用于汽车的灯及包括其的汽车的制作方法

用于汽车的灯及包括其的汽车
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年8月13日提交的申请号为10-2020-0102009的韩国专利申请的优先权和权益，其如同本文所述的那样出于所有目的以引用的方式并入本文。
技术领域
3.示例性实施例涉及一种用于汽车的灯及一种包括该灯的汽车，尤其涉及一种使用微透镜阵列的用于汽车的灯及一种包括该灯的汽车。


背景技术：

4.包括多个微透镜的微透镜阵列广泛应用于例如光通信、直接光学成像等微光学领域。特别是，近来微透镜阵列能够通过尺寸约10mm的光学系统在路面上形成特定图案，因此已被用作在汽车中执行欢迎光功能的组件。
5.根据相关技术，微透镜阵列具有包括入射透镜阵列、屏蔽件、射出透镜阵列等多个组件依序堆叠的结构。然而，这种复杂的堆叠结构不仅造成制造上的困难，并且由于光在穿过多个组件后发射而导致光束图案的效率变差。


技术实现要素：

6.相较于相关技术，本发明的示例性实施例通过对安装于汽车的微透镜阵列的结构进行简化来提高光束图案的生产率和效率。
7.本发明的第一示意性实施例提供一种用于汽车的灯，该灯包括：光源，其被配置为产生和发射光；以及透镜阵列，其设置在光源的前方，其中已从光源发出的光经由透镜阵列向外射出，并形成预定光束图案，透镜阵列包括：多个单元，其设置在透镜阵列的前部区域；以及阶梯部分，其形成在在多个单元间的边界处。
8.多个单元中的每一个单元均可设置在位于透镜阵列的一个区域中的第一单元区域中，或者设置在位于透镜阵列的另一个区域中的第二单元区域中，光线中经由第一单元区域向外射出的光，到达光束图案沿左右或水平方向(w)上的中心区域和外围区域；以及，光线中经由第二单元区域向外射出的光，到达光束图案沿左右方向(w)上的中心区域。
9.第一单元区域可以设置在左右方向(w)上透镜阵列的中心区域中，并且第二单元区域可以设置在左右方向(w)上透镜阵列的两个侧区域的任一个中。
10.多个单元中位于第一单元区域中的单元可以提供为使得下部区域中的单元的厚度大于上部区域中的单元的厚度。
11.多个单元中位于第一单元区域中的单元的厚度可以大于位于第二单元区域中的单元的厚度。
12.当从透镜阵列的前方观察透镜阵列时，多个单元中的每一个单元的形状可以为四边形。
13.当从透镜阵列的前方观察透镜阵列时，多个单元中的每一个单元的形状可以为矩
形。
14.对于第一单元区域中提供的多个单元中的在上下或垂直方向(h)上位于相同高度处的两个任意单元，穿过在左右方向(w)上相对靠近透镜阵列的中心设置的单元的光所到达的光束图案的区域的面积，可以大于穿过在左右方向(w)上相对远离透镜阵列的中心设置的单元的光所到达的光束图案的区域的面积。
15.对于第一单元区域中提供的多个单元中的在左右方向(w)上位于相同位置处的两个任意单元，穿过在上下方向(h)上相对较低位置处设置的单元的光所到达的光束图案的区域的面积，可以大于穿过在上下方向(h)上相对较高位置处设置的单元的光所到达的光束图案的区域的面积。
16.对于第二单元区域中提供的多个单元中在上下方向(h)上位于相同高度处的两个任意单元，穿过在左右方向(w)上相对靠近透镜阵列的中心设置的单元的光所到达的光束图案的区域的面积，可以大于穿过在左右方向(w)上相对远离透镜阵列的中心设置的单元的光所到达的光束图案的区域的面积。
17.对于第二单元区域中提供的多个单元中在左右方向(w)上位于相同位置处的两个任意单元，穿过在上下方向(h)上相对较低位置处设置的单元的光所到达的光束图案的区域的面积，大于穿过在上下方向(h)上相对较高位置处设置的单元的光所到达的光束图案的区域的面积。
18.穿过多个单元中在左右方向(w)上位于透镜阵列的两端部分处的多个单元的光可以到达光束图案的上边界区域。
19.光束图案可以是近光图案，在该近光图案的上边界区域中形成截止形状。
20.多个单元中位于第一单元区域中的单元可以具有更大的厚度，因为其在左右方向(w)上靠近透镜阵列的中心设置。
21.本发明的第二示意性实施例提供一种包括用于汽车的灯的汽车，其中所述灯包括：用于产生和发射光的光源；以及设置在光源的前方的透镜阵列，其中已从光源发出的光经由透镜阵列向外射出，并形成预定光束图案，透镜阵列包括设置在透镜阵列的前部区域中的多个单元；并且在多个单元间的边界处形成阶梯部分。
附图说明
22.所包括的附图提供对本发明的进一步理解，且被并入和构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施例，并与本说明一起用于解释本发明的原理。
23.图1为示出根据本公开的用于汽车的灯的结构的透视图；
24.图2为示出根据本公开的用于汽车的灯中提供的透镜阵列的结构的前视图；
25.图3为示出根据本公开的用于汽车的灯中提供的透镜阵列的结构的仰视图；
26.图4为示出根据本公开的用于汽车的灯中提供的透镜阵列中的第一单元区域的垂直截面结构的侧视图；
27.图5为示出通过根据本公开的用于汽车的灯形成的光束图案形状的视图；
28.图6为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
①
的光所到达的光束图案区域的视图；
29.图7为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
②
的光所到达的光束
图案区域的视图；
30.图8为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
③
的光所到达的光束图案区域的视图；
31.图9为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
④
的光所到达的光束图案区域的视图；
32.图10为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
⑤
的光所到达的光束图案区域的视图；
33.图11为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
⑥
的光所到达的光束图案区域的视图；
34.图12为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
⑦
的光所到达的光束图案区域的视图；
35.图13为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
⑧
的光所到达的光束图案区域的视图。
具体实施方式
36.下文参照附图描述根据本公开的用于汽车的灯及该汽车。
37.用于汽车的灯
38.图1为示出根据本公开的用于汽车的灯的结构的透视图，图2为示出根据本公开的用于汽车的灯中提供的透镜阵列的结构的前视图。而且，图3为示出根据本公开的用于汽车的灯中提供的透镜阵列的结构的仰视图，
39.图4为示出根据本公开的用于汽车的灯中提供的透镜阵列中的第一单元区域的垂直截面结构的侧视图。
40.如图1-4所示，根据本公开的用于汽车的灯10(下文中被称为“灯”)可以包括：光源(未示出)，其产生和发射光；准直仪100，其位于光源的前方；以及透镜阵列200，其位于光源和准直仪100的前方。光源可以是发光二极管(light-emitting diode,led)，但不限于此。另外，准直仪100可被配置为使从光源入射的光平行，然后将平行光发射至透镜阵列200。
41.图5为示出通过根据本公开的用于汽车的灯形成的光束图案形状的视图。
42.如图5所示，从根据本公开的灯10的光源发出的光经由准直仪100和透镜阵列200向外射出，并可形成预定光束图案p。此处，如图5所示，光束图案p可以是近光图案，其中在上边界区域中形成具有阶梯部分的截止形状。即，根据本公开的灯10可以是用于形成近光的灯。然而，根据本公开的灯10也可以应用于形成包括远光在内的其他类型的光束的灯。
43.根据相关技术的微透镜阵列具有包括入射透镜阵列、屏蔽件、射出透镜阵列等多个组件依序堆叠的结构。然而，这种复杂的堆叠结构不仅造成制造上的困难，并且由于光在穿过多个组件后射出而导致光束图案的效率变差。
44.为解决根据相关技术的这些限制，根据本公开的灯10中提供的透镜阵列200可以具有由一种材料制成的单层结构。因此，本公开可以具有比根据相关技术的微透镜阵列更简单的构型。在下文中将描述根据本公开的透镜阵列的特征，即使具有比根据相关技术的微透镜阵列更简单的结构，其也可以形成预定光束图案。
45.如图1所示，根据本公开的透镜阵列200可以包括设置在透镜阵列200的前部区域
中的多个单元200a。
46.根据本公开，从光源发出并穿过准直仪100的光，穿过设置在透镜阵列200中的多个单元200a，然后形成预定光束图案。在此根据本公开，穿过多个单元200a后向外射出的每条光可以形成光束图案的一部分。即，由根据本公开的灯10所形成的光束图案可以是从多个相应的单元200a发出然后到达外部的一组光束。另外，根据本公开的透镜阵列200中提供的多个单元200a可以彼此一体化形成。
47.在此，如图3和图4所示，根据本公开，阶梯部分s可以形成于多个单元200a之间的边界处。因此，根据本公开，多个单元200a可以通过阶梯部分s互相区分。图1-4作为一实施例示出了这样的状态：沿左右、宽度或水平方向w在透镜阵列200中设置10个单元200a，同时沿上下、高度或垂直方向h设置4个单元200a。因此，总共提供了40个单元200a。然而，设置于透镜阵列200中的单元200a的数量和排列构型并不限于此。此处形成阶梯部分s的表面可以具有预定曲率半径的曲面。
48.另外，根据本公开，当从透镜阵列200的前方观察透镜阵列200时，多个单元200a中的每一个单元可以具有四边形形状。更优选地，当从透镜阵列200的前方观察透镜阵列200时，多个单元200a中的每一个单元可以具有矩形形状。
49.在此，根据本发明，透镜阵列200可以包括设置在透镜阵列200的一个区域中的第一单元区域z1和设置在透镜阵列200的另一个区域中的第二单元区域z2。因此，设置在透镜阵列200中的多个单元200a中的每一个单元可以位于第一单元区域z1或第二单元区域z2中。更具体地，第一单元区域z1可以设置在左右方向w上透镜阵列200的中心区域中，并且第二单元区域z2可以设置在左右方向w上透镜阵列200的两个侧区域的每一者中。因此，第二单元区域z2可以在左右方向w上的两个侧区域中围绕第一单元区域z1。更具体地，在左右方向w上的第一单元区域z1的边界可以与第二单元区域z2接触。
50.根据本公开，关于经由光源和准直仪100发射到透镜阵列200的光，经由第一单元区域z1向外射出的光所到达的区域，可以不同于经由第二单元区域z2向外射出的光所到达的区域。更具体地，如图5所示，光线中经由第一单元区域z1向外射出的光，可到达光束图案p沿左右方向w上的中心区域和外围区域；以及，光线中经由第二单元区域z2向外射出的光，可到达光束图案p沿左右方向w上的中心区域。即，根据本公开，经由第二单元区域z2向外射出的光可以形成光束图案p的中心区域，并且经由第一单元区域z1向外射出的光可以形成光束图案p的中心区域和外围区域。
51.此处，如图1-4所示，根据本公开，构成透镜阵列200的多个单元200a的厚度可以根据设置单元200a的区域而彼此不同。
52.作为一种示例，在多个单元200a中，位于第一单元区域zl中的单元200a的厚度可以大于位于第二单元区域z2中的单元200a的厚度。例如，如图3所示，当从仰视方向观察透镜阵列200时，透镜阵列200前部区域的边界可具有类似于正态分布曲线的形状，其在左右方向w上的中心在向前方向突出最远。更具体地，多个单元200a中的位于第一单元区域z1中的单元200a可以具有更大的厚度，由于其在左右方向w上靠近透镜阵列200的中心。
53.因此，根据本公开，穿过第一单元区域zl的光在沿左右方向w上相对扩散的同时向外射出，因此可到达光束图案沿左右方向w上的中心区域和外围区域。然而，穿过第二单元区域z2的光相对较少扩散的同时向外射出，因此可到达光束图案沿左右方向w上的中心区
域。
54.作为另一示例，根据本公开，如图4所示，多个单元200a中位于第一单元区域z1中的单元200a可以提供为使得单元的厚度在上下方向h上，下部区域中的单元的厚度大于上部区域中的单元的厚度。这可以确保从透镜阵列200射出的光向下移动。即，如上所述，根据本公开的灯可以是用于形成近光的灯，因此，从透镜阵列200射出的光需要向下移动以形成近光。因此，根据本公开，由于位于第一单元区域z1的下部区域中的单元200a具有更大的厚度，所以在穿过第一单元区域z1后到达光束图案的中心区域和外围区域的光，可以向下移动。
55.图6为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
①
的光所到达的光束图案区域的视图；图7为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
②
的光所到达的光束图案区域的视图；图8为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
③
的光所到达的光束图案区域的视图；图9为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
④
的光所到达的光束图案区域的视图；图10为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
⑤
的光所到达的光束图案区域的视图；图11为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
⑥
的光所到达的光束图案区域的视图；图12为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
⑦
的光所到达的光束图案区域的视图；图13为显示穿过图2的透镜阵列中提供的多个单元中的单元
⑧
的光所到达的光束图案区域的视图。
56.如上所述，根据本公开，经由第一单元区域z1向外射出的光可以到达光束图案p沿左右方向w上的中心区域和外围区域，并且光线中经由第二单元区域z2向外射出的光可到达光束图案p沿左右方向w上的中心区域。
57.在此，经由第一单元区域z1中提供的多个单元中的一个单元射出的光所到达的光束图案的区域的面积，可以大于经由第一单元区域z1中提供的多个单元中的另一个单元射出的光所到达的光束图案的区域的面积。
58.更具体地，根据本公开，对于第一单元区域z1中提供的多个单元200a中的在上下方向h上位于相同高度处的两个任意单元，穿过在左右方向w上相对靠近透镜阵列200的中心的单元的光所到达的光束图案的区域的面积，可以大于穿过在左右方向w上相对远离透镜阵列200的中心的单元的光所到达的光束图案的区域的面积。
59.例如，参照图2、6和7，当比较第一单元区域z1中提供的多个单元200a中的在上下方向h上位于相同高度处的单元
①
和单元
②
时，可以确认，穿过相对靠近透镜阵列200的中心的单元
②
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图7)，大于穿过相对远离透镜阵列200的中心的单元
①
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图6)。
60.同样地，例如，参照图2、8和9，当比较第一单元区域z1中提供的多个单元200a中的在上下方向h上位于相同高度处的单元
③
和单元
④
时，可以确定，穿过相对靠近透镜阵列200的中心的单元
④
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图9)，大于穿过相对远离透镜阵列200的中心的单元
③
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图8)。
61.同样地，根据本公开，对于第一单元区域z1中提供的多个单元200a中的在左右方向w上位于相同位置处的两个任意单元，穿过在上下方向h上相对较低位置处的单元的光所到达的光束图案的区域的面积，可以大于穿过在上下方向h上相对较高位置处的单元的光所到达的光束图案的区域的面积。
62.例如，参照图2、6和8，当比较第一单元区域z1中提供的多个单元200a中的在左右方向w上位于相同位置处的单元
①
和单元
③
时，可以确定，穿过相对较低位置处的单元
③
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图8)，大于穿过相对较高位置处的单元
①
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图6)。
63.同样地，例如，参照图2、7和9，当比较第一单元区域z1中提供的多个单元200a中的在左右方向w上位于相同位置处的单元
②
和单元
④
时，可以确定，穿过相对较低位置处的单元
④
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图9)，大于穿过相对较高位置处的单元
②
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图7)。
64.同样地，根据本公开，在此，经由第二单元区域z2中提供的多个单元中的一个单元射出的光所到达的光束图案的区域的面积，可以大于经由第二单元区域z2中提供的多个单元中的另一个单元射出的光所到达的光束图案的区域的面积。
65.更具体地，根据本公开，对于第二单元区域z2中提供的多个单元200a中的在上下方向h上位于相同高度处的两个任意单元，穿过在左右方向w上相对靠近透镜阵列200的中心设置的单元的光所到达的光束图案的区域的面积，可以大于穿过在左右方向w上相对远离透镜阵列200的中心设置的单元的光所到达的光束图案的区域的面积。
66.例如，参照图2、10和11，当比较第二单元区域z2中提供的多个单元200a中的在上下方向h上位于相同高度处的单元
⑤
和单元
⑥
时，可以确定，穿过位于相对靠近透镜阵列200的中心的单元
⑥
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图11)，大于穿过位于相对远离透镜阵列200的中心的单元
⑤
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图10)。
67.同样地，例如，参照图2、12和13，当比较第二单元区域z2中提供的多个单元200a中的在上下方向h上位于相同高度处的单元
⑦
和单元
⑧
时，可以确定，穿过位于相对靠近透镜阵列200的中心的单元
⑧
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图13)，大于穿过位于相对远离透镜阵列200的中心的单元
⑦
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图12)。
68.同样地，根据本公开，对于第二单元区域z2中提供的多个单元200a中的在左右方向w上位于相同位置处的两个任意单元，穿过在上下方向h上相对较低位置处设置的单元的光所到达的光束图案的区域的面积，可以大于穿过在上下方向h上相对较高位置处设置的单元的光所到达的光束图案的区域的面积。
69.例如，参照图2、10和12，当比较第二单元区域z2中提供的多个单元200a中的在左右方向w上位于相同位置处的单元
⑤
和单元
⑦
时，可以确定，穿过相对较低位置处设置的单元
⑦
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图12)，大于穿过相对较高位置处设置的单元
⑤
的光所到达的光束图案的区域的面积(见图10)。
70.汽车
71.根据本公开的汽车可以包括用于汽车的灯10(下文中被称为“灯”)。此处，灯10可以包括：产生和发射光的光源，位于光源前方的准直仪100，以及位于光源和准直仪100前方的透镜阵列200。已从光源发出的光经由透镜阵列200向外射出，并可形成预定光束图案p(见图5)。
72.此处，根据本公开的透镜阵列200可以包括设置在透镜阵列200的前部区域中的多个单元200a。另外，多个单元200a可以彼此一体化，且阶梯部分s(见图3和4)可以形成于多个单元200a之间的边界处。
73.根据本公开，与相关技术相比，通过对安装于汽车的微透镜阵列的结构进行简化可以提高光束图案的生产率和效率。
74.尽管已用具体示意性实施例及附图描述了本公开，但本公开并不仅限于此，显然，在本公开的技术构思和所附权利要求的等效范围内，本公开所属的本领域技术人员可作出各种改变和修改。