[发明专利]低成本投影系统

说明书

本申请公开了低成本投影系统。所描述的示例包括具有光源202的投影系统(图2,200)。投影系统还具有光积分器，光积分器具有输出面，光积分器204被配置为接收光源202的输出，其中光积分器的长度小于光积分器的输出面的至少一个直径测量。投影系统200还具有空间光调制器210和聚焦光学器件206、208，聚焦光学器件206、208被配置为接收光积分器的光输出并且被配置为将光积分器的光输出聚焦到空间光调制器210上。投影系统200还具有投影光学器件212，其被配置为投射来自空间光调制器210的调制光。

相关申请的交叉引用

本申请依据35U.S.C.119(e)主张对2018年7月30日提交的标题为“IlluminationArchitecture for Projection Based Headlights(基于投影前照灯的照明结构)”的共同拥有的美国临时专利申请序列号62/712,055的权益，其全部通过参考并入本文。

技术领域

本发明一般涉及照明系统，更具体地涉及基于投影的照明系统。

背景技术

使用空间光调制器的投影系统用于许多应用中。在这些系统中，空间光调制器由光源照射，空间光调制器对光进行调制以投射所需图像。示例性空间光调制器是数字微镜器件(DMD)。空间光调制器投影系统的一个应用是照明，诸如汽车前照灯。与传统前照灯相比，调制前照灯提供了显著的功能。例如，可以通过将光引导到远离即将到来的汽车的挡风玻璃的区域来定制照明以避免使即将到来的驾驶员致盲。此外，来自地理定位系统(GPS)的行进方向可以被投射到汽车前方的路面上，从而允许驾驶员在不将他或她的眼睛从道路上移开的情况下接收转弯方向。另外，对于自动或半自动车辆，指示车辆的方向和速度的符号可用于帮助行人避开车辆的路径。

大多数空间光调制器投影系统在空间光调制器上使用均匀的光。然而，对于前照灯系统，期望朝向空间光调制器的中心具有更大的光强度。为了实现这一点，复杂的透镜系统将更多的光引导到空间光调制器的中心。然而，这些复杂的透镜系统是昂贵的。

发明内容

根据一个示例，投影系统包括光源。投影系统还包括光积分器，其被配置为接收光源的输出，其中光积分器的长度小于光积分器的输出面的至少一个直径测量。投影系统还包括空间光调制器和聚焦光学器件，聚焦光学器件被配置为接收光积分器的光输出并且被配置为将光积分器的光输出聚焦到空间光调制器上。投影系统还包括投影光学器件，其被配置为投射来自空间光调制器的调制光。

附图说明

图1是照明系统的示意图。

图2是示例照明系统的示意图。

图3A至图3C(统称为“图3”)是示例光积分器的三个视图。

图4A和图4B(统称为“图4”)是说明用于制作示例光积分器的示例方法的示意图。

图5是光积分器的图示。

图6是示例光积分器的图示。

图7是示出一个示例光积分器的模拟的输出的图表，以及示出穿过光积分器的输出面的质心的水平线上的光强度的曲线图。

图8是示出另一个示例光积分器的模拟的输出的图表，以及示出穿过光积分器的输出面的质心的水平线上的光强度的曲线图。

图9是示出另一个示例光积分器的模拟的输出的图表，以及示出穿过光积分器的输出面的质心的水平线上的光强度的曲线图。

图10是示出光积分器的长度大于其输出面的宽度和高度的光积分器的模拟的输出的图表，以及示出穿过光积分器的输出面的质心的水平线上的光强度的曲线图。

图11是示出一个示例光积分器的输出面的图。

图12是示出另一个示例光积分器的输出面的图。