用于车辆的照明设备及其制造方法

技术领域

本公开涉及一种用于车辆的照明设备及其制造方法，所述照明设备能够改善车辆的外观适销性并且用作用于自主车辆的交互灯。

背景技术

通常，用于车辆的散热器格栅(在下文中，称为“格栅”)安装在前保险杠的前表面上，并且用作前保险杠格栅和用于通过开口将外部空气平稳地传递到散热器和冷凝器的通风口。格栅极大地有助于车辆的外观形象和式样的自然功能和改善。

近来，随着车辆的概念趋向于从内燃发动机车辆和有人驾驶车辆改变为环境友好型车辆(电动车辆、燃料电池车辆等)和自主车辆，作为散热器格栅的原始功能的冷却发动机的功能的重要性降低。因此，存在通过不向格栅施加开口来改善车辆的空气动力学特性的趋势。此外，应用具有普通设计的仿真格栅，或者通过将存在开口的部分涂成与车身的颜色相同的颜色，对该部分执行简单的表面处理。

图1A示出了现有技术中的配备有仿真格栅12的车辆的前部外观，该仿真格栅安装在存在前保险杠10的开口的部分上。

同时，最近，保险杠和灯被融合以应对现有技术中的改善灯的利用的趋势，如单独设置的日间行车灯(DRL)或用于自主车辆的交互灯。因此，需要应用单独的灯-格栅匹配结构，但是单独的组装结构暴露了外观分型线，这降低了车辆的美学外观或设计质量。

图1B示出了暴露在车辆的格栅14和DRL 16之间的分型线18。

发明内容

各种实施方式涉及一种照明设备及其制造方法，该照明设备可以基于不向环境友好型车辆(电动车辆或燃料电池车辆)和自主车辆的散热器格栅施加开口的趋势来改善外观适销性，提供自主车辆的交互灯功能，用于执行驾驶员之间的通信或消息传递的近期功能以及车辆的简单照明功能，并且通过反映具有有助于一种设计感质量的趋势的照明功能而应用于车辆。

在一个实施方式中，一种用于使用铝沉积和光导的车辆的照明设备包括：透光的照明罩，所述照明罩能够使光透射穿过其第一表面和第二表面；LED模块，所述LED模块具有安装在所述照明罩的所述第二表面上以发射光的LED；以及光导，所述光导被构造成将从安装在所述LED模块上的所述LED发射的所述光传输到所述照明罩的所述第二表面。在这种情况下，所述照明罩可以包括：设计图案部分，所述设计图案部分通过当所述LED被打开时所述光的透射来实现；涂刷部分，所述涂刷部分形成在所述照明罩的所述第一表面上以便当所述LED被关闭时可见(例如，通过使用黑色涂料将所述涂刷部分涂成格栅形状)；以及金属(例如铝)沉积表面，所述金属沉积表面形成在所述涂刷部分上。

在另一实施方式中，一种用于使用铝沉积和LED光源的车辆的照明设备包括：透光的照明罩，所述照明罩能够使光透射穿过其第一表面和第二表面；以及LED模块，所述LED模块具有安装在所述照明罩的所述第二表面上以发射光的LED。在这种情况下，所述照明罩可以包括：设计图案部分，所述设计图案部分通过当所述LED被打开时所述光的透射来实现；涂刷部分，所述涂刷部分形成在所述照明罩的所述第一表面上以便当所述LED被关闭时可见(例如，通过使用黑色涂料将所述涂刷部分涂成格栅形状)；以及金属沉积表面，所述金属沉积表面形成在所述涂刷部分上。在此，所述金属沉积表面可以是铝(Al)沉积表面，但不限于此。

利用这种构造，在LED关闭状态下，照明罩的第二表面上的金属(例如，Al)沉积表面(半反射镜)和涂刷部分可以使得涂刷部分的形状在照明罩的第一表面上可见。

相反，在LED打开状态下，从LED发射的光通过光导或直接通过金属沉积表面传输到照明罩的前表面，但是在除了设计图案部分之外的部分处，从LED发射的光被涂刷部分阻挡而不能传输到照明罩的前表面。因此，由设计图案部分实现的光呈现在照明罩的第一表面上。

通过下面参考附图描述的具体实施方式，本公开的构造和操作将变得更加明显。

附图说明

图1A是示出现有技术中配备有安装在前保险杠10上的仿真格栅12的车辆的前部外观的图。

图1B是示出暴露在车辆的格栅14和日间行车灯(DRL)16之间的分型线18的图。

图2至图5是用于说明根据本公开的实施方式的用于车辆的照明设备的图，其中：

图2是根据本实施方式的用于车辆的照明设备的分解图；

图3是示出通过组装图2所示的部件而制成的用于车辆的照明设备的组件的图；

图4是用于说明在LED关闭状态下根据本公开的用于车辆的照明设备的操作的横截面图，以及

图5是用于说明在开灯状态下根据本实施方式的用于车辆的照明设备的组件的操作的横截面图。

图6至图10是用于说明添加了光导的根据本公开的另一实施方式的用于车辆的照明设备的图，其中：

图6是根据本实施方式的用于车辆的照明设备的分解图；

图7是示出通过组装图6所示的部件而制成的用于车辆的照明设备的组件的图；

图8是用于说明在LED关闭状态下根据本实施方式的用于车辆的照明设备的操作的横截面图；

图9是示出LED模块30的LED 31与光导60的端部接触的结构的示例图；以及

图10是用于说明在开灯状态下根据本实施方式的用于车辆的照明设备的组件的操作的横截面图。

图11是照明罩20的正视图，即，是用于说明光导60的数量与LED的数量的关系的图。

具体实施方式

参考下面详细描述的示例性实施方式以及附图，本公开的优点和特征以及实现这些优点和特征的方法将变得清楚。然而，本公开不限于本文公开的实施方式，而是将以各种形式实现。提供本公开的实施方式仅是为了完全公开本公开，本领域的普通技术人员可以完全理解本公开的范围。本公开将仅由所附权利要求的范围来限定。另外，本说明书中使用的术语是用于解释示例性实施方式，而不是用于限制本公开。除非在本说明书中另外特别说明，单数形式也包括复数形式。此外，说明书中使用的术语“包括(包含)”和/或“包括(包含)”的现在分词形式旨在指定所提及的组成元件、步骤、操作和/或元件的存在，但不排除一个或多个其它组成元件、步骤、操作和/或元件的存在或添加。

在下文中，将参考附图详细描述本公开的实施方式。在实施方式的描述中，当确定公知的相关构造或功能的具体描述可能使本公开的主题模糊时，将省略这些具体描述。

<实施方式1>

图2是根据本公开的实施方式的用于车辆的照明设备的分解图。将参考图4描述根据本实施方式的用于车辆的照明设备的部件，以说明在LED关闭状态下照明设备的操作。

照明罩20是指由能够使光透射穿过其前侧和后侧的透光材料(例如，透明或半透明材料)制成的罩。设计图案部分24形成在照明罩20上，以通过在LED打开状态下光的透射来实现预定设计(文字、图形、方向指示、其它消息传递手段)。此外，应用例如为黑色涂刷部分的涂刷部分(图4中的21)以在LED关闭状态下在照明罩20的前表面上实现格栅形状。黑色涂刷部分可以通过掩模涂刷方法形成在照明罩20的后表面上，使得设计图案部分24不被涂刷。然而，黑色涂料可以形成在照明罩20的中心层上。在形成涂刷部分21之后，通过在涂刷部分21的整个表面上沉积金属(例如铝(Al))来实现半反射镜。

因此，当在行驶或欢迎状态下打开照明设备而用光照亮照明罩20的后表面时，穿过由透光材料制成的照明罩20的光可以通过金属(例如Al等)沉积表面(即半反射镜)从罩的外部可见(在这种情况下，呈现设计图案部分24的图案)。相反，当关闭照明设备而不用光照亮照明罩20的后表面时，罩的设计图案部分24不可见，并且照明罩20的铝沉积表面用作反射器，使得设置在罩的前表面上的涂刷部分21呈现为形状类似于例如配备有内燃发动机的车辆的格栅形状。

因为照明罩20暴露于车辆的外部，所以优选地将硬涂层施加到照明罩20的暴露表面，但是本公开不限于此。此外，照明罩20可以由聚碳酸酯(PC)制成，但不限于此。

LED模块30是指以PCB或类似物的形式设置的模块，LED安装在该LED模块上以向照明罩20的后表面发射光。LED模块30安装在壳体上。

LED模块30安装在壳体40上，并且壳体40附接到照明罩20的后表面并且用作后罩。壳体40可由PP-TD30制成。此外，壳体40可以被制造为黑色以阻挡从外部发射的光，但不限于黑色。

热熔胶50定位在照明罩20和壳体40之间，用于在将壳体40附接到照明罩20时使照明罩20和壳体40接合。因此，热熔胶50用于保护元件并防止湿气被引入照明罩20和壳体40之间，即照明罩20和LED模块30之间。热熔胶50可以由聚氨酯制成。

图3示出了根据本实施方式的通过组装图2所示的部件而制成的用于车辆的照明设备的组件。图3的顶侧示出了组件的前表面，图3的底侧示出了组件的后表面。如上所述组装的用于车辆的照明设备的组件可以安装在前保险杠的格栅开口的位置处，以克服电动车辆的普通仿真格栅的限制并实现自主车辆的灯交互功能。替代地，照明设备的组件可以安装在车辆的后保险杠、车顶、行李箱、引擎盖或类似物上，以实现各种交互功能或消息传递功能。

图4是用于说明在LED关闭状态下根据本实施方式的用于车辆的照明设备的操作的横截面图。

具有预定图案的设计图案部分(未示出)形成在由透明材料(PC)制成的照明罩20上，并且例如，具有与格栅形状类似的形状的涂刷部分21形成在照明罩20上。此外，铝沉积表面22形成在整个涂刷部分21上。可选地，可以将漫射涂料层23施加到铝沉积表面上。当LED光从LED模块30被发射到照明罩20的后表面时，漫射涂料层23用于使光均匀地漫射并将光透射到照明罩20。

LED模块30定位在照明罩20的后表面上。此外，LED模块30安装在壳体40上，并且壳体40通过热熔胶50附接到照明罩20。如上所述，热熔胶50用于防止湿气的渗透并保护LED模块的电子元件。

在图4所示的构造的情况下，在LED模块30的LED 31被关闭的状态(例如，车辆静止的状态)下，照明罩20的后表面上的涂刷部分21和铝沉积(半反射镜)使得根据本公开的用于车辆的照明设备的外观(前表面)看起来具有涂刷形状。例如，具有格栅形状的图案的涂刷部分21看起来像镀有铬的格栅。因此，可以实现配备有内燃发动机的车辆的一般散热器格栅的图像。

图5是用于说明在LED打开状态下根据本实施方式的用于车辆的照明设备的组件的操作的横截面图。从图5中可以看出，从LED模块30的LED发射的光被透射到漫射涂料层23和铝沉积表面22，并且穿过照明罩20。

如上所述，在LED模块30被打开的状态下，例如，在行驶或欢迎状态下(当车门被打开或锁定时)，从LED 31发射的光在穿过铝沉积表面22的同时被透射到照明罩20的前表面，但是在除了设计图案部分之外的部分处，从LED 31发射的光被涂刷部分21阻挡而不能被透射到照明罩20的前表面。因此，其它人可以从照明罩20的前表面看到通过设计图案部分发射的光，并且因此接收消息或执行交互。

<实施方式2>添加了光导的用于车辆的照明设备

在实施方式2中，使用光导以通过传输(引导)光而不是根据实施方式1将来自LED光源31的光直接发射到照明罩20来照亮照明罩20。光导不利地减少了LED光源31的开始发射光的端部与照明罩20的光被传输到的端部之间的光量。然而，因为不必将LED分配到相应的设计图案部分，所以可以使用少量的LED，这使得可以减少LED的数量和成本。

图6是添加了光导的根据本实施方式的用于车辆的照明设备的分解图。将参考图8描述用于车辆的照明设备的部件，以说明在LED关闭状态下照明设备的操作。因为照明罩20、LED模块30、壳体40和热熔胶50与上述实施方式1中的那些相同，所以将省略其描述(见图2)。

添加到本实施方式的光导60用于将从安装在壳体40上的LED模块30发射的光传输到照明罩20的后表面上的期望位置。光导60可以通过使用诸如PC的透光材料形成为(例如通过挤压)实心形状。然而，在光导60弯曲较大或者LED远离设计图案部分的情况下，光导60可以设置成更柔性的线串的形式。光导60不利地减少了LED光源的开始发射光的端部与照明罩的光被传输到的端部之间的光量。然而，因为不必将LED分配到相应的设计图案部分，所以可以使用少量的LED，这使得可以减少LED的数量和成本。

图7示出了通过组装图6所示的部件而制成的用于车辆的照明设备的组件，并且图7所示的组件实际上与图3所示的实施方式1中的组件相同。这是因为上述部件嵌入在组件的前表面和后表面之间的空间中。

图8是用于说明在LED关闭状态下根据本实施方式的用于车辆的照明设备的操作的横截面图。

与用于说明实施方式1的图4相同，具有预定图案的设计图案部分(未示出)形成在由透明材料(例如聚碳酸酯(PC))制成的照明罩20上，并且例如具有与格栅形状类似的形状的涂刷部分21形成在照明罩20上。此外，铝沉积表面22形成在整个涂刷部分21上。可选地，可以将漫射涂料层23施加到铝沉积表面上。当LED光从LED模块30通过光导60被发射到罩20的后表面时，漫射涂料层23用于使光均匀地漫射并将光透射到照明罩20。然而，根据光导60的材料和形状设计，可以省略漫射涂料层23。

光导60定位在照明罩20的后表面上，并且LED模块30的LED与光导60接触。图9示出了LED模块30的LED 31与光导60的端部接触的结构。因此，可以通过使用少量的LED 31和少量的光导60来用光照亮相对宽的区域。如上所述，在光照亮区域弯曲较大的情况下，或者由于LED 31和光导60之间的结构上的大距离或窄空间而难以使LED 31与光导60接触的情况下，可以使用灯串作为光导60。

LED模块30安装在壳体40上，并且壳体40通过热熔胶50附接到照明罩20。如上所述，热熔胶50用于防止湿气的渗透并保护光导60和LED模块的电子元件。

在图8所示的构造的情况下，在LED模块30被关闭的状态(例如，车辆静止的状态)下，涂刷部分21和照明罩20的后表面上的铝沉积(半反射镜)使得根据本公开的用于车辆的照明设备的外观(前表面)看起来具有涂刷形状。例如，具有格栅形状的图案的涂刷部分21看起来像镀有铬的格栅。因此，可以实现配备有内燃发动机的车辆的一般散热器格栅的图像。

图10是用于说明在LED打开状态下根据本实施方式的用于车辆的照明设备的组件的操作的横截面图。从图10中可以看出，从LED模块30的LED发射的光通过光导60被传输到漫射涂料层23和铝沉积表面22，并且穿过照明罩20。

如上所述，在LED模块30被打开的状态下，例如，在行驶或欢迎状态下(当门被打开或锁定时)，从LED 31发射的光在穿过铝沉积表面22的同时通过光导60被传输到照明罩20的前表面，但是在除了设计图案部分之外的部分处，从LED发射的光被涂刷部分21阻挡而不能被透射到照明罩20的前表面。因此，其它人可以从照明罩20的前表面看到通过设计图案部分发射的光，并且因此接收消息或执行交互。

图11是用于说明实施方式1的LED的数量与实施方式2的LED的数量的关系的图。

将均具有水平线形状的多个设计图案部分24竖直地布置在照明罩20上。将相应布置的设计图案部分24分组为竖直地布置成中心列的设计图案部分组25a、竖直地布置成在中心列的右侧的第一列的设计图案部分组25b、竖直地布置成第二列的设计图案部分组25c、以及竖直地布置成第三列的设计图案部分组25d。当光导60竖直地设置成每列中的每一组一个时，中心列组25a、第一列组25b、第二列组25c和第三列组25d中的相应设计图案部分24可以通过使用少量的LED来表示。如果不使用光导60，则需要将LED分配到相应的设计图案部分24(或若干设计图案部分24)，这增加了LED的数量。

根据本公开的用于车辆的照明设备及其制造方法可以应用于车辆的前保险杠、后保险杠、挡泥板、车顶、车窗等。本公开的效果如下。

1)通过使用诸如LED的发光元件借助于设计图案部分实现各种颜色照明和动画效果(外观适销性的改善)。

2)通过将车身(例如散热器格栅)和灯结构集成，移除了灯部件的分型线(设计自由度的改善)。

3)在LED关闭状态下通过半反射镜沉积部分实现现有技术中的设计形状(例如，铬散热器格栅设计)。

4)通过由消费者使用LED模块控制应用获得期望的照明图案和效果来与其它人进行区分(定制功能)。

特别地，在根据本公开的用于车辆的照明设备安装在与环境友好型车辆(电动车辆或燃料电池车辆)和自主车辆中未设置的格栅开口对应的位置处的情况下，可以通过应用各种照明颜色和动画而不是普通仿真格栅设计来实现各种设计，改善外观和适销性，并且使用简单的照明图案来执行交互灯功能，诸如与自主车辆的交互灯功能对应的方向指示。

尽管已经参考本公开的示例性实施方式描述了本公开，但是本领域技术人员将理解，在不改变本公开的技术精神或本质特征的情况下，可以以与本说明书中公开的内容不同的任何其它特定形式来执行本公开。

因此，应当理解，上述实施方式在所有方面都是说明性的，并且不限制本公开。另外，本公开的范围由所附权利要求而不是具体实施方式来表示，并且应当理解，权利要求的含义和范围以及从其等同概念导出的所有改变或修改形式都落入本公开的范围内。

本申请要求2021年1月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2021-0002889和No.10-2021-0002890两者的权益，其全部公开内容出于所有目的通过引用合并于此。