CN108167770A - 车灯用mems微镜智能调光系统、车灯总成及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车车灯技术领域，尤其涉及一种车灯用MEMS微镜智能调光系统、包括该车灯用MEMS微镜智能调光系统的车灯总成以及汽车。所述车灯用MEMS微镜智能调光系统包括光源和一中心设有透光通道的封装框，封装框上设有至少一个可部分或完全地开启或关闭透光通道的MEMS微镜阵列，光源发出的光线经MEMS微镜阵列透射后射出；MEMS微镜阵列包括多个条状的沿宽度方向依次排列的MEMS微镜，每个MEMS微镜上均连接有驱动臂和驱动驱动臂动作并带动MEMS微镜单独转动的MEMS微镜驱动电路。驱动臂不占用透光通道，暗区小，透光率高，具有调光精度高、运行可靠性和稳定性好、体积小、集成度高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及汽车车灯技术领域，尤其涉及一种车灯用MEMS微镜智能调光系统、包括该车灯用MEMS微镜智能调光系统的车灯总成以及包括该车灯总成的汽车。
背景技术
车灯是汽车的重要组成部件，其在夜间行驶或隧道内行驶时为驾驶员提供照明，使驾驶员能够看清前方路况，从而保证行车安全。
随着汽车行业的发展，汽车车灯照明系统的调光方式日趋智能化，能够满足各种各样的照明需求。但是目前的车灯调光系统存在体积大、运行噪音大、调光精度低、寿命较短的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种体积小、运行可靠性和稳定性好、调光精度高的车灯用MEMS微镜智能调光系统、包括该车灯用MEMS微镜智能调光系统的车灯总成以及包括该车灯总成的汽车，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种车灯用MEMS微镜智能调光系统，包括光源和一中心设有透光通道的封装框，封装框上设有至少一个可部分或完全地开启或关闭透光通道的MEMS微镜阵列，光源发出的光线经MEMS微镜阵列透射后射出；MEMS微镜阵列包括多个条状的沿宽度方向依次排列的MEMS微镜，每个MEMS微镜上均连接有驱动臂和驱动驱动臂动作并带动MEMS微镜单独转动的MEMS微镜驱动电路。
优选地，MEMS微镜阵列设有两个，两个MEMS微镜阵列相互平行且十字交叉地层叠设置。
优选地，MEMS微镜阵列中的每个MEMS微镜沿长度方向的两端各与一个驱动臂相连接。
优选地，MEMS微镜阵列中的每个MEMS微镜仅沿长度方向的一端与一个驱动臂相连接。
优选地，MEMS微镜阵列包括两排沿宽度方向依次排列的MEMS微镜，两排MEMS微镜远离驱动臂的一端沿长度方向相对接地布置。
优选地，MEMS微镜阵列中的每个MEMS微镜均包括多个沿长度方向依次排列的MEMS子微镜，每个MEMS子微镜上均连接有子驱动臂和驱动子驱动臂动作并带动MEMS子微镜单独转动的MEMS子微镜驱动电路。
一种车灯总成，包括如上所述的车灯用MEMS微镜智能调光系统。
一种汽车，包括如上所述的车灯总成。
与现有技术相比，本发明具有显著的进步：
由MEMS微镜驱动电路驱动驱动臂动作并带动MEMS微镜转动，可以实现MEMS微镜阵列部分或完全地开启透光通道，光源发出的光线投射至MEMS微镜阵列上后，可以经开启的透光通道透射过MEMS微镜阵列而射出，形成照明光型，MEMS微镜阵列中每个MEMS微镜的转动均可通过MEMS微镜驱动电路驱动相应的驱动臂进行单独控制，容易实现各种光型的调节，且驱动臂不占用透光通道，暗区小，透光率高，具有调光精度高、运行可靠性和稳定性好、体积小、集成度高、像素高的优点。
附图说明
图1是本发明实施例一的车灯用MEMS微镜智能调光系统中MEMS微镜阵列与封装框相配合的分体结构示意图。
图2是本发明实施例一的车灯用MEMS微镜智能调光系统中通过驱动臂带动MEMS微镜转动的示意图。
图3是本发明实施例一的车灯用MEMS微镜智能调光系统中MEMS微镜阵列使透光通道完全关闭和完全开启的示意图。
图4是本发明实施例一的车灯用MEMS微镜智能调光系统中MEMS微镜阵列使透光通道部分开启的示意图。
图5是本发明实施例二的车灯用MEMS微镜智能调光系统中MEMS微镜阵列与封装框相配合的分体结构示意图。
图6是本发明实施例二的车灯用MEMS微镜智能调光系统中通过驱动臂带动MEMS微镜转动的示意图。
图7是本发明实施例二的车灯用MEMS微镜智能调光系统中MEMS微镜阵列使透光通道部分开启的示意图。
图8是本发明实施例三的车灯用MEMS微镜智能调光系统中MEMS微镜阵列与封装框相配合的分体结构示意图。
图9是本发明实施例三的车灯用MEMS微镜智能调光系统中通过驱动臂带动MEMS微镜转动和通过子驱动臂带动MEMS子微镜转动的示意图。
图10是本发明实施例三的车灯用MEMS微镜智能调光系统中MEMS微镜阵列使透光通道部分开启的示意图。
图中：
1、封装框 10、透光通道
2、MEMS微镜阵列 20、MEMS微镜
201、MEMS子微镜 21、驱动臂
211、子驱动臂
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)是指由半导体材料或其它适用于微加工的材料构成的可控的微机械结构系统，MEMS微挡片的基本原理是通过静电(或磁力，或电热)的作用使可以活动的微挡片发生转动或平动。
实施例一
如图1至图4所示，本发明的车灯用MEMS微镜智能调光系统的一种实施例。
如图1所示，本实施例一的车灯用MEMS微镜智能调光系统包括光源(图中未示出)和封装框1，封装框1的中心设有透光通道10，封装框1上设有至少一个可部分或完全地开启或关闭透光通道10的MEMS微镜阵列2，MEMS微镜阵列2位于封装框1的透光通道1内，且与透光通道10的轴线相垂直地设置。MEMS微镜阵列2包括多个MEMS微镜20，所有的MEMS微镜20均为条状，且沿宽度方向依次排列。如图2a所示，每个MEMS微镜20上均连接有驱动臂21和MEMS微镜驱动电路(图中未示出)，优选地，本实施例一中，MEMS微镜阵列2中的每个MEMS微镜20沿长度方向的两端各与一个驱动臂21相连接。如图2b所示，由MEMS微镜驱动电路驱动驱动臂21动作可带动MEMS微镜20单独转动，实现单个MEMS微镜20的单独控制。本实施例一中，在MEMS微镜驱动电路的作用下，驱动臂21可带动MEMS微镜20绕其沿长度方向延伸的中心线转动。当单个MEMS微镜20所在平面与透光通道10的轴线相垂直时，该MEMS微镜20对透光通道10起到遮挡作用；当单个MEMS微镜20发生转动，至所在平面与透光通道10的轴线相平行时，该MEMS微镜20则不遮挡透光通道10。由此通过对各个MEMS微镜20所在平面位置的单独控制，可实现MEMS微镜阵列2部分地或完全地开启透光通道10。光源发出的光线投射至MEMS微镜阵列2上后，可以经开启的透光通道10透射过MEMS微镜阵列2而射出，形成照明光型。由于MEMS微镜阵列2中每个MEMS微镜20的转动均可通过MEMS微镜驱动电路驱动相应的驱动臂21进行单独控制，因此容易实现各种光型的调节，且驱动臂21不占用透光通道10，暗区小，透光率高，具有调光精度高、运行可靠性和稳定性好、体积小、集成度高的优点。
进一步，本实施例一中，MEMS微镜阵列2设有两个，两个MEMS微镜阵列2相互平行且十字交叉地层叠设置，两个MEMS微镜阵列2中，每两个MEMS微镜20的交叉重叠处形成一个像素点，从而构成一阵列式分布的像素阵列。在单个像素点上，当层叠的两个MEMS微镜20其中有一个所在平面与透光通道10的轴线相垂直，或者两个MEMS微镜20所在平面均与透光通道10的轴线相垂直时，则透光通道10在该像素点处被遮挡而呈关闭状态，光线不能从该像素点透射；当层叠的两个MEMS微镜20所在平面均与透光通道10的轴线相平行时，则透光通道10在该像素点处呈开启状态，光线可以从该像素点透射。如图3a所示，当两个MEMS微镜阵列2中所有的MEMS微镜20所在平面均与透光通道10的轴线相垂直时，则透光通道10完全关闭。如图3b所示，当两个MEMS微镜阵列2中所有的MEMS微镜20所在平面均与透光通道10的轴线相平行时，则透光通道10完全开启。如图4所示，当两个MEMS微镜阵列2中有一部分MEMS微镜20所在平面与透光通道10的轴线相垂直、另一部分MEMS微镜20所在平面与透光通道10的轴线相平行时，则透光通道10部分开启且部分关闭，图4中的阴影部分显示为透光通道10的关闭部分。因此，本实施一的车灯用MEMS微镜智能调光系统能够根据实际照明需求，通过对各个MEMS微镜20的单独控制，灵活地对照明光型进行调节。
本实施例一中，MEMS微镜驱动电路可以通过电磁驱动或者电热驱动的方式驱动驱动臂21动作，以带动MEMS微镜20转动。本实施例一中的MEMS微镜驱动电路可以采用现有技术中的MEMS驱动电路，其通过驱动驱动臂21动作而带动MEMS微镜20转动的原理亦为现有技术，本文不予赘述。
本实施例一中的光源可以采用激光光源，也可以采用LED光源或氙气光源或卤素光源。
实施例二
如图5至图7所示，实施例二提供了本发明的车灯用MEMS微镜智能调光系统的第二种实施例。本实施例二与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例二中，如图6a所示，MEMS微镜阵列2中的每个MEMS微镜20仅沿长度方向的一端与一个驱动臂21相连接。如图6b所示，通过一个驱动臂21的动作也可带动MEMS微镜20单独转动，实现单个MEMS微镜20的单独控制。
进一步，如图5所示，在本实施例二中，每个MEMS微镜阵列2均包括两排沿宽度方向依次排列的MEMS微镜20，两排MEMS微镜20远离驱动臂21的一端沿长度方向相对接地布置。由此，单个MEMS微镜阵列2在MEMS微镜20的长度方向上进一步分成可独立控制的两部分，可以更加灵活地对照明光型进行调节，更加智能化。
如图7所示，两个MEMS微镜阵列2的四排MEMS微镜20中有一部分MEMS微镜20所在平面与透光通道10的轴线相垂直、另一部分MEMS微镜20所在平面与透光通道10的轴线相平行时，透光通道10部分开启且部分关闭，图7中的阴影部分显示为透光通道10的关闭部分。
实施例三
如图8至图10所示，实施例三提供了本发明的车灯用MEMS微镜智能调光系统的第三种实施例。本实施例三与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处在于，本实施例三中，如图9a所示，MEMS微镜阵列2中的每个MEMS微镜20均包括多个沿长度方向依次排列的MEMS子微镜201，每个MEMS子微镜201上均连接有子驱动臂211和MEMS子微镜驱动电路(图中未示出)。如图9b所示，MEMS微镜阵列2中，单个MEMS微镜20沿长度方向的两端各与一个驱动臂21相连接，由MEMS微镜驱动电路驱动驱动臂21动作，可带动单个MEMS微镜20整体发生转动。当然，驱动臂21仅设置一个也是可行的。如图9c所示，单个MEMS微镜20中，由MEMS子微镜驱动电路驱动子驱动臂211动作，可带动单个MEMS子微镜201单独转动，实现单个MEMS子微镜201的单独控制。由此，如图8所示，本实施例三种的MEMS微镜阵列2仅设置一个即可，MEMS微镜阵列2中的每个MEMS子微镜201均作为一个像素点，从而构成一阵列式分布的像素阵列。通过对各个MEMS子微镜201的单独控制，可实现单个像素点处透光状态的单独控制，从而灵活地调节照明光型，并且实现高像素的照明显示。
如图10所示，在单个像素点上，当MEMS子微镜201所在平面与透光通道10的轴线相垂直时，则透光通道10在该像素点处被遮挡而呈关闭状态，光线不能从该像素点透射；当MEMS子微镜201所在平面与透光通道10的轴线相平行时，则透光通道10在该像素点处呈开启状态，光线可以从该像素点透射。图10中的阴影部分显示为透光通道10的关闭部分，通过对各个MEMS子微镜201的单独控制，可使透光通道10在特定图案的位置开启，形成特定图案的照明光线，从而可实现车灯与行人交互。
本实施例三中，MEMS子微镜驱动电路可以通过电磁驱动或者电热驱动的方式驱动子驱动臂211动作，以带动MEMS子微镜201转动。本实施例三中的MEMS子微镜驱动电路可以采用现有技术中的MEMS驱动电路，其通过驱动子驱动臂211动作而带动MEMS子微镜201转动的原理亦为现有技术，本文不予赘述。
基于上述实施例一、实施例二和实施例三提供车的灯用MEMS微镜智能调光系统，本发明还提供了一种车灯总成，本发明的车灯总成包括如上所述的任意一种车灯用MEMS微镜智能调光系统。
基于上述车灯总成，本发明还提供了一种汽车，本发明的汽车包括如上所述的车灯总成。
综上所述，本发明的车灯用MEMS微镜智能调光系统、包括该车灯用MEMS微镜智能调光系统的车灯总成以及包括该车灯总成的汽车，由MEMS微镜驱动电路驱动驱动臂21动作并带动MEMS微镜20转动，可以实现MEMS微镜阵列2部分或完全地开启透光通道，光源发出的光线投射至MEMS微镜阵列2上后，可以经开启的透光通道透射过MEMS微镜阵列2而射出，形成照明光型，MEMS微镜阵列2中每个MEMS微镜20的转动均可通过MEMS微镜驱动电路驱动相应的驱动臂21进行单独控制，容易实现各种光型的调节，且驱动臂不占用透光通道，暗区小，透光率高，具有调光精度高、运行可靠性和稳定性好、体积小、集成度高的优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种车灯用MEMS微镜智能调光系统，其特征在于，包括光源和一中心设有透光通道(10)的封装框(1)，所述封装框(1)上设有至少一个可部分或完全地开启或关闭所述透光通道(10)的MEMS微镜阵列(2)，所述光源发出的光线经所述MEMS微镜阵列(2)透射后射出；所述MEMS微镜阵列(2)包括多个条状的沿宽度方向依次排列的MEMS微镜(20)，每个所述MEMS微镜(20)上均连接有驱动臂(21)和驱动所述驱动臂(21)动作并带动所述MEMS微镜(20)单独转动的MEMS微镜驱动电路。
2.根据权利要求1所述的车灯用MEMS微镜智能调光系统，其特征在于，所述MEMS微镜阵列(2)设有两个，两个所述MEMS微镜阵列(2)相互平行且十字交叉地层叠设置。
3.根据权利要求2所述的车灯用MEMS微镜智能调光系统，其特征在于，所述MEMS微镜阵列(2)中的每个所述MEMS微镜(20)沿长度方向的两端各与一个所述驱动臂(21)相连接。
4.根据权利要求2所述的车灯用MEMS微镜智能调光系统，其特征在于，所述MEMS微镜阵列(2)中的每个所述MEMS微镜(20)仅沿长度方向的一端与一个所述驱动臂(21)相连接。
5.根据权利要求4所述的车灯用MEMS微镜智能调光系统，其特征在于，所述MEMS微镜阵列(2)包括两排沿宽度方向依次排列的MEMS微镜(20)，两排所述MEMS微镜(20)远离所述驱动臂(21)的一端沿长度方向相对接地布置。
6.根据权利要求1所述的车灯用MEMS微镜智能调光系统，其特征在于，所述MEMS微镜阵列(2)中的每个所述MEMS微镜(20)均包括多个沿长度方向依次排列的MEMS子微镜(201)，每个所述MEMS子微镜(201)上均连接有子驱动臂(211)和驱动所述子驱动臂(211)动作并带动所述MEMS子微镜(201)单独转动的MEMS子微镜驱动电路。
7.一种车灯总成，其特征在于，包括如权利要求1-6中任意一项所述的车灯用MEMS微镜智能调光系统。
8.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求7所述的车灯总成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180615 |