[发明专利]一种抬头显示器的背光模组

说明书

一种抬头显示器的背光模组，包括LED光源，在LED光源上设置有矩形的全反射准直透镜，在全反射准直透镜尾侧依次间隔设置有双复眼透镜、中继透镜、可旋转角度的场镜以及扩散板，所述扩散板的旋转角度与场镜的旋转角度保持一致。通过全反射准直透镜、双复眼透镜、中继透镜、可旋转角度的场镜以及扩散板的特定组合，实现出射光角γ具有一定的倾斜效果以及使出射锥角α及β呈不对称性，可最大程度的匹配人眼观察区域，使光线尽数落在人眼观察区域内，最大程度的提高照明光束的利用率。

技术领域

本发明涉及车载抬头显示器，特别涉及用于车载抬头显示器的背光模组。

背景技术

车载抬头显示器的主要功能就是可以让车主不再低头去观看手机或者仪表盘，它可以将这些数据投放在前挡风玻璃上，让车主很直观的就可以看到一些需要掌握的行车信息，可见，车载抬头显示器的工作原理和投影仪差不多，就是将想要呈现的画面投影在前挡风玻璃上面，我们人眼看到的就像是画面浮现在车辆前方一样。

抬头显示器工作时，需要背光模组的辅助。抬头显示器的使用场景中一般规定人眼在一定矩形区域内观察抬头显示器透射出的影像，且要求背光照明光束倾斜出射，故具有不对称性出射锥角的背光照明结构和照明光束具有一定倾斜出射角的特征可最大程度的匹配人眼观察区域，从而最大程度的提高照明光束的利用率。

发明内容

本发明旨在提供一种结构紧凑、功耗低、亮度高且均一、光束利用率高且照明光束具有不对称性出射锥角和具有一定倾斜出射光角的抬头显示器的背光模组。

本发明所述的一种抬头显示器的背光模组，包括LED光源，在LED光源上设置有矩形的全反射准直透镜，在全反射准直透镜尾侧依次间隔设置有双复眼透镜、中继透镜、可旋转角度的场镜以及扩散板，所述扩散板的旋转角度与场镜的旋转角度保持一致。

本发明所述的一种抬头显示器的背光模组，LED光源发出的光线导入全反射准直透镜，由于全反射准直透镜呈喇叭形状，其两个端面均为矩形端面，因而导入的LED光束会在X方向和Y方向具有不同的出射宽度，从而全反射准直透镜导出的光束就在Y方向和X方向上具有不同的宽度D1和D2，且不同宽度的光束D1和D2是平行出射的，平行光束直接入射双复眼透镜的前表面，并由双复眼透镜上的每个小透镜单元汇聚成像在双复眼透镜后表面上，从而将一个光源分割成多个光源，随后再由中继透镜和场镜组成的后继组件将其重叠照明于扩散板上，形成照度均一的矩形照明光斑；由于场镜角度可调，因此可以调整由场镜射出的出射光角度，使出射光角度γ具有一定的倾斜效果，同时，还可以通过改变全反射准直透镜出射面的长宽比，以实现调整XZ平面和YZ平面的出射锥角β及α，实现出射锥角的不对称性，可见，通过全反射准直透镜、双复眼透镜、中继透镜、可旋转角度的场镜以及扩散板的特定组合，实现出射光角γ具有一定的倾斜效果以及使出射锥角α及β呈不对称性，可最大程度的匹配人眼观察区域，使光线尽数落在人眼观察区域内，最大程度的提高照明光束的利用率；另外，中继透镜相当于一个积分器件，可将每个小透镜单元出射的光束叠加投射在需要照明的区域内，实现背光高均一性和高背光利用率。本背光模组的结构紧凑，占用空间小，且低功耗，透过全反射准直透镜、双复眼透镜、中继透镜、可旋转角度的场镜的共同作用，使出射光亮度高且出射光线均匀。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明XZ平面光路示意图。

图3为本发明YZ平面光路示意图。

具体实施方式

一种抬头显示器的背光模组，如图1至图3所示，包括LED光源，在LED光源上设置有矩形的全反射准直透镜1，在全反射准直透镜1尾侧依次间隔设置有双复眼透镜2、中继透镜3、可旋转角度的场镜4以及扩散板5，所述扩散板5的旋转角度与场镜4的旋转角度保持一致。

所述场镜4的旋转角度为-15°~+15°，如-15°、-10°、-5°、0°、5°、10°或者15°等。