[发明专利]一种透明显像装置及其应用

说明书

本发明公开了一种透明显像装置，属于光学显示技术领域，包括像源装置和反射显像件，像源装置出射的光线到达反射显像件后被反射至人眼形成虚像。反射显像件包括透明基材、偏振透反膜和偏振吸收膜，偏振透反膜设于透明基材的一表面，偏振吸收膜置于偏振透反膜远离人眼的一侧。偏振透反膜反射P偏振光至人眼形成虚像，外界环境光的P偏振光通过偏振吸收膜吸收，外界环境光的S偏振光通过偏振吸收膜和偏振透反膜透射至人眼，由于外界环境光中P偏振光被偏振吸收膜吸收，且偏振吸收膜吸收率最高可达100％，从而避免或大大降低了由于外界环境光在反射显像件上的反射带来的眩光对外界的影响，同时人眼可以清晰的观察外界环境，从而提高驾驶安全系数。

技术领域

本发明属于光学显示技术领域，具体是涉及一种透明显像装置及其应用。

背景技术

抬头显示器在使用过程中，可以向驾驶员展示很多类型信息，这些信息通过HUD抬头显示器的光学成像系统所成的像显示出来，例如各类仪表盘上信息，速度、胎压、油耗等信息，人们不需要低头查看仪表盘只需平视HUD就可以查看到自己需要的各类驾驶信息，虽然非常方便但存在另一个问题，就是HUD抬头显示器不仅要向驾驶员眼睛投射来自像源的光线，还要投射来自外界的环境光线。因此，如何确保像源的光线和外界环境光线都能绝大多数到达驾驶员眼睛中，使人眼不仅可以清晰看到像源的像，还能清晰看到外界环境，具有重要的研究意义。

中国专利申请CN20172135845X，公开了一种抬头显示装置，其包括HUD照明系统和光学成像系统，其中HUD照明系统中包括准直均匀元件和强度分布调整元件，准直均匀元件和强度分布调整元件沿光源方向依次设置，准直均匀元件用于将光源光束调整为近准直均匀光束，强度分布调整元件用于折射、反射及将入射光束进行散射，该抬头显示装置通过采用该种HUD照明系统，从而实现调整光源光束，最终使得光源光束集中在人眼盒区域内，从而提高光效，同时降低系统功耗。但是该种方法仅通过在HUD照明系统中设置准直均匀元件和强度分布调整元件，来实现调整光源光束，实验结果证明光源光束最终并不能全部或绝大多数集中在眼盒中，虽然从一定程度上提高了像的亮度，降低了系统功耗，但是光效还是较差；而且对于同时存在的外界环境光，即不能高效地透过到人眼，又与来自光学成像系统所成的像之间形成互扰，使得人眼既不能看清楚来自学成像系统所成的像，又不能看清外界环境，影响驾驶安全，还不能体现抬头显示装置的使用功能。

中国专利申请CN2018106309248，公开了一种可配合偏光墨镜使用并消除重影的HUD，该HUD包括光源模组和反射模组，光源模组出射P偏振光，反射模组包括能够反射P偏振光、透射S偏振光的汽车风挡玻璃，采用包括玻璃内表面、P光反射层和玻璃外表面该三层结构的汽车风挡玻璃，可以反射P光透射S光，驾驶员佩戴偏光墨镜的时候P光不会被过滤，还能使得P光反射层对P光的反射率控制在5％到20％之间，以保证汽车挡风玻璃的透光性大于70％，该专利具有以下缺陷：缺陷一：P光反射层设在玻璃内表面和玻璃外表面之间，且该HUD装置为WHUD装置，在汽车厂家制作挡风玻璃时，加大了制作挡风玻璃工艺难度；缺陷二：反射模组对于光源模组发出的P偏振光的反射率极低，只能控制在5％到20％之间，对于驾驶员来说HUD中显示图像信息并不清晰，而且光效差，功耗较大。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中抬头显示装置光效差、功耗高的问题，本发明提供一种透明显像装置，该装置光效高，功耗低。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种透明显像装置，包括像源装置和反射显像件，所述像源装置出射的光线到达反射显像件后被反射显像件反射，至人眼形成虚像。

进一步地，所述像源装置出射非偏振光或偏振光。

进一步地，所述反射显像件反射偏振光，至人眼形成虚像。

进一步地，所述像源装置包括出射非偏振光的装置。

进一步地，所述像源装置包括出射偏振光的装置。