CN215675044U - 一种像素照明装置、车灯及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及照明装置，公开了一种像素照明装置，包括像素照明光源(6)、透镜组(1)、透镜支架(2)、安装支架(3)和线路板(5)，透镜组(1)包括沿着像素照明光源(6)的光线出射方向依次排列设置的至少两个透镜，透镜组(1)安装在透镜支架(2)内，透镜支架(2)安装在安装支架(3)上，像素照明光源(6)安装在线路板(5)上，安装支架(3)与线路板(5)固定连接，透镜支架(2)和安装支架(3)之间设有能够调节两者沿透镜组(1)排列方向的相对位置的调焦结构。此外，本实用新型还涉及一种车灯及车辆。本实用新型能够调节透镜组和像素照明光源之间的距离，以实现调焦功能。

Description

一种像素照明装置、车灯及车辆

技术领域

本实用新型涉及照明装置，具体地，涉及一种像素照明装置。此外，本实用新型还涉及一种车灯及车辆。

背景技术

近几年，随着车灯行业的发展，单一的道路照明已经难以满足交通参与者对安全舒适照明的需求，能够同时实现矩阵式照明和像素显示的像素化照明装置在车辆灯具技术领域的应用越来越多，其通过对光形的控制，以达到避免对面车辆受到远光的干扰以及防止眩目的目的。

现有像素照明装置中，透镜与光源之间的距离是固定的，不能进行调节，从而不具备调焦功能，不能通过调焦来使该像素照明装置成像清晰，不能满足照明需求，照明效果欠佳。

有鉴于此，需要设计一种新型的像素照明装置。

实用新型内容

本实用新型第一方面所要解决的技术问题是提供一种像素照明装置，能够调节透镜组和像素照明光源之间的距离，以实现调焦功能。

本实用新型第二方面所要解决的技术问题是提供一种车灯，所述车灯能够调节透镜组和像素照明光源之间的距离，以实现调焦功能。

本实用新型第三方面所要解决的技术问题是提供一种车辆，所述车辆的车灯能够实现调焦功能，以满足照明需求，照明效果较佳。

为了解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供一种像素照明装置，包括像素照明光源、透镜组、透镜支架、安装支架和线路板，所述透镜组包括沿着所述像素照明光源的光线出射方向依次排列设置的至少两个透镜，所述透镜组安装在所述透镜支架内，所述透镜支架安装在所述安装支架上，所述像素照明光源安装在线路板上，所述安装支架与所述线路板固定连接，所述透镜支架和所述安装支架之间设有能够调节两者沿所述透镜组排列方向的相对位置的调焦结构。

优选地，所述安装支架包括与所述透镜支架相配合的安装座，所述透镜支架和所述安装座之间设有所述调焦结构，使得所述透镜支架能够在所述安装座上移动以调节所述透镜支架和所述安装支架沿所述透镜组排列方向的相对位置。

优选地，所述安装支架还包括与所述线路板固定连接的安装板，所述安装座设在所述安装板远离所述线路板的一侧，所述安装板上设有供所述透镜支架穿过的透镜支架穿孔。

优选地，所述调焦结构包括设在所述透镜支架两侧的沿所述透镜组排列方向延伸的腰形孔，所述腰形孔内设有紧固件，所述透镜支架通过所述紧固件可拆卸固定在所述安装支架上。

优选地，所述透镜组包括沿着所述像素照明光源的光线出射方向依次排列设置的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜，所述第一透镜为凹凸透镜，所述第二透镜为双凸透镜，所述第三透镜为凸凹透镜，所述第四透镜为双凸透镜。

优选地，所述第一透镜包括内凹的入光面和外凸的出光面，且其出光面的凸度大于其入光面的凹度；所述第三透镜包括内凹的入光面和外凸的出光面，且其入光面的凹度大于其出光面的凸度。

优选地，所述透镜支架内壁面上设有与各所述透镜一一对应配合的台阶结构，各所述透镜的外周面均胶接在与其对应的所述台阶结构的台阶侧面上。

优选地，所述第一透镜和第三透镜的出光面周边均设有挡光片，所述挡光片安装在所述透镜支架上。

优选地，所述第四透镜上设有翻边结构，所述透镜支架上安装有用于遮盖所述翻边结构的透镜挡环。

优选地，所述第一透镜、第二透镜和第四透镜的阿贝数均大于所述第三透镜的阿贝数。

优选地，所述像素照明光源为矩阵式LED光源。

优选地，所述像素照明装置还包括散热器，所述安装支架、所述线路板和所述散热器依次固定连接。

优选地，所述安装支架上设有第一定位销和第一螺钉过孔，所述散热器上设有第二定位销和螺钉柱，所述线路板上设有与所述第一螺钉过孔和所述螺钉柱相配合的第二螺钉过孔，以及设有与所述第一定位销和所述第二定位销相配合的定位孔。

本实用新型第二方面提供一种车灯，包括第一方面所述的像素照明装置。

本实用新型第三方面提供一种车辆，包括第二方面所述的车灯。

本实用新型通过在透镜支架和安装支架之间设置调焦结构，能够调节透镜支架和安装支架之间沿透镜组排列方向的相对位置，也即能够调节透镜支架上的透镜组和像素照明光源之间的距离，以实现调焦功能，从而在实际使用时，可以根据需要调节透镜组和像素照明光源之间的距离，使该像素照明装置成像清晰，以满足照明需求，照明效果较佳。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式的结构示意图；

图2是图1的剖面图；

图3是图1的爆炸图；

图4是本实用新型一种实施方式中安装有透镜组的透镜支架和安装支架的装配结构示意图；

图5是图4的爆炸图；

图6是本实用新型一种实施方式中透镜组和透镜支架的装配爆炸图。

附图标记说明

1透镜组 11第一透镜

12第二透镜 13第三透镜

14第四透镜 141翻边结构

15第一挡光片 16第二挡光片

2透镜支架 21安装耳板

211腰形孔 3安装支架

31安装板 311透镜支架穿孔

312第一定位销 313第一螺钉过孔

32安装座 321安装柱

3211安装孔 4散热器

41第二定位销 42螺钉柱

5线路板 51第一定位孔

52第二定位孔 53第二螺钉过孔

6像素照明光源 7透镜挡环

8紧固螺栓

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型第一方面提供一种像素照明装置，本实用新型基本实施方式的像素照明装置包括像素照明光源6、透镜组1、透镜支架2、安装支架3和线路板5，所述透镜组1包括沿着所述像素照明光源6的光线出射方向依次排列设置的至少两个透镜，所述透镜组1安装在透镜支架2内，所述透镜支架2安装在安装支架3上，所述像素照明光源6安装在线路板5上，所述安装支架3与所述线路板5固定连接，所述透镜支架2和所述安装支架3之间设有能够调节两者沿所述透镜组1排列方向的相对位置的调焦结构。

在上述基本实施方式中，通过在透镜支架2和安装支架3之间设置调焦结构，能够调节透镜支架2和安装支架3之间沿透镜组1排列方向的相对位置，由于像素照明光源6安装在线路板5上，而线路板5与安装支架3固定连接，因此，使得该调焦结构能够调节透镜支架2上的透镜组1和像素照明光源6之间的距离，以实现调焦功能，从而在实际使用时，可以根据需要调节透镜组1和像素照明光源6之间的距离，从而通过调焦来使该像素照明装置成像清晰，以满足照明需求，照明效果较佳。

其中，像素照明光源6发出的光线经透镜组1射出后能够形成像素化光形，像素照明光源6为矩阵式LED光源，优选为Micro LED光源，即一种微缩LED光源，该微缩LED光源为由上万颗微米级LED单元所组成的矩形阵列式LED光源。选用微缩LED光源能够使得像素点更小更密集，从而能够使得形成的像素图像的清晰度更高，进而能够对像素图像投射出去后所形成的像素化光形进行更高精度的调控，形成的暗部的边界以及暗部位置的变化也更加精细流畅，能够更好地避免对行人或驾驶员造成炫目或致盲，而且，呈矩形阵列，能够获得更宽的光形，以照亮道路两侧的区域，有利于驾驶员对道路两侧的行人以及路标的观察。本实用新型像素照明装置可用于万级像素照明，分辨率更高。

为了便于理解本实用新型上述基本实施方式的像素照明装置，下面结合具体结构做进一步地说明。

具体地，如图3所示，所述安装支架3包括与所述透镜支架2相配合的安装座32，所述透镜支架2和所述安装座32之间设有所述调焦结构，使得所述透镜支架2能够在所述安装座上移动以调节所述透镜支架2和所述安装支架3沿所述透镜组1排列方向的相对位置。通过设置安装座32，能够对透镜支架2起到支撑的作用，因为透镜组1安装在透镜支架2内，也即对整个透镜组1起到支撑作用，从而使得在移动透镜支架2时更省力，操作更方便，同时也能提高结构的稳固性，并且也便于透镜支架2与安装支架3之间的安装。另外，在安装座32的两侧设有限位板，限位板的内壁面与透镜支架2的外侧面相配合，从而能够将整个透镜支架2限位在两个限位板之间，使得在移动透镜支架2时，透镜支架2只能沿透镜组1的排列方向移动，从而能够保证调节精度。

进一步地，如图3至图5所示，所述安装支架3还包括与所述线路板5固定连接的安装板31，所述安装座32设在所述安装板31远离所述线路板5的一侧，所述安装板31上设有透镜支架穿孔311。通过在安装板31上设置透镜支架穿孔311，便于透镜支架2的端部穿过，使得像素照明光源6发出的光线能够入射到透镜支架2内的透镜组1上，以通过透镜组1射出形成照明光形。

具体地，如图5所示，所述调焦结构包括设在所述透镜支架2两侧的安装耳板21，各所述安装耳板21上均设有沿所述透镜组1排列方向延伸的腰形孔211，所述腰形孔211内设有紧固件，所述透镜支架2通过所述紧固件可拆卸固定在所述安装支架3上。对应地，所述安装支架3两侧设有与所述安装耳板21相配合的安装柱321，当安装支架3包括安装座32时，安装柱321设置在安装座32两侧，所述安装柱321上设有与所述紧固件相配合的安装孔3211。当需要调焦时，先将紧固件从腰形孔211内拆除，然后移动透镜支架2，以调节透镜支架2与安装支架3之间的距离，调节完毕后，再将紧固件通过腰形孔211固定在安装孔3211内，从而将透镜支架2与安装支架3固定在一起。通过设置腰形孔211，能够方便地调节透镜支架2与安装支架3之间的距离，结构简单，调焦方便，占用体积小。其中，紧固件可以为紧固螺栓8，安装孔3211为与紧固螺栓8相配合的螺纹孔，紧固件也可以为其它紧固结构。当然，上述调焦结构也可以采用其它变形结构，例如，在透镜支架2两侧设置滑槽，并在滑槽的侧壁设置与滑槽相连通的腰形孔，在安装支架3上设置与滑槽相配合的滑轨，在滑轨上设置安装孔，紧固件通过腰形孔能够固定在安装孔内，从而也能实现透镜支架2与安装支架3之间距离的调节。

如图2和图6所示，所述透镜组1包括沿着所述像素照明光源6的光线出射方向依次排列设置的第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13和第四透镜14，所述第一透镜11为凹凸透镜，其包括内凹的入光面和外凸的出光面，且其出光面的凸度大于其入光面的凹度，第一透镜11靠近像素照明光源6，通过设置内凹的入光面和外凸的出光面，能够将更多的光线汇聚到第二透镜12，从而提高光线的利用率；所述第二透镜12为双凸透镜，能够起到汇聚光线的作用；所述第三透镜13为凸凹透镜，其包括内凹的入光面和外凸的出光面，且其入光面的凹度大于其出光面的凸度，其相当于一个凹透镜，能够对光线起到发散作用，用于平衡光学系统中的像差，避免失真虚像的出现，影响成像的分辨率；所述第四透镜14为双凸透镜，能够起到汇聚光线的作用以将光线投射出去形成照明光形。通过设置上述第一透镜11、第二透镜12、第三透镜13和第四透镜13有利于平衡光学系统的像差，保证成像清晰度。其中，第一透镜11优选阿贝数大的材料中折射率较大的材料，以将更多的光线汇聚并投射出去，提高光效，另外三个透镜主要用于平衡像差。阿贝数就是用以表示透明介质色散能力的指数。一般来说，介质的折射率越大，色散越严重，阿贝数越小；反之，介质的折射率越小，色散越轻微，阿贝数越大。在本实施方式中，优选地，第一透镜11、第二透镜12和第四透镜14的阿贝数均大于第三透镜13的阿贝数，这种组合能够有利于消除色差。另外，第一透镜11和第二透镜12因为比较靠近像素照明光源6而优选采用玻璃材质，使得耐热性好，由于采用玻璃材质，因此第一透镜11和第二透镜12优选为球面透镜，使得易于加工；第三透镜13和第四透镜14因距离像素照明光源6较远，可优选成本较低的塑料材质，例如PC(聚碳酸酯)或PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，第三透镜13和第四透镜14可以为非球面透镜，使得容易配光。

在上述技术方案中，为了便于各所述透镜的定位安装，如图2所示，所述透镜支架2内壁面上设有与各所述透镜一一对应配合的台阶结构，台阶结构包括台阶面和台阶侧面，各所述透镜的外周面均抵接在与其对应的所述台阶结构的台阶侧面上，通过各台阶侧面能够对各所述透镜进行周向限位，通过各台阶面能够对各所述透镜的入光面所在的一侧进行限位，并通过点胶或粘接剂使得各所述透镜的外周面胶接在与其对应的台阶侧面上、各所述透镜的入光面的周边胶接在与其对应的台阶面上，从而将各所述透镜固定在透镜支架2内。另外，根据需要，可以在透镜的出光面所在的一侧设置挡光片，以用于消除杂散光，优选地，在第一透镜11的出光面周边设有第一挡光片15，在第三透镜13的出光面周边设有第二挡光片16，第一挡光片15和第二挡光片16均通过点胶或粘接剂胶接在透镜支架2上。挡光片为黑色不透光片，例如黑色哑光金属片，从而能够遮挡会形成杂散光的光线。进一步地，第四透镜14上设有与其对应的台阶结构相配合的翻边结构141，通过设置翻边结构141，一方面便于第四透镜14的安装，另一方面能够保证第四透镜14用于通光的部分不会被透镜支架2上的连接结构遮挡，从而保证了通光的效率，提高了照明亮度，其中，翻边结构141可以设置在第四透镜14上端，也可以设置在其下端，或者在其上下两端均设置翻边结构141。另外，在透镜支架2上安装有透镜挡环7，并将透镜挡环7安装在第四透镜14的外周侧，使得能够遮盖住第四透镜14的翻边结构141，从而能够提高外观美观度。透镜挡环7可以螺纹连接或胶接在透镜支架2上。在安装时，将上述第一透镜11、第一挡光片15、第二透镜12、第三透镜13、第二挡光片16和第四透镜14依次从透镜支架2的远离线路板5的一端放入至各自对应的台阶结构上，并分别与透镜支架2胶接，最后将透镜挡环7安装至透镜支架2并与透镜支架2胶接以遮盖第四透镜14的翻边结构141，从而完成透镜组1的安装。

此外，如图1至图3所示，所述像素照明装置还包括散热器4，所述安装支架3、所述线路板5和所述散热器4依次固定连接。具体地，如图3所示，所述安装支架3上设有第一定位销312和第一螺钉过孔313，所述散热器4上设有第二定位销41和螺钉柱42，所述线路板5上设有与所述第一螺钉过孔313和所述螺钉柱42相配合的第二螺钉过孔53，以及与所述第一定位销312相配合的第一定位孔51和与所述第二定位销41相配合的第二定位孔52。在安装时，先将安装支架3与线路板5通过第一定位销312和第一定位孔51进行定位，以及将散热器4与线路板5通过第二定位销312和第二定位孔52进行定位，然后通过螺钉依次穿过安装支架3和线路板5上的螺钉过孔与散热器4上的螺钉柱42固定连接，从而将安装支架3、线路板5和散热器4固定连接在一起。当然，也可以通过其它紧固结构将安装支架3、线路板5和散热器4固定连接在一起。

本实用新型第二方面提供一种车灯，包括上述的像素照明装置。

本实用新型第三方面提供一种车辆，包括上述的车灯。

本实用新型第二方面提供的车灯和第三方面提供的车辆均与上述像素照明装置相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (15)

1.一种像素照明装置，其特征在于，包括像素照明光源(6)、透镜组(1)、透镜支架(2)、安装支架(3)和线路板(5)，所述透镜组(1)包括沿着所述像素照明光源(6)的光线出射方向依次排列设置的至少两个透镜，所述透镜组(1)安装在所述透镜支架(2)内，所述透镜支架(2)安装在所述安装支架(3)上，所述像素照明光源(6)安装在所述线路板(5)上，所述安装支架(3)与所述线路板(5)固定连接，所述透镜支架(2)和所述安装支架(3)之间设有能够调节两者沿所述透镜组(1)排列方向的相对位置的调焦结构。

2.根据权利要求1所述的像素照明装置，其特征在于，所述安装支架(3)包括与所述透镜支架(2)相配合的安装座(32)，所述透镜支架(2)和所述安装座(32)之间设有所述调焦结构，使得所述透镜支架(2)能够在所述安装座上移动以调节所述透镜支架(2)和所述安装支架(3)沿所述透镜组(1)排列方向的相对位置。

3.根据权利要求2所述的像素照明装置，其特征在于，所述安装支架(3)还包括与所述线路板(5)固定连接的安装板(31)，所述安装座(32)设在所述安装板(31)远离所述线路板(5)的一侧，所述安装板(31)上设有供所述透镜支架(2)穿过的透镜支架穿孔(311)。

4.根据权利要求1所述的像素照明装置，其特征在于，所述调焦结构包括设在所述透镜支架(2)两侧的沿所述透镜组(1)排列方向延伸的腰形孔(211)，所述腰形孔(211)内设有紧固件，所述透镜支架(2)通过所述紧固件可拆卸固定在所述安装支架(3)上。

5.根据权利要求1所述的像素照明装置，其特征在于，所述透镜组(1)包括沿着所述像素照明光源(6)的光线出射方向依次排列设置的第一透镜(11)、第二透镜(12)、第三透镜(13)和第四透镜(14)，所述第一透镜(11)为凹凸透镜，所述第二透镜(12)为双凸透镜，所述第三透镜(13)为凸凹透镜，所述第四透镜(14)为双凸透镜。

6.根据权利要求5所述的像素照明装置，其特征在于，所述第一透镜(11)包括内凹的入光面和外凸的出光面，且其出光面的凸度大于其入光面的凹度；所述第三透镜(13)包括内凹的入光面和外凸的出光面，且其入光面的凹度大于其出光面的凸度。

7.根据权利要求5所述的像素照明装置，其特征在于，所述透镜支架(2)内壁面上设有与各所述透镜一一对应配合的台阶结构，各所述透镜的外周面均胶接在与其对应的所述台阶结构的台阶侧面上。

8.根据权利要求5所述的像素照明装置，其特征在于，所述第一透镜(11)和第三透镜(13)的出光面周边均设有挡光片，所述挡光片安装在所述透镜支架(2)上。

9.根据权利要求5所述的像素照明装置，其特征在于，所述第四透镜(14)上设有翻边结构(141)，所述透镜支架(2)上安装有用于遮盖所述翻边结构(141)的透镜挡环(7)。

10.根据权利要求5所述的像素照明装置，其特征在于，所述第一透镜(11)、第二透镜(12)和第四透镜(14)的阿贝数均大于所述第三透镜(13)的阿贝数。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的像素照明装置，其特征在于，所述像素照明光源(6)为矩阵式LED光源。

12.根据权利要求1至10中任一项所述的像素照明装置，其特征在于，所述像素照明装置还包括散热器(4)，所述安装支架(3)、所述线路板(5)和所述散热器(4)依次固定连接。

13.根据权利要求12所述的像素照明装置，其特征在于，所述安装支架(3)上设有第一定位销(312)和第一螺钉过孔(313)，所述散热器(4)上设有第二定位销(41)和螺钉柱(42)，所述线路板(5)上设有与所述第一螺钉过孔(313)和所述螺钉柱(42)相配合的第二螺钉过孔(53)，以及设有与所述第一定位销(312)和所述第二定位销(41)相配合的定位孔。

14.一种车灯，其特征在于，包括权利要求1至13中任一项所述的像素照明装置。

15.一种车辆，其特征在于，包括权利要求14所述的车灯。

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