CN111343441A - 投影系统和投影方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一用于车灯的投影系统和投影方法,其中所述投影系统包括一光源模块,所述光源模块出射至少一光束,和一投影模块,所述投影模块被设置于所述光源模块光出射的一侧,所述光源模块出射的光束,经由所述投影模块被出射至一像面,其中所述投影模块反射所述光源模块出射的光束至所述像面,以供在所述像面进行投影。所述投影系统像差小,保障投影质量的同时减少占用体积和重量。
Description
技术领域
本发明涉及光学投影领域,尤其涉及一用于车灯的投影系统和投影方法。
背景技术
车辆夜间行驶的安全问题日益突出。车辆夜间行驶所依赖的车灯带来的照明问题尤为严重。在夜间行驶,车辆依赖车灯获取路况,但是车灯使用不当容易影响到相向、同向的车辆、行人。比如,在使用远光灯时,如遇上对向车辆,强烈的灯光会对被照明者产生危险的炫目影响。
因此,越来越多的汽车制造商在研发智能车灯技术,智能车灯技术主要是以实现AFS(Adaptive Front-lighting System,智能弯道辅助照明系统)和ADB(AdaptiveDriving Beam,自适应前大灯)功能为目的开发的光型可变车灯。
具有ADB功能的大灯,主要用于配合车辆的探测系统。在侦测到道路其他参与者(如相向、同向的车辆或行人)位于大灯照明的某一区间时,大灯的控制系统可智能地调节该区间的照明亮度,避免对被照明者形成危险的炫目。而不在大灯照明区间的其他的道路参与者所在的空间可以保持高亮度的照明。通过智能车灯技术的应用,既能保障搭载具有ADB功能的大灯的车辆前方照明质量,不影响驾驶员的视野,又避免对道路上其他参与者造成危险的炫目,保障双方的夜间行驶安全。
现有的智能大灯设计方案中,基于DMD(Digital Micromirror Device,数字微镜元件)技术的DLP(Digital Light Processing,数字光处理)投影式大灯,主要采用传统透镜组作为投影单元,光从透镜组的一侧入射,并直接从透镜组的另一侧出射。但是,透镜组的体积大,重量大,且占用的空间大,使得现有的大灯的投影单元整体有较大的体积和重量。由透镜组成的投影单元虽然能够提供不错的成像质量,但是,透镜带来的像差问题仍然无法避免。因为透镜的制造成本问题和非球面加工问题,由高质量的透镜所带来的高分辨率的成像效果不能被广泛使用,且大部分智能大灯设计方案中并不需要高分辨率成像。
因此,需要一种技术解决以上问题。
发明内容
本发明的一个优势在于提供一投影系统和投影方法,所述投影系统像差小,保障投影质量的同时减少占用体积和重量。
本发明的另一个优势在于提供一投影系统和投影方法,所述投影系统包括一光源模块,所述光源模块出射携带图像信息的光束,从源头保证图像质量。
本发明的另一个优势在于提供一投影系统和投影方法,所述投影系统提供一投影模块,所述投影模块被设置于所述光源模块的出射侧,接收所述光源模块出射的光束,而且不降低图像质量。
本发明的另一个优势在于提供一投影系统和投影方法,所述投影模块包括至少一反射元件,所述反射元件对所述光源模块出射的光束进行反射,将光束反射向目标像面,避免在光束传输中的能量损失。
本发明的另一个优势在于提供一投影系统和投影方法,所述反射元件占用空间小,使得所述投影系统的光学架构紧凑,缩小所述投影系统的体积。
本发明的另一个优势在于提供一投影系统和投影方法,所述反射元件体积小,有效减轻所述投影系统的重量,使得所述投影系统具有较大应用优势。
本发明的另一个优势在于提供一投影系统和投影方法,所述投影系统设置包括所述反射元件的所述投影模块,利用折反射原理,有效减小系统像面色差。
本发明的另一个优势在于提供一投影系统和投影方法,所述反射元件的数量不受限制,当所述反射元件数量为1,所述反射元件反射所述光源模块出射的光束,增加所述反射元件的数量,可以改变所述反射元件反射出的光束的方向,进而调整投影方向。
本发明的另一个优势在于提供一投影系统和投影方法,旋转所述反射元件可以改变投影方向,提高所述投影系统的应用范围。
本发明的另一个优势在于提供一投影系统和投影方法,移动所述反射元件,改变所述反射元件和其他所述反射元件之间的相对位置,实现变焦,改变投影图像的大小,增加所述投影系统的应用场合。
本发明的另一个优势在于提供一投影系统和投影方法,所述反射元件可以为平面反射镜、自由曲面镜、其他可以反射的反射镜或其组合,为所述投影系统适应不同的车灯提供基础。
本发明的另一个优势在于提供一投影系统和投影方法,所述光源模块可以为矩阵式LED、DLP(Digital Light Processing,数字光处理)投影模块、TFT(Thin FilmTransistor,薄模块晶体管)背光显示单元等,保证生产成本的情况下,提高投影品质。
本发明的另一个优势在于提供一投影系统和投影方法,所述投影系统包括所述光源模块和所述投影模块,光学零件少,有利于减少消耗,提高光学系统的效率。
本发明的另一个优势在于提供一投影系统和投影方法,所述投影系统包括所述光源模块和所述投影模块,光学零件少,较高质量的透镜而言成本较低,有利于降低加工成本。
本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。
依本发明的一个方面,能够实现前述目的和其他目的和优势的本发明的一投影系统,用于至少一车灯,包括:
一光源模块,所述光源模块出射至少一光束;和
一投影模块,所述投影模块被设置于所述光源模块光出射的一侧,所述光源模块出射的光束经由所述投影模块被出射至一像面,其中所述投影模块反射所述光源模块出射的光束至所述像面,以供在所述像面进行投影。
根据本发明的一个实施例,所述投影模块包括一反射元件,所述反射元件被设置于所述光源模块光出射的一侧,所述光源模块出射的光束从所述反射元件的一侧入射,所述反射元件折转光束的方向,将光束出射至所述像面。
根据本发明的一个实施例,所述反射元件包括一第一反射元件,所述第一反射元件被设置于所述光源模块的出射的一侧,所述光源模块出射的光束从所述第一反射元件的一侧入射而被所述第一反射元件的同一侧反射,以折转光束的出射方向。
根据本发明的一个实施例,所述反射元件还包括一第二反射元件,所述第二反射元件被设置于所述第一反射元件光出射的一侧,所述第一反射元件将光束反射向所述第二反射元件,所述第二反射元件反射光束,折转光束的出射方向,将光束出射至所述像面。
根据本发明的一个实施例,所述反射元件还包括一第三反射元件,所述第三反射元件被设置于所述第二反射元件光出射的一侧,所述第二反射元件将光束反射向所述第三反射元件,所述第三反射元件反射光束,折转光束的出射方向,将光束出射至所述像面。
根据本发明的一个实施例,所述投影模块包括多个所述反射元件,所述反射元件折转所述光源模块出射的光束的方向,将所述光束出射至所述像面。
根据本发明的一个实施例,所述反射元件还包括一第二反射元件,所述第二反射元件被设置于所述第一反射元件光出射的一侧,所述第一反射元件将光束反射向所述第二反射元件,所述第二反射元件反射光束,折转光束的出射方向,将光束出射至所述像面,其中所述第二反射元件沿着一旋转轴旋转。
根据本发明的一个实施例,所述反射元件沿着一旋转轴旋转。
根据本发明的一个实施例,所述第一反射元件和所述第二反射元件之间进行相对位移,调整所述投影模块的焦距。
根据本发明的一个实施例,所述反射元件之间相对位移,调整所述投影模块的焦距。
根据本发明的一个实施例,所述反射元件选自平面反射镜、自由曲面镜、旋转反射镜或它们的组合。
根据本发明的一个实施例,所述光源模块选自矩阵式LED、DLP投影模块、TFT背光元件中的一种。
根据本发明的一个实施例,所述光源模块包括一照明元件和一图像元件,所述照明元件出射光束,所述图像元件被设置于所述照明元件光出射的一侧,光束从所述图像元件的一侧入射,所述图像元件反射光束,将光束反射至所述投影模块,其中所述图像元件提供图像信息,从所述图像元件出射的光束携带图像信息。
依本发明的另一个方面,本发明进一步提供一投影方法,用于至少一车灯,包括以下步骤:
(a)出射具有图像信息的光束;和
(b)通过至少一反射元件反射光束至一像面,以供在所述像面进行投影。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(a)进一步包括步骤:
通过一光源模块出射光束;和
设置所述反射元件于所述光源模块光出射的一侧。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(b)进一步包括步骤:
设置至少一第一反射元件和至少一第二反射元件于所述光源模块光出射的一侧;
通过所述第一反射元件反射所述光源模块出射的光束至少所述第二反射元件;和
通过所述第二反射元件反射光束至所述像面。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(b)进一步包括步骤:
设置至少一第三反射元件于所述第二反射元件光出射的一侧;和
通过所述第三反射元件反射光束至所述像面。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(b)进一步包括步骤:
驱动所述反射元件沿着一旋转轴旋转。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(b)进一步包括步骤:
移动所述反射元件之间的位置;和
调整所述反射元件之间的相对位移而改变焦距。
根据本发明的一个实施例,所述步骤(a)进一步包括步骤:
出射携带图像信息的光束。
通过对随后的描述和附图的理解,本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势,通过下述的详细说明,附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的用于车的投影系统和投影方法的光路示意图。
图2是根据本发明的另一个优选实施例的用于车的投影系统和投影方法的光路示意图。
图3是根据本发明的上述优选实施例的一个变形实施方式的光路示意图。
图4是根据本发明的另一个优选实施例的用于车的投影系统和投影方法的光路示意图。
图5是根据本发明的另一个优选实施例的用于车的投影系统和投影方法的光路示意图。
图6是根据本发明的另一个优选实施例的用于车的投影系统和投影方法的光路示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
参考本发明的说明书附图1至附图6,本发明提供的一投影系统和投影方法在接下来的描述中被揭露和被阐述。图1至图6提供了本发明的一用于车灯的投影系统和投影方法,参照图1示出的本发明的一个优选实施例,所述投影系统包括一光源模块10和一投影模块20,所述光源模块10出射光束,所述投影模块20被设置于所述光源模块10的出射侧。所述投影模块20接收所述光源模块10出射的光束,并将光束投影至一像面300。
所述光源模块10发出的光束携带图像信息。所述光源模块10可以被实施为矩阵式LED、DLP投影模块、TFT背光显示单元等光源提供元器件,以出射携带图像信息的光束。
所述投影模块20包括至少一反射元件21,所述反射元件21被设置于所述光源模块10的出射侧,所述光源模块10出射的光束出射向所述反射元件21,所述反射元件21反射光束,折转光束的方向,将光束反射向所述像面300。所述投影模块20将所述光源模块10出射的光束反射至所述像面300,进行投影。
所述反射元件21被实施为自由曲面镜,自由曲面镜对所述光源模块10出射的光束进行反射,将光束反射至所述像面300。所述反射元件21还可以被实施为平面反射镜、旋转反射镜等其他可折转光束的反射镜,或它们的组合。所述反射元件21被实施为占据空间小的反射镜,使得所述投影系统光学结构紧凑,减小所述投影系统的体积,减少所述投影系统的重量。通过所述反射元件21将光束投影至所述像面300,使得光束不受到像差影响,减小所述投影系统出射的图像的像差,保障投影质量。
所述反射元件21被设置于所述光源模块10的出射侧,将所述光源模块10出射的光束进行反射,折转光束的方向。所述光源模块10经由所述反射元件21折转后即被投影至所述像面300,于所述像面300显示图像信息。光束在所述投影模块20的光损耗小,保障光束从所述投影模块20出射的光通量和图像信息被投影至所述像面300的质量。
所述反射元件21的位置和朝向可根据实际的投影需求进行调整,所述反射元件21的朝向不同,对所述光源模块10出射的光束折转的方向也不同。
本发明进一步提供一投影方法,所述投影方法包括以下步骤:
(a)通过所述光源模块10出射光束;和
(b)通过所述投影模块20反射光束至所述像面300。
所述步骤(b)进一步包括步骤:
设置所述反射元件21于所述光源模块10光出射的一侧。
图2示出本发明的另一个优选实施例,所述投影系统包括一光源模块10A和一投影模块20A,所述光源模块10A出射光束,所述投影模块20A被设置于所述光源模块10A的出射侧,所述光源模块10A出射的光束从所述投影模块20A的一侧入射。所述投影模块20A接收所述光源模块10A出射的光束,并将光束投影至所述像面300A。所述光源模块10A出射的光束携带图像信息。
所述投影模块20A包括至少一反射元件21A,所述反射元件21A被设置于所述光源模块10A光出射的一侧。进一步地,所述反射元件21A被设置于所述光源模块10A光出射的一侧。所述光源模块10A将携带图像信息的光束出射向所述反射元件21A,光束从所述反射元件21A的一侧入射,并被所述反射元件21A从另一侧反射。携带图像信息的光束被所述反射元件21A反射而出。
进一步地,所述反射元件21A包括至少一第一反射元件211A和一第二反射元件212A,所述第一反射元件211A被设置于所述光源模块10A的出射侧。所述光源模块10A将光束出射向所述第一反射元件211A,光束从第一反射元件211A的一侧入射,被所述第一反射元件211A反射,从所述第一反射元件211A的另一侧出射。所述第一反射元件211A折转所述光源模块10A出射的光束的方向。
所述第二反射元件212A被保持于所述第一反射元件211A的出射侧,光束被所述第一反射元件211A反射向所述第二反射元件212A,光束从所述第一反射元件211A出射后,从所述第二反射元件212A的一侧入射,被所述第二反射元件212A反射,从所述第二反射元件212A的另一侧出射。所述反射元件212A折转光束的方向,将光束出射向所述像面300A。
所述光源模块10A出射的光束经由所述第一反射元件211A反射后,折转出射方向,光束被所述第一反射元件211A反射向所述第二反射元件212A,所述第二反射元件212A反射光束,折转光束的出射方向,将光束出射向所述像面300A。也就是说,所述光源模块10A出射的光束于所述投影模块20A经由两次方向折转后被出射至所述像面300A,将图像信息投影于所述像面300A。
所述光源模块10A出射的光束经由所述反射元件21A折转后,被投影至所述像面300A。所述光源模块10A出射的光束携带图像信息,经由所述反射元件21A折转后,将图像信息投影至所述像面300A。
所述第一反射元件211A和所述第二反射元件212A可以被实施为自由曲面镜,通过设置自由曲面镜于所述光源模块10A的光束出射侧,将所述光源出射模块10A出射的光束反射,折转光束的方向,将光束出射向所述像面300A。所述第一反射元件211A和所述第二反射元件212A还可以被实施为平面反射镜、非球面反射镜,或其他任意形式的反射镜。
所述反射元件21A可以被实施为平面反射镜组、非球面反射镜组、自由曲面镜组、其他任意形式的反射镜,或它们的组合,所述反射元件21A也可以被实施为平面反射镜、非球面反射镜、自由曲面镜或其他任意形式的反射镜的组合。
所述第一反射元件211A和所述第二反射元件212A被实施为反射镜,反射镜占据空间小,使得所述投影模块20A的光学架构紧凑,所述光源模块10A出射的光线经由所述第一反射元件211A和所述第二反射元件212A即被投影至所述像面300A,于所述像面300A显示图像信息。光束由所述光源模块10A出射而出后经过所述投影模块20A的所述第一反射元件211A和所述第二反射元件212A的反射,折转方向后即被出射向所述像面300A,光束在所述投影模块20A的损耗小,保障通过所述投影模块20A的光通量。
本发明进一步提供一投影方法,所述投影方法包括以下步骤:
(a)通过所述光源模块10A出射光束;和
(b)通过所述反射元件21A反射光束至所述像面300A。
所述步骤(b)进一步包括步骤:
设置所述第一反射元件211A和所述第二反射元件212A于所述光源模块10光出射的一侧;
通过所述第一反射元件211A反射所述光源模块10A出射的光束至所述第二反射元件212A;和
通过所述第二反射元件212A反射光束至所述像面300A。
图3示出本发明的另一个优选实施例,所述投影系统包括一光源模块10B和一投影模块20B,所述光源模块10B出射光束,所述投影模块20B被设置于所述光源模块10B的出射侧,所述光源模块10B出射的光束从所述投影模块20B的一侧入射。所述投影模块20B接收所述光源模块10B出射的光束,并将光束投影至所述像面300B。
所述光源模块10B包括一照明元件11B和一图像元件12B,所述照明元件11B提供照明光源,所述照明元件11B将光束出射至所述图像元件12B,光束被所述图像元件12B反射向所述投影模块20B。所述投影模块20B被设置于所述图像元件12B光出射的一侧。所述图像元件12B出射的光束被出射向所述投影模块20B。
所述照明元件11B出射光束至所述图像元件12B,所述图像元件12B提供图像信息,光束携带图像信息,被所述图像元件12B反射向所述投影模块20B。所述图像元件12B被实施为数字微镜元件,为光束提供图像信息。
所述投影模块20B接收携带图像信息的光束,并将光束投影至所述像面300B,于所述像面300B显示图像信息。
所述投影模块20B包括至少一反射元件21B,所述反射元件21B被设置于所述光源模块10B光出射的一侧。进一步地,所述反射元件21B被设置于所述图像元件12B光出射的一侧。所述图像元件12B将携带图像信息的光束出射向所述反射元件21B,光束从所述反射元件21B的一侧入射,并被所述反射元件21B从另一侧反射。携带图像信息的光束被所述反射元件21B反射而出,减少光束在投射传播中的能量损耗。
进一步地,所述反射元件21B包括至少一第一反射元件211B和一第二反射元件212B,所述第一反射元件211B被设置于所述光源模块10B的出射侧。所述光源模块10B将光束出射向所述第一反射元件211B,光束从第一反射元件211B的一侧入射,被所述第一反射元件211B反射,从所述第一反射元件211B的另一侧出射。所述第一反射元件211B折转所述光源模块10B出射的光束的方向。
所述第二反射元件212B被保持于所述第一反射元件211B的出射侧,光束被所述第一反射元件211B反射向所述第二反射元件212B,光束从所述第一反射元件211B出射后,从所述第二反射元件212B的一侧入射,被所述第二反射元件212B反射,从所述第二反射元件212B的另一侧出射。所述反射元件212B折转光束的方向,将光束出射向所述像面300B。
所述光源模块10B出射的光束经由所述第一反射元件211B反射后,折转出射方向,光束被所述第一反射元件211B反射向所述第二反射元件212B,所述第二反射元件212B反射光束,折转光束的出射方向,将光束出射向所述像面300B。也就是说,所述光源模块10B出射的光束于所述投影模块20B经由两次方向折转后被出射至所述像面300B,将图像信息投影于所述像面300B。
所述光源模块10B出射的光束经由所述反射元件21B折转后,被投影至所述像面300B。所述光源模块10B出射的光束携带图像信息,经由所述反射元件21B折转后,将图像信息投影至所述像面300B。
所述第一反射元件211B和所述第二反射元件212B可以被实施为自由曲面镜,通过设置自由曲面镜于所述光源模块10B的光束出射侧,将所述光源出射模块10B出射的光束反射,折转光束的方向,将光束出射向所述像面300B。所述第一反射元件211B和所述第二反射元件212B还可以被实施为平面反射镜、非球面反射镜,或其他任意形式的反射镜。
所述反射元件21B可以被实施为平面反射镜组、非球面反射镜组、自由曲面镜组、其他任意形式的反射镜,或它们的组合,所述反射元件21B也可以被实施为平面反射镜、非球面反射镜、自由曲面镜或其他任意形式的反射镜的组合。也就是说,本优选实施例无需透镜组的传播,降低了光束在传播中的能量损耗。
所述第一反射元件211B和所述第二反射元件212B被实施为反射镜,反射镜占据空间小,使得所述投影模块20B的光学架构紧凑,所述光源模块10B出射的光线经由所述第一反射元件211B和所述第二反射元件212B即被投影至所述像面300B,于所述像面300B显示图像信息。光束由所述光源模块10B出射后经过所述投影模块20B的所述第一反射元件211B和所述第二反射元件212B的反射,折转方向后即被出射向所述像面300B,光束在所述投影模块20B的消耗小,保障通过所述投影模块20B的光通量。
本发明进一步提供一投影方法,所述投影方法包括以下步骤:
(a)通过所述光源模块10B出射出携带图像信息的光束;和
(b)通过所述反射元件21B反射光束至所述像面300B。
所述步骤(a)进一步包括步骤:
通过所述照明模块11B出射光束;和
通过所述图像元件12B出射携带图像信息的光束。
所述投影方法还包括步骤:投影图像信息至所述像面300B。
图4示出了本发明上述优选实施例的一个变形实施方式,所述反射元件21B进一步包括至少一第三反射元件213B,所述第三反射元件213B被设置于所述第二反射元件212B的出射侧。光束经由所述第二反射元件212B反射,折转方向后,被出射向所述第三反射元件213B,所述第三反射元件213B反射光束,进一步折转光束的出射方向,将光束出射向对应的所述像面300B。通过于所述投影模块20B增设所述第三反射元件213B,可以改变第二反射元件212B出射的光束的方向。也就是说,通过增设所述反射元件21B可以改变所述投影模块20B出射的光束的方向,从而改变所述投影系统的投影方向。
所述第一反射元件211B折转所述光源模块10B出射的光束的方向,将光束出射至所述第二反射元件212B,所述第二反射元件212B继续反射光束的方向,将光束出射向所述第三反射元件213B,所述第三反射元件213B折转光束的方向,将光束出射向对应的所述像面300B。
所述反射元件21B的具体数量和折转的方向可以根据实际的设计需求进行调整。也就是说,所述投影模块20B的反射镜的数量不受限制,本发明所述的第一反射元件211B、第二反射元件212B、第三反射元件213B仅做说明使用,并非特指。所述投影模块20B所包括的所述反射元件21B的具体数量可以根据具体的需求进行设计,同样地,所述反射元件21B的数量和朝向也可以根据实际需求进行设计。
所述光源模块10B出射的光束经由所述投影模块20B的所述反射元件21B折转方向后出射至对应的所述像面300B,将光束携带的图像信息投影至所述像面300B。
图5是本发明的另一优选实施例,所述投影系统包括一光源模块10C和一投影模块20C,所述光源模块10C出射光束,其中光束携带图像信息,光束从所述投影模块20C的一侧入射,从所述投影模块20C的另一侧出射,被投影至一像面300C,以显示图像信息。
所述投影模块20C被设置于所述光源模块10C的出射侧,以处理所述光源模块10C出射的光束。所述投影模块20C包括至少一反射元件21C,所述反射元件21C被设置于所述光源模块10C的出射侧。所述光源模块10C出射的光束从所述反射元件21C的一侧入射,所述反射元件21C反射光束,折转光束的出射方向,将光束出射至所述像面300C,光束携带的图像信息被投影至所述像面300C显示。
所述反射元件21C包括至少一第一反射元件211C和一第二反射元件212C,所述第一反射元件211C被设置于所述光源模块10C的出射侧。所述光源模块10C出射的光束被出射向所述第一反射元件211C,所述第一反射元件211C反射光束,折转光束的出射方向。
所述第一反射元件211C沿着一转轴旋转,所述第一反射元件211C的反射光束一侧的朝向随着所述第一反射元件211C的选择而改变。当所述光源模块10C出射光束,从所述第一反射元件211C的一侧入射,所述第一反射元件211C反射光束,将光束的出射方向折转。所述第一反射元件211C沿着所述旋转轴旋转,使得所述第一反射元件211C反射光束一侧的朝向发生变化。在反射所述光源模块10C出射的光束时,所述第一反射元件211C折转光束产生的新的出射方向随着旋转而发生变化。也就是说,所述第一反射元件211C和所述第二反射元件212C之间的安装角度并不需要高精度的明确,降低了组装难度。
所述第一反射元件211C折转所述光源模块10C出射的光束的方向,将光束出射向所述第二反射元件212C,光束从所述第二反射元件212C的一侧入射,所述第二反射元件212C反射光束,折转光束的出射方向,将光束出射至相应的所述像面300C,光束携带的图像信息被投影至所述像面300C。随着所述第一反射元件211C沿着所述旋转轴选择,所述第一反射元件211C反射出的光束的出射方向在发生变化,使得不同出射方向的光束被出射向所述第二反射元件212C,所述第二反射元件212C反射光束,折转光束的出射方向,将不同方向被出射的光束反射至相应的所述像面300C,进行投影。所述第二反射元件212C出射的光束的方向根据所述第一反射元件211C的选择而改变。
所述投影模块20C出射的光束的方向,随着所述第一反射元件211C的选择而改变。也就是说,通过设置旋转的所述第一反射元件211C,改变所述光源模块10C出射的光束的方向,从而调整所述投影模块20C的投影方向。
在本发明的另一个示例中,所述反射元件21C被设置为沿着一旋转轴旋转,以改变所述光源模块10C出射的光束的方向。
在本发明的另一个示例中,所述第二反射元件212C被设置为沿着一旋转轴旋转,以改变所述光源模块10C出射的光束的方向。
本发明进一步提供一投影方法,所述投影方法包括以下步骤:
(a)通过所述光源模块10C出射出携带图像信息的光束;
(b)通过所述反射元件21C反射光束至所述像面300C;以及
(c)投影图像信息至所述像面300C。
其中所述步骤(b)进一步包括步骤:
驱动所述反射元件21C沿着一旋转轴旋转。
图6是本发明的另一优选实施例,所述投影系统包括一光源模块10D和一投影模块20D,所述光源模块10D出射光束,其中光束携带图像信息,光束从所述投影模块20D的一侧入射,从所述投影模块20D的另一侧出射,被投影至一像面300D,以显示图像信息。
所述投影模块20D被设置于所述光源模块10D的出射侧,以处理所述光源模块10D出射的光束。所述投影模块20D包括至少一反射元件21D,所述反射元件21D被设置于所述光源模块10D的出射侧。所述光源模块10D出射的光束从所述反射元件21D的一侧入射,所述反射元件21D反射光束,折转光束的出射方向,将光束出射至所述像面300D,光束携带的图像信息被投影至所述像面300D进行显示。
所述投影模块20D包括至少一反射元件21D,所述反射元件21D被设置于所述光源模块10D光出射的一侧。进一步地,所述反射元件21D被设置于所述光源模块10D光出射的一侧。所述光源模块10D将携带图像信息的光束出射向所述反射元件21D,光束从所述反射元件21D的一侧入射,并被所述反射元件21D从另一侧反射。携带图像信息的光束被所述反射元件21D反射而出。
进一步地,所述反射元件21D包括至少一第一反射元件211D和一第二反射元件212D,所述第一反射元件211D被设置于所述光源模块10D的出射侧。所述光源模块10D将光束出射向所述第一反射元件211D,光束从第一反射元件211D的一侧入射,被所述第一反射元件211D反射,从所述第一反射元件211D的另一侧出射。所述第一反射元件211D折转所述光源模块10D出射的光束的方向。
所述第二反射元件212D被保持于所述第一反射元件211D的出射侧,光束被所述第一反射元件211D反射向所述第二反射元件212D,光束从所述第一反射元件211D出射后,从所述第二反射元件212D的一侧入射,被所述第二反射元件212D反射,从所述第二反射元件212D的另一侧出射。所述反射元件212D折转光束的方向,将光束出射向所述像面300D。
通过移动所述第一反射元件211D和所述第二反射元件212D之间的相位位置,改变所述反射元件21D的焦距,从而改变所述投影模块20D在所述像面300D投影出的图像的大小。也就是说,所述第一反射元件211D和所述第二反射元件212D之间的安装位置并不需要高精度的明确,降低了组装难度。
在本发明的另一个示例中,所述投影模块20D包括多个所述反射元件21D,所述反射元件21D之间可以进行位移,从而调整所述投影模块20D的焦距,改变所述投影模块20D投影至所述像面300D的图像的大小。
本发明进一步提供一投影方法,所述投影方法包括以下步骤:
(a)通过所述光源模块10D出射出光束;
(b)通过所述反射元件21D反射光束至所述像面300D;和
(c)通过移动所述反射元件21D之间的相对位移而改变焦距。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (20)
1.一投影系统,用于至少一车灯,其特征在于,包括:
一光源模块,所述光源模块出射至少一光束;和
一投影模块,所述投影模块被设置于所述光源模块光出射的一侧,所述光源模块出射的光束,经由所述投影模块被出射至一像面,其中所述投影模块反射所述光源模块出射的光束至所述像面,以供在所述像面进行投影。
2.根据权利要求1所述的投影系统,其中所述投影模块包括一反射元件,所述反射元件被设置于所述光源模块光出射的一侧,所述光源模块出射的光束从所述反射元件的一侧入射,所述反射元件折转光束的方向,将光束出射至所述像面。
3.根据权利要求1所述的投影系统,其中所述反射元件包括一第一反射元件,所述第一反射元件被设置于所述光源模块的出射的一侧,所述光源模块出射的光束从所述第一反射元件的一侧入射而被所述第一反射元件的同一侧反射,以折转光束的出射方向。
4.根据权利要求3所述的投影系统,其中所述反射元件还包括一第二反射元件,所述第二反射元件被设置于所述第一反射元件光出射的一侧,所述第一反射元件将光束反射向所述第二反射元件,所述第二反射元件反射光束,折转光束的出射方向,将光束出射至所述像面。
5.根据权利要求4所述的投影系统,其中所述反射元件还包括一第三反射元件,所述第三反射元件被设置于所述第二反射元件光出射的一侧,所述第二反射元件将光束反射向所述第三反射元件,所述第三反射元件反射光束,折转光束的出射方向,将光束出射至所述像面。
6.根据权利要求1所述的投影系统,其中所述投影模块包括多个所述反射元件,所述反射元件折转所述光源模块出射的光束的方向,将所述光束出射至所述像面。
7.根据权利要求3所述的投影系统,其中所述反射元件还包括一第二反射元件,所述第二反射元件被设置于所述第一反射元件光出射的一侧,所述第一反射元件将光束反射向所述第二反射元件,所述第二反射元件反射光束,折转光束的出射方向,将光束出射至所述像面,其中所述第二反射元件沿着一旋转轴旋转。
8.根据权利要求1所述的投影系统,其中所述反射元件沿着一旋转轴旋转。
9.根据权利要求4所述的投影系统,其中所述第一反射元件和所述第二反射元件之间进行相对位移,调整所述投影模块的焦距。
10.根据权利要求6所述的投影系统,其中所述反射元件之间相对位移,调整所述投影模块的焦距。
11.根据权利要求1至10任一所述的投影系统,其中所述反射元件选自平面反射镜、自由曲面镜、旋转反射镜或它们的组合。
12.根据权利要求1至11任一所述的投影系统,其中所述光源模块选自矩阵式LED、DLP投影模块、TFT背光元件中的一种。
13.根据权利要求1至11任一所述投影系统,其中所述光源模块包括一照明元件和一图像元件,所述照明元件出射光束,所述图像元件被设置于所述照明元件光出射的一侧,光束从所述图像元件的一侧入射,所述图像元件反射光束,将光束反射至所述投影模块,其中所述图像元件提供图像信息,从所述图像元件出射的光束携带图像信息。
14.一投影方法,用于至少一车灯,其特征在于,包括以下步骤:
(a)出射具有图像信息的光束;和
(b)通过至少一反射元件反射光束至一像面,以供在所述像面进行投影。
15.根据权利要求14所述的投影方法,其中所述步骤(a)进一步包括步骤:
通过一光源模块出射光束;和
设置所述反射元件于所述光源模块光出射的一侧。
16.根据权利要求14所述的投影方法,其中所述步骤(b)进一步包括步骤:
设置至少一第一反射元件和至少一第二反射元件于所述光源模块光出射的一侧;
通过所述第一反射元件反射所述光源模块出射的光束至所述第二反射元件;和
通过所述第二反射元件反射光束至所述像面。
17.根据权利要求16所述的投影方法,其中所述步骤(b)进一步包括步骤:
设置至少一第三反射元件于所述第二反射元件光出射的一侧;和
通过所述第三反射元件反射光束至所述像面。
18.根据权利要求14所述的投影方法,其中所述步骤(b)进一步包括步骤:
驱动所述反射元件沿着一旋转轴旋转。
19.根据权利要求16所述的投影方法,其中所述步骤(b)进一步包括步骤:
移动所述反射元件之间的位置;和
调整所述反射元件之间的相对位移而改变焦距。
20.根据权利要求15所述的投影方法,其中所述步骤(a)进一步包括步骤:
出射携带图像信息的光束。
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