CN114839831B - Led矩阵式地面投影模组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED矩阵式地面投影模组，通过特殊结构的硅胶内配和玻璃内配构成新的光学系统，使传统光源可以实现车前投影。每个聚光器都可单独控制配光，可实现对地面投影配光的精细化调整。单颗LED配合独立聚光器，可随用户要求定义通过单独矩阵光型组成个性化车前投影图案。分散式的LED布局，可有效避免热量集中，散热效率很高，有效降低LED结温，具有寿命长，可靠性高等优点。本发明设计大大降低车前投影成本，增加驾驶乐趣，投射的特定图案给其他道路参与者提供了更加直观的道路信息，增加了行车安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种投影技术，特别涉及一种LED矩阵式地面投影模组。
背景技术
随着自动驾驶技术的普及，车灯投影成了车辆之间信息交互不可或缺的重要部分，当下传统车灯投影组要是依靠DMD（digitalmicromirrordevice，数字微镜装置）机构反射光源投射到地面组成个性化车前投影图案，优点是百万像素级投影分辨率高，图案丰富；缺点是机械机构复杂，DMD系统为TI专利，成本高，让普通大众民用级别家用车无法承受。
发明内容
针对DMD机构实现车前投影成本过高问题，提出了一种LED矩阵式地面投影模组，通过特殊结构的硅胶内配和玻璃内配构成新的光学系统，使传统光源可以实现车前投影。大大降低车前投影成本，增加驾驶乐趣，投射的特定图案给其他道路参与者提供了更加直观的道路信息，增加了行车安全。
本发明的技术方案为：一种LED矩阵式地面投影模组，从前至后依次包括玻璃透镜、透镜支架、内配支架、硅胶内配、压板、PCB光源板和散热器；
透镜支架为矩形壳体，在矩形壳体最前端有透镜防护板，透镜支架前端通过卡扣结构固定玻璃透镜，装配后透镜防护板高于玻璃透镜，透镜支架后端通过螺钉安装在内配支架上；
硅胶内配固定在内配支架和压板之间，PCB光源板安装在远离内配支架的压板的另一边上，组成硅胶内配小总成，硅胶内配由对应PCB光源板上每颗LED的数个柱状聚光器固定构成，硅胶内配远离PCB光源板一端穿过内配支架通孔至于透镜支架内，正对玻璃透镜；
压板通过螺钉安装在散热器上。
优选的，所述散热器为整个模组的基体，PCB光源板与散热器贴合的面为斜面，压板两侧为起伏台阶面，起伏台阶面上垂直面上开螺钉孔，散热器斜面上水平螺钉柱与螺钉孔通过螺钉锁定，起伏台阶面高度与螺钉孔高度配合，使得压板背面安装的PCB光源板与散热器斜面贴合。
优选的，所述PCB光源板上LED颗粒呈放射式不规则形状分散排布在PCB上，最下面一排LED之间距离最小，最上面一排LED颗粒之间的距离最大，中间排LED颗粒之间距离从最下到最上由小到大过度渐变，每颗LED通过驱动控制点亮。
优选的，所述PCB光源板上LED颗粒6×5排过度渐变规则矩阵光型，在车前0.7m-1.5m车前地面投射。
优选的，所述PCB光源板上每颗LED的前方在硅胶内配上有单独对应的柱状聚光器，所有各个柱状聚光器置于同一硅胶内配模型中。
优选的，所述柱状聚光器用于折射和分配对应LED的光线，每颗LED对应的柱状聚光器样式均不相同，且远离LED一边的聚光器头部切面角度也不相同，保证投射到地面的矩阵光型规则，亮度均匀。
优选的，所述柱状聚光器为硅胶透镜。
本发明的有益效果在于：本发明LED矩阵式地面投影模组，每个聚光器都可单独控制配光，可实现对地面投影配光的精细化调整。单颗LED配合独立聚光器，可随用户要求定义通过单独矩阵光型组成个性化车前投影图案。分散式的LED布局，可有效避免热量集中，散热效率很高，有效降低LED结温，具有寿命长，可靠性高等优点。
附图说明
图1为本发明LED矩阵式地面投影模组爆炸示意图。
图2是本发明的硅胶内配的小总成示意图。
图3是本发明LED矩阵式地面投影模组总成示意图。
图4是本发明的PCB灯板示意图。
图5是本发明LED矩阵式地面投影模组中硅胶内配正视图。
图6是本发明图5硅胶内配A-A剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示LED矩阵式地面投影模组爆炸示意图，从前至后依次包括玻璃透镜1、透镜支架2、内配支架3、硅胶内配4、压板5、PCB光源板6和散热器7。透镜支架2为矩形壳体，矩形壳体前小后大的喇叭口形状，在矩形壳体最前端有透镜防护板201，矩形壳体后端两侧有沿边多级台阶202,此多级台阶202为了装配其他零件，故做的安装平面。透镜支架2前端通过卡扣结构固定玻璃透镜1，装配后透镜防护板201高于玻璃透镜1，透镜支架2后端通过螺钉安装在内配支架3上。硅胶内配4部分固定在内配支架3的通孔边上特定形状卡槽301内，硅胶内配4两侧有与特定形状卡槽301对应配合设计的突出的数根卡条401，压板5为有通孔501的板式结构，硅胶内配4部分固定在通孔501内，压板5与内配支架3螺钉锁紧，从而依靠挤压使硅胶内配4固定在内配支架3和压板5之间，再通过螺钉将PCB光源板6安装在压板5的另一边上，组成硅胶内配小总成，如图2所示硅胶内配的小总成示意图；硅胶内配小总成中的压板5通过螺钉安装在散热器7上；最后将已经装配玻璃透镜1的透镜支架2通过螺钉安装在内配支架3上，从而完成整改模组的装配。散热器7即起散热作用，同时也是整个模组的基体，由于PCB光源板6上LED与硅胶内配4配合将光投影至地面，因此PCB光源板6与散热器7贴合的面为斜面701，压板5两侧为起伏台阶面502，起伏台阶面502上垂直面上开螺钉孔503，散热器7斜面上水平螺钉柱702与螺钉孔503通过螺钉锁定。起伏台阶面502高度与螺钉孔503高度配合，使得压板5背面安装的PCB光源板6与散热器7斜面701贴合。如图3所示LED矩阵式地面投影模组总成示意图。
如图4所示PCB灯板示意图，由于是矩阵式地面投影功能模组，为了在车前0.7m-1.5m车前地面投射6×5排规则矩阵光型，满足倾斜照射光型不规则问题，光源板上30颗LED颗粒呈放射式不规则形状分散排布在PCB上，分为上下5排，最下面一排6颗LED之间距离最小，最上面一排LED颗粒之间的距离最大，中间三排LED颗粒之间距离（从最下到最上）由小到大过度渐变，每颗LED可以通过驱动控制点亮，每颗LED的前方在硅胶内配4上有对应的单独对应的柱状聚光器，用来折射和分配来自LED的光线。同样的，为了解决倾斜照射光型不规则的问题，每颗LED对应的聚光器样式均不相同，且聚光器头部（距离LED较远一端）切面角度也不相同，从而保证投射到地面的矩阵光型规则，亮度均匀。
如图5、6所示硅胶内配正视及剖视图，每颗LED的前方在硅胶内配4上有单独对应的柱状聚光器。各个柱状聚光器在一个整体的硅胶内配4中，设计后相对位置固定，每个柱状聚光器在硅胶内配4中独立并不相互干扰，保证了各个LED配光的独立性，此结构保证投影整体设计的简便性。相较于PC透镜的注塑成型容易，尺寸易控制，成本低，而硅胶透镜的成型尺寸精度差，成本较高；但PC透镜透光率89%左右，属于透光性比较差的；且耐温只达到110度至150度，多用于车灯结构透镜中。而硅胶透镜的强度好，抗摔，透光率比较好94%左右，耐温可达300度性能非常好；故长时间高温工况下使用相比较普通亚克力材料不易发黄。
本发明LED矩阵式地面投影设计思路，每个聚光器都可单独控制配光，可实现对地面投影配光的精细化调整。单颗LED配合独立聚光器，可随用户要求定义通过设计单独矩阵光型组成个性化车前投影图案。分散式的LED布局，可有效避免热量集中，散热效率很高，有效降低LED结温，具有寿命长，可靠性高等优点。且相比较市面上的投影灯， 本发明既能实现功能又便宜，具有很高的性价比。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (4)
1.一种LED矩阵式地面投影模组，其特征在于，从前至后依次包括玻璃透镜(1)、透镜支架(2)、内配支架(3)、硅胶内配(4)、压板(5)、PCB光源板(6)和散热器(7)；
透镜支架(2)为矩形壳体，在矩形壳体最前端有透镜防护板(201)，透镜支架(2)前端通过卡扣结构固定玻璃透镜(1)，装配后透镜防护板(201)高于玻璃透镜(1)，透镜支架(2)后端通过螺钉安装在内配支架(3)上；
硅胶内配(4)固定在内配支架(3)和压板(5)之间，PCB光源板(6)安装在远离内配支架(3)的压板(5)的另一边上，组成硅胶内配小总成，硅胶内配(4)由对应PCB光源板(6)上每颗LED的数个柱状聚光器固定构成，硅胶内配(4)远离PCB光源板(6)一端穿过内配支架(3)通孔至于透镜支架(2)内，正对玻璃透镜(1)；
压板(5)通过螺钉安装在散热器(7)上；
所述PCB光源板(6)上LED颗粒呈放射式不规则形状分散排布在PCB上，最下面一排LED之间距离最小，最上面一排LED颗粒之间的距离最大，中间各排的LED颗粒之间距离从最下到最上由小到大过度渐变，每颗LED通过驱动控制点亮；
所述PCB光源板(6)上每颗LED的前方在硅胶内配(4)上有单独对应的柱状聚光器，所有各个柱状聚光器置于同一硅胶内配模型中；
所述柱状聚光器用于折射和分配对应LED的光线，每颗LED对应的柱状聚光器样式均不相同，且远离LED一边的聚光器头部切面角度也不相同，保证投射到地面的矩阵光型规则，亮度均匀。
2.根据权利要求1所述LED矩阵式地面投影模组，其特征在于，所述散热器(7)为整个模组的基体，PCB光源板(6)与散热器(7)贴合的面为斜面(701)，压板(5)两侧为起伏台阶面(502)，起伏台阶面(502)上垂直面上开螺钉孔(503)，散热器(7)斜面上水平螺钉柱(702)与螺钉孔(503)通过螺钉锁定，起伏台阶面(502)高度与螺钉孔(503)高度配合，使得压板(5)背面安装的PCB光源板(6)与散热器(7)斜面(701)贴合。
3.根据权利要求1所述LED矩阵式地面投影模组，其特征在于，所述PCB光源板(6)上LED颗粒为6×5排规则矩阵光型，30颗LED颗粒呈放射式不规则形状分散排布在PCB上，在车前0.7m-1.5m车前地面投射。
4.根据权利要求3所述LED矩阵式地面投影模组，其特征在于，所述柱状聚光器为硅胶透镜。
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