CN114992577B - 用于车辆的灯及包括该灯的车辆 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于车辆的灯及包括该灯的车辆，所述灯包括：光源，配置为发出光束；第一光学部件，设置在光源的前方；以及第二光学部件，设置在第一光学部件的前方，其中，第二光学部件包括：多面镜区段，包括多个镜面并且在多个镜面之间的边界处具有水平高度差；以及凸透镜区段，设置在多面镜区段的一侧处并且具有向前凸出的形状。

Description

用于车辆的灯及包括该灯的车辆
相关申请的交叉引证
本申请要求于2021年2月24日提交到韩国知识产权局的第10-2021-0024910号韩国专利申请的优先权和权益，所述申请的全部内容通过引证并入本文。
技术领域
本公开涉及用于车辆的灯及包括该灯的车辆。
背景技术
车辆中安装有可基于功能分类的各种类型的车灯。例如，在车辆的前侧上安装有近光灯、远光灯、日间行车灯(DRL)等。
车灯中可安装有多中类型的透镜。例如，车灯可具有多面镜(MFL)，该多面镜具有多个镜面。在车灯安装有MFL情况下，MFL的多个镜面分别单独地形成单元光分布模式，并且将相应的单元分布模式进行组合以限定具有预定形状的单个光分布模式。具体地，与其他类型的透镜相比，MFL有利地减小车灯的尺寸。
同时，安装在车灯中的光源(诸如LED)在灯的上下方向上具有预定尺寸。因此，在现有技术中存在安装有MFL的车灯的光分布模式的性能恶化的问题。车灯通常基于光源是点光源的前提来设计的。然而，由于实际的光源在上下方向上具有预定的尺寸，因此存在根据光源的尺寸确定的像差不改变地施加到光分布模式的问题。该问题更严重地影响安装有MFL的车灯，该MFL使用存在于多个面的光束形成单元光分布模式并且通过将相应的单元光分布模式进行组合而限定单个光束模式。由于该问题，不能满足车灯所需的规定和性能。
发明内容
本公开致力于提供一种用于车辆的灯，该灯具有提高光分布模式的性能的多面镜(MFL)。
一方面，本公开提供一种用于车辆的灯，该灯包括：光源，配置为发出光束；第一光学部件，设置在光源的前方；以及第二光学部件，设置在第一光学部件的前方，其中，第二光学部件包括：MFL区段，该MFL区段包括多个镜面并且在多个镜面的多个边界处具有不同的水平高度；以及凸透镜区段，设置在MFL区段的一部分处并且具有向前突出的凸出形状。
MFL区段和凸透镜区段可以设置为彼此紧密接触或者是彼此一体的。
凸透镜区段可以设置在第二光学部件的中央区域中。
MFL区段可以围绕凸透镜区段。
第一光学部件可以包括：准直器区段，配置为接收从光源发出的光束然后将该光束作为平行光束发出；以及导光区段，从准直器区段向前突出并且配置为接收从准直器区段发出的光束中的至少一些光束。
准直器区段的除了连接至导光区段的部分之外的部分可面对MFL区段，并且导光区段可面对凸透镜区段。
凸透镜区段可以包括具有非球面形状的透镜。
导光区段可以成形为使得导光区段的截面区域的尺寸与距第二光学部件的距离成正比。
导光区段可以具有包括明暗截止部分的表面，并且明暗截止部分可以具有阶梯形状。
明暗截止部分可以形成在导光区段的下表面上。
导光区段可以具有平行于灯的水平方向延伸的上表面部分。
导光区段可以具有相对于灯的水平方向倾斜地延伸的下表面部分。
导光区段的前部部分可以设置在对应于凸透镜区段的焦点的位置处。
导光区段的后部部分的尺寸和形状可以对应于凸透镜区段的尺寸和形状。
在另一方面中，本公开提供一种车辆，该车辆包括用于车辆的灯，其中，所述灯包括：光源，配置为发出光束；第一光学部件，设置在光源的前方；以及第二光学部件，设置在第一光学部件的前方，其中，第一光学部件包括：准直器区段，配置为接收从光源发出的光束然后将该光束作为平行光束发出；以及导光区段，从准直器区段向前突出并且配置为接收从准直器区段发出的光束中的至少一些光束，并且其中，第二光学部件包括：MFL区段，包括多个镜面并且在多个镜面的多个边界处具有不同的水平高度；以及凸透镜区段，设置在MFL区段的一部分处并且具有向前突出的凸出形状。
灯可以形成预定的光分布模式，并且这些光分布模式可以包括：第一光分布模式，由从光源发出并通过准直器区段、导光区段和凸透镜区段向外传播的第一光束形成；以及第二光分布模式，由从光源发出并且通过准直器区段和MFL区段向外传播的第二光束形成。
第二光分布模式围绕第一光分布模式。
根据本公开，可以提高具有MFL的用于车辆的灯的光分布模式的性能。
附图说明
图1是示出了根据本公开的用于车辆的灯的结构的立体图。
图2是示出了根据本公开的用于车辆的灯的结构的侧视截面图。
图3是设置在根据本公开的用于车辆的灯中的导光区段的端部部分的放大图。
可以结合附图使用以下元件来描述本发明的实施例。
10：用于车辆的灯
100：光源
200：第一光学部件
210：准直器区段
220：导光区段
222：明暗截止部分
300：第二光学部件
310：MFL区段(multi-facet lens region，多面镜区段)
320：凸透镜区段
A：前后方向
B：上下方向
具体实施方式
在下文中，将参考附图描述根据本公开的用于车辆的灯及车辆。
用于车辆的灯
图1是示出了根据本公开的用于车辆的灯的结构的立体图，以及图2是示出了根据本公开的用于车辆的灯的结构的侧视截面图。另外，图3是设置在根据本公开的用于车辆的灯中的导光区段的端部部分的放大图。
参考图1至图3，根据本公开的用于车辆的灯10(下文中，被称为“灯”)可以包括：光源100，配置为发出光束；第一光学部件200，设置在光源100的前方；以及第二光学部件300，设置在第一光学部件200的前方。在本说明书中，将光源100、第一光学部件200和第二光学部件300所设置的方向限定为灯10的前后方向A。
例如，光源100可以是LED，但是本公开不限制光源100的类型。另外，第一光学部件200和第二光学部件300可以由能够传播光的材料制成。
第一光学部件200可以包括：准直器区段210，配置为接收从光源100发出的光束然后将该光束作为平行光束发出；以及导光区段220，从准直器区段210向前突出并且配置为接收从准直器区段210发出的光束中的至少一些光束。
如图所示，通过在垂直于前后方向A的方向上切割准直器区段210而形成的截面的尺寸可以大于通过在垂直于前后方向A的方向上切割导光区段220而形成的截面的尺寸。因此，根据本公开，从光源100发出并且进入准直器区段210的光束中的一些可以离开准直器区段210然后进入导光区段220。这些光束中的一些可以离开准直器区段210然后在不进入导光区段220的情况下向外传播。
同时，第二光学部件300可以包括：MFL区段310，包括多个镜面并且在多个镜面的多个边界处具有不同的水平高度；以及凸透镜区段320，设置在MFL区段310的一部分处并且具有向前突出的凸出形状。
更详细地，MFL区段310和凸透镜区段320可以彼此紧密接触。例如，在MFL区段310和凸透镜区段320分别地设置的情况下，MFL区段310和凸透镜区段320可以被组装在一起。相反，MFL区段310和凸透镜区段320可以是一体的。同时，如图1所示，位于凸透镜区段320的前部区域中的表面的一部分可以位于相对于MFL区段310的前部区域向后的位置处。例如，凸透镜区段320的外周区域可以位于相对于MFL区段310向后的位置处，并且凸透镜区段320的中央区域可以位于相对于MFL区段310向前的位置处。然而，相反，凸透镜区段320的整个前部区域可以都位于相对于MFL区段310向前的位置处。
参考附图，凸透镜区段320可以设置在第二光学部件300的中央区域中。例如，如图1所示，凸透镜区段320可以布置在第二光学部件300的中央区域中，并且该中央区域是灯10的上下方向和左右方向上的中心。
另外，MFL区段310可以围绕凸透镜区段320。更具体地，MFL区段310在灯10的上下方向上和左右方向上围绕凸透镜区段320。
同时，根据本公开，准直器区段210的除了连接到导光区段220的部分之外的部分可以面对第二光学部件300的MFL区段310，并且导光区段220可以面对凸透镜区段320。因此，根据本公开，从光源100发出并且进入导光区段220的光束中的一些可以离开导光区段220并且然后到达凸透镜区段320。从光源100发出并且到达准直器区段210的光束中的除了进入导光区段220的光束之外的光束中的至少一些光束可以到达MFL区段310。如下所述，从凸透镜区段320传播到外部的光束可以形成第一光分布模式，并且从MFL区段310传播到外部的光束可以形成第二光分布模式。第一光分布模式和第二光分布模式可以结合以限定由根据本公开的灯10形成的预定的光分布模式。同时，根据本公开，凸透镜区段320可以包括具有非球面的形状的透镜。然而，本公开不限于此，并且凸透镜区段320可以包括各种形状，例如球面透镜。
根据本公开，除了具有多个镜面的MFL区段310，第二光学部件300中还设置有凸透镜区段320。因此，能够解决现有技术中在与第二光学部件300相对应的位置处仅设置有MFL时引起的光分布模式的性能恶化的问题。
即，根据本公开，MFL区段310设置在第二光学部件300中，并且光分布模式的一部分由离开MFL区段310的光束形成。因此，可以获得MFL的优点。此外，在当设置有MFL时光分布模式的性能可能显著恶化的区域中设置凸透镜区段320。因此，可以最小化MFL的缺点。
具体地，根据本公开的灯可以是能够形成近光模式的灯。在现有技术中，在用于形成近光模式的灯中设置有MFL的情况下，存在光分布模式的性能在明暗截止线(cut-offline)的外周处显著地恶化的问题。然而，根据本公开，凸透镜区段320设置为第二光学部件300的一部分，这使得可以显著提高近光模式的性能。为此，离开凸透镜区段320的光束可以到达近光模式的明暗截止线并到达明暗截止线的外周。
参考附图，根据本公开，导光区段220可以具有如下形状，该形状的通过在垂直于灯10的前后方向A的方向上切割导光区段220而形成的截面具有随着距第二光学部件300的距离减小而减小的尺寸。换言之，导光区段的截面区域的尺寸可以与距第二光学部件的距离成正比。该配置可意味着导光区段220的形状在上下方向和左右方向上都具有向前减小的宽度，如图1和图2所示。在这种情况下，进入导光区段220的光束可以在导光区段220中向前传播的同时被聚集，这使得可以增加离开导光区段220然后进入凸透镜区段320的光束的强度。
更具体地，如图所示，根据本公开，导光区段220可以与前后方向A或灯10的水平方向平行。导光区段220可以成形为使得通过在平行于灯10的上下方向B的方向上切割导光区段220而形成的截面的上部外周与灯10的前后方向A平行。换言之，导光区段220可以具有与灯的水平方向平行地延伸的上表面部分。相反，导光区段220可以平行于灯10的前后方向A并且通过在平行于灯10的上下方向B的方向上切割导光区段220而形成的截面的下部外周可以是倾斜的。换言之，导光区段220可以具有相对于灯的水平方向倾斜地延伸的下表面部分。
同时，如上述的，根据本公开的灯10可以配置为形成近光模式。同时，在近光模式的上部区域中形成明暗截止线。为此，根据本公开，导光区段220可以包括位于导光区段的表面上的明暗截止部分(cut-off portion)222。明暗截止部分可以具有在灯10的上下方向上呈阶梯状的形状。因此，根据本公开，从光源100发出并且进入导光区段220的光束可以离开导光区段220然后进入凸透镜区段320，因此形成近光模式的明暗截止线以及在外周区域中的光分布模式。
在这种情况下，明暗截止部分222可以形成在导光区段220的下表面上。因此，根据本公开，离开导光区段220的光束可以在沿上下方向颠倒的状态下向外传播。
更具体地，根据本公开，导光区段220的前部部分可以设置在对应于凸透镜区段320的焦点的位置处。该配置可被解释为不仅包括导光区段220的前部部分与凸透镜区段320的焦点重合的情况，而且包括导光区段220的前部部分与凸透镜区段320的焦点间隔开以下程度的情况，在间隔开该程度时，与导光区段220的前部部分与凸透镜区段320的焦点重合的情况相比，光分布模式的性能不会受到很大的影响。
同时，根据本公开，导光区段220的后部部分的尺寸和形状可对应于凸透镜区段320的尺寸和形状。更具体地，导光区段220的后部部分的尺寸和形状可以对应于通过将凸透镜区段320投影到与前后方向A垂直的假想平面上而形成的图形的尺寸和形状。
车辆
根据本公开的车辆可以不仅包括内燃机车辆，还包括混合动力车辆、纯电动车辆和机动车辆。
根据本公开的车辆可以包括用于车辆的灯10。在这种情况下，灯10可以包括：光源100，配置为发出光束；第一光学部件200，设置在光源100的前方；以及第二光学部件300，设置在第一光学部件200的前方。另外，第一光学部件200可以包括：准直器区段210，配置为接收从光源100发出的光束然后将该光束作为平行光束发出；以及导光区段220，从准直器区段210向前突出并且配置为接收从准直器区段210发出的光束中的至少一些光束。另外，第二光学部件300可以包括：MFL区段310，该MFL区段包括多个镜面并且在该多个镜面的多个边界处具有不同的水平高度；以及凸透镜区段320，设置在MFL区段310的一部分处并且具有向前突出的凸出形状。
同时，设置在根据本公开的车辆中的灯10的详细描述可由根据本公开的灯的上述描述替代。
同时，设置在根据本公开的车辆中的灯10可形成预定的光分布模式。例如，光分布模式可以是近光模式。
在这种情况下，光分布模式可以包括第一光分布模式和第二光分布模式。第一光分布模式由从光源100发出并通过准直器区段210、导光区段220和凸透镜区段320向外传播的第一光束形成。第二光分布模式由从光源100发出并且通过准直器区段210和MFL区段310向外传播的第二光束形成。更具体地，明暗截止线可以形成在第一光分布模式的上边界上，第二光分布模式可以围绕第一光分布模式。
同时，设置在根据本公开的车辆中的灯的上述描述同样可应用于描述根据本公开的灯。
已经参考有限的实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此。本公开可以由本公开所属领域的普通技术人员在本公开的技术精神和所附权利要求的等同范围内以各种形式实施。

Claims (15)

1.一种用于车辆的灯，所述灯包括：
光源，配置为发出光束；
第一光学部件，位于所述光源的前方；以及
第二光学部件，位于所述第一光学部件的前方，
其中，所述第二光学部件包括：
多面镜区段，包括多个镜面并且在所述多个镜面的多个边界处具有不同的水平高度；以及
凸透镜区段，设置在所述多面镜区段的一部分处并且具有向前突出的凸出形状，
其中，所述第一光学部件包括：
准直器区段，配置为接收从所述光源发出的光束然后将所述光束作为多个平行光束发出；以及
导光区段，从所述准直器区段向前突出并且配置为接收从所述准直器区段发出的所述多个平行光束中的至少一些光束，
其中，所述灯配置为形成预定的光分布模式，该预定的光分布模式包括：
第一光分布模式，由从所述光源发出并且通过所述准直器区段、所述导光区段和所述凸透镜区段向外传播的第一光束形成；以及
第二光分布模式，由从所述光源发出并且通过所述准直器区段和所述多面镜区段向外传播的第二光束形成。
2.根据权利要求1所述的灯，其中，所述多面镜区段和所述凸透镜区段彼此邻接或者是彼此一体的。
3.根据权利要求1所述的灯，其中，所述凸透镜区段位于所述第二光学部件的中央区域中。
4.根据权利要求3所述的灯，其中，所述多面镜区段围绕所述凸透镜区段定位。
5.根据权利要求1所述的灯，其中，
所述准直器区段包括第一部分和第二部分，其中所述第一部分连接到所述导光区段，所述第二部分面对所述多面镜区段定位，并且
所述导光区段面对所述第二光学部件的所述凸透镜区段定位。
6.根据权利要求1所述的灯，其中，所述凸透镜区段包括具有非球面形状的透镜。
7.根据权利要求1所述的灯，其中，所述导光区段的横截面积的大小与距所述第二光学部件的距离成正比。
8.根据权利要求1所述的灯，其中，所述导光区段包括具有明暗截止部分的表面，所述明暗截止部分具有阶梯形状。
9.根据权利要求8所述的灯，其中，具有所述明暗截止部分的所述表面包括所述导光区段的下表面。
10.根据权利要求1所述的灯，其中，所述导光区段具有平行于所述灯的水平方向延伸的上表面部分。
11.根据权利要求1所述的灯，其中，所述导光区段具有相对于所述灯的水平方向倾斜地延伸的下表面部分。
12.根据权利要求1所述的灯，其中，所述导光区段具有前部部分，所述前部部分对应于所述凸透镜区段的焦点定位。
13.根据权利要求1所述的灯，其中，所述导光区段具有后部部分，所述后部部分的尺寸和形状对应于所述凸透镜区段的尺寸和形状。
14.一种车辆，包括灯，其中，所述灯包括：
光源，配置为发出光束；
第一光学部件，位于所述光源的前方；以及
第二光学部件，位于所述第一光学部件的前方，
其中，所述第一光学部件包括：
准直器区段，配置为接收从所述光源发出的光束并且将该光束作为多个平行光束发出；以及
导光区段，从所述准直器区段向前突出并且配置为接收从所述准直器区段发出的所述多个平行光束中的至少一些光束，并且
其中，所述第二光学部件包括：
多面镜区段，包括多个镜面并且在所述多个镜面的多个边界处具有不同的水平高度；以及
凸透镜区段，设置在所述多面镜区段的一部分处并且具有向前突出的凸出形状，
其中，所述灯配置为形成预定的光分布模式，该预定的光分布模式包括：
第一光分布模式，由从所述光源发出并且通过所述准直器区段、所述导光区段和所述凸透镜区段向外传播的第一光束形成；以及
第二光分布模式，由从所述光源发出并且通过所述准直器区段和所述多面镜区段向外传播的第二光束形成。
15.根据权利要求14所述的车辆，其中，所述第二光分布模式围绕所述第一光分布模式。
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