紧凑型照明系统技术方案

本发明专利技术涉及一种照明系统，所述照明系统包括：(a)光源(1)，所述光源被安排成用于朝向扫描反射镜组件(3)的反射表面发射非准直光，从而使得所述光源遮挡从所述反射表面反射的所述光的区域；(b)所述扫描反射镜组件(3)，所述扫描反射镜组件包括所述反射表面，所述反射表面被安排成围绕至少一个旋转轴(7)旋转地位移；以及光学元件(15)，所述光学元件用于改变所述反射光的传播方向，以便照射所述被遮挡区域的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】紧凑型照明系统
本专利技术涉及将用于例如摄影闪光或3D感测应用中的照明系统的领域。更具体地，本专利技术涉及包括至少一个扫描反射镜组件的照明系统。本专利技术还涉及制造所述照明系统的相应方法。
技术介绍
基于扫描反射镜的光投射系统在照明系统领域是已知的。US2014/0029282公开了这种系统的示例，其中，光源是激光型光源。围绕两个正交轴可旋转的扫描反射镜被致动并从一次光源处接收光信号以便将图像投射到含磷元件上。由一次光源发射的光(或更具体地其发光强度)例如可以被调整以便将期望的图像投射到含磷元件上。然后，含磷元件被安排成用于执行对从一次光源处接收的光信号的波长转换。因此，充当二次光源的含磷元件重新发射光，所述光当与来自一次光源的光结合时产生在不同方向上的有用白光。在这种系统中，能够获得非常高的总能量效率，因为由含磷元件执行的波长转换比激光光源的电光转换更节能。根据US2014/0029282，替代使用围绕两个正交轴可旋转的一个扫描反射镜，可能相反使用两个反射镜，每个反射镜围绕一个轴可移动，其中两个轴互相正交。图1示出了包括光源1(如激光光源1)和扫描反射镜组件3的照明系统的简化横截面视图，在此示例中，所述扫描反射镜组件包括被安排成围绕轴7旋转的可移动板5。所述可移动板包括反射镜并通过两个支撑臂(未示出)连接至框架9，沿着相同轴7在所述板的两侧上均对齐。在图1中，由光源1发射的光用A表示，而由反射镜反射的光用B表示。为了节省空间，并且为了获得没有变形的反射图像，光源应当优选地被放在反射镜的正上方，从而使得当静止时，光束A在反射镜表面相对于反射镜的中心点形成接近于90度的入射角。然而，在此方向上，光源将阻挡反射光，由此在光源后方形成遮挡的或未照明的点。为了避免这种遮挡问题，如图1所示，可以通过安排光源从反射镜的中心点的正上方位置轻微地偏移来保证到反射镜中心点正上方的反射光的自由通道。然而，光源仍然阻挡在图1中所示出的位置处的反射光中的一些。此外，就空间使用情况而言，图1的安排也不是最佳的。图2示出了与图1中类似的安排，但是在这种情况下，光源相对于中心位置仍然具有进一步偏移。现在光源不再阻挡反射信号，但是所述配置具有以下缺陷：其比图1的配置占据更多空间，并且因为到达反射镜表面的光A的较大入射角，所以产生的或反射的图像变得明显变形。还应注意到，以上类型的照明系统的当前制造过程不是最佳的。例如，图1或图2的成一定角度的配置在各个部件(如光源和扫描反射镜组件)的对齐方面需要非常高的精度。这自然增加了制造过程的复杂度。
技术实现思路
本专利技术的目标是克服以上标识的关于扫描反射镜照明解决方案的问题。根据本专利技术的第一方面，提供了一种照明系统，所述照明系统包括：·光源，所述光源被安排成用于朝向扫描反射镜组件的反射表面发射非准直光，从而使得所述光源遮挡从所述反射表面反射的所述光的区域；·所述扫描反射镜组件，所述扫描反射镜组件包括所述反射表面，所述反射表面被安排成围绕至少一个旋转轴旋转地位移；以及·第一光学元件，所述第一光学元件用于改变所述反射光的传播方向，以便照射所述遮挡区域的至少一部分。所提出的解决方案提供了一种更紧凑的照明系统，因为光源位于扫描反射镜组件的前方，并且由此从光源到反射表面以及向前到系统的输出孔径的光路长度可以被最小化。借助于被放置为使得其引导反射光进入遮挡区域的光学元件，由光源阻挡反射光引起的阴影或遮挡影响有所缓解。由此，本专利技术至少部分地克服了已知问题：如果光被朝向光源反射回来，则光源遮挡了反射光。根据第一方面的变体，所述第一光学元件相对于所述反射表面至少部分地位于所述光源之外。根据第一方面的另一个变体，所述第一光学元件相对于所述反射表面完全位于所述光源之外。根据第一方面的另一个变体，所述第一光学元件包括透镜、波长转换元件或衍射光栅。根据第一方面的另一个变体，所述光源位于第一轴上，所述第一轴从所述反射表面的中点延伸，并且当静止且没有经历旋转位移时与所述反射表面基本上正交。根据第一方面的另一个变体，所述第一光学元件的横截面形状是平凸的、双凸的、平凹的、双凹的、柱面的、球面的或非球面的。根据第一方面的另一个变体，所述第一光学元件包括透镜阵列。根据第一方面的另一个变体，所述系统进一步包括在所述光源与所述第一光学元件之间的支撑元件，并且所述支撑元件被安排成用于将所述光源和所述第一光学元件支撑在它们相对于所述反射表面的所述旋转轴的相对位置中。根据第一方面的另一个变体，所述系统进一步包括第二光学元件，所述第二光学元件用于在由所述光源发射的光到达所述反射表面之前使所述光成形。根据第一方面的另一个变体，所述第一光学元件包括透镜，并且所述系统进一步包括波长转换元件。根据第一方面的另一个变体，所述波长转换元件位于所述第一光学元件与所述扫描反射镜组件之间。根据第一方面的另一个变体，所述波长转换元件相对于所述反射表面位于所述光源之外。根据第一方面的另一个变体，所述光源与反射表面分隔开等于第一光学元件的焦距的一半的距离。根据本专利技术第二方面，提供了一种制造照明系统的方法，所述方法包括：·提供第一基板和第二基板；·在所述第一基板上提供光源，所述光源被安排成用于发射非准直光；·在所述第二基板上提供扫描反射镜组件，所述扫描反射镜组件包括反射表面，所述反射表面被安排成围绕至少一个旋转轴旋转地位移并且反射由所述光源发射的所述光；·在所述第一基板上提供第一光学元件，所述第一光学元件用于改变从所述反射表面反射的所述光的所述传播方向；·提供间隔元件，所述间隔元件用于使所述第一和第二基板与彼此保持预定分隔距离；以及·堆叠所述第一基板和所述第二基板。所提出的制造过程提供了适合于以低成本进行非常大批量生产的优点。制造过程的另一个优点是可获得的制造工艺产量很高。这例如因为每照明系统非常少量的光学部件。在其最简单的形式中，仅需要三个光学部件，即光源、光学元件和反射表面。而且，光源与反射镜反射表面的预期正交安排可能失准，并且系统将仍然很好的执行。另一个优点是光路中的反射次数被最小化，由此还使得光损失最小化，因为每个反射产生一些光损失，并且然后生成一些可以损害产生的照明轮廓的“杂散光”。根据第二方面的变体，所述方法进一步包括在第二基板上提供一个或多个光传感器。根据第二方面的另一个变体，提供一个或多个光传感器，从而使得它们通过实质上非透明的分隔器与扫描反射镜组件分隔开。根据第二方面的另一个变体，在所述第一基板上提供至少两个光学元件和光源，并且在所述第二基板上提供至少两个扫描反射镜组件，并且其中，所述方法进一步包括切割所述堆叠的基板结构来形成至少两个照明系统模块。根据第二方面的另一个变体，通过以下方式来提供所述第一光学元件：在所述第一基板上提供可模制透明基板，并使用模具对此可模制透明基板进行图案化以形成所述第一光学元件。根据第二方面的另一个变体，在所述第一基板的第一表面上提供光源，并且其中，在所述第一基板的与所述第一侧相反的第二表面上提供第一光学元件。根据第二方面的另一个变体，在所述第一基板上提供所述光源，从而使得所述光源被安排成用于朝向所述反射表面发射非准直光，所述光源被定位为使得其遮挡从所述反射表面反射的所述光的区域，并且所述第一光学元件被安排成用于改变所述反射光的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种照明系统，包括：·光源，所述光源被安排成用于朝向扫描反射镜组件的反射表面发射非准直光，从而使得所述光源遮挡从所述反射表面反射的所述光的区域；·所述扫描反射镜组件，所述扫描反射镜组件包括所述反射表面，所述反射表面被安排成围绕至少一个旋转轴旋转地位移；以及·第一光学元件，所述第一光学元件用于改变所述反射光的传播方向，以便照射所述被遮挡区域的至少一部分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.19 US 14/491,0121.一种照明系统，包括：·光源，所述光源被安排成用于朝向扫描反射镜组件的反射表面发射非准直光，从而使得所述光源遮挡从所述反射表面反射的所述光的区域；·所述扫描反射镜组件，所述扫描反射镜组件包括所述反射表面，所述反射表面被安排成围绕至少一个旋转轴旋转地位移；以及·第一光学元件，所述第一光学元件用于改变所述反射光的传播方向，以便照射所述被遮挡区域的至少一部分。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一光学元件相对于所述反射表面至少部分地位于所述光源之外。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一光学元件相对于所述反射表面完全位于所述光源之外。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一光学元件包括透镜、波长转换元件或衍射光栅。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述光源位于第一轴上，所述第一轴从所述反射表面的中点延伸，并且当静止且没有经历旋转位移时与所述反射表面基本上正交。6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一光学元件的横截面形状是平凸的、双凸的、平凹的、双凹的、柱面的、球面的或非球面的。7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一光学元件包括透镜阵列。8.根据权利要求1所述的系统，进一步包括在所述光源与所述第一光学元件之间的支撑元件，并且所述支撑元件被安排成用于将所述光源和所述第一光学元件支撑在它们相对于所述反射表面的所述旋转轴的相对位置中。9.根据权利要求1所述的系统，进一步包括第二光学元件，所述第二光学元件用于在由所述光源发射的所述光到达所述反射表面之前使所述光成形。10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一光学元件包括透镜，并且所述系统进一步包括波长转换元件。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述波长转换元件位于所述第一光学元件与所述扫描反射镜组件之间。12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述波长转换元件相对于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·阿贝勒，L·科尔奇，
申请(专利权)人：英特尔公司，
类型：发明
国别省市：美国,US