CN109268774A - 一种双排矩阵式照明模组及其辅助照明方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种双排矩阵式照明模组，光源部分包括相互固定的LED线路板和散热器；初级光学系统包括初级光学件安装支架，初级光学件压板、LED线路板、初级光学件均定位安装在初级光学件安装支架上；初级光学件分为上下两层，上层为初级光学件A、下层为初级光学件B；初级光学件安装支架作为安装定位基准件，其上具有两排矩形孔，分别固定初级光学件A和初级光学件B的入光端，同时让各入光端相互隔开。本发明可以实现远光，防眩目远光功能，近光随动转向功能，远光随动转向功能；远光可实现防眩目远光功能；整体的，远近光可以实现随动转向功能，提高转向时的照明体验；结构上，简单紧凑，定位精确，拆装方便，易于保证实际产品质量。

Description

一种双排矩阵式照明模组及其辅助照明方法
技术领域
本发明涉及一种照明模组，尤其涉及一种双排矩阵式照明模组及其辅助照明方法。
背景技术
矩阵式大灯作为汽车照明技术的更新产物，备受客户青睐，。矩阵式大灯是多颗光源组合排列，通过车内雷达及传感器，对各种行车状态做出收集，再运用智能系统对子光源进行控制，使光型能自动适应行车环境。此时的矩阵大灯不仅仅是单独的汽车零件，而是要与ADAS系统紧密配合的终端部件。
现有的矩阵式照明模组，无法针对近光、远光、以及左右转向独立实现辅助光型设计；此外，安装结构较为复杂，零部件定位不够精确，定位难度较大，拆装不够便捷，也不利于保证产品的质量。
发明内容
本发明的目的是：提供一种双排矩阵式照明模组及其辅助照明方法，可以实现常规远光，防眩目远光功能，近光随动转向功能，远光随动转向功能；远光为多颗LED光源，可单独亮灭，照亮不同的区域，可实现防眩目远光功能；整体的，远近光可以实现随动转向功能，提高转向时的照明体验；结构上，简单紧凑，定位精确，拆装方便，易于保证实际产品质量。
本发明采取以下技术方案：
一种双排矩阵式照明模组，包括光源部分、初级光学系统、次级投设系统；所述光源部分包括相互固定的LED线路板8和散热器9；所述初级光学系统包括初级光学件安装支架4，初级光学件压板5、LED线路板8、初级光学件均定位安装在初级光学件安装支架4上；所述初级光学件分为上下两层，上层为初级光学件A6、下层为初级光学件B7；初级光学件A6与初级光学件B7，各自具有一排独立的入光端，各入射端与一个LED对应；所述次级投设系统包括透镜1、透镜支架3，两者通过透镜卡圈2卡合连接；透镜支架3与光学件安装支架4连接固定；所述初级光学件安装支架4作为安装定位基准件，其上具有两排矩形孔，分别固定初级光学件A6和初级光学件B7的入光端，同时让各入光端相互隔开。
进一步的，所述矩形孔之间具有隔筋，隔筋前端面作为初级光学件的光学件光轴方向定位面，与入光端连接筋6-2顶住，防止初级光学件往LED方向窜动；初级光学件安装支架4上具有水平伸出的平台，该平台在下方支撑初级光学件，同时防止初级光学件往远离光轴方向窜动。
进一步的，初级光学件压板5与初级件安装支架4配合，把初级光学件夹在中间压紧；初级光学件压板5与初级件安装支架4具有挡光的作用。
进一步的，初级光学件压板5为塑料材质，两侧有卡扣结构和第一定位销结构。
进一步的，初级光学件压板5有一条凹槽，与初级光学件上边缘的翻边配合。
进一步的，初级件安装支架4具有第二定位销结构，初级光学件压板5及散热器上对应有定位孔。
更进一步的，初级光学件压板5上的定位孔设置在LED两侧辅近；安装时，定位销依次插入初级光学件压板5和散热器，从散热器背后打螺钉紧固。
进一步的，透镜支架3有四个螺钉柱与初级光学件安装支架4相固定；散热器9上在此四个螺钉处也具有安装通孔；透镜支架3外侧有三个调光点结构，所述调光点结构使得本双排矩阵式照明模组安装在灯内可以上下左右调光。
更进一步的，透镜卡圈为PC件，有四处卡子，与透镜支架3卡接，用于固定透镜。
一种上述的双排矩阵式照明模组的辅助照明方法，分为以下几种辅助照明模式：A)防炫目远光辅助模式：初级光学件A6与初级光学件B7的正中间的LED关闭，初级光学件A6与初级光学件B7左半部的中间若干LED关闭，其余LED点亮；B)近光辅助模式：右半部的初级光学件B7的LED点亮，其余LED关闭；C)近光左转辅助模式：右半部的初级光学件B7的LED点亮，正中间的LED点亮，左半部的右侧若干LED点亮，其余LED关闭；D)近光右转辅助模式：右半部的初级光学件B7的右侧若干LED点亮，其余LED关闭。
本发明的有益效果在于：
1)可以实现常规远光，防眩目远光功能，近光随动转向功能，远光随动转向功能；
2)远光为多颗LED光源，可单独亮灭，照亮不同的区域，可实现防眩目远光功能；
3)整体的，远近光可以实现随动转向功能，提高转向时的照明体验；
4)结构上，简单紧凑，定位精确，拆装方便，易于保证实际产品质量。
附图说明
图1是本发明双排矩阵式照明模组的立体外形图。
图2是本发明双排矩阵式照明模组左侧视角下的剖视图。
图3是线路板及散热器的示意图。
图4是初级光学系统的示意图。
图5是初级光学系统安装支架的示意图。
图6是初级光学件的示意图。
图7是初级光学元件光路示意图。
图8是双排矩阵式照明模组的辅助照明方法的四种辅助照明模式的示意图。
图中，1.透镜，2.透镜卡圈，3.透镜支架，4.初级光学件安装支架，5.初级光学件压板，6.初级光学件A，7.初级光学件B，8.LED线路板，9.散热器，6-1.入光端，6-2.入光端连接筋，6-3.出光面，6-4.安装脚，8-1.LED安装位，8-2.控制电路模块，8-3.接插件。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1-图6，一种双排矩阵式照明模组，包括光源部分、初级光学系统、次级投设系统；所述光源部分包括相互固定的LED线路板8和散热器9；
光源部分：LED线路板上LED有数十个，成两排阵列排布；LED为单芯片光源白光光源；线路板为铜基板，散热较好；LED板上有控制电路模块8－2及接插件8-3；8-2的功能是控制LED芯片的亮灭；整个线路板上的LED均可以单独调整体亮灭和亮度强弱；散热器优选铝型材制作，散热效果好，加工成本低，仅需型材切割钻孔即可。
所述初级光学系统包括初级光学件安装支架4，初级光学件压板5、LED线路板8、初级光学件均定位安装在初级光学件安装支架4上；所述初级光学件分为上下两层，上层为初级光学件A6、下层为初级光学件B7；初级光学件A6与初级光学件B7，各自具有一排独立的入光端，各入射端与一个LED对应；
初级光学系统中，初级光学件为核心零件，推荐此零件用硅胶制作，有点是耐温高，通透性好，复制性好，可以实现复杂的结构设计。
初级光学件有多个准直聚光器构成，包含入光端6-1，入光端连接筋6-2，出光面6-3和安装脚6-4；入光端6-1有多个，分别对应不同的LED光源；单个准直器呈杆状，入光端6-1是中间内凹的聚光碗形状；多个准直器排成一排，相邻准直单元之间，入光端1-1有筋6-2连接，入光端6-1的焦点在同一平面；出光面相互连接，形成连续的出光曲面6-3。安装脚为安装结构，长在初级光学件两侧，靠近出光面位置；中间准直器光轴与系统光轴方向相同，旁边准直器光轴均与中间系统光轴呈一定旋转角度，越外侧的旋转角度越大。中间单个聚光器宽度窄，两侧聚光器宽度宽，经过透镜投影后，照射到25m屏幕上，中间的光斑细窄，两边的光斑较宽，主要目的是在满足照射角度固定的情况下，中间的像素精度高一些；
本案中初级光学件有两个，上下排布，中间出光面紧贴；出光面紧贴是防止上下两个出光面有缝隙，导致投射屏幕上有暗线；初级光学件两排，相对一排就多了很多功能；单排初级光学件只能实现防眩目远光功能；使一排的光型布置在截至线上方，另外一排布置在截至线下方，当近光亮起时，部分光斑亮起，作为近光的光强补充；当方向盘转动时，光斑随着方向盘角度左右顺序点亮或熄灭，在路面上形成拐点移动的效果，作为弯道照明的补光，达到类似于带马达AFS的效果。
初级光学件安装支架为金属件，作为安装定位基准件，其上的两排矩形孔，可以分别固定较软的聚光器入光端，保证各个入光端之间相互位置关系精准。此外，还可以让入光端相互隔开，保证不同的子单元不相互影响。初级光学件跟LED的距离至关重要，影响着光学系统的光效及安全性。矩形孔之间的隔筋，前端面作为初级光学件的光学件光轴方向定位面，与6-2顶住，防止初级光学件往LED方向窜动；安装支架4上水平伸出的平台有两个作用，一个作用是在下方支撑初级光学件，另外一个作用是防止初级光学件往远离光轴方向窜动。
初级光学件压板与初级件安装支架配合，把初级光学件加在中间压紧；他们除了有安装的作用，还有挡光的作用，把安装结构等都遮挡起来，只保留初级光学件的出光面透光。
压板优选塑料材质，两侧有卡扣结构，两侧有定位销结构。定位销也是和金属的安装支架做定位保证其安装精度。压板上有一条凹槽，与初级光学件上边缘的翻遍配合。一方面保证初级光学件6的出光面的前后方向位置，一方面又紧压初级光学件6，使6和7之间紧密贴住，防止有缝隙产生。因为压板是塑料零件，为保证自身的强度，压板上也有加强筋设计。
安装支架4背后也有定位销，线路板及散热器上对应有定位孔。线路板上的定位孔设置在LED两侧辅近，能较好的保证定位的有效性。安装上，线路板从后侧插入定位销，散热器再从后面插入同样的定位销，然后从散热器背后打螺钉紧固。这样的结构优点是线路板拆装方便。线路板上有数十颗LED光源，如果有某些光源存在损坏，可以方便的拆掉和更换散热器和线路板。
所述次级投设系统包括透镜1、透镜支架3，两者通过透镜卡圈2卡合连接；透镜支架3与光学件安装支架4连接固定；所述初级光学件安装支架4作为安装定位基准件，其上具有两排矩形孔，分别固定初级光学件A6和初级光学件B7的入光端，同时让各入光端相互隔开。
次级投射系统的的核心为透镜。透镜1设置在出光面的前端，聚光器的出光面在透镜的焦平面上。透镜为单凸透镜或多个透镜组合。单透镜时，透镜形式为：平凸透镜、双凸透镜、弯月形图透镜；多个透镜组合时，是凹凸透镜的组合，有利于消除色差及不良像差。
透镜表面为网状结构，有两个作用：使光型衔接均匀，弱化色散；
网格具有扩散功能，目的是增加像素之间的重叠，使像素之间整体衔接均匀。
网格使光型扩散，边界变模糊，对边界色散同样有弱化作用；
透镜支架为连接初级光学件与次级光学件的功能。前端面与透镜贴合，后端面与初级光学件安装支架相连；安装上，透镜支架有四个螺钉柱与安装支架相固定，保证安装的平稳可靠。此外，散热器上在此四个螺钉处也挖了通孔，这些通孔的好处是：如果需要更换透镜支架，不需要拆卸散热器及线路板，仅仅需要螺丝刀穿过通孔把透镜支架的螺钉拧下即可，不需要改变初级光学系统的相对位置。透镜支架外侧有三个调光点结构，这些调光点使得本模组安装在灯内可以上下左右调光。
透镜卡圈为PC件，有四处卡子，与透镜支架卡接，用于固定透镜。这种卡扣设计也有利于透镜的拆装，透镜如果需要更换，把卡扣略微拨开即可拆卸透镜。透镜卡圈优选不透光材料，一圈围住透镜，遮挡透镜的定位结构或翻遍结构，仅仅留出需要透光的光学面部分。
本双排矩阵式照明模组，在进行辅助照明时，如图8所示，分为以下几种辅助照明模式：A)防炫目远光辅助模式：初级光学件A6与初级光学件B7的正中间的LED关闭，初级光学件A6与初级光学件B7左半部的中间若干LED关闭，其余LED点亮；B)近光辅助模式：右半部的初级光学件B7的LED点亮，其余LED关闭；C)近光左转辅助模式：右半部的初级光学件B7的LED点亮，正中间的LED点亮，左半部的右侧若干LED点亮，其余LED关闭；D)近光右转辅助模式：右半部的初级光学件B7的右侧若干LED点亮，其余LED关闭。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种双排矩阵式照明模组，其特征在于：
包括光源部分、初级光学系统、次级投设系统；
所述光源部分包括相互固定的LED线路板(8)和散热器(9)；
所述初级光学系统包括初级光学件安装支架(4)，初级光学件压板(5)、LED线路板(8)、初级光学件均定位安装在初级光学件安装支架(4)上；所述初级光学件分为上下两层，上层为初级光学件A(6)、下层为初级光学件B(7)；初级光学件A(6)与初级光学件B(7)，各自具有一排独立的入光端，各入射端与一个LED对应；
所述次级投设系统包括透镜(1)、透镜支架(3)，两者通过透镜卡圈(2)卡合连接；透镜支架(3)与光学件安装支架(4)连接固定；
所述初级光学件安装支架(4)作为安装定位基准件，其上具有两排矩形孔，分别固定初级光学件A(6)和初级光学件B(7)的入光端，同时让各入光端相互隔开。
2.如权利要求1所述的双排矩阵式照明模组，其特征在于：所述矩形孔之间具有隔筋，隔筋前端面作为初级光学件的光学件光轴方向定位面，与入光端连接筋(6-2)顶住，防止初级光学件往LED方向窜动；初级光学件安装支架(4)上具有水平伸出的平台，该平台在下方支撑初级光学件，同时防止初级光学件往远离光轴方向窜动。
3.如权利要求1所述的双排矩阵式照明模组，其特征在于：初级光学件压板(5)与初级件安装支架(4)配合，把初级光学件夹在中间压紧；初级光学件压板(5)与初级件安装支架(4)具有挡光的作用。
4.如权利要求1所述的双排矩阵式照明模组，其特征在于：初级光学件压板(5)为塑料材质，两侧有卡扣结构和第一定位销结构。
5.如权利要求1所述的双排矩阵式照明模组，其特征在于：初级光学件压板(5)有一条凹槽，与初级光学件上边缘的翻边配合。
6.如权利要求1所述的双排矩阵式照明模组，其特征在于：初级件安装支架(4)具有第二定位销结构，初级光学件压板(5)及散热器上对应有定位孔。
7.如权利要求6所述的双排矩阵式照明模组，其特征在于：初级光学件压板(5)上的定位孔设置在LED两侧辅近；安装时，定位销依次插入初级光学件压板(5)和散热器，从散热器背后打螺钉紧固。
8.如权利要求1所述的双排矩阵式照明模组，其特征在于：透镜支架(3)有四个螺钉柱与初级光学件安装支架(4)相固定；散热器(9)上在此四个螺钉处也具有安装通孔；透镜支架(3)外侧有三个调光点结构，所述调光点结构使得本双排矩阵式照明模组安装在灯内可以上下左右调光。
9.如权利要求8所述的双排矩阵式照明模组，其特征在于：透镜卡圈为PC件，有四处卡子，与透镜支架(3)卡接，用于固定透镜。
10.一种如权利要求1所述的双排矩阵式照明模组的辅助照明方法，其特征在于：
分为以下几种辅助照明模式：
A)防炫目远光辅助模式：初级光学件A(6)与初级光学件B(7)的正中间的LED关闭，初级光学件A(6)与初级光学件B(7)左半部的中间若干LED关闭，其余LED点亮；
B)近光辅助模式：右半部的初级光学件B(7)的LED点亮，其余LED关闭；
C)近光左转辅助模式：右半部的初级光学件B(7)的LED点亮，正中间的LED点亮，左半部的右侧若干LED点亮，其余LED关闭；
D近光右转辅助模式：右半部的初级光学件B(7)的右侧若干LED点亮，其余LED关闭。
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