一种新型DLP智能前照灯光学系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种新型DLP智能前照灯光学系统，包括两组光源聚焦、反射镜、DMD芯片和投影镜头，每组光源聚焦包括光源和聚焦镜头，DMD芯片的中心布置于投影镜头的光轴方向上，沿投影镜头的光轴方向上，反射镜位于DMD芯片和投影镜头之间，两组光源聚焦的光轴所在平面与投影镜头的光轴垂直并通过反射镜的中心，且每个聚焦镜头的光圈F#≦0.577，两组光源聚焦的光轴夹角a＝18～25

【技术实现步骤摘要】
一种新型DLP智能前照灯光学系统


[0001]本技术涉及车灯设计
，尤其涉及一种新型DLP智能前照灯光学系统。

技术介绍

[0002]随着车灯智能化和像素化的演进，越来越多的投影成像技术被应用在车灯领域，投影技术的应用使得车灯照明更加精细、可控，带来更好的人车交互和照明体验；在众多的投影技术中(包括micro
‑
LED、DLP、液晶等)，DLP因其技术最为成熟、像素数最高，被越来越多的应用在车灯领域，并有从高端车型配备向中低端车型普及的趋势。
[0003]DLP即为数字光处理，先把影像信号经过数字处理，然后再把光投影出来。它是基于TI(美国德州仪器)公司开发的数字微镜元件—DMD(Digital Micromirror Device)来完成可视数字信息显示的技术。
[0004]目前，DLP技术主要应用在室内投影系统上，应用在汽车前照灯上时，为了满足照明的要求，通常需要光源的功率在50～60W左右，对于单个模组来说这么大的功率如果采用1个光源的设计方式散热的难度会很大，特别是在恶劣的工作环境条件下。
[0005]民用DLP模组通常也有采用多组多色光源的形式，民用DLP需要投影出彩色图像，采用的DMD芯片的尺寸更大，采用的形式为多组单色LED(红、绿、蓝)聚集后共用一组聚焦镜头，而用于前大灯的DLP投影系统采用的符合车规要求的DMD芯片分辨率通常为百万级，且DMD芯片的尺寸较小，这就要求聚焦镜头的聚焦能力更好，现有技术的DLP投影系统采用单个聚焦镜头，聚焦能力不够，导致DMD芯片不能完全被聚焦镜头出射的光线覆盖而造成投影图像出现暗区，影响投影效果。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术中光学投影系统采用单个光源和聚焦镜头，散热效果和聚焦能力差，在DMD芯片上易形成暗区的技术问题，本技术提供了一种新型DLP智能前照灯光学系统来解决上述问题。
[0007]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种新型DLP智能前照灯光学系统，包括两组光源聚焦、反射镜、DMD芯片和投影镜头，每组光源聚焦包括光源和聚焦镜头，DMD芯片的中心布置于投影镜头的光轴方向上，沿投影镜头的光轴方向上，反射镜位于DMD芯片和投影镜头之间，两组光源聚焦的光轴所在平面与投影镜头的光轴垂直并通过反射镜的中心，且每个聚焦镜头的光圈F#≦0.577，两组光源聚焦的光轴夹角a＝18～25
°
；由每个光源发出的光线经对应聚焦镜头整合后依次经反射镜、DMD芯片和投影镜头。
[0008]进一步的，两组光源聚焦对称布置，两组光源聚焦的对称平面与投影镜头(5)的光轴垂直并通过反射镜(3)的中心。
[0009]进一步的，所述光源为LED或者激光。
[0010]进一步的，两个聚焦镜头的镜筒最小间距m≥1mm。
[0011]进一步的，所述DMD芯片上具有若干阵列布置的微镜，令DMD芯片入射光线和出射
光线的夹角为b，所述微镜的偏转角度范围为d，则b
‑
d＝0
°
～6
°
。
[0012]进一步的，所述DMD芯片上微镜的偏转角度为
±
12
°
，DMD芯片入射光线和出射光线的夹角b＝24
°
～30
°
。
[0013]进一步的，令所述聚焦透镜光轴平面和反射镜的法线的夹角e，DMD芯片入射光线和出射光线的夹角为b，则e+b/2＝45
°
。
[0014]进一步的，聚焦透镜光轴平面和反射镜的法线的夹角为30
°
～33
°
。
[0015]进一步的，还包括内壁涂黑的密闭腔体，所述光源聚焦、反射镜、DMD芯片和投影镜头设置于所述密闭腔体内。
[0016]进一步的，两组光源聚焦在DMD芯片上的投射区域对称布置，且两个投射区域部分重合
[0017]进一步的所述DMD芯片上的光斑尺寸比DMD芯片上微镜区域的尺寸大至少0.2mm。
[0018]进一步的，所述反射镜的镜片为平面或者曲面。
[0019]本技术的有益效果是：
[0020](1)本技术所述的新型DLP智能前照灯光学系统，在投影镜头的光轴两侧对称分布有两组聚焦投影组，利用两个光源分担功率，降低每个光源的散热量，同时每个光源对应一组聚焦镜头，聚焦效果好，可以分别在DMD芯片表面投射一定区域光线，通过合理的角度设计，两组聚焦镜头的光线可以完全覆盖DMD芯片表面，避免出现暗区。
[0021](2)本技术通过反射镜和DMD芯片中微镜的偏转角度的合理配比，使光线从DMD芯片上入射到投影镜头时被反射器阻挡的光线减少。
[0022](3)本技术可以在DMD芯片上呈现明暗条纹，可用于车道显示，扩大驾驶员的视野。
附图说明
[0023]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0024]图1是本技术所述的新型DLP智能前照灯光学系统的具体实施方式的立体图；
[0025]图2是本技术所述的新型DLP智能前照灯光学系统的具体实施方式的主视图；
[0026]图3是本技术所述的新型DLP智能前照灯光学系统的具体实施方式的俯视图；
[0027]图4是本技术所述光学系统的光路示意图；
[0028]图5是本技术的侧视图；
[0029]图6是本技术实施例一所述光学系统中，两个光源在DMD芯片上的覆盖范围示意图；
[0030]图7是本技术所述光学系统在25m被照面上的明暗条纹成像图。
[0031]图中，1、光源，2、聚焦镜头，3、反射镜，4、DMD芯片，5、投影镜头，6、像面。
具体实施方式
[0032]下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0033]实施例一
[0034]如图1
‑
图5所示，一种新型DLP智能前照灯光学系统，包括两组光源聚焦、反射镜3、DMD芯片4和投影镜头5，每组光源聚焦包括光源1和聚焦镜头2，DMD芯片4的中心布置于投影镜头5的光轴方向上，沿投影镜头5的光轴方向上，反射镜3位于DMD芯片4和投影镜头5之间，两组光源聚焦的光轴所在平面与投影镜头5的光轴垂直并通过反射镜3的中心，且每个聚焦镜头2的光圈F#≦0.577，两组光源聚焦的光轴夹角a＝18～25
°
；由每个光源1发出的光线经对应聚焦镜头2整合后依次经反射镜3、DMD芯片4和投影镜头5。
[0035]DMD芯片4是由许多小型铝制反射镜3面构成的，镜片的多少由显示分辨率决定，一个小微镜对应一个像素。相对于TFT
‑
LCD本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型DLP智能前照灯光学系统，其特征在于：包括两组光源聚焦、反射镜(3)、DMD芯片(4)和投影镜头(5)，每组光源聚焦包括光源(1)和聚焦镜头(2)，DMD芯片(4)的中心布置于投影镜头(5)的光轴方向上，沿投影镜头(5)的光轴方向上，反射镜(3)位于DMD芯片(4)和投影镜头(5)之间，两组光源聚焦的光轴所在平面与投影镜头(5)的光轴垂直并通过反射镜(3)的中心，且每个聚焦镜头(2)的光圈F#≦0.577，两组光源聚焦的光轴夹角a＝18～25
°
；由每个光源(1)发出的光线经对应聚焦镜头(2)整合后依次经反射镜(3)、DMD芯片(4)和投影镜头(5)。2.根据权利要求1所述的新型DLP智能前照灯光学系统，其特征在于：两组光源聚焦对称布置，两组光源聚焦的对称平面与投影镜头(5)的光轴垂直并通过反射镜(3)的中心。3.根据权利要求1所述的新型DLP智能前照灯光学系统，其特征在于：两个聚焦镜头(2)的镜筒最小间距m≥1mm。4.根据权利要求1所述的新型DLP智能前照灯光学系统，其特征在于：所述DMD芯片(4)上具有若干阵列布置的微镜，令DMD芯片(4)入射光线和出射光线的夹角为b，所述微镜的偏转角度范围为d，则b
‑
d＝0
°
～6
°
。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：熊衍建，祁高进，张海升，陈智勇，
申请(专利权)人：常州星宇车灯股份有限公司，
类型：新型
国别省市：