[实用新型]一种抬头显示装置

说明书

本实用新型提供了一种抬头显示装置，包括：光源、光特性转换元件、准直元件、第一透反元件、反射导光体、液晶层和第二透反元件，光源发出的包括第一偏振特性和第二偏振特性的光线入射至准直元件，经过光特性转换元件、反射导光体和第一透反元件后转化为包括第一偏振特性的光线，再经液晶层形成图像光线，第二透反元件将图像光线反射至预设位置。通过本实用新型实施例提供的抬头显示装置，可提高光源发出光线的利用率，抬头显示装置利用小功率光源即可形成高亮图像。

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，具体而言，涉及一种抬头显示装置。

背景技术

抬头显示器(head up display，HUD)技术可以避免驾驶员在驾驶过程中低头看仪表盘所导致的分心，使驾驶员可在视线范围内查看图像，提高驾驶安全系数，同时也能带来更好的驾驶体验。

抬头显示器通常将图像投射到车辆挡风玻璃或成像窗上，因此抬头显示器需要较高的显示亮度，以便驾驶员可以清楚地看到HUD显示的内容。虽然可以通过提高HUD光源功率来提高成像亮度，但相应会带来光源功耗高、发热量大的问题，又会增加功耗和提高设备的散热需求。因此，亟需一种能够在光源发出同等功率条件下，提高光源发出光线的利用效率的HUD设计。

发明内容

为解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种抬头显示装置，包括：

光源，发出光线并且所述光源发出的光线入射至准直元件；其中，所述光源发出的光线包含第一偏振特性和第二偏振特性；

光特性转换元件，所述光特性转换元件转换透过的光线的偏振特性，且所述光特性转换元件允许光线双向透过；所述第二偏振特性的光线经偶数次透过所述光特性转换元件后转换生成的光线包含所述第一偏振特性的光线；

准直元件，所述准直元件将所述光源发出光线的出射方向调整至预设角度范围内；所述准直元件设置在所述光源与所述光特性转换元件之间，将光线经所述准直元件透射后准直，发射至所述光特性转换元件；

第一透反元件，所述第一透反元件透过第一偏振特性的光线，并反射第二偏振特性的光线；

反射导光体，被所述第一透反元件反射的光线透过所述光特性转换元件，并入射到所述反射导光体，所述反射导光体将入射至所述反射导光体内表面的光线经内部反射后沿入射方向的反方向反射；

液晶层，所述液晶层接收所述第一透反元件出射的光线并出射图像光线，所述液晶层设置在所述第一透反元件远离所述光源的一侧；

第二透反元件，所述第二透反元件将所述图像光线反射至预设位置。

可选的，所述反射导光体包括正三角锥形状、等腰三角锥形状、立方锥形状或球形；所述光源设置在所述反射导光体的顶点。

可选的，所述反射导光体为中空壳体，所述壳体的内表面包含反光面，所述壳体的出光口朝向所述光特性转换元件，所述光源设置在所述壳体远离出光方向的端部。

可选的，所述反射导光体为实心透明部件，光线在所述实心透明部件内部传输并在所述实心透明部件的内表面发生全反射，所述实心透明部件的出光方向朝向所述光特性转换元件，所述光源设置在所述实心透明部件远离出光方向的端部；所述实心透明部件的折射率大于1。

可选的，所述反射导光体包括用于设置所述光源的端部缺口。

可选的，所述光源、所述准直元件、所述光特性转换元件、所述第一透反元件和所述液晶层依次设置。

可选的，所述准直元件将所述光源发出光线的出射方向调整为平行出射。

可选的，所述准直元件包括准直透镜或准直膜。

可选的，所述准直透镜包括凸透镜、凹透镜、菲涅尔透镜或以上几种透镜组合中的一种或多种。