本公開(kāi)總體上涉及燈光系統(tǒng)，諸如例如在投影儀和交通工具的自適應(yīng)前照燈中使用的燈光系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

許多消費(fèi)類設(shè)備依賴于光投射技術(shù)來(lái)顯示信息或提供照明。例如，諸如投影儀和電視之類的娛樂(lè)系統(tǒng)使用光投射技術(shù)來(lái)顯示圖像。這些類型的設(shè)備通常要求可以遞送具有數(shù)百萬(wàn)個(gè)像素的非常高分辨率圖像的光投射。此外，對(duì)于光照明系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，期望提供高對(duì)比度（例如系統(tǒng)可以生成的最高水平的亮度相對(duì)于最高水平的暗度）來(lái)在所顯示的圖像中提供增強(qiáng)的細(xì)節(jié)。此外，這些設(shè)備中的許多（諸如智能電話、膝上型電腦和平板電腦）以電池電源操作。因此，期望提供高能效的光投射系統(tǒng)來(lái)使設(shè)備的電池壽命最大化。

作為另一示例，交通工具前燈可以使用光投射技術(shù)來(lái)照亮交通工具的路徑或周邊區(qū)域。這些類型的設(shè)備通常利用較低分辨率光投射系統(tǒng)。存在若干種不同類型的光投射技術(shù)，諸如數(shù)字光處理（dlp）、液晶顯示器（lcd）和led矩陣。每種類型的技術(shù)都擁有特定優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，根據(jù)使用領(lǐng)域而使一種比另一種更有利。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

總的來(lái)說(shuō)，本公開(kāi)描述用于創(chuàng)建高效率dlp引擎的系統(tǒng)和技術(shù)。本公開(kāi)的系統(tǒng)結(jié)合像素化光源和用于在光投射系統(tǒng)（諸如投影儀、自適應(yīng)交通工具前照燈和消費(fèi)類電子產(chǎn)品）中使用的數(shù)字光處理設(shè)備。所描述的技術(shù)提供比傳統(tǒng)dlp系統(tǒng)更高的效率和更高的對(duì)比度以及比傳統(tǒng)led和hdpe技術(shù)更高的分辨率。

本公開(kāi)進(jìn)一步描述用于使用高效率dlp引擎創(chuàng)建自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)的系統(tǒng)和技術(shù)。該自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)可以感測(cè)道路狀況（諸如地形和天氣數(shù)據(jù)），并且動(dòng)態(tài)調(diào)整由交通工具的前燈提供的照明以改進(jìn)道路和周邊地形的照明以及降低對(duì)駕駛員的眩光。進(jìn)一步地，該自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)可以提供沒(méi)有眩光的遠(yuǎn)光燈。這樣的沒(méi)有眩光的遠(yuǎn)光燈可以操作用來(lái)準(zhǔn)許駕駛員在不對(duì)迎面而來(lái)的車流造成眩光的情況下使用交通工具前燈的“遠(yuǎn)光燈”設(shè)置。沒(méi)有眩光的遠(yuǎn)光燈可以進(jìn)一步操作為以便防止由道路標(biāo)志的反射引起的對(duì)駕駛員的眩光。

在一個(gè)示例中，本公開(kāi)描述一種系統(tǒng)，其包括：包括多個(gè)像素的像素化光源；多個(gè)數(shù)字微鏡，其被配置成從像素化光源接收輸入光并且被配置成修改輸入光以生成輸出光；以及一個(gè)或多個(gè)控制器，其被配置成控制像素化光源和多個(gè)數(shù)字微鏡二者來(lái)調(diào)節(jié)輸出光。

在另一示例中，本公開(kāi)描述一種方法，其包括：從具有多個(gè)像素的像素化光源發(fā)出光；通過(guò)多個(gè)數(shù)字微鏡接收光，其中該多個(gè)數(shù)字微鏡中的每一個(gè)都包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)；通過(guò)以第一狀態(tài)操作的該多個(gè)數(shù)字微鏡中的一個(gè)將該光的一部分指引到投射透鏡；以及通過(guò)以第二狀態(tài)操作的該多個(gè)數(shù)字微鏡中的一個(gè)將該光的一部分指引成遠(yuǎn)離該投射透鏡。

在附圖和下面的描述中闡述本公開(kāi)的技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)示例的細(xì)節(jié)。根據(jù)該描述和附圖并且根據(jù)權(quán)利要求，本技術(shù)的其他特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將是顯而易見(jiàn)的。

附圖說(shuō)明

圖1是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的示例光投射系統(tǒng)的框圖。

圖2a是圖示處于“接通”狀態(tài)的數(shù)字微鏡的示例配置的框圖。

圖2b是圖示處于“斷開(kāi)”狀態(tài)的數(shù)字微鏡的示例配置的框圖。

圖3是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的示例控制方案的框圖。

圖4是根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的具有多個(gè)光區(qū)和暗區(qū)的圖的一個(gè)示例。

圖5是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的示例控制方案的框圖。

圖6是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的用于投射光的示例技術(shù)的框圖。

圖7是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的示例汽車光投射系統(tǒng)的框圖。

圖8是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的示例光投射系統(tǒng)的框圖。

圖9是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的示例汽車光投射系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式

數(shù)字光處理（dlp）技術(shù)使用微鏡矩陣將來(lái)自單一光源的光反射到用來(lái)照亮像素的投射透鏡。每個(gè)微鏡是獨(dú)立可控的并且可以被設(shè)置成兩個(gè)狀態(tài)中的一個(gè)。在第一狀態(tài)中，微鏡被定位成使得來(lái)自光源的光可以被微鏡反射到投射透鏡。在該狀態(tài)中，耦合到投射透鏡的像素將顯得亮。在第二狀態(tài)中，微鏡被定位成使得來(lái)自光源的光被反射成遠(yuǎn)離投射透鏡。在該狀態(tài)中，耦合到投射透鏡的像素將顯得暗。

dlp技術(shù)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它允許比其他技術(shù)更高的分辨率。然而，dlp技術(shù)的問(wèn)題是較低的總體效率，這是因?yàn)樗墓庠匆恢苯油?。因此，dlp技術(shù)可能不適合于關(guān)心電力使用的應(yīng)用。另外，即使當(dāng)微鏡處于“斷開(kāi)”狀態(tài)，一些光子仍將到達(dá)投射透鏡。該光子泄漏降低了系統(tǒng)可以生成的最大“黑度”，從而有效地降低了系統(tǒng)的對(duì)比度。

另一類型的顯示器是lcd屏。lcd屏具有非常高的分辨率。然而，lcd設(shè)備利用偏振濾波器以用于顏色選擇。這些濾波器吸收大部分所發(fā)出的光并且降低設(shè)備的效率。

又一種類型的投射技術(shù)是led矩陣，諸如高清像素引擎（hdpe）技術(shù)。led矩陣的優(yōu)點(diǎn)是可以在任何給定時(shí)刻選擇矩陣中的哪些led接通或斷開(kāi)，從而與類似dlp或lcd設(shè)備相比大大改進(jìn)了效率。然而，當(dāng)前的led矩陣受限于非常低的分辨率（大約10,000像素）。這使得led矩陣不適合于要求精確顯示的任何應(yīng)用，諸如消費(fèi)類電子產(chǎn)品、智能電話和計(jì)算機(jī)監(jiān)視器。

根據(jù)本公開(kāi)的發(fā)光二極管（led）投射系統(tǒng)可以包括像素化光源、多個(gè)數(shù)字微鏡和投射透鏡。該像素化光源包括多個(gè)led并且向多個(gè)數(shù)字微鏡提供光。該多個(gè)數(shù)字微鏡中的每個(gè)數(shù)字微鏡都包括第一狀態(tài)（在其中光的至少一部分被指引到投射透鏡）和第二狀態(tài)（在其中光的至少一部分被指引成遠(yuǎn)離投射透鏡）。微鏡控制器可以在多個(gè)數(shù)字微鏡中的每一個(gè)的第一狀態(tài)和第二狀態(tài)中的一個(gè)之間進(jìn)行選擇。該微鏡微控制器可以向像素化光源控制器提供包括多個(gè)亮區(qū)的圖。該像素化光源控制器可以基于該圖來(lái)選擇性地對(duì)像素化光源的多個(gè)led中的至少一個(gè)進(jìn)行調(diào)制。該像素化光源還可以包括led陣列、高清像素引擎（hdpe）或微自適應(yīng)前照系統(tǒng)（uafs）光源中的一個(gè)。

因此，可以看到，本公開(kāi)的系統(tǒng)結(jié)合像素化光源和在光投射系統(tǒng)（諸如投影儀、自適應(yīng)交通工具前照燈和消費(fèi)類電子產(chǎn)品）中使用的數(shù)字光處理設(shè)備。這里描述的技術(shù)可以提供比傳統(tǒng)dlp系統(tǒng)更高的效率和更高的對(duì)比度以及比傳統(tǒng)led和hdpe技術(shù)更高的分辨率。

本公開(kāi)的系統(tǒng)可以適合于許多不同類型的光投射應(yīng)用。這樣的應(yīng)用可以包括家庭娛樂(lè)，諸如投影儀（不管用于家庭、辦公室還是劇場(chǎng)環(huán)境）。這樣的應(yīng)用還可以包括消費(fèi)類電子產(chǎn)品，諸如智能電話、個(gè)人數(shù)字助理（pda）、膝上型電腦、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、平板電腦和手持游戲設(shè)備。這樣的應(yīng)用可能受益于相對(duì)于常規(guī)光投射技術(shù)的增加的對(duì)比度、更高的分辨率和降低的功耗。

另外，本公開(kāi)的光投射系統(tǒng)可以適合于在自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)中使用。在一些示例中，自適應(yīng)前燈系統(tǒng)可以利用所感測(cè)的道路狀況來(lái)連續(xù)調(diào)整投射照明，以使得雖然道路狀況改變（例如天氣或地形的變化）但照明仍正確分配。這樣的自適應(yīng)交通工具前照燈系統(tǒng)可以利用所述光投射系統(tǒng)來(lái)提供相對(duì)于常規(guī)燈光系統(tǒng)具有更高分辨率、更高對(duì)比度和改進(jìn)的能量效率的交通工具前燈。這樣的系統(tǒng)可以被用來(lái)響應(yīng)于所感測(cè)的道路狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整交通工具前燈的投射。在一些示例中，該系統(tǒng)可以連續(xù)測(cè)量道路狀況并且然后調(diào)整前燈的照明，改進(jìn)前燈的效用。在一些示例中，這樣的調(diào)整可以改進(jìn)道路或周邊地形的可見(jiàn)性。在其他示例中，這樣的調(diào)整可以降低對(duì)駕駛員的眩光（例如調(diào)整前燈以降低由雨、雪、霧或其他天氣狀況、地形的變化或道路標(biāo)志反射回到駕駛員處的光引起的眩光）。在一些示例中，這樣的自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)可以允許交通工具前燈將圖像投射在道路上。

在一些示例中，本公開(kāi)的自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)可以提供沒(méi)有眩光的遠(yuǎn)光燈。這樣的沒(méi)有眩光的遠(yuǎn)光燈可以操作用來(lái)準(zhǔn)許駕駛員在不對(duì)迎面而來(lái)的車流造成眩光的情況下使用交通工具前燈的“遠(yuǎn)光燈”設(shè)置。在一些示例中，這樣的系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)調(diào)整交通工具前燈以便在不干擾其他駕駛員看到道路的能力的情況下使道路的照明最大化。在其他示例中，沒(méi)有眩光的遠(yuǎn)光燈可以動(dòng)態(tài)調(diào)整交通工具前燈來(lái)在降低被道路標(biāo)志的照明反射給駕駛員的眩光的同時(shí)使道路的照明最大化。因此，本公開(kāi)的自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)可以準(zhǔn)許駕駛員在不對(duì)駕駛員或道路上的其他交通工具造成眩光的情況下連續(xù)使用交通工具前燈的“遠(yuǎn)光燈”設(shè)置。

本公開(kāi)中闡述的自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)可以適合于任何類型的交通工具，例如汽車（諸如小轎車、卡車和運(yùn)動(dòng)型多用途車（suv）、船舶和船只、飛機(jī)、軍用交通工具（諸如坦克、吉普車和半履帶車）、水陸兩用交通工具、運(yùn)輸交通工具（諸如半卡車和拖車）、工程交通工具（諸如推土機(jī)、拖拉機(jī)、反鏟挖土機(jī)和起重機(jī)）、重型機(jī)械、火車、摩托車、娛樂(lè)交通工具（諸如高爾夫球車、沙灘車和全地形交通工具（atv））、無(wú)動(dòng)力交通工具（諸如自行車）、以及沒(méi)有在這里明確描述的許多其他類型的交通工具。

在一些示例中，所感測(cè)的道路狀況可以包括地形、環(huán)境光或天氣（諸如霧、雨或雪）的變化。在一些示例中，所感測(cè)的道路狀況還可以包括交通工具位置信息，諸如通過(guò)全球定位系統(tǒng)（gps）設(shè)備獲得的交通工具位置信息。在一些示例中，所感測(cè)的道路狀況還可以包括通過(guò)光學(xué)、紅外線或超聲傳感器、雷達(dá)或聲納捕獲的影像或地形信息。在一些示例中，所感測(cè)的道路狀況還可以包括溫度、海拔或其他地理數(shù)據(jù)。在一些示例中，所感測(cè)的道路狀況還可以包括當(dāng)日時(shí)間、日出或日落信息、潮汐信息或月相。在其他示例中，所感測(cè)的道路狀況還可以包括地形類型，諸如樹(shù)林、農(nóng)田、城市、農(nóng)村、山地、平地等等。

在一些示例中，該系統(tǒng)可以響應(yīng)于所感測(cè)的道路狀況對(duì)前燈執(zhí)行許多類型的調(diào)整以增大前燈的效用。例如，該系統(tǒng)可以調(diào)整前燈的方向、焦點(diǎn)、會(huì)聚點(diǎn)、強(qiáng)度、顏色、形狀或圖案以增加它們的效用。

盡管已經(jīng)主要在自適應(yīng)交通工具照明系統(tǒng)的上下文中描述了本公開(kāi)的技術(shù)，但是可以以其他設(shè)置來(lái)使用本公開(kāi)的技術(shù)或者實(shí)現(xiàn)其他類型的燈光效果。例如，可以在固定燈光應(yīng)用（諸如路燈、泛光燈、走廊燈、霧燈）中、便攜式照明系統(tǒng)（諸如手電筒、燈籠、聚光燈）中使用本公開(kāi)的技術(shù)。

在一些示例中，由自適應(yīng)前燈系統(tǒng)投射的圖像可以包括交通工具的制造商或商業(yè)贊助人的標(biāo)志。在其他示例中，該圖像可以是被選取為藝術(shù)設(shè)計(jì)的或者為了其有效照亮道路的能力而選取的圖案。在一些示例中，該自適應(yīng)前燈系統(tǒng)可以允許駕駛員從一組預(yù)定形狀（諸如圓形、方形、星形、三角形、雪花形、笑臉或公司標(biāo)志）選擇投射圖案。在一些示例中，該自適應(yīng)前燈系統(tǒng)可以允許駕駛員將圖像上傳到系統(tǒng)以用于投射和顯示。在一些示例中，該自適應(yīng)前燈系統(tǒng)可以允許駕駛員選擇投射照明的顏色。在一些示例中，該自適應(yīng)前燈系統(tǒng)可以以“幻燈片”模式操作并且以預(yù)定或隨機(jī)顏色顯示每個(gè)可用圖像達(dá)預(yù)定時(shí)間段。

在一些示例中，該系統(tǒng)可以根據(jù)交通工具的操作狀態(tài)來(lái)以不同模式操作。例如，盡管交通工具處于“停放”、“空檔”或“展示（showcase）”的操作模式，但是它可以操作成將期望顏色的期望圖像投射到周邊地形上。在交通工具處于“駕駛”操作模式時(shí)或者當(dāng)交通工具感測(cè)到它在運(yùn)動(dòng)中時(shí)，它可以根據(jù)本公開(kāi)來(lái)操作以投射自適應(yīng)前燈來(lái)照亮道路。在這樣的操作模式中，交通工具可以選擇預(yù)定圖案和顏色來(lái)以本公開(kāi)中描述的方式增加可見(jiàn)性。此外，在交通工具處于運(yùn)動(dòng)中或處于“駕駛”操作模式時(shí)，它可以選擇預(yù)定圖案和顏色來(lái)遵守關(guān)于交通工具照明的地方、州或聯(lián)邦法規(guī)并且不允許駕駛員調(diào)整交通工具的前燈的圖案或顏色。

在一些示例中，可以在固定照明應(yīng)用（諸如泛光燈或路燈）中使用該自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)。在該示例中，該自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)可以操作以向周邊區(qū)域提供照明，并且動(dòng)態(tài)調(diào)整其投射光以基于所感測(cè)的環(huán)境狀況（諸如上述所感測(cè)的狀況（例如天氣、地形、溫度或環(huán)境光狀況）中的任一個(gè)）來(lái)增加照明。在該示例中，不管環(huán)境天氣或照明狀況如何，這樣的自適應(yīng)前燈系統(tǒng)可以優(yōu)化提供給周邊區(qū)域的照明。此外，它可以降低安裝時(shí)間，因?yàn)樗梢栽跊](méi)有來(lái)自安裝設(shè)備的用戶的人工輸入或配置的情況下動(dòng)態(tài)調(diào)整其照明以補(bǔ)償它所安裝到的周圍的地形。此外，示例設(shè)備可以通過(guò)動(dòng)態(tài)調(diào)整其照明以考慮周邊地形的新變化來(lái)降低維護(hù)時(shí)間。

圖1是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的示例光投射系統(tǒng)100的框圖。圖1描繪將光103投射到多個(gè)數(shù)字微鏡104的像素化光源102。該多個(gè)數(shù)字微鏡104接收光103并將該光的一部分反射到投射透鏡106。該投射透鏡接收所反射的光并將其發(fā)出用于顯示。

在一些示例中，像素化光源102可以是發(fā)光二極管（led）陣列。這樣的陣列可以包括按多個(gè)行和列布置的多個(gè)led。每個(gè)led可以被連接到襯底以允許單獨(dú)控制。在一些示例中，每個(gè)led的亮度可以被調(diào)整，而在其他示例中，led可以被接通或斷開(kāi)。在其他示例中，像素化光源102可以是高清像素引擎（hdpe）。

像素化光源102在單一光源上的使用允許該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)比常規(guī)照明系統(tǒng)高得多的能量效率。例如，如果在dlp系統(tǒng)中使用單一光源，則整個(gè)光源一直都保持接通。對(duì)于圖像的暗區(qū)域，數(shù)字微鏡將光重新指引到吸收材料中，從而浪費(fèi)用于創(chuàng)建被吸收光的能量。相反，像素化光源102可以僅激活像素化光源102的創(chuàng)建所顯示的圖像的亮部分所需的像素，并且停用表示所顯示的圖像的暗部分的像素。以這種方式，能量不會(huì)被浪費(fèi)在圖像的暗部上。

此外，像素化光源102在單一光源上的使用可以增加圖像的對(duì)比度。如上所述，在使用單一光源的情況下，數(shù)字微鏡可以將光重新指引到吸收材料中以創(chuàng)建圖像的暗部分。然而，一定數(shù)量的光子仍到達(dá)投射透鏡。該光子泄漏創(chuàng)建一定量的照明，從而限制投射系統(tǒng)可以創(chuàng)建的最大黑度。相反，像素化光源102可以停用表示圖像的暗部分的像素。這大大降低了光子泄漏（因此增加了系統(tǒng)可以顯示的最大黑度）并改進(jìn)了對(duì)比度。

此外，多個(gè)數(shù)字微鏡104和像素化光源102的配對(duì)可以允許系統(tǒng)提供由dlp系統(tǒng)供給的優(yōu)良的分辨率，同時(shí)仍保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度。因?yàn)橄袼鼗庠赐ǔ？梢詫?shí)現(xiàn)僅數(shù)千個(gè)像素，所以它們不適合于需要操作數(shù)百萬(wàn)個(gè)像素的現(xiàn)代顯示操作（例如計(jì)算機(jī)應(yīng)用和高清電視）。相反，dlp系統(tǒng)可以提供數(shù)百萬(wàn)像素的分辨率，但是受到效率和對(duì)比度問(wèn)題的影響。通過(guò)使用像素化光源102來(lái)僅照亮圖像的光亮部分并且使用多個(gè)數(shù)字微鏡104來(lái)提供高分辨率和粒度，該系統(tǒng)可以保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度以及dlp系統(tǒng)的高分辨率。此外，dlp系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整多個(gè)數(shù)字微鏡104中的每一個(gè)以將光重新指引成遠(yuǎn)離投射透鏡106的能力進(jìn)一步降低光子泄漏并改進(jìn)可通過(guò)單獨(dú)使用任一系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的對(duì)比度。

圖2a和2b是圖示數(shù)字微鏡處于“接通”和“斷開(kāi)”狀態(tài)的示例配置的框圖。在一些示例中，多個(gè)數(shù)字微鏡中的每個(gè)數(shù)字微鏡可以被定位成兩個(gè)狀態(tài)中的一個(gè)。關(guān)于圖2a，在第一狀態(tài)或“接通”狀態(tài)中，數(shù)字微鏡204被定位成使得從像素化光源202發(fā)出的光203被反射到投射透鏡206。關(guān)于圖2b，在第二狀態(tài)或“斷開(kāi)”狀態(tài)中，數(shù)字微鏡204被定位成使得從像素化光源202發(fā)出的光203被反射到吸收材料208中。

在一些示例中，可以以不同狀態(tài)來(lái)布置多個(gè)數(shù)字微鏡中的每個(gè)數(shù)字微鏡以使得光可以被反射成在投射透鏡上形成單色圖像。在一個(gè)示例中，在多個(gè)數(shù)字微鏡和投射透鏡之間插入色輪來(lái)創(chuàng)建多色輸出。在另一示例中，使用不同顏色的三個(gè)像素化光源，其中該光源被選擇性地組合以創(chuàng)建多色輸出。

多個(gè)數(shù)字微鏡204與像素化光源202的使用允許系統(tǒng)提供由dlp系統(tǒng)供給的優(yōu)良的分辨率，同時(shí)仍保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度。因?yàn)橄袼鼗庠赐ǔ？梢詫?shí)現(xiàn)僅數(shù)千個(gè)像素，所以它們不適合于需要操作數(shù)百萬(wàn)個(gè)像素的現(xiàn)代顯示操作（例如計(jì)算機(jī)應(yīng)用和高清電視）。相反，dlp系統(tǒng)可以提供數(shù)百萬(wàn)像素的分辨率，但是受到效率和對(duì)比度問(wèn)題的影響。通過(guò)使用像素化光源202來(lái)僅照亮圖像的光亮部分并且使用多個(gè)數(shù)字微鏡204來(lái)提供高分辨率和粒度，該系統(tǒng)可以保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度以及dlp系統(tǒng)的高分辨率。此外，dlp系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整多個(gè)數(shù)字微鏡204中的每一個(gè)以將光重新指引成遠(yuǎn)離投射透鏡206以及重新指引到吸收材料208的能力進(jìn)一步降低光子泄漏并改進(jìn)可通過(guò)單獨(dú)使用任一系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的對(duì)比度。

圖3是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的示例控制方案300的框圖。像素化光源、多個(gè)數(shù)字微鏡和投射透鏡如上文關(guān)于圖1的示例光投射系統(tǒng)所述的那樣來(lái)操作。在該示例中，dlp控制器308可以使用連接309來(lái)選擇多個(gè)數(shù)字微鏡304的一部分以“接通”狀態(tài)來(lái)操作并且選擇一部分以“斷開(kāi)”狀態(tài)來(lái)操作，上文關(guān)于圖2a和2b描述了其功能。另外，dlp控制器308可以生成包括多個(gè)光亮區(qū)和暗區(qū)的亮區(qū)圖。dlp控制器308可以沿著連接312將該圖提供給led控制器310。led控制器310可以使用該圖來(lái)選擇性地激活像素化光源302的一部分led。

dlp控制器308和led控制器310可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器，諸如微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器（dsp）、專用集成電路（asic）、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（fpga）或任何其他等效集成或分立邏輯電路、以及這些部件的任何組合。此外，dlp控制器308和led控制器310可以包括存儲(chǔ)器（諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ram）、只讀存儲(chǔ)器（rom）、可編程只讀存儲(chǔ)器（prom）、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（eprom）、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（eeprom）、閃速存儲(chǔ)器），其包括用于促使一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行歸因于它們的動(dòng)作的可執(zhí)行指令。此外，該存儲(chǔ)器可以以硬件、軟件或其組合來(lái)整體植入。盡管dlp控制器308和led控制器310被圖示為分開(kāi)的部件，但是在一些示例中，這些控制器可以被組合并實(shí)施為控制像素化光源302和多個(gè)微鏡304二者的單一控制器。在一些示例中，控制器308和310可以接收感覺(jué)反饋（例如所感測(cè)到的地形的狀況）并且可以使用這樣的反饋來(lái)調(diào)整光輸出。

像素化光源302在單一光源上的使用允許該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)比常規(guī)照明系統(tǒng)高得多的能量效率。例如，如果在dlp系統(tǒng)中使用單一光源，則整個(gè)光源一直都保持接通。對(duì)于圖像的暗區(qū)域，數(shù)字微鏡將光重新指引到吸收材料中，從而浪費(fèi)用于創(chuàng)建被吸收光的能量。相反，led控制器310可以僅激活像素化光源302的創(chuàng)建所顯示的圖像的亮部分所需的像素，并且停用表示所顯示的圖像的暗部分的像素。以這種方式，能量不會(huì)被浪費(fèi)在圖像的暗部上。

此外，在單一光源上使用像素化光源302增加圖像的對(duì)比度。如上文所述，在使用單一光源的情況下，數(shù)字微鏡可以將光重新指引到吸收材料中以創(chuàng)建圖像的暗部分。然而，一定數(shù)量的光子仍到達(dá)投射透鏡。該光子泄漏創(chuàng)建一定量的照明，從而限制投射系統(tǒng)可以創(chuàng)建的最大黑度。相反，led控制器310可以停用像素化光源302的表示圖像的暗部分的像素。這大大降低了光子泄漏（因此增加了系統(tǒng)可以顯示的最大黑度）并改進(jìn)了對(duì)比度。

此外，多個(gè)數(shù)字微鏡304和像素化光源302的配對(duì)允許系統(tǒng)提供由dlp系統(tǒng)供給的優(yōu)良的分辨率，同時(shí)仍保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度。因?yàn)橄袼鼗庠赐ǔ？梢詫?shí)現(xiàn)僅數(shù)千個(gè)像素，所以它們不適合于需要操作數(shù)百萬(wàn)個(gè)像素的現(xiàn)代顯示操作（例如計(jì)算機(jī)應(yīng)用和高清電視）。相反，dlp系統(tǒng)可以提供數(shù)百萬(wàn)像素的分辨率，但是受到效率和對(duì)比度問(wèn)題的影響。led控制器310可以使用由dlp控制器308供給的亮區(qū)圖來(lái)僅激活像素化光源302的照亮圖像的光亮部分的像素。通過(guò)進(jìn)一步使用多個(gè)數(shù)字微鏡304來(lái)提供高分辨率和粒度，該系統(tǒng)可以保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度以及dlp系統(tǒng)的高分辨率。此外，dlp控制器308可以動(dòng)態(tài)調(diào)整多個(gè)數(shù)字微鏡304中的每一個(gè)來(lái)將光重新指引成遠(yuǎn)離投射透鏡306。該操作進(jìn)一步降低光子泄漏并且改進(jìn)可通過(guò)僅使用像素化光源或dlp系統(tǒng)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的對(duì)比度。

圖4是根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的亮區(qū)圖400的一個(gè)示例。亮區(qū)圖400可以包括多個(gè)單元，它們中的每一個(gè)可以對(duì)應(yīng)于像素化光源302的至少一個(gè)像素。在一些示例中，每個(gè)像素可以對(duì)應(yīng)于像素化光源302的至少一個(gè)led。在一些示例中，每個(gè)單元可以指示亮度“0”（例如黑色）或“1”（例如白色）。在一些示例中，每個(gè)單元可以指示處于黑色和白色之間的對(duì)比度范圍中的特定值。在一些示例中，多個(gè)單元可以指示至少一個(gè)亮區(qū)402。在一些示例中，多個(gè)單元可以指示至少一個(gè)暗區(qū)404。在一些示例中，led控制器310可以使用亮區(qū)圖400來(lái)選擇性地激活像素化光源302的至少一個(gè)像素，并且選擇性地停用像素化光源302的至少一個(gè)像素。

如上所述，dlp控制器308可以向led控制器310提供許多不同類型的亮區(qū)圖。在一些示例中，該亮區(qū)圖可以表示基本幾何形狀（例如圓形、方形、星形、三角形等等）的亮和暗區(qū)域。在其他示例中，亮區(qū)圖可以具有高到足以表示更復(fù)雜圖像（例如雪花形、笑臉、公司標(biāo)志或另一圖像）的亮和暗區(qū)域的分辨率。在其他示例中，亮區(qū)圖可以處于黑色和白色、灰度級(jí)、或表示各種顏色。在一些示例中，dlp可以向led控制器提供亮區(qū)圖，該led控制器可以預(yù)處理該亮區(qū)圖以使得它適合于植入系統(tǒng)中的像素化光源。

亮區(qū)圖的使用提供一種控制像素化光源302的每個(gè)像素的輸出的簡(jiǎn)單方法。亮區(qū)圖的結(jié)構(gòu)允許它被簡(jiǎn)單地操控、在led控制器310和dlp控制器308之間被共享、以及被存儲(chǔ)在每個(gè)控制器的存儲(chǔ)器中。亮區(qū)圖允許led控制器310僅激活像素化光源302的創(chuàng)建所顯示的圖像的亮部分所需的像素，并且停用表示所顯示的圖像的暗部分的像素。以這種方式，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)比常規(guī)燈光系統(tǒng)高得多的能量效率，因?yàn)楣獠槐焕速M(fèi)在照亮圖像的暗部分上。另外，因?yàn)閐lp控制器308生成亮區(qū)圖，所以它可以使多個(gè)數(shù)字微鏡304和亮區(qū)圖同步。以這種方式，多個(gè)數(shù)字微鏡304可以操作用來(lái)進(jìn)一步限制任何光子泄漏到圖像的暗部分中，由此增加超過(guò)常規(guī)燈光系統(tǒng)的對(duì)比度。

圖5是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的示例控制方案500的框圖。像素化光源、多個(gè)數(shù)字微鏡和投射透鏡如上文關(guān)于圖1的示例光投射系統(tǒng)所述的那樣來(lái)操作。dsp512可以沿著連接514向dlp控制器508提供dlp幀。dlp控制器508可以使用該dsp幀來(lái)選擇多個(gè)數(shù)字微鏡304的一部分以“接通”狀態(tài)來(lái)操作并且選擇一部分以“斷開(kāi)”狀態(tài)來(lái)操作，上文關(guān)于圖2a和2b描述了其功能。另外，dsp512可以沿著連接513將led幀提供給led控制器510。led控制器510可以使用該led幀來(lái)選擇性地激活像素化光源502的一部分led。

dsp512、dlp控制器508和led控制器510可以包括一個(gè)或多個(gè)處理器，諸如微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器（dsp）、專用集成電路（asic）、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（fpga）或任何其他等效集成或分立邏輯電路以及這些部件的任何組合。此外，dsp512、dlp控制器508和led控制器510可以包括存儲(chǔ)器（諸如隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ram）、只讀存儲(chǔ)器（rom）、可編程只讀存儲(chǔ)器（prom）、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（eprom）、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（eeprom）、閃速存儲(chǔ)器），其包括用于促使一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行歸因于它們的動(dòng)作的可執(zhí)行指令。此外，該存儲(chǔ)器可以以硬件、軟件或其組合來(lái)整體植入。在一些示例中，dlp控制器508和led控制器510可以被實(shí)施為在dsp512或另一類型的處理器上操作的軟件。

像素化光源502在單一光源上的使用允許該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)比常規(guī)燈光系統(tǒng)高得多的能量效率。例如，如果在dlp系統(tǒng)中使用單一光源，則整個(gè)光源一直都保持接通。對(duì)于圖像的暗區(qū)域，數(shù)字微鏡將光重新指引到吸收材料中，從而浪費(fèi)用于創(chuàng)建被吸收光的能量。相反，led控制器510可以僅激活像素化光源502的創(chuàng)建所顯示的圖像的亮部分所需的像素，并且停用表示所顯示的圖像的暗部分的像素。以這種方式，能量不會(huì)被浪費(fèi)在圖像的暗部上。

此外，像素化光源502在單一光源上的使用增加圖像的對(duì)比度。如上所述，在使用單一光源的情況下，數(shù)字微鏡可以將光重新指引到吸收材料中以創(chuàng)建圖像的暗部分。然而，一定數(shù)量的光子仍到達(dá)投射透鏡。該光子泄漏創(chuàng)建一定量的照明，從而限制投射系統(tǒng)可以創(chuàng)建的最大黑度。相反，led控制器510可以停用像素化光源502的表示圖像的暗部分的像素。這大大降低了光子泄漏（因此增加了系統(tǒng)可以顯示的最大黑度）并改進(jìn)了對(duì)比度。

此外，多個(gè)數(shù)字微鏡504和像素化光源502的配對(duì)可以允許系統(tǒng)提供由dlp系統(tǒng)供給的優(yōu)良的分辨率，同時(shí)仍保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度。因?yàn)橄袼鼗庠赐ǔ？梢詫?shí)現(xiàn)僅數(shù)千個(gè)像素，所以它們不適合于需要操作數(shù)百萬(wàn)個(gè)像素的現(xiàn)代顯示操作（例如計(jì)算機(jī)應(yīng)用和高清電視）。相反，dlp系統(tǒng)可以提供數(shù)百萬(wàn)像素的分辨率，但是受到效率和對(duì)比度問(wèn)題的影響。led控制器510可以使用由dsp512供給的led幀來(lái)僅激活像素化光源502的照亮圖像的光亮部分的像素。通過(guò)進(jìn)一步使用多個(gè)數(shù)字微鏡504來(lái)提供高分辨率和粒度，該系統(tǒng)可以保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度以及dlp系統(tǒng)的高分辨率。此外，dlp控制器508可以基于從dsp512接收到的dlp幀動(dòng)態(tài)調(diào)整多個(gè)數(shù)字微鏡504中的每一個(gè)以將光重新指引成遠(yuǎn)離投射透鏡506。該操作進(jìn)一步降低光子泄漏并改進(jìn)可通過(guò)僅使用像素化光源或dlp系統(tǒng)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的對(duì)比度。

圖6是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的用于投射光的示例技術(shù)的框圖。關(guān)于圖1來(lái)描述圖6，但是圖6也可以被應(yīng)用于圖3、5和7。例如，像素化光源102可以發(fā)出光103（602）。多個(gè)數(shù)字微鏡104可以接收光103，其中該多個(gè)數(shù)字微鏡104中的每一個(gè)包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)（604）。多個(gè)數(shù)字微鏡104中的以第一狀態(tài)操作的至少一個(gè)可以將光103的一部分指引到投射透鏡106（606）。多個(gè)數(shù)字微鏡104中的以第二狀態(tài)操作的至少一個(gè)可以將光103的一部分指引成遠(yuǎn)離投射透鏡106（608）。

此外，像素化光源在單一光源上的使用可以增加圖像的對(duì)比度。如上所述，在使用單一光源的情況下，數(shù)字微鏡可以將光重新指引到吸收材料中以創(chuàng)建圖像的暗部分。然而，一定數(shù)量的光子仍到達(dá)投射透鏡。該光子泄漏創(chuàng)建一定量的照明，從而限制投射系統(tǒng)可以創(chuàng)建的最大黑度。相反，像素化光源可以停用表示圖像的暗部分的像素。這大大降低了光子泄漏（因此增加了系統(tǒng)可以顯示的最大黑度）并改進(jìn)了對(duì)比度。

此外，多個(gè)數(shù)字微鏡和像素化光源的配對(duì)允許系統(tǒng)提供由dlp系統(tǒng)供給的優(yōu)良的分辨率，同時(shí)仍保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度。因?yàn)橄袼鼗庠赐ǔ？梢詫?shí)現(xiàn)僅數(shù)千個(gè)像素，所以它們不適合于需要操作數(shù)百萬(wàn)個(gè)像素的現(xiàn)代顯示操作（例如計(jì)算機(jī)應(yīng)用和高清電視）。相反，dlp系統(tǒng)可以提供數(shù)百萬(wàn)像素的分辨率，但是受到效率和對(duì)比度問(wèn)題的影響。通過(guò)使用像素化光源來(lái)僅照亮圖像的光亮部分并且使用多個(gè)數(shù)字微鏡來(lái)提供高分辨率和粒度，該系統(tǒng)可以保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度以及dlp系統(tǒng)的高分辨率。此外，dlp系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整多個(gè)數(shù)字微鏡中的每一個(gè)以將光重新指引成遠(yuǎn)離投射透鏡的能力進(jìn)一步降低光子泄漏并改進(jìn)可通過(guò)單獨(dú)使用任一系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的對(duì)比度。

在一些示例中，dlp控制器308可以選擇多個(gè)數(shù)字微鏡304的至少一個(gè)的第一狀態(tài)。dlp控制器308還可以選擇多個(gè)數(shù)字微鏡304的至少一個(gè)的第二狀態(tài)。在該示例中，dlp控制器308可以控制多個(gè)數(shù)字微鏡來(lái)將來(lái)自像素化光源的光反射到投射透鏡，或者將光反射到吸收材料中。通過(guò)將像素化光源與多個(gè)數(shù)字微鏡組合，該系統(tǒng)可以保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度以及dlp系統(tǒng)的高分辨率。此外，dlp系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整多個(gè)數(shù)字微鏡中的每一個(gè)以將光重新指引成遠(yuǎn)離投射透鏡的能力進(jìn)一步降低光子泄漏并改進(jìn)可通過(guò)單獨(dú)使用任一系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的對(duì)比度。

在一些示例中，dlp控制器308可以生成包括多個(gè)亮區(qū)和多個(gè)暗區(qū)的圖。在其他示例中，dlp控制器308可以基于從監(jiān)測(cè)交通工具所碰到的道路狀況的多個(gè)傳感器獲得的傳感器數(shù)據(jù)來(lái)生成該圖。亮區(qū)圖的使用提供了一種控制像素化光源302的每個(gè)像素的輸出的簡(jiǎn)單方法。亮區(qū)圖的結(jié)構(gòu)允許其被容易地操控、在led控制器310和dlp控制器308之間被共享、以及被存儲(chǔ)在每個(gè)控制器的存儲(chǔ)器中。因?yàn)閐lp控制器308生成亮區(qū)圖，所以它可以使多個(gè)數(shù)字微鏡304和亮區(qū)圖同步。以這種方式，多個(gè)數(shù)字微鏡304可以操作用來(lái)進(jìn)一步限制任何光子泄漏到圖像的暗部分中，由此增加相對(duì)于過(guò)常規(guī)燈光系統(tǒng)的對(duì)比度。

在一些示例中，led控制器310可以接收?qǐng)D。在其他示例中，led控制器310可以激活與該圖的多個(gè)亮區(qū)中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)像素中的每一個(gè)；并且停用與該圖的多個(gè)暗區(qū)中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)像素中的每一個(gè)。該亮區(qū)圖允許led控制器310僅激活像素化光源302的創(chuàng)建所顯示的圖像的亮部分所需的像素，并且停用表示所顯示的圖像的暗部分的像素。以這種方式，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)比常規(guī)燈光系統(tǒng)高得多的能量效率，因?yàn)楣獠粫?huì)被浪費(fèi)在照亮圖像的暗部分上。在一些示例中，所顯示的圖像是由系統(tǒng)為了藝術(shù)或信息化目的而選取的設(shè)計(jì)。在其他示例中，所顯示的圖像可以是由交通工具前燈投射的圖案，其被優(yōu)化以考慮道路狀況，諸如地形、天氣等等。

在一些示例中，dsp512可以向dlp控制器508提供數(shù)字光處理幀，并且向led控制器510提供發(fā)光二極管幀。在一些示例中，dlp控制器508可以基于dlp幀來(lái)選擇多個(gè)數(shù)字微鏡中的至少一個(gè)的第一狀態(tài)，并且基于dlp幀來(lái)選擇多個(gè)數(shù)字微鏡中的至少一個(gè)的第二狀態(tài)。led控制器510可以基于發(fā)光二極管幀來(lái)選擇性地激活多個(gè)像素。換言之，led控制器510可以使用由dsp512供給的led幀來(lái)僅激活像素化光源502的照亮圖像的光亮部分的像素。此外，dlp控制器508可以基于從dsp512接收到的dlp幀來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整多個(gè)數(shù)字微鏡504中的每一個(gè)以將光重新指引成遠(yuǎn)離投射透鏡506。該操作進(jìn)一步降低光子泄漏并且改進(jìn)可通過(guò)僅使用像素化光源或dlp系統(tǒng)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的對(duì)比度。通過(guò)將像素化光源用作有效光源和多個(gè)數(shù)字微鏡504來(lái)為投射系統(tǒng)提供高分辨率和粒度，該系統(tǒng)可以保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度以及dlp系統(tǒng)的高分辨率。

圖7是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的示例汽車光投射系統(tǒng)的框圖。圖7描繪將光703投射到多個(gè)數(shù)字微鏡704的像素化光源702。該多個(gè)數(shù)字微鏡704接收光703并且將光的一部分705反射到投射透鏡706。該投射透鏡接收所反射的光并將其投射到汽車前照燈708。汽車前照燈704發(fā)出光以用于照明。在一些示例中，多個(gè)數(shù)字微鏡704的“接通”和“斷開(kāi)”狀態(tài)可以被布置成使得所反射的那部分光705形成圖像?？梢酝ㄟ^(guò)投射透鏡706將該圖像投射到汽車前照燈708，在那里該圖像可以被發(fā)出以便顯示為圖像709。在一些示例中，圖像709是由系統(tǒng)為了藝術(shù)或信息化目的而選取的設(shè)計(jì)。在其他示例中，圖像709可以是由交通工具前燈投射的圖案，其被優(yōu)化以考慮道路狀況，諸如地形、天氣等等。

這樣的示例汽車光投射系統(tǒng)可以被用來(lái)實(shí)施自適應(yīng)交通工具前照燈系統(tǒng)，其提供具有比常規(guī)燈光系統(tǒng)更高分辨率、更高對(duì)比度和改進(jìn)的能量效率的交通工具前燈。這樣的系統(tǒng)可以被用來(lái)響應(yīng)于所感測(cè)的道路狀況來(lái)動(dòng)態(tài)調(diào)整交通工具的前燈的投射。在一些示例中，該系統(tǒng)可以連續(xù)測(cè)量道路狀況，并且然后調(diào)整前燈的照明，改進(jìn)前燈的效用。在一些示例中，這樣的調(diào)整可以改進(jìn)道路或周邊地形的可見(jiàn)性。在其他示例中，這樣的調(diào)整可以降低對(duì)駕駛員的眩光（例如調(diào)整前燈以降低由雨、雪、霧或其他天氣狀況反射回到駕駛員處的光）。此外，這樣的自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)可以允許交通工具前燈將圖像投射在道路上。

像素化光源702在單一光源上的使用允許該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)比常規(guī)燈光系統(tǒng)高得多的能量效率。例如，如果在dlp系統(tǒng)中使用單一光源，則整個(gè)光源一直都保持接通。對(duì)于圖像的暗區(qū)域，數(shù)字微鏡將光重新指引到吸收材料中，從而浪費(fèi)用于創(chuàng)建被吸收光的能量。相反，像素化光源702可以僅激活像素化光源702的創(chuàng)建所顯示的圖像的亮部分所需的像素，并且停用表示所顯示的圖像的暗部分的像素。以這種方式，能量不會(huì)被浪費(fèi)在圖像的暗部上。因此，利用本文中所公開(kāi)的技術(shù)的自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)將比常規(guī)交通工具前燈系統(tǒng)更加高效地操作。

此外，像素化光源702在單一光源上的使用增加圖像的對(duì)比度。如上所述，在使用單一光源的情況下，數(shù)字微鏡可以將光重新指引到吸收材料中以創(chuàng)建圖像的暗部分。然而，一定數(shù)量的光子仍到達(dá)投射透鏡。該光子泄漏創(chuàng)建一定量的照明，從而限制投射系統(tǒng)可以創(chuàng)建的最大黑度。相反，像素化光源702可以停用表示圖像的暗部分的像素。這大大降低了光子泄漏（因此增加了系統(tǒng)可以顯示的最大黑度）并改進(jìn)了對(duì)比度。因此，利用這里所公開(kāi)的技術(shù)的自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)將擁有比常規(guī)交通工具前燈系統(tǒng)大得多的對(duì)比度。

此外，多個(gè)數(shù)字微鏡704與像素化光源702的配對(duì)允許系統(tǒng)提供由dlp系統(tǒng)供給的優(yōu)良的分辨率，同時(shí)仍保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度。因?yàn)橄袼鼗庠赐ǔ？梢詫?shí)現(xiàn)僅數(shù)千個(gè)像素，所以它們不適合于需要操作數(shù)百萬(wàn)個(gè)像素的現(xiàn)代顯示操作（例如計(jì)算機(jī)應(yīng)用和高清電視）。相反，dlp系統(tǒng)可以提供數(shù)百萬(wàn)像素的分辨率，但是受到效率和對(duì)比度問(wèn)題的影響。通過(guò)使用像素化光源702來(lái)僅照亮圖像的光亮部分并且使用多個(gè)數(shù)字微鏡104來(lái)提供高分辨率和粒度，該系統(tǒng)可以保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度以及dlp系統(tǒng)的高分辨率。此外，dlp系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整多個(gè)數(shù)字微鏡704中的每一個(gè)以將光重新指引成遠(yuǎn)離投射透鏡106的能力進(jìn)一步降低光子泄漏并改進(jìn)可通過(guò)單獨(dú)使用任一系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的對(duì)比度。因此，利用本文所公開(kāi)的技術(shù)的自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)將擁有比常規(guī)交通工具前燈系統(tǒng)更高的效率和更高的分辨率二者。

圖8是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的示例光投射系統(tǒng)800的框圖。像素化光源802（其可以是hdpe光源）可以發(fā)出被多個(gè)數(shù)字微鏡804接收到的光。該多個(gè)數(shù)字微鏡可以將所接收到的光的一部分重新指引到投射透鏡806。

像素化光源802在單一光源上的使用允許該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)比常規(guī)燈光系統(tǒng)高得多的能量效率。例如，如果在dlp系統(tǒng)中使用單一光源，則整個(gè)光源一直都保持接通。對(duì)于圖像的暗區(qū)域，數(shù)字微鏡將光重新指引到吸收材料中，從而浪費(fèi)用于創(chuàng)建被吸收光的能量。相反，像素化光源802可以僅激活像素化光源802的創(chuàng)建所顯示的圖像的亮部分所需的像素，并且停用表示所顯示的圖像的暗部分的像素。以這種方式，能量不會(huì)被浪費(fèi)在圖像的暗部上。

此外，像素化光源802在單一光源上的使用增加圖像的對(duì)比度。如上所述，在使用單一光源的情況下，數(shù)字微鏡可以將光重新指引到吸收材料中以創(chuàng)建圖像的暗部分。然而，一定數(shù)量的光子仍到達(dá)投射透鏡。該光子泄漏創(chuàng)建一定量的照明，從而限制投射系統(tǒng)可以創(chuàng)建的最大黑度。相反，像素化光源802可以停用表示圖像的暗部分的像素。這大大降低了光子泄漏（因此增加了系統(tǒng)可以顯示的最大黑度）并改進(jìn)了對(duì)比度。

此外，多個(gè)數(shù)字微鏡804與像素化光源802的配對(duì)允許系統(tǒng)提供由dlp系統(tǒng)供給的優(yōu)良的分辨率，同時(shí)仍保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度。因?yàn)橄袼鼗庠赐ǔ？梢詫?shí)現(xiàn)僅數(shù)千個(gè)像素，所以它們不適合于需要操作數(shù)百萬(wàn)個(gè)像素的現(xiàn)代顯示操作（例如計(jì)算機(jī)應(yīng)用和高清電視）。相反，dlp系統(tǒng)可以提供數(shù)百萬(wàn)像素的分辨率，但是受到效率和對(duì)比度問(wèn)題的影響。通過(guò)使用像素化光源802來(lái)僅照亮圖像的光亮部分并且使用多個(gè)數(shù)字微鏡804來(lái)提供高分辨率和粒度，該系統(tǒng)可以保持像素化光源的高效率和高對(duì)比度以及dlp系統(tǒng)的高分辨率。此外，dlp系統(tǒng)動(dòng)態(tài)調(diào)整多個(gè)數(shù)字微鏡804中的每一個(gè)以將光重新指引成遠(yuǎn)離投射透鏡806的能力進(jìn)一步降低光子泄漏并改進(jìn)可通過(guò)單獨(dú)使用任一系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的對(duì)比度。

圖9是圖示根據(jù)本公開(kāi)的各種示例的示例汽車光投射系統(tǒng)900的框圖。多個(gè)傳感器920可以定期收集道路信息數(shù)據(jù)。這樣的傳感器可以包括例如gps傳感器920a、雷達(dá)收發(fā)器920b、相機(jī)920c或能夠收集道路信息數(shù)據(jù)的其他傳感器。道路信息數(shù)據(jù)被饋送到dsp918中，該dsp918將該道路信息數(shù)據(jù)聚集成道路狀態(tài)信息917。dsp916接收道路狀態(tài)信息917并且創(chuàng)建參考幀915。dsp916在反饋環(huán)路中操作，在該反饋回路中它可以將前一參考幀與道路狀態(tài)信息917相比較以生成新的參考幀。dsp912接收參考幀917并使用包含在其中的信息來(lái)創(chuàng)建led陣列幀913和dlp幀914。如上所述，led陣列控制器910可以從dsp912接收l(shuí)ed陣列幀913。在一些實(shí)施例中，led陣列幀913可以是包括多個(gè)光亮區(qū)和暗區(qū)的圖。led陣列控制器910可以使用led陣列幀913來(lái)選擇性地激活或停用像素化光源902的至少一個(gè)像素。此外，dlp控制器908可以從dsp912接收dlp幀914。dlp控制器908可以使用dlp幀914來(lái)選擇多個(gè)數(shù)字微鏡904的一部分以“接通”狀態(tài)來(lái)操作并且選擇一部分以“斷開(kāi)”狀態(tài)來(lái)操作。在一些示例中，dlp幀914可以是包括多個(gè)光亮區(qū)和暗區(qū)的圖。多個(gè)數(shù)字微鏡904可以接收由像素化光源902發(fā)出的光并且選擇性地將它重新指引到投射透鏡（未描繪）和汽車前照燈（未描繪），在那里它可以被輸出用于顯示。

這樣的自適應(yīng)汽車光投射系統(tǒng)可以利用所描述的光投射系統(tǒng)來(lái)提供相對(duì)于常規(guī)燈光系統(tǒng)具有更高分辨率、更高對(duì)比度和改進(jìn)的能量效率的交通工具前燈。此外，這樣的系統(tǒng)可以被用來(lái)響應(yīng)于所感測(cè)的道路狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整交通工具前燈的投射。在一些示例中，該系統(tǒng)可以連續(xù)測(cè)量道路狀況并且然后調(diào)整前燈的照明，改進(jìn)前燈的效用。在一些示例中，這樣的調(diào)整可以改進(jìn)道路或周邊地形的可見(jiàn)性。在其他示例中，這樣的調(diào)整可以降低對(duì)駕駛員的眩光（例如調(diào)整前燈以降低由雨、雪、霧或其他天氣狀況反射回到駕駛員處的光）。此外，這樣的自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)可以允許交通工具前燈將圖像投射在道路上。因此，對(duì)駕駛員來(lái)說(shuō)該系統(tǒng)增加了道路和周邊區(qū)域的可見(jiàn)性。這具有增加駕駛員、乘客、旁觀者和附近其他交通工具的安全的額外益處。

本公開(kāi)中闡述的自適應(yīng)交通工具前燈系統(tǒng)可以適合于任何類型的交通工具，例如汽車（諸如小轎車、卡車和運(yùn)動(dòng)型多用途車（suv）、船舶和船只、飛機(jī)、軍用交通工具（諸如坦克、吉普車和半履帶車）、水陸兩用交通工具、運(yùn)輸交通工具（諸如半卡車和拖車）、工程交通工具（諸如推土機(jī)、拖拉機(jī)、反鏟挖土機(jī)和起重機(jī)）、重型機(jī)械、火車、摩托車、娛樂(lè)交通工具（諸如高爾夫球車、沙灘車和全地形交通工具（atv））、無(wú)動(dòng)力交通工具（諸如自行車）、以及沒(méi)有在這里明確描述的許多其他類型的交通工具。

在一些示例中，所感測(cè)的道路狀況可以包括地形、環(huán)境光或天氣（諸如霧、雨或雪）的變化。在一些示例中，所感測(cè)的道路狀況還可以包括交通工具位置信息，諸如通過(guò)全球定位系統(tǒng)（gps）設(shè)備獲得的交通工具位置信息。在一些示例中，所感測(cè)的道路狀況還可以包括通過(guò)光學(xué)、紅外線或超聲傳感器、雷達(dá)或聲納捕獲的影像或地形信息。在一些示例中，所感測(cè)的道路狀況還可以包括溫度、海拔或其他地理數(shù)據(jù)。在一些示例中，所感測(cè)的道路狀況還可以包括當(dāng)日時(shí)間、日出或日落信息、潮汐信息或月相。在其他示例中，所感測(cè)的道路狀況還可以包括地形類型，諸如樹(shù)林、農(nóng)田、城市、農(nóng)村、山地、平地等等。

在一些示例中，該系統(tǒng)可以響應(yīng)于所感測(cè)的道路狀況對(duì)前燈執(zhí)行許多類型的調(diào)整以增加前燈的效用。例如，該系統(tǒng)可以調(diào)整前燈的方向、焦點(diǎn)、會(huì)聚點(diǎn)、強(qiáng)度、顏色、形狀或圖案以增加它們的效用。

因此，描述了用于自適應(yīng)汽車燈投射系統(tǒng)的示例技術(shù)。在圖9的示例中，該系統(tǒng)能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)各種道路狀況并動(dòng)態(tài)調(diào)整汽車前照燈以補(bǔ)償所檢測(cè)的道路狀況。在一些示例中，這樣的道路狀況可以考慮地形或天氣狀況，諸如霧、雨或雪。該系統(tǒng)可以對(duì)前照燈發(fā)出的射束進(jìn)行調(diào)整，諸如改變射束的強(qiáng)度、方向或形狀以補(bǔ)償所檢測(cè)的天氣狀況。在一些示例中，可以執(zhí)行該調(diào)整以使反射到駕駛員的眩光最小化或者增加駕駛員的可見(jiàn)性。

因此，所公開(kāi)的自適應(yīng)汽車光投射系統(tǒng)與常規(guī)交通工具前燈相比可以提供許多優(yōu)點(diǎn)。作為一個(gè)示例，該系統(tǒng)利用第一dsp來(lái)感測(cè)道路狀況并動(dòng)態(tài)調(diào)整交通工具的前燈以對(duì)所感測(cè)的道路狀況作出響應(yīng)。換言之，該系統(tǒng)可以主動(dòng)修改被前燈投射的光的各種特性以增強(qiáng)當(dāng)碰到差的地形或天氣時(shí)前燈的各種品質(zhì)。因此，該系統(tǒng)可以向駕駛員提供超過(guò)常規(guī)交通工具前燈的改進(jìn)的可見(jiàn)性。作為另一示例，該系統(tǒng)利用結(jié)合dlp控制器和多個(gè)數(shù)字微鏡來(lái)操作的像素化光源和led控制器。用這種方式，該系統(tǒng)可以提供比單獨(dú)使用像素化光源或dlp的交通工具前燈系統(tǒng)更高的分辨率、對(duì)比度和效率。

下面的示例可以說(shuō)明本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)方面。

示例1：一種系統(tǒng)包括：像素化光源，其包括多個(gè)像素；多個(gè)數(shù)字微鏡，其被配置成從像素化光源接收輸入光并且被配置成修改輸入光來(lái)生成輸出光；以及一個(gè)或多個(gè)控制器，其被配置成控制像素化光源和多個(gè)數(shù)字微鏡二者以調(diào)節(jié)輸出光。

示例2：示例1的系統(tǒng)，其中該像素化光源包括發(fā)光二極管陣列和高清像素引擎中的一個(gè)。

示例3：示例1-2的任何組合的系統(tǒng)，還包括被配置成從多個(gè)數(shù)字微鏡接收輸出光的投射透鏡。

示例4：示例1-3的任何組合的系統(tǒng)，其中該多個(gè)數(shù)字微鏡中的每個(gè)數(shù)字微鏡都包括：第一狀態(tài)，在其中該多個(gè)數(shù)字微鏡中的每一個(gè)被布置成將輸出光指引到投射透鏡；以及第二狀態(tài)，在其中該多個(gè)數(shù)字微鏡中的每一個(gè)被布置成將輸出光指引成遠(yuǎn)離投射透鏡。

示例5：示例1-4的任何組合的系統(tǒng)，其中該一個(gè)或多個(gè)控制器被配置成生成包括多個(gè)亮區(qū)和多個(gè)暗區(qū)的圖。

示例6：示例1-5的任何組合的系統(tǒng)，其中該一個(gè)或多個(gè)控制器還被配置成：激活與該圖的多個(gè)亮區(qū)中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)像素中的每一個(gè)；以及停用與該圖的多個(gè)暗區(qū)中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)像素中的每一個(gè)。

示例7：示例1-6的任何組合的系統(tǒng)，其中該一個(gè)或多個(gè)控制器包括：被配置成控制多個(gè)數(shù)字微鏡的一個(gè)或多個(gè)數(shù)字光處理控制器；被配置成控制像素化光源的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管控制器；以及一個(gè)或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器，其被配置成：向一個(gè)或多個(gè)數(shù)字光處理控制器提供數(shù)字光處理幀；以及向一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管控制器提供發(fā)光二極管幀。

示例8：示例1-7的任何組合的系統(tǒng)，其中該一個(gè)或多個(gè)數(shù)字光處理控制器被配置成基于數(shù)字光處理幀來(lái)控制多個(gè)數(shù)字微鏡；以及其中該一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管控制器被配置成基于發(fā)光二極管幀來(lái)選擇性地激活多個(gè)像素。

示例9：一種方法包括：從包括多個(gè)像素的像素化光源發(fā)出光；用多個(gè)數(shù)字微鏡接收光，其中該多個(gè)數(shù)字微鏡中的每一個(gè)都包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)；通過(guò)以第一狀態(tài)操作的該多個(gè)數(shù)字微鏡中的一個(gè)將該光的一部分指引到投射透鏡；以及通過(guò)以第二狀態(tài)操作的該多個(gè)數(shù)字微鏡中的一個(gè)將該光的一部分指引成遠(yuǎn)離該投射透鏡。

示例10：示例9的方法，其中該像素化光源包括發(fā)光二極管陣列和高清像素引擎中的一個(gè)。

示例11：示例9-10的任何組合的方法，還包括控制像素化光源和多個(gè)數(shù)字微鏡二者來(lái)調(diào)節(jié)輸出光。

示例12：示例9-11的任何組合的方法，還包括：通過(guò)一個(gè)或多個(gè)數(shù)字光處理控制器來(lái)選擇多個(gè)數(shù)字微鏡的至少一個(gè)的第一狀態(tài)；以及通過(guò)一個(gè)或多個(gè)數(shù)字光處理控制器來(lái)選擇多個(gè)數(shù)字微鏡的至少一個(gè)的第二狀態(tài)。

示例13：示例9-12的任何組合的方法，還包括通過(guò)一個(gè)或多個(gè)數(shù)字光處理控制器來(lái)生成包括多個(gè)亮區(qū)和多個(gè)暗區(qū)的圖。

示例14：示例9-13的任何組合的方法，還包括通過(guò)一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管控制器來(lái)接收該圖。

示例15：示例9-14的任何組合的方法，還包括：通過(guò)一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管控制器來(lái)激活與該圖的多個(gè)亮區(qū)中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)像素中的每一個(gè)；以及通過(guò)一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管控制器來(lái)停用與該圖的多個(gè)暗區(qū)中的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)的多個(gè)像素中的每一個(gè)。

示例16：示例9-15的任何組合的方法，還包括：通過(guò)一個(gè)或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器來(lái)向一個(gè)或多個(gè)數(shù)字光處理控制器提供數(shù)字光處理幀；以及通過(guò)一個(gè)或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器來(lái)向一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管控制器提供發(fā)光二極管幀。

示例17：示例9-16的任何組合的方法，還包括：通過(guò)一個(gè)或多個(gè)數(shù)字光處理控制器來(lái)基于數(shù)字光處理幀選擇多個(gè)數(shù)字微鏡的至少一個(gè)的第一狀態(tài)；通過(guò)一個(gè)或多個(gè)數(shù)字光處理控制器來(lái)基于數(shù)字光處理幀選擇多個(gè)數(shù)字微鏡的至少一個(gè)的第二狀態(tài)；通過(guò)一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管控制器來(lái)基于發(fā)光二極管幀選擇性地激活多個(gè)像素。

示例18：示例1-8的任何組合的系統(tǒng)，還包括投射透鏡，并且其中該像素化光源、多個(gè)數(shù)字微鏡以及投射透鏡形成交通工具前照燈。

示例19：示例1-8和18的任何組合的系統(tǒng)，其中該像素化光源包括發(fā)光二極管陣列和高清像素引擎中的一個(gè)。

示例20：示例1-8和19的任何組合的系統(tǒng)，其中該多個(gè)數(shù)字微鏡中的每一個(gè)的狀態(tài)被配置成以便以圖像形式將光指引到投射透鏡。

示例21：示例1-8和19的任何組合的系統(tǒng)，其中調(diào)節(jié)被投射透鏡接收到的光的部分以降低對(duì)駕駛員的眩光。

可以至少部分地以硬件、軟件、固件或其任何組合來(lái)實(shí)施本公開(kāi)中描述的技術(shù)。例如，所述技術(shù)的各個(gè)方面可以在一個(gè)或多個(gè)處理器內(nèi)實(shí)施，該一個(gè)或多個(gè)處理器包括一個(gè)或多個(gè)微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器（dsp）、專用集成電路（asic）、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（fpga）或任何其他等效集成或分立邏輯電路、以及這樣的部件的任何組合。術(shù)語(yǔ)“處理器”或“處理電路”一般可以泛指任何前述邏輯電路、單獨(dú)的或與其他邏輯電路組合的、或任何其他等效電路。包括硬件的控制單元還可以執(zhí)行本公開(kāi)的技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)。

這樣的硬件、軟件和固件可以在同一設(shè)備內(nèi)或分開(kāi)的設(shè)備內(nèi)實(shí)施以支持本公開(kāi)中描述的各種操作和功能。此外，所描述的單元、模塊或組件中的任一個(gè)可以一起或分開(kāi)實(shí)施為分立但能共同操作的邏輯設(shè)備。將不同特征描寫(xiě)為模塊或單元旨在突出不同功能方面并且不一定暗示這樣的模塊或單元必須通過(guò)分開(kāi)的硬件或軟件部件來(lái)實(shí)現(xiàn)。相反地，與一個(gè)或多個(gè)模塊或單元相關(guān)聯(lián)的功能可以通過(guò)分開(kāi)的硬件或軟件部件來(lái)執(zhí)行，或者集成在共同或分開(kāi)的硬件或軟件部件內(nèi)。

本公開(kāi)中描述的技術(shù)還可以以包含指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)（諸如計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)）來(lái)體現(xiàn)或編碼。以計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)體現(xiàn)或編碼的指令可以促使例如當(dāng)該指令被執(zhí)行時(shí)，可編程處理器或其他處理器執(zhí)行該方法。計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ram）、只讀存儲(chǔ)器（rom）、可編程只讀存儲(chǔ)器（prom）、可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（eprom）、電可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（eeprom）、閃速存儲(chǔ)器、硬盤、cd-rom、軟盤、盒式磁帶、磁性介質(zhì)、光學(xué)介質(zhì)或其他計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。

已經(jīng)描述了各種示例。這些和其他示例在下面的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。