一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统的制作方法

本申请涉及前照灯光照射，尤其是涉及一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统。

背景技术：

1、目前汽车上普遍使用的近光灯、远光灯其光型是固定不可改变的，光源发射出来的光线经过反射和折射到达设定区域而形成近光灯或远光灯的光型，实现对汽车行驶前方设计角度或距离的照明，液晶材料是合成的有机化合物，它是介于固态和液体之间的一种状态；不通电不受电场作用时，分子排列混乱，阻止光线通过；通电受电场作用后，其分子变成有秩序排列，光线可以通过；液晶材料的这种物理现象，对于光线来说，就像控制闸门一样。

2、随着汽车行业的不断发展，汽车在夜间不同行驶场景下不同的路照需求，需要近光灯和远光灯照亮区域可划分为更微小的单元进行单独控制点亮或熄灭，这种照明区域可划分为微小单元进行独立控制的前照灯称为像素前照灯，整个照明区域一共划分为n个可独立控制的微小单元，则这个前照灯具有n个独立控制像素点，称为n像素前照灯，随着汽车智能化和车联网的不断发展，汽车车灯已不只是一个照明装置，其可在车辆前方或周围投影驾驶员行驶意图信息、道路信息、导航信息、窄路车辆示宽、行人提醒信息以及动画娱乐信息等，可极大提高行车安全性及车辆娱乐性。

3、目前实现像素前照灯的途径主要有led矩阵光源+硅胶光学器件+配光透镜方案、dmd数字微镜技术以及microled光源技术，其中led矩阵光源+硅胶光学器件+配光透镜方案方案对led光源得位置精度及硅胶光学器件的装配精度要求极高，硅胶光学器件加工成本高，导致生产成本高，同时硅胶耐温性差导致光源功率无法做到特别大，导致前照灯路照性能一般，物理结构限制像素点无法做到特别多，dmd数字微镜技术虽能实现很高的像素数量，但其耐振性差，大功率光源照射dmd数字微镜表面会导致其温度升高，因此该技术光源光通量无法足够大，导致前照灯不够亮，同时方案成本高，而microled光源技术结构简单、耐振性好、装配方便，但microled光通量不大，前照灯照明性能差，同时microled成本高，故在此提出一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统用于解决上述问题。

技术实现思路

1、为了解决上述提出的问题，本申请提供一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统。

2、本申请提供的一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统采用如下的技术方案：

3、一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统，包括液晶光栅，所述液晶光栅外部设置有照明机构；

4、所述照明机构包括反射碗、投射透镜、led光源发射器、第一柔性排线、第二柔性排线、第一pcb板和第二pcb板，所述液晶光栅包括两个玻璃基板，两个玻璃基板之间固定连接有液晶材料基层，两个玻璃基板背离液晶材料基层的一侧均涂覆有透明导电层。

5、通过采用上述技术方案，led光源发射器进行光线发射，其中透明导电层在不同的区域施加电场的有无，改变液晶分子的排列方式，从而使局部光线是否能通过，玻璃上的导电涂层可被分为若干个像素点，从而实现每个像素点的通断都可以独立控制的效果，以此在常用的led投射前照灯中加入可像素点控制的液晶光栅，液晶光栅上施加电压的像素点可透过光线，未施加电压的像素点不可透光光线,透过的光线经过投射透镜形成前照灯所需要的光型，进一步通过控制液晶光栅来实现前照灯光型局部像素的亮暗。

6、优选的，所述反射碗和投射透镜分别安装于液晶光栅左右两侧，且反射碗和投射透镜在液晶光栅两侧呈对称分布。

7、通过采用上述技术方案，反射碗用于对光线进行反射。

8、优选的，所述所述led光源发射器固定连接于反射碗内部，led光源发射器发射出的光线分为可穿透光线和不可穿透光线。

9、通过采用上述技术方案，可穿透光线和不可穿透光线在射向反射碗后进行折射。

10、优选的，所述可穿透光线和不可穿透光线均经过反射碗准直后形成平行光，平行光垂直照射到液晶光栅上。

11、通过采用上述技术方案，可穿透光线和不可穿透光线在经反射碗折射后均射向投射透镜。

12、优选的，所述可穿透光线均穿透液晶光栅，所述可穿透光线均穿透投射透镜。

13、通过采用上述技术方案，可穿透光线经过液晶光栅上施加电压的像素点后进行穿透，而不可穿透光线则因经过未施加电压的像素点而无法穿透。

14、优选的，所述第一柔性排线和第二柔性排线均固定连接于液晶光栅上趋向于反射碗一侧，且第一柔性排线和第二柔性排线之间相互垂直排列分布。

15、优选的，所述第一pcb板固定连接于第一柔性排线一侧，所述第二pcb板固定连接于第二柔性排线一侧。

16、综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

17、1、一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统，所应用的技术比较成熟，对装配工艺无特殊要求，装配方便，相比现有方案，通过该方案实现的像素前照灯成本大幅降低，可使用成熟的大功率led光源、激光光源及气体放电光源，相比现有像素前照灯方案，能实现更好的路照性能，同时本发明中前照灯的像素点是通过液晶单元实现，不仅可实现百万级别像素的前照灯可用于其它光学投影灯，适用范围更广。

18、2、一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统，在常用的led投射前照灯中加入可像素点控制的液晶光栅，液晶光栅上施加电压的像素点可透过光线，未施加电压的像素点不可透光光线,透过的光线经过投射透镜形成前照灯所需要的光型，进一步通过控制液晶光栅来实现前照灯光型局部像素的亮暗，实现过程简单，零部件减少，有利于生产制造控制成本。

技术特征：

1.一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统，包括液晶光栅(1)，其特征在于：所述液晶光栅(1)外部设置有照明机构(2)；

2.根据权利要求1所述的一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统，其特征在于：所述反射碗(21)和投射透镜(22)分别安装于液晶光栅(1)左右两侧，且反射碗(21)和投射透镜(22)在液晶光栅(1)两侧呈对称分布。

3.根据权利要求1所述的一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统，其特征在于：所述led光源发射器(23)固定连接于反射碗(21)内部，led光源发射器(23)发射出的光线分为可穿透光线(292)和不可穿透光线(293)。

4.根据权利要求3所述的一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统，其特征在于：所述可穿透光线(292)和不可穿透光线(293)均经过反射碗(21)准直后形成平行光，平行光垂直照射到液晶光栅(1)上。

5.根据权利要求3所述的一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统，其特征在于：所述可穿透光线(292)均穿透液晶光栅(1)，所述可穿透光线(292)均穿透投射透镜(22)。

6.根据权利要求1所述的一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统，其特征在于：所述第一柔性排线(24)和第二柔性排线(25)均固定连接于液晶光栅(1)上趋向于反射碗(21)一侧，且第一柔性排线(24)和第二柔性排线(25)之间相互垂直排列分布。

7.根据权利要求1所述的一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统，其特征在于：所述第一pcb板(26)固定连接于第一柔性排线(24)一侧，所述第二pcb板(27)固定连接于第二柔性排线(25)一侧。

技术总结本申请涉及前照灯光照射技术领域，且公开了一种基于液晶光栅的像素前照灯光学系统，包括液晶光栅，所述液晶光栅外部设置有照明机构，所述照明机构包括反射碗、投射透镜、LED光源发射器、第一柔性排线、第二柔性排线、第一PCB板和第二PCB板，所述液晶光栅包括两个玻璃基板。所应用的技术比较成熟，对装配工艺无特殊要求，装配方便，相比现有方案，通过该方案实现的像素前照灯成本大幅降低，可使用成熟的大功率LED光源、激光光源及气体放电光源，相比现有像素前照灯方案，能实现更好的路照性能，同时本发明中前照灯的像素点是通过液晶单元实现，不仅可实现百万级别像素的前照灯可用于其它光学投影灯，适用范围更广。技术研发人员：张磊,郭立群,柴强,张林,方健受保护的技术使用者：载合汽车科技（苏州）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/10