高效率数字光处理引擎的制作方法

本公开总体上涉及灯光系统，诸如例如在投影仪和交通工具的自适应前照灯中使用的灯光系统。

背景技术：

许多消费类设备依赖于光投射技术来显示信息或提供照明。例如，诸如投影仪和电视之类的娱乐系统使用光投射技术来显示图像。这些类型的设备通常要求可以递送具有数百万个像素的非常高分辨率图像的光投射。此外，对于光照明系统来说，期望提供高对比度（例如系统可以生成的最高水平的亮度相对于最高水平的暗度）来在所显示的图像中提供增强的细节。此外，这些设备中的许多（诸如智能电话、膝上型电脑和平板电脑）以电池电源操作。因此，期望提供高能效的光投射系统来使设备的电池寿命最大化。

作为另一示例，交通工具前灯可以使用光投射技术来照亮交通工具的路径或周边区域。这些类型的设备通常利用较低分辨率光投射系统。存在若干种不同类型的光投射技术，诸如数字光处理（dlp）、液晶显示器（lcd）和led矩阵。每种类型的技术都拥有特定优点和缺点，根据使用领域而使一种比另一种更有利。

技术实现要素：

总的来说，本公开描述用于创建高效率dlp引擎的系统和技术。本公开的系统结合像素化光源和用于在光投射系统（诸如投影仪、自适应交通工具前照灯和消费类电子产品）中使用的数字光处理设备。所描述的技术提供比传统dlp系统更高的效率和更高的对比度以及比传统led和hdpe技术更高的分辨率。

本公开进一步描述用于使用高效率dlp引擎创建自适应交通工具前灯系统的系统和技术。该自适应交通工具前灯系统可以感测道路状况（诸如地形和天气数据），并且动态调整由交通工具的前灯提供的照明以改进道路和周边地形的照明以及降低对驾驶员的眩光。进一步地，该自适应交通工具前灯系统可以提供没有眩光的远光灯。这样的没有眩光的远光灯可以操作用来准许驾驶员在不对迎面而来的车流造成眩光的情况下使用交通工具前灯的“远光灯”设置。没有眩光的远光灯可以进一步操作为以便防止由道路标志的反射引起的对驾驶员的眩光。

在一个示例中，本公开描述一种系统，其包括：包括多个像素的像素化光源；多个数字微镜，其被配置成从像素化光源接收输入光并且被配置成修改输入光以生成输出光；以及一个或多个控制器，其被配置成控制像素化光源和多个数字微镜二者来调节输出光。

在另一示例中，本公开描述一种方法，其包括：从具有多个像素的像素化光源发出光；通过多个数字微镜接收光，其中该多个数字微镜中的每一个都包括第一状态和第二状态；通过以第一状态操作的该多个数字微镜中的一个将该光的一部分指引到投射透镜；以及通过以第二状态操作的该多个数字微镜中的一个将该光的一部分指引成远离该投射透镜。

在附图和下面的描述中阐述本公开的技术的一个或多个示例的细节。根据该描述和附图并且根据权利要求，本技术的其他特征、目的和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是图示根据本公开的各种示例的示例光投射系统的框图。

图2a是图示处于“接通”状态的数字微镜的示例配置的框图。

图2b是图示处于“断开”状态的数字微镜的示例配置的框图。

图3是图示根据本公开的各种示例的示例控制方案的框图。

图4是根据本公开的各种示例的具有多个光区和暗区的图的一个示例。

图5是图示根据本公开的各种示例的示例控制方案的框图。

图6是图示根据本公开的各种示例的用于投射光的示例技术的框图。

图7是图示根据本公开的各种示例的示例汽车光投射系统的框图。

图8是图示根据本公开的各种示例的示例光投射系统的框图。

图9是图示根据本公开的各种示例的示例汽车光投射系统的框图。

具体实施方式

数字光处理（dlp）技术使用微镜矩阵将来自单一光源的光反射到用来照亮像素的投射透镜。每个微镜是独立可控的并且可以被设置成两个状态中的一个。在第一状态中，微镜被定位成使得来自光源的光可以被微镜反射到投射透镜。在该状态中，耦合到投射透镜的像素将显得亮。在第二状态中，微镜被定位成使得来自光源的光被反射成远离投射透镜。在该状态中，耦合到投射透镜的像素将显得暗。

dlp技术的一个优点是它允许比其他技术更高的分辨率。然而，dlp技术的问题是较低的总体效率，这是因为它的光源一直接通。因此，dlp技术可能不适合于关心电力使用的应用。另外，即使当微镜处于“断开”状态，一些光子仍将到达投射透镜。该光子泄漏降低了系统可以生成的最大“黑度”，从而有效地降低了系统的对比度。

另一类型的显示器是lcd屏。lcd屏具有非常高的分辨率。然而，lcd设备利用偏振滤波器以用于颜色选择。这些滤波器吸收大部分所发出的光并且降低设备的效率。

又一种类型的投射技术是led矩阵，诸如高清像素引擎（hdpe）技术。led矩阵的优点是可以在任何给定时刻选择矩阵中的哪些led接通或断开，从而与类似dlp或lcd设备相比大大改进了效率。然而，当前的led矩阵受限于非常低的分辨率（大约10,000像素）。这使得led矩阵不适合于要求精确显示的任何应用，诸如消费类电子产品、智能电话和计算机监视器。

根据本公开的发光二极管（led）投射系统可以包括像素化光源、多个数字微镜和投射透镜。该像素化光源包括多个led并且向多个数字微镜提供光。该多个数字微镜中的每个数字微镜都包括第一状态（在其中光的至少一部分被指引到投射透镜）和第二状态（在其中光的至少一部分被指引成远离投射透镜）。微镜控制器可以在多个数字微镜中的每一个的第一状态和第二状态中的一个之间进行选择。该微镜微控制器可以向像素化光源控制器提供包括多个亮区的图。该像素化光源控制器可以基于该图来选择性地对像素化光源的多个led中的至少一个进行调制。该像素化光源还可以包括led阵列、高清像素引擎（hdpe）或微自适应前照系统（uafs）光源中的一个。

因此，可以看到，本公开的系统结合像素化光源和在光投射系统（诸如投影仪、自适应交通工具前照灯和消费类电子产品）中使用的数字光处理设备。这里描述的技术可以提供比传统dlp系统更高的效率和更高的对比度以及比传统led和hdpe技术更高的分辨率。

本公开的系统可以适合于许多不同类型的光投射应用。这样的应用可以包括家庭娱乐，诸如投影仪（不管用于家庭、办公室还是剧场环境）。这样的应用还可以包括消费类电子产品，诸如智能电话、个人数字助理（pda）、膝上型电脑、计算机监视器、平板电脑和手持游戏设备。这样的应用可能受益于相对于常规光投射技术的增加的对比度、更高的分辨率和降低的功耗。

另外，本公开的光投射系统可以适合于在自适应交通工具前灯系统中使用。在一些示例中，自适应前灯系统可以利用所感测的道路状况来连续调整投射照明，以使得虽然道路状况改变（例如天气或地形的变化）但照明仍正确分配。这样的自适应交通工具前照灯系统可以利用所述光投射系统来提供相对于常规灯光系统具有更高分辨率、更高对比度和改进的能量效率的交通工具前灯。这样的系统可以被用来响应于所感测的道路状况动态调整交通工具前灯的投射。在一些示例中，该系统可以连续测量道路状况并且然后调整前灯的照明，改进前灯的效用。在一些示例中，这样的调整可以改进道路或周边地形的可见性。在其他示例中，这样的调整可以降低对驾驶员的眩光（例如调整前灯以降低由雨、雪、雾或其他天气状况、地形的变化或道路标志反射回到驾驶员处的光引起的眩光）。在一些示例中，这样的自适应交通工具前灯系统可以允许交通工具前灯将图像投射在道路上。

在一些示例中，本公开的自适应交通工具前灯系统可以提供没有眩光的远光灯。这样的没有眩光的远光灯可以操作用来准许驾驶员在不对迎面而来的车流造成眩光的情况下使用交通工具前灯的“远光灯”设置。在一些示例中，这样的系统可以动态调整交通工具前灯以便在不干扰其他驾驶员看到道路的能力的情况下使道路的照明最大化。在其他示例中，没有眩光的远光灯可以动态调整交通工具前灯来在降低被道路标志的照明反射给驾驶员的眩光的同时使道路的照明最大化。因此，本公开的自适应交通工具前灯系统可以准许驾驶员在不对驾驶员或道路上的其他交通工具造成眩光的情况下连续使用交通工具前灯的“远光灯”设置。

本公开中阐述的自适应交通工具前灯系统可以适合于任何类型的交通工具，例如汽车（诸如小轿车、卡车和运动型多用途车（suv）、船舶和船只、飞机、军用交通工具（诸如坦克、吉普车和半履带车）、水陆两用交通工具、运输交通工具（诸如半卡车和拖车）、工程交通工具（诸如推土机、拖拉机、反铲挖土机和起重机）、重型机械、火车、摩托车、娱乐交通工具（诸如高尔夫球车、沙滩车和全地形交通工具（atv））、无动力交通工具（诸如自行车）、以及没有在这里明确描述的许多其他类型的交通工具。

在一些示例中，所感测的道路状况可以包括地形、环境光或天气（诸如雾、雨或雪）的变化。在一些示例中，所感测的道路状况还可以包括交通工具位置信息，诸如通过全球定位系统（gps）设备获得的交通工具位置信息。在一些示例中，所感测的道路状况还可以包括通过光学、红外线或超声传感器、雷达或声纳捕获的影像或地形信息。在一些示例中，所感测的道路状况还可以包括温度、海拔或其他地理数据。在一些示例中，所感测的道路状况还可以包括当日时间、日出或日落信息、潮汐信息或月相。在其他示例中，所感测的道路状况还可以包括地形类型，诸如树林、农田、城市、农村、山地、平地等等。

在一些示例中，该系统可以响应于所感测的道路状况对前灯执行许多类型的调整以增大前灯的效用。例如，该系统可以调整前灯的方向、焦点、会聚点、强度、颜色、形状或图案以增加它们的效用。

尽管已经主要在自适应交通工具照明系统的上下文中描述了本公开的技术，但是可以以其他设置来使用本公开的技术或者实现其他类型的灯光效果。例如，可以在固定灯光应用（诸如路灯、泛光灯、走廊灯、雾灯）中、便携式照明系统（诸如手电筒、灯笼、聚光灯）中使用本公开的技术。

在一些示例中，由自适应前灯系统投射的图像可以包括交通工具的制造商或商业赞助人的标志。在其他示例中，该图像可以是被选取为艺术设计的或者为了其有效照亮道路的能力而选取的图案。在一些示例中，该自适应前灯系统可以允许驾驶员从一组预定形状（诸如圆形、方形、星形、三角形、雪花形、笑脸或公司标志）选择投射图案。在一些示例中，该自适应前灯系统可以允许驾驶员将图像上传到系统以用于投射和显示。在一些示例中，该自适应前灯系统可以允许驾驶员选择投射照明的颜色。在一些示例中，该自适应前灯系统可以以“幻灯片”模式操作并且以预定或随机颜色显示每个可用图像达预定时间段。

在一些示例中，该系统可以根据交通工具的操作状态来以不同模式操作。例如，尽管交通工具处于“停放”、“空档”或“展示（showcase）”的操作模式，但是它可以操作成将期望颜色的期望图像投射到周边地形上。在交通工具处于“驾驶”操作模式时或者当交通工具感测到它在运动中时，它可以根据本公开来操作以投射自适应前灯来照亮道路。在这样的操作模式中，交通工具可以选择预定图案和颜色来以本公开中描述的方式增加可见性。此外，在交通工具处于运动中或处于“驾驶”操作模式时，它可以选择预定图案和颜色来遵守关于交通工具照明的地方、州或联邦法规并且不允许驾驶员调整交通工具的前灯的图案或颜色。

在一些示例中，可以在固定照明应用（诸如泛光灯或路灯）中使用该自适应交通工具前灯系统。在该示例中，该自适应交通工具前灯系统可以操作以向周边区域提供照明，并且动态调整其投射光以基于所感测的环境状况（诸如上述所感测的状况（例如天气、地形、温度或环境光状况）中的任一个）来增加照明。在该示例中，不管环境天气或照明状况如何，这样的自适应前灯系统可以优化提供给周边区域的照明。此外，它可以降低安装时间，因为它可以在没有来自安装设备的用户的人工输入或配置的情况下动态调整其照明以补偿它所安装到的周围的地形。此外，示例设备可以通过动态调整其照明以考虑周边地形的新变化来降低维护时间。

图1是图示根据本公开的各种示例的示例光投射系统100的框图。图1描绘将光103投射到多个数字微镜104的像素化光源102。该多个数字微镜104接收光103并将该光的一部分反射到投射透镜106。该投射透镜接收所反射的光并将其发出用于显示。

在一些示例中，像素化光源102可以是发光二极管（led）阵列。这样的阵列可以包括按多个行和列布置的多个led。每个led可以被连接到衬底以允许单独控制。在一些示例中，每个led的亮度可以被调整，而在其他示例中，led可以被接通或断开。在其他示例中，像素化光源102可以是高清像素引擎（hdpe）。

像素化光源102在单一光源上的使用允许该系统实现比常规照明系统高得多的能量效率。例如，如果在dlp系统中使用单一光源，则整个光源一直都保持接通。对于图像的暗区域，数字微镜将光重新指引到吸收材料中，从而浪费用于创建被吸收光的能量。相反，像素化光源102可以仅激活像素化光源102的创建所显示的图像的亮部分所需的像素，并且停用表示所显示的图像的暗部分的像素。以这种方式，能量不会被浪费在图像的暗部上。

此外，像素化光源102在单一光源上的使用可以增加图像的对比度。如上所述，在使用单一光源的情况下，数字微镜可以将光重新指引到吸收材料中以创建图像的暗部分。然而，一定数量的光子仍到达投射透镜。该光子泄漏创建一定量的照明，从而限制投射系统可以创建的最大黑度。相反，像素化光源102可以停用表示图像的暗部分的像素。这大大降低了光子泄漏（因此增加了系统可以显示的最大黑度）并改进了对比度。

此外，多个数字微镜104和像素化光源102的配对可以允许系统提供由dlp系统供给的优良的分辨率，同时仍保持像素化光源的高效率和高对比度。因为像素化光源通常可以实现仅数千个像素，所以它们不适合于需要操作数百万个像素的现代显示操作（例如计算机应用和高清电视）。相反，dlp系统可以提供数百万像素的分辨率，但是受到效率和对比度问题的影响。通过使用像素化光源102来仅照亮图像的光亮部分并且使用多个数字微镜104来提供高分辨率和粒度，该系统可以保持像素化光源的高效率和高对比度以及dlp系统的高分辨率。此外，dlp系统动态调整多个数字微镜104中的每一个以将光重新指引成远离投射透镜106的能力进一步降低光子泄漏并改进可通过单独使用任一系统实现的对比度。

图2a和2b是图示数字微镜处于“接通”和“断开”状态的示例配置的框图。在一些示例中，多个数字微镜中的每个数字微镜可以被定位成两个状态中的一个。关于图2a，在第一状态或“接通”状态中，数字微镜204被定位成使得从像素化光源202发出的光203被反射到投射透镜206。关于图2b，在第二状态或“断开”状态中，数字微镜204被定位成使得从像素化光源202发出的光203被反射到吸收材料208中。

在一些示例中，可以以不同状态来布置多个数字微镜中的每个数字微镜以使得光可以被反射成在投射透镜上形成单色图像。在一个示例中，在多个数字微镜和投射透镜之间插入色轮来创建多色输出。在另一示例中，使用不同颜色的三个像素化光源，其中该光源被选择性地组合以创建多色输出。

多个数字微镜204与像素化光源202的使用允许系统提供由dlp系统供给的优良的分辨率，同时仍保持像素化光源的高效率和高对比度。因为像素化光源通常可以实现仅数千个像素，所以它们不适合于需要操作数百万个像素的现代显示操作（例如计算机应用和高清电视）。相反，dlp系统可以提供数百万像素的分辨率，但是受到效率和对比度问题的影响。通过使用像素化光源202来仅照亮图像的光亮部分并且使用多个数字微镜204来提供高分辨率和粒度，该系统可以保持像素化光源的高效率和高对比度以及dlp系统的高分辨率。此外，dlp系统动态调整多个数字微镜204中的每一个以将光重新指引成远离投射透镜206以及重新指引到吸收材料208的能力进一步降低光子泄漏并改进可通过单独使用任一系统实现的对比度。

图3是图示根据本公开的各种示例的示例控制方案300的框图。像素化光源、多个数字微镜和投射透镜如上文关于图1的示例光投射系统所述的那样来操作。在该示例中，dlp控制器308可以使用连接309来选择多个数字微镜304的一部分以“接通”状态来操作并且选择一部分以“断开”状态来操作，上文关于图2a和2b描述了其功能。另外，dlp控制器308可以生成包括多个光亮区和暗区的亮区图。dlp控制器308可以沿着连接312将该图提供给led控制器310。led控制器310可以使用该图来选择性地激活像素化光源302的一部分led。

dlp控制器308和led控制器310可以包括一个或多个处理器，诸如微处理器、数字信号处理器（dsp）、专用集成电路（asic）、现场可编程门阵列（fpga）或任何其他等效集成或分立逻辑电路、以及这些部件的任何组合。此外，dlp控制器308和led控制器310可以包括存储器（诸如随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可编程只读存储器（prom）、可擦除可编程只读存储器（eprom）、电可擦除可编程只读存储器（eeprom）、闪速存储器），其包括用于促使一个或多个处理器执行归因于它们的动作的可执行指令。此外，该存储器可以以硬件、软件或其组合来整体植入。尽管dlp控制器308和led控制器310被图示为分开的部件，但是在一些示例中，这些控制器可以被组合并实施为控制像素化光源302和多个微镜304二者的单一控制器。在一些示例中，控制器308和310可以接收感觉反馈（例如所感测到的地形的状况）并且可以使用这样的反馈来调整光输出。

像素化光源302在单一光源上的使用允许该系统实现比常规照明系统高得多的能量效率。例如，如果在dlp系统中使用单一光源，则整个光源一直都保持接通。对于图像的暗区域，数字微镜将光重新指引到吸收材料中，从而浪费用于创建被吸收光的能量。相反，led控制器310可以仅激活像素化光源302的创建所显示的图像的亮部分所需的像素，并且停用表示所显示的图像的暗部分的像素。以这种方式，能量不会被浪费在图像的暗部上。

此外，在单一光源上使用像素化光源302增加图像的对比度。如上文所述，在使用单一光源的情况下，数字微镜可以将光重新指引到吸收材料中以创建图像的暗部分。然而，一定数量的光子仍到达投射透镜。该光子泄漏创建一定量的照明，从而限制投射系统可以创建的最大黑度。相反，led控制器310可以停用像素化光源302的表示图像的暗部分的像素。这大大降低了光子泄漏（因此增加了系统可以显示的最大黑度）并改进了对比度。

此外，多个数字微镜304和像素化光源302的配对允许系统提供由dlp系统供给的优良的分辨率，同时仍保持像素化光源的高效率和高对比度。因为像素化光源通常可以实现仅数千个像素，所以它们不适合于需要操作数百万个像素的现代显示操作（例如计算机应用和高清电视）。相反，dlp系统可以提供数百万像素的分辨率，但是受到效率和对比度问题的影响。led控制器310可以使用由dlp控制器308供给的亮区图来仅激活像素化光源302的照亮图像的光亮部分的像素。通过进一步使用多个数字微镜304来提供高分辨率和粒度，该系统可以保持像素化光源的高效率和高对比度以及dlp系统的高分辨率。此外，dlp控制器308可以动态调整多个数字微镜304中的每一个来将光重新指引成远离投射透镜306。该操作进一步降低光子泄漏并且改进可通过仅使用像素化光源或dlp系统的系统实现的对比度。

图4是根据本公开的各种示例的亮区图400的一个示例。亮区图400可以包括多个单元，它们中的每一个可以对应于像素化光源302的至少一个像素。在一些示例中，每个像素可以对应于像素化光源302的至少一个led。在一些示例中，每个单元可以指示亮度“0”（例如黑色）或“1”（例如白色）。在一些示例中，每个单元可以指示处于黑色和白色之间的对比度范围中的特定值。在一些示例中，多个单元可以指示至少一个亮区402。在一些示例中，多个单元可以指示至少一个暗区404。在一些示例中，led控制器310可以使用亮区图400来选择性地激活像素化光源302的至少一个像素，并且选择性地停用像素化光源302的至少一个像素。

如上所述，dlp控制器308可以向led控制器310提供许多不同类型的亮区图。在一些示例中，该亮区图可以表示基本几何形状（例如圆形、方形、星形、三角形等等）的亮和暗区域。在其他示例中，亮区图可以具有高到足以表示更复杂图像（例如雪花形、笑脸、公司标志或另一图像）的亮和暗区域的分辨率。在其他示例中，亮区图可以处于黑色和白色、灰度级、或表示各种颜色。在一些示例中，dlp可以向led控制器提供亮区图，该led控制器可以预处理该亮区图以使得它适合于植入系统中的像素化光源。

亮区图的使用提供一种控制像素化光源302的每个像素的输出的简单方法。亮区图的结构允许它被简单地操控、在led控制器310和dlp控制器308之间被共享、以及被存储在每个控制器的存储器中。亮区图允许led控制器310仅激活像素化光源302的创建所显示的图像的亮部分所需的像素，并且停用表示所显示的图像的暗部分的像素。以这种方式，系统可以实现比常规灯光系统高得多的能量效率，因为光不被浪费在照亮图像的暗部分上。另外，因为dlp控制器308生成亮区图，所以它可以使多个数字微镜304和亮区图同步。以这种方式，多个数字微镜304可以操作用来进一步限制任何光子泄漏到图像的暗部分中，由此增加超过常规灯光系统的对比度。

图5是图示根据本公开的各种示例的示例控制方案500的框图。像素化光源、多个数字微镜和投射透镜如上文关于图1的示例光投射系统所述的那样来操作。dsp512可以沿着连接514向dlp控制器508提供dlp帧。dlp控制器508可以使用该dsp帧来选择多个数字微镜304的一部分以“接通”状态来操作并且选择一部分以“断开”状态来操作，上文关于图2a和2b描述了其功能。另外，dsp512可以沿着连接513将led帧提供给led控制器510。led控制器510可以使用该led帧来选择性地激活像素化光源502的一部分led。

dsp512、dlp控制器508和led控制器510可以包括一个或多个处理器，诸如微处理器、数字信号处理器（dsp）、专用集成电路（asic）、现场可编程门阵列（fpga）或任何其他等效集成或分立逻辑电路以及这些部件的任何组合。此外，dsp512、dlp控制器508和led控制器510可以包括存储器（诸如随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可编程只读存储器（prom）、可擦除可编程只读存储器（eprom）、电可擦除可编程只读存储器（eeprom）、闪速存储器），其包括用于促使一个或多个处理器执行归因于它们的动作的可执行指令。此外，该存储器可以以硬件、软件或其组合来整体植入。在一些示例中，dlp控制器508和led控制器510可以被实施为在dsp512或另一类型的处理器上操作的软件。

像素化光源502在单一光源上的使用允许该系统实现比常规灯光系统高得多的能量效率。例如，如果在dlp系统中使用单一光源，则整个光源一直都保持接通。对于图像的暗区域，数字微镜将光重新指引到吸收材料中，从而浪费用于创建被吸收光的能量。相反，led控制器510可以仅激活像素化光源502的创建所显示的图像的亮部分所需的像素，并且停用表示所显示的图像的暗部分的像素。以这种方式，能量不会被浪费在图像的暗部上。

此外，像素化光源502在单一光源上的使用增加图像的对比度。如上所述，在使用单一光源的情况下，数字微镜可以将光重新指引到吸收材料中以创建图像的暗部分。然而，一定数量的光子仍到达投射透镜。该光子泄漏创建一定量的照明，从而限制投射系统可以创建的最大黑度。相反，led控制器510可以停用像素化光源502的表示图像的暗部分的像素。这大大降低了光子泄漏（因此增加了系统可以显示的最大黑度）并改进了对比度。

此外，多个数字微镜504和像素化光源502的配对可以允许系统提供由dlp系统供给的优良的分辨率，同时仍保持像素化光源的高效率和高对比度。因为像素化光源通常可以实现仅数千个像素，所以它们不适合于需要操作数百万个像素的现代显示操作（例如计算机应用和高清电视）。相反，dlp系统可以提供数百万像素的分辨率，但是受到效率和对比度问题的影响。led控制器510可以使用由dsp512供给的led帧来仅激活像素化光源502的照亮图像的光亮部分的像素。通过进一步使用多个数字微镜504来提供高分辨率和粒度，该系统可以保持像素化光源的高效率和高对比度以及dlp系统的高分辨率。此外，dlp控制器508可以基于从dsp512接收到的dlp帧动态调整多个数字微镜504中的每一个以将光重新指引成远离投射透镜506。该操作进一步降低光子泄漏并改进可通过仅使用像素化光源或dlp系统的系统实现的对比度。

图6是图示根据本公开的各种示例的用于投射光的示例技术的框图。关于图1来描述图6，但是图6也可以被应用于图3、5和7。例如，像素化光源102可以发出光103（602）。多个数字微镜104可以接收光103，其中该多个数字微镜104中的每一个包括第一状态和第二状态（604）。多个数字微镜104中的以第一状态操作的至少一个可以将光103的一部分指引到投射透镜106（606）。多个数字微镜104中的以第二状态操作的至少一个可以将光103的一部分指引成远离投射透镜106（608）。

此外，像素化光源在单一光源上的使用可以增加图像的对比度。如上所述，在使用单一光源的情况下，数字微镜可以将光重新指引到吸收材料中以创建图像的暗部分。然而，一定数量的光子仍到达投射透镜。该光子泄漏创建一定量的照明，从而限制投射系统可以创建的最大黑度。相反，像素化光源可以停用表示图像的暗部分的像素。这大大降低了光子泄漏（因此增加了系统可以显示的最大黑度）并改进了对比度。

此外，多个数字微镜和像素化光源的配对允许系统提供由dlp系统供给的优良的分辨率，同时仍保持像素化光源的高效率和高对比度。因为像素化光源通常可以实现仅数千个像素，所以它们不适合于需要操作数百万个像素的现代显示操作（例如计算机应用和高清电视）。相反，dlp系统可以提供数百万像素的分辨率，但是受到效率和对比度问题的影响。通过使用像素化光源来仅照亮图像的光亮部分并且使用多个数字微镜来提供高分辨率和粒度，该系统可以保持像素化光源的高效率和高对比度以及dlp系统的高分辨率。此外，dlp系统动态调整多个数字微镜中的每一个以将光重新指引成远离投射透镜的能力进一步降低光子泄漏并改进可通过单独使用任一系统实现的对比度。

在一些示例中，dlp控制器308可以选择多个数字微镜304的至少一个的第一状态。dlp控制器308还可以选择多个数字微镜304的至少一个的第二状态。在该示例中，dlp控制器308可以控制多个数字微镜来将来自像素化光源的光反射到投射透镜，或者将光反射到吸收材料中。通过将像素化光源与多个数字微镜组合，该系统可以保持像素化光源的高效率和高对比度以及dlp系统的高分辨率。此外，dlp系统动态调整多个数字微镜中的每一个以将光重新指引成远离投射透镜的能力进一步降低光子泄漏并改进可通过单独使用任一系统实现的对比度。

在一些示例中，dlp控制器308可以生成包括多个亮区和多个暗区的图。在其他示例中，dlp控制器308可以基于从监测交通工具所碰到的道路状况的多个传感器获得的传感器数据来生成该图。亮区图的使用提供了一种控制像素化光源302的每个像素的输出的简单方法。亮区图的结构允许其被容易地操控、在led控制器310和dlp控制器308之间被共享、以及被存储在每个控制器的存储器中。因为dlp控制器308生成亮区图，所以它可以使多个数字微镜304和亮区图同步。以这种方式，多个数字微镜304可以操作用来进一步限制任何光子泄漏到图像的暗部分中，由此增加相对于过常规灯光系统的对比度。

在一些示例中，led控制器310可以接收图。在其他示例中，led控制器310可以激活与该图的多个亮区中的每一个相对应的多个像素中的每一个；并且停用与该图的多个暗区中的每一个相对应的多个像素中的每一个。该亮区图允许led控制器310仅激活像素化光源302的创建所显示的图像的亮部分所需的像素，并且停用表示所显示的图像的暗部分的像素。以这种方式，系统可以实现比常规灯光系统高得多的能量效率，因为光不会被浪费在照亮图像的暗部分上。在一些示例中，所显示的图像是由系统为了艺术或信息化目的而选取的设计。在其他示例中，所显示的图像可以是由交通工具前灯投射的图案，其被优化以考虑道路状况，诸如地形、天气等等。

在一些示例中，dsp512可以向dlp控制器508提供数字光处理帧，并且向led控制器510提供发光二极管帧。在一些示例中，dlp控制器508可以基于dlp帧来选择多个数字微镜中的至少一个的第一状态，并且基于dlp帧来选择多个数字微镜中的至少一个的第二状态。led控制器510可以基于发光二极管帧来选择性地激活多个像素。换言之，led控制器510可以使用由dsp512供给的led帧来仅激活像素化光源502的照亮图像的光亮部分的像素。此外，dlp控制器508可以基于从dsp512接收到的dlp帧来动态调整多个数字微镜504中的每一个以将光重新指引成远离投射透镜506。该操作进一步降低光子泄漏并且改进可通过仅使用像素化光源或dlp系统的系统实现的对比度。通过将像素化光源用作有效光源和多个数字微镜504来为投射系统提供高分辨率和粒度，该系统可以保持像素化光源的高效率和高对比度以及dlp系统的高分辨率。

图7是图示根据本公开的各种示例的示例汽车光投射系统的框图。图7描绘将光703投射到多个数字微镜704的像素化光源702。该多个数字微镜704接收光703并且将光的一部分705反射到投射透镜706。该投射透镜接收所反射的光并将其投射到汽车前照灯708。汽车前照灯704发出光以用于照明。在一些示例中，多个数字微镜704的“接通”和“断开”状态可以被布置成使得所反射的那部分光705形成图像。可以通过投射透镜706将该图像投射到汽车前照灯708，在那里该图像可以被发出以便显示为图像709。在一些示例中，图像709是由系统为了艺术或信息化目的而选取的设计。在其他示例中，图像709可以是由交通工具前灯投射的图案，其被优化以考虑道路状况，诸如地形、天气等等。

这样的示例汽车光投射系统可以被用来实施自适应交通工具前照灯系统，其提供具有比常规灯光系统更高分辨率、更高对比度和改进的能量效率的交通工具前灯。这样的系统可以被用来响应于所感测的道路状况来动态调整交通工具的前灯的投射。在一些示例中，该系统可以连续测量道路状况，并且然后调整前灯的照明，改进前灯的效用。在一些示例中，这样的调整可以改进道路或周边地形的可见性。在其他示例中，这样的调整可以降低对驾驶员的眩光（例如调整前灯以降低由雨、雪、雾或其他天气状况反射回到驾驶员处的光）。此外，这样的自适应交通工具前灯系统可以允许交通工具前灯将图像投射在道路上。

像素化光源702在单一光源上的使用允许该系统实现比常规灯光系统高得多的能量效率。例如，如果在dlp系统中使用单一光源，则整个光源一直都保持接通。对于图像的暗区域，数字微镜将光重新指引到吸收材料中，从而浪费用于创建被吸收光的能量。相反，像素化光源702可以仅激活像素化光源702的创建所显示的图像的亮部分所需的像素，并且停用表示所显示的图像的暗部分的像素。以这种方式，能量不会被浪费在图像的暗部上。因此，利用本文中所公开的技术的自适应交通工具前灯系统将比常规交通工具前灯系统更加高效地操作。

此外，像素化光源702在单一光源上的使用增加图像的对比度。如上所述，在使用单一光源的情况下，数字微镜可以将光重新指引到吸收材料中以创建图像的暗部分。然而，一定数量的光子仍到达投射透镜。该光子泄漏创建一定量的照明，从而限制投射系统可以创建的最大黑度。相反，像素化光源702可以停用表示图像的暗部分的像素。这大大降低了光子泄漏（因此增加了系统可以显示的最大黑度）并改进了对比度。因此，利用这里所公开的技术的自适应交通工具前灯系统将拥有比常规交通工具前灯系统大得多的对比度。

此外，多个数字微镜704与像素化光源702的配对允许系统提供由dlp系统供给的优良的分辨率，同时仍保持像素化光源的高效率和高对比度。因为像素化光源通常可以实现仅数千个像素，所以它们不适合于需要操作数百万个像素的现代显示操作（例如计算机应用和高清电视）。相反，dlp系统可以提供数百万像素的分辨率，但是受到效率和对比度问题的影响。通过使用像素化光源702来仅照亮图像的光亮部分并且使用多个数字微镜104来提供高分辨率和粒度，该系统可以保持像素化光源的高效率和高对比度以及dlp系统的高分辨率。此外，dlp系统动态调整多个数字微镜704中的每一个以将光重新指引成远离投射透镜106的能力进一步降低光子泄漏并改进可通过单独使用任一系统实现的对比度。因此，利用本文所公开的技术的自适应交通工具前灯系统将拥有比常规交通工具前灯系统更高的效率和更高的分辨率二者。

图8是图示根据本公开的各种示例的示例光投射系统800的框图。像素化光源802（其可以是hdpe光源）可以发出被多个数字微镜804接收到的光。该多个数字微镜可以将所接收到的光的一部分重新指引到投射透镜806。

像素化光源802在单一光源上的使用允许该系统实现比常规灯光系统高得多的能量效率。例如，如果在dlp系统中使用单一光源，则整个光源一直都保持接通。对于图像的暗区域，数字微镜将光重新指引到吸收材料中，从而浪费用于创建被吸收光的能量。相反，像素化光源802可以仅激活像素化光源802的创建所显示的图像的亮部分所需的像素，并且停用表示所显示的图像的暗部分的像素。以这种方式，能量不会被浪费在图像的暗部上。

此外，像素化光源802在单一光源上的使用增加图像的对比度。如上所述，在使用单一光源的情况下，数字微镜可以将光重新指引到吸收材料中以创建图像的暗部分。然而，一定数量的光子仍到达投射透镜。该光子泄漏创建一定量的照明，从而限制投射系统可以创建的最大黑度。相反，像素化光源802可以停用表示图像的暗部分的像素。这大大降低了光子泄漏（因此增加了系统可以显示的最大黑度）并改进了对比度。

此外，多个数字微镜804与像素化光源802的配对允许系统提供由dlp系统供给的优良的分辨率，同时仍保持像素化光源的高效率和高对比度。因为像素化光源通常可以实现仅数千个像素，所以它们不适合于需要操作数百万个像素的现代显示操作（例如计算机应用和高清电视）。相反，dlp系统可以提供数百万像素的分辨率，但是受到效率和对比度问题的影响。通过使用像素化光源802来仅照亮图像的光亮部分并且使用多个数字微镜804来提供高分辨率和粒度，该系统可以保持像素化光源的高效率和高对比度以及dlp系统的高分辨率。此外，dlp系统动态调整多个数字微镜804中的每一个以将光重新指引成远离投射透镜806的能力进一步降低光子泄漏并改进可通过单独使用任一系统实现的对比度。

图9是图示根据本公开的各种示例的示例汽车光投射系统900的框图。多个传感器920可以定期收集道路信息数据。这样的传感器可以包括例如gps传感器920a、雷达收发器920b、相机920c或能够收集道路信息数据的其他传感器。道路信息数据被馈送到dsp918中，该dsp918将该道路信息数据聚集成道路状态信息917。dsp916接收道路状态信息917并且创建参考帧915。dsp916在反馈环路中操作，在该反馈回路中它可以将前一参考帧与道路状态信息917相比较以生成新的参考帧。dsp912接收参考帧917并使用包含在其中的信息来创建led阵列帧913和dlp帧914。如上所述，led阵列控制器910可以从dsp912接收led阵列帧913。在一些实施例中，led阵列帧913可以是包括多个光亮区和暗区的图。led阵列控制器910可以使用led阵列帧913来选择性地激活或停用像素化光源902的至少一个像素。此外，dlp控制器908可以从dsp912接收dlp帧914。dlp控制器908可以使用dlp帧914来选择多个数字微镜904的一部分以“接通”状态来操作并且选择一部分以“断开”状态来操作。在一些示例中，dlp帧914可以是包括多个光亮区和暗区的图。多个数字微镜904可以接收由像素化光源902发出的光并且选择性地将它重新指引到投射透镜（未描绘）和汽车前照灯（未描绘），在那里它可以被输出用于显示。

这样的自适应汽车光投射系统可以利用所描述的光投射系统来提供相对于常规灯光系统具有更高分辨率、更高对比度和改进的能量效率的交通工具前灯。此外，这样的系统可以被用来响应于所感测的道路状况动态调整交通工具前灯的投射。在一些示例中，该系统可以连续测量道路状况并且然后调整前灯的照明，改进前灯的效用。在一些示例中，这样的调整可以改进道路或周边地形的可见性。在其他示例中，这样的调整可以降低对驾驶员的眩光（例如调整前灯以降低由雨、雪、雾或其他天气状况反射回到驾驶员处的光）。此外，这样的自适应交通工具前灯系统可以允许交通工具前灯将图像投射在道路上。因此，对驾驶员来说该系统增加了道路和周边区域的可见性。这具有增加驾驶员、乘客、旁观者和附近其他交通工具的安全的额外益处。

本公开中阐述的自适应交通工具前灯系统可以适合于任何类型的交通工具，例如汽车（诸如小轿车、卡车和运动型多用途车（suv）、船舶和船只、飞机、军用交通工具（诸如坦克、吉普车和半履带车）、水陆两用交通工具、运输交通工具（诸如半卡车和拖车）、工程交通工具（诸如推土机、拖拉机、反铲挖土机和起重机）、重型机械、火车、摩托车、娱乐交通工具（诸如高尔夫球车、沙滩车和全地形交通工具（atv））、无动力交通工具（诸如自行车）、以及没有在这里明确描述的许多其他类型的交通工具。

在一些示例中，所感测的道路状况可以包括地形、环境光或天气（诸如雾、雨或雪）的变化。在一些示例中，所感测的道路状况还可以包括交通工具位置信息，诸如通过全球定位系统（gps）设备获得的交通工具位置信息。在一些示例中，所感测的道路状况还可以包括通过光学、红外线或超声传感器、雷达或声纳捕获的影像或地形信息。在一些示例中，所感测的道路状况还可以包括温度、海拔或其他地理数据。在一些示例中，所感测的道路状况还可以包括当日时间、日出或日落信息、潮汐信息或月相。在其他示例中，所感测的道路状况还可以包括地形类型，诸如树林、农田、城市、农村、山地、平地等等。

在一些示例中，该系统可以响应于所感测的道路状况对前灯执行许多类型的调整以增加前灯的效用。例如，该系统可以调整前灯的方向、焦点、会聚点、强度、颜色、形状或图案以增加它们的效用。

因此，描述了用于自适应汽车灯投射系统的示例技术。在图9的示例中，该系统能够连续监测各种道路状况并动态调整汽车前照灯以补偿所检测的道路状况。在一些示例中，这样的道路状况可以考虑地形或天气状况，诸如雾、雨或雪。该系统可以对前照灯发出的射束进行调整，诸如改变射束的强度、方向或形状以补偿所检测的天气状况。在一些示例中，可以执行该调整以使反射到驾驶员的眩光最小化或者增加驾驶员的可见性。

因此，所公开的自适应汽车光投射系统与常规交通工具前灯相比可以提供许多优点。作为一个示例，该系统利用第一dsp来感测道路状况并动态调整交通工具的前灯以对所感测的道路状况作出响应。换言之，该系统可以主动修改被前灯投射的光的各种特性以增强当碰到差的地形或天气时前灯的各种品质。因此，该系统可以向驾驶员提供超过常规交通工具前灯的改进的可见性。作为另一示例，该系统利用结合dlp控制器和多个数字微镜来操作的像素化光源和led控制器。用这种方式，该系统可以提供比单独使用像素化光源或dlp的交通工具前灯系统更高的分辨率、对比度和效率。

下面的示例可以说明本公开的一个或多个方面。

示例1：一种系统包括：像素化光源，其包括多个像素；多个数字微镜，其被配置成从像素化光源接收输入光并且被配置成修改输入光来生成输出光；以及一个或多个控制器，其被配置成控制像素化光源和多个数字微镜二者以调节输出光。

示例2：示例1的系统，其中该像素化光源包括发光二极管阵列和高清像素引擎中的一个。

示例3：示例1-2的任何组合的系统，还包括被配置成从多个数字微镜接收输出光的投射透镜。

示例4：示例1-3的任何组合的系统，其中该多个数字微镜中的每个数字微镜都包括：第一状态，在其中该多个数字微镜中的每一个被布置成将输出光指引到投射透镜；以及第二状态，在其中该多个数字微镜中的每一个被布置成将输出光指引成远离投射透镜。

示例5：示例1-4的任何组合的系统，其中该一个或多个控制器被配置成生成包括多个亮区和多个暗区的图。

示例6：示例1-5的任何组合的系统，其中该一个或多个控制器还被配置成：激活与该图的多个亮区中的每一个相对应的多个像素中的每一个；以及停用与该图的多个暗区中的每一个相对应的多个像素中的每一个。

示例7：示例1-6的任何组合的系统，其中该一个或多个控制器包括：被配置成控制多个数字微镜的一个或多个数字光处理控制器；被配置成控制像素化光源的一个或多个发光二极管控制器；以及一个或多个数字信号处理器，其被配置成：向一个或多个数字光处理控制器提供数字光处理帧；以及向一个或多个发光二极管控制器提供发光二极管帧。

示例8：示例1-7的任何组合的系统，其中该一个或多个数字光处理控制器被配置成基于数字光处理帧来控制多个数字微镜；以及其中该一个或多个发光二极管控制器被配置成基于发光二极管帧来选择性地激活多个像素。

示例9：一种方法包括：从包括多个像素的像素化光源发出光；用多个数字微镜接收光，其中该多个数字微镜中的每一个都包括第一状态和第二状态；通过以第一状态操作的该多个数字微镜中的一个将该光的一部分指引到投射透镜；以及通过以第二状态操作的该多个数字微镜中的一个将该光的一部分指引成远离该投射透镜。

示例10：示例9的方法，其中该像素化光源包括发光二极管阵列和高清像素引擎中的一个。

示例11：示例9-10的任何组合的方法，还包括控制像素化光源和多个数字微镜二者来调节输出光。

示例12：示例9-11的任何组合的方法，还包括：通过一个或多个数字光处理控制器来选择多个数字微镜的至少一个的第一状态；以及通过一个或多个数字光处理控制器来选择多个数字微镜的至少一个的第二状态。

示例13：示例9-12的任何组合的方法，还包括通过一个或多个数字光处理控制器来生成包括多个亮区和多个暗区的图。

示例14：示例9-13的任何组合的方法，还包括通过一个或多个发光二极管控制器来接收该图。

示例15：示例9-14的任何组合的方法，还包括：通过一个或多个发光二极管控制器来激活与该图的多个亮区中的每一个相对应的多个像素中的每一个；以及通过一个或多个发光二极管控制器来停用与该图的多个暗区中的每一个相对应的多个像素中的每一个。

示例16：示例9-15的任何组合的方法，还包括：通过一个或多个数字信号处理器来向一个或多个数字光处理控制器提供数字光处理帧；以及通过一个或多个数字信号处理器来向一个或多个发光二极管控制器提供发光二极管帧。

示例17：示例9-16的任何组合的方法，还包括：通过一个或多个数字光处理控制器来基于数字光处理帧选择多个数字微镜的至少一个的第一状态；通过一个或多个数字光处理控制器来基于数字光处理帧选择多个数字微镜的至少一个的第二状态；通过一个或多个发光二极管控制器来基于发光二极管帧选择性地激活多个像素。

示例18：示例1-8的任何组合的系统，还包括投射透镜，并且其中该像素化光源、多个数字微镜以及投射透镜形成交通工具前照灯。

示例19：示例1-8和18的任何组合的系统，其中该像素化光源包括发光二极管阵列和高清像素引擎中的一个。

示例20：示例1-8和19的任何组合的系统，其中该多个数字微镜中的每一个的状态被配置成以便以图像形式将光指引到投射透镜。

示例21：示例1-8和19的任何组合的系统，其中调节被投射透镜接收到的光的部分以降低对驾驶员的眩光。

可以至少部分地以硬件、软件、固件或其任何组合来实施本公开中描述的技术。例如，所述技术的各个方面可以在一个或多个处理器内实施，该一个或多个处理器包括一个或多个微处理器、数字信号处理器（dsp）、专用集成电路（asic）、现场可编程门阵列（fpga）或任何其他等效集成或分立逻辑电路、以及这样的部件的任何组合。术语“处理器”或“处理电路”一般可以泛指任何前述逻辑电路、单独的或与其他逻辑电路组合的、或任何其他等效电路。包括硬件的控制单元还可以执行本公开的技术中的一个或多个。

这样的硬件、软件和固件可以在同一设备内或分开的设备内实施以支持本公开中描述的各种操作和功能。此外，所描述的单元、模块或组件中的任一个可以一起或分开实施为分立但能共同操作的逻辑设备。将不同特征描写为模块或单元旨在突出不同功能方面并且不一定暗示这样的模块或单元必须通过分开的硬件或软件部件来实现。相反地，与一个或多个模块或单元相关联的功能可以通过分开的硬件或软件部件来执行，或者集成在共同或分开的硬件或软件部件内。

本公开中描述的技术还可以以包含指令的计算机可读介质（诸如计算机可读存储介质）来体现或编码。以计算机可读存储介质体现或编码的指令可以促使例如当该指令被执行时，可编程处理器或其他处理器执行该方法。计算机可读存储介质可以包括随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可编程只读存储器（prom）、可擦除可编程只读存储器（eprom）、电可擦除可编程只读存储器（eeprom）、闪速存储器、硬盘、cd-rom、软盘、盒式磁带、磁性介质、光学介质或其他计算机可读介质。

已经描述了各种示例。这些和其他示例在下面的权利要求的范围之内。