CN112099230A - 投影调节系统及其投影调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种投影调节系统及其投影调节方法，其中投影调节系统包括一照明模块、一投影模块以及一可变光阑控制模块，其中所述照明模块投射携带成像信息的光线，其中所述投影模块获取被携带成像信息的光线后向外投射至一投影面，其中所述可变光阑控制模块包括至少一可变光阑和一控制器，其中每个所述可变光阑在所述控制器的控制下调节其中的至少一光阑口径，通过缩放所述光阑口径来调节向外投射的光线的光强度。

Description

投影调节系统及其投影调节方法

技术领域

本发明涉及投影领域，尤其涉及一种投影调节系统及其投影调节方法。

背景技术

平视显示器(Head Up Display)，简称HUD，普遍运用在航空器上，可以降低飞行员低头查看仪表的频率，提高驾驶安全性。如今，HUD开始进入汽车安全领域，可以将仪表、导航、安全等信息显示在风挡玻璃，被反射至人眼，人眼接收到行车相关的信息后，不需要低头就可以接收到全面的行车相关的信息。图像生成单元(Picture Generation Unit，PGU)系统是一种HUD内部出光系统，其中所述PGU系统兼具照明和投影功能。而可变光阑广泛应用于摄影、工业镜头领域，有改善镜头成像质量、消除镜头系统中的杂散光的作用。

现有技术中传统HUD中PGU系统对自身光学性能的可调节性较差，一旦组装阶段性能调试完成，光学性能无法随着外界环境的变化而产生自适应变化来保证投影像面的清晰，来保证投影信息的提供是稳定安全的。通常情况下，在外部环境光线较强时，PGU系统的投影像面的亮度相对较低，使得驾驶员无法清楚地观测到HUD系统的像面信息，不能够获取准确的信息；当外部环境光线较弱时，系统内部的杂光会相对清晰，造成PGU系统投射的投影像面的对比度性能降低，HUD系统的成像质量差。如果所述PGU系统无法适应地不仅会影响驾驶员人眼舒适度，造成驾驶员用眼疲劳，更严重时甚至可造成安全事故。

因此，亟需一种HUD平视显示器，能够在各种光强度下都能保证驾驶人员的视野清晰，用眼舒适。

发明内容

本发明的一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，在外界不同的光强度下适配地调节投影像面的亮度和对比度。

本发明的另一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，在外界不同的光强度下，投射的投影画面可适于被行车者舒适地接收。

本发明的另一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，通过调节投影光线的强弱来适应外界不同的光强度。

本发明的另一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，在外界不同的光强度下，通过至少一个可变光阑来调节投影像面的清晰度。

本发明的另一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，设置所述可变光阑于投影的适当位置来提升HUD系统的像面质量。

本发明的另一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，通过所述可变光阑与一电控调节系统相结合，根据外部环境光的强弱来自动调整所述可变光阑的一光阑口径，从而投影光线的光线强弱。

本发明的另一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，藉由一控制器来控制所述可变光阑的所述光阑口径的大小调节，进而控制所述投影光线的强弱。

本发明的另一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，藉由一光感模块，所述光感模块检测投影像面的光亮度与对比度，以发送给所述控制器，所述可变光阑在所述控制器的控制下缩放所述光阑口径的大小。

本发明的另一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，其中所述可变光阑的数量是至少二个，通过被所述控制器的控制下分别调节所述光阑口径的大小来控制所述投影调节系统的向外投射的光强度以及对比度。

本发明的另一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，其中所述投影调节系统包括一投影模块，至少一个所述可变光阑被设置于所述投影模块，其中所述投影模块接收到携带成像信息的光线后向外投射。

本发明的另一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，其中所述投影调节系统包括一照明模块，至少一个所述可变光阑可被设置于所述投影调节系统的所述照明模块，其中所述照明模块提供携带成像信息的光线至所述投影模块。

本发明的另一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，其中至少一个所述可变光阑可被设置于所述照明模块投射至所述投影模块的有效光线路径上，其中所述可变化光阑调节其光阑口径来调节光通量。

本发明的另一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，其中至少一所述可变光阑被设置于照明模块的出射光线路径，当外界环境光的光线较弱时，由于所述投影调节系统内部的杂光会相对清晰，其中所述可变光阑的其中至少一个缩小所述光阑口径，减少杂光进入所述照明模块，进而保持携带成像信息的光线的对比度，使得向外投射携带成像信息的光线可被人眼清晰地接收。

本发明的另一个优势在于提供一种投影调节系统及其投影调节方法，其中所述投影调节系统能够满足不同行车者对亮度的需求，保护视力，提升行车者的视觉体验。

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调节系统，包括：

一照明模块，其中所述照明模块投射携带成像信息的光线；

一投影模块，其中所述投影模块获取被携带成像信息的光线后向外投射至一投影面；以及

一可变光阑控制模块，其中所述可变光阑控制模块包括至少一可变光阑和一控制器，其中每个所述可变光阑在所述控制器的控制下调节其中的至少一光阑口径，通过缩放所述光阑口径来调节向外投射的光线的光强度。

根据本发明的一个实施例，所述可变光阑控制模块包括一第一可变光阑，其中所述第一可变光阑被所述控制器控制地调节其所述光阑口径的大小。

根据本发明的一个实施例，所述第一可变光阑被设置于所述照明模块的光线路径。

根据本发明的一个实施例，所述可变光阑控制模块进一步地包括一第二可变光阑，其中所述第一可变光阑与所述第二可变光阑被所述控制器控制地调节各自的所述光阑口径。

根据本发明的一个实施例，所述第二可变光阑被设置的位置选自被设置于照明模块的出射方向且处于所述投影模块的入射方向，被设置于所述投影模块的光线路径组成的位置组。

根据本发明的一个实施例，所述照明模块进一步地包括一光源单元、一光线处理单元以及一成像单元，其中所述光线处理单元获取被所述光源单元的提供光线至所述光线处理单元后导向并处理光线，其中被所述光线处理单元导向且处理的光线被所述成像单元成像后反射出携带成像信息的光线。

根据本发明的一个实施例，第一可变光阑被设置于所述成像单元的入射方向，在所述成像单元成像光线前调控被通过的光线的通光量。

根据本发明的一个实施例，第一可变光阑的位置选自被设置于所述光源单元的出射方向且被设置于所述光线处理单元的入射方向、所述第一可变光阑被设置于所述光线处理单元的光线路径以及被设置于所述光线处理单元的出射方向且被设置于所述成像单元的入射方向组成的位置组。

根据本发明的一个实施例，所述光线处理单元包括一准直单元，其中所述第一可变光阑被设置于所述准直单元的出射路径且被设置于所述成像单元的入射方向。

根据本发明的一个实施例，所述光线处理单元包括一复眼透镜系统、一中继透镜系统以及一导光元件，其中所述复眼透镜系统被设置于所述光源模块的出射方向，其中所述中继透镜系统被设置于所述复眼透镜系统的出射方向且被设置于所述导光元件的入射方向，其中所述复眼透镜系统匀化光线后被所述中继透镜系统整形，其中所述导光元件获取被所述中继透镜系统整形的光线后导向光线至所述成像单元，其中所述可变光阑的位置选自被设置于所述复眼透镜系统的出射方向且被设置于所述中继透镜系统的入射方向、被设置于所述复眼透镜系统的出射方向且被设置于所述导光元件的入射方向以及被设置于所述导向元件的出射方向且被设置于所述成像单元的入射方向组成的位置组。

根据本发明的一个实施例，所述中继透镜系统进一步地包括一第一中继透镜、一反射镜以及一第二中继透镜，其中所述第一中继透镜获取被所述复眼透镜系统匀化的光线后整形地投射至所述反射镜，其中所述反射镜反射光线至所述第二中继透镜，其中被所述反射镜反射的光线被所述第二中继透镜整形地投射至所述导光元件，其中所述第一可变光阑的位置选自被设置于所述第一中继透镜的出射路径并被设置于所述反射镜的入射路径、被设置于所述反射镜的出射路径并被设置于所述第二中继透镜的入射路径组成的位置组。

根据本发明的一个实施例，所述投影调节系统进一步地包括一光感模块，其中所述光感模块获取外界环境的光强度后发送光强电信号至所述控制器，其中每个所述可变光阑被所述控制器统筹地调节各自的所述光阑口径。

根据本发明的一个实施例，每个所述可变光阑进一步地包括至少一光阑片和一驱动器，其中每个所述光阑片被设置于光线的光线路径，其中至少一个所述光阑片被驱动器驱动地相对于所述光阑口径可往复移动，其中各个所述光阑片共同界定所述光阑口径，当其中至少一个所述光阑片相对于所述光阑口径远离且所述可变光阑的所述光阑口径变大时，通过的光线的通光量增大；当其中至少一个所述光阑片相对于所述光阑口径靠近且所述可变光阑的所述光阑口径变小时，通过的光线的通光量减少。

根据本发明的一个实施例，所述可变光阑进一步地包括一固定主体与分别被连接于每个所述光阑片的至少一转动轴，其中每个所述光阑片被对应的所述转动轴带动地转动，以相对于光线的有效光线路径往复运动，其中各个所述转动轴被所述驱动器驱动，其中所述转动轴被可转动地连接于所述固定主体。

依本发明的另一个方面，本发明进一步提供一投影调节方法，包括以下步骤：

(a)向外投射出携带投影信息的光线至一投影面；和

(b)通过调节至少一个可变光阑的光阑口径来调节被投射的光线的通光量。

根据本发明的一个实施例，所述投影调节方法的步骤(a)进一步地包括以下步骤：

(a1)获取一定光强度的光线后，导向光线，并使得光线得到处理；

(a2)获取被导向的光线后，成像光线以输出携带成像信息的光线；以及

(a3)透射光线至所述投影面。

根据本发明的一个实施例，所述投影调节方法的步骤(b)之前进一步地包括以下步骤：

(c)实时地获取外界环境的光强度；和

(d)处理获取的外界光强信号后，控制每个所述可变光阑的所述光阑口径。根据本发明的一个实施例，所述投影调节方法的步骤(b)进一步地包括以下步骤：

(b1)藉由一第一可变光阑，被可控地调节所述第一可变光阑的一光阑口径的大小，进而调节被允许通过光线的通光量；和

(b2)藉由一第二可变光阑，被可控地调节所述第二可变光阑的一光阑口径的大小，进而调节被允许通过光线的通光量。

根据本发明的一个实施例，所述投影调节方法的步骤(b1)发生在所述投影调节方法的步骤(a1)的过程中。

根据本发明的一个实施例，所述投影调节方法的步骤(b2)发生在所述投影调节方法的步骤(a3)的过程中。

根据本发明的一个实施例，所述投影调节方法的步骤(b2)发生在所述投影调节方法的步骤(a2)之后且在所述投影调节方法的步骤(a3)之前。

根据本发明的一个实施例，所述投影调节方法的步骤(a1)之前，进一步地包括以下步骤：

(a0)在投射出一三色光线后，合束光线。

根据本发明的一个实施例，所述投影调节方法的步骤(b1)发生在所述投影调节方法的步骤(a0)的过程中。

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是本发明的第一个优选实施例的投影调节系统的应用场景示意图。

图2是本发明的第一个优选实施例的投影调节系统的示意图。

图3是本发明的第一个优选实施例的投影调节系统的光阑的示意图。

图4是本发明的第二个优选实施例的所述投影调节系统的示意图。

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。

参考图1至图3，本发明的第一个优选实施例的一投影调节系统及其投影调节方法被详细地揭露并诠释。参考图1，所述投影调节系统1被应用于一交通工具2，通过投影于一投影面100，使得行车者可以通过可平视地来获取驾车相关信息可更安全舒适地行驶，有助于智能化汽车的推进和发展。

参考图2，所述投影调节系统1包括一照明模块10、一投影模块20以及一可变光阑控制模块30，其中所述照明模块10提供携带成像信息的光线至所述投影模块20，在获取所述照明模块10提供的携带成像信息的光线后，所述投影模块20向外投射携带成像信息的光线至所述投影面100。在外部环境的光线强度不同时，所述可变光阑控制模块30可适配地调节投影光线的光通量来调节所述投影调节系统1向外投射的成像画面的亮度，进而满足行车者可在不同光强度下清晰舒适地看到投影信息。

值得一提的是，通过所述可变光阑控制模块30的调节即可实现实时地调节所述投影调节系统1向外投射的成像画面的光强度以及对比度，以适于在不同外界环境的光强下，行车者可清晰舒适地接收到投影信息。

优选地，在发明的第一个优选实施例中，所述投影面100是挡风玻璃或者被设置于所述挡风玻璃的物体，以使得行车者不需要低头看驾车相关的信息，平视就可以获取到驾车相关信息。

值得一提的是，驾车相关的信息可以包括行车速度、油量、汽车故障提醒、新风系统相关信息、空调信息、道路信息、导航信息等内容，在本发明中不受任何限制。

所述可变光阑控制模块30包括至少一具有一光阑口径的可变光阑与一控制器31，其中所述控制器31控制每个所述可变光阑的光阑口径分别调节以通过不同的光通量。当所述外部环境的光强度大时，如果投影亮度不大的话，行车者会看不清投影信息。通过所述可变光阑在所述控制器31的控制下增大所述光阑口径，提高向外投射的光通量，使得在高强度的外界环境中，行车者依然能够接收到清晰的投影信息。

当外部环境的光强度较小时，所述投影控制系统内部的杂散光比较清晰，而且外部环境的杂散光会进入所述投影控制系统内部，使得携带成像信息的光线的对比度降低，使得行车者不能接受到清晰的成像信息。通过所述可变光阑在所述控制器31的控制下减小所述光阑口径，可减少外部环境的杂散光的进入，保持所述投影画面的对比度，使得行车者可清晰地接收到光线所携带的成像信息。

进一步地说，所述投影调节系统1可适配外部环境光强度来调节其投影的光线强度，进而当所述投影调节系统1被应用于汽车的PGU系统中，即使外部环境的光强度改变甚至差异很大时，行使者依然能够舒适清晰地接收到被所述投影调节系统1提供的成像信息。

优选地，所述可变光阑的数量是两个，分别是第一可变光阑32和第二可变光阑33。所述第一可变光阑32与所述第二可变光阑33被所述控制器31分别控制地调节，且所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1与所述第二可变光阑33的所述光阑口L2径被统筹地调节，以使得所述第一可变光阑32和所述第二可变光阑33被共同地调节，进而调节所述投影调节系统1向外投射的投影画面的亮度。

值得一提的是,本发明的第一个优选实施例不需要调节所述光源单元31投射的光线的强弱来调节投射出的投影画面的光强度以及对比度,而协调地调节所述第一可变光阑32和所述第二可变光阑33的调节投射出的投影画面的光线强度以及对比度。

可选地，所述控制器31协调地调节所述光源单元31投射的光线强度和两个所述可变光阑的所述光阑口径来控制所述投影调节系统1向外投射的光线的亮度，进而适配外部环境的不同的光强度。由于控制调节所述光源单元31的投射的光线强度与两个所述可变光阑的所述光阑口径的方式相对复杂，其调节的难度相对较大，只通过所述可变光阑的所述光阑口径的调节不仅能够有效地调节所述投影画面的光强度，更可调节地控制外界环境的光线进入所述投影调节系统的多少，以减少杂光对有效的成像光线的影响。更进一步地，减少对所述光源单元31的各个所述光源的要求，提高是光源单元31的各个所述光源的使用寿命。

所述第一可变光阑32被设置于所述第二可变光阑33的入射方向。也就是说，所述第一可变光阑32与所述第二可变光阑33被依次地置于所述投影调节系统1，以共同地调节所述投影调节系统1的光通量。

优选地，所述第一可变光阑32被设置于所述照明模块10，其中所述第二可变光阑33被设置于所述照明模块10投射光线的出射方向。

更优选地，所述第二可变光阑33被设置于所述投影模块20，其中所述第二可变光阑33调节投射出光线的光通量以及外部环境的杂光进入所述投影调节系统1。

所述照明模块10包括一光源单元11、一光线处理单元12以及一成像单元13，其中所述光源单元11提供光线至所述光线处理单元12，其中所述光线处理单元12导向光线，以使得光线被处理，其中所述成像单元13获取到被所述光线处理单元12导向的光线后成像并反射光线，并使得携带成像信息的光线被投射至所述投影模块20。

哟选地，所述成像单元13被实施为一成像芯片13，其中所述成像芯片13接收到所述光线处理单元12导向的光线后成像光线后反射出携带成像信息的光线。

值得一提的是，所述光源单元11提供一定光亮度的光线，也可以被控制地提供可变亮度的光线，在此方面，本发明不受任何限制，所述控制器31可通过共同地调节所述光源单元11和所述第一可变光阑32和所述第二可变光阑33来调节所述投影调节系统1向外投射的光线的亮度和对比度。

优选地，所述第一可变光阑32被设置于所述光线处理单元12的有效光线路径，其中被投射的光线通过所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1后被投射，通过控制所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1，可实现改变光线的有效光线路径上的被投射的光线的通光量，使得调整所述投影调节系统1的向外投射的光线强度。

可选地，所述第一可变光阑32可被设置于所述光源单元11的出射路径，且被保持于所述光线处理单元12的入射方向，使得被所述光源单元11投射的光线通过所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1后被所述光线处理单元12获取。

所述光线处理单元12被实施为一准直镜片121，其中所述准直镜片121获取所述光源单元11提供的光线后准直光线以向所述成像芯片13投射被准直的光线。

优选地，所述第一可变光阑32被设置于所述准直镜片121的出射路径，且被保持于所述成像芯片13的入射方向。换句话说，所述第一可变光阑32被设置于所述准直镜片121和所述成像芯片13之间。进一步地说，所述第一可变光阑32通过调节其所述光阑口径L1的大小来控制被允许通过的光线的通光量，进而控制所述光线被投射至所述成像芯片13的光线多少。

进一步地说，所述第二可变光阑33被设置于所述成像芯片13的出射方向上，其中所述第二可变光阑33被所述控制器31的控制下缩放所述第二可变光阑33的所述光阑口径L2，使得所述第一可变光阑32和所述第二可变光阑33被所述控制器31的控制下根据外部环境的光强度来调控被允许通过的光线的通光量。

进一步地说，当外部环境的光强度较大时，所述第一可变光阑32和所述第二可变光阑33的其中至少一个在所述控制器31的控制下放大其所述光阑口径。优选地，所述第一可变光阑32在所述控制器31的控制下放大其所述光阑口径L1，此外，所述第二可变光阑33在所述控制器31的控制下放大其所述光阑口径L2。

当外部环境的光强度较小时，所述投影调节系统1的内部杂光较为清晰，对携带投影信息的光线有较大的影响，使得所述投影调节系统1投影的一像面200的对比度较差，在光强度不大的外部环境中，行车者不能够舒适且清晰地看到所述投影调节系统1投影的所述像面200，使得行车者在驾车过程中容易发生视觉疲劳，甚至不能及时获取到驾车相关信息，更严重的可能造成人身伤害。

根据本发明的第一个优选实施例，所述第二可变光阑33与所述第一可变光阑32共同协作地减少所述投影调节系统1向外投射的光线强度并减少外部环境的杂光进入所述投影调节系统1。当外界环境光强度较小时，所述投影调节系统1通过所述可变光阑控制模块30的调控，实现了自动提高PGU系统对比度性能，使得所述像面200质量得到提高，使得所述像面200的画面更加清晰，以提高行车者人眼获取投影信息的舒适度。当外界环境有强光时，行车者在强光下不能清楚地看到所述像面200，所述投影调节系统1通过所述可变光阑控制模块30的调控，提高PGU系统亮度性能，使得行车者能够在强背景光下清楚的观测到HUD系统显示出的各项信息，以提高行车者人眼获取投影信息的舒适度。

所述第一可变光阑32和所述第二可变光阑33的其中至少一个在所述控制器31的控制下缩小其所述光阑口径。

优选地，所述第一可变光阑32在所述控制器31的控制下缩小其所述光阑口径L1，以减少被投射的光线通过所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1的通光量，进而减少所述投影调节系统1向外投射的光线亮度，以适于行车者在光强度较差的外部环境中能够舒适地接收到被投影的所述像面200。

此外，所述第二可变光阑33在所述控制器31的控制下缩小其所述光阑口径L2，以减少外部环境中的杂散光进入所述投影调节系统1，以减少影响携带成像信息的光线的对比度，同时减少所述投影调节系统1向外投射的光线强度。

优选地，所述第二可变光阑33可被设置于所述成像芯片13发射出携带成像信息的光线的出射路径，且被设置于所述投影模块20的入射路径，其中所述第二可变光阑33调节其所述光阑口径L2来调节出射光线的光强度。

所述成像芯片13可以被实施为MEMS芯片13或者DMD芯片13，当所述成像芯片13是所述MEMS芯片13时，所述投影调节系统1被应用于一MEMS系统；当所述成像芯片13是所述DMD芯片13时。所述投影调节系统1被应用于所述DLP系统。

本领域技术人员应当可以理解并知晓，所述PGU系统的类型不成为本发明的特征和范围的限制。

所述投影调节系统1进一步地包括一光感模块40，其中外界环境的光线被所述光感模块40获取，其中所述光感模块40发送外界光强信号至所述可变光阑控制模块30的所述控制器31，其中所述控制器31调节至少一个所述光阑口径来控制投影光线的强弱，进而根据外界环境的光强度来调整所述投影调节系统1的投影的所述像面200的清晰度，以使得投影的所述像面200可被行车者舒适清晰地看到。

可选地，所述控制器31获取其他的投影调节系统如一云端、其他检测系统的外部环境的光强度，即可实现根据外部环境的光强度来调节所述投影调节系统1的向外投射光线的亮度和对比度，在此方面，本发明不受任何限制。

值得一提的是，所述可变光阑控制模块30可根据需要更改其投射的投影画面的亮度以及对比度，所述可变光阑控制模块30的所述控制器31获取所述光感模块40提供的外部环境的光强信号后，根据对应的预设的调节方案来调节所述第一可变光阑32和所述第二可变光阑33。

根据本发明的第一个优选实施例，所述光源单元11包括一三色光源111和一合束组件112，其中所三色光源111投射出三色光，其中所述合束组件112合束光线后投射至所述光线处理单元12。进一步地说，所述合束组件112合束被投射的三色光至所述准直镜片121。

所述三色光源111包括一第一光源1111、一第二光源1112以及一第三光源1113，所述第一光源1111、所述第二光源1112以及所述第三光源1113依次地排列。

优选地，所述合束组件112是至少三个滤光片，其中所述合束组件112包括一第一滤光片1121、一第二滤光片1122和一第三滤光片1123。

所述第一滤光片1121被设置于所述第一光源1111的出光路径上，其中所述第二滤光片1122被设置于所述第二光源1112的出光路径上，其中所述第三滤光片1123被设置于所述第三光源1113的出光路径上，其中所述第一光源1111、所述第二光源1112以及所述第三光源1113投射光线的出光路径同向，使得所述光源单元11被平面地排布而减小了所述光源单元11所占用的空间，继而进一步地减小了所述照明模块10的体积。

优选地，所述第一光源1111、所述第二光源1112和所述第三光源1113分别投射绿、蓝、红的三色光线。更进一步地说，所述第一光源1111投射出绿光，其中所述第二光源1112投射出蓝光，其中所述第三光源1113投射出红光，通过三色光源被投射的方式，使得所述投影色彩调节系统的色彩更加鲜艳。进一步地说，所述第一滤光片1121反射绿光并透过红光和蓝光，其中所述第二滤光片1122反射蓝光并透过绿光和红光，其中所述第三滤光片1123反射红光并透过蓝光和绿光，使得所述合束组件112合束红光、蓝光和绿光至所述合束组件112。

本领域技术人员应当可以理解并知晓，所述光源单元11的光线路径的布局不成为本发明的通过所述可变光阑控制模块30的光通量的调节来适配不同的外部环境光亮度的特征和范围的限制。

参考图3，本发明的第一个优选实施例的所述第一可变光阑32被详细地揭露并诠释，其中所述第一可变光阑32包括至少一第一光阑片321、至少一第一转动轴322、一第一固定主体323以及一第一驱动器324并具有所述光阑口径L1，其中所述第一光阑片321被所述第一转动轴322可转动地设置于所述第一固定主体323，并界定所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1，其中所述第一驱动器324被所述控制器32控制下驱动所述第一转动轴322转动以带动各个所述第一光阑片321转动。

每个所述第一光阑片321被依次层叠地被排列于一圈，由于所述第一光阑片321可被所述第一转动轴322转动，各个所述第一光阑片321被共同地远离所述第一可变光阑32的中心或者共同地靠近所述第一可变光阑32的中心，实现了所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1的位置。

优选地，所述第一驱动器324被实施为音圈电机324，其中所述音圈垫圈324驱动所述第一光阑片321转动。

可选地，所述第一驱动器324磁驱地方式驱动所述第一光阑片321转动。本领域技术人员应当可以理解并知晓，所述第一驱动器324的类型不成为本发明的特征和范围的限制。

值得一提的是，所述控制器31、所述第一驱动器324以及所述光感模块40构成一电控调节系统，其中所述电控调节系统协作地驱动所述第一可变光阑32和所述第二可变光阑33缩放各自的所述光阑口径。

通过多个第一光阑片321向中心移动或者扩散，所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1被一所述控制器31、所述传感器电控调节系统根据所述控制器31的指令被可控地放大或者缩小。

优选地，每个所述第一光阑片321被所述第一转动轴322带动地转动，以至于所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1可被控制地放大或者缩小。

参考本发明的第一个优选实施例，所述第二可变光阑33的实施方式与所述第一可变光阑32的实施方式相同。

可选地，所述第二可变光阑33与所述第一可变光阑32的实施方式可不同，在此方面，不发明不受任何限制。

所述第二可变光阑33包括至少一第二光阑片331、至少一第二转动轴332、一第二固定主体333以及一第二驱动器334并具有所述光阑口径L1，其中所述第二光阑片331被所述第二转动轴332可转动地设置于所述第二固定主体333，并界定所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1，其中所述第二驱动器334被所述控制器32控制下驱动所述第二转动轴332转动以带动各个所述第二光阑片331转动。

每个所述第二光阑片331被依次层叠地被排列于一圈，由于所述第二光阑片331可被所述第二转动轴332转动，各个所述第二光阑片331被共同地远离所述第一可变光阑32的中心或者共同地靠近所述第一可变光阑32的中心，实现了所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1的位置。

优选地，所述第二驱动器334被实施为音圈电机324，其中所述音圈垫圈324驱动所述第二光阑片331转动。

可选地，所述第二驱动器334磁驱地方式驱动所述第二光阑片331转动。本领域技术人员应当可以理解并知晓，所述第二驱动器334的类型不成为本发明的特征和范围的限制。

值得一提的是，所述控制器31、所述第二驱动器334以及所述光感模块40构成一电控调节系统，其中所述电控调节系统协作地驱动所述第一可变光阑32和所述第二可变光阑33缩放各自的所述光阑口径。

通过多个第二光阑片331向中心移动或者扩散，所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1被一所述控制器31、所述传感器电控调节系统根据所述控制器31的指令被可控地放大或者缩小。

优选地，每个所述第二光阑片331被所述第二转动轴332带动地转动，以至于所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1可被控制地放大或者缩小。

参考图4，本发明的第二个优选实施例被详细地揭露并诠释，其中第二个优选实施例的所述投影调节系统1的所述照明模块10和所述可变光阑控制模块30的实施方式与第一个优选实施例的所述投影调节系统1的所述照明模块10和所述可变光阑控制模块30的实施方式不同而成为新的实施例。

根据本发明的第二个优选实施例，所述可变光阑控制模块30的所述第一可变光阑32被设置于所述光线处理单元12，其中所述第二可变光阑33被设置于所述投影模块20。进一步地说，所述照明模块10的有效光线路径的排布方式与第一个优选实施例的所述照明模块10不同。

优选地，所述光线处理单元12包括一复眼透镜系统122、一中继透镜系统123以及一导光元件124。所述复眼透镜系统122被设置于所述合束组件12的出射方向，其中被所述合束组件12合束的三色光被所述复眼透镜系统122获取后匀化光线。被所述复眼透镜系统122匀化的光线被射入所述中继透镜系统123，其中所述中继透镜系统123整形光线后导向光线至所述导光元件124导向被整形的光线后投射至所述成像芯片13，所述成像芯片13反射携带成像信息的光线至所述投影模块30。

参考本发明的第一个优选实施例，所述复眼透镜系统122被实施为一复眼透镜122，其中所述复眼透镜122获取被所述合束组件12合束的光线后匀化光线，以将光线导向至所述中继透镜系统123。

根据本发明的第二个优选实施例，所述导光元件124被实施为一棱镜124，其中所述棱镜124获取所述中继透镜系统123整形的光线后导向光线至所述成像芯片13。

更优选地，所述第一可变光阑32被设置于所述中继透镜系统123，进而调节被投射至所述成像单元13的光线的通光量，进而影响所述投影的光亮度。

可选地，所述第一可变光阑32可被设置于所述复眼透镜系统122的出射方向上，且被设置于所述中继透镜系统123的入射方向，其中被所述复眼透镜系统122匀化的光线通过所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1后被投射至所述中继透镜系统123。

可选地，所述第一可变光阑32可被设置于所述中继透镜系统123的出射方向，且被设置于所述棱镜124的入射方向，其中被所述中继透镜123整形的光线通过所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1向所述棱镜124投射，其中所述可变光阑32的所述光阑口径L1的大小可被控制地调节，使得被允许通过所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1的通光量可被所述控制器31控制地调节。

所述中继透镜系统123进一步地包括一第一中继透镜1231、一反射镜1232以及一第二中继透镜1233。被所述复眼透镜系统122匀化的光线中的成像光线被射入所述第一中继透镜1231并被所述第一中继透镜1231调节光线角度。被设置于所述第一中继透镜1231的出射方向的所述反射镜1232导向光线至所述第二中继透镜1233。所述第二中继透镜1233获取被所述反射镜1232反射的光线后整形光线地投射至所述棱镜124。

根据本发明的第二个优选实施例，所述第一可变光阑32被设置于所述第一中继透镜1231的出射方向，且被设置于所述反射镜1232的入射方向，其中被所述第一中继透镜1231整形的光线通过所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1后被投射至所述反射镜，进而实现了在所述成像芯片13成像并反射光线之间，通过调节所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1的大小可调节被投射的光线的通光量。

可选地，所述第一可变光阑32可被设置于所述反射镜1232的出射方向，且被设置于所述第二中继透镜1233的入射方向，使得被所述反射镜1232导向的光线通过所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1后被投射至所述第二中继透镜1231，进而实现了通过调节所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1的大小来更改被投射的光线的通光量，继而更改被投影的光线的亮度以适于不同光强度的环境。

可选地，所述第一可变光阑32可被设置于所述第二中继透镜1233的出射方向，且被设置于所述第二棱镜124的入射方向，使得被所述第二中继透镜1233导向的光线通过所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1后被投射至所述棱镜124，进而实现了在所述成像芯片13成像并反射光线之间，通过调节所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1的大小来更改被投射的光线的通光量，继而更改被投影的光线的亮度以适于不同光强度的环境。

可选地，所述第一可变光阑32可被设置于所述棱镜124的出射方向，且被设置于所述成像芯片13的入射方向，使得被所述棱镜124导向的光线通过所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1后被投射至所述成像芯片13，进而实现了在所述成像芯片13成像并反射光线之间，通过调节所述第一可变光阑32的所述光阑口径L1的大小来更改被投射的光线的通光量，继而更改被投影的光线的亮度以适于不同光强度的环境。

优选地，所述投影模块20包括一第一透镜21、一第二透镜22、一第三透镜23、一第四透镜24以及一第五透镜25，其中所述第一透镜21、所述第二透镜22、所述第三透镜23、所述第四透镜24以及所述第五透镜25被依次地排布，以透射携带成像信息的光线至所述投影面100，使得被投射的成像信息可被人眼接收。

值得一提的是，所述透镜模块20的透镜数量不受任何限制，本发明领域技术人员应当可以理解并知晓，所述透镜模块20可具有六面以上的透镜面型。

此外，所述透镜的面型是预设的，且所述透镜21的面型不成为本发明的特征和范围的限制。

所述第二可变光阑33被设置于其中第三透镜23和所述第四透镜24之间，使得被一个所述第三透镜23投射的携带成像信息的光线通过所述第二可变光阑33的所述光阑口径L2所述第四透镜24投射，通过所述第二可变光阑33调节所述光阑口径L2的大小来改变所述投影调节系统1投射的光线的强弱以及外界环境杂光进入所述投影调节系统1的量。

值得一的提的是，所述第二可变光阑33根据各个透镜的面型不同而被设置于不同的位置。也就是说，根据具体的设计要求，所述第二可变光阑33可被设置于所述透镜模块20中的不同位置。

可选地，所述第二可变光阑33可被设置于所述照明模块10的向外投射携带成像信息的光线的出射方向，且被设置于所述投影模块20的入射方向。

本发明的第三个优选实施例的一投影调节方法被详细地揭露并诠释，其中所述投影调节方法包括以下步骤：

(a)向外投射出携带投影信息的光线至一投影面100；以及

(b)通过调节至少一个可变光阑的光阑口径来调节被投射的光线的通光量。

根据本发明的所述投影调节方法，其中所述投影调节方法的步骤(a)进一步地包括以下步骤，

(a1)获取一定光强度的光线后，导向光线，并使得光线得到处理；

(a2)获取被导向的光线后，成像光线以输出携带成像信息的光线；以及

(a3)透射光线至所述投影面100。

根据本发明的所述投影调节方法，其中所述投影调节方法的步骤(b)进一步地包括以下步骤，

(c)获取外界环境的光强度；和

(d)处理获取的外界光强信号后，控制每个所述可变光阑的所述光阑口径。

值得一提的是，所述投影调节方法的步骤(b)发生后，所述投影调节方法的步骤(c)依然持续地进行，也就是说，所述投影调节方法的步骤(c)是实时地获取外部环境的光强度。

优选地，所述投影调节方法的步骤(b)进一步地包括以下步骤：

(b1)藉由一第一可变光阑32，被可控地调节所述第一可变光阑32的一光阑口径L1的大小，进而调节被允许通过光线的通光量；和

(b2)藉由一第二可变光阑33，被可控地调节所述第二可变光阑33的一光阑口径L2的大小，进而调节被允许通过光线的通光量。

所述投影调节方法的步骤(b1)在所述投影调节方法的步骤(a2)之前。

优选地，所述投影调节方法的步骤(b1)发生在所述投影调节方法的步骤(a1)的过程中。

所述投影调节方法的步骤(b2)在所述投影调节方法的步骤(a2)之后。

优选地，所述投影调节方法的步骤(b2)发生在所述投影调节方法的步骤(a3)的过程中。

优选地，所述投影调节方法的步骤(b2)发生在所述投影调节方法的步骤(a2)之后且在所述投影调节方法的步骤(a3)之前。

进一步地说，所述投影调节方法的步骤(a1)之前，进一步地包括以下步骤：

(a0)在投射出一三色光线后，合束光线。

优选地，所述投影调节方法的步骤(b1)发生在所述投影调节方法的步骤(a0)的过程中。

多个实施例的实施方式是可以自由组合的，本发明在此方面不受任何限制。

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 (23)

1.一投影调节系统，其特征在于，包括：

一照明模块，其中所述照明模块投射携带成像信息的光线；

一投影模块，其中所述投影模块获取被携带成像信息的光线后向外投射至一投影面；以及

一可变光阑控制模块，其中所述可变光阑控制模块包括至少一可变光阑和一控制器，其中每个所述可变光阑在所述控制器的控制下调节其中的至少一光阑口径，通过缩放所述光阑口径来调节向外投射的光线的光强度。

2.根据权利要求1所述的投影调节系统，其中所述可变光阑控制模块包括一第一可变光阑，其中所述第一可变光阑被所述控制器控制地调节其所述光阑口径的大小。

3.根据权利要求2所述的投影调节系统，其中所述第一可变光阑被设置于所述照明模块的光线路径。

4.根据权利要求2所述的投影调节系统，其中所述可变光阑控制模块进一步地包括一第二可变光阑，其中所述第一可变光阑与所述第二可变光阑被所述控制器控制地调节各自的所述光阑口径。

5.根据权利要求4所述的投影调节系统，其中所述第二可变光阑被设置的位置选自被设置于照明模块的出射方向且处于所述投影模块的入射方向，被设置于所述投影模块的光线路径组成的位置组。

6.根据权利要求2所述的投影调节系统，其中所述照明模块进一步地包括一光源单元、一光线处理单元以及一成像单元，其中所述光线处理单元获取被所述光源单元的提供光线至所述光线处理单元后导向并处理光线，其中被所述光线处理单元导向且处理的光线被所述成像单元成像后反射出携带成像信息的光线。

7.根据权利要求6所述的投影调节系统，其中第一可变光阑被设置于所述成像单元的入射方向，在所述成像单元成像光线前调控被通过的光线的通光量。

8.根据权利要求6所述的投影调节系统，其中第一可变光阑的位置选自被设置于所述光源单元的出射方向且被设置于所述光线处理单元的入射方向、所述第一可变光阑被设置于所述光线处理单元的光线路径以及被设置于所述光线处理单元的出射方向且被设置于所述成像单元的入射方向组成的位置组。

9.根据权利要求6所述的投影调节系统，其中所述光线处理单元包括一准直单元，其中所述第一可变光阑被设置于所述准直单元的出射路径且被设置于所述成像单元的入射方向。

10.根据权利要求6所述的投影调节系统，其中所述光线处理单元包括一复眼透镜系统、一中继透镜系统以及一导光元件，其中所述复眼透镜系统被设置于所述光源模块的出射方向，其中所述中继透镜系统被设置于所述复眼透镜系统的出射方向且被设置于所述导光元件的入射方向，其中所述复眼透镜系统匀化光线后被所述中继透镜系统整形，其中所述导光元件获取被所述中继透镜系统整形的光线后导向光线至所述成像单元，其中所述可变光阑的位置选自被设置于所述复眼透镜系统的出射方向且被设置于所述中继透镜系统的入射方向、被设置于所述复眼透镜系统的出射方向且被设置于所述导光元件的入射方向以及被设置于所述导向元件的出射方向且被设置于所述成像单元的入射方向组成的位置组。

11.根据权利要求10所述的投影调节系统，其中所述中继透镜系统进一步地包括一第一中继透镜、一反射镜以及一第二中继透镜，其中所述第一中继透镜获取被所述复眼透镜系统匀化的光线后整形地投射至所述反射镜，其中所述反射镜反射光线至所述第二中继透镜，其中被所述反射镜反射的光线被所述第二中继透镜整形地投射至所述导光元件，其中所述第一可变光阑的位置选自被设置于所述第一中继透镜的出射路径并被设置于所述反射镜的入射路径、被设置于所述反射镜的出射路径并被设置于所述第二中继透镜的入射路径组成的位置组。

12.根据权利要求1至11任一所述的投影调节系统，进一步地包括一光感模块，其中所述光感模块获取外界环境的光强度后发送光强电信号至所述控制器，其中每个所述可变光阑被所述控制器统筹地调节各自的所述光阑口径。

13.根据权利要求1至11任一所述的投影调节系统，其中每个所述可变光阑进一步地包括至少一光阑片和一驱动器，其中每个所述光阑片被设置于光线的光线路径，其中至少一个所述光阑片被驱动器驱动地相对于所述光阑口径可往复移动，其中各个所述光阑片共同界定所述光阑口径，当其中至少一个所述光阑片相对于所述光阑口径远离且所述可变光阑的所述光阑口径变大时，通过的光线的通光量增大；当其中至少一个所述光阑片相对于所述光阑口径靠近且所述可变光阑的所述光阑口径变小时，通过的光线的通光量减少。

14.根据权利要求13所述的投影调节系统，其中所述可变光阑进一步地包括一固定主体与分别被连接于每个所述光阑片的至少一转动轴，其中每个所述光阑片被对应的所述转动轴带动地转动，以相对于光线的有效光线路径往复运动，其中各个所述转动轴被所述驱动器驱动，其中所述转动轴被可转动地连接于所述固定主体。

15.一投影调节方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)向外投射出携带投影信息的光线至一投影面；和

(b)通过调节至少一个可变光阑的光阑口径来调节被投射的光线的通光量。

16.根据权利要求15所述的投影调节方法，其中所述投影调节方法的步骤(a)进一步地包括以下步骤：

(a1)获取一定光强度的光线后，导向光线，并使得光线得到处理；

(a2)获取被导向的光线后，成像光线以输出携带成像信息的光线；以及

(a3)透射光线至所述投影面。

17.根据权利要求15所述的投影调节方法，其中所述投影调节方法的步骤(b)之前进一步地包括以下步骤：

(c)实时地获取外界环境的光强度；和

(d)处理获取的外界光强信号后，控制每个所述可变光阑的所述光阑口径。

18.根据权利要求16的所述投影调节方法，其中所述投影调节方法的步骤(b)进一步地包括以下步骤：

(b1)藉由一第一可变光阑，被可控地调节所述第一可变光阑的一光阑口径的大小，进而调节被允许通过光线的通光量；和

(b2)藉由一第二可变光阑，被可控地调节所述第二可变光阑的一光阑口径的大小，进而调节被允许通过光线的通光量。

19.根据权利要求18的所述投影调节方法，其中所述投影调节方法的步骤(b1)发生在所述投影调节方法的步骤(a1)的过程中。

20.根据权利要求18的所述投影调节方法，其中所述投影调节方法的步骤(b2)发生在所述投影调节方法的步骤(a3)的过程中。

21.根据权利要求18的所述投影调节方法，其中所述投影调节方法的步骤(b2)发生在所述投影调节方法的步骤(a2)之后且在所述投影调节方法的步骤(a3)之前。

22.根据权利要求18的所述投影调节方法，其中所述投影调节方法的步骤(a1)之前，进一步地包括以下步骤：

(a0)在投射出一三色光线后，合束光线。

23.根据权利要求18的所述投影调节方法，其中所述投影调节方法的步骤(b1)发生在所述投影调节方法的步骤(a0)的过程中。

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