CN114234080A - 用于显示图像的水坑灯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于显示图像的水坑灯装置，该装置包括：壳体；以及照明系统透镜、图像膜和多个成像系统透镜，内置在壳体中，并按一个方向顺序布置，其中，多个成像系统透镜中的至少一个成像系统透镜由环烯烃聚合物(COP)材料制成，并且本发明可以在执行水坑灯的功能的同时使要显示的图像更清晰，从而提高分辨率。

Description

用于显示图像的水坑灯装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的水坑灯装置，特别地，涉及一种能够显示诸如车标图像的图像的水坑灯装置。
背景技术
本发明涉及一种用于将光图案投影到车辆附近的徽标灯。即，将徽标灯安装在诸如车门或后视镜的车辆的外部，以在与车辆相邻的地面区域上照亮图像。
徽标灯可以包括被配置为将图像徽标图案投影到车辆附近的掩模，并且徽标灯包括普通透镜、图像图案掩模、壳体和光源，并且优化透镜的材料和形状以将徽标图像照射到地面上。
作为现有技术的示例，韩国专利申请特开第10-2019-0042467号公开了一种技术，该技术涉及被构造成便于更换外壳和徽标灯内组件的组装装置的构造和设计，并且韩国授权专利第10-1360433号公开了一种技术，该技术涉及在执行水坑灯功能的同时在地面上显示固有车标的徽标灯，并且这些技术着重于淡化徽标图像照射到地面的区域和非照射区域之间的边界，从而提高车辆的高级化图像和适销性。
然而，这两种现有技术在图像的分辨率方面都有局限性。
在本发明的背景技术部分中记载的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且不能被视为对该信息形成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的建议。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种用于显示图像的水坑灯装置，该水坑灯装置被构造成在执行水坑灯的功能的同时使要显示的图像更清晰，从而提高分辨率。
根据本发明的各个方面，用于显示图像的水坑灯装置包括：壳体；以及照明系统透镜、图像膜和多个成像系统透镜，内置在壳体中，并按一个方向顺序设置，其中，多个成像系统透镜中的至少一个成像系统透镜由环烯烃聚合物(COP)材料制成。
在此，多个成像系统透镜中的至少一个成像系统透镜由聚碳酸酯(PC)材料制成。
此外，多个成像系统透镜为三个以上个成像系统透镜，并且多个成像系统透镜包括由COP材料制成的两个以上的成像系统透镜。
多个成像系统透镜包括按远离图像膜的方向顺序设置的第一成像系统透镜、第二成像系统透镜和第三成像系统透镜，其中第一成像系统透镜由环烯烃聚合物(COP)材料制成。
此外，第二成像系统透镜由PC材料制成，并且第三成像系统透镜由环烯烃聚合物(COP)材料制成。
此外，多个成像系统透镜为三个以上个成像系统透镜，并且多个成像系统透镜包括由聚碳酸酯(PC)材料制成的两个以上的成像系统透镜。
同时，照明系统透镜布置有多个由聚碳酸酯(PC)材料制成的照明系统透镜。
此外，用于显示图像的水坑灯装置可以进一步包括设置在照明系统透镜和多个成像系统透镜之间的垫片，并且图像膜容纳在垫片上。
在此，垫片形成有从垫片的外周延伸的边缘部，照明系统透镜形成有从照明系统透镜的外周向上延伸的垫片部，并且垫片部插入边缘部中。
此外，用于显示图像的水坑灯装置可以进一步包括设置在照明系统透镜和多个成像系统透镜之间的垫片，并且图像膜安置在垫片上，其中，开口形成在壳体的侧表面中，并且开口形成在垫片与壳体分离的位置处。
此外，壳体由添加有碳基添加剂的散热塑料材料制成。
接下来，根据本发明的另一方面的用于显示图像的水坑灯装置包括：壳体；以及照明系统透镜、图像膜和多个成像系统透镜，内置在壳体中，并按一个方向顺序布置，其中，多个成像系统透镜包括阿贝数与其它成像系统透镜的阿贝数不同的至少一个成像系统透镜。
此外，多个成像系统透镜包括由聚碳酸酯(PC)材料制成的成像系统透镜和由环烯烃聚合物(COP)材料制成的成像系统透镜。
在此，多个成像系统透镜包括由环烯烃聚合物(COP)材料制成的两个以上个的成像系统透镜。
此外，多个成像系统透镜包括按远离图像膜的方向顺序布置的第一成像系统透镜、第二成像系统透镜和第三成像系统透镜，并且第一成像系统透镜由环烯烃聚合物(COP)材料制成。
此外，第二成像系统透镜由聚碳酸酯(PC)材料制成，并且第三成像系统透镜由环烯烃聚合物(COP)材料制成。
此外，壳体由添加有碳基添加剂的散热塑料材料制成。
此外，用于显示图像的水坑灯装置可以进一步包括设置在照明系统透镜和多个成像系统透镜之间的垫片，并且图像膜安置在垫片上，其中，开口形成在壳体的侧表面中，并且开口形成在垫片与壳体分离的位置处。
根据本发明的各种示例性实施例的用于显示图像的水坑灯装置可以通过组合具有不同阿贝数的透镜材料而使图像或徽标被显示为具有清晰的高分辨率而没有色差。
此外，即使不使用由昂贵的金属材料制成的壳体和散热器，也可以通过由散热塑料材料制成的壳体来确保散热性能。
本发明的方法和装置具有其它的特征和优点，这些特征和优点在并入本文的附图中以及在用于解释本发明的某些原理的以下具体实施方式中是显而易见的或者将被更详细地阐述。
附图说明
图1是示出根据本发明的各种示例性实施例的用于显示图像的水坑灯装置的分解图。
图2示出根据本发明的各种示例性实施例的用于显示图像的水坑灯装置的侧横截面形状。
图3A示出比较例1中的透镜的构造，图3B示出根据比较例1的显示图像。
图4A示出比较例2中的透镜的构造，图4B示出根据比较例2的显示图像。
图5A示出根据本发明的各种示例性实施例的透镜的构造，图5B示出根据本发明的示例性实施例的显示图像。
图6是示出散热塑料材料的热传导的示意图。
图7、图8A和图8B示出由散热塑料材料制成的壳体和由PC材料制成的壳体的散热评估。
图9A示出根据本发明的应用例的用于显示图像的水坑灯装置的侧横截面形状。
图9B是示出根据本发明的应用例的用于显示图像的水坑灯装置的立体图。
可以理解的是，附图未必按比例绘制，而是呈现了示出本发明的基本原理的各种特征的稍微简化的表示。如本文所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、方向、位置和形状，将由特别预期的应用和使用环境来部分地确定。
在附图的几幅图中，附图标记指代本发明的相同或等同部分。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各个实施例，其示例在附图中示出并且在下面进行描述。尽管将结合本发明的示例性实施例描述本发明，但是应该理解的是，本说明书并不旨在将本发明限制于那些示例性实施例。另一方面，本发明旨在不仅涵盖本发明的示例性实施例，而且涵盖可以包括在如所附权利要求书所限定的本发明的宗旨和范围之内的各种替代、修改、等同形式和其它实施例。
为了充分理解本发明、发明的操作优点以及通过实施本发明实现的目的，可以参考示出本发明的示例性实施例的附图以及附图中描述的内容。
在描述本发明的示例性实施例时，将减少或省略可能不必要地模糊本发明的要旨的已知技术的描述或重复性描述。
图1是示出根据本发明的各种示例性实施例的用于显示图像的水坑灯装置的分解图，图2示出根据本发明的各种示例性实施例的用于显示图像的水坑灯装置的侧横截面形状。
在下文中，将参照图1和图2描述根据本发明的各种示例性实施例的用于显示图像的水坑灯装置。
本发明的各个方面提供一种水坑灯装置，该水坑灯装置安装在诸如车门或后视镜的车辆的外部，以在与车辆相邻的地面区域上照亮图像，并且该水坑灯装置可以在壳体110内容纳照明系统透镜、图像膜和成像系统透镜，使得图像膜的形状可以通过光源的光显示在车辆的外部。
多个透镜在水坑灯装置内组合，并且本发明的特征在于，与传统徽标灯内仅应用由一种材料制成的透镜不同，多个成像系统透镜由具有不同阿贝(Abbe)数的材料的组合制成。
阿贝数是表示透明介质中光的色散特性的数，并且随着阿贝数的增加，出现较少的色差。
以前，在由一种材料制成的透镜显示的图像中发生色差，并且分辨率降低，而本发明可以在成像系统中使用混合透镜，使得图像和徽标的形状具有清晰的高分辨率而没有色差。
壳体110包括镜筒111和盖112，光源设置在镜筒111和盖112之间，并且透镜设置在镜筒111的内部空间中。
即，壳体110被构造成使得具有安装在镜筒111的一个端部上的光源的PCB被耦合，并且光通过镜筒111的另一端部的照射端口照射。
透镜可以以照明系统透镜、图像膜130和成像系统透镜的顺序从光源到照射端口的方向布置，并且可以配置多个照明系统透镜。
在本发明的各种示例性实施例中，第一照明系统透镜121和第二照明系统透镜122被顺序地设置。第一照明系统透镜121和第二照明系统透镜122可以由聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)材料制成。
此外，可以在照明系统透镜和成像系统透镜之间配置垫片140，以设置和分隔图像膜130。
此外，如图所示，垫片140可以形成有从圆周向下延伸的边缘部140-1，被设置为使得第二照明系统透镜122插入边缘部内，并且被配置为使得图像膜130被安置和支撑。
即，多个透镜被堆叠并布置，如图所示，第二照明系统透镜122可以形成有垫片部122-1，垫片部122-1从周边竖直延伸以与垫片140耦合，并且其它堆叠透镜也可以形成有垫片部以促进堆叠组装。
接下来，可以顺序地布置多个成像系统透镜，并且可以设置三个以上个透镜，并且根据本发明的各种示例性实施例，例如，成像系统透镜具有依次布置的第一成像系统透镜151、第二成像系统透镜152和第三成像系统透镜153。
三个以上个成像系统透镜可以包括由COP材料制成的成像系统透镜。
COP是环烯烃聚合物(Cycloolefin polymer)，并且COP的阿贝数大于PC材料的阿贝数。
即，成像系统透镜包括由COP材料制成的成像系统透镜和由PC材料制成的成像系统透镜的组合，以调节总阿贝数，从而产生较少的色差。
此外，可以布置由COP材料制成的多个成像系统透镜或由PC材料制成的多个成像系统透镜，优选地可以布置由COP材料制成的多个成像系统透镜。
根据本发明的各种示例性实施例，例如，成像系统透镜被配置为由COP材料制成的两个透镜和由PC材料制成的一个透镜的组合。
此外，例如，按照靠近光源的顺序，第一成像系统透镜151由COP材料制成，第二成像系统透镜152由PC材料制成，第三成像系统透镜153由COP材料制成。
如果布置两个由COP材料制成的成像系统透镜和一个由PC材料制成的成像系统透镜，即使在以COP-COP-PC的顺序布置或以PC-COP-COP的顺序布置的情况下，也可以减小色差，但是如本发明的示例性实施例那样，以COP-PC-COP的顺序布置的情况更有效。
在下文中，将通过与比较例的比较和光学模拟来更详细地描述本发明。
图3A和图3B所示的比较例1是使用主要用于传统徽标灯的PC单一材料进行光学模拟的结果，图4A和图4B所示的比较例2是使用仅由COP材料制成的透镜的灯的模拟结果，该COP材料是比PC更昂贵的材料，但是比PC具有更好的可注射性，因此通常用于精密结构。
比较例1、2均使用单一材料，从而根据材料所拥有的固有阿贝数而具有不同程度的色散，从而改变了色差程度。
在比较例1中使用的PC材料具有约23至35的小阿贝数，并且被分类为阴(NEGATIVE)型。比较例2中使用的COP具有约45至58的大阿贝数，并且被分类为阳(POSITIVE)型。
阿贝数越大，色散越小，而阿贝数越小，色散越大。
因此，与比较例1相比，使用具有大阿贝数的COP的比较例2中的图像具有较小的色差。存在一种通过使用具有大阿贝数的材料来减小色差的方法，但是优先使用在不同透镜的形式中具有有利色散的材料。当使用具有不同阿贝数的两种材料的组合时，可以如图5A和图5B所示的示例性实施例1中那样制造具有很少色差的高分辨率灯。此时，在成像系统透镜的组合中，在阳透镜中发生校正不足的色差，而在阴透镜中色差被过度校正。通过组合阳透镜和屈光度小于阳透镜的屈光度的阴透镜，阳透镜利用色散低的阳型材料，阴透镜利用色散高的阴型材料，使得两个透镜的色差彼此平衡并消失。
此外，本发明利用散热塑料作为壳体110的材料，以防止由于发热而降低分辨率，因此即使不使用由昂贵的金属材料制成的壳体和散热器也可以确保散热性能，并实现高分辨率图像。
图6是散热塑料材料的热传导的示意图，图7、图8A和图8B示出由散热塑料材料制成的壳体和由PC材料制成的壳体的散热评估。
比较例1是使用主要用于传统徽标灯的PC材料制造壳体(镜筒和盖)的样品。示例性实施例1是由具有与诸如铝的金属材料等同的散热性能的散热塑料材料制成的壳体的样品。
如图6中所示，与传统的PV材料不同，散热塑料是通过将石墨烯、石墨、碳纤维等(具有高传导性的碳基添加剂)添加到被称为PA6的塑料基材料中而显著改善导热性的材料。
图7示出评估灯装置内部的LED结温和热像仪的图像结果的曲线图，其中可以示出应用由PC材料制成的壳体的情况和应用由具有与诸如铝的金属材料等同的散热性能的散热塑料材料制成的壳体的情况的实际性能。
从对LED结温的评估可以确认，使用散热塑料的徽标灯的LED结温比使用普通PC材料的徽标灯的LED结温低约10℃至20℃，这可以被认为是防止LED损坏并从内部散发大量热量。
此外，通过热像仪对图8A所示的PC材料和图8B所示的散热塑料材料进行成像，可以看出如果使用散热塑料，则大量热量被全部散发出去，从而使徽标灯内的热量最小化。
该结果很重要，因为所有材料都具有热膨胀系数，并且在高温下膨胀程度不同，并且当塑料透镜在高温下膨胀时，透镜的数值有误，从而降低了分辨率，因此，用于从徽标灯良好地散发内部热量的散热特性是非常重要的因素。
随后，图9A示出根据本发明的应用例的用于显示图像的水坑灯装置的侧横截面形状，图9B是示出根据本发明的应用例的用于显示图像的水坑灯装置的立体图。
如本发明的前述示例性实施例，应用例(用于显示图像的水坑灯装置)包括壳体210、第一照明系统透镜221、第二照明系统透镜222、图像膜230、垫片240、第一成像系统透镜251、第二成像系统透镜252和第三成像系统透镜253，并且可以在壳体210中与第二照明系统透镜222和垫片240相对应的位置处形成开口o，并且可以添加用于打开或关闭开口o的盖。
图像膜230和垫片240容易通过开口o与第二照明系统透镜222分离，并且可以通过容易地更换图像膜230来使用期望的图像膜。
如上所述，根据本发明的各种示例性实施例的用于显示图像的水坑灯装置可以通过组合具有不同阿贝数的成像系统透镜来使图像的色散最小化，并改善散热性能，提高分辨率。
为了在所附权利要求书中方便地解释和准确地定义，参照在图中显示的示例性实施例的特征的位置，利用术语“上部的”、“下部的”、“内部的”、“外部的”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“后面”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“之内”、“之外”、“向前”和“向后”来描述这些特征。将进一步理解的是，术语“连接”或其派生词既指直接连接又指间接连接。
为了说明和描述的目的，给出了本发明的特定示例性实施例的前述描述。这些描述并非旨在穷举本发明或将本发明限制为所公开的精确形式，并且显然，根据以上教导，许多修改和变化是可能的。选择和描述示例性实施例以解释本发明的某些原理及其实际应用，以使本领域的其他技术人员能够实现和利用本发明的各种示例性实施例及其各种替代和修改。本发明的范围旨在由所附的权利要求书及其等同内容来限定。

Claims (18)

1.一种用于显示图像的水坑灯装置，包括：
壳体；以及
照明系统透镜、图像膜和多个成像系统透镜，内置在所述壳体中，并按预定方向顺序布置，
其中，多个所述成像系统透镜中的至少一个成像系统透镜由环烯烃聚合物即COP材料制成。
2.根据权利要求1所述的水坑灯装置，其中，
多个所述成像系统透镜中的至少一个成像系统透镜由聚碳酸酯即PC材料制成。
3.根据权利要求1所述的水坑灯装置，其中，
多个所述成像系统透镜为三个以上个成像系统透镜，并且
多个所述成像系统透镜包括由所述COP材料制成的至少两个成像系统透镜。
4.根据权利要求3所述的水坑灯装置，其中，
多个所述成像系统透镜中的所述三个以上个成像系统透镜包括按远离所述图像膜的所述预定方向顺序布置的第一成像系统透镜、第二成像系统透镜和第三成像系统透镜，并且
所述第一成像系统透镜由所述COP材料制成。
5.根据权利要求4所述的水坑灯装置，其中，
所述第二成像系统透镜由PC材料制成，并且
所述第三成像系统透镜由所述COP材料制成。
6.根据权利要求1所述的水坑灯装置，其中，
多个所述成像系统透镜为三个以上个成像系统透镜，并且
多个所述成像系统透镜包括由PC材料制成的至少两个成像系统透镜。
7.根据权利要求1所述的水坑灯装置，其中，
所述照明系统透镜是由PC材料制成的多个照明系统透镜。
8.根据权利要求1所述的水坑灯装置，进一步包括：
垫片，所述垫片设置在所述照明系统透镜和多个所述成像系统透镜之间，并且所述图像膜安置在所述垫片上。
9.根据权利要求8所述的水坑灯装置，其中，
所述垫片形成有从所述垫片的外周延伸的边缘部，
所述照明系统透镜形成有从所述照明系统透镜的外周向上延伸的垫片部，并且
所述垫片部插入所述边缘部中。
10.根据权利要求8所述的水坑灯装置，其中，
开口形成在所述壳体的侧表面中，并且
所述开口形成在所述垫片与所述壳体分离的位置处。
11.根据权利要求1所述的水坑灯装置，其中，
所述壳体由添加有碳基添加剂的散热塑料材料制成。
12.一种用于显示图像的水坑灯装置，包括：
壳体；以及
照明系统透镜、图像膜和多个成像系统透镜，内置在所述壳体中，并按预定方向顺序布置，
其中，多个所述成像系统透镜包括阿贝数与其它成像系统透镜的阿贝数不同的至少一个成像系统透镜。
13.根据权利要求12所述的水坑灯装置，其中，
多个所述成像系统透镜包括由聚碳酸酯即PC材料制成的成像系统透镜和由环烯烃聚合物即COP材料制成的成像系统透镜。
14.根据权利要求12所述的水坑灯装置，其中，
多个所述成像系统透镜包括由COP材料制成的至少两个成像系统透镜。
15.根据权利要求14所述的水坑灯装置，其中，
多个所述成像系统透镜包括按远离所述图像膜的所述预定方向顺序布置的第一成像系统透镜、第二成像系统透镜和第三成像系统透镜，并且
所述第一成像系统透镜由所述COP材料制成。
16.根据权利要求15所述的水坑灯装置，其中，
所述第二成像系统透镜由PC材料制成，并且
所述第三成像系统透镜由所述COP材料制成。
17.根据权利要求16所述的水坑灯装置，其中，
所述壳体由添加有碳基添加剂的散热塑料材料制成。
18.根据权利要求12所述的水坑灯装置，进一步包括：
垫片，所述垫片设置在所述照明系统透镜和多个所述成像系统透镜之间，并且所述图像膜安置在所述垫片上，
其中，开口形成在所述壳体的侧表面中，并且
所述开口形成在所述垫片与所述壳体分离的位置处。
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