[發明專利]基于振幅和相位調制的汽車前燈照明系統及汽車

有效

• 申請號: 201711436048.7
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN107990278B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 蘇萍;宋昱銘;馬建設;譚峭峰
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: F21S41/141
• 分類號: F21S41/141;F21S41/20;F21S41/25;F21S41/675;F21W102/13;F21W107/10;F21Y115/10
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

本發明提供基于振幅和相位調制的汽車前燈照明系統及汽車。所述汽車前燈照明系統包括照明光源發生器、光束整形系統、空間光調制器、空間光調制控制系統和衍射光學元件；所述照明光源發生器用于發出照明光束，所述光束整形系統用于將照明光束整形成發散傳播的光束，所述空間光調制器用于對照明光束的振幅進行調制，所述衍射光學元件用于對照明光束的相位進行調制，所述空間光調制控制系統用于控制所述空間光調制器；所述照明光源發生器發出的照明光束依次經過所述空間光調制器和所述衍射光學元件，所述光束整形系統設置于所述照明光源發生器與所述衍射光學元件之間的光路上。所述汽車包括所述汽車前燈照明系統。本發明可實現不同光型的投射。

技術領域

本發明涉及光學照明系統，特別涉及基于振幅和相位調制的汽車照明系統以及包括該照明系統的汽車。

背景技術

汽車前燈照明是夜間行駛安全性的重要保證，在汽車前燈照明技術中，智能車燈已經成為一個發展趨勢。傳統的汽車前燈一個前燈只能投射出固定形狀的照明光場，需要采取遠光燈與近光燈分來分別實現遠光和近光照明，遠光燈和近光燈需要兩套系統造成資源上的浪費。

而且傳統的汽車前燈需要設計兩個不同的自由曲面透鏡或者反射鏡，雖然目前的技術設計自由曲面透鏡和反射鏡都已經比較成熟，但是它們的設計成本較高，設計自由度低，不易安裝和量產速度慢的問題還是明顯的。

傳統的汽車前燈無法實現一些花樣圖案的投射，無法滿足對此方面有心理預期的一些消費者的需求。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中上述至少一項技術問題，提出基于振幅和相位調制的汽車照明系統以及包括該照明系統的汽車。

為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案：

基于振幅和相位調制的汽車照明系統，包括照明光源發生器、光束整形系統、空間光調制器、空間光調制控制系統和衍射光學元件；所述照明光源發生器用于發出照明光束，所述光束整形系統用于將照明光束整形成發散傳播的光束，所述空間光調制器用于對照明光束的振幅進行調制，所述衍射光學元件用于對照明光束的相位進行調制，所述空間光調制控制系統用于控制所述空間光調制器；所述照明光源發生器發出的照明光束依次經過所述空間光調制器和所述衍射光學元件，所述光束整形系統設置于所述照明光源發生器與所述衍射光學元件之間的光路上；通過對照明光束的振幅和相位進行調制以投射出多種光型。

在一些優選的實施方式中，所述照明光源發生器為白光LED光源發生器。

在進一步優選的實施方式中，所述白光LED光源發生器包括LED發光組件和LED驅動電路，所述LED驅動電路用于控制所述LED發光組件的發光強弱。

在一些優選的實施方式中，所述衍射光學元件為二維表面臺階型結構。

在進一步優選的實施方式中，所述二維表面臺階型結構的臺階數為4臺階以上。

在一些優選的實施方式中，所述衍射光學元件的設計優化算法包括迭代優化算法和搜索優化算法。

在一些優選的實施方式中，所述空間光調制器為振幅型空間光調制器。

在進一步優選的實施方式中，所述振幅型空間光調制器為數字微鏡裝置，可對照明光束的振幅和強度進行調制。

在一些優選的實施方式中，所述LED發光組件的類型包括：由RGB三色芯片組成的白光LED、由藍光和黃光混合而成的白光LED、由藍光芯片激發熒光粉形成的白光LED。

在另一方面，本發明還提供一種汽車，所述汽車包括上述任一汽車照明系統。

與現有技術相比，本發明的有益效果有：