一種消重影平視顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明適用于平視顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種消重影平視顯示裝置，安裝于汽車內(nèi)，包括向汽車的前擋風(fēng)玻璃投射圖像的投影設(shè)備，投影設(shè)備內(nèi)設(shè)置有可將入射光轉(zhuǎn)換為線偏振光的相位調(diào)制片；還包括設(shè)置于前擋風(fēng)玻璃內(nèi)部的偏振片，偏振片的透射方向與經(jīng)前擋風(fēng)玻璃的前表面射入的線偏振光主波長的偏振方向垂直。本發(fā)明通過在投影設(shè)備中設(shè)置相位調(diào)制片，并在前擋風(fēng)玻璃內(nèi)嵌入偏振片，使偏振片的透射方向與射入前擋風(fēng)玻璃的線偏振光主波長的偏振方向垂直，阻止射入前擋風(fēng)玻璃的光被前擋風(fēng)玻璃的后表面反射至人眼，進(jìn)而消除重影。該裝置消重影效果好，結(jié)構(gòu)簡潔，且不受視線范圍的限制，應(yīng)用方便且不影響美觀。
【專利說明】一種消重影平視顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及平視顯示【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可消除重影的平視顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]使用平視顯示器(HUD)時(shí)，普通擋風(fēng)玻璃的內(nèi)、外表面均會反射圖像，駕駛員會觀察到兩個甚至多個圖像。如圖1，光源A發(fā)出的光L0，在玻璃前表面I反射，反射光LI入射到眼睛，眼睛將光線LI的反向延長線上的點(diǎn)Al視作光源A的像，同時(shí)，光源A發(fā)出的光LO會有部分射入玻璃，在玻璃的后表面發(fā)生反射，反射光L2再經(jīng)前表面透射并入射到眼睛，人眼將光線L2反向延長線上的點(diǎn)A2作為光源A的像，因此，人眼可以看到兩個像Al和A2，即出現(xiàn)重影。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)提出了以下幾種解決方案:
[0004]1、在擋風(fēng)玻璃的前表面貼一反射率較高的反射膜，減弱擋風(fēng)玻璃后表面的反射。此方法最為常見，有一些效果，但效果不夠理想，同時(shí)反射率較高的反射膜顏色較深，貼在擋風(fēng)玻璃上不美觀，還會影響視線。
[0005]2、中國專利申請CN101952776A —《顯示系統(tǒng)》提出一種方案，如圖2，經(jīng)過透明基板112上的相位調(diào)變器114反射、透射的偏振影像P2及偏振光S2和S3同時(shí)投向觀看者，在人眼前方設(shè)置了可通P2，隔S2、S3的偏光元件120，使人眼只能接收P2光，從而消除重影現(xiàn)象。該系統(tǒng)用于車載平視裝置時(shí)存在局限性:
[0006]若將其作為平視顯示器將圖像投射到風(fēng)擋玻璃上，依然不能真正消除重影。若作為一整套系統(tǒng)安裝在車上，可實(shí)現(xiàn)消除重影，但是信息不是在擋風(fēng)玻璃上呈現(xiàn)。如將透明基板112作為擋風(fēng)玻璃，相位調(diào)變器114就需要做到擋風(fēng)玻璃上，十分影響美觀。此外，偏振元件120更加不方便安裝。上述局限性使其難以應(yīng)用到車上。
[0007]3、中國專利申請CN1101888927A —《由夾層玻璃制成的弧形機(jī)動車擋風(fēng)玻璃》提出，通過楔形熱塑性中間薄膜消除重影。如圖3，由于楔形膜301的作用，自A處發(fā)出的光LO經(jīng)玻璃折射及后表面的反射后，出射光L2向楔形膜厚端偏轉(zhuǎn)，在駕駛員的視線上，出射光L2與由玻璃前表面反射的光LI的反向延長線會在某處相交，使駕駛員只看到一副圖像。這種技術(shù)現(xiàn)實(shí)了消除重影，但對楔形膜的角度要求苛刻，其存在一定的有效視線范圍，超出該范圍也會看到重影，在安裝HUD設(shè)備時(shí)需要預(yù)先根據(jù)實(shí)際情況定制。
[0008]上述方案均不能很好的解決平視顯示系統(tǒng)的重影問題，有必要提出一種新型的可消除重影且結(jié)構(gòu)簡單的平視顯示裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種消重影平時(shí)顯示裝置，旨在通過簡單的結(jié)構(gòu)有效消除重影，提高顯示圖像的質(zhì)量，方便駕駛員實(shí)時(shí)清晰的掌握駕駛狀態(tài)。
[0010]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種消重影平視顯示裝置，安裝于汽車內(nèi)，包括向所述汽車的前擋風(fēng)玻璃投射圖像的投影設(shè)備，所述投影設(shè)備內(nèi)設(shè)置有可將入射光轉(zhuǎn)換為線偏振光的相位調(diào)制片；還包括設(shè)置于所述前擋風(fēng)玻璃內(nèi)部的偏振片，所述偏振片的透射方向與經(jīng)所述前擋風(fēng)玻璃的前表面射入的線偏振光的主波長的偏振方向垂直。
[0011]本發(fā)明提供的消重影平視顯示裝置通過在投影設(shè)備中設(shè)置相位調(diào)制片，并在前擋風(fēng)玻璃內(nèi)嵌入偏振片，使偏振片的透射方向與射入前擋風(fēng)玻璃的線偏振光的主波長的偏振方向垂直，阻止射入前擋風(fēng)玻璃的光被前擋風(fēng)玻璃的后表面反射至人眼，進(jìn)而消除重影。該裝置消重影效果好，且結(jié)構(gòu)簡潔，在投影設(shè)備中內(nèi)置一相位調(diào)制片和在前擋風(fēng)玻璃內(nèi)嵌入偏振片，均不會造成結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜化，不需在汽車內(nèi)或前擋風(fēng)玻璃表面增加其他部件，且不受視線范圍的限制，應(yīng)用方便且不影響美觀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中平視顯示器的結(jié)構(gòu)及出現(xiàn)重影的示意圖；
[0013]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的一種顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及光路圖；
[0014]圖3是現(xiàn)有技術(shù)中的一種平視顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及光路圖；
[0015]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的消重影平視顯示裝置的結(jié)構(gòu)及光路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0017]圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的消重影平視顯示裝置的結(jié)構(gòu)及光路圖，為了便于說明，僅不出了與本實(shí)施例相關(guān)的部分。
[0018]請參閱圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供的消重影平視顯示裝置包括:投影設(shè)備101，置于汽車內(nèi)部某位置，以及偏振片102，嵌入汽車前擋風(fēng)玻璃103內(nèi)部，與前擋風(fēng)玻璃103的表面趨于平行，可以理解，前擋風(fēng)玻璃103的表面具有一定的弧度，偏振片102為平面結(jié)構(gòu)，因此與前擋風(fēng)玻璃103近似平行。投影設(shè)備101內(nèi)設(shè)有投影儀1011，用以輸出圖像，在投影設(shè)備101內(nèi)，于圖像傳輸?shù)穆窂缴线€設(shè)有可將入射光轉(zhuǎn)換為線偏振光的相位調(diào)制片104，與相位調(diào)制片104對應(yīng)的，偏振片102的透射方向(透射光的偏振方向)與經(jīng)前擋風(fēng)玻璃103的前表面1031射入的線偏振光的主波長的偏振方向垂直。
[0019]該消重影裝置的光學(xué)原理是:投影設(shè)備101中的投影儀1011輸出圖像，經(jīng)過一系列反射后圖像光束PO穿過相位調(diào)制片104，經(jīng)過相位調(diào)制片104的調(diào)制作用后，變?yōu)楣潭ㄆ穹较虻木€偏振光Pl，該線偏振光Pl自投影設(shè)備101輸出后入射汽車的前擋風(fēng)玻璃103，其入射位置按照預(yù)先設(shè)置處于駕駛員的平視視線范圍，一部分線偏振光經(jīng)過前擋風(fēng)玻璃103的前表面1031反射，形成一束圖像光束P2進(jìn)入駕駛員的眼睛。另一部分線偏振光經(jīng)前擋風(fēng)玻璃103的前表面1031射入前擋風(fēng)玻璃103內(nèi)部，形成折射光P3，由偏振光的特性可知，線偏振光Pl入射到前擋風(fēng)玻璃103表面，由于由空氣入射到玻璃，是由光疏介質(zhì)入射到光密介質(zhì)，反射光P2和折射光P3仍為線偏振光(折射光P3亦記作線偏振光P3),但偏振方向發(fā)生改變。其改變情況與入射角度，以及材料的折射系數(shù)有關(guān)。由于偏振片102的透射方向與線偏振光P3的主波長的偏振方向垂直，使線偏振光P3的大部分被攔截,無法透過偏振片102,而只有很少量的線偏振光透過偏振片102,透過的光記作線偏振光P4,這部分線偏振光P4在前擋風(fēng)玻璃103的后表面1032折射被再一次損失，最后經(jīng)過后表面1032反射回來并經(jīng)過偏振片102的光為極少量，可以忽略不計(jì)。這樣，進(jìn)入前擋風(fēng)玻璃103的線偏振光無法再射出前擋風(fēng)玻璃，不能進(jìn)入駕駛員的眼睛，駕駛員只能看到經(jīng)過前擋風(fēng)玻璃103的前表面1031反射的一副圖像，從而消除了重影，提高了圖像質(zhì)量。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例提供的消重影平視顯示裝置通過在投影設(shè)備101中設(shè)置相位調(diào)制片104，并在前擋風(fēng)玻璃103內(nèi)嵌入偏振片102，使偏振片102的透射方向與自前擋風(fēng)玻璃的前表面1031射入的線偏振光P3主波長的偏振方向垂直,阻止射入前擋風(fēng)玻璃103的光被前擋風(fēng)玻璃103的后表面1032反射至人眼，進(jìn)而消除重影。該裝置消重影效果好，且結(jié)構(gòu)簡潔，在投影設(shè)備101中內(nèi)置一相位調(diào)制片104和在前擋風(fēng)玻璃103內(nèi)嵌入偏振片102，均不會造成結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜化，不需在汽車內(nèi)或前擋風(fēng)玻璃表面增加其他部件，且不受視線范圍的限制，應(yīng)用方便且不影響美觀。
[0021]進(jìn)一步地，投影設(shè)備101中的投影儀1011可采用DLP投影儀，在該DLP投影儀的輸出光的傳輸路徑上設(shè)有對出射光進(jìn)行多次反射的反射鏡組1012。該相位調(diào)制片104即設(shè)置于反射鏡組1012的光輸出端，即位于最后一片反射鏡的反射光路上。投影儀1011輸出的圖像經(jīng)過反射鏡組1012多次反射后，可能是部分偏振光，也可能是線偏振光。而無論是哪種光，其經(jīng)過相位調(diào)制片104后均為線偏振光。
[0022]進(jìn)一步地，DLP投影儀包括光源，該光源具體可以是激光光源，該激光光源可產(chǎn)生近似線偏振的部分偏振光?？梢岳斫猓珼LP投影儀還包括其他功能結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例不再一一詳述。
[0023]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種消重影平視顯示裝置，安裝于汽車內(nèi)，其特征在于，包括向所述汽車的前擋風(fēng)玻璃投射圖像的投影設(shè)備，所述投影設(shè)備內(nèi)設(shè)置有可將入射光轉(zhuǎn)換為線偏振光的相位調(diào)制片；還包括設(shè)置于所述前擋風(fēng)玻璃內(nèi)部的偏振片，所述偏振片的透射方向與經(jīng)所述前擋風(fēng)玻璃的前表面射入的線偏振光的主波長的偏振方向垂直。
2.如權(quán)利要求1所述的消重影平視顯示裝置，其特征在于，所述投影設(shè)備包括DLP投影儀以及用于對所述DLP投影儀的出射光進(jìn)行多次反射的反射鏡組。
3.如權(quán)利要求2所述的消重影平視顯示裝置，其特征在于，所述相位調(diào)制片設(shè)置于所述反射鏡組的光輸出端。
4.如權(quán)利要求2或3所述的消重影平視顯示裝置，其特征在于，所述反射鏡組輸出的光是部分偏振光或線偏振光。
【文檔編號】G02B27/01GK103792662SQ201410018910
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】張佳, 康棟, 李關(guān) 申請人:深圳市矽韋氏科技有限公司