[发明专利]用于图像显示的环境照明

说明书

技术领域

本发明涉及将图像光束和邻近的环境(ambient)光束投射到投影 区域上的系统。本发明还涉及包括这种系统的前投式投影仪(front projector)。

背景技术

US7071897B2公开了一种用于在主屏幕上显示高分辨率图像并且 在位于主屏幕周围的扩增(augmentation)区域内显示扩增图像的显 示系统。观察体验通过扩增图像的存在而增强，因为传递给观察者的 视觉信息增加了。扩增区域位于观察者的中央凹视场之外，因此扩增 图像会具有比主屏幕上显示的高分辨率图像更低的分辨率。在该现有 技术的一个实施例中，所述显示系统包括将高分辨率图像投影到主屏 幕上的主投影仪，将低分辨率图像投影到分别位于主屏幕左侧和右侧 的左右面板屏幕上的左右面板投影仪。该实施例还包括将光投射到房 间的侧壁上的第一和第二右侧以及第一和第二左侧光源，以及将光投 射到房间的天花板上的左右天花板光源。

这种设置需要三个单独的投影仪和另外的若干单独的光源，因而 复杂且庞大。

发明内容

本发明的目的是提供能够邻近前投式投影仪的图像投射环境光 的系统，所述系统紧凑且易于使用。

本发明的第一方面提供了如权利要求1所述的系统。本发明的第 二方面提供了如权利要求13所述的前投式投影仪。从属权利要求中限 定了有利的实施例。

依照本发明第一方面的系统将图像光束投射到投影区域上以便 在投影区域上显示图像。该图像可以是诸如照片、视频之类的任何信 息或者计算机生成的信息。该图像可以从存储介质中获得或者可以是 接收的广播。产生环境光束的环境光发生器包括环境光源、准直器或 光导以及反射器。环境光源产生环境光。准直器或光导在输入窗口处 接收由环境光源产生的环境光并且提供环境光束，该环境光束通过反 射器朝投影区域反射。反射的环境光束撞击到邻近所述图像的环境照 明区域上。

准直器或光导与反射器一起使用提供了一种紧凑的解决方案。

在一个实施例中，环境光源包括发射具有单一颜色的光的LED(发 光二极管)或者发射不同颜色的多个LED。

在一个实施例中，所述系统包括将图像光束投射到投影区域上的 投影透镜。环境光发生器被设置成至少部分地围绕该投影透镜。例如， 环境光发生器可以仅在通过投影透镜投影的图像的左侧或右侧产生 环境照明。可替换地，环境光发生器可以在投影的图像的顶部或底部 产生环境照明，或者该环境照明可以包围投影的图像。通过围绕投影 透镜设置环境光发生器，获得了具有投影透镜的前投式投影仪的一种 实际解决方案。环境光束相对于图像光束的调整(alignment)相对容 易。

在一个实施例中，环境光发生器包括准直器。所述环境光源、准 直器和反射器被设置成使得环境光源最接近投影透镜，并且准直器介 于环境光源和反射器之间。

在一个实施例中，准直器和反射器被设计成在邻近图像的环境照 明区域的边界处获得锐截止(sharp cut-off)以便环境光束对投影的图 像的干扰最小。这样的准直器和反射器的设计本身可从国际公开 WO2006/033040和WO2006/033042获悉。

在一个实施例中，环境光发生器被设置成与投影透镜的平面平行 或者位于投影透镜的平面内。投影透镜的平面被定义为通过投影透镜 的平面，所述平面与穿越(traverse)投影透镜的图像光束基本上垂直 地延伸。相对于投影透镜调整这种环境光发生器是相对容易的。

在一个实施例中，反射镜用来投射图像光束。使用反射镜的前投 式投影仪本身可从WO2004/112386获悉。图像光束由反射镜的前平面 朝投影区域反射。环境光发生器包括光导，该光导被设置成至少部分 地位于反射镜的背平面处。在反射镜的背平面处，充足的空间可用来 支撑环境光发生器。此外，如果环境光发生器附接到反射镜，那么环 境光束相对于图像区域的调整就是简单的。光导可以是单个光导，其 至少部分地沿着反射镜的一侧终止以便在图像的关联侧提供环境光。 可替换地，两个或更多光导可以用来在图像的不止一侧获得环境光。

在一个实施例中，光导被设置成与背平面平行并且利用突出部分 至少部分地从背平面后面突出。该突出部分包括光输出窗口。光导在 输入窗口处接收由环境光源发射的环境光并且将环境光束提供给反 射器。反射器经由输出窗口朝投影区域反射该环境光束。