CN103064239B - 车用投影系统 - Google Patents

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Abstract

一种车用投影系统，包括一投影装置、一分光模组以及两个投影荧幕。投影装置提供至少一影像光束。分光模组将影像光束分为一第一影像光束及一第二影像光束。两个投影荧幕分别接收第一及第二影像光束。第一及第二影像光束分别在各自对应的投影荧幕上形成一影像画面。

Description

车用投影系统
技术领域
本发明涉及一种投影系统，且特别涉及一种的车用投影系统。
背景技术
随着科技的发展，汽车制造商内建越来越先进的影音、导航以及电话功能在中控台上。而要在狭小的中控台上建置许多传统按钮或旋钮来控制这些功能可能会让中控台显得拥挤。因此，许多车厂导入触控荧幕技术来控制这些复杂的功能，藉以让中控台的设计更为简洁。目前车厂主要是使用薄膜电晶体液晶显示器(TFT-LCD)来设计汽车中控台。由于TFT-LCD与半导体制程同样需要真空蒸镀与蚀刻，所以基板材料通常选择能忍受强酸强碱的腐蚀、耐高温的玻璃材质。同时由于蒸镀均匀性的要求玻璃材质必须是非常平整的平面，而这也大大限制了其外型设计的可塑性。至于较新的有机发光二极管(OLED)显示技术虽然有可饶的特点，也具有广视角以及良好色彩饱和度，但是其还有许多技术问题尚待克服。例如量产技术不足、寿命比LCD短，在大尺寸的应用尚不成熟等缺点。
目前的主流的荧幕技术无论LCD或OLED均无法有效地达成实用性高、大尺寸以及长寿命的曲面显示器。所以目前车厂在设计车舱内的荧幕显示器外型时往往屈就于平面面板外型的限制，只能设计出一个单调的显示介面。也因为太过单调，所以这样的显示器通常不会大面积的被车厂拿来当作一种设计的元素。
因此，若能将投影系统应用在汽车的影音系统，不仅可增加其多样性，更可以有效且实用地达成降低其成本。此外，行车时驾驶者和其他乘客的对于想要观赏的画面需求往往不一样，因此如何设计一个投影系统能够同时满足驾驶者和其他乘客也是一个重要的课题。举例而言，中国台湾专利公开号201009473与美国专利号7777960均揭露车用投影系统的技术。
发明内容
本发明提供一种投影系统，能满足不同观赏者的需求。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种车用投影系统，其包括一投影装置、一分光模组以及两个投影荧幕。投影装置提供至少一影像光束。分光模组将至少一影像光束分为一第一部分光束及一第二部分光束。两个投影荧幕分别接收来自于第一部分影像光束的第一影像光束及来自于第二部份影像光束的第二影像光束。第一及第二影像光束分别在各自对应的投影荧幕上形成一影像画面。
在本发明的一实施例中，影像光束包括一第一影像资讯及一第二影像资讯。第一及第二影像光束分别对应第一及第二影像资讯。
在本发明的一实施例中，投影系统设置于车辆的中控台内部。
在本发明的一实施例中，这些投影荧幕对应中控台表面的形状，以形成曲面。
在本发明的一实施例中，第一及第二影像资讯交错地被投射出投影装置。
在本发明的一实施例中，分光模组包括一分光镜。分光镜将至少一影像光束分为第一及第二影像光束。
在本发明的一实施例中，分光模组包括一第一光学闸门(opticalshutter)及一第二光学闸门。第一光学闸门被开启时，以让第一部分影像光束通过并投射至两个投影荧幕中的一个，并且第一光学闸门配合第一影像资讯被投射出投影装置而被开启或关闭。
在本发明的一实施例中，第二光学闸门被开启以让第二部分影像光束通过并投射至两个投影荧幕中的另一个，并且第二光学闸门配合第二影像资讯被投射出投影装置而被开启或关闭。
在本发明的一实施例中，第一及第二部分影像光束分别具有不同极性。分光模组包括一第一偏光片(polarizer)及一第二偏光片。第一偏光片用以让第一部分影像光束通过并投射至两个投影荧幕中的一个。第二偏光片用以让第二部分影像光束通过并投射至两个投影荧幕中的另一个。
在本发明的一实施例中，投影装置包括一光阀(lightvalve)。光阀的一区域具有一第一影像资讯，另一区域具有一第二影像资讯，第一及第二影像光束分别对应第一及第二影像资讯。
在本发明的一实施例中，对应第一影像资讯及第二影像资讯的第一影像光束及第二影像光束同时由投影装置投射至这些投影荧幕。
在本发明的一实施例中，对应第一及第二影像资讯的第一影像光束及第二影像光束各自所对应的影像画面不重叠。
在本发明的一实施例中，分光模组包括多个反射元件。反射元件用以将至少一影像光束分为第一影像光束及第二影像光束。
在本发明的一实施例中，分光模组包括多个投射路径。第一影像光束在投射路径中的一个传递，并至少经由一次反射而投射至两个投影荧幕中的一个。
在本发明的一实施例中，第二影像光束在投射路径中的另一个传递，并至少经由一次反射而投射之两个投影荧幕中的另一个。
本发明的另一实施例提出一种投影系统，其包括一投影装置、一分光模组以及两个投影荧幕。投影装置提供一影像光束。分光模组将影像光束分为一第一影像光束及一第二影像光束。两个投影荧幕分别接收第一及第二影像光束。第一及第二影像光束分别在各自对应的投影荧幕上形成一影像画面。
在本发明的一实施例中，影像光束包括一第一影像资讯及一第二影像资讯。第一及第二影像光束分别对应第一及第二影像资讯。
在本发明的一实施例中，对应第一及第二影像资讯的第一影像光束及第二影像光束交错地被投射出投影装置。
在本发明的一实施例中，分光模组包括一分光镜。分光镜将影像光束分为第一及第二部分影像光束。
在本发明的一实施例中，上述的分光模组包括一第一光学闸门及一第二光学闸门。第一光学闸门被开启时，过滤第一部分影像光束以让第一影像光束通过并投射至两个投影荧幕中的一个，并且第一光学闸门配合第一影像资讯而被开启或关闭。
在本发明的一实施例中，第二光学闸门被开启过滤第二部份影像光束以让第二影像光束通过并投射至两个投影荧幕中的另一个，并且第二光学闸门配合第二影像资讯而被开启或关闭。
在本发明的一实施例中，第一及第二影像光束分别具有不同极性。分光模组包括一第一偏光片及一第二偏光片。第一偏光片用以让第一影像光束通过并投射至两个投影荧幕中的一个。第二偏光片用以让第二影像光束通过并投射至两个投影荧幕中的另一个。
本发明的另一实施例提出一种投影系统，其包括一投影装置、一分光模组以及多个投影荧幕。投影装置提供多个影像光束，其中多个影像光束各自具有不同的影像资讯。分光模组，依据这些不同的影像资讯，区分这些影像光束。多个投影荧幕，分别接收各自对应的这些影像光束，用以在多个投影荧幕上形成各自的影像画面。
在本发明的一实施例中，投影装置包括一光阀，该光阀具有多个区域，多个区域分别具有各自对应的影像资讯。
在本发明的一实施例中，这些影像光束同时由投影装置投射至各自对应的投影荧幕。
在本发明的一实施例中，这些影像光束各自所对应的影像画面不重叠。
在本发明的一实施例中，分光模组包括多个反射元件，依据这些不同的影像资讯，将这些影像光束加以区分。
在本发明的一实施例中，分光模组包括多个投射路径。影像光束在这些投射路径中的一个传递，并至少经由一次反射而投射至这些投影荧幕的中的一个。
基于上述，本发明的实施例可达到下列优点或功效的至少其一。在本发明的范例实施例中，利用一投影装置的电子信号配合机械式的分光模组，投影系统可以将两种画面的信号分别投射至不同的荧幕，如此一来即能满足不同观赏者的需求。
附图说明
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
图1为本发明第一实施例的投影系统的示意图。
图2是示出第一实施例中控制投影装置以及第一及第二光学闸门的电子信号波形示意图。
图3为本发明第二实施例的投影系统的示意图。
图4为本发明第二实施例的投影装置光阀的示意图。
图5是示出本发明另一实施例的投影装置的光阀的示意图。
图6是示出本发明一实施例的投影系统应用于汽车车舱内的示意图。
【主要元件符号说明】
100、300：投影系统
110、310：投影装置
120、320：分光模组
122：分光镜
124a：第一光学闸门
124b：第二光学闸门
130a、130b、330a、330b：投影荧幕
312、512：光阀
312a：光阀的右半部
312b：光阀的左半部
512a：光阀的右上部分
512b：光阀的左上部分
512c：光阀的右下部分
512d：光阀的左下部分
322a、322b、322c、322d：反射元件
SP、SA、SB：控制信号
PA、PB：投射路径
A+B：影像光束
A1+B1：第一部分影像光束
A2+B2：第二部分影像光束
A、A1：第一影像光束
B、B2：第二影像光束
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
第一实施例
图1为本发明第一实施例的投影系统的示意图。请参考图1，本实施例的投影系统100包括一投影装置110、一分光模组120以及两个投影荧幕130a、130b。投影装置110提供一影像光束A+B。分光模组120将影像光束A+B分为一第一影像光束A1及一第二影像光束B2。两个投影荧幕130b、130a分别接收第一及第二影像光束A1、B2。第一及第二影像光束A1、B2分别在各自对应的投影荧幕130b、130a上形成一影像画面。在本实施例中，第一影像光束A1在投影荧幕130b上例如形成一驾驶者想要观赏的影像画面，如导航画面；第二影像光束B2在投影荧幕130a上例如形成一其他乘客想要观赏的影像画面，如电影影像，以满足不同观赏者的需求。
因此，至少为达到上述目的，第一影像光束A1具有一第一影像资讯、第二影像光束B2具有一第二影像资讯，两者例如分别为不同观赏者想要观赏的影像资讯，诸如行车资讯、路况资讯及娱乐节目等多媒体影像。
分光模组120包括一分光镜122、一第一光学闸门124a及一第二光学闸门124b，光学闸门可为液晶面板(LiquidCrystalPanel，LCpanel)或机构式的光栅装置(Grating)。分光镜120例如是一用于使一光束的一半光量穿透一半光量反射的分光镜，故可将影像光束A+B分为第一部分影像光束A1+B1以及第二部分影像光束A2+B2。因此，第一部分影像光束A1+B1以及第二部分影像光束A2+B2相较于分光前的影像光束A+B，其亮度例如约为原来的50％，但不以此为限。就第一部分影像光束A1+B1而言，当第一光学闸门124a被开启时，第一部分影像光束A1+B1中的第一影像光束A1可通过并投射至投影荧幕130b，以形成第一影像画面；就第二部分影像光束A2+B2而言，第二光学闸门124b被开启时，第二部分影像光束A2+B2中的第二影像光束B2可通过并投射至投影荧幕130a，以形成第二影像画面。
图2是表示出第一实施例中控制投影装置以及第一及第二光学闸门的电子信号波形示意图。请参考图1及图2，在本实施例中，至少为达到在不同荧幕投影不同影像的目的，具有第一及第二影像资讯的第一影像光束A1和第二影像光束B2系交错地被投射出投影装置110。并且，第一光学闸门124a配合第一影像资讯被投射出投影装置110的频率而被开启或关闭；以及第二光学闸门124b配合第二影像资讯被投射出投影装置110的频率而被开启或关闭；但光学闸门的开启或关闭配合影像资讯并不限于频率。
详细而言，在图2中，控制信号SP是控制投影装置110投射影像资讯的电子信号。在控制信号SP的高准位上所标示的符号A与B分别代表在该时序的控制信号SP控制投影装置110投射出的影像光束A+B，包括对应第一影像光束A1的第一影像资讯，或者包括对应第二影像光束B2的第二影像资讯。
控制信号SA、SB是分别控制第一及第二光学闸门124a、124b开启或关闭的电子信号。当第一部分影像光束A1+B1被传递至第一光学闸门124a时，其受控于高准位的控制信号SA而被开启，以让第一影像光束A1通过并投射至投影荧幕130b。类似地，当第二部分影像光束A2+B2被传递至第二光学闸门124b时，其受控于高准位的控制信号SB而被开启，以让第二影像光束B2通过并投射至投影荧幕130a。在控制信号SA、SB的高准位上所标示的符号A与B代表在该时序的第一或第二光学闸门124a、124b被开启。
因此，本实施例利用投影装置110的电子信号以及第一及第二光学闸门124a、124b的切换来达到一机多画面的效能。投影装置110以交错时序的形式投射出影像光束A+B的第一及第二影像资讯。再利用分光模组120把影像光束A+B一分为二，而第一部分影像A1+B1及第二部分影像光束A2+B2分别穿过第一及第二光学闸门124a、124b时，则会被过滤成投影荧幕130b、130a所需的影像光束A1、B2，从而满足不同观赏者的需求。
在另一方面，在本实施例中，上述的影像光束A+B也可以分别具有不同极性。例如，第一影像光束A为P极性，且包括第一影像资讯；第二影像光束B为S极性，且包括第二影像资讯。此时，第一及第二光学闸门124a、124b可分别被替换为一第一偏光片及一第二偏光片(未示出)。第一偏光片用以让第一影像光束A1(等同于第一影像光束A为P极性)通过并投射至投影荧幕130b。第二偏光片用以让第二影像光束B2(等同于第二影像光束B为P极性)通过并投射至投影荧幕130a。
第二实施例
图3为本发明第二实施例的投影系统的示意图。本实施例的投影系统300包括一投影装置310、一分光模组320以及两个投影荧幕330a、330b。投影装置310提供多个影像光束，例如包括第一影像光束及第二影像光束A、B，两者分别对应具有第一及第二影像资讯。但应注意的是，本实施例至少为达到同时在不同荧幕投影不同影像的目的，第一及第二影像光束A、B同时被投射出投影装置310，以满足不同观赏者的需求。
详细而言，图4为本发明第二实施例的投影装置的光阀的示意图。请参照图3及图4，本实施例的投影装置310内部包括一光阀312。如图4所示，光阀312的右半部312a具有对应一第一影像资讯的影像画面，左半部312b具有对应一第二影像资讯的影像画面。因此，投影装置310经由光阀312所投射出的第一及第二影像光束A、B分别对应第一及第二影像资讯，举例而言，第一影像光束A是由光阀312的右半部312a所产生，反之第二影像光束B是由光阀312的左半部312b所产生。在本实施例中，第一及第二影像光束A、B在光阀312上各自所对应的影像画面不重叠。第一影像资讯及一第二影像资讯例如分别为不同观赏者想要观赏的影像资讯，诸如行车资讯、路况资讯及娱乐节目等多媒体影像。
在投影装置310投射出第一及第二影像光束A、B之后，分光模组320将第一及第二影像光束A、B分为两路，并分别使其投射至两个投影荧幕。在本实施例中，分光模组320包括多个反射元件322a、322b、322c、322d。该等反射元件例如各为一反射镜，用以反射第一或第二影像光束A、B。
在本实施例中，分光模组320包括投射路径PA、PB上。以第一影像光束A为例，其在分光模组320的投射路径PA上传递，并经由反射元件322a、322c各反射一次后而投射至投影荧幕330a。换句话说，第一影像光束A是至少经由一次反射而投射至两个投影荧幕中的一个。类似地，第二影像光束B在分光模组320的投射路径PB上传递，并经由反射元件322b、322d各反射一次后而投射至投影荧幕330b。也就是说，第二影像光束B是至少经由一次反射而投射至两个投影荧幕中的另一个。
在本实施例中，光阀312分为两部分，包括右半部312a以及左半部312b。在其他实施例中，光阀也可分割为多个部分，以达到一机多画面的效能。图5是示出本发明另一实施例的投影装置的光阀的示意图。请参照图5，本实施例的光阀512分为四个部分，包括右上部分512a、左上部分512b、右下部分512c以及左下部分512d，分别对应不同的影像资讯。搭配此光阀的显示方式，分光模组320例如可包括多个投射路径，以分别将该等部分的影像光束投射至不同的投影荧幕上。换句话说，本实施例的光阀被分割的数目、产生的影像光束以及投影荧幕的数目，在本发明中并不加以限制。
因此，利用包括不同影像画面的光阀，投影装置310可达到一机多画面的效能。投影装置310同时将分别包括第一影像资讯的第一影像光束A以及包括第二影像资讯的第二影像光束B投射至分光模组320。再利用分光模组320使第一及第二影像光束A、B分别在不同的反射路径上传递，进而在投影荧幕330a、330b投射出所需的影像画面，以满足不同观赏者的需求。
综上所述，本发明的实施例可达到下列优点或功效的至少一种。在本发明的示例实施例中，投影系统利用投影装置中带有不同影像资讯的电子信号，或者利用投影装置中画面已分割的光阀，配合机械式的分光模组，可以将两种不同画面的影像分别投射至不同的荧幕，如此一来即能满足不同观赏者的需求。
图6是示出本发明的一实施例的投影系统应用于汽车车舱内的示意图。请参考图1及图6，投影系统100例如是应用于汽车车舱内来实现一机多画面的效能。在本实施例中，第一影像光束A1在投影荧幕130a上例如形成一驾驶者想要观赏的影像画面；第二影像光束B2在投影荧幕130b上例如形成一其他乘客想要观赏的影像画面，以满足不同观赏者的需求。
另一方面，第二实施例的投影系统300也可应用于汽车车舱内(未示出)，此时图3中第一及第二影像光束A、B分别在不同的反射路径上传递，进而在投影荧幕330a、330b投射出所需的影像画面。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的改动与变型，故本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或申请专利范围中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。

Claims (15)

1.一种车用投影系统，包括：
一投影装置，包括一光阀，用以提供至少一影像光束；
一分光模组，包括一分光镜、一第一偏光片及一第二偏光片，该分光镜将所述至少一影像光束分为一第一部分影像光束及一第二部分影像光束，该第一部分影像光束及该第二部分影像光束都包括具有不同极性的一第一影像光束与一第二影像光束，该第一偏光片用以让该第一部分影像光束的该第一影像光束通过，该第二偏光片用以让该第二部分影像光束的该第二影像光束通过；以及
两个投影荧幕，分别接收通过该第一偏光片的该第一影像光束与通过该第二偏光片的该第二影像光束，且通过该第一偏光片的所述第一影像光束及通过该第二偏光片的所述第二影像光束分别在各自对应的投影荧幕上形成一影像画面。
2.如权利要求1所述的车用投影系统，其特征在于，所述影像光束包括一第一影像资讯及一第二影像资讯，所述第一影像光束及所述第二影像光束分别对应具有所述第一影像资讯及所述第二影像资讯。
3.如权利要求1所述的车用投影系统，其特征在于，所述投影系统设置于一车辆的中控台内部。
4.如权利要求3所述的车用投影系统，其特征在于，这些投影荧幕对应所述中控台表面的形状，以形成曲面。
5.如权利要求2所述的车用投影系统，其特征在于，对应所述第一及所述第二影像资讯的所述第一及所述第二影像光束交错地由所述投影装置投射至这些投影荧幕。
6.如权利要求2所述的车用投影系统，其特征在于，所述光阀的一区域具有一第一影像资讯，另一区域具有一第二影像资讯，这些区域产生的所述第一影像光束及所述第二影像光束分别对应所述第一影像资讯及所述第二影像资讯。
7.如权利要求6所述的车用投影系统，其特征在于，对应所述第一影像资讯及所述第二影像资讯的所述第一影像光束及所述第二影像光束同时由所述投影装置投射至这些投影荧幕。
8.如权利要求6所述的车用投影系统，其特征在于，对应所述第一影像资讯及所述第二影像资讯的所述第一影像光束及所述第二影像光束各自所对应的所述影像画面不重叠。
9.如权利要求6所述的车用投影系统，其特征在于，所述分光模组还包括多个反射元件，用以将所述第一影像光束及所述第二影像光束分别在各自对应的所述投影荧幕上形成所述影像画面。
10.如权利要求9所述的车用投影系统，其特征在于，所述分光模组包括多个投射路径，所述第一影像光束在这些投射路径中的一个传递，并至少经由一次反射而投射至所述两个投影荧幕中的一个。
11.如权利要求10所述的车用投影系统，其特征在于，所述第二影像光束在这些投射路径中的另一个传递，并至少经由一次反射而投射的所述两个投影荧幕中的另一个。
12.一种投影系统，包括：
一投影装置，包括一光阀，用以提供一影像光束；
一分光模组，将所述影像光束分为一第一影像光束及一第二影像光束；以及
两个投影荧幕，分别接收所述第一及所述第二影像光束，其中所述分光模组包括一第一偏光片及一第二偏光片，所述第一偏光片用以让所述第一影像光束通过并投射至所述两个投影荧幕中的一个，所述第二偏光片用以让所述第二影像光束通过并投射至所述两个投影荧幕中的另一个，其中该第一及该第二影像光束分别具有不同极性，且所述第一及所述第二影像光束分别在各自对应的投影荧幕上形成一影像画面。
13.如权利要求12所述的投影系统，其特征在于，所述影像光束包括一第一影像资讯及一第二影像资讯，所述第一影像光束及所述第二影像光束分别对应所述第一影像资讯及所述第二影像资讯。
14.如权利要求12所述的投影系统，其特征在于，对应所述第一影像资讯及所述第二影像资讯的所述第一影像光束及所述第二影像光束交错地由所述投影装置投射至这些投影荧幕。
15.如权利要求12所述的投影系统，其特征在于，所述分光模组包括一分光镜，将所述影像光束分为所述第一影像光束及所述第二影像光束。
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