【技术实现步骤摘要】
本专利技术基于一种投影仪组件，特别是用于交通工具，利用该投影仪组件将光图像在远场中进行显示。另外，本专利技术涉及一种具有这种投影仪组件的投影系统。
技术介绍
1、从现有技术中已知在交通工具例如载客车辆中使用投影仪组件。例如，这些组件用于在靠近车辆的成像面例如路面上对车辆l ogo进行成像。这种投影仪组件例如具有led(发光二极管)形式的光源，其后面是带有l ogo的掩模。掩模后面又连接着一个带有一个或多个透镜的光学系统，用于在远场中对掩模上的l ogo进行成像。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于呈现信息尤其是l ogo的投影仪组件和投影系统，其以成本有利的方式并且/或者以设备技术方面简单的方式并且/或者以少量的安装空间要求将高质量图像呈现在远场中，并且/或者提供相对较大的焦距。
2、关于投影仪组件的目的根据权利要求1的特征来解决，并且关于投影系统的目的根据权利要求10的特征来解决。
3、特别有利的实施例可以在从属权利要求中找到。
4、根据本专利技术，投影仪组件设有至少一个光源，光可以经由该光源发射。另外，投影仪组件具有至少一个掩模，该掩模连接在光源的下游，即布置在所发射的光的光束路径中。掩模优选地具有可以经由投影仪组件成像的信息，特别是logo。更优选地，掩模孔径光阑连接于掩模上游或下游，或者与掩模相配属。作为替代方案可以设想的是，掩模具有掩模孔径光阑。此外在掩模的上游或下游还设置有掩模透镜。如果掩模透镜设置在掩模上游，则掩模透镜
5、根据本专利技术的投影仪组件依赖于所谓的“科勒照明(illumination)”。科勒利用他的系统改进了显微镜的照明系统。就此而言科勒开发了一种光学系统，用于实现显微镜载物台的均匀照明。该系统具有钨灯、集光透镜和聚光透镜。集光透镜将钨灯的光束集起来，并将钨灯的螺旋体的图像投影到连接于聚光透镜上游的孔径光阑上。聚光透镜又将另一个、连接在集光透镜下游并配属于集光透镜的孔径光阑的图像平面投影到显微镜载物台上。在根据本专利技术的投影仪组件中，基于科勒原理，例如具有logo的掩模的图像平面在远场中成像，其中已经表明，这通过按本专利技术的实施例在设备技术方面投入较少的情况下实现了高的图像质量。此外已经表明，投影仪组件的部件的光学机械公差可以相对较大，并且仍然可以实现相对较高的成像质量，这实现总体上稳健的产品设计。此外，已经表明，利用投影仪组件以设备技术上简单的方式使得在相对高的成像质量的同时相对大的掩模或相对大的logo成为可能。通过相对较大的掩模，与现有技术相比，作用在掩模上的源自于光的能量密度较低。由于可以将掩模构造得较大，因此还可以为不同的掩模或logo尺寸带来更高的灵活性。投影仪组件还有利地引起色差的减少，而无需使用衍射光学元件例如混合非球面。另外，与现有技术相比，根据本专利技术的投影仪组件允许在相同图像或掩模尺寸的情况下增加焦距，借此提高了关于投影镜头的定位的公差。此外，针对不同的图像尺寸可以宽泛挑选投影透镜。例如，对于1m的投影距离而言，可以提供在远场中350至1400mm之间的图像尺寸，其中投影透镜具有低或适中的色差。
6、在本专利技术的另一实施例中，掩模透镜具有凸形的光入射面和平的光出射面。例如，掩模透镜被构造为平凸透镜。因此，就设备技术而言，可以以简单的方式利用掩模透镜来聚焦光。
7、在本专利技术的另一个实施例中，可以附加地设置准直透镜，其连接在掩模透镜和掩模以及掩模孔径光阑上游并且连接在光源下游。采用准直透镜，可以以设备技术上简单的方式对光源的射束进行准直，从而改善成像质量并对掩模透镜的聚焦予以支持。准直透镜优选地将光在光锥或截头光锥中准直，该光锥或截头光锥在照射方向上逐渐变细并且其侧表面相对于主出射轴线倾斜10°或大约10°。通过根据本专利技术的投影仪组件，准直透镜和光源之间的距离可以有利地相对较大。由此一来，诸如塑料的成本有利的材料可以代替例如相对成本耗费的硅酮用于准直透镜并且/或者用于一个或多个其他透镜。
8、准直透镜和/或掩模透镜和/或投影透镜优选地在由光源发射的光的光束路径中前后布置。它们还优选位于主出射轴线上并且可以彼此同轴布置。还可以设想的是，一个或多个或所有透镜被构造成旋转对称的。另外，孔径光阑和掩模孔径光阑可具有圆形开口横截面并且/或者位于主出射轴线上并且/或者与一个或多个透镜同轴布置。
9、就设备技术而言，掩模优选地是简单的图像光学遮光件(gobo＝graphicaloptical blackout)。掩模例如可以具有载体，特别是透明载体，其具有光入射面和光出射面。更优选地，从装备技术上来说，图像光学遮光件简单地形成或设置在光出射面上。图像光学遮光件可以以特别简单的方式构造为膜。例如，其被简单地打印，并且因此可以具有透光的膜部分和不透光和/或部分透光的膜部分以形成诸如logo的信息。就装备技术而言，膜形式的图像光学遮光件可以容易地施加在载体的光入射面和/或光出射面上。例如，还可以设想将一种膜施加到载体的光入射面上并且将一种膜施加到载体的光出射面上。例如载体可以构造为载体盘，或者简单地将掩模透镜设置为载体。可替代地或附加地可以设置的是，图像光学遮光件是有色的或者膜是彩印的，以便形成图像光学遮光件。载体的光入射面和光出射面例如可以布置成彼此平行间隔。图像光学遮光件优选位于一个平面中，这样易于成像。换句话说，投影透镜可以将平的或施加到掩模透镜或载体的平表面的图像光学遮光件成像到远场中。通过使用图像光学遮光件作为膜，可以设想的是，如已经提到的，对其进行打压和/或着色，其中可以使用一种或多种颜色或不同的颜色。由此可以形成彩色的图像。通过使用该膜，不再需要现有技术中经常使用的成本耗费的玻璃遮光板。通过投影仪组件可以如已经在上面所描述过的那样使得掩模相对较大并因此图像光学遮光件也相对较大地构造。这进一步带来的优点是，例如可以使用具有较低分辨率的彩色打印机，其更便宜并且仍然实现在远场中具有高成像质量的图像光学遮光件。例如图像光学遮光件具有2和5mm之间的尺寸或最大直径，其中该尺寸是在图像光学遮光件平面中测量的。
10、掩模或图像光学遮光件优选具有要通过投影仪组件成像的信息，例如l ogo或符号或字符或图像。
11、在本专利技术的另一实施例中，掩模孔径光阑尤其直接连接在载体和/或图像光学遮光件的上游。也可以设想将掩模孔径光阑与载体和/或图像光学遮光件直接连接。此外可以设想的是，掩模孔径光阑围住尤其完全围住投影透镜。在这种情况下，掩模孔径光阑可以例如在投影透镜的光入射面的边缘所在的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.具有至少一个光源(2)的投影仪组件，所述投影仪组件具有掩模(22、82)，所述掩模连接在所述光源(2)下游并且掩模孔径光阑(8)连接在所述掩模上游或者下游或者所述掩模具有掩模孔径光阑(8)，所述投影仪组件具有掩模透镜(6、78)，所述掩模透镜连接在所述光源(2)下游并且连接在所述掩模(22、82)上游或下游，所述投影仪组件具有投影透镜(14、32、40、46、50、54、58、84)，所述投影透镜连接在所述掩模(22、82)下游并且具有孔径光阑(16、28、38)，所述孔径光阑连接在所述掩模(22、82)下游，其中所述掩模透镜(6、78)设计和布置成使得由所述光源(2)发出的光聚焦在所述孔径光阑(16、28、38)的像平面中，并且其中所述投影透镜(14、32、40、46、50、54、58、84)设计和布置成使得所述掩模(22、82)的像平面在远场中成像。
2.根据权利要求1所述的投影仪组件，其中设置了准直透镜(4、76)，所述准直透镜连接在所述光源(2)下游并且所述准直透镜连接在所述投影透镜(14、32、40、46、50、54、58、84)和所述掩模(22、82)
3.根据权利要求1或2所述的投影仪组件，其中所述掩模(22、82)具有带光入射面和光出射面的载体(80)，并且其中在所述光入射面并且/或者在所述光出射面上形成有图像光学遮光件，其中所述图像光学遮光件形成为膜(22、82)。
4.根据权利要求3所述的投影仪组件，其中所述载体(80)单独形成或者其中所述掩模透镜(6、78)被提供作为载体。
5.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪组件，其中连接在所述掩模(22、82)下游的孔径光阑(16、28、38)被布置在所述投影透镜(14、32、40、46、50、54、58、84)下游。
6.根据权利要求5所述的投影仪组件，其中连接在所述掩模(22、82)下游的孔径光阑(16、28、38)形成在所述投影透镜(32)的光出射面(30)上，或者其中连接在所述掩模(22、82)下游的孔径光阑(38)与所述投影透镜(40)间隔，或者其中所述投影透镜(58)从所述光出射面(62)起具有截锥形的在朝向所述光源(2)的方向上逐渐变宽的侧面，其中通过所述光出射面(62)形成所述孔径光阑。
7.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪组件，其中设置了壳体(70)，在所述壳体中设置并固定了所述准直透镜(76)和/或所述投影透镜(94)和/或所述载体(80)和/或所述掩模透镜(78)，其中所述壳体(70)具有掩模接触面(104)，所述掩模接触面至少部分地或者完全地围住所述光的光束路径，其中在所述载体(80)和所述掩模接触面(104)之间设置了一个或多个粘合区域(116)，以便将其相互粘合，其中所述粘合区域的粘合剂是可UV固化的。
8.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪组件，其中壳体或所述壳体(70)具有内部阶梯(86)，所述内部阶梯具有逆着照射方向指向的阶梯面(92)，所述准直透镜(76)沿轴向支撑在所述阶梯面处，并且/或者壳体或所述壳体(70)具有内部阶梯(106)，所述内部阶梯具有沿着照射方向指向的阶梯面(112)，所述投影透镜(84)沿轴向支撑在所述阶梯面处。
9.根据权利要求8所述的投影仪组件，其中为了固定所述投影透镜(84)并且/或者为了固定所述准直透镜(76)设置了至少一个壳体弹簧(94、98、114)或相应至少一个壳体弹簧(94、98、114)。
10.投影系统，具有系统壳体(120)，在所述系统壳体中布置了根据前述权利要求中任一项或多项所述的投影仪组件，其中在所述系统壳体中布置了另外的投影仪部件。
...【技术特征摘要】
1.具有至少一个光源(2)的投影仪组件，所述投影仪组件具有掩模(22、82)，所述掩模连接在所述光源(2)下游并且掩模孔径光阑(8)连接在所述掩模上游或者下游或者所述掩模具有掩模孔径光阑(8)，所述投影仪组件具有掩模透镜(6、78)，所述掩模透镜连接在所述光源(2)下游并且连接在所述掩模(22、82)上游或下游，所述投影仪组件具有投影透镜(14、32、40、46、50、54、58、84)，所述投影透镜连接在所述掩模(22、82)下游并且具有孔径光阑(16、28、38)，所述孔径光阑连接在所述掩模(22、82)下游，其中所述掩模透镜(6、78)设计和布置成使得由所述光源(2)发出的光聚焦在所述孔径光阑(16、28、38)的像平面中，并且其中所述投影透镜(14、32、40、46、50、54、58、84)设计和布置成使得所述掩模(22、82)的像平面在远场中成像。
2.根据权利要求1所述的投影仪组件，其中设置了准直透镜(4、76)，所述准直透镜连接在所述光源(2)下游并且所述准直透镜连接在所述投影透镜(14、32、40、46、50、54、58、84)和所述掩模(22、82)以及所述掩模孔径光阑(8)上游。
3.根据权利要求1或2所述的投影仪组件，其中所述掩模(22、82)具有带光入射面和光出射面的载体(80)，并且其中在所述光入射面并且/或者在所述光出射面上形成有图像光学遮光件，其中所述图像光学遮光件形成为膜(22、82)。
4.根据权利要求3所述的投影仪组件，其中所述载体(80)单独形成或者其中所述掩模透镜(6、78)被提供作为载体。
5.根据前述权利要求中任一项所述的投影仪组件，其中连接在所述掩模(22、82)下游的孔径光阑(16、28、38)被布置在所述投影透镜(14、32、40、46、50、54、58、84)下游。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢尔盖·赫鲁晓夫，安德烈亚斯·哈特曼，托马斯·费尔，尤金·帕佩尔海姆，
申请(专利权)人：彼欧光电系统有限公司，
类型：发明
国别省市：
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