CN110762477A - 车辆用灯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆用灯装置,该车辆用灯装置能够在雨天路面潮湿的状态下,向路面照射的光是仅过滤p偏振光束而照射到路面,而不向路面投射被路面积水反射的s偏振光束,从而不会产生基于水的光反射。因此,可防止相对车辆产生眩光,确保与相对车辆之间的安全性,并且通过照射均匀波形的光可提高照明感。

Description

车辆用灯装置
技术领域
本发明涉及一种防止照射到地面的光对相对车辆产生眩光的车辆用灯装置。
背景技术
通常,车辆具备灯光装置,该灯光装置的用途是用于在夜间行驶时看清楚行驶方向上的物体,以及向其他车辆或其他道路使用人员告知自己车辆的行驶状态。被称作车头灯的灯是具有照亮车辆行进的前方道路的功能的照明灯。
所述灯分为车头灯、雾灯、转向灯、刹车灯和倒车灯等,并且分别被设置成对路面照射光的方向不同。
在一般的行驶情况下通过车头灯照射近光,在特殊情况下照射远光。其中,照射近光时,向行驶路线的路面照射光,而在雨天时,地面潮湿,照射在路面上的光被散射,因此会引起相对车辆产生眩光。即,当路面因下雨而产生水膜时,照射到路面上的光被水膜反射而引起眩光。
上述的作为背景技术描述的内容仅仅用于增强对本发明的理解,而不能理解为本领域的普通技术人员所公知的现有技术。
现有技术文献
(专利文献1)KR 10-2013-0048540A(2013.05.10)
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明是为了解决如上所述的问题而提出的,其目的在于提供一种车辆用灯装置,该车辆用灯装置在雨天路面潮湿的状态下,防止向路面照射的光被路面的积水反射而引起相对车辆产生眩光。
(二)技术方案
为了实现上述目的,本发明提供一种车辆用灯装置,其特征为,包括:光源,产生光;偏振滤光器,由光源照射的光入射,并且根据偏振方向透射或反射入射的光,以向前方反射特定方向的偏振光束,并透射其他方向的偏振光束;反射镜,透射偏振滤光器的其他方向的偏振光束入射,并且向前方反射入射的其他方向的偏振光束;以及波长板,设置在反射镜的前方,被反射镜反射的其他方向的偏振光束入射,并且将入射的光转换成与通过偏振滤光器反射的特定方向的偏振光束相同的特定方向的偏振光束,由光源照射的光以相同的特定方向的偏振光束射出。
本发明的特征为,在由光源产生的光的移动方向上排列设置有偏振滤光器和反射镜,偏振滤光器反射由光源照射的光中的p偏振光束,并透射s偏振光束,从而使s偏振光束入射到反射镜。
本发明的特征为,波长板被配置成将被反射镜反射的s偏振光束转换成p偏振光束。
本发明的特征为,还包括反射器,所述反射器设置在偏振滤光器和反射镜的前方,被偏振滤光器反射而移动的特定方向的偏振光束和被反射镜和波长板转换的特定方向的偏振光束入射,并且转换光的移动路径,以使入射的光投射到路面。
本发明的特征为,反射器包括:第一透镜部,被配置成被偏振滤光器反射的特定方向的偏振光束入射,并且反射入射的偏振光束,并投射到路面;以及第二透镜部,被配置成被反射镜和波长板转换的特定方向的偏振光束入射,并且反射入射的偏振光束,并投射到路面。
本发明的特征为,第一透镜部包括:入射部,被偏振滤光器反射的偏振光束入射;以及射出部,射出通过入射部入射的偏振光束,第二透镜部包括:入射部,被反射镜和波长板转换的偏振光束入射;以及射出部,射出通过入射部入射的偏振光束,第一透镜部的射出部和第二透镜部的射出部在偏振滤光器和反射镜的排列方向上延伸连接。
本发明的特征为,第一透镜部和第二透镜部的入射部中设有具有曲率半径的非球面透镜,并且形成具有曲率半径的非球面的反射面,以使在入射部中折射的光全反射到射出部。
本发明的特征为,第一透镜部和第二透镜部的射出部中形成有多个光学器件或凹口,以使通过射出部的光扩散。
本发明的特征为,光源还包括聚光透镜,所述聚光透镜将由光源产生的光转换成平行光,第一透镜部和第二透镜部的入射部宽幅大于通过聚光透镜的光的宽幅。
本发明的特征为,反射器包括:聚光镜,被设置成被偏振滤光器反射的特定方向的偏振光束和被反射镜和波长板转换的特定方向的偏振光束入射,并且反射入射的偏振光束,以进行聚焦而具有焦点;扩散透镜,位于被聚光镜聚集的偏振光束的焦点处,并扩散入射的偏振光束;以及反射部,反射被扩散透镜扩散的光,并投射到路面。
本发明的特征为,聚光镜的宽幅大于排列设置的偏振滤光器和反射镜的整体距离。
本发明的特征为,反射部的高度大于聚光镜、偏振滤光器、反射镜的高度。
(三)有益效果
具有如上所述的结构的车辆用灯装置能够在雨天路面潮湿的状态下,向路面照射的光是仅过滤p偏振光束而照射到路面,而不向路面投射被路面积水反射的s偏振光束,从而不会产生基于水的光反射。因此,可防止相对车辆产生眩光,确保与相对车辆之间的安全性,并且通过照射均匀波形的光可提高照明感。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的车辆用灯装置的图。
图2和图3是用于说明图1中示出的车辆用灯装置的反射器的第一实施例的图。
图4至图6是用于说明图1中示出的车辆用灯装置的反射器的第二实施例的图。
附图标记说明
100:光源 110:聚光透镜
200:偏振滤光器 300:反射镜
400:波长板 500:反射器
510:第一透镜部 520:第二透镜部
530:非球面透镜 540:反射面
550:聚光镜 560:扩散透镜
570:反射部
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的优选实施例的车辆用灯装置进行详细说明。
本发明的车辆用灯装置涉及车头灯的近光,图1是示出根据本发明的一个实施例的车辆用灯装置的图,图2和图3是用于说明图1中示出的车辆用灯装置的反射器的第一实施例的图,图4至图6是用于说明图1中示出的车辆用灯装置的反射器的第二实施例的图。
如图1所示,本发明的车辆用灯装置包括:光源100,产生光;偏振滤光器200,由光源10照射的光入射,并且根据偏振方向透射或反射入射的光,以向前方反射特定方向的偏振光束,并透射其他方向的偏振光束;反射镜300,透射偏振滤光器200的其他方向的偏振光束入射,并且向前方反射入射的其他方向的偏振光束;以及波长板400,设置在反射镜300前方,被反射镜300反射的其他方向的偏振光束入射,并且将入射的光转换成与通过偏振滤光器200反射的特定方向的偏振光束相同的特定方向的偏振光束。
即,由一个光源100照射的光被偏振滤光器200过滤成特定方向的偏振光束和其他方向的偏振光束,其他方向的偏振光束的移动路径被转换,并通过波长板400被转换成特定方向的偏振光束,从而由光源100照射的光以相同的特定方向的偏振光束射出。
在此,光源100可由LED构成,并产生光。由所述光源100产生的光的移动路径上,设置有偏振滤光器200和反射镜300。尤其,偏振滤光器200被配置成根据偏振方向透射或反射光,从而反射特定方向的偏振光束并使其向前方移动,并且透射其他方向的偏振光束并使其向光源100的光照射方向移动。所述偏振滤光器200可由TAC-PVA-TAC的三层结构构成,该结构具有用作偏振元件的保护体的三醋酸纤维素(Tri-acetate cellulose,TAC)膜以印染二色性物质的聚乙烯醇(Poly Vinyl Alcoho,PVA)膜(偏振元件)为中心接合到偏振元件的两面的形态。其中,根据需要,可以对TAC膜表面进一步进行具有散射、硬度强化、反射等特性的表面涂覆处理。
另外,通过偏振滤光器200的其他方向的偏振光束入射的反光镜300由反射体构成以直接反射入射的光,从而使得其他方向的偏振光束被反射并向与被偏振滤光器200反射的特定方向的偏振光束相同的前方移动。这可根据反射镜300的形状或设置角度来确定。
如上,在被反射镜300反射并转换移动路径的其他方向的偏振光束的移动路径上,可设置有波长板400,波长板400被配置成将其他方向的偏振光束转换成特定方向的偏振光束。所述波长板400作为改变光的偏振状态的光学元件,具有可产生光差的厚度,以改变光的波长。
由此,由光源100产生的光被偏振滤光器200过滤,使特定方向的偏振光束向前方照射,其他方向的偏振光束的路径被反射镜300转换后,通过波长板400被转换成特定方向的偏振光束,并向前方照射,因此最终射出的光是具有相同波长的特定方向的偏振光束。
因此,向潮湿路面照射光时,仅向路面投射不被水反射的特定方向的偏振光束,从而能够使基于水的光反射最小化,并且通过照射相同波长的光而提高照明感(lightingfeeling)。
对上述本发明进行具体说明,由光源100产生的光的移动方向上排列设置有偏振滤光器200和反射镜300,偏振滤光器200被配置成反射由光源100照射的光中的p偏振光束,并透射s偏振光束,从而使s偏振光束入射到反射镜300。
即,偏振滤光器200和反射镜300并排排列在由光源100照射的光的移动路径上,因此,由光源100照射的光的路径可设置成光源100照射的光被偏振滤光器200过滤成相互不同的偏振光束,通过偏振滤光器200的偏振光束被反射镜300反射并向波长板400移动。
尤其,偏振滤光器200反射由光源100照射的光中的p偏振光束并使其向前方移动,并且透射s偏振光束并使其向反射镜300移动,从而仅向外部射出被偏振滤光器200反射并移动的p偏振光束并投射到路面。如上所述,通过偏振滤光器200仅向外部射出p偏振光束,因此能够使基于水的光反射最小化。
这是基于布儒斯特角(Brewster Angle,偏振角),并利用了作为垂直偏振光的s偏振光束入射到水中时会产生反射,而作为水平偏振光的p偏振光束入射到水中时会透射而不产生反射的性质。布儒斯特角是公知内容,在此将省略其详细说明。
由此,本发明中,车头灯照射近光时,由光源100产生的光被偏振滤光器200过滤,向路面仅投射p偏振光束,由于p偏振光束不会被水反射而透射,因而即使路面潮湿,也不会产生基于水的光反射,从而不会使相对车辆产生眩光。
此外,反射镜300被配置成透射p偏振光束,并反射s偏振光束。如上述偏振滤光器200,反射镜300也被配置成根据偏振方向透射或者反射光,因此仅反射s偏振光束并使其向前方移动,从而能够使被波长板400转换的偏振光束转换成预定的偏振光束。即,可通过反射镜300仅过滤s偏振光束,从而只有s偏振光束入射到波长板400,波长板400将相同波长成分的s偏振光束转换为p偏振光束,以便最终只射出p偏振光束。
此外,波长板400可被配置成将被反射镜300反射的s偏振光束转换为p偏振光束。
在本发明中,需要向外部射出相同波长的偏振光束。即,由光源100产生的光通过偏振滤光器200而向外部射出p偏振光束,其余s偏振光束通过反射镜300反射并入射到波长板400。其中,波长板400被配置成将s偏振光束转换为p偏振光束,因此,s偏振光束被转换为p偏振光束,并以具有与被偏振滤光器200过滤的p偏振光束的波长相同波长的p偏振光束射出。
如上所述,由光源100产生的光被偏振滤光器200过滤后向外部射出p偏振光束,而其余s偏振光束被反射镜300反射后通过波长板400被转换成p偏振光束,并向外部射出。因此,最终射出的光为p偏振光束,因此基于布儒斯特角可抑制基于水的光反射。并且,向外部射出的光为p偏振光束,具有均匀的波长,从而可提高照明感。
此外,本发明还包括反射器500,所述反射器500设置在偏振滤光器200和反射镜300的前方,被偏振滤光器200反射而移动的特定方向的偏振光束和被反射镜300和波长板400转换的特定方向的偏振光束入射,并且转换光的移动路径,以使入射的光投射到路面。
所述反射器500被配置成被偏振滤光器200和反射镜300反射的光入射,并且所述反射器反射入射的光以近光投射到路面。
根据本发明的反射器500可以以多种实施例实施。
作为第一实施例,如图2和图3所示,反射器500包括:第一透镜部510,被配置成被偏振滤光器200反射的特定方向的偏振光束入射,并且反射入射的偏振光束,并投射到路面;以及第二透镜部520,被配置成被反射镜300和波长板400转换的特定方向的偏振光束入射,并且反射入射的偏振光束,并投射到路面。
如图2所示,反射器500由第一透镜部510和第二透镜部520构成,第一透镜部510被配置成被偏振滤光器200反射的特定方向的偏振光束入射到第一透镜部510时,第一透镜部510将所述偏振光束向投射到路面的方向反射,第二透镜部520被配置成透射偏振滤光器200后被反射镜300反射并且被波长板400转换的特定方向的偏振光束入射到第二透镜部520时,与第一透镜部510相同地,第二透镜部520将所述偏振光束向投射到路面的方向反射。所述第一透镜部510和第二透镜部520可以一体形成,还可以形成为以相同路径向路面投射。
具体地,第一透镜部510包括:入射部511,被偏振滤光器200反射的特定方向的偏振光束入射;以及射出部512,射出通过入射部511入射的偏振光束,第二透镜部520包括:入射部521,被反射镜300和波长板400转换的偏振光束入射;以及射出部522,射出通过入射部521入射的偏振光束,第一透镜部510的射出部512和第二透镜部520的射出部522可在偏振滤光器200和反射镜300的排列方向上延伸连接。
所述第一透镜部510配置在偏振滤光器200的前方,以使被偏振滤光器200反射的偏振光束入射,第二透镜部520配置在反射镜300和波长板400的前方,以使被波长板400转换的偏振光束入射。下面将会说明,当由光源100产生的光通过聚光透镜110而以平行光移动时,被偏振滤光器200反射的光可入射到第一透镜部510的入射部511,被反射镜300反射并通过波长板400的光可入射到第二透镜部520的入射部521。
并且,第一透镜部510的射出部512和第二透镜部520的射出部522在偏振滤光器200和反射镜300的排列方向上延伸连接,因此可最小化由第一透镜部510的射出部512和第二透镜部520的射出部522彼此间隔开而产生的阴影。
此外,如图3所示,第一透镜部510的入射部511和第二透镜部520的入射部521中可设有具有曲率半径的非球面透镜530,并且可形成具有曲率半径的非球面的反射面540,以使在入射部511、521折射的光全反射到射出部512、522。
即,第一透镜部510的入射部511和第二透镜部520的入射部521中可设有非球面透镜530,当通过第一透镜部510的入射部511入射的偏振光束和通过第二透镜部520的入射部521入射的偏振光束以与光轴平行的入射角入射时,所述偏振光束以平行光向前方移动,当以大于光轴的入射角入射时,将所述偏振光束向反射面540侧折射,并且被反射面540全反射,从而向前方移动。因此,通过第一透镜部510的入射部511和第二透镜部520的入射部521入射的偏振光束通过设置在各入射部的非球面透镜530和反射面540而向前方移动,并投射到路面,从而能够提高聚光率。
并且,第一透镜部510的射出部512和第二透镜部520的射出部522中可形成有多个光学器件或凹口,以使通过射出部512、522的光扩散。
如上述,由于第一透镜部510的射出部512和第二透镜部520的射出部522中设有用于扩散并射出光的光学器件或凹口,从而将通过第一透镜部510的入射部511和第二透镜部520的入射部521聚集在狭窄宽幅区域的光扩散并投射到路面。即,当采用从狭窄区域向路面的投影面扩散的光时,可使以路面的投影面为基准的偏振光束的入射角的差最小化。因此,能够提高投射到路面的光的品质。
此外,光源100还包括将由光源100产生的光转换成平行光的聚光透镜110,并且第一透镜部510和第二透镜部520的入射部宽幅可以大于通过聚光透镜110的光的宽幅。
即,由光源100产生的光被聚光透镜110转换为平行光,以使光的移动路径变为入射到偏振滤光器200和反射镜300。并且,由于第一透镜部510和第二透镜部520的入射部宽幅大于通过聚光透镜110的光的宽幅,从而被偏振滤光器200反射的偏振光束可入射到第一透镜部510的入射部511,被反射镜300和波长板400转换的偏振光束可分别入射到第二透镜部520的入射部521,因此能够使光损失最小化。
此外,作为第二实施例,如图4至图6所示,反射器500包括:聚光镜550,被设置成被偏振滤光器200反射的特定方向的偏振光束和被反射镜300和波长板400转换的特定方向的偏振光束能够入射,并且反射入射的偏振光束,以进行聚焦而具有焦点;扩散透镜560,位于被聚光镜550聚集的偏振光束的焦点处,并扩散入射的偏振光束;以及反射部570,反射被扩散透镜560扩散的光,并投射到路面。
如图4所示,反射器500由聚光镜550、扩散透镜560及反射部570构成,聚光镜550被形成为具有曲面,以使被偏振滤光器200反射的特定方向的偏振光束和被反射镜300和波长板400转换的特定方向的偏振光束向一个焦点移动。在所述聚光镜550的焦点处设有扩散透镜560,将聚集在一个焦点上的被偏振滤光器200反射的特定方向的偏振光束和被反射镜300和波长板400转换的特定方向的偏振光束扩散到整个反射部570。
反射部570用于转换光的路径,以使通过扩散透镜560扩散的特定方向的偏振光束投射到路面,反射部570可由具有曲面的抛物反射面构成。所述反射部570的曲率半径和角度可根据光照射到路面的区域而调节。
由此,由光源100产生的光可变为被偏振滤光器200反射的特定方向的偏振光束和被反射镜300和波长板400转换的特定方向的偏振光束而移动,特定方向的偏振光束被聚光镜550聚集在扩散透镜560后向反射部570扩散,并通过反射部570而投射到路面,从而能够以近光向车辆外部照射。
其中,如图5所示,聚光镜550的宽幅W可大于排列设置的偏振滤光器200和反射镜300的整体距离L。即,通过偏振滤光器200反射的特定方向的偏振光束和被反射镜300反射后被波长板400转换的特定方向的偏振光束全部入射到聚光镜550,由于聚光镜550的宽幅W大于排列设置的偏振滤光器200和反射镜300的整体距离L,因此被偏振滤光器200和反射镜300反射的偏振光束可全部入射。
并且,如图6所示,反射部570的高度H1大于聚光镜550、偏振滤光器200、反射镜300的高度H2,因此反射部570可容纳所有被聚光镜550反射后被扩散透镜560扩散的光,并使光向前方移动。
如上所述,通过限定聚光镜550的宽幅和反射部570的高度,从而能够使光损失最小化。
具有如上所述的结构的车辆用灯装置能够在雨天路面潮湿的状态下,向路面照射的光是仅过滤p偏振光束而照射到路面,而不向路面投射被水反射的s偏振光束,从而不会产生基于水的光反射。因此,可防止相对车辆产生眩光,确保与相对车辆之间的安全性,并且通过照射均匀波形的光可提高照明感。
本发明仅仅对特定实施例和相关附图进行了说明,但是在权利要求书提供的本发明的技术思想范围内,可以实施多种修改和变形,这对于本领域的普通技术人员来说是显而易见的。

Claims (12)

1.一种车辆用灯装置,其特征在于,包括:
光源,产生光;
偏振滤光器,由光源照射的光入射,并且根据偏振方向透射或反射入射的光,以向前方反射特定方向的偏振光束,并透射其他方向的偏振光束;
反射镜,透射偏振滤光器的其他方向的偏振光束入射,并且向前方反射入射的其他方向的偏振光束;以及
波长板,设置在反射镜的前方,被反射镜反射的其他方向的偏振光束入射,并且将入射的光转换成与通过偏振滤光器反射的特定方向的偏振光束相同的特定方向的偏振光束,
由光源照射的光以相同的特定方向的偏振光束射出。
2.根据权利要求1所述的车辆用灯装置,其特征在于,
在由光源产生的光的移动方向上排列设置有偏振滤光器和反射镜,
偏振滤光器反射由光源照射的光中的p偏振光束,并透射s偏振光束,从而使s偏振光束入射到反射镜。
3.根据权利要求1所述的车辆用灯装置,其特征在于,
波长板被配置成将被反射镜反射的s偏振光束转换成p偏振光束。
4.根据权利要求1所述的车辆用灯装置,其特征在于,
还包括反射器,所述反射器设置在偏振滤光器和反射镜的前方,被偏振滤光器反射而移动的特定方向的偏振光束和被反射镜和波长板转换的特定方向的偏振光束入射,并且转换光的移动路径,以使入射的光投射到路面。
5.根据权利要求4所述的车辆用灯装置,其特征在于,
反射器包括:
第一透镜部,被配置成被偏振滤光器反射的特定方向的偏振光束入射,并且反射入射的偏振光束,并投射到路面;以及
第二透镜部,被配置成被反射镜和波长板转换的特定方向的偏振光束入射,并且反射入射的偏振光束,并投射到路面。
6.根据权利要求5所述的车辆用灯装置,其特征在于,
第一透镜部包括:
入射部,被偏振滤光器反射的偏振光束入射;以及
射出部,射出通过入射部入射的偏振光束,
第二透镜部包括:
入射部,被反射镜和波长板转换的偏振光束入射;以及
射出部,射出通过入射部入射的偏振光束,
第一透镜部的射出部和第二透镜部的射出部在偏振滤光器和反射镜的排列方向上延伸连接。
7.根据权利要求6所述的车辆用灯装置,其特征在于,
第一透镜部和第二透镜部的入射部中设有具有曲率半径的非球面透镜,并且形成具有曲率半径的非球面的反射面,以使在入射部中折射的光全反射到射出部。
8.根据权利要求6所述的车辆用灯装置,其特征在于,
第一透镜部和第二透镜部的射出部中形成有多个光学器件或凹口,以使通过射出部的光扩散。
9.根据权利要求5所述的车辆用灯装置,其特征在于,
光源还包括聚光透镜,所述聚光透镜将由光源产生的光转换成平行光,
第一透镜部和第二透镜部的入射部宽幅大于通过聚光透镜的光的宽幅。
10.根据权利要求4所述的车辆用灯装置,其特征在于,
反射器包括:
聚光镜,被设置成被偏振滤光器反射的特定方向的偏振光束和被反射镜和波长板转换的特定方向的偏振光束入射,并且反射入射的偏振光束,以进行聚焦而具有焦点;
扩散透镜,位于被聚光镜聚集的偏振光束的焦点处,并扩散入射的偏振光束;以及
反射部,反射被扩散透镜扩散的光,并投射到路面。
11.根据权利要求10所述的车辆用灯装置,其特征在于,
聚光镜的宽幅大于排列设置的偏振滤光器和反射镜的整体距离。
12.根据权利要求10所述的车辆用灯装置,其特征在于,
反射部的高度大于聚光镜、偏振滤光器、反射镜的高度。
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