用于车辆的灯以及包括其的车辆的制作方法

用于车辆的灯以及包括其的车辆
1.相关申请交叉引用
2.本技术要求于2020年4月9日提交至韩国知识产权局的申请号为10
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2020
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0043376的韩国专利申请的优先权及权益，其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
3.本公开涉及一种用于车辆的灯以及包括该灯的车辆。


背景技术：

4.数字微镜器件(digital micro
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mirror device,dmd)配置为包括微镜阵列，并且通过使用微电流分别控制微镜的角度来实现预定的图案或图像。构成dmd的微镜中的每个对应于构成单个图案或图像的像素，使得可以通过分别控制dmd中提供的微镜来实现精确的图案或图像。
5.同时，近来，dmd有时被安装在车辆的前照灯中。安装在车辆前照灯中的dmd用于在路面上显示预定信息。可选地，dmd执行自适应行车光束(adaptive driving beam,adb)的功能，该自适应行车光束仅在车辆前方存在另一车辆或行人的相应区域中形成暗区，从而确保驾驶员的视野并防止引起行人或其它车辆的驾驶员光照视盲。
6.然而，在相关技术中，由于dmd不能用于提供车辆的前照灯所必需的低光束，因此，即使包括dmd的灯模块被安装在车辆中，也需要在车辆中安装用于形成低光束的灯模块。因此，存在需要大量的部件和大的体积来配置前照灯的问题。


技术实现要素：

7.本公开的目的是允许单个灯模块实现各种类型的光束图案，从而减少配置车辆的前照灯所需的部件数量和体积，并简化制造前照灯的过程。
8.为了实现上述目的，本公开一个方面提供了一种用于车辆的灯，该灯包括：光源，光源配置为发射第一光；和分束器，分束器配置为通过透射第一光的一部分形成透射光并通过反射第一光的另一部分形成反射光，其中，透过分束器的透射光以及由分束器反射的反射光在外部形成光束图案。
9.该灯还可以包括反射器，反射器配置为再次反射由分束器反射的反射光，其中，由反射器反射的反射光在外部形成光束图案。
10.该灯还可以包括数字微镜器件(dmd)，dmd配置为再次反射由反射器反射的反射光，其中，由dmd反射的反射光在外部形成光束图案。
11.该灯还可以包括照明单元，照明单元设置在光源和分束器之间并且配置为透射从光源发射的第一光，其中，照明单元包括光导和准直仪，光导配置为接收从光源发射的第一光并向前发送第一光；准直仪配置为将从光导发送的第一光转换为平行光，并将平行光发送至分束器。
12.该灯还可以包括扩散单元，扩散单元配置为分散透过分束器的透射光。
13.该灯还可以包括投影单元，投影单元配置为透射由dmd反射的反射光。
14.设置dmd和投影单元的方向可以平行于设置光源和照明单元的方向。
15.该灯还可以包括附接有光源和dmd的pcb，其中，光源和dmd附接到单个pcb上。
16.由透过分束器的透射光形成的光束图案和由分束器反射的反射光形成的光束图案可以彼此部分重叠。
17.由透射光形成的光束图案和由反射光形成的光束图案彼此重叠的区域可以形成低光束图案的一部分。
18.为了实现上述目的，本公开另一方面提供了一种车辆，该车辆包括用于车辆的灯，其中，用于车辆的灯包括：光源，该光源配置为发射第一光；和分束器，该分束器配置为通过透射第一光的一部分形成透射光并通过反射第一光的另一部分形成反射光，其中，透过分束器的透射光和由分束器反射的反射光在外部形成光束图案。
19.该车辆还可以包括：反射器，该反射器配置为再次反射由分束器反射的反射光；和dmd，该dmd配置为再次反射由反射器反射的反射光，其中，dmd可以包括多个微镜，并且由dmd反射的反射光可以在外部形成光束图案，dmd的多个微镜可以被分别控制，使得由dmd反射的反射光可以在外部形成多种类型的光束图案。
20.根据本公开，单个灯模块可以实现各种类型的光束图案，从而减少配置车辆的前照灯所需的部件数量和体积，并简化制造前照灯的过程。
附图说明
21.图1为示意性地示出根据本公开的用于车辆的灯的结构的侧视图。
22.图2为示出可应用于根据本公开的用于车辆的灯的包括照明单元、分束器和扩散单元的结构的示例的放大侧视图。
23.图3为示出可应用于根据本公开的用于车辆的灯的投影单元的结构的示例的放大侧视图。
24.图4为示出可以由根据本公开的用于车辆的灯形成的光束图案的各个区域的视图。
具体实施方式
25.在下文中，将参考附图描述根据本公开的用于车辆的灯。
26.用于车辆的灯
27.图1为示意性地示出根据本公开的用于车辆的灯的结构的侧视图，图2为示出可应用于根据本公开的用于车辆的灯的包括照明单元、分束器和扩散单元的结构的示例的放大侧视图。进一步地，图3为示出可应用于根据本公开的用于车辆的灯的投影单元的结构的示例的放大侧视图。
28.如图1所示，根据本公开的用于车辆的灯10(在下文中称为“灯”)可以包括光源100，光源100配置为发射第一光。例如，光源100可以是发光二极管(light emitting diode,led)，但是本公开不限于此，并且可以使用各种类型的光源。
29.另外，灯10可以包括分束器200，分束器200透射从光源100发射的第一光的一部分以从第一光的该一部分形成透射光，并且反射第一光的另一部分以从第一光的该另一部分
形成反射光。在本说明书中，将第一光的从光源100发射并透过分束器200的部分称为“透射光”，并且将第一光的从光源100发射并由分束器200反射的部分称为“反射光”。
30.分束器是指一种光学元件，其基于预定比率将入射光分成两种类型的光。分束器可以分为立方体型分束器和板型分束器。根据本公开的灯10的分束器200也可以是立方体型分束器或板型分束器。
31.参考图1，透过分束器200的透射光可以向前传播通过分束器200，并且由分束器200反射的反射光可以向上传播。然而，不同于图1所示的配置，由分束器200反射的反射光可以向下传播。
32.根据本公开，透过分束器200的透射光和由分束器200反射的反射光传播到外部，从而形成预定的光束图案。因此，根据本公开，从光源100发射的第一光被分束器200分成透射光和反射光，并且透射光和反射光沿着不同的路径传播到外部，使得通过单个光源可以形成各种类型的光束图案。例如，如下所述，透射光可以用作低光束。反射光可以用作自适应行车光束(adb)，adb仅在车辆前方存在另一车辆或行人的相应区域中形成暗区，从而确保驾驶员的视野并防止引起行人或另一车辆的驾驶员光照视盲。反射光还可以用于在路面上显示预定信息，并且可以形成低光束的一部分。
33.继续参照图1，根据本公开的灯10可以进一步包括反射器300，反射器300配置为反射入射光。反射器300配置为再次反射由分束器200反射的反射光。如图1所示，在由分束器200反射的反射光向上传播的情况下，反射器300可以设置在分束器200上方。然而，不同于图1所示的配置，在由分束器200反射的反射光向下传播的情况下，反射器300可以设置在分束器200下方。
34.根据本公开，由分束器200反射的反射光再次被反射器300反射，然后传播到外部，从而形成光束图案。
35.另外，如图1所示，根据本公开的灯10可以进一步包括数字微镜器件(dmd)400，dmd 400配置为反射由反射器300再次反射的反射光。
36.dmd包括大量的微镜，并且可以配置为通过使用微电流分别控制微镜的角度来实现预定的光束图案。根据本公开，由dmd 400再次反射的反射光可以传播到外部，从而形成光束图案。
37.具体地，由于dmd 400中设置的大量微镜的角度是分别控制的，因此可以通过使用dmd 400来实现各种类型的光束图案。例如，dmd 400可以用于实现在路面上显示预定信息的光束图案或实现具有暗区的光束图案，该暗区形成在车辆前方存在另一车辆或行人的相应区域中。
38.同时，根据本公开的灯10可以具有多个光学系统。在下文中，将详细描述光学系统。
39.参照图1和图2，根据本公开的灯10可以包括照明单元500，照明单元500设置在光源100和分束器200之间并且配置为透射从光源100发射的第一光。根据本公开，照明单元500可以包括：光导510，光导510配置为接收从光源100发射的第一光并且向前发送第一光；和准直仪520，准直仪520配置为将从光导510发送的第一光转换为平行光并且将平行光发送至分束器200。光导510可以聚集从光源100发射的第一光，并且将所聚集的第一光提供给准直仪520，从而防止从光源100发射的第一光分散。例如，光导510可以具有这样的结构：该
结构具有由反射材料涂覆的内表面(未示出)，使得提供给光导510的第一光可以在光导510中移动的同时被反射。
40.另外，如图1和图2所示，根据本公开的灯10还可以包括扩散单元600，扩散单元600配置为分散透过分束器200的透射光。根据本公开，扩散单元600可以分散透过分束器200的透射光，从而扩展由根据本公开的灯10形成的光束图案的宽度。具体地，根据本公开的灯10可以形成低光束，并且扩散单元600可以配置为形成用于形成低光束的光束图案的外围区域。例如，扩散单元600可以包括单个透镜，单个透镜配置为在向上/向下方向和左右方向上分散平行入射光。
41.同时，如图1和图3所示，根据本公开的灯10可以进一步包括投影单元700，投影单元700配置为透射由dmd 400反射的反射光。由dmd 400反射的反射光可以透过投影单元700，然后形成各种类型的光束图案。例如，透过投影单元700的反射光可以形成低光束的一部分，用作adb，或者用于在路面上显示预定信息。如图3所示，投影单元700可以具有各种形状的透镜得以组合的透镜阵列结构。然而，投影单元700的结构不限于图3所示的结构。
42.同时，如图1中所示，根据本公开，设置dmd 400和投影单元700的方向与设置光源100和照明单元500的方向可以彼此平行。更具体地，设置dmd400和投影单元700的方向可以平行于设置光源100、照明单元500、分束器200和扩散单元600的方向。因此，根据本公开，从光源100发射的第一光透过分束器200时实现的透射光的光路可以平行于反射光被dmd 400反射后的光路，其中，反射光被dmd 400反射后的光路为第一光被分束器200反射时实现的反射光的光路的一部分。
43.同时，根据本公开的灯10可以进一步包括附接有光源100和dmd 400的印刷电路板(printed circuit board,pcb)800。在这种情况下，如图1所示，光源100和dmd 400可以附接到单个pcb 800上。更具体地，光源100和dmd 400可以设置在pcb 800上的同一平面上。
44.在相关技术中用于安装有dmd的车辆的灯的情况下，由光源产生的光需要直接进入反射器，因为没有分束器。然而，在这种情况下，因为由光源产生的光进入反射器的光路需要相交于由dmd反射然后进入投影单元的光的光路，所以安装有光源的电路板表面包括在内的假想平面也相交于安装有dmd的电路板表面包括在内的假想平面。因此，需要分开设置安装有光源的电路板和安装有dmd的电路板。
45.同时，通常将附接有光源的电路板和附接有dmd的电路板附接至散热单元以将从灯产生的热量散到外部。在相关技术中，为了设置光源和dmd，散热单元不可避免地具有倾斜部，该倾斜部对应于安装有光源的电路板与安装有dmd的电路板之间限定的角度。然而，如果散热单元具有上述结构，则难以管理散热单元的公差以及散热单元周围的部件，这导致组装特性的劣化。此外，由于需要部件来将附接有光源的电路板和附接有dmd的电路板固定到散热单元，因此制造灯所需的部件数量也增加了。
46.然而，根据本公开，由于光源100和dmd 400可以附接至单个pcb 800，所以散热单元的固定有pcb的部分可以具有平面形状。因此，根据本公开，可以改善灯的组装特性，并且可以减少制造灯所需的部件数量。
47.图4为示出可以由根据本公开的用于车辆的灯形成的光束图案的各个区域的视图。
48.参照图4，由根据本公开的灯形成的光束图案可以被划分为第一区域r1、第二区域
r2、第三区域r3和第四区域r4。
49.第一区域r1为反射光形成的区域，并且可以形成低光束的一部分。更详细地，第一区域r1可以形成截止(cut
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off)区域，该截止区域具有形成在低光束上端的阶梯形状。
50.第二区域r2也为反射光形成的区域，并且可以形成adb。更详细地，当夜间车辆前方存在行人或另一车辆时，dmd 400(参见图1)中设置的多个微镜的角度被分别控制，使得暗区区域可以形成在第二区域r2中的车辆前方存在行人或另一车辆的区域中。
51.第三区域r3为反射光和透射光同时到达的区域。第三区域r3可以限定发光强度较高的低光束的中心区域。即，根据本公开，第三区域r3可以被理解为反射光和透射光彼此重叠的区域。更详细地，根据本公开，由透过分束器200(参见图1)的透射光在车辆外部形成的光束图案和由分束器反射的反射光在车辆外部形成的光束图案可以彼此部分重叠。例如，由透射光形成的光束图案和由反射光形成的光束图案彼此重叠的区域可以形成由根据本公开的灯形成的低光束图案的一部分。更具体地，由透射光形成的光束图案和由反射光形成的光束图案彼此重叠的区域可以形成发光强度较高的低光束的中心区域。
52.第四区域r4为由透射光形成的区域，并且可以形成发光强度较低的低光束的外围区域。如上所述，根据本公开，由于具有dmd的用于车辆的灯可以形成第四区域r4，因此可以实现具有宽范围光束图案形状的低光束而无需单独的模块。
53.车辆
54.根据本公开的车辆可以包括灯10。在这种情况下，灯10可以是前照灯。
55.在这种情况下，参照图1，灯10可以包括：光源100，光源100配置为发射第一光；和分束器200，分束器200配置为通过透射第一光的一部分来形成透射光并且通过反射第一光的另一部分来形成反射光。在这种情况下，透过分束器200的透射光和由分束器200反射的反射光可以传播到外部，从而形成光束图案。
56.同时，根据本公开的用于车辆的灯10可进一步包括：反射器300，反射器300配置为再次反射由分束器200反射的反射光；和dmd 400，dmd 400配置为再次反射由反射器300反射的反射光。dmd 400可以包括多个微镜。
57.在这种情况下，由dmd 400反射的反射光传播到外部，从而形成光束图案。由于dmd 400中设置的多个微镜被分别控制，因此可以通过由dmd 400反射的反射光在车辆外部形成多种类型的光束图案。更详细地，由于dmd 400中设置的多个微镜被分别控制，因此可以形成多种类型的光束图案。
58.已经参考有限的示例性实施例和附图描述了本公开，但是本公开不限于此。所描述的示例性实施例可以由本公开所属领域的技术人员在本公开的技术精神内以及与本公开技术方案等同的范围内以各种形式来实施。