CN108375031B - 车辆用灯泡 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆用灯泡,本发明的实施例的车辆用灯泡包括:底座基板,配置于灯泡壳体内;以及多个面光源,在所述底座基板以相互隔开的方式进行配置;多个所述面光源分别设置有与所述底座基板构成锐角的发光面。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用灯泡,更详细而言涉及一种向车辆后方照射光的车辆用灯泡。
背景技术
车辆是用于将乘坐的用户朝所需的方向移动的装置。作为代表性的可举例有汽车。
另外,为了给利用车辆的用户提供便利,车辆中配备各种传感器和电子装置成为一种趋势。特别是,为了用户的驾驶便利而积极进行关于车辆驾驶辅助系统(ADAS:Advanced Driver Assistance System)研究。进一步,积极开展有关于自主驾驶汽车(Autonomous Vehicle)的开发。
这样的车辆中设置有多个种类的灯泡,所述灯泡照射光以容易地确认位于车辆周边的对象物,或者向其他车辆或其他车辆的乘客或行人输出与车辆相关的信号。
例如,车辆上可设置有:贴附于车辆的前方以照亮前方的前照灯(head lamp);配置于前照灯周边以向其他车辆的驾驶者或行人提示车辆的位置的雾灯(fog lamp);用于输出要行驶的方向等信号的方向指示灯(turn signal lamp);用于提示车辆的制动与否的制动灯(break lamp);车辆倒车时开启的倒车灯(back-up lamp);用于使后行车辆的驾驶者认知到车辆的后侧的尾灯(tail lamp)等。为使这样的车辆用灯泡能够充分地发挥出各自的功能,法规上对其安装基准和规格进行了规定。
车辆用灯泡中的后方灯泡(rear lamp)以驾驶座所朝的方向为基准配置于车辆的后侧,其在防止后方追尾方面起到非常重要的作用。上述的方向指示灯、制动灯以及倒车灯中的至少一种可包括于所述后方灯泡。
一般的后方灯泡包括:透镜,形成外形并透射光;发光部,用于制作所述光;以及控制部,用于控制所述发光部的开启/关闭。所述后方灯泡可利用由非球面构成的反射器,或者利用导光板(light guide)来制作固定的形态的配光图案。
虽然反射器或导光板使观察灯泡的人感受到灯泡的立体结构,但是因光源自身存在限制,较难实现三维的配光图案。
对此,正在进行有通过变更光源自身来实现三维的配光图案的研究。例如,进行有利用面光源(surface light source)来实现灯泡的研究。但是,在面光源的特性上,较难确保法规规定的光量,对于能够实现一体化的审美感及引起高档化的感性的车辆用灯泡的结构的研究尚为欠缺。
并且,由于灯泡是通过亮灯来照亮暗处或传送信号的结构,车辆设计者可利用灯泡来将车辆所表现出的机器的冰冷形象改换为温暖形象。例如,在熄灭的灯泡开启时,可产生犹如具有生命的车辆在移动的视觉效果。
但是,一般的灯泡在其形态上呈固定的状态,因而无法实现多种立体效果。
最近,对于能够保持安全相关的功能的同时,能够实现与其他车辆相差别化的视觉上的美感的灯泡的需求逐渐提高。
发明内容
本发明的实施例的目的在于提供一种用于解决上述的问题的车辆用灯泡和包括其的车辆。
本发明的一目的在于提供一种车辆用灯泡,在确保法规规定的光量的同时,能够实现多种立体效果。
并且,本发明的一目的在于提供一种车辆用灯泡,利用多个面光源形成灯泡的立体结构,能够使面光源间的干涉达到最小。
并且,本发明的一目的在于提供一种车辆用灯泡,对面光源中发出的光进行压缩,从而利用比以往小的面积也能够确保法规规定的光量。
本发明的目的并不限定于以上提及到的目的,本领域的技术人员能够通过以下的记载明确理解未被提及到的其他目的。
为了实现所述目的,本发明的实施例的车辆用灯泡包括:底座基板,配置于灯泡壳体内;以及多个面光源,在所述底座基板以相互隔开的方式进行配置;多个所述面光源分别设置有与所述底座基板构成锐角的发光面。
根据一实施例,多个所述面光源可从所述灯泡壳体的一端朝另一端方向依次地进行配置,多个所述面光源中第一面光源的发光面和第二面光源的发光面的面积相互不同。
根据一实施例,各所述发光面的面积可根据布置顺序逐渐增加。
根据一实施例,与所述第二面光源的发光面相面对的所述第一面光源的一面可设置有反射构件,所述反射构件反射所述第二面光源中发出的光。
根据一实施例,所述底座基板可设置有第一面和第二面,多个所述面光源分类为配置于所述第一面的第一群组和配置于所述第二面的第二群组。
根据一实施例,各所述发光面可包括一端及另一端,所述一端与所述底座基板相面对,定义为所述一端和所述另一端之间的距离的各发光面的高度根据布置顺序逐渐增加。
根据一实施例,所述第一面和所述第二面可以水平方向为基准沿着相互不同的方向倾斜,各所述发光面的高度相同。
根据一实施例,多个所述面光源中至少一个发光面可包括朝向第一方向的第一部分和朝向与所述第一方向不同的第二方向的第二部分。
根据一实施例,所述车辆用灯泡可还包括:驱动部,使多个所述面光源进行旋转移动;以及控制部,根据预设定的条件控制所述驱动部,以使所述底座基板与各所述发光面的夹角改变。
根据一实施例,在没有基于规定范围内的物体的碰撞可能性时,所述控制部可控制所述驱动部以使所述底座基板与各所述发光面的夹角处于第一角度范围内,在有基于所述物体的碰撞可能性时,所述控制部控制所述驱动部以使所述底座基板与各所述发光面的夹角处于第二角度范围内。
根据一实施例,所述控制部可使多个所述面光源分别选择性地进行开启或关闭。
根据一实施例,多个所述面光源中关闭的面光源的夹角可处于第一角度范围内,开启的面光源的夹角处于与所述第一角度范围不同的第二角度范围内。
根据一实施例,多个所述面光源可分别包括:基板;多个半导体发光元件,配置于所述基板上,用于进行发光;以及光学构件,配置于多个所述半导体发光元件上方,变更多个所述半导体发光元件中发出的光的配光图案。
根据一实施例,多个所述面光源可分别在所述光学构件及多个所述发光元件之间还包括气隙。
根据一实施例,本发明可还包括:支撑构件,配置于多个所述发光元件及所述光学构件之间,以形成所述气隙。
根据一实施例,所述光学构件可包括具有规定的折射率的多个薄膜层。
根据一实施例,所述光学构件可包括由透光物质构成的光学层,所述光学层的一面由多个凸起构成,多个所述凸起具有规定形态,以形成预设定的配光图案。
根据一实施例,各所述凸起的截面可以是具有规定角度的三角形形态。
根据一实施例,所述规定形态可以是三角锥形态。
并且,本发明的一实施例可以是包括上述的车辆用灯泡的车辆。
本发明的实施例具有如下效果的一种或其以上。
本发明的车辆用灯泡包括核心光源和包覆所述核心光源的多个面光源。由于面光源的发光面与底座基板构成锐角,从正面看去车辆用灯泡1时,面光源构成为包覆核心光源130的形状。与人的眼睛相比喻而言,将产生犹如核心光源130为瞳孔、面光源为眼睑的视觉效果。
进一步,所述面光源根据预设定的条件进行旋转移动。由此,能够产生多种立体的效果。例如,随着碰撞可能性变高,面光源与底座基板的夹角逐渐增加,由于随着碰撞可能性变高而面光源逐渐竖立,能够更加有效地传递碰撞注意信号。
在本发明的车辆用灯泡中,可使从面光源出射的配光图案朝向前方进行压缩压缩。从光源出发的光束根据配光图案而改变,随着配光图案越被压缩,光束越是增加。在使用以往的面光源的情况下,如果为了满足法规而使用100的光束,则在使用本发明的面光源的情况下,可使用小于100的光束来满足法规。由此,能够减小消耗功率的同时,确保以往的面光源所无法满足的光量/光强度。
本发明的效果并不限定于以上提及到的效果,本领域的技术人员能够从权利要求书的记载明确理解未被提及到的其他效果。
附图说明
图1A、图1B及图1C是用于说明本发明相关的车辆用灯泡的概念图。
图2是用于更加具体地说明本发明的一实施例的车辆用灯泡的概念图。
图3A、图3B、图3C及图4是用于说明本发明的一实施例的车辆用灯泡中的面光源的结构的示意图。
图5A及图5B是用于说明包括反射构件的面光源的车辆用灯泡的示意图。
图6是用于说明本发明的一实施例的车辆或车辆用灯泡的控制方法的流程图。
图7是用于说明供面光源移动的驱动部的概念图。
图8A、图8B及图8C是用于说明基于图6的控制方法的车辆用灯泡的动作的示意图。
图9是示出利用半导体发光元件的车辆用灯泡的面光源的概念图。
图10是图9的面光源的剖视图。
图11A、图11B、图11C及图11D是用于说明用于压缩光的面光源的结构的示意图。
图12A及图12B是用于说明用于压缩光的光学构件的形态的示意图。
图13A是示出一般的面光源的配光图案的示意图,图13B是示出本发明的一实施例的面光源的配光图案的示意图。
图14是用于说明用于单独地控制本发明的面光源的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下参照附图对本说明书所揭示的实施例进行详细的说明,在此,与附图标记无关的对相同或类似的结构要素赋予相同的参照标记,并将省去对其重复的说明。在以下说明中使用的针对结构要素的接尾词“模块”及“部”仅是考虑到便于说明书的撰写而被赋予或混用,其自身并不带有相互区分的含义或作用。并且,在对本发明揭示的实施例进行说明的过程中,如果判断为对于相关的公知技术的具体说明会导致混淆本说明书所揭示的实施例的技术思想,则将省去对其详细的说明。并且,所附的附图仅是为了容易理解本说明书所揭示的实施例,不应由所附的附图来限定本发明所揭示的技术思想,而是应当涵盖了本发明的思想及技术范围中所包括的所有变更、均等物乃至替代物。
第一、第二等包含序数的术语可用于说明多种结构要素,但是所述结构要素并不由所述术语所限定。所述术语仅是用于将一个结构要素与其他结构要素区分的目的来使用。
如果提及到某个结构要素“连接”或“接触”于另一结构要素,其可能是直接连接于或接触于另一结构要素,但也可被理解为是他们中间存在有其他结构要素。反之,如果提及到某个结构要素“直接连接”或“直接接触”于另一结构要素,则应当被理解为是他们之间不存在有其他结构要素。
除非在上下文明确表示有另行的含义,单数的表达方式应包括复数的表达方式。
在本申请中,“包括”或“具有”等术语仅是为了指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在,而并不意在排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在或添加的可能性。
本说明书中说明的车辆可以是包括汽车、摩托车的概念。以下,对于车辆将以汽车为主进行说明。
本说明书中所述的车辆可以是将作为动力源具有引擎的内燃机车辆、作为动力源具有引擎和电动马达的混合动力车辆、作为动力源具有电动马达的电动汽车等均涵盖的概念。
在以下的说明中,车辆的左侧表示车辆的行进方向的左侧,车辆的右侧表示车辆的行进方向的右侧。
根据本发明的一实施例,车辆用灯泡1可以是车尾灯(rear lamp),其设置于车辆的后方两侧,向车辆的后方输出信号以防止后方追尾。但是,本发明并不限定于车尾灯,其可变形为车头灯(head lamp)等车辆上设置的多种灯泡。
以下,为了说明上的便利,在设置于车辆后方两侧的车尾灯(rear lamp)中以车辆的右侧设置的情形为例进行说明。除了在安装方向或形状上存在有部分区别(左右反转)以外,本发明同样适用于车尾灯设置于车辆的左侧方向的情形。
车辆的左侧配置的左侧车尾灯和车辆的右侧配置的右侧车尾灯可在控制部的控制下,在相同的时点输出相同的信号。例如,在车辆中发生制动时,所述左侧车尾灯的制动灯和所述右侧车尾灯的制动灯可同时开启。
图1A、图1B及图1C是用于说明本发明相关的车辆用灯泡的概念图。图1A是示出车辆用灯泡1的立体图,图1B是从正面看去车辆用灯泡1的主视图,图1C是从侧面看去车辆用灯泡1的侧视图。
参照本附图,车辆用灯泡1包括本体10及至少一个光学模块100、102。
本体10构成车辆用灯泡1的外形,设置有透光性的透镜(未图示),所述透镜用于保护本体10内部设置的至少一个光学模块100、102免受外部的影响。本体10可称为灯泡壳体。
某一个光学模块100包括:底座基板110、核心光源130(core light source)以及面光源120。
在底座基板110的一端形成有容纳核心光源130的容纳槽112。容纳槽112以包覆核心光源130的一部分的方式形成,其可形成为直线形态,或者形成为在其至少一部分弯折的形态(例如,“U”形态)。
虽未图示,核心光源130可利用至少一个连接部连接于底座基板110并进行固定。连接部还执行将用于控制核心光源130的开启/关闭的控制功能的控制部(未图示)与核心光源130进行电连接的作用。
核心光源130的一部分不容纳于底座基板110,而是从底座基板110凸出。由此,除了车辆用灯泡1的正面以外,侧面上也能够观察到核心光源130的一部分。
另外,在底座基板110可配置有一个或其以上的面光源。但是,以下为了说明上的便利,将以底座基板110的一面上配置有三个面光源121-123的实施例为基准说明本发明。
多个面光源121-123在所述底座基板110以相互隔开的方式进行配置,所述多个面光源121-123各个具有与所述底座基板110构成锐角的发光面。
具体而言,面光源从车辆用灯泡1的本体一端朝另一端方向依次地进行配置。
在从正面看去车辆用灯泡1的状态下,将位于最前方的面光源定义为第一面光源121时,可以所述第一面光源121为基准依次地定义出第二面光源122及第三面光源123。换言之,面光源可在底座基板110沿着基准方向D依次地进行配置。
另外,多个面光源可根据配置于底座基板110的哪个面而分类为第一群组或第二群组。具体而言,配置于所述底座基板110的第一面的面光源可分类为第一群组,配置于所述底座基板110的第二面的面光源分类为第二群组。
例如,以重力方向为基准,所述底座基板110的第一面相当于位于所述底座基板110的下部的面,所述底座基板110的第二面相当于位于所述底座基板110的上部的面。即,相对于第一面而言,所述第二面可相当于另一面。
第一群组中包括的面光源的发光面相对于所述底座基板110的第一面形成锐角,第二群组中包括的面光源的发光面相对于所述底座基板110的第二面形成锐角。
由于发光面与底座基板110构成锐角,如图1B所示,从正面看去车辆用灯泡1时,面光源构成为包覆核心光源130的形状。与人的眼睛相比喻而言,将产生犹如核心光源130为瞳孔、面光源为眼睑(eyelid)的视觉效果。
通过依次的布置结构,第二面光源的发光面中的一部分被第一面光源遮挡,第三面光源的发光面中的一部分被第二面光源遮挡。由此,将产生犹如多个眼睑包覆核心光源130的视觉效果。
另外,面光源可进行弯折,以使发光面的第一部分朝向车辆用灯泡1的正面,第二部分朝向车辆用灯泡1的侧面。即,发光面可由朝向车辆用灯泡1的正面的第一部分和朝向车辆用灯泡1的侧面的第二部分构成。第一部分和第二部分相互连续地衔接,并构成为朝向相互不同的方向的一个面。因此,如图1C所示,可在车辆用灯泡1的正面和侧面观察到面光源的发光面。
在车辆用灯泡1中设置有第一光学模块100和第二光学模块102的情况下,可以基准面(reference plane)为基准进行区分。具体而言,第一光学模块100中包括的面光源可位于基准面的一侧,第二光学模块102中包括的面光源位于基准面的另一侧。
例如,如图1C所示,第一光学模块100的面光源可以基准面为基准位于右侧,第二光学模块102的面光源以基准面为基准位于左侧。因此,可在车辆用灯泡1的侧面观察到车辆用灯泡1中包括的所有面光源。
在核心光源130的一部分从底座基板110凸出的情况下,在车辆用灯泡1的侧面还可观察到核心光源130。
通过这样的面光源的依次布置,车辆用灯泡1将具有立体结构。通过这样的立体结构,在车辆的后方及侧方可同时观察到车辆用灯泡1中产生的信号。
本发明的根据一实施例,核心光源130可执行尾灯的作用,面光源120执行制动灯的作用。具体而言,核心光源130可在行驶中保持开启的状态(on),面光源120限于在车辆中发生制动时选择性地开启。在此情况下,核心光源130可根据车辆周边的光量而进行开启/关闭。例如,在夜间或因车辆进入隧道等而车辆周边的光量小于基准的情况下,核心光源130可被开启。
与前述的例不同地,核心光源130可执行制动灯的作用,面光源120执行尾灯的作用。
作为又一例,核心光源130和面光源120可相互进行联动,以一同执行尾灯和制动灯的作用。
在此情况下,面光源可根据周边状况而单独地进行点亮或熄灭。具体而言,在一般的行驶状况中,核心光源130可以第一亮度开启,面光源中包括于第一群组的面光源开启,包括于第二群组的面光源熄灭。在发生制动的状况中,核心光源130可以比所述第一亮度亮的第二亮度开启,并开启所有的面光源。由此,在制动状况下能够输出法规所规定的光量。
图2是用于更加具体地说明本发明的一实施例的车辆用灯泡的概念图。图2中示出车辆用灯泡1中包括的一个光学模块100。
光学模块100可包括:底座基板110、核心光源130以及多个面光源120。核心光源130及面光源120与底座基板110进行物理连接及电连接。
在底座基板110的一端形成有容纳核心光源130的容纳槽112。容纳槽112以包覆核心光源130的一部分的方式形成。
另外,核心光源130的一部分可不容纳于底座基板110,而是从底座基板110凸出。
各面光源的发光面被配置为与底座基板110构成锐角,以使面光源120构成为包覆所述核心光源130的模样。面光源120从底座基板110的一端朝另一端方向依次地进行配置,因此,将形成层层堆叠的立体结构。
参照图3A至图4对用于形成这样的立体结构的底座基板110和面光源120进行具体的描述。
图3A、图3B、图3C及图4是用于说明本发明的一实施例的车辆用灯泡中的面光源的结构的示意图。
多个面光源从底座基板110a的一端朝另一端方向依次地进行配置。
为了在构成面光源层层堆叠的结构的同时,在车辆用灯泡1的正面能够观察到各面光源的发光面,各面光源的大小可以相互不同。换言之,第一面光源的发光面和第二面光源的发光面在其面积上可以相互不同。
例如,如图3A所示,第一面光源121的发光面可以小于第二面光源122的发光面,第二面光源122的发光面小于第三面光源123的发光面。即,发光面的面积可构成为随着面光源的布置顺序而逐渐增加(或者,逐渐减少)。在此情况下,使各面光源的发光面与底座基板110a构成相同的锐角的同时(α=β=γ),在车辆用灯泡1的正面能够观察到所有面光源的发光面。
其中,第一面光源121的发光面与底座基板110a构成的角度定义为第一角度α,第二面光源122的发光面与底座基板110a构成的角度定义为第二角度β,第三面光源123的发光面与底座基板110a构成的角度定义为第三角度γ。
另外,第一至第三面光源121-123连续地进行配置,第二面光源122的发光面中的至少一部分被第一面光源121遮挡,第三面光源123的发光面中的至少一部分被第一及第二面光源121、122遮挡。
被其他面光源遮挡的发光面的一部分将向观察者提供不是直接光的反射光。因此,一个面光源向观察者同时提供直接光及反射光,并且这样的面光源连续地配置有多个,从而由多个面光源构成灯泡的立体结构。
另外,底座基板110a设置有第一面和第二面,多个面光源可分类为配置于所述第一面的第一群组120a和配置于所述第二面的第二群组120b。所述第二面相对于所述第一面相当于另一面,所述第一面可以是以重力方向为基准位于车辆用灯泡1的下部的面,所述第二面是位于车辆用灯泡1的上部的面。
第一群组120a中包括的面光源的发光面与所述第一面构成锐角,第二群组120b中包括的面光源的发光面与所述第二面构成锐角。由此,构成核心光源130被第一群组120a及第二群组120b中包括的面光源所围绕的结构。
另外,发光面包括与底座基板110a相面对的一端以及另一端,从所述一端至所述另一端为止的距离定义为所述发光面的高度。面光源121-123可构成为,根据布置顺序而其各发光面的高度逐渐增加(h1<h2<h3)。在此情况下,第一面光源的高度h1小于第二面光源的高度h2,第二面光源的高度h2小于第三面光源的高度h3。
与此不同地,如图3B所示,面光源121-123的高度可以相同(h1=h2=h3)。
在此情况下,各发光面与底座基板110a构成的角度可以相互不同,以在车辆用灯泡1的正面能够观察到所有面光源。例如,第一角度α可以小于第二角度β,所述第二角度β小于第三角度γ。即使各发光面的高度相同,由于根据布置顺序而与底座基板110a构成的角度相互不同,在车辆用灯泡1的正面能够观察到所有面光源。
另外,由于面光源遵循朗伯发射图案(Lambertian emission pattern),其具有余弦函数的依赖性。本发明的面光源的发光面相对于底座基板110构成锐角,因而其光效率性降低。由此,将可能发生无法满足法规所要求的光量的问题。
为了解决这样的问题,一个或其以上的面光源可包括至少一个弯折部,并且包括以某一个弯折部为基准具有相互不同的垂直线的第一面和第二面。例如,面光源的发光面可包括朝向第一方向的第一部分A和朝向第二方向的第二部分B。其中,第一方向表示相对于第一部分A的垂直线,第二方向表示相对于第二部分B的垂直线。此外,所述第二方向可以是车辆用灯泡1的正面所朝的方向D。利用朝向所述第二方向的第二部分B,能够追加地确保不足的光量。
另外,参照图4,底座基板110b的第一面和第二面可以水平方向为基准朝相互不同的方向倾斜地构成。在此情况下,各发光面的高度可以相同,面光源的模样也可以相同。
即使是具有相同的模样(h1=h2=h3)的面光源以与底座基板110b构成相同的角度的方式进行配置(α=β=γ),利用底座基板110b的倾斜结构,在车辆用灯泡1的正面能够观察到所有面光源。
因此,制造商可利用相同的面光源来制作出立体结构,并能够大量生产面光源,同时能够减少面光源生产所需的费用。
另外,由于面光源依次地进行配置,存在有第二面光源122中产生的光被位于第二面光源122的发光面前方的第一面光源121反射的问题。为了有效地利用所反射的光,面光源的一面即相对于发光面的另一面可由反射镜等反射构件构成。
图5A及图5B是用于说明包括反射构件的面光源的车辆用灯泡的示意图。
参照图5A,与第二面光源122的发光面相面对的第一面光源121的一面可设置有第一反射构件141,所述第一反射构件141构成为将所述第二面光源122中发出的光进行反射。进一步,与第三面光源123的发光面相面对的第二面光源122的一面可设置有第二反射构件142,所述第二反射构件142构成为将所述第三面光源123中发出的光进行反射。
此时,除了面光源的一面以外,在底座基板的一部分也可设置有反射构件。
反射构件对朝向位于发光面的前方的另一面光源侧的光进行反射,从而使其向车辆用灯泡1的外部行进。由此,利用多个面光源来形成灯泡的立体结构,并且使面光源间的干涉达到最小。
另外,如图5B所示,反射构件143、144可位于面光源121-123之间,并可由用于有效地反射光的结构构成。例如,反射构件可由表面凹进的曲线构成,以能够聚集反射光。
图6是用于说明本发明的一实施例的车辆或车辆用灯泡的控制方法的流程图,图7是用于说明供面光源移动的驱动部的概念图。进一步,图8A、图8B及图8C是用于说明基于图6的控制方法的车辆用灯泡的动作的示意图。
本发明的车辆用灯泡可还包括:驱动部710;控制部720,根据预设定的条件控制所述驱动部710。
所述驱动部710构成为使包括于车辆用灯泡1的面光源中的至少一个面光源进行旋转移动。例如,如图7所示,驱动部710可使底座基板110a进行直线移动,并使面光源基于所述底座基板110a的直线移动而进行旋转移动。在此情况下,面光源的发光面根据底座基板110a的位置,与底座基板构成最小角度至最大角度中的某一个角度。
虽未图示,可在每个面光源中设置有驱动部,以使各面光源单独地进行旋转移动。在此情况下,各面光源的发光面可分别与底座基板构成相互不同的锐角。
所述控制部720控制所述驱动部710,以根据预设定的条件改变底座基板110a与各发光面的夹角(步骤S610)。
具体而言,在满足第一条件时,可控制所述驱动部以使底座基板与各发光面的夹角处于第一角度范围内,在满足第二条件时,控制所述驱动部以使所述夹角处于第二角度范围内。
在从满足第一条件的状态变更为满足第二条件的状态时,面光源从位于第一角度范围内的状态旋转移动到第二角度范围内。
例如,如图8A所示,在车辆的发动熄灭时,所述面光源可以位于第一角度范围内,从而表现为犹如眼睑(=面光源)覆盖瞳孔(=核心光源)的情形,并在车辆的发动开启时,所述面光源进行旋转移动以位于第二角度范围内,从而表现为犹如眼睑睁开的情形(α’→α”)。面光源可在位于第一角度范围内时被熄灭,并随着向第二角度范围内旋转移动而开启。由此,能够产生犹如作为机器的车辆从沉睡中苏醒的效果。
作为另一例,当不存在有基于规定范围内的物体的碰撞可能性时,面光源可以位于第三角度范围内,并当存在有基于所述物体的碰撞可能性时,面光源可旋转移动到第四角度范围内。
随着碰撞可能性变高,面光源可进行旋转移动,从而使面光源与底座基板的夹角逐渐增加。由于随着碰撞可能性变高而面光源逐渐竖立,能够更加有效地传递碰撞注意信号。
利用这样的面光源的旋转移动,在确保法规规定的光量的同时,能够实现多种立体效果。进一步,能够产生犹如作为机器的车辆中赋予生命的效果。
其中,预设定的条件和与之对应的夹角可存储在存储器(未图示)。
在车辆与服务器进行通信时,可对所述存储器中存储的信息进行更新。可向存储器添加新的信息,或者对存储器中存储的信息进行删除或修改。
接着,可根据各发光面的夹角调节发光面的亮度(步骤S630)。
具体而言,在底座基板与各发光面的夹角处于第一角度范围内时,可控制面光源以使其输出第一亮度,在处于第二角度范围内时,可控制面光源以使其输出第二亮度。
如图8B所示,控制部可使面光源进行旋转移动,从而使其具有相互不同的夹角。此时,可根据各面光源的夹角来控制各面光源要输出的亮度。
例如,位于第一角度范围内的第一面光源121可以第一亮度输出光,位于第二角度范围内的第二面光源122以第二亮度输出光,位于第三角度范围内的第三面光源123以第三亮度输出光。
由于不仅是单纯地调节亮度,而是以与夹角一同联动的方式调节面光源的亮度,本发明的车辆用灯泡1能够产生多种立体效果。
接着,可根据夹角将一个发光面区分为多个部分,并使各部分的亮度不同地进行调节(步骤S650)。
在第一面光源位于第一角度且第二面光源位于第二角度的情况下,根据所述第一角度及所述第二角度,所述第二面光源中被所述第一面光源遮挡的部分将改变。
控制部720可根据所述第一角度及所述第二角度,将所述第二面光源的发光面区分为被所述第一面光源遮挡的副部分(sub)和不被所述第一面光源遮挡的主部分(main)。
所述副部分向观察者提供反射光,所述主部分向观察者提供直接光。提供所述反射光的所述副部分和提供所述直接光的所述主部分将根据所述第一角度及所述第二角度而改变。
控制部根据所述第一角度及所述第二角度将第二面光源区分为所述副部分和所述主部分。进一步,控制部可控制为,使提供反射光的所述副部分的亮度暗于所述主部分的亮度。
另外,在面光源输出相同的光的情况下,面光源提供的光的亮度将根据所述主部分的宽度而改变。为使车尾灯提供满足法规的光,其表示需要根据所述主部分的宽度而输出不同强度的光。控制部可根据所述主部分的宽度来调节所述主部分的亮度,从而输出法规所要求的光。
由此,本发明的车辆用灯泡在输出法规所要求的光的同时,能够有效地管理面光源所消耗的电源。
以下,对上述的车辆用灯泡的面光源进行更加具体的说明。所述面光源是利用半导体发光元件的光源,其例示出利用无源矩阵(Passive Matrix,PM)方式的半导体发光元件的情况。但是,以下说明的例示同样适用于有源矩阵(Active Matrix,AM)方式的半导体发光元件。
图9是示出利用半导体发光元件的车辆用灯泡的面光源的概念图,图10是图9的面光源的剖视图。
所述面光源900包括:基板910、第一电极920、粘结层930、第二电极940以及多个半导体发光元件950。
基板910是通过整体工艺来形成结构的基本层(base layer),其可以是配置第一电极920的配线基板。所述基板910可包含玻璃或聚酰亚胺PI,从而实现柔性(flexible)面光源。并且,基板910可以是薄型金属。除此之外,只要是具有绝缘性且具有柔性的材质,其可以使用例如聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Naphthalate,PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Terephthalate,PET)等任意材质。并且,所述基板910可以是透明的材质或不透明的材质。
另外,在所述基板910可安装有散热垫或散热器(heat sink)等来实现散热功能。在此情况下,可在配置有所述第一电极920的面的相反面安装所述散热垫或散热器等。
第一电极920在基板910上配置有多个,其可构成为起到数据电极的作用。
粘结层930形成于第一电极920所位置的基板910上。
所述粘结层930可以是具有粘结性和导电性的层,为此,所述粘结层930中可混合具有导电性的物质和具有粘结性的物质。因此,所述粘结层可称为导电粘结层。并且,粘结层930具有软性,据此能够使面光源中实现柔性功能。
作为这样的例,粘结层930可以是异方性导电膜(anistropy conductive film,ACF)、异方性导电胶(paste)、含有导电粒子的溶液(solution)等。所述粘结层930可由在贯通厚度的Z方向上允许相互电连接,但是在水平的X-Y方向上具有电绝缘性的层构成。因此,所述粘结层930可称为Z轴导电层。
所述异方性导电膜是由异方性导电介质(anisotropic conductive medium)混合于绝缘基底构件的形态的薄膜,在施加热量及压力时,仅有其特定部分因异方性导电介质而带有导电性。以下,以向所述异方性导电膜施加热量及压力的情形为例进行说明,但是,也可以使用其他方法来使所述异方性导电膜以部分的方式带有导电性。这样的方法例如可以有所述热量及压力中仅施加一种,或者UV硬化等。
并且,所述异方性导电介质例如可以是导电球或导电粒子。根据图示,本例示中所述异方性导电膜是导电球混合于绝缘基底构件的形态的薄膜,当施加热量及压力时,仅有特定部分因导电球而带有导电性。异方性导电膜可以是导电物质的核心(core)含有被聚合物材质的绝缘膜被覆的多个粒子的状态,在此情况下,施加了热量及压力的部分的绝缘膜被破坏,以使因核心而带有导电性。此时,核心的形态可发生变形,从而构成沿着薄膜的厚度方向相互接触的层。作为更加具体的例,向异方性导电膜的整体范围内施加热量及压力,利用因异方性导电膜而粘结的相对物的高度差,以部分的方式形成Z轴方向的电连接。
作为另一例,异方性导电膜可以是在绝缘核心含有被覆有导电物质的多个粒子的状态。在此情况下,施加了热量及压力的部分将因导电物质发生变形(按粘)而沿着薄膜的厚度方向带有导电性。作为又一例,也可实现为导电物质沿着Z轴方向贯通绝缘基底构件,以沿着薄膜的厚度方向带有导电性的形态。在此情况下,导电物质可具有尖锐的端部。
根据图示,所述异方性导电膜可以是以导电球插入到绝缘基底构件的一面的形态构成的固定排列异方性导电膜(fixed array ACF)。更具体而言,绝缘基底构件由具有粘结性的物质形成,导电球集中配置于所述绝缘基底构件的底部部分,当在所述基底构件施加有热量及压力时,随着与所述导电球一同发生变形,其将沿着垂直方向带有导电性。
但是,本发明并不限定于此,所述异方性导电膜可以实现为在绝缘基底构件随机地混入有导电球的形态,或者由多个层构成且在某一个层中配置有导电球的形态(double-ACF)等。
异方性导电胶是胶体(paste)与导电球的结合形态,其可以是绝缘性及粘结性的基底物质中混合导电球的胶体。并且,含有导电粒子的溶液可以是导电性颗粒(particle)或含有纳米(nano)粒子的形态的溶液。
在基板910上位置有第一电极920的状态下,例如在配置异方性导电膜后通过施加热量及压力来连接半导体发光元件950时,所述半导体发光元件950将与第一电极920进行电连接。此时,所述半导体发光元件950优选地位于第一电极920上。并且,由于异方性导电膜含有粘结成分,粘结层930除了在半导体发光元件950和第一电极920之间进行电连接以外,还将实现机械结合。
作为又一例,所述粘结层具有用于共晶接合(Eutectic bonding)的锡基合金(tin-based alloy)、Au、Al或Pb等,所述基板与所述半导体发光元件可通过共晶接合(Eutectic bonding)来进行结合。
由于半导体发光元件950具有优异的亮度,利用较小的大小也能够构成个别单位像素。这样的个别半导体发光元件950的大小可以是其单边的长度为80μm以下,并且可以是矩形或正方形元件。在此情况下,单个半导体发光元件的面积可具有10-10~10-5m2的范围,发光元件间的间隔可具有100um~10mm的范围。
所述半导体发光元件950可以是垂直型结构。
垂直型半导体发光元件之间位置有多个第二电极940,所述多个第二电极940与所述半导体发光元件950进行电连接。
多个半导体发光元件950构成发光元件阵列(array),多个半导体发光元件950之间形成有绝缘层960。例如,在所述粘结层930的一面形成有绝缘层960,以填充所述半导体发光元件950之间的空间。
但是,本发明并不限定于此,也可由在未设置有所述绝缘层960的情况下,利用所述粘结层930来全部填充所述半导体发光元件之间的结构来实现。
所述绝缘层960可以是包含氧化硅SiOx等的透明绝缘层。作为另一例,在所述绝缘层960中,作为用于防止电极间的短路(short)的结构,可以使用绝缘特性优异且光吸收少的环氧树脂或methyl、phenyl系硅胶等高分子物质或SiN、Al2O3等无机物质。
根据图示,在所述发光元件阵列形成有荧光体层980。
所述荧光体层980可形成在所述半导体发光元件950的一面。例如,半导体发光元件950可以是用于发出蓝色B光的蓝色半导体发光元件,可设置有用于将这样的蓝色B光变换为其他颜色的荧光体层980。在此情况下,荧光体层980可设置有能够将蓝光变换为红色R光的红色荧光体、能够将蓝光变换为绿色G光的绿色荧光体或能够将蓝光变换为白色W光的黄色荧光体。
在此情况下,在所述半导体发光元件950和所述荧光体层980之间可存在有光学间隙层171。所述光学间隙层171可由光吸收少、弯曲(bending)特性优异的环氧树脂、亚克力或methyl、phenyl系硅胶等材质构成。并且,为了实现光效率的最优化,可插入图案化的薄板(sheet)或混合折射率不同的粒子。
另外,此时可将滤色器972(color filter)层叠于所述荧光体层980,以提高变换的光的色纯度。并且,为了保护光源部免受水分、氧气及外部冲击的影响,可设置有保护层973以覆盖所述滤色器972。此时,所述保护层973可通过薄膜接合或树脂涂层来实现。
上述的面光源沿着相对于面的垂直方向形成配光。一般的面光源的发光面具有朗伯反射率(Lambertian reflectance),因此,对满足法规的配光而言效率较低。
以下,对变更面光源的朗伯反射率的结构进行具体的描述。
图11A、图11B、图11C及图11D是用于说明用于压缩光的面光源的结构的示意图,图12A及图12B是用于说明用于压缩光的光学构件的形态的示意图。
本发明的面光源可包括:基板;多个半导体发光元件,配置在所述基板上,用于进行发光;以及光学构件1100,配置在所述多个半导体发光元件上方,变更所述多个半导体发光元件中发出的光的配光图案。
换言之,本发明的面光源可在图9及图10中所述的面光源900上方还设置有光学构件1100。
光学构件1100用于压缩面光源的配光图案,其可以是位于面光源上且出射光的前面基板。在此情况下,所述光学构件1100可由光学片来实现,其在与面光源900相隔开的位置上以覆盖所述面光源900的方式进行配置,具有防止光的反射且提高透射率的结构。此时,所述光学构件1100可以是除了具有光学功能以外,还起到保护面光源900免受外部的冲击等的作用的前面基板。
所述光学构件1100可如图11A及图11B所示由具有规定的折射率的多个薄膜层1112构成,或者如图11C及图11D所示由包含透光物质的光学层1130构成。
首先,对光学构件1100由多个薄膜层1112构成的情况进行说明。
在光学构件1100由多个薄膜层1112构成的情况下,在面光源900和薄膜层1112之间配置低折射粘结层1114。薄膜层1112中层叠有多个具有规定的折射率的薄膜层,以对从面光源900照射的光进行压缩。
光的反射由非涅耳方程(Fresnel equation)来决定,可根据光通过的各介质的折射率来算出因反射引起的光的损失。将其反过来利用时,可以利用反射来进一步压缩光。如图11A及图11B所示,随着通过了低折射粘结层1114的光通过具有规定折射率的薄膜层1112,将向面光源的前方进行压缩。
作为另一例,光学构件1100可由光学层1130构成,并以此来代替多个薄膜层1112。所述光学层1130的一面可由多个凸起构成,所述多个凸起具有规定形态以形成预设定的配光图案。随着面光源900中照射的光通过所述光学层1130,将向面光源的前方进行压缩。
如图12A所示,各凸起的截面可以是具有规定角度w的三角形形态,或者如图12B所示,多个凸起可具有三角锥形态。
另外,向面光源900外部行进的光可在面光源表面进行全反射。具体而言,朝向面光源900外部的光的一部分可在与外部相接的面光源900表面进行全反射。
在光在面光源900表面进行全反射的情况下,面光源900的亮度将减小。即,面光源900表面的全反射成为减小面光源900的光效率的因素。
为了解决面光源900表面的全反射问题,本发明的面光源900可在荧光体层980及半导体发光元件950之间还包括气隙1120(air gap)。进一步,可在面光源900和光学构件1100之间还包括气隙1120。
参照图11B及图11D,光学构件1100包括光学间隙层1116,所述光学间隙层1116用于在面光源900和光学构件1100之间形成气隙。在通过了所述气隙1120的光向面光源900外部行进时,将不会引起全反射。这是因为,气隙1120和面光源900外部的介质相同。
虽未图示,光学间隙层1116及面光源900之间可还包括用于形成气隙1120的支撑构件。所述支撑构件由透光物质构成,其可以是高分子物质。
为了减少非涅耳损失(Fresnel loss),在形成有气隙时可还设置有微型图案层1118,在未形成有气隙时可还设置有低折射粘结层1114。
图13A是示出一般的面光源的配光图案的示意图,图13B是示出本发明的一实施例的面光源的配光图案的示意图。
一般的面光源的发光面具有朗伯反射率(Lambertian reflectance),因此,对满足法规的配光而言效率较低。
具体而言,朗伯发射图案(Lambertian emission pattern)具有对于各Φ(=逃离角)的余弦函数的依赖性。例如,如图13A所示,光强度在对于发光面垂直的发光,即Φ=0度时最强,在Φ=60度时减小到最大值的一半程度。
基于这样的理由,面光源虽然可以使用作为尾灯,但是不使用作为制动灯。这是因为,其无法满足法规所要求的光量。
与此不同地,本发明的面光源中发出的配光图案如图13B所示被光学构件压缩,因此,在面光源的同时能够满足法规所要求的光量。
从光源出发的光束根据配光图案而改变,随着配光图案越被压缩,光束越是增加。在使用以往的面光源的情况下,如果为了满足法规而使用100的光束,则在使用本发明的面光源的情况下,可使用小于100的光束来满足法规。由此,能够减小消耗功率的同时,确保以往的面光源所无法满足的光量/光强度。
另外,本发明的车辆用灯泡可设置有多个面光源,并根据预设定的条件来对所述多个面光源各个单独地进行控制。
图14是用于说明用于单独地控制本发明的面光源的控制方法的流程图。
设置有本发明的车辆用灯泡1的车辆可设置有多种传感器,根据检测出的信息来算出后方和/或侧方的碰撞可能性(步骤S1410)。
车辆用灯泡1可根据算出的碰撞可能性来选择性地点亮多个面光源中的至少一个面光源(步骤S1430)。具体而言,车辆用灯泡1可根据检测出的信息来选择性地开启或关闭所述多个面光源各个。
在面光源执行制动灯的作用的情况下,在车辆进行制动时,面光源需要开启(on),而在未发生制动时,面光源需要关闭(off)。此时,可根据碰撞可能性而不同地开启(on)的面光源。
例如,在没有碰撞可能性的情况下,无需开启所有面光源。因此,可使第一面光源开启,并使第二至第三面光源保持熄灭的状态。与此不同地,在有碰撞可能性的情况下,需要向有碰撞可能性的物体强力传递碰撞注意信号。在此情况下,可使第一至第三面光源全部开启。
为了实现更加立体的动作,车辆用灯泡1可使面光源进行旋转移,从而使关闭的面光源的夹角处于第一角度范围内,开启的面光源的夹角处于与第一角度范围不同的第二角度范围内。
例如,在行驶中,第一至第三面光源处于关闭的状态而可位于第二角度范围内。随后,在没有碰撞可能性的状态下发生制动时,仅有第一面光源开启并向第一角度范围内旋转移动,第二至第三面光源则处于熄灭的状态而位于第二角度范围内。随后,在继续发生制动的情况下碰撞可能性比基准变大时,熄灭的第二至第三面光源也将开启并向第一角度范围内旋转移动。
本发明同样适用于包括上述的多种实施例的车辆用灯泡的车辆。
前述的本发明可由在记录有程序的介质中计算机可读取的代码来实现。计算机可读取的介质包括存储有可由计算机系统读取的数据的所有种类的记录装置。计算机可读取的介质的例有硬盘驱动器(Hard Disk Drive,HDD)、固态盘(Solid State Disk,SSD)、硅盘驱动器(Silicon Disk Drive,SDD)、ROM、RAM、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储装置等,并且也可以载波(例如,基于因特网的传输)的形态实现。并且,所述计算机也可包括终端的控制部180。因此,以上所述的详细的说明在所有方面上不应被理解为限制性的,而是应当被理解为时例示性的。本发明的范围应当由对所附的权利要求书的合理的解释而定,本发明的等价范围内的所有变更应当落入本发明的范围。
Claims (16)
1.一种车辆用灯泡,其特征在于,
包括:
底座基板,配置于灯泡壳体内,以及
多个面光源,在所述底座基板以相互隔开的方式进行配置;
多个所述面光源分别设置有与所述底座基板的前方构成锐角的发光面,
多个所述面光源从所述灯泡壳体的前端朝后端方向依次地进行配置,
从所述灯泡壳体的前端朝向后端,多个所述面光源的面积逐渐增加,
所述车辆用灯泡还包括:
驱动部,使多个所述面光源进行旋转移动;以及
控制部,根据预设定的条件控制所述驱动部,以使所述底座基板与各所述发光面的夹角改变,
多个所述面光源与所述底座基板物理连接及电连接,
在没有规定范围内的物体的碰撞可能性时,所述控制部控制所述驱动部以使所述底座基板与各所述发光面的夹角处于第一角度范围内,
在有所述物体的碰撞可能性时,所述控制部控制所述驱动部以使所述底座基板与各所述发光面的夹角处于第二角度范围内。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯泡,其特征在于,
与多个所述面光源中的第二面光源的发光面相面对的多个所述面光源中的第一面光源的一面设置有反射构件,所述反射构件反射所述第二面光源中发出的光。
3.根据权利要求1所述的车辆用灯泡,其特征在于,
所述底座基板设置有第一面和第二面,
多个所述面光源分类为配置于所述第一面的第一群组和配置于所述第二面的第二群组。
4.根据权利要求3所述的车辆用灯泡,其特征在于,
各所述发光面包括一端及另一端,所述一端与所述底座基板相面对,
定义为所述一端和所述另一端之间的距离的各发光面的高度根据布置顺序逐渐增加。
5.根据权利要求3所述的车辆用灯泡,其特征在于,
所述第一面和所述第二面以水平方向为基准沿着相互不同的方向倾斜,
各所述发光面的高度相同。
6.根据权利要求1所述的车辆用灯泡,其特征在于,
多个所述面光源中至少一个发光面包括朝向第一方向的第一部分和朝向与所述第一方向不同的第二方向的第二部分。
7.根据权利要求1所述的车辆用灯泡,其特征在于,
所述控制部使多个所述面光源分别选择性地进行开启或关闭。
8.根据权利要求7所述的车辆用灯泡,其特征在于,
多个所述面光源中关闭的面光源的夹角处于第三角度范围内,开启的面光源的夹角处于与所述第三角度范围不同的第四角度范围内。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的车辆用灯泡,其特征在于,
多个所述面光源分别包括:
基板;
多个半导体发光元件,配置于所述基板上,用于进行发光;以及
光学构件,配置于多个所述半导体发光元件上方,变更多个所述半导体发光元件中发出的光的配光图案。
10.根据权利要求9所述的车辆用灯泡,其特征在于,
多个所述面光源分别在所述光学构件及多个所述发光元件之间还包括气隙。
11.根据权利要求10所述的车辆用灯泡,其特征在于,
还包括:
支撑构件,配置于多个所述发光元件及所述光学构件之间,以形成所述气隙。
12.根据权利要求9所述的车辆用灯泡,其特征在于,
所述光学构件包括具有规定的折射率的多个薄膜层。
13.根据权利要求9所述的车辆用灯泡,其特征在于,
所述光学构件包括由透光物质构成的光学层,
所述光学层的一面由多个凸起构成,多个所述凸起具有规定形态,以形成预设定的配光图案。
14.根据权利要求13所述的车辆用灯泡,其特征在于,
各所述凸起的截面是具有规定角度的三角形形态。
15.根据权利要求13所述的车辆用灯泡,其特征在于,
所述规定形态是三角锥形态。
16.一种车辆,其特征在于,
包括根据权利要求1至15中任一项所述的车辆用灯泡。
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