用于车辆的灯的制作方法

本发明涉及用于车辆的灯，并且更具体地，涉及一种使得灯模块的尺寸减小并且确保充足量的光的用于车辆的灯。

背景技术：

通常，车辆设置有照明系统以允许在弱光条件期间车辆的驾驶员观察车辆前面的物体并且允许其他驾驶员清楚地观察车辆的行驶状态。头灯(例如，前灯)是照亮车辆正在行驶方向上的前方道路的灯。特别地，在弱光条件期间，头灯需要充足的亮度以使驾驶员能够识别路上直到车辆前方大约100m的障碍。

最近，由于高强度发光二极管(LED)的发展，使用LED技术的头灯已被制造为头灯的光源。这种投射式头灯提供相对于传统的清晰式头灯(clear-type headlamp)在光分布上的优点。而且，由于投射式头灯允许光通过反射表面或者透镜汇集，LED头灯提供对车辆的前面区域的视觉吸引设计。从光源发射的光通过反射表面反射，并且从光源汇集至位于向前方向上的一点。汇集的光通过设置在光学系统的前面区域上的折射透镜折射并且因此在向前方向上发射出。

然而，折射透镜需要基本上大尺寸以确保充足量的光。因此，为了实现使用增加尺寸的折射透镜的光的图案，还必须增加包括折射透镜和反射表面的光学系统的尺寸。而且，折射透镜被配置为向外部发光以允许入射光在折射透镜的折射区域上。然而，当光入射在除折射区域之外的区域上时形成的光的图案与当光入射在折射区域上时形成的图案不同。然而，为了防止上述问题，分隔壁设置在除折射区域之外的区域上。因此，分隔壁导致光的损失，并且增加系统的成本。

在这部分公开的以上信息仅用于增强对本发明背景的理解，并且因此这可能包含不构成在本国对于本领域技术人员来说已知的现有技术的信息。

技术实现要素：

本发明提供了一种用于车辆的灯，其具有上述配置以降低灯的成本和重量。此外，相对于折射透镜的尺寸而减小的光学系统的尺寸提供了更大的设计自由程度，并且通过确保充足量的光增加了光效率。

在本发明的一个方面，用于车辆的灯可以包括配置为在向前方向上发射光的光源和配置为在向前方向上反射从光源100发射的光的反射体。反射体可以使得经过焦点在向前方向上反射的光的第一部分，并且可以在向前方向上线性地反射光的第二部分(例如，光的剩余部分)。分隔壁可以分开由反射体反射之后的光轨迹。投影透镜可以被配置为在向前方向上线性地(例如，笔直地)辐射入射光，其中，由分隔壁分开的光入射在投影透镜上。

反射体可以包括：椭圆反射面，该椭圆反射面被配置为经过焦点在向前方向上反射从光源发射的光；以及双曲反射面，该双曲反射面被配置为沿着向前轨迹(例如，在向前方向上)线性地反射光的剩余部分。椭圆反射面可以包括位于光源中的第一焦点，并且可以具有位于从光源在向前轨迹中成线性的虚线上的第二焦点。双曲反射面可以设置在椭圆反射面的前端上。此外，双曲反射面可以被配置成作为光源的参考焦点，并且从光源发射的光可以在向前轨迹中线性地行进。

投影透镜可以包括：第一透镜部件，入射光在被椭圆反射面反射之后行进到该第一透镜部件上；以及第二透镜部件，入射光在被双曲反射面反射之后行进到该第二透镜部件上。第一透镜部件可以设置在投影透镜的中心，并且第二透镜部件可以定位成围绕第一透镜部件的周界。投影透镜的第一透镜部件可以包括非球面透镜，该非球面透镜使得经过焦点沿着向前轨迹线性地辐射在由椭圆反射面反射之后的光。投影透镜的第二透镜部件可以包括球面透镜，该球面透镜被配置成在向前轨迹中线性地辐射由双曲反射面反射之后的光。

分隔壁可以设置在第一透镜部件与第二透镜部件之间，并且可以形成为在前后方向上延伸。因此，分隔壁可以被配置为将由椭圆反射面反射的光入射在第一透镜部件上。此外，由双曲反射面反射的光可以入射在第二透镜部件上。

具有上述配置的用于车辆的灯可以减少灯的成本和重量。而且，相对于投影透镜的尺寸而减小的光学系统的尺寸可以提供于增加的设计自由度。另外，用于车辆的灯可以增加光的效率和量，这是因为灯可以在没有减少光的情况下使用从光源发射的光来辐射光。

附图说明

当结合附图时，通过以下详细描述将更清楚地理解本发明的以上和其他目标、特征和其他优点，附图中：

图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的灯的示例性视图；

图2至图4是示出了根据本发明的示例性实施方式的在图1中示出的用于车辆的灯中的光轨迹的示例性视图；以及

图5是示出了根据相关技术的常用的用于车辆的灯的示例性视图。

具体实施方式

在下文，将参考附图详细地描述本发明的示例性实施方式。在整个附图中，相同的参考标号将表示相同的或相似的部件。

将参照附图在下文中更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施方式。虽然将结合示例性实施方式描述本发明，但将理解，本描述并非旨在将本发明限制于那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅覆盖示例性实施方式，而且覆盖包括在如所附权利要求定义的本发明的实质和范围内的各种替换物、变型、等价物和其他实施方式。

应当理解，本文所使用的术语“车辆(vehicle)”或者“车辆的(vehicular)”或者其他的类似术语包括广义的机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆，包括各种船只(boat)和船舶(ship)的水运工具(watercraft)，航天器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃机、插入式(plug-in，外接充电式)混合动力电动车辆、氢动力车辆、以及其他可替代的燃料(例如，从除石油以外的资源获得的燃料)车辆。

本文所使用的术语仅用于描述特定实施方式的目的，而并不旨在限制本发明。除非上下文另有明确说明，否则如本文所用的单数形式“一个”、“一种”和“该”也旨在包括复数形式。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”规定了存在所阐述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出的术语的任意及全部组合。例如，为了清楚地描述本发明没有示出无关的部分，并且为了清晰起见，放大了区域和层的厚度。此外，当阐述一层在另一层或基板“上”时，该层可直接地在另一层或基板上或第三层可设置在二者之间。

图1是示出了根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的灯的示例性视图。图2至图4是示出了在图1中所示的用于车辆的灯中的光轨迹的示例性视图。

用于车辆的灯可以包括配置为在向前方向上发光的光源100和配置为在向前方向上反射从光源100发射的光的反射体200。反射体200可以被配置为在向前方向上反射光的第一部分经过焦点，并且光的第二部分可以在向前方向上被线性地反射(例如，向前轨迹)。分隔壁300可以被配置为提供在通过反射体200的反射之后的单独的光轨迹。投影透镜400可以包括由分隔壁300分开的且入射在投影透镜上的光，并且投影透镜400可以被配置为在向前方向上线性地辐射入射光。

如在图5中所示，常用的灯具有较大尺寸的灯模块，这是因为光学系统的较大尺寸的反射面20需要对应于透镜10的尺寸。另外，透镜10被配置为在应用透镜10的非球面表面的区域上在向前方向上辐射入射光。当入射光在除非球面表面之外的区域上被反射时，光在不希望的或者意想不到的方向上发射。因此，分隔壁30设置在除透镜10的非球面表面之外的区域上，这增加常用的灯的成本，减少从光源100发射的光，并且降低了光效率。

因此，如在图1中所示，要求保护的发明的反射体200可以被配置为在向前方向上反射从光源100发射的光。例如，光的第一部分可以经由焦点在向前方向上反射，并且光的第二部分可以在向前方向上线性地反射。而且，投影透镜400可以被配置为在向前方向上线性地辐射经由焦点的入射光，并且辐射在向前线性轨迹中行进的光以保持在向前方向上线性地辐射。

换言之，因为反射体200可以被配置为反射从光源100发射的光以允许光在两个不同的方向上被反射之后在向前轨迹中行进，反射体200的尺寸可以减小。具体地，反射体200可以包括：椭圆反射面220，该椭圆反射面被配置为在向前方向上反射从光源100发射的光的第一部分经过焦点；以及双曲反射面240，该双曲反射面被配置为在向前方向上线性地反射光的第二部分。

因此，反射体200可以包括椭圆反射面220和双曲反射面240。椭圆反射面220可以包括被切成两半或更少的椭圆形的形状。例如，当从光源100发射的光由椭圆反射面220反射时，反射光可以穿过焦点，并且双曲反射面240可以在向前方向上从椭圆反射面220线性地延伸。

特别地，如在图2中所示，椭圆反射面220可以具有设置在光源100中的第一焦点222并且可以具有设置在从光源100在向前方向上成线性的虚线上的第二焦点224。换言之，椭圆反射面220可以被配置为使第一焦点222设置在从光源100在向前方向上成线性的虚线上，其中，第一焦点222设置在光源100内。此外，从定位有第一焦点222的光源100发射的光可以经过定位在虚线a上的第一焦点222之前的第二焦点224。投影透镜400可以被配置为使第二焦点224成为投影透镜400的参考焦点。为了实现上述目的，椭圆反射面220可以被配置为具有被切成两半或更少的椭圆形的形状，并且从光源100发射的光可以经由第二焦点224入射在投影透镜400上。

而且，如在图3中所示，双曲反射面240可以设置在椭圆反射面220的前端。具体地，双曲反射面240可以被配置为使光源100成为双曲反射面240的参考焦点242，并且从光源100发射的光可以在向前方向上线性地行进。例如，光源100可以是双曲反射面240的参考焦点。双曲反射面240的参考焦点可以设置在与上述的椭圆反射面220的第一焦点222相同的区域。具体地，双曲反射面240可以从椭圆反射面220的前端提供一预定角度以从椭圆反射面220的前端在线性轨迹上延伸并且可以被配置为由双曲反射面240反射从光源100发射的光。反射的光在向前方向上线性地行进之后可以入射在投影透镜400上。

上述的反射体200的椭圆反射面220和双曲反射面240可以相对于彼此一体地成形。特别地，当根据本发明用于车辆的灯的投影透镜400的尺寸与图5中示出的常用的用于车辆的灯的折射透镜10的尺寸相同时，反射体200的尺寸可以通过椭圆反射面220和双曲反射面240的构造而减少。因此，可以减小根据本发明的灯的灯模块的尺寸和重量。

而且，投影透镜400可以包括：第一透镜部件420，入射光在被椭圆反射面220反射之后可以穿过该第一透镜部件；以及第二透镜部件440，入射光在被双曲反射面240反射之后可以穿过该第二透镜部件。第一透镜部件420可以设置在投影透镜400的中心，并且第二透镜部件440可以设置成围绕第一透镜部件420的周界。

换言之，投影透镜400可以包括第一透镜部件420和第二透镜部件440。特别地，椭圆反射面220可以被配置为反射经由焦点入射在第一透镜部件420上的光。此外，双曲反射面240可以被配置为反射在向前轨迹上线性地入射在第二透镜部件440上的光。投影透镜400可以被配置为在向前方向上线性地发射所有的光。

例如，投影透镜400的第一透镜部件420可以设置在投影透镜400的中心处。因为光可以由椭圆反射面220反射，所以光可以经过设置在从光源100在向前方向上线性地定位的虚线a上的焦点。第二透镜部件440可以设置成围绕第一透镜部件420的周界。特别地，由双曲反射面240反射的光轨迹可以不同于由椭圆反射面220反射的光轨迹。

特别地，投影透镜400的第一透镜部件420可以包括非球面透镜，该非球面透镜可以被配置成在向前方向上线性地辐射在被椭圆反射面220反射之后经过焦点的光。换言之，光可以由椭圆反射面220反射并被辐射经过焦点。第一透镜部件420可以包括非球面透镜，该非球面透镜被配置成在向前方向上线性地辐射经过焦点的光。

另外，投影透镜400的第二透镜部件440可以包括球面透镜，该球面透镜可以被配置成在向前方向上线性地辐射由双曲反射面240反射之后的光。换言之，光轨迹可以由双曲反射面240在向前方向上线性地反射。第二透镜部件440可以包括球面透镜，该球面透镜可以被配置为在向前方向上线性地辐射由双曲反射面240反射之后的光。因此，球面透镜与上述的非球面透镜共同作用可以使得充分地辐射从光源100发射的光。即，根据本发明的灯可以使得在没有光损失的情况下在向前方向上线性地辐射从光源100发射的光。特别地，光的总量可以在没有光损失的情况下被辐射在除常用的灯的非球面透镜之外的任何区域，从而增加光效率。

而且，分隔壁300可以设置在第一透镜部件420与第二透镜部件440之间。此外，分隔壁300可以形成为在前后方向上延伸。因此，分隔壁300可以使得由椭圆反射面220反射的光入射在第一透镜部件420上，并且可以使由双曲反射面240反射的光入射在第二透镜部件440上。换言之，如在图2至图4中所示，分隔壁300可以分开由椭圆反射面220和双曲反射面240反射之后的各种光轨迹。分隔壁300可以被配置为使得由椭圆反射面220反射的光在穿过焦点之后入射在第一透镜部件420上，并且可以被配置为使得由双曲反射面240反射的光入射在第二透镜部件440上。

另外，如在图4中所示，分隔壁300可以阻碍从光源100发射的光直接入射在第二透镜部件440上，该第二透镜部件可以使得从投影透镜400辐射的光在向前方向上线性地被辐射。屏蔽物S可以设置在分隔壁300上以提供短焦距光(low beam light)。具有上述配置的用于车辆的灯可以允许降低灯的成本和重量并且可以通过相对于投影透镜400的尺寸而减小光学系统的尺寸来增加设计的自由程度。另外，用于车辆的灯可以增加光的效率和量，灯可以在没有光损失的情况下通过使用从光源100发射的光来辐射光。

尽管已经结合目前被视为示例性实施方式描述了本发明，然而，应当理解的是，本发明并不局限于所公开的示例性实施方式，而是相反，本发明旨在在不背离本发明在所附权利要求中公开的的精神和范围的前提下覆盖各种变形和等同配置。