彩色投影系统及彩色投影方法与流程

文档序号:29401264发布日期:2022-03-26 00:48阅读:169来源:国知局
彩色投影系统及彩色投影方法与流程

1.本技术涉及投影仪领域,更具体的,涉及一种彩色投影系统及彩色投影方法。


背景技术:

2.传统的汽车车灯只能提供照明功能。随着智能城市、智能交通、自动化驾驶等新技术的不断发展,汽车的功能不断升级,汽车车灯的功能也越加丰富。
3.通常会将传统的照明功能与投影功能结合而制造智能车灯。具体地,例如制造有迎宾灯、投影刹车灯、内部氛围灯或智能大灯。智能车灯通过对光源和光路进行改造设计,而能够投射出具有形状的图形。比如采用micro led技术的车灯,由于micro led芯片含有排成阵列的大量的像素单元,可以精细地控制照亮区域与关闭区域的大小、形貌。进而车灯可以投射出各种形状的图形。例如在车辆转弯时向路面投射转弯箭头,在限速区域投射出限速速度等各类标识。而随着人们的使用要求不断多样,智能车灯依旧需要不断升级。例如人们期望投射出彩色的生动的图案。
4.现有一些投影图形单元(projection graphics unit,pgu)可以实现彩色投影。但是其方案往往过于复杂和精细,生产成本也较高。
5.包括智能车灯和pgu在内的一些现有彩色投影方案,需要设置三色光源电路和电控板,结构较为复杂,在散热、功耗等方面也有不尽如人意之处。


技术实现要素:

6.本技术的实施例提供了一种彩色投影系统,该系统包括:单色阵列光源;调制模块,用于将单色阵列光源发射的光束聚焦成光点阵列;调色模块,用于对调制模块传输出的光线调色以得到调色光线;以及投影透镜组,用于接收调色光线并形成光点阵列的彩色像。
7.在一个实施方式中,单色阵列光源包括形成阵列的多个单色像素光源;光点阵列中的每一个光点对应一个单色像素光源。
8.在一个实施方式中,单色阵列光源包括单色激光阵列光源或蓝光led matrix光源。
9.在一个实施方式中,调制模块是调制透镜组或微透镜调制阵列。
10.在一个实施方式中,调色模块具有至少三种调色状态,不同调色状态下得到的调色光线具有相互不同的颜色。
11.在一个实施方式中,调色模块包括色轮,色轮的轴线位于调制模块的出射光路之外且色轮基于轴线可转动,色轮具有与调制模块的出射光路相交的基于轴线的环形区域;色轮包括分布于环形区域的至少三个相互不同的调色部,调色部用于对调制模块传输出的光线调色。
12.在一个实施方式中,至少三个调色部包括蓝色调色部、红色调色部和绿色调色部。
13.在一个实施方式中,色轮是透射式色轮或反射式色轮。
14.在一个实施方式中,调色模块包括反射式色轮时,调制模块是调制透镜组;单色阵
列光源发射的光束的主光线相对调制透镜组的光轴倾斜,使得调制透镜组聚焦出的光点阵列所在的聚焦平面相对调制透镜组的光轴倾斜;反射式色轮的反射面位于光点阵列所在的聚焦平面处。
15.在一个实施方式中,该彩色投影系统还包括处理模块,处理模块与单色阵列光源和调色模块通信连接,用于控制单色阵列光源的发光状态和调色模块的调色状态。
16.在一个实施方式中,调色模块的入射面位于光点阵列处或位于光点阵列的背离调制模块的一侧。
17.在示例性实施方式中,调制模块具有相对单色阵列光源的聚焦平面;调色模块的入射面位于聚焦平面的朝向调制模块的一侧。
18.第二方面,本技术的实施例提供了一种彩色投影方法,该方法包括:通过形成阵列的多个单色像素光源生成光束;通过调制模块将光束聚焦成光点阵列;通过调色模块对调制模块发出的光调色以得到调色光线;基于调色光线形成光点阵列的彩色像。
19.在一个实施方式中,单色像素光源是led光源或激光光源。
20.在一个实施方式中,调色模块具有至少三种调色状态,不同调色状态下得到的调色光线具有相互不同的颜色。
21.在一个实施方式中,调色模块的入射面位于光点阵列处或位于光点阵列的背离调制模块的一侧。
22.在一个实施方式中,调制模块具有相对单色阵列光源的聚焦平面;调色模块的入射面位于聚焦平面的朝向调制模块的一侧。
23.在一个实施方式中,光点阵列中的每一个光点对应一个单色像素光源。
24.在一个实施方式中,该方法还包括:处理模块向调色模块发出第一调色信号;响应于第一调色信号,处理模块向形成阵列的多个单色像素光源发出第一发光信号。
25.本技术的实施例提供的彩色投影系统,可以实现照明和投影,并且可实现各种图形的彩色投影。单色阵列光源使得光源电路及电控板的设计方案变得简化,并且简化了光路,增大了光源利用率,还降低了散热压力,并与调色模块配合实现彩色投影。调制模块与投影透镜组的配合也简化了结构,实现了良好的投影效果。
附图说明
26.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
27.图1示出了根据本技术实施例一的彩色投影系统的示意性结构图;
28.图2示出了根据本技术实施例三的彩色投影系统的示意性结构图;
29.图3示出了根据本技术实施例四的彩色投影系统的示意性结构图;
30.图4示出了根据本技术实施例五的彩色投影系统的示意性结构图;
31.图5示出了图4中微透镜阵列的等效光路图;
32.图6示出了根据本技术实施例六的彩色投影系统的示意性结构图;
33.图7示出了根据本技术实施例七的彩色投影系统的示意性结构图;
34.图8示出了根据本技术实施例八的彩色投影系统的示意性结构图;以及
35.图9示出了根据本技术实施例的彩色投影方法的示意性流程图。
具体实施方式
36.为了更好地理解本技术,将参考附图对本技术的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本技术的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本技术的范围。在说明书全文中,相同的附图标号指代相同的元件。表述“和/或”包括相关联的所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。
37.应注意,在本说明书中,第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制。因此,在不背离本技术的教导的情况下,下文中讨论的第一小眼也可被称作第二小眼。反之亦然。
38.在附图中,为了便于说明,已稍微调整了部件的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。例如,投影透镜组和色轮的尺寸与距离并非按照实际生产中的比例。如在本文中使用的,用语“大致”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语,而不用作表程度的用语,并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
39.还应理解的是,用语“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示存在所陈述的特征、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或多个其它特征、元件、部件和/或它们的组合。此外,当诸如“...中的至少一个”的表述出现在所列特征的列表之后时,修饰整个所列特征,而不是修饰列表中的单独元件。此外,当描述本技术的实施方式时,使用“可”表示“本技术的一个或多个实施方式”。并且,用语“示例性的”旨在指代示例或举例说明。
40.除非另外限定,否则本文中使用的所有措辞(包括工程术语和科技术语)均具有与本技术所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。还应理解的是,除非本技术中有明确的说明,否则在常用词典中定义的词语应被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义一致的含义,而不应以理想化或过于形式化的意义解释。
41.需要说明的是,在不冲突的情况下,本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外,除非明确限定或与上下文相矛盾,否则本技术所记载的方法中包含的具体步骤不必限于所记载的顺序,而可以任意顺序执行或并行地执行。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
42.本技术实施例提供的彩色投影系统包括:单色阵列光源、调制模块、调色模块和投影透镜组。该彩色投影系统可以是单独的设备,例如投影仪。也可以是安装于其它设备的装置。例如安装于汽车的智能车灯。
43.单色阵列光源可包括形成阵列的多个单色像素光源。这些单色像素光源可以是集成在芯片上。每一个单色像素光源独立地受控制地发光或者熄灭。这些单色像素光源形成的阵列可以是规则的二维矩阵,示例性地,也可以是同心圆状的排列,或者其它形式排布。单色像素光源的排布方式会影响到电路设置和散热效果等,因此可以根据实际的使用环境适应性设计。
44.该单色阵列光源发出的光可以是蓝光或其它单色光,其发出的光中携带图案信息。具体地,一些单色像素光源发光,而另一些单色像素光源不发光。这两类单色像素单元之间的位置关系可以认为是图案的像素信息。
45.调制模块设置于单色阵列光源的发出光束的一侧,用于将单色阵列光源发射的光
束聚焦成光点阵列。单色阵列光源具有发散角,其发出的光直接投射至调色模块时,单色像素单元在调色模块上对应地会形成较大的斑区域,相邻的斑区域之间可能重叠,进而图像完全失真。调制模块通过将单色阵列光源放出的光聚焦至平面,形成了图像质量好的光点阵列,避免了图像模糊失真。
46.示例性地,光点阵列中的每一个光点对应一个单色像素光源。由于每个单色像素光源发出的光线可能是发散的,因此不同单色像素光源发出的光线在传输过程中也可能有交互。但是当单色阵列光源发出的光线经过调制模块之后,会被聚焦。受单色阵列光源发出的光线的起始传输方向的影响,可以使每个单色像素光源发出的光聚焦成一个光点。多个光点在空间中可排布成一个光点阵列。当然这些光点会继续传输,且在传输过程中又散射为许多光线。可理解的,光点阵列构成被投影的图像。
47.调色模块用于对调制模块传输出的光线调色以得到调色光线。单色阵列光源发出的单色光在经过调制模块后传播路径受到了改变,但依然是单色光。调色模块的至少一部分位于调制模块的出射光路中,使得由调制模块传输出的光线可以照射到调色模块,进而这些光线被调色模块调色。
48.在示例性实施方式中,该调色模块具有至少三种调色状态,不同调色状态下得到的调色光线具有相互不同的颜色。因而经调色模块而传输出的光线可具有丰富的色彩。且通常而言,这些光线中携带的图形信息没有变化失真。
49.投影透镜组,用于接收经调色模块调色的光线并形成光点阵列的像。投影透镜组的像源侧朝向调色模块,经调色模块而传输出的光线进入投影透镜组后,在投影透镜组的投影侧成像。该像通常是光点阵列的调色后的放大的像。就整个彩色投影系统而言,该像是在某一时刻发光的单色像素光源形成的调色后的像,该像通常是放大的,可以是倒立的像也可以是正像。彩色投影系统工作时通常为了形成彩色像,但依旧可以用于形成单色的像。
50.在示例性实施方式中,彩色投影系统还包括处理模块,处理模块与单色阵列光源和调色模块通信连接,用于控制单色阵列光源的发光状态和调色模块的调色状态。单色阵列光源的发光状态和调色模块的调色状态通常需要匹配。以保证最终投影处出的像的图形与色彩匹配,以达到预设的投影效果。
51.单色阵列光源中的一部分单色像素光源发光,此时调色模块将这些光线调节为第一颜色,随后单色阵列光源中的可以变换一部分单色像素光源发光,此时调色模块可以将这些光线调节为第二颜色。期间,单色阵列光源中可以有一部分单色像素光源持续发光,先发出的光线被调节为第一颜色,后发出的光线被调节为第二颜色。彩色投影系统在任意时刻都投影成一种像。不过对于使用者而言,由于人眼的视觉暂存效应,可能在一段时间内(例如1/24秒内)该彩色投影系统所成的多个像被“看到”为一张图像。该图像可以具有复杂的图形和丰富的色彩,当然也可以是单色的。
52.本技术提供的彩色投影系统,同时具有照明功能和投影功能,而且利用单色阵列光源实现彩色投影,每个像素对应只有一个单色像素光源,相比现有彩色投影仪中每个像素对应有三个光源,可以极大程度地减少所配置的光源的数量,进而减小了光源处的散热压力,并减小了光源处元器件的排布压力,还简化了电路驱动设计,进而减少了串扰的风险,使得成像更准确。而且该彩色投影系统的光路得到简化,同时光源的利用率较高。
53.在示例性实施方式中,单色阵列光源包括单色激光阵列光源或蓝光led matrix光
源。单色激光阵列光源亮度较高,光效较好而且无散斑困扰。蓝光led matrix光源使用寿命长,一致性保持地较好。
54.在示例性实施方式中,调制模块是调制透镜组或微透镜调制阵列。调制透镜组的结构简单制造方便像。微透镜调制阵列传输的光线更均匀。通常而言具有调制透镜组的系统所成的像相对单色阵列光源是反像,具有微透镜调制阵列的系统所成的像相对单色阵列光源是正像。原因是调制透镜组对单色阵列光源的整个阵列面调制,而微透镜调制单元可针对每个单色像素光源调制。示例性地,调制透镜组中具有光焦度的透镜的数量不小于二。示例性地,微透镜调制阵列中的小眼的数量与单色阵列光源中的单色像素光源的数量匹配。示例性地,小眼和单色像素光源的位置匹配。
55.在示例性实施方式中,调色模块包括色轮,色轮的轴线可位于调制模块的出射光路之外且色轮的一部分位于调制模块的出射光路之中。而且,色轮可绕该轴线转动,进而色轮具有一基于该轴线的环形区域,该环形区域与调制模块的出射光路循环相交。色轮包括至少三个相互不同调色部,这些调色部沿轴线的轴向分布。色轮沿轴线转动时,这些调色部可切换地处于调制模块的出射光路中,调色部用于对调制模块传输出的光线调色。
56.通常而言,色轮与电机的转动轴同轴连接,电极可以驱动色轮转动。示例性地,三个调色部沿环形设置于色轮。若只有三个调色部,则这三个调色部可以首尾相接。也可以沿环形设置更多的调色部。随着色轮的转动,调色部的位置也在转动,不同时刻下,可以是不同的调色部位于调制模块的出射光路中,该调色部此时对调制模块传输出的光线调色。每当一个调色部处于调制模块的出射光路时,可认为调色模块处于对应的一种调色状态。
57.在示例性实施方式中,至少三个调色部包括蓝色调色部、红色调色部和绿色调色部。示例性地,可以包括更多个蓝色调色部、红色调色部和绿色调色部,这些调色部交错地设置于色轮的环形区域中。示例性地,绿色调色部处于调制模块的出射光路中时,认为调色模块处于绿色调色状态。示例性地,也可以包括其它颜色的调色部。
58.在示例性实施方式中,色轮是透射式色轮或反射式色轮。透射式色轮的入射方向和出射方向在其两侧,光线透过色轮传输。反射式色轮的入射方向和出射方向在同一侧的不同角度上。光线在色轮处反射。两种色轮的光路不同,适用于不同的安装环境。示例性地,调色模块包括荧光粉色轮,例如透射式荧光粉色轮或者反射式荧光粉色轮。
59.示例性地,调色模块也可以包括其它类型的可切换位置的调色部。例如滚筒式排布的调色部等。示例性地,各调色部在光线传播的方向的横截面中的面积,通常不小于单色阵列光源全部发光后调制模块的出射光路的横截面积。
60.在示例性实施方式中,调色模块的入射面位于光点阵列处。单色阵列光源的聚焦平面与调色模块的入射面重合,使清晰的阵列光源像面与调色模块面完全对应,避免了图像模糊失真。
61.示例性地,调色模块位于光点阵列的背离调制模块的一侧。调制模块传输出的光线先聚焦而后又分散。将调色模块设置于光点阵列的该侧,可以避免影响到聚焦成光点的光路,保证光点被较好的聚焦形成。继而光点阵列继续传输时的发散的光线可被调色模块调色。
62.示例性地,调色模块是透射式调色模块,其位于光点阵列的朝向调制模块的一侧,如此设置可使本技术提供的彩色投影系统结构体积小。
63.示例性地,调制模块具有相对单色阵列光源的聚焦平面。投射模块的像源面可以设置于该聚焦平面处。调色模块可以是反射式调色模块,其入射面位于聚焦平面的朝向调制模块的一侧。当调色模块是反射式调色模块且位于聚焦平面之前时,聚焦平面处实际上是光点阵列的虚像。实际的光点依旧位于反射式调色模块的朝向调制模块的一侧。
64.以下结合附图1至8详述本技术提供的几个实施例。
65.实施例一
66.参考图1,本实施例的彩色投影系统包括:单色激光阵列光源1、调制透镜组2、透射式荧光粉色轮3和投影透镜组4。
67.图1中的彩色投影系统是投影角度的视图,其中,单色激光阵列光源1可见的侧面是右侧面,不可见的侧面是左侧面。透射式荧光粉色轮3可见的侧面是左侧面,不可见的侧面是右侧面。投影透镜组4的可见的侧面也是左侧面。
68.单色激光阵列光源1单色性好,发射的光线发散角度小。其右侧面设置有阵列的多个单色像素光源,用于形成带有图案信息的光。这些单色像素光源相对独立地受控开闭,例如一个单色像素光源开启后发出有第一边缘光线l11和第二边缘光线l12。
69.调制透镜组2设置于单色激光阵列光源1的出射方向。示例性地,调制透镜组2包括两个正光焦度的透镜,图1中为调制透镜组2以主视图方向被局部剖视。第一边缘光线l11和第二边缘光线l12受到调制透镜组2的影响而改变光路,并最终在像源面s1处聚焦成光点p1。而光点p1处的光线依旧会继续向右侧传输。
70.透射式荧光粉色轮3的入射方向朝向左侧,出射方向朝向右侧。其包括绿色调色部s2、红色调色部s3和蓝色调色部s4。图中绿色调色部s2处于调制透镜组2的出射光路中,可以对光线调色。具体地,透射式荧光粉色轮3的入射面与像源面s1重合。透射式荧光粉色轮3可具有较小的直径,其沿轴线转动,转动方向是图示的顺时针方向。
71.投影透镜组4设置于透射式荧光粉色轮3的右侧。投影透镜组4的左侧是其像源侧,右侧是其投影侧。经透射式荧光粉色轮3传输的光线由投影透镜组4的像源侧进入投影透镜组4,并最终在投影透镜组4的右侧成像。
72.示例性地,该彩色投影系统还包括处理模块(未示出),处理模块与单色激光阵列光源1和调色模块通信连接,其中调色模块包括透射式荧光粉色轮3和电机。处理模块控制单色激光阵列光源1的发光状态和调色模块的调色状态。具体地可控制单色像素光源的出光频率,同时以时分复用模式调制透射式荧光粉色轮3,可以实现清晰的彩色投影,并可以根据需求进行各种形状的图案投影。
73.实施例二
74.参考实施例一,本实施例的彩色投影系统包括:蓝光led matrix光源、调制透镜组2、调色模块、投影透镜组4和处理模块。其中调制透镜组2、调色模块、投影透镜组4和处理模块与实施例一相同。蓝光led matrix光源的分辨率高,且成本较低。本实施例提供的系统最终的投影更细腻。
75.实施例三
76.参考图2,本实施例的彩色投影系统包括:蓝光led matrix光源1、调制透镜组2、透射式荧光粉色轮3和投影透镜组4。
77.图2中的彩色投影系统是投影角度的视图,其中,蓝光led matrix光源1可见的侧
面是右侧面。透射式荧光粉色轮3可见的侧面是左侧面,投影透镜组4的可见的侧面也是左侧面。
78.蓝光led matrix光源1的右侧面设置有阵列的多个单色像素光源,具体地可以是多个蓝光led光源。每个蓝光led相对独立地受控开闭,用于发出带有图案信息的光。例如一个蓝光led光源开启后发出有第一边缘光线l11和第二边缘光线l12。
79.调制透镜组2设置于蓝光led matrix光源1的出射方向。示例性地,调制透镜组2包括两个正光焦度的透镜,图2中调制透镜组2以主视图方向被局部剖视。第一边缘光线l11和第二边缘光线l12受到调制透镜组2的影响而改变光路,并最终在像源面s1处聚焦成光点p1。而光点p1处的光线依旧会继续向右侧传输。
80.透射式荧光粉色轮3的入射方向朝向左侧,出射方向朝向右侧。其包括绿色调色部s2、红色调色部s3和蓝色调色部s4。图中绿色调色部s2处于调制透镜组2的出射光路中,可以对光线调色。投射至荧光粉色轮3的入射面可位于像源面s1的左侧。进一步地,投影透镜组4可以被配置为与像源面s1更近。
81.投影透镜组4设置于透射式荧光粉色轮3的右侧。投影透镜组4的左侧是其像源侧,右侧是其投影侧。经透射式荧光粉色轮3传输的光线由投影透镜组4的像源侧进入投影透镜组4,并最终在投影透镜组4的右侧成像。
82.示例性地,该彩色投影系统还包括处理模块。处理模块可以控制蓝光led matrix光源1中各个led的出光频率,并利用时分复用模式调制透射式荧光粉色轮3,可以实现良好的彩色投影。
83.实施例四
84.参考图3,本实施例提供的彩色投影系统包括蓝光led matrix光源1、调制透镜组2、透射式荧光粉色轮3、投影透镜组4和处理模块。其中,蓝光led matrix光源1、调制透镜组2、投影透镜组4和处理模块可与实施例三中的相同。
85.本实施例中,透射式荧光粉色轮3位于像源面s1的右侧。本实施例提供的彩色投影系统可以适用于不同安装需求的设备。
86.实施例五
87.参考图4和5,本实施例的彩色投影系统包括:蓝光led matrix光源1、微透镜调制阵列2、透射式荧光粉色轮3和投影透镜组4。
88.图4中的彩色投影系统是投影角度的视图,其中,蓝光led matrix光源1可见的侧面是右侧面,微透镜调制阵列2的可见侧面也是右侧面。透射式荧光粉色轮3可见的侧面是左侧面,投影透镜组4的可见的侧面也是左侧面。
89.蓝光led matrix光源1的右侧面设置有阵列的多个单色像素光源,具体地可以是多个蓝光led光源。每个蓝光led相对独立地受控开闭,用于生成具有图案信息的光。
90.微透镜调制阵列2设置于蓝光led matrix光源1的出射方向。示例性地,微透镜调制阵列2的两侧面上的小眼一一对应,且每一对小眼对应蓝光led matrix光源1的一个led。蓝光led matrix光源1发出的光线受到准直聚焦透镜组2的影响而改变光路,并最终在像源面s1处聚焦成光点,而光点处的光线依旧会继续向右侧传输。参考图5,微透镜调制阵列2的一对小眼,可以等效成图5所示的第一小眼21和第二小眼22。由入射方向入射的光线,经过第一小眼21和第二小眼22后在像源面s1处聚焦成光点。
91.透射式荧光粉色轮3的入射方向朝向左侧,出射方向朝向右侧。其包括绿色调色部s2、红色调色部s3和蓝色调色部s4。图中绿色调色部s2处于调制透镜组2的出射光路中,可以对光线调色。
92.投影透镜组4设置于透射式荧光粉色轮3的右侧。投影透镜组4的左侧是其像源侧,右侧是其投影侧。经透射式荧光粉色轮3传输的光线由投影透镜组4的像源侧进入投影透镜组4,并最终在投影透镜组4的右侧成像。
93.示例性地,该彩色投影系统还包括处理模块。处理模块可以控制蓝光led matrix光源1中各个led的出光频率,并利用时分复用模式调制透射式荧光粉色轮3,可以实现良好的彩色投影。
94.实施例六
95.参考图6,本实施例的彩色投影系统包括:单色阵列光源1、调制透镜组2、反射式荧光粉色轮3和投影透镜组4。
96.图6中的彩色投影系统是投影角度的视图,其中,单色阵列光源1可见的侧面是右侧面。图2中调制透镜组2以主视图方向被局部剖视。反射式荧光粉色轮3可见的侧面是左侧面。投影透镜组4的可见的侧面是像源侧的侧面,不可见的侧面是投影侧的侧面。
97.单色阵列光源1的右侧面设置有阵列的多个单色像素光源,每个单色像素光源相对独立地受控开闭。
98.调制透镜组2设置于单色阵列光源1的出射方向。示例性地,调制透镜组2包括两个正光焦度的透镜,单色阵列光源1发出的光线受到调制透镜组2的影响而改变光路,并最终在调制透镜组2的相对单色阵列光源1的聚焦平面s1(也可认为是投影透镜组4的像源面)处聚焦成光点阵列,例如一个单色像素光源发出的光线可聚焦成光点p1。而光点p1处的光线依旧会继续向右侧传输。
99.反射式荧光粉色轮3的迎光面(相当于入射面)的法线朝向左上侧,其入射方向朝向左侧,出射方向朝向大致上侧。其包括绿色调色部s2、红色调色部s3和蓝色调色部s4。图中绿色调色部s2处于调制透镜组2的出射光路中,可以对光线调色。
100.投影透镜组4设置于反射式荧光粉色轮3的左上侧。投影透镜组4的下侧是其像源侧,上侧是其投影侧。经反射式荧光粉色轮3反射的光线由投影透镜组4的像源侧进入投影透镜组4,并最终在投影透镜组4的上侧成像。
101.示例性地,该彩色投影系统还包括处理模块。处理模块可以控制单色阵列光源1中各个单色像素光源的出光频率,并利用时分复用模式调制反射式荧光粉色轮3,可以实现良好的彩色投影。
102.实施例七
103.参考图7,本实施例的彩色投影系统包括:单色阵列光源1、调制透镜组2、反射式荧光粉色轮3和投影透镜组4。本实施例的调制透镜组2、反射式荧光粉色轮3和投影透镜组4可参考实施例六设置。
104.其中,单色阵列光源1的主光线方向相对调制模块2的光轴倾斜设置。使得单色阵列光源1发出的光经过调制透镜组2后聚焦于像源面s1。像源面s1位于反射式荧光粉色轮的反射面处。
105.实施例八
106.参考图8,本实施例的彩色投影系统包括:单色阵列光源1、微透镜调制阵列2、反射式荧光粉色轮3和投影透镜组4。
107.其中,单色阵列光源1、反射式荧光粉色轮3和投影透镜组4可以与实施例六相同。
108.微透镜调制阵列2用于调制单色阵列光源1发出的光,且使单色阵列光源1发出的光聚焦于聚焦面s1。聚焦面s1与反射式荧光粉色轮3的迎光面平行。
109.本实施例提供的彩色投影系统结构紧凑,投影图案清晰。
110.参考图9,本技术实施例还提供一种彩色投影方法,该方法包括如下步骤:
111.s1010,通过形成阵列的多个单色像素光源生成光束。
112.s1020,通过调制模块将光束聚焦成光点阵列。
113.s1030,通过调色模块对调制模块发出的光调色以得到调色光线。
114.s1040,基于调色光线形成光点阵列的彩色像。
115.该方法可以由前述的彩色投影系统实现。该方法可以利用单色的光源形成彩色的投影,且光路结构简单,光源利用率高,能耗低。
116.在示例性地实施方式中,单色像素光源是led光源或激光光源。
117.在示例性地实施方式中,调色模块位于光点阵列的散射方向上。光束聚焦成光点阵列后,会继续传播。每个光点会散射出光线,调色模块用于对这些光线调色。
118.在示例性地实施方式中,光点阵列中的每一个光点对应一个单色像素光源。
119.在示例性地实施方式中,该方法还包括在s1010之前的:
120.s1001,处理模块向调色模块发出第一调色信号。
121.s1002,响应于第一发光信号,处理模块向形成阵列的多个单色像素光源发出第一发光信号。
122.处理模块可以发出多个发光信号及多个调色信号。示例性地,调色模块的调色状态以稳定的频率循环切换,因而当调色模块工作时,只需对应发出发光信号即可。
123.示例性地、s1010,响应于发光信号,形成阵列的多个单色像素光源中一部分单色像素光源发光而生成光束。
124.以上描述仅为本技术的较佳实施方式以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本技术中所涉及的保护范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述技术构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
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