投影系统及投影方法与流程

本发明涉及光学投影，具体涉及一种投影系统及投影方法。

背景技术：

1、随着车辆照明功能越来越多样化，越来越多的汽车相关制造商在研发新型投影技术。其中，基于菲林片的静态投影技术具有的多样性方案受到主机厂的青睐。现有的技术方案均为准直系统和投影系统的组合。照明光路仅通过一次图案模块，能量利用率低。同时，常规准直系统产生的光斑是圆形光斑，远远大于菲林片的图案区域，造成能量严重浪费，光效低；另外，常规准直系统产生的光斑呈现高斯分布，即中心亮度大，边缘照度低，其竖直相面上均匀度较差。

2、需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种投影系统，该投影系统通过设置反射元件，对入射至像源模块的非图案区域的光束进行二次利用，从而提高投影系统的光利用率。

2、本发明的第一方面提供了一种投影系统，包括：

3、光源模块，用于产生光束；

4、像源模块，设置于所述光源模块的出光侧，所述像源模块提供待显示的图案信息，经过所述像源模块出射的光束携带待显示的图案信息；

5、投影模块，设置于所述像源模块的出光侧，用于接收所述携带待显示的图案信息的光束，并将所述待显示的图案信息投射在待显示面上；以及

6、反射元件，包括第一反射元件和第二反射元件；

7、所述第一反射元件包括设置于所述像源模块的入光侧的多个反射镜，每个所述反射镜设置于所述像源模块的非图案区域；

8、所述第二反射元件设置于所述第一反射元件光反射出的一侧，所述第二反射元件用于将所述第一反射元件反射出的光束反射至所述像源模块。

9、根据本发明的第一方面，还包括设置于所述光源模块出光侧的准直透镜组件，所述准直透镜组件对所述光源模块产生的光束进行准直并输出。

10、根据本发明的第一方面，所述光源模块和所述准直透镜组件倾斜或垂直设置于所述像源模块的入光侧。

11、根据本发明的第一方面，所述光源模块为激光光源模块或led光源模块；

12、所述激光光源模块产生激光光束；

13、所述led光源模块产生led光束。

14、根据本发明的第一方面，入射至所述像源模块的光束在所述像源模块所在的平面上的入射角为θ1，所述入射角θ1满足：

15、其中，f#为所述投影模块中的镜头的f数。

16、根据本发明的第一方面，所述第一反射元件反射出的光束与所述像源模块的法线之间的夹角为θ2，所述夹角θ2满足：

17、其中，f#为所述投影模块中的镜头的f数。

18、根据本发明的第一方面，所述第一反射元件的反射镜为平面反射镜、斜面反射镜、微结构反射阵列或曲面反射镜中的一种。

19、根据本发明的第一方面，所述第一反射元件的反射镜为平面反射镜或斜面反射镜，所述反射镜的反射面与所述像源模块所在的平面之间的夹角为θ3，所述夹角θ3满足：θ3≤5°。

20、根据本发明的第一方面，所述第二反射元件为平面反射镜、斜面反射镜、微结构反射阵列或曲面反射镜中的一种。

21、根据本发明的第一方面，所述第二反射元件的反射至所述像源模块的光束在所述像源模块所在的平面上的入射角为θ4，所述入射角θ4满足：

22、其中，f#为所述投影模块中的镜头的f数。

23、根据本发明的第一方面，所述第一反射元件的反射镜或所述第二反射元件为微结构反射阵列；

24、所述微结构反射阵列的微结构的倾斜角为θ5，所述倾斜角θ5满足：θ5≤5°。

25、本发明的第二方面提供了一种投影方法，采用第一方面所述的投影系统，所述投影方法包括如下步骤：

26、所述光源模块产生光束入射向所述像源模块；

27、入射至所述第一反射元件的多个反射镜的光束经多个反射镜反射后入射至所述第二反射元件；

28、入射至所述第二反射元件的光束经所述第二反射元件反射向所述像源模块；

29、光束经过所述像源模块出射的光束携带待显示的图案信息并通过所述投影模块将所述待显示的图案信息投射在待显示面上。

30、本发明的投影系统在像源模块的非图案区域引入第一反射元件，并在后端增加第二反射元件，第一反射元件和第二反射元件构成反射系统，对入射至像源模块的非图案区域的光束进行二次利用，从而提高投影系统的光利用率。本发明的投影系统具有如下优点：

31、1.无需增加光源模块即可实现光效的提升；

32、2.实现能够根据具体要求调整第二反射元件的反射角度，像源模块上的同光区域的能量分布，从而提升倾斜投影中像面的均匀度；

33、3.第一反射元件设置于像源模块入光侧，不会明显增大系统的投影体积，不会增加投影系统的总长。

技术特征：

1.一种投影系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，还包括设置于所述光源模块出光侧的准直透镜组件，所述准直透镜组件对所述光源模块产生的光束进行准直并输出。

3.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，入射至所述像源模块的光束在所述像源模块所在的平面上的入射角为θ1，所述入射角θ1满足：

4.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第一反射元件反射出的光束与所述像源模块的法线之间的夹角为θ2，所述夹角θ2满足：

5.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第一反射元件的反射镜为平面反射镜、斜面反射镜、微结构反射阵列或曲面反射镜中的一种。

6.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第一反射元件的反射镜为平面反射镜或斜面反射镜，所述反射镜的反射面与所述像源模块所在的平面之间的夹角为θ3，所述夹角θ3满足：θ3≤5°。

7.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第二反射元件为平面反射镜、斜面反射镜、微结构反射阵列或曲面反射镜中的一种。

8.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第二反射元件的反射至所述像源模块的光束在所述像源模块所在的平面上的入射角为θ4，所述入射角θ4满足：

9.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第一反射元件的反射镜或所述第二反射元件为微结构反射阵列；

10.一种投影方法，采用权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述投影方法包括如下步骤：

技术总结
本发明提供了一种投影系统及投影方法，所述投影系统包括：光源模块；像源模块，设置于光源模块的出光侧，像源模块提供待显示的图案信息，经过像源模块出射的光束携带待显示的的图案信息；投影模块，接收携带有待显示的图案信息的光束；以及反射元件，包括第一反射元件和第二反射元件；第一反射元件包括设置于像源模块的入光侧的多个反射镜，每个反射镜设置于像源模块的非图案区域；第二反射元件设置于第一反射元件光反射出的一侧，第二反射元件用于将第一反射元件反射出的光束反射至像源模块。本发明的投影系统通过设置反射元件，对入射至像源模块的非图案区域的光束进行二次利用，从而提高投影系统的光利用率。

技术研发人员：杨佳,张恩鑫,桑鹏鹏,郎海涛,袁迪,张鹤腾,樊坚
受保护的技术使用者：宁波舜宇车载光学技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12