述的灯具，其中，在通过所述左透镜和所述右透镜形成的图像的可观测角度不同于所述中心透镜的可观测角度的情况下，所述左透镜和所述右透镜的弯曲角度被设定为小于所述中心透镜的可观测角度。
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