一種消重影平視顯示裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型適用于平視顯示【技術領域】，提供了一種消重影平視顯示裝置，安裝于汽車內，包括向汽車的前擋風玻璃投射圖像的投影設備，投影設備內設置有可將入射光轉換為線偏振光的相位調制片；還包括設置于前擋風玻璃內部的偏振片，偏振片的透射方向與經(jīng)前擋風玻璃的前表面射入的線偏振光主波長的偏振方向垂直。本實用新型通過在投影設備中設置相位調制片，并在前擋風玻璃內嵌入偏振片，使偏振片的透射方向與射入前擋風玻璃的線偏振光主波長的偏振方向垂直，阻止射入前擋風玻璃的光被前擋風玻璃的后表面反射至人眼，進而消除重影。該裝置消重影效果好，結構簡潔，且不受視線范圍的限制，應用方便且不影響美觀。
【專利說明】一種消重影平視顯示裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及平視顯示【技術領域】，尤其涉及一種可消除重影的平視顯示裝置?！颈尘凹夹g】
[0002]使用平視顯示器(HUD)時，普通擋風玻璃的內、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Al視作光源A的像，同時，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)有技術提出了以下幾種解決方案:
[0004]1、在擋風玻璃的前表面貼一反射率較高的反射膜，減弱擋風玻璃后表面的反射。此方法最為常見，有一些效果，但效果不夠理想，同時反射率較高的反射膜顏色較深，貼在擋風玻璃上不美觀，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上的相位調變器114反射、透射的偏振影像P2及偏振光S2和S3同時投向觀看者，在人眼前方設置了可通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存在局限性:
[0006]若將其作為平視顯示器將圖像投射到風擋玻璃上，依然不能真正消除重影。若作為一整套系統(tǒng)安裝在車上，可實現(xiàn)消除重影，但是信息不是在擋風玻璃上呈現(xiàn)。如將透明基板112作為擋風玻璃，相位調變器114就需要做到擋風玻璃上，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用到車上。
[0007]3、中國專利申請CN1101888927A —《由夾層玻璃制成的弧形機動車擋風玻璃》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，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。這種技術現(xiàn)實了消除重影，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設備時需要預先根據(jù)實際情況定制。
[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構簡單的平視顯示裝置。
實用新型內容
[0009]本實用新型的目的在于提供一種消重影平時顯示裝置，旨在通過簡單的結構有效消除重影，提高顯示圖像的質量，方便駕駛員實時清晰的掌握駕駛狀態(tài)。
[0010]本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種消重影平視顯示裝置，安裝于汽車內，包括向所述汽車的前擋風玻璃投射圖像的投影設備，所述投影設備內設置有可將入射光轉換為線偏振光的相位調制片；還包括設置于所述前擋風玻璃內部的偏振片，所述偏振片的透射方向與經(jīng)所述前擋風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]進一步地，
[0012]所述投影設備包括DLP投影儀以及用于對所述DLP投影儀的出射光進行多次反射的反射鏡組。
[0013]所述相位調制片設置于所述反射鏡組的光輸出端。
[0014]所述反射鏡組輸出的光是部分偏振光或線偏振光。
[0015]本實用新型提供的消重影平視顯示裝置通過在投影設備中設置相位調制片，并在前擋風玻璃內嵌入偏振片，使偏振片的透射方向與射入前擋風玻璃的線偏振光的主波長的偏振方向垂直，阻止射入前擋風玻璃的光被前擋風玻璃的后表面反射至人眼，進而消除重影。該裝置消重影效果好，且結構簡潔，在投影設備中內置一相位調制片和在前擋風玻璃內嵌入偏振片，均不會造成結構上的復雜化，不需在汽車內或前擋風玻璃表面增加其他部件，且不受視線范圍的限制，應用方便且不影響美觀。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有技術中平視顯示器的結構及出現(xiàn)重影的示意圖；
[0017]圖2是現(xiàn)有技術中的一種顯示系統(tǒng)的結構及光路圖；
[0018]圖3是現(xiàn)有技術中的一種平視顯示系統(tǒng)的結構及光路圖；
[0019]圖4是本實用新型實施例提供的消重影平視顯示裝置的結構及光路圖。
【具體實施方式】
[0020]為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0021]圖4示出了本實用新型實施例提供的消重影平視顯示裝置的結構及光路圖，為了便于說明，僅示出了與本實施例相關的部分。
[0022]請參閱圖4，本實用新型實施例提供的消重影平視顯示裝置包括:投影設備101，置于汽車內部某位置，以及偏振片102，嵌入汽車前擋風玻璃103內部，與前擋風玻璃103的表面趨于平行，可以理解，前擋風玻璃103的表面具有一定的弧度，偏振片102為平面結構，因此與前擋風玻璃103近似平行。投影設備101內設有投影儀1011，用以輸出圖像，在投影設備101內，于圖像傳輸?shù)穆窂缴线€設有可將入射光轉換為線偏振光的相位調制片104，與相位調制片104對應的，偏振片102的透射方向(透射光的偏振方向)與經(jīng)前擋風玻璃103的前表面1031射入的線偏振光的主波長的偏振方向垂直。
[0023]該消重影裝置的光學原理是:投影設備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穿過相位調制片104，經(jīng)過相位調制片104的調制作用后，變?yōu)楣潭ㄆ穹较虻木€偏振光Pl，該線偏振光Pl自投影設備101輸出后入射汽車的前擋風玻璃103，其入射位置按照預先設置處于駕駛員的平視視線范圍，一部分線偏振光經(jīng)過前擋風玻璃103的前表面1031反射，形成一束圖像光束P2進入駕駛員的眼睛。另一部分線偏振光經(jīng)前擋風玻璃103的前表面1031射入前擋風玻璃103內部，形成折射光P3，由偏振光的特性可知，線偏振光Pl入射到前擋風玻璃103表面，由于由空氣入射到玻璃，是由光疏介質入射到光密介質，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。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。這樣，進入前擋風玻璃103的線偏振光無法再射出前擋風玻璃，不能進入駕駛員的眼睛，駕駛員只能看到經(jīng)過前擋風玻璃103的前表面1031反射的一副圖像，從而消除了重影，提高了圖像質量。
[0024]本實用新型實施例提供的消重影平視顯示裝置通過在投影設備101中設置相位調制片104，并在前擋風玻璃103內嵌入偏振片102，使偏振片102的透射方向與自前擋風玻璃的前表面1031射入的線偏振光P3主波長的偏振方向垂直，阻止射入前擋風玻璃103的光被前擋風玻璃103的后表面1032反射至人眼，進而消除重影。該裝置消重影效果好，且結構簡潔，在投影設備101中內置一相位調制片104和在前擋風玻璃103內嵌入偏振片102，均不會造成結構上的復雜化，不需在汽車內或前擋風玻璃表面增加其他部件，且不受視線范圍的限制，應用方便且不影響美觀。
[0025]進一步地，投影設備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有對出射光進行多次反射的反射鏡組1012。該相位調制片104即設置于反射鏡組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)過相位調制片104后均為線偏振光。
[0026]進一步地，DLP投影儀包括光源，該光源具體可以是激光光源，該激光光源可產生近似線偏振的部分偏振光。可以理解，DLP投影儀還包括其他功能結構，本實施例不再一一詳述。
[0027]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種消重影平視顯示裝置，安裝于汽車內，其特征在于，包括向所述汽車的前擋風玻璃投射圖像的投影設備，所述投影設備內設置有可將入射光轉換為線偏振光的相位調制片；還包括設置于所述前擋風玻璃內部的偏振片，所述偏振片的透射方向與經(jīng)所述前擋風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，所述投影設備包括DLP投影儀以及用于對所述DLP投影儀的出射光進行多次反射的反射鏡組。
3.如權利要求2所述的消重影平視顯示裝置，其特征在于，所述相位調制片設置于所述反射鏡組的光輸出端。
4.如權利要求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】G02B27/01GK203688913SQ201420025209
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權日:2014年1月15日
【發(fā)明者】張佳, 康棟, 李關 申請人:深圳市矽韋氏科技有限公司