本發(fā)明涉及一種車燈裝置，并且更具體地涉及這樣一種車燈裝置，該車燈裝置確保用于實(shí)際光源與透鏡之間距離的充足量的光，具有尺寸減小的封裝件并且提供三維圖像。

背景技術(shù)：

通常，車燈包括后燈、在壓下制動踏板時打開的制動燈、轉(zhuǎn)彎指示器等。

近年來，越來越多地將具有長使用壽命和高發(fā)光效率的使用LED(發(fā)光二極管)的燈用作光源。如在圖1中示出的，傳統(tǒng)燈的光源模塊10A包括：LED光源11；PCB 12，用于對供應(yīng)至LED光源11的電流進(jìn)行控制；反射器13，用于將從LED光源11發(fā)射的光朝向外透鏡21反射；以及光漫射透鏡14，安裝在反射器13的前面以使來自LED光源11的光漫射。

由于光源模塊10A的配置(其中，反射器13安裝在LED光源11前面)，所以包括LED光源11和外透鏡21的光學(xué)系統(tǒng)的總尺寸增大。因此，傳統(tǒng)燈的設(shè)計自由度很低，并且這樣的燈很重而且制造成本高。

另外，由于從LED光源11發(fā)射的光被轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜谡丈涞暮唵蔚陌l(fā)光圖像(諸如點(diǎn)、線或表面)的方法，所以傳統(tǒng)光源模塊10A具有低可見度。為了改善可見度，必須增加LED光源的數(shù)量。然而，存在制造成本顯著增加的問題。

特別是，最近需要燈展現(xiàn)出改善的可見度以及更多的美學(xué)設(shè)計。然而，由于上文提及的傳統(tǒng)燈因其結(jié)構(gòu)而具有較大的尺寸，所以存在燈的設(shè)計自由度低以及從燈發(fā)射的光的圖案不吸引人的問題。

在本發(fā)明背景技術(shù)部分中所公開的信息僅用于加強(qiáng)對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)被視為承認(rèn)或者以任何形式暗示該信息構(gòu)成了已經(jīng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的各個方面旨在提供一種車燈裝置，該車燈裝置具有減少尺寸的封裝件，這樣使得提高了其設(shè)計自由度，確保了用于實(shí)際光源與透鏡之間的距離的充足量的光，并且能夠?qū)崿F(xiàn)三維圖像。

根據(jù)本發(fā)明，上述以及其他目的可以通過提供下文的車輛燈裝置實(shí)現(xiàn)，該車輛燈裝置包括：反射器，布置在具有兩個焦點(diǎn)的雙曲線的一個曲線上；光源，位于雙曲線的布置有反射器的曲線的焦點(diǎn)處，以便利用光照射反射器；以及聚光透鏡部分，從光源發(fā)射的且由反射器反射的光入射在該聚光透鏡部分上，聚光透鏡部分包括至少兩個透鏡以用于聚集由反射器反射的光。

反射器的形狀可與通過雙曲線的延伸形成的形狀相同。

在雙曲線的兩個焦點(diǎn)中，第一焦點(diǎn)可以位于聚光透鏡部分的中央軸線上，并且第二焦點(diǎn)可以位于聚光透鏡部分的最低端部之下。

光源可以位于聚光透鏡部分的最低端部之下的第二焦點(diǎn)處，并且聚光透鏡部分的下部可形成有用于阻斷光的遮光板，使得光不會從光源朝著聚光透鏡部分直接照射。

聚光透鏡部分可以包括布置為彼此相向的第一菲涅爾透鏡和第二菲涅爾透鏡。

虛擬光源可以位于雙曲線的兩個焦點(diǎn)中的第一焦點(diǎn)處，實(shí)際光源可以位于第二焦點(diǎn)處，并且實(shí)際光源可以布置為使得朝著反射器照射的光包括從虛擬光源入射在聚光透鏡部分上的光。

本發(fā)明的方法和裝置具有其他特征和優(yōu)點(diǎn)，這將會在結(jié)合于本文中的附圖和下面的具體實(shí)施方式部分中更加清晰可見或得到更詳細(xì)地闡述，附圖和具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明的某些原理。

附圖說明

圖1是示出了傳統(tǒng)燈模塊的視圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的車燈裝置的視圖。

圖3和圖4是用于說明圖2中的車燈裝置的視圖。

應(yīng)當(dāng)理解，附圖不一定是成比例的，以便提供對表示本發(fā)明的基本原理的各個特征的略微簡化的說明。如本文所公開的，例如，包括特定的尺寸、定向、位置和形狀的本發(fā)明的特定設(shè)計特征將部分地由特定的預(yù)期應(yīng)用和使用環(huán)境來確定。

在附圖中，參考標(biāo)號在整個附圖的幾幅圖中指的是本發(fā)明的相同或等效的部件。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的各個實(shí)施方式，在附圖中示出并且在下文中描述了本發(fā)明的實(shí)例。盡管將結(jié)合示例性實(shí)施方式來描述本發(fā)明，但應(yīng)理 解的是，本說明書并非旨在將本發(fā)明限制為這些示例性實(shí)施方式。相反，本發(fā)明旨在不僅涵蓋示例性實(shí)施方式，而且涵蓋可包括在如由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種替換、修改、等同物以及其他實(shí)施方式。

現(xiàn)在將詳細(xì)參考在附圖中示出的本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。只要有可能，在整個附圖中，相同參考標(biāo)號將用來指代相同或類似的部件。

圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式的車燈裝置的視圖。圖3和圖4是用于說明圖2中的車燈裝置的視圖。

如在圖2和圖3中示出的，車燈裝置包括：反射器100，布置在具有兩個焦點(diǎn)10的雙曲線20的一個曲線上；光源200，位于布置有反射器100的雙曲線20的曲線的焦點(diǎn)10處以用于用光照射反射器100；以及聚光透鏡部分300，從光源200發(fā)射的且由反射器100反射的光入射在該聚光透鏡部分上，聚光透鏡部分300包括至少兩個透鏡以用于聚集由反射器反射的光。

光源200具有旨在形成三維圖像的形狀，并且因此可以通過應(yīng)用與預(yù)期圖像相對應(yīng)的單個光源或面光源形成特定照明圖像。

鋁放置在反射器100的內(nèi)表面(從光源200發(fā)射的光入射在該內(nèi)表面上)上，這樣使得充足量的光可以由反射器100反射。特別地，反射器100布置在雙曲線20的關(guān)于兩個焦點(diǎn)10中的一個焦點(diǎn)形成的一條曲線上，并且其形狀可與通過雙曲線20的該條曲線的延伸形成的形狀相同。因此，當(dāng)從光源200發(fā)射的光由反射器100反射并且照射至聚光透鏡部分300時，光的路徑可以被限定為仿佛光是從另一個焦點(diǎn)10照射的，這是因?yàn)榉瓷淦?00布置在雙曲線20上并且具有與雙曲線20相同的形狀。

另外，由反射器100反射的來自光源200的光入射在聚光透鏡部分300上。在此，聚光透鏡部分300包括兩個菲涅爾(Fresnel)透鏡，并且因此形成三維圖像,這使得由穿過聚光透鏡部分300形成的圖像似乎是突出的。

因此，因?yàn)槭褂秒p曲線特性確定光源200和反射器100的位置，所以可以確保用于光源200與聚光透鏡部分300之間的距離的充足量的光。另外，因?yàn)榫酃馔哥R部分300包括兩個菲涅爾透鏡，所以可以改善立體角效率(solid-angle efficiency)并且在特定位置形成三維圖像。

詳細(xì)地，在雙曲線20的兩個焦點(diǎn)10之中，第一焦點(diǎn)12可以位于聚光透鏡部分300的中央軸線30上，并且第二焦點(diǎn)14可以位于聚光透鏡部分300的最低端部之下，如在圖3中示出的。

因此，設(shè)置了雙曲線20的第一焦點(diǎn)12和第二焦點(diǎn)14，虛擬光源200a位于第一焦點(diǎn)12處，并且實(shí)際光源200位于第二焦點(diǎn)14處。在此，因?yàn)榈诙裹c(diǎn)14位于聚光透鏡部分300的最低端部之下，所以從位于第二焦點(diǎn)14處的光源200發(fā)射的全部光入射在反射器100的內(nèi)表面上，并且隨后從其中反射，因此使得能夠確保充足量的光。

因此，實(shí)際光源200位于第二焦點(diǎn)14處，第一焦點(diǎn)12位于聚光透鏡部分300的中央軸線30上，并且第二焦點(diǎn)14和第一焦點(diǎn)12被選擇為雙曲線20的兩個焦點(diǎn)10。因此，雙曲線20的連接第一焦點(diǎn)12和第二焦點(diǎn)14的主軸線40位于從位于第一焦點(diǎn)12處的光源200a入射到聚光透鏡部分300的光的路徑L的外部。

同時，光源200位于第二焦點(diǎn)14處，并且因此位于聚光透鏡部分300的最低端部之下。聚光透鏡部分300的下部可以設(shè)置有阻擋光的遮光板400，這樣使得光不會從光源200朝向聚光透鏡部分300直接照射。

因此，因?yàn)檎诠獍?00設(shè)置在聚光透鏡部分300的下部中使得從光源200發(fā)射的光不會朝向聚光透鏡部分300直接照射，所以防止在光源200的光直接照射至聚光透鏡部分300時光是可見的。遮光板400可以根據(jù)從光源200發(fā)射的光入射在其反射表面中的區(qū)域而設(shè)定為具有合適長度。

同時，聚光透鏡部分300可以包括布置為彼此相向的第一菲涅爾透鏡320和第二菲涅爾透鏡340。

因?yàn)榫酃馔哥R部分300包括第一菲涅爾透鏡320和第二菲涅爾透鏡340，所以穿過第一菲涅爾透鏡320的光通過第二菲涅爾透鏡340再次聚集，從而能夠?qū)崿F(xiàn)三維圖像。另外，優(yōu)選的是，第一菲涅爾透鏡320和第二菲涅爾透鏡340具有相同的規(guī)格以便最小化失真。

同時，虛擬光源200a位于雙曲線20的兩個焦點(diǎn)10的第一焦點(diǎn)12處，并且實(shí)際光源200位于第二焦點(diǎn)14處。在這種情況下，實(shí)際光源200可以布置為使得朝向反射器100照射的光包括從虛擬光源200a入射在聚光透鏡部分300上的光。

因此，從位于第二焦點(diǎn)14處的實(shí)際光源200發(fā)射的光由反射器100反射并且隨后照射至聚光透鏡部分300。在這種情況下，因?yàn)榉瓷淦?00具有與雙曲線20相同的形狀，所以由反射器100反射的光被實(shí)現(xiàn)為仿佛是從位于第一焦點(diǎn)12處的虛擬光源200a發(fā)射的。另外，因?yàn)閺奈挥诘诙裹c(diǎn)14處的實(shí)際光源200朝向反射器100照射的光包括從位于第一焦點(diǎn)12處的虛擬光源200a入射在聚光透鏡部分300上的光，所以從實(shí)際光源200發(fā)射的光可以與從虛擬光源200a發(fā)射的光的量相似的量照射。

在本發(fā)明的車燈裝置中，雙曲線20中的第一焦點(diǎn)12(位于虛擬光源200a處)和第二焦點(diǎn)14(位于實(shí)際光源200處)設(shè)定如下。這將參照圖4描述。

在雙曲線20的這兩個第一焦點(diǎn)12和第二焦點(diǎn)14中，第一焦點(diǎn)(位于虛擬光源200a處)的位置可以使用以下等式計算：

其中F＝第一菲涅爾透鏡和第二菲涅爾透鏡的合成焦距(complex focal length)，d₁＝虛擬光源與第一菲涅爾透鏡之間的距離，而d₂＝第二菲涅爾透鏡與突出的三維圖像之間的距離。

在此，第一菲涅爾透鏡和第二菲涅爾透鏡的合成焦距可以使用以下等式計算：

其中F＝第一菲涅爾透鏡和第二菲涅爾透鏡的合成焦距，f₁＝第一菲涅爾透鏡的焦距，f₂＝第二菲涅爾透鏡的焦距，并且l＝第一菲涅爾透鏡與第二菲涅爾透鏡之間的距離。

如上文描述的，第一菲涅爾透鏡320和第二菲涅爾透鏡340的合成焦距首先是使用以上第二等式計算的。在此，第一菲涅爾透鏡320的焦距和第二菲涅爾透鏡340的焦距預(yù)先根據(jù)透鏡的規(guī)格確定，并且兩個透鏡被配置為具有相同的規(guī)格，使得它們的焦距彼此相同。

通過這種配置，在確定了第一菲涅爾透鏡320和第二菲涅爾透鏡340的合成焦距時，計算位于虛擬光源200a處的第一焦點(diǎn)12的位置。在此，因?yàn)榈诙颇鶢柾哥R340與突出的三維圖像之間的距離d₂是根據(jù)某些設(shè)計預(yù)先確定的，所以虛擬光源200a與第一菲涅爾透鏡320之間的距離d₁可以通過利用各個值填充上述等式來計算。

這樣，當(dāng)確定了第一焦點(diǎn)12的位置時，第二焦點(diǎn)14被設(shè)定為位于聚光部分300的下部之下，并且基于第一焦點(diǎn)12和第二焦點(diǎn)14形成雙曲線20，這樣使得從位于第二焦點(diǎn)14處的實(shí)際光源發(fā)射的光被實(shí)現(xiàn)為似乎是從位于第一焦點(diǎn)12處的虛擬光源200a發(fā)射的。因此，三維圖像可以形成為突出一在聚光透鏡部分300中設(shè)定的量。

根據(jù)本發(fā)明，具有上文提及的結(jié)構(gòu)的車燈裝置可以具有減少的封裝件尺寸，這樣提高了其設(shè)計自由度并且可以確保用于實(shí)際光源200與透鏡之間的距離的充足量的光。

另外，可以使用從燈發(fā)射的光實(shí)現(xiàn)三維圖像，從而改善車燈裝置的設(shè)計。

如從上文的描述清晰可見的，具有上文提及的結(jié)構(gòu)的車燈裝置可以具有減少的封裝件尺寸，這樣提高了其設(shè)計自由度并且可以確保用于實(shí)際光源與透鏡之間的距離的充足量的光。

另外，可以使用從燈發(fā)射的光來獲得三維圖像，從而改善車燈裝置的設(shè)計。

為了便于對所附權(quán)利要求的說明和準(zhǔn)確限定，參考圖中所示的各種特征的位置，使用術(shù)語“上部”、“下部”、“內(nèi)部”和“外部”來描述示例性實(shí)施方式的特征。

出于說明和描述的目的，已經(jīng)呈現(xiàn)了本發(fā)明的具體示例性實(shí)施方式的上述描述。它們并不旨在是徹底的或者將本發(fā)明限制為所公開的精確形式，并且顯然地，根據(jù)上述教導(dǎo)，許多變形和修改也是可能的。選擇并描述了示例性實(shí)施方式以說明本發(fā)明的某些原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種示例性實(shí)施方式及其 各種替代和變形。本發(fā)明的范圍旨在通過本文所附的權(quán)利要求及其等同物來限定。