[发明专利]具有屏幕和采用发光量子棒的光源的图像投影器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将图像投影在至少部分透明的屏幕上的系统，尤其是投影在机动车辆的屏幕和/或用于安装在车辆中的屏幕上。

背景技术

具有包括在其内部显示信息的屏幕的已知的系统。例如，在机动车辆中，具有从仪表盘上延伸并且在其内部显示图像的已知的透明板。这些系统通常仅显示基本图像或者采用体积较大的设备。

发明内容

因此，本发明旨在解决的技术问题是改进系统的性能，所述系统使其能够通过改进所述系统的能力以显示具有更多细节的图像同时具有有限的或者甚至更小的总体尺寸而相对于屏幕显示图像。

为此，本发明首先在于一种显示系统，包括：

至少部分透明并且至少部分反射的屏幕；

图像投影器，所述图像投影器包括光源，所述光源包括亚毫米级尺寸的发光量子棒(light-emitting quantum rod)，量子棒被配置为发射发光图案。

在根据本发明的所述显示系统中，所述图像投影器和所述屏幕协作以通过所述屏幕形成发光图案的虚像。

通过以这种方式利用具有亚毫米级尺寸的发光量子棒的光源，能够产生包括不同细节并且具有较高分辨率的发光图案，同时相比于诸如LED或LCD屏幕的其它光源采用减小尺寸的光源。投影器因此可以具有更小的尺寸，并且显示系统体积较小。

在下文中，该光源被称为量子棒光源。

图像投影器能够在距离屏幕一定距离处容纳光源。因此，这提供了更大的自由度以使系统适应于将其引入其中的环境，例如车辆的乘客舱。

而且，使用屏幕形成虚像能够使观察者在浏览该屏幕时观察该虚像。浏览的图像不会直接显示在屏幕处，而是在屏幕的前方。这也提供了更大的布置自由度，因为屏幕无需定位在图像被观察到的地方，例如，不像源的像被投影在其上的标准屏幕。

这里，源的像为光点或实际上被发送至给定位置的像。

根据本发明的一个实施例，图像投影器包括适于从光源投影源的像的光学元件。通过光学元件的投影是一种产生可观察的图案的简单方法。可观察的图案实际上将对应于来自光源的发光图案。而且，取决于系统的布置，这能够使得产生比量子棒光源更大的源的像，而不会不利地影响系统的紧凑性。

根据本发明的显示系统可以可选地具有下述特征中的一个或多个：

图像投影器适于将发光图案的源的像发送到屏幕上；这是一个简单的实施例；

虚像被形成在屏幕的前方；在一些实施例中这是有用的，尤其是在屏幕为眼镜片的情况下；

所述屏幕具有至少20％的透光系数；

所述图像投影器包括适于从所述光源投影源的像的光学元件；这是一个简单并紧凑的能够从图案形成图像的实施例；

光学元件和光源使得由光源发射的光的发射方向横向于(尤其是大约垂直于)屏幕的边缘表面的法线，离开图像投影器的光线通过所述边缘表面进入；因此图像投影器的长度可以相对于所述屏幕横向地延伸；

所述屏幕包括布拉格反射镜，图像投影器和屏幕使得通过这些布拉格反射镜通过来自源的像的光线的反射形成虚像；这可能获得更好的反射率，并且因此能够限制为图像投影器提供功率的能源的功率；

图像投影器适于沿相对于屏幕的法线呈大于45°的角度的方向发送源的像；这改进了系统的紧凑性；

所述屏幕具有被边缘表面分开的两个延伸面，所述图像投影器适于朝向所述边缘表面引导形成源的像的光线，所述屏幕包括去耦元件并且使得该些光线在屏幕的厚度内传播直至去耦元件，所述去耦元件通过屏幕的延伸面中的一个使所述光线偏转出屏幕；像因此通过内反射被传播，并且图像投影器可以接近屏幕；

量子棒被分布在不同的发光区域内，所述发光区域被布置为形成所述发光图案；这能够在源的像上给予一定的分辨率；

所述发光区域能够选择性地被启动；这能够改变使用相同的光源显示的图像，或者甚至显示动画图像；

所述发光区域被分布在发光组中，该些组中的每一个包括至少两个发光区域，并且在每一个发光组中每一个发光区域适于发射颜色与该发光组中的其它发光区域所适于发射的光线的颜色不同的光线；因此能够获得具有良好分辨率的非常精确的图像；

发光区域在发光组中的每一个中的布置是相同的；这有利于发光区域的控制，尤其是选择性的控制；

发光组呈行和列地布置在光源中，行和列包括对于在光源上待产生的用于照明道路的光束的部分或整体的至少一个图案来说是足够的多个发光组；