激光扫描系统及控制方法、激光成像设备和汽车技术方案

本申请实施例公开了一种激光扫描系统及控制方法、激光成像设备和汽车。激光扫描系统包括激光源、偏振调制器、分光器、投影光源和微机电振鏡。偏振调制器用于将激光源的光调制为第一偏振光或第二偏振光。分光器用于透射第一偏振光或反射第二偏振光，经分光器反射的第二偏振光为第一光束，经分光器透射的第一偏振光为第二光束。微机电振鏡用于将投影光源发出的光投影至投影区域。第一光束经微机电振鏡反射后照亮投影区域，第二光束经微机电振鏡反射后照亮目标区域，目标区域的范围与投影区域的范围不同。本申请实现了在激光扫描系统中集成投影功能和照明功能，不但能实现正常的投影功能，还能产生与投影区域不同的照明区域。还能产生与投影区域不同的照明区域。还能产生与投影区域不同的照明区域。

【技术实现步骤摘要】
激光扫描系统及控制方法、激光成像设备和汽车


[0001]本专利技术涉及激光成像
，尤其涉及一种具有照明光路的激光扫描系统(Laser Beam Scanning,LBS)、具有LBS的激光成像设备、抬头显示器及汽车。

技术介绍

[0002]LBS成像技术广泛应用于不同的激光成像产品中，例如抬头显示器(Head
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up Display,HUD)。越来越多的汽车设置抬头显示器，通过投影的方式进行成像，例如:在汽车前挡风玻璃上投影仪表盘信息或导航信息等。为了方便人眼观看，通常车内使用的LBS的投影区域为眼盒位置，即人眼及人眼周围小范围的区域，LBS内的具有照明功能的光路也只能照到眼盒位置，无法照到更大的范围，例如，无法照亮整张脸。
[0003]随着车用智能化的发展，车内会集成更多的智能系统，车内的很多智能系统需要识别人脸信息，例如：车内监控系统、人脸识别系统等。因此，需要在车内安装照明设备，可以照到人脸，以方便采集人脸信息。额外安装照明设备不但会提升成本，还受空间限制，影响车内外观。
[0004]对于LBS的设计，若能够使其中的部分功能可能延伸至其它智能系统的功用，可以实现节约空间，降低成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种LBS，其中的照明光路不但可以满足LBS的投影需求，还可以应用于其它智能系统的照明，即本申请提供的LBS中的照明光路不但可以照到眼盒位置，还能照到比眼盒更大的范围，例如照亮人脸。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种激光扫描系统，包括激光源、偏振调制器、分光器、投影光源和微机电振鏡(MEMSMirror，Micro Electrical Mechanical System Mirror)。激光源用于输出激光束，偏振调制器用于将所述激光束调制为第一偏振光或第二偏振光,所述第一偏振光和所述第二偏振光中的一个为P偏振光，另一个为S偏振光，分光器用于透射所述第一偏振光或反射所述第二偏振光，经所述分光器反射的所述第二偏振光为第一光束，经所述分光器透射的所述第一偏振光为第二光束，MEMS用于将所述投影光源发出的光投影至投影区域；所述第一光束经所述MEMS反射后，照亮所述投影区域；所述第二光束经所述MEMS反射后，照亮目标区域，所述目标区域的范围与所述投影区域的范围不同。
[0007]本申请通过在激光扫描系统中设置偏振调制器和分光器，可以根据需求将激光源发出的激光束调制为不同偏振状态的第一偏振光或第二偏振光，分光器设置为透射第一偏振光反射第二偏振光的状态，通过将偏振调制器和分光器结合在激光扫描系统的光路中，可以实现激光扫描系统不但具有激光投影功能还具有照亮目标区域的照明功能，激光源即能照亮投影区域，又能照亮目标区域，投影区域和目标区域不同，使得本申请提供的激光扫描系统中的投影功能和照明功能可以独立应用。
[0008]一种可能的实现方式中，所述第一光束入射至所述MEMS的入射角度与所述第二光
束入射至所述MEMS的入射角度不同。通过不同的入射角度的配置实现目标区域和投影区域的范围不同，本实施方式中，不需要设置MEMS的调节机构，也就是说，MEMS在光路中的位置确定，及光路中其它的光元件的结构和位置亦确定后，光路基本确定，不需要再根据需要去调节MEMS的摆角，这样的方案的好处在于，光路架构简洁，成本低，适用的场景具有明确的针对性，只要场景匹配，用户可以直接使用，不需要调节，类似傻瓜相机的操作，不需要专业的技术人员。
[0009]一种可能的实现方式中，所述第一光束入射至所述MEMS的入射角度与所述第二光束入射至所述MEMS的入射角度相同，所述MEMS的摆动角度具有可调性。本实施方式中，在MEMS的入光侧，第一光束的入射角和第二光束的入射角配置为相同的，通过MEMS的摆角可调的性能实现目标区域和投影区域的范围不同。MEMS的摆角可调的性能，可以理解为，本申请设置MEMS驱动结构，通过驱动结构驱动MEMS摆角调节，以匹配第一光束或第二光束，驱动结构与主控单元电连接，主控单元可以为激光扫描系统内的控制器，也可以集成在激光扫描系统之外的控制中心，主控单元可以判断入射至MEMS的光束为第一光束还是第二光束，当入射至MEMS的光束为第一光束时，主控单元输出信号给驱动结构，使得驱动结构驱动MEMS摆动，并确定MEMS定位在第一位置；当入射至MEMS的光束为第二光束时，主控单元输出信号给驱动结构，使得驱动结构驱动MEMS摆动，并确定MEMS定位在第二位置。
[0010]一种可能的实现方式中，所述第一偏振光为P偏振光，所述第二偏振光为S偏振光。由于在自然界中S光较容易反射，本申请提供的激光扫描系统中，第二偏振光为S偏振光的配置，使得第一光束为S偏振光，即采用S偏振光照亮投影区域，S偏振光在传播过程中损失小，效率小，这样第一光束的效率也较高。
[0011]一种可能的实现方式中，所述激光扫描系统还包括固定式波片，所述固定式波片用于将所述第二光束转向为S方向偏振。本实施方式为了提高第二光束的效率，将第二光束转向为S偏振光。固定式波片位于分光器和MEMS之间的光路上，分光器透射出的第二光束直接进入固定式波片。一种实施方式中，在固定式波片和MEMS之间的光路上配置第二反射镜，第二反射镜用于将第二光束反射至MEMS，通过第二反射镜的角度或位置的配置，可以调节第二光束入射至MEMS的入射角度。
[0012]一种实施方式中，本申请可以不设置固定式波片，将固定式波片替换为第三反射镜，通过第三反射镜和第二反射镜的组合将第二光束反射至MEMS的入光面，本实施方式中，第二光束为P偏振光，也可以实现照明的功能。
[0013]一种可能的实现方式中，所述投影光源包括光源组和合束镜组，所述光源组包括红色光源、绿色光源和蓝色光源，所述合束镜组包括第一半透半反射镜、第二半透半反射镜和第三半透半反射镜，所述第一半透半反射镜用于透过所述第一光束且反射所述红色光源的光，被所述第一半透半反射镜反射的所述红色光源的光照射至所述第二半透半反射镜，所述第二半透半反射镜用于透过所述第一光束和所述红色光源的光且反射所述绿色光源的光，被所述第二半透半反射镜反射的所述绿色光源的光照射至所述第三半透半反射镜，所述第三半透半反射镜用于透过所述第一光束、所述红色光源的光和所述绿色光源的光且反射所述蓝色光源的光。本实施方式通过将第一半透半反射镜配置为用于透过所述第一光束且反射所述红色光源的光，使得第一光束可以进入投影光源，第一光束与投影光源的光路为同光路照明，以照亮投影区域。可以理解为：所述第一光束沿所述第一方向穿过所述合
束镜后形成的光路与所述光源组经过所述合束镜后形成的光路一致。
[0014]一种实施方式中，第一半透半反射镜、第二半透半反射镜和第三半透半反射镜沿第一方向依次排列。在第二方向上，第一半透半反射镜与红色光源正对设置，第二半透半反射镜与绿色光源正对设置，第三半透半反射镜与蓝色光源正对设置。
[0015]一种实施方式中，所述分光器、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种激光扫描系统，其特征在于，包括：激光源，用于输出激光束；偏振调制器，用于将所述激光束调制为第一偏振光或第二偏振光，所述第一偏振光和所述第二偏振光中的一个为P偏振光，另一个为S偏振光；分光器，用于透射所述第一偏振光或反射所述第二偏振光，经所述分光器反射的所述第二偏振光为第一光束，经所述分光器透射的所述第一偏振光为第二光束；投影光源和微机电振鏡，所述微机电振鏡用于将所述投影光源发出的光投影至投影区域；所述第一光束经所述微机电振鏡反射后，照亮所述投影区域；所述第二光束经所述微机电振鏡反射后，照亮目标区域，所述目标区域的范围与所述投影区域的范围不同。2.如权利要求1所述的激光扫描系统，其特征在于，所述第一光束入射至所述微机电振鏡的入射角度与所述第二光束入射至所述微机电振鏡的入射角度不同。3.如权利要求1所述的激光扫描系统，其特征在于，所述第一光束入射至所述微机电振鏡的入射角度与所述第二光束入射至所述微机电振鏡的入射角度相同，所述微机电振鏡的摆动角度具有可调性。4.如权利要求1
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3任一项所述的激光扫描系统，其特征在于，所述第一偏振光为所述P偏振光，所述第二偏振光为所述S偏振光。5.如权利要求4所述的激光扫描系统，其特征在于，所述激光扫描系统还包括固定式波片，所述固定式波片用于将所述第二光束转向为S方向偏振。6.如权利要求5所述的激光扫描系统，其特征在于，所述投影光源包括光源组和合束镜组，所述光源组包括红色光源、绿色光源和蓝色光源，所述合束镜组包括第一半透半反射镜、第二半透半反射镜和第三半透半反射镜，所述第一半透半反射镜用于透过所述第一光束且反射所述红色光源的光，被所述第一半透半反射镜反射的所述红色光源的光照射至所述第二半透半反射镜，所述第二半透半反射镜用于透过所述第一光束和所述红色光源的光且反射所述绿色光源的光，被所述第二半透半反射镜反射的所述绿色光源的光照射至所述第三半透半反射镜，所述第三半透半反射镜用于透过所述第一光束、所述红色光源的光和所述绿色光源的光且反射所述蓝色光源的光。7.如权利要求6所述的激光扫描系统，其特征在于，所述分光器、所述第一半透半反射镜、所述第二半透半反射镜和所述第三半透半反射镜沿第一方向依次排列为一排。8.如权利要求7所述的激光扫描系统，其特征在于，所述第一光束沿所述第一方向穿过所述合束镜后形成的光路与所述光源组经过所述合束镜后形成的光路一致。9.如权利要求7所述的激光扫描系统，其特征在于，所述激光源、所述偏振调制器、所述分光器和所述固定式波片沿第二方向依次排列为一排，所述第二方向垂直于所述第一方向。10.如权利要求5所述的激光扫描系统，其特征在于，所述第二光束经过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐彧，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：