[发明专利]一种基于相位延迟部件的投影系统

说明书

本发明涉及一种投影系统，包括：光源阵列，用于发出用于投影的光；以及光调制元件，位于光源阵列发出的光的光路上，用于调制光源阵列发出的光，其中，光调制元件包括：由透明材料或半透明材料形成的基底；以及在基底上形成的DOE阵列，该DOE阵列包括不同形状构造的相位延迟部件，用于对入射的光产生不同的相位延迟，从而投影出图案。

技术领域

本发明涉及一种车载投影系统，具体的，本申请涉及一种基于相位延迟部件的投影系统。

背景技术

在车载应用中需要在远处投影出不同的图案，方便司机乘客之间进行交流。传统车载投影图案的方案由菲林片组成。但是普通菲林片方案只能投影出一个图案，且需要多个镜头组合导致系统整体长度冗长；双面微透镜阵列方案虽然可以实现紧凑、小体积的车载投影，但其投影图形仍然只可以是一种。

随着车载投影系统的发展，人们对投影方案的小型化与动态化提出了越来越高的要求。为了降低整个系统的长度，我们采用的相位延迟部件方案。利用相位延迟部件方案，可以大幅度缩小整个投影系统的长度，且具有光能利用率高等特点。为了增加投影系统功能性，我们需要该投影系统能尽量多动态可调控的投影出不同的图案。基于此需求，我们提出了一种基于DOE(Diffractive Optical Elements，衍射光学元件)的动态投影系统方案。

该方案可实现两种投影图案的切换且可大幅度缩小投影系统体积。

发明内容

因此，本申请提供了一种可缩小整个投影系统的长度，且具有光能利用率高等特点的投影系统，进一步的，本申请还提供了一种可实现两种投影图案的切换且可大幅度缩小投影系统体积的投影系统。

本申请的一个方面提供了一种投影系统，包括：光源阵列，用于发出用于投影的光；以及光调制元件，位于光源阵列发出的光的光路上，用于调制所述光源阵列发出的光，其中，光调制元件包括：由透明材料或半透明材料形成的基底；以及在基底上形成的DOE阵列，该DOE阵列包括不同形状构造的相位延迟部件，用于对入射的光产生不同的相位延迟，从而投影出图案。

在一个实施方式中，投影系统的DOE阵列中的相位延迟部件包括大于或等于8种不同的形状构造。

在一个实施方式中，投影系统的DOE阵列中的相位延迟部件的形状构造包括大小不等的正方形或圆柱形中的一种或多种。

在一个实施方式中，投影系统的DOE阵列中的相位延迟部件使得入射的光在0～2π的光相位周期内包含八个或大于八个相位梯度。

在一个实施方式中，投影系统的DOE阵列中的相位延迟部件的八个或大于八个的相位梯度是均匀离散的。

本申请的另一个方面提供了一种投影系统，包括：光源阵列，该光源阵列发出的光包括具有两种偏振态的光；光调制元件，位于光源阵列发出的光的光路上，用于调制光源阵列发出的光；以及可调偏振元件，位于光源阵列和光调制元件之间，用于改变光源阵列发出的光的偏振态，其中光调制元件包括：由透明材料或半透明材料形成的基底；以及在基底上形成的DOE阵列，该DOE阵列包括不同形状构造的相位延迟部件，该相位延迟部件使得经过所述可调偏振元件发出的光产生不同的相位延迟，从而投影出两种图案。

在一个实施方式中，投影系统的DOE阵列中的相位延迟部件包括大于或等于64种不同的形状构造。

在一个实施方式中，投影系统的DOE阵列中的相位延迟部件的形状构造的单个构造被形成为对于不同偏振态的光可以展现不同的相位，从而使不同偏振态的光产生不同的相位延迟。

在一个实施方式中，投影系统的DOE阵列中的相位延迟部件的形状构造包括大小不等的长方形、椭圆形、十字型形状中的一种或多种。

在一个实施方式中，投影系统的DOE阵列中的相位延迟部件使得每种偏振态的入射光在0～2π的光相位周期内包含八个或大于八个相位梯度。