[发明专利]一种适用于汽车的动态投影系统

说明书

本发明提供了一种适用于汽车的动态投影系统，包括光源、准直透镜、第一微透镜阵列、LCD投影源和第二微透镜阵列，还包括用于分离P偏振光和S偏振光的偏振光栅和波片阵列，波片阵列包括若干间隔设置的1/2波片；所述偏振光栅设于所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列之前，所述1/2波片和所述LCD投影源均设于所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列之间，且所述1/2波片设于所述LCD投影源之前，并起到将P偏振光和S偏振光的其中一种转换成另一种的作用。本发明能够提升光学效率，降低光学系统在LCD处产生的热量，避免由于系统过热对LCD造成的影响，提升系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及动态投影技术领域，具体而言，涉及一种适用于汽车的动态投影系统。

背景技术

目前，投影系统如图1所示，大多包括光源1、准直透镜2、微透镜阵列3和投影源，光源1发出的光首先被准直透镜2进行准直，然后到达第一微透镜阵列3和第二微透镜阵列10，第一微透镜阵列3和第二微透镜阵列10两者具备对值相同但方向相反的曲率和面型，同时第一微透镜阵列3和第二微透镜阵列10两者也可为一个整体。

第一微透镜阵列3和第二微透镜阵列10每个子透镜构成一个光学通道，其作用是将入射光线分割成数个子光束，每个子光束通过相应的光学通道，投影源通过让特定部分的光穿透自身，同时阻挡其他部分的入射光形成所需的投影图案，投影源通常具有数个投影图案，其中每个光学通道均对应一个投影图案。

投影源的透光结构可由印刷、镀膜、光刻等技术实现，其形式可为单独的一个元件(如投影菲林片)或是附着在第一微透镜阵列3和第二微透镜阵列10上(如在第一微透镜阵列3和第二微透镜阵列10表面镀膜、印刷或是在第一微透镜阵列3和第二微透镜阵列10的非光学面雕刻透光结构)。所有子光束经过第一微透镜阵列3和第二微透镜阵列10及投影源后，在某个距离实现重叠，形成最终的投图案5，图案5由投影源上的各个子投影图案互相重叠形成。

由于现有投影系统的投影源大部分通过印刷、镀膜、光刻等技术实现，此类技术的特点是一旦投影图案成型便无法再进行更改，即产品进行封装后投影图案就此固定，无法投影出动态效果，因此现在通常采用液晶显示面器(LCD)来做为投影源，即LCD投影源4。

然而LCD通过调节入射光的偏振性达到使特定的光线通过的同时屏蔽其余光线的效果。根据光的电场方向与其传播平面的相对关系，光的偏振性可分为P偏振和S偏振，互相之间偏振方向相差90°,只包含一种偏振性的光称为线偏振光。自然界以及绝大部分光源所发出的光均为非偏振光，即同时含有两个方向的偏振，各自占比约50％。LCD有两片偏振片及它们之中的一层液晶层构成，当非偏振光到达LCD时，第一片偏振片将会完全过滤掉其中一种偏振光，而LCD的液晶层将对被过滤后的线偏振光进行调制，然后与第二片偏振片一起决定需要让其通过和屏蔽的光线，从而达到高分辨率的投影效果。

由于其中一种偏振光被LCD的第一片偏振光完全过滤掉，从光源发出的光将损失约50％，此现象严重降低了系统的光学效率，使得投影内容的亮度无法匹配所使用光源的能力。此外，偏振片是通过吸收特定偏振方向的偏振光来实现过滤效果的，被吸收的光将转化成热能提升LCD的温度，此现象对于LCD的寿命以及调制效果均有较大影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于汽车的动态投影系统，提升光学效率，降低光学系统在LCD处产生的热量，避免由于系统过热对LCD造成的影响，提升系统的稳定性。

本发明的实施例通过以下技术方案实现：

一种适用于汽车的动态投影系统，包括光源、准直透镜、第一微透镜阵列、LCD投影源和第二微透镜阵列，还包括用于分离P偏振光和S偏振光的偏振光栅和波片阵列，波片阵列包括若干间隔设置的1/2波片；所述偏振光栅设于所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列之前，所述1/2波片和所述LCD投影源均设于所述第一微透镜阵列和所述第二微透镜阵列之间，且所述1/2波片设于所述LCD投影源之前，并起到将P偏振光和S偏振光的其中一种转换成另一种的作用。