高效率数字光处理引擎制造技术

公开了系统和方法，其针对包括多个像素的像素化光源；被配置成从像素化光源接收输入光并且被配置成修改该输入光以生成输出光的多个数字微镜；以及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的一个或多个控制器。

High efficiency digital light processing engine

Systems and methods are disclosed for the pixel light source includes a plurality of pixels; configured to receive input light from the pixel light source and is configured to modify the input light to a plurality of digital output light microscope; and one or more of the controller is configured to control the light source and a plurality of digital pixel the micro mirror two to regulate the output of light.

【技术实现步骤摘要】
高效率数字光处理引擎
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。
技术介绍
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。
技术实现思路
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，本公开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，其包括：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。

【技术特征摘要】
2015.12.30 US 14/9848501.一种系统，其包括：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。2.根据权利要求1所述的系统，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。3.根据权利要求1所述的系统，还包括被配置成从多个数字微镜接收输出光的投射透镜。4.根据权利要求3所述的系统，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。5.根据权利要求1所述的系统，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。6.根据权利要求5所述的系统，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。7.根据权利要求1所述的系统，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。8.根据权利要求7所述的系统，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。9.一种方法，其包括：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...

【专利技术属性】
技术研发人员：F科尔蒂贾尼，A洛焦迪斯，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE