一種hud亮度改善裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種HUD亮度改善裝置：基于激光微投的高亮度HUD光學(xué)系統(tǒng)。所述裝置包括圖像解析系統(tǒng)、圖像接收系統(tǒng)和目鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像解析系統(tǒng)中采用了紅色激光器、綠色激光器和藍(lán)色激光器作為信號光源；所述目鏡系統(tǒng)中引入了一種光學(xué)薄膜，使得激光器發(fā)出的相應(yīng)紅光、綠光和藍(lán)光被反射，而其他波長的光直接透過或者部分透過。本實用新型公開的HUD亮度改善裝置兼具高亮度的信息顯示效果和高清晰的外部環(huán)境顯示視野。
【專利說明】一種HUD亮度改善裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種HUD亮度改善裝置。更具體地，涉及一種通過引入激光微投和光學(xué)薄膜來提高HUD顯示亮度的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]HUD是平視顯示器(Head Up Display)的簡稱，它最早出現(xiàn)在軍用飛機(jī)上，平視的意思是指飛行員不需要低頭就能夠看到他需要的重要資訊。HUD是利用光學(xué)反射的原理，將重要的飛行相關(guān)資訊投射在一片玻璃上面。這片玻璃位于座艙前端，高度大致與飛行員的眼睛成水平，投射的文字和影像調(diào)整在焦距無限遠(yuǎn)的距離上面，飛行員透過HUD往前方看的時候，能夠輕易的將外界的景象與HUD顯示的資料融合在一起。HUD設(shè)計的用意是讓飛行員不需要低頭查看儀表的顯示與資料，始終保持抬頭的姿態(tài)，降低低頭與抬頭之間忽略外界環(huán)境的快速變化以及眼睛焦距需要不斷調(diào)整產(chǎn)生的延遲與不適。因為HUD的方便性以及能夠提高飛行安全，陸地交通工具比如汽車也紛紛嘗試跟進(jìn)安裝。
[0003]現(xiàn)有HUD裝置的信息顯示是主要有兩種方式:一是汽車前擋玻璃采用一種特殊的夾層玻璃，即該夾層玻璃內(nèi)置了液晶顯示薄膜，投射裝置把信息投射在汽車前擋玻璃上，即可顯示信息。夾層玻璃的制作工藝難度大，因而產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，此外，夾層玻璃容易出現(xiàn)重影，顯示效果差；另一種是在最后一塊進(jìn)入人眼的目鏡上鍍一層透明反光膜，目的是讓來自于面板的光線一部分經(jīng)過反射進(jìn)入人眼，一部分透過以便觀察車外環(huán)境。由于透明反光膜會將一部分光線反射出去而無法透過，這會降低HUD本身的亮度，以至于很難在高亮度的環(huán)境下使用。
[0004]W02007122427公開了一種可開光控制的液晶顯示汽車夾層玻璃，其結(jié)構(gòu)為兩片玻璃中間夾有液晶膜，液晶膜和玻璃之間還夾有高分子聚合物層，但該技術(shù)僅提供了一個供投影儀投影圖像的顯示背景區(qū)域，沒有提供用于汽車玻璃前擋時電極引出，顯示區(qū)域邊界附近的光學(xué)變形的解決方法，以及外觀的一體化整合，因此該項技術(shù)無法直接使用在汽車前擋風(fēng)玻璃上。
[0005]中國專利CN103018906A公開了一種平視顯示裝置，包括圖像發(fā)射器及設(shè)置于圖像發(fā)射器前方的透明屏，透明屏設(shè)置了一層將由圖像發(fā)射器發(fā)射出來的圖像反射至人眼的透明反光膜。由于透明反光膜會將一部分光線反射出去而無法透過，這會降低HUD本身的亮度，以至于很難在高亮度的環(huán)境下使用。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型提供一種HUD亮度改善裝置，解決了提高HUD亮度和光利用效率，使其可在高亮度環(huán)境下使用，并避免出現(xiàn)重影的技術(shù)問題。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案為:
[0008]本實用新型提供一種HUD亮度改善裝置，包括:
[0009]圖像解析系統(tǒng)，用于將電信號解析成激光信號并投影出畫面；[0010]圖像接收系統(tǒng)，用于接收來自所述圖像解析系統(tǒng)投影出的畫面，消除激光散斑；
[0011]目鏡系統(tǒng)，包括折光系統(tǒng)和聚光系統(tǒng)，所述折光系統(tǒng)用于反射具有設(shè)定波長的所述激光，并透過除具有設(shè)定波長的所述激光以外的光。
[0012]進(jìn)一步地，所述圖像解析系統(tǒng)包括紅色激光器、綠色激光器和藍(lán)色激光器、微機(jī)電系統(tǒng)和投影鏡頭；
[0013]所述三種激光器都能發(fā)出具有設(shè)定波長的激光；
[0014]所述微機(jī)電系統(tǒng)接收光信號并將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，繼而又將電信號轉(zhuǎn)換成光信號；
[0015]所述投影鏡頭用于將圖像投影出來。
[0016]進(jìn)一步地，所述圖像接收系統(tǒng)包括擴(kuò)散面板，所述擴(kuò)散面板用于接收所述投影鏡頭投影出的畫面，并消除激光散斑。
[0017]進(jìn)一步地，所述折光系統(tǒng)包括折光目鏡，所述折光目鏡包括基底和鍍在基底表面上的光學(xué)薄膜，所述光學(xué)薄膜由不同折射率的鍍膜層組成。
[0018]更進(jìn)一步地，所述光學(xué)薄膜的薄膜膜堆分別為TiO2和SiO2兩種材料交替設(shè)置。
[0019]更進(jìn)一步地，所述光學(xué)薄膜采用真空鍍膜工藝鍍于所述基底表面上。
[0020]更進(jìn)一步地，所述基底的表面為玻璃或者光學(xué)塑膠。
[0021]進(jìn)一步地，所述聚光系統(tǒng)用于將圖像聚焦于所述光學(xué)薄膜。
[0022]本實用新型公開的HUD亮度改善裝置，在目鏡系統(tǒng)中引入光學(xué)薄膜，該薄膜可以讓設(shè)定波長的光反射，而除設(shè)定波長以外的光直接透過或者部分透過。兩種光互不干擾，角色分明，極大的提高了光利用效率，既提高了車輛行駛相關(guān)信息的顯示亮度，又提高了從目鏡觀察車外環(huán)境的清晰度。另一方面，光學(xué)薄膜具有均一的折射率值，避免了重影的出現(xiàn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本實用新型的HUD亮度改善裝置的組成示意圖；
[0024]圖2是本實用新型的折光系統(tǒng)組成示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0026]如圖1所示，為本實用新型實施例中HUD亮度改善裝置的組成示意圖，主要可分為以下三個模塊，詳述如下:
[0027]圖像解析系統(tǒng):包括藍(lán)色激光器101、綠色激光器102、紅色激光器103，以及微機(jī)電系統(tǒng)104，投影鏡頭105。車輛行駛相關(guān)信息加載在由所述藍(lán)色激光器101、綠色激光器102和紅色激光器103發(fā)出來的三色光中傳遞,經(jīng)過光路傳輸?shù)竭_(dá)所述微機(jī)電系統(tǒng)104,微機(jī)電系統(tǒng)104接收傳輸過來的光信號并將之轉(zhuǎn)換成為電信號，即可實現(xiàn)人機(jī)交互式操作，用戶可以根據(jù)自己需求通過所述微機(jī)電系統(tǒng)104選擇自己需要的信息，所述微機(jī)電系統(tǒng)104再將用戶選擇的信息轉(zhuǎn)換成為光信號輸出，經(jīng)過所述投影鏡頭105將圖像調(diào)整清晰并且放大。
[0028]圖像接收系統(tǒng):包括一塊擴(kuò)散面板201，其作用是接收來自于圖像解析系統(tǒng)中所述投影鏡頭105投影出的畫面，并將接收到的畫面消除激光散斑，從而使得經(jīng)過擴(kuò)散面板201后的光已經(jīng)失去了激光的相干性，從而避免了長時間的激光反射對人眼造成的傷害。
[0029]目鏡系統(tǒng):包括聚光系統(tǒng)301和折光系統(tǒng)302,聚光系統(tǒng)301將所述擴(kuò)散面板201接收到的圖像聚焦于折光系統(tǒng)302當(dāng)中的光學(xué)薄膜，所述折光系統(tǒng)302包括折光目鏡，所述折光目鏡包括基底和鍍在基底表面上的光學(xué)薄膜，所述光學(xué)薄膜由不同折射率的鍍膜層組成。
[0030]如圖2，為本實用新型實施例中折光系統(tǒng)組成示意圖。圖中3202為基底，可以為玻璃或者光學(xué)塑膠表面，圖中3021為光學(xué)薄膜，采用真空鍍膜工藝鍍于所述基底表面，所述光學(xué)薄膜由不同折射率的鍍膜材料組成，每層厚度十幾到幾百納米，所述光學(xué)薄膜的薄膜膜堆分別為Ti02和Si02兩種材料交替，也可以是其他替代薄膜材料。當(dāng)聚光系統(tǒng)301將所述擴(kuò)散面板201接收到的圖像聚焦于折光系統(tǒng)302當(dāng)中的光學(xué)薄膜3201，該薄膜可以讓特定波長的光反射，如圖2中所不，Lin為入射光，Lout為反射光，Rout為透射光,波長為638nm、516nm和450nm的光被反射，而除這三種波長以外的光會直接透過或者部分透過。被反射的那部分光進(jìn)入人眼，從而讓人看到汽車行駛的相關(guān)信息；被透過的光穿過汽車前擋玻璃，可以讓人看到車外環(huán)境。兩種光互不干擾，角色分明，極大的提高了光利用效率，既提高了車輛行駛相關(guān)信息的顯示亮度，又提高了從目鏡觀察車外環(huán)境的清晰度。
[0031]以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種HUD亮度改善裝置，其特征在于，包括: 圖像解析系統(tǒng)，用于將電信號解析成激光信號并投影出畫面； 圖像接收系統(tǒng)，用于接收來自所述圖像解析系統(tǒng)投影出的畫面，消除激光散斑； 目鏡系統(tǒng)，包括折光系統(tǒng)和聚光系統(tǒng)，所述折光系統(tǒng)用于反射具有設(shè)定波長的所述激光，并透過除具有設(shè)定波長的所述激光以外的光。
2.如權(quán)利要求1所述的HUD亮度改善裝置，其特征在于: 所述圖像解析系統(tǒng)包括紅色激光器、綠色激光器和藍(lán)色激光器、微機(jī)電系統(tǒng)和投影鏡頭; 所述三種激光器都能發(fā)出具有設(shè)定波長的激光； 所述微機(jī)電系統(tǒng)接收光信號并將接收到的光信號轉(zhuǎn)換成電信號，繼而又將電信號轉(zhuǎn)換成光信號； 所述投影鏡頭用于將圖像投影出來。
3.如權(quán)利要求1所述的HUD亮度改善裝置，其特征在于: 所述圖像接收系統(tǒng)包括擴(kuò)散面板，所述擴(kuò)散面板用于接收所述投影鏡頭投影出的畫面，并消除激光散斑。
4.如權(quán)利要求1所述的HUD亮度改善裝置，其特征在于: 所述折光系統(tǒng)包括折光目鏡，所述折光目鏡包括基底和鍍在基底表面上的光學(xué)薄膜，所述光學(xué)薄膜由不同折射率的鍍膜層組成。
5.如權(quán)利要求4所述的HUD亮度改善裝置，其特征在于: 所述光學(xué)薄膜的薄膜膜堆分別為TiO2和SiO2兩種材料交替設(shè)置。
6.如權(quán)利要求4所述的HUD亮度改善裝置，其特征在于: 所述光學(xué)薄膜采用真空鍍膜工藝鍍于所述基底表面上。
7.如權(quán)利要求4所述的HUD亮度改善裝置，其特征在于: 所述基底的表面為玻璃或者光學(xué)塑膠。
8.如權(quán)利要求1所述的HUD亮度改善裝置，其特征在于: 所述聚光系統(tǒng)用于將圖像聚焦于所述光學(xué)薄膜。
【文檔編號】G02B27/18GK203480127SQ201320608273
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】馬紅虎, 朱妙賢, 劉軍, 王堯鋒, 蘇遠(yuǎn)漢, 劉志斌 申請人:惠州市華陽多媒體電子有限公司