CN220551816U - 一种扁平化矩阵式远光模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及车灯设计，具体涉及一种扁平化矩阵式远光模组，可用于扁平化车灯模组且具有较好的散热性能和发光效率，同时具备轻量化和小型化的特点；包括凸透镜一、凸透镜二、内灯罩、透镜支架、光源、PCB板、散热器、风扇、风扇支架和盖板，凸透镜一卡接在透镜支架上后通过螺钉一起固定在散热器前端，凸透镜二、内灯罩、PCB板通过螺钉固定在散热器前端，光源与PCB板连接且安装在散热器前端，光源出光方向依次穿过内灯罩、凸透镜二和凸透镜一；盖板铆接到散热器后端，风扇支架通过螺钉固定在散热器下方，风扇通过螺钉固定在风扇支架下方，风扇进风方向朝向散热器；所述凸透镜一、凸透镜二、内灯罩和光源组成光学系统。

Description

一种扁平化矩阵式远光模组

技术领域

本实用新型涉及车灯设计，具体涉及一种扁平化矩阵式远光模组。

背景技术

随着汽车照明技术发展，汽车前灯扮演着更重要的角色，传统的球面透镜模组由于其上下方向尺寸较大，很难满足人们个性化和多样化需求，因此扁平化模组逐渐成为行业主流设计趋势，所谓扁平化模组，即上下方向尺寸较小，大约10mm-25mm，左右方向尺寸50mm-100mm左右，视觉上较为扁平，此造型受到越来越多客户的欢迎。

另外矩阵式大灯是一种智能远光系统，主要功能是提升夜间会车安全性，其通过视频摄像头信号的输入，判断前方来车的位置与距离，并相应调整灯光照射区域，避免对来车产生炫光，同时最大限度地满足驾驶者的视野需求，已成为中高端车辆照明系统的标配。

为了提高夜间驾驶安全，矩阵式车灯日渐成为汽车配置主流，从高端车到中级车越来越普及；另外，未来不管是新能源车还是燃油车，节能减排成为汽车领域持久不变的技术发展方向。车灯作为汽车的必要部件，提高车灯的光学效率更能有效降低车灯的功率，较高的发光效率成为行业发展的必然选择，有利于节约能源，并且目前车灯具有向小型化、扁平化方向发展的趋势。

所以如何实现将扁平化车灯模组的设计与矩阵式大灯的设计相结合，实现将矩阵式大灯应用于扁平化车灯模组后保证散热、轻量化和发光效率是一个有待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种扁平化矩阵式远光模组，可用于扁平化车灯模组且具有较好的散热性能和发光效率，同时具备轻量化和小型化的特点。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：一种扁平化矩阵式远光模组，包括凸透镜一、凸透镜二、内灯罩、透镜支架、光源、PCB板、散热器、风扇、风扇支架和盖板，凸透镜一卡接在透镜支架上后通过螺钉一起固定在散热器前端，凸透镜二、内灯罩、PCB板通过螺钉固定在散热器前端，光源与PCB板连接且安装在散热器前端，光源出光方向依次穿过内灯罩、凸透镜二和凸透镜一；盖板铆接到散热器后端，风扇支架通过螺钉固定在散热器下方，风扇通过螺钉固定在风扇支架下方，风扇进风方向朝向散热器；所述凸透镜一、凸透镜二、内灯罩和光源组成光学系统，每个光源对应一个内灯罩的入光面，光源发出光线经过对应的内灯罩射出到扁平凸透镜二和凸透镜一后向外射出，内灯罩的入光面为平面，经过内灯罩的出光面射出光线的反向延长线汇聚点是透镜模组的焦点，透镜模组由凸透镜一和凸透镜二组成。

作为优选，所述光源为阵列的LED光源

作为优选，内灯罩的出光面是平面或曲面。

作为优选，所述凸透镜二的出光面设有花纹。

作为优选，内灯罩包括内灯罩一、内灯罩二和内灯罩三，内灯罩一、内灯罩二和内灯罩三都包含7个导光柱，每两个相邻导光柱中心线的距离为a，内灯罩一相对于对应的凸透镜二的中心线向左偏移a/3距离，内灯罩三相对于对应的凸透镜二的中心线向右偏移a/3距离。

作为优选，散热器内的翅片为冲压铝片，厚度为0.3mm-0.7mm，铝片之间间隙为2mm-4mm。

本实用新型有益效果：本实用新型的扁平化矩阵式远光模组可以实现将车灯的结构实现在保证发光效率的前提下，可将上下尺寸控制在10mm-25mm，左右方向尺寸控制在50mm-100mm；进而实现车灯的扁平化透镜模组结构。

其次，本设计的结构在发光均匀性上相对于现有矩阵式模组亮具有显著提升；

再者，本设计的实现了模组小型化和轻量化。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的光学线路图；

图3是本实用新型的光学系统图；

图4是本实用新型的内灯罩相对位置图；

图5是本实用新型的内灯罩与其对应的屏幕最亮区域位置；

图6是本实用新型的散热系统的结构示意图一；

图7是本实用新型的散热系统的结构示意图二。

附图说明：1、凸透镜一；2、凸透镜二；3、内灯罩；31、内灯罩一；32、内灯罩二；33、内灯罩三；4、透镜支架；5、光源；6、PCB板；7、散热器；8、风扇；9、风扇支架；10、盖板；11、导光柱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

当前球面透镜模组上下尺寸较大，造型比较常规；其次，矩阵式模组亮区边界明显，亮度一致性较差，视觉上均匀性不好；再者矩阵式模组LED颗数多功率大，散热需要较大的散热器，从而模组较重，导致力学性能较差，电车影响续航。

随着目前汽车市场对扁平化模组需要越来越大，由于当前球面透镜模组光学件及出光面尺寸较大，若直接将透镜上下尺寸缩小，将影响其光学效率及性能。

矩阵式模组一般根据LED数量将屏幕划分成对应区域，每颗LED控制其中一个区域，通过控制LED动态亮灭控制前方来车驾驶员位置形成暗区，降低炫光风险，这样对LED贴片精度要求非常高，每个亮区之间边界明显且亮度一致性较差，视觉上均匀性不好，另外矩阵式大灯LED总功率较高，需要较大体积的散热系统，从而增加模组重量，与目前灯具轻量化设计方向背道而驰，同时灯具容易出现振动磨粉甚至支架断裂风险。

如图1所示，本实用新型的扁平化矩阵式远光模组，由凸透镜一1、凸透镜二2、内灯罩3、透镜支架4、光源5、PCB板6、散热器7、风扇8、风扇支架9和盖板10组成，凸透镜一1卡接在透镜支架4上后通过螺钉一起固定在散热器7的前端，凸透镜二2、内灯罩3、PCB板6通过螺钉固定在散热器7前端，盖板10铆接到散热器7后端，风扇支架9通过螺钉固定在散热器7下方，风扇8通过螺钉固定在风扇支架9下方；凸透镜一1和凸透镜二2的凸面相对；

对应的凸透镜一1、凸透镜二2、内灯罩3和光源5组成光学系统，如图3所示，光源为阵列的LED光源，每个光源对应一个内灯罩3的入光面，光源5采用LED光源，其发出的光线经过对应的内灯罩3射出到扁平的凸透镜二2和凸透镜一1后向前射出，内灯罩3包含入光面和出光面，入光面为平面，出光面是平面或曲面，经过出光面射出光线的反向延长线汇聚点是模透镜模组的焦点，所谓透镜模组由所有的凸透镜一1和凸透镜二2组成，通过调节其入光面和出光面曲率，最终使得光线平行射出，如图2所示。

所述凸透镜二2出光面有1×1尺寸花纹，花纹主要起扩散作用，可控制模组射出光线到屏幕发光区域的上下左右角度如图3所示；

内灯罩3由内灯罩一31、内灯罩二32和内灯罩三33共计三部分组成，每部分对应一个凸透镜一1和凸透镜二2的弧形透镜单元，内灯罩一31、内灯罩二32和内灯罩三33均包含七个导光柱11，每两个相邻导光柱11中心线的距离为a，内灯罩一31相对于透镜模组的中心线向左偏移a/3距离，内灯罩三33相对于透镜模组的中心线向右偏移a/3距离，如图4所示，这样光源光线通过每个导光柱在屏幕上形成的最亮区域依次排列，如图5所示，每个导光柱对应的发光区域共有九个区域，即包括对应的最亮区域和其左右各四个区域，因此在屏幕上发光区域无边界，亮度均匀；

所述散热器7、风扇8、风扇支架9和盖板10组成散热系统，如图6所示，其散热器7的翅片为冲压铝片，其厚度为0.3mm-0.7mm，铝片之间的间隙为2mm-4mm，配合下方风扇8和后端的盖板10，保证散热性能，相较于传统压铸散热器，极大减轻了散热器重量，所述风扇8通过风扇支架9安装在散热器7的底部，风扇支架9带有定位柱，改进了安装结构和提高安装精度，所述风扇支架9的中心留有圆孔，其直径不小于使用风扇的扇叶直径，保证风扇8可直吹翅片，盖板10全包住所有翅片，形成风道避免出现漏风情况，提高风扇效率。

如图3所示，凸透镜二2出光面的花纹也可朝向凸透镜一1的入光面；

通过调节花纹尺寸，以及调整凸透镜一1、凸透镜二2的入光面、出光面的曲率和两片透镜之间水平方向距离，可调节每个导光柱对应的发光区域左右大小；

可调节光源强度，内灯罩3的水平方向长度以及调整凸透镜一1、凸透镜二2的入光面和出光面曲率，实现透镜上下方向尺寸在10mm-25mm。

由双透镜+内灯罩组成的扁平化光学设计系统，实现模组造型和均匀性的要求；

透镜有两个组成；内灯罩共有三组组成，每组有七个导光柱，每两个导光柱有中心距离要求，导光柱为长条形，入光面是平面，出光面是平面或曲面，出光面射出光线的反向延长线是透镜系统的焦点；风扇支架带有定位柱，优化了安装结构和提高安装精度，便于风扇安装，散热翅片使用超薄冲压铝片铆接，同时配合风扇和盖板，保证散热性能的基础上减轻了模组重量。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种扁平化矩阵式远光模组，其特征在于，包括凸透镜一(1)、凸透镜二(2)、内灯罩(3)、透镜支架(4)、光源(5)、PCB板(6)、散热器(7)、风扇(8)、风扇(8)支架和盖板(10)，凸透镜一(1)卡接在透镜支架(4)上后通过螺钉一起固定在散热器(7)前端，凸透镜二(2)、内灯罩(3)、PCB板(6)通过螺钉固定在散热器(7)前端，光源(5)与PCB板(6)连接且安装在散热器(7)前端，光源(5)出光方向依次穿过内灯罩(3)、凸透镜二(2)和凸透镜一(1)；盖板(10)铆接到散热器(7)后端，风扇支架(9)通过螺钉固定在散热器(7)下方，风扇(8)通过螺钉固定在风扇支架(9)下方，风扇(8)进风方向朝向散热器(7)；所述凸透镜一(1)、凸透镜二(2)、内灯罩(3)和光源(5)组成光学系统，每个光源(5)对应一个内灯罩(3)的入光面，光源(5)发出光线经过对应的内灯罩(3)射出到扁平凸透镜二(2)和凸透镜一(1)后向外射出，内灯罩(3)的入光面为平面，经过内灯罩(3)的出光面射出光线的反向延长线汇聚点是透镜模组的焦点，透镜模组由凸透镜一(1)和凸透镜二(2)组成。

2.如权利要求1所述的扁平化矩阵式远光模组，其特征在于，所述光源(5)为阵列的LED光源(5)。

3.如权利要求1所述的扁平化矩阵式远光模组，其特征在于，内灯罩(3)的出光面是平面或曲面。

4.如权利要求1所述的扁平化矩阵式远光模组，其特征在于，所述凸透镜二(2)的出光面设有花纹。

5.如权利要求1所述的扁平化矩阵式远光模组，其特征在于，内灯罩(3)包括内灯罩一(31)、内灯罩二(32)和内灯罩三(33)，内灯罩一(31)、内灯罩二(32)和内灯罩三(33)都包含7个导光柱(11)，每两个相邻导光柱(11)中心线的距离为a，内灯罩一(31)相对于对应的凸透镜二(2)的中心线向左偏移a/3距离，内灯罩三(33)相对于对应的凸透镜二(2)的中心线向右偏移a/3距离。

6.如权利要求1所述的扁平化矩阵式远光模组，其特征在于，散热器(7)内的翅片为冲压铝片，厚度为0.3mm-0.7mm，铝片之间间隙为2mm-4mm。