CN105353511A - 一种透光可调的反射屏、控制装置及应用其的显示*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透光可调的反射屏、控制装置及应用其的显示***，其中，透光可调的反射屏包括相互连接的液晶阻光层、反光层，液晶阻光层包括液晶玻璃、以及液晶玻璃两侧的偏振片，反光层包括镀膜玻璃、以及与镀膜玻璃连接的半反半透膜，镀膜玻璃与偏振片连接。本发明通过所述的透光可调的反射屏在不同光照强度通过改变自身透光率实现提高反射内容清晰度，实现了在用于抬头显示设备时，实现用户驾驶过程中，不用低头就能看到显示的内容的目的。

Description

一种透光可调的反射屏、控制装置及应用其的显示***

技术领域

本发明属于抬头显示技术领域，具体而言，是一种透光率可调的反射屏、控制装置及应用其的显示***。

背景技术

平视显示器(HeadUpDisplay)，以下简称HUD，是目前普遍运用在航空器上的飞行辅助仪器。平视的意思是指飞行员不需要低头就能够看到他需要的重要资讯。HUD是利用光学反射的原理，将重要的飞行相关资讯投射在一片玻璃上面。当前的汽车车载HUD就是源于飞机的平视显示器。目前的车载HUD显示器一般是采用在透明玻璃或塑料上镀反射膜的方式实现对图像的半透半反显示，完成将外界环境与显示内容的融合显示。但是该方法在遇到车外环境光很强，比如太阳光直射，阳光照射强时，透射光对比反射光过强，导致图像对比度急剧下降的光冲刷效应，使得HUD显示效果极差甚至无法看到图像。根据当前投影技术，LCD显示屏等的技术，虽然可以增加光源亮度提升显示对比度，但该对比度仅限于图像的显示幕，车主在经过反射屏观察显示幕时，仍然无法避免被强环境光冲刷显示信息的问题，。因此，这种情况下，HUD显示器无法正常显示内容，不利于驾驶员使用该显示设备，不利于驾驶安全。

发明内容

为解决现有反射屏在环境光时显示效果差的技术缺陷，本发明通过设置透光率随环境光强度变化而可调整的反射屏，与显示屏幕共同调节，实现HUD抬头显示器对比度提升，满足在高强度环境光情况下的显示，并能够由电控调节。

本发明提供了一种透光可调的反射屏，包括相互连接的液晶阻光层、反光层，液晶阻光层包括液晶玻璃、以及液晶玻璃两侧的偏振片，反光层包括镀膜玻璃、以及与镀膜玻璃连接的半反半透膜，镀膜玻璃与偏振片连接。本发明通在液晶玻璃两侧增加偏振片实现液晶玻璃透光时通过偏振片偏光来提高反射率，从而提高反射内容清晰度的目的，通过反光层的镀膜玻璃以及半反半透膜高效的实现将显示内容反射的效果。

进一步地，半反半透膜外侧镀有AF膜，以增强半反半透膜的牢固性，同时防止用户的指纹污染。提高了反射层的使用寿命。

进一步地，还包括中间安装有夹层用于与控制装置连接的匚形固定装置，夹层包括夹层框、安装在夹层框上的空心轴，空心轴两端分别卷有至少一个遮光膜，匚形固定装置顶端夹层两侧设置有滑道、以及与滑道滑动连接的滑动连接装置，滑动连接装置包括滑板、以及与滑板连接的滑块,液晶阻光层顶端、反光层顶端分别与夹层两侧的滑板连接。本发明通过夹层两侧的两个滑块带动液晶阻光层及反射层的双向运动，由此实现增大反射率可调的显示屏的面积，液晶阻光层及反射层反向运动时，用户可通过拉动空心轴上的半反半透膜或液晶膜实现没有反射层阻挡的液晶阻光层，或者没有液晶阻光层阻光的反射层。

本发明还提供了一种控制装置，包括配置模块、接收模块、处理模块、用于向透光可调的反射屏及显示装置供电的电源模块，其中，配置模块，用于设置至少一个根据时间设置的工作模式，工作模式包括输入透光可调的反射屏的驱动电压、及该配置模式下对应输入到显示装置的驱动电流；处理模块，用于根据当前时间选择工作模式，根据选择的工作模式控制电源模块向透光可调的反射屏、显示装置供电后，获取当前环境光照强度值，并根据当前光照强度值向电源模块发送新的控制指令后控制输入透光可调的反射屏的驱动电压、显示装置的驱动电流；电源模块，用于根据处理模块发送的控制指令向透光可调的反射屏或显示装置输入电压。

进一步，处理模块还包括

接收判断单元，用于检测是否接收到车辆启动信号，是则获取光照强度值，否则不做处理。

进一步，电源模块还包括

延时单元，用于设置电源单元接收到处理模块发送的新的控制指令后延迟控制输入透光可调的反射屏的驱动电压、显示装置的驱动电流的时间。

进一步，配置模式包括白天模式、夜间模式和强光模式。

进一步，处理模块还包括

阈值单元，用于设置光强阈值；

判断单元，将获取的光照强度与光强阈值比较后，判断是否向电源模块发送新的控制指令。

本发明还提供了一种应用所述的透光可调的反射屏及控制装置的显示***，包括透光可调的反射屏、光线传感器、安装在车辆上的控制装置、显示装置，控制装置分别与透光可调的反射屏、显示装置、光线传感器连接。用户通过该反射屏可以看到显示装置的显示内容，同时也透过该透光可调的反射屏看到屏幕后方，即车前方的道路情况。首先，控制装置根据当前时间选择工作模式，根据选择的工作模式控制电源模块向透光可调的反射屏、显示装置供电。其后，光线传感器将检测到的光照强度发送到控制装置，由控制装置将该光照强度与当前的配置模式进行对比后，通过控制输入透光可调的反射屏的电压控制其透光率、控制输入显示装置的电流控制其显示亮度值。

进一步地，还包括检测汽车点火检测装置、电机、由电机驱动的转轴，控制装置分别与检测汽车点火装置、电机连接，透光可调的反射屏通过转轴与控制装置连接。

更进一步地，显示装置包括基于投影技术的投射装置及其对应的成像幕，成像幕与电机连接。控制装置检测到汽车点火后控制成像幕的开合或升降。

进一步地，显示装置包括液晶显示屏。进一步地，透光可调的反射屏与显示装置的角度为40～50度。显示装置水平放置于汽车中控控制装置上面，利用镜面反射原理，透光率可调的反射屏与显示装置的角度为45度。显示内容1:1尺寸反射到驾驶员前方，与前方道路融合。

进一步地，半反半透屏可做成任意曲面，以实现对显示装置的图像进行放大和增加视距。

综上，本发明的透光可调的反射屏通过液晶阻光层实现控制透光的目的，同时反射层使用提高反射效果，实现了用户驾驶过程中，不用低头就能看到显示的内容。所述通过匚形固定装置上的滑动以及与滑道滑动连接的滑动连接装置实现加大液晶阻光层和反射层的的面积，同时利用缠绕在空心轴上的至少一个半反半透膜、至少一个液晶膜弥补阻光部分或者反射部分，从而实现在光线强度大时提高反射投射的内容。

附图说明

图1为本发明所述的透光可调的反射屏的一个实施例的结构示意图；

图2为本发明所述的透光可调的反射屏的另一个实施例的结构示意图；

图3为本发明所述的透光可调的反射屏的侧面结构示意图；

图4a为本发明所述的透光可调的反射屏的匚形固定装置结构示意图；

图4b为本发明所述的透光可调的反射屏的滑动连接装置结构示意图；

图5为本发明所述的空心轴结构示意图；

图6a为本发明所述的控制装置的结构示意图；

图6b为本发明所述的控制装置的工作原理流程示意图；

图7为本发明所述的应用透光可调的反射屏、控制装置的显示***的一个实施例的结构示意图；

图8为本发明所述的应用透光可调的反射屏、控制装置的显示***的另一个实施例的结构示意图；

图9为本发明所述的应用透光可调的反射屏、控制装置的显示***的又一个实施例的结构示意图。

图中，

1、液晶阻光层；101、液晶玻璃；102、偏振片；2、反光层；21、镀膜玻璃；22、半反半透膜；23、AF防***；3、夹层；31、夹层框；32、空心轴；33、半反半透膜；4、匚形固定装置；41、滑动；42、滑动连接装置；421、滑板；422、滑块；5、反射率可调的反射屏；6、光线传感器；7、控制装置；8、显示装置；9、液晶显示屏；10、投射装置；11、成像幕；12、检测汽车点火装置；13、转轴。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

本发明提供了一种透光可调的反射屏，该透光可调的反射屏提高了反射内容的清晰性。

如图1-图2所示为本发明所述的一种透光可调的反射屏，包括相互贴合的液晶阻光层1、反光层2，液晶阻光层包括液晶玻璃101、以及贴合在液晶玻璃两侧的偏振片102，反光层包括镀膜玻璃21、以及镀在镀膜玻璃上的半反半透膜22，镀膜玻璃与偏振片贴合连接。

具体实施过程中，为了防止半反半透膜的损坏并提高半反半透膜的使用寿命，如图2所示为本发明所述的透光可调的反射屏的另一个实施例，可选择的在半反半透膜外侧镀AF膜23。

具体使用过程中，用户存在希望增加或减小反射区域面积的需求，因此本发明如图3所示，还包括中间固定有夹层框3的匚形固定装置4。

其中，夹层包括夹层框31、安装在夹层框上的空心轴32，空心轴两端分别卷有至少一个遮光膜33，

如图4a-图4b所示，匚形固定装置的顶端夹层两侧设置有滑道41、以及与滑道滑动连接的滑动连接装置42，滑动连接装置包括滑板421、以及与滑板连接的滑块422,

液晶阻光层顶端、反光层顶端分别与夹层两侧的滑板连接。

具体实施过程中，反光层与阻光层之间可选择的通过OCA进行全贴合，中间不留空气间隙。OCA胶的折射率可选的在1.5～1.9之间，介于偏振片与镀膜玻璃的折射率之间，以减少由于折射率不同，导致的显示内容重影。

本发明所述的液晶阻光层、反光层可通过匚形固定装置夹层框两侧滑道上的滑块的向相向滑动，实现加大投射面积的目的，由于加大部分缺少液晶阻光部分或者反射层部分，因此如图5所示，可通过缠绕在空心轴上的遮光膜33遮挡液晶阻光层弥补液晶阻光层部分，或者通过弥补没有液晶阻光层的反射层部分。

具体实施时，空心轴上的遮光膜可选择的取消不设。

本发明还提供了一种控制装置。所述控制装置如图6a所示，包括配置模块100、处理模块200、用于向透光可调的反射屏及显示装置供电的电源模块300。如图6b所示为本发明所述的控制装置的工作原理流程示意图。

配置模块100，用于设置至少一个根据时间设置的工作模式，工作模式包括输入透光可调的反射屏的驱动电压、及该配置模式下对应输入到显示装置的驱动电流。

具体实施过程中，配置模式包括白天模式、夜间模式、强光模式等其他模式。不同配置模式可选的按照表1进行设置，控制输入透光可调的反射屏的电压、输入显示装置的电压。

表1

具体实施过程中，还可选的设多个工作模式，如上午模式、中午模式、下午模式等，在这里不在一一例举。

处理模块200，用于根据当前时间选择工作模式，根据选择的工作模式控制电源模块向透光可调的反射屏、显示装置供电后，获取当前环境光照强度值，并根据当前光照强度值向电源模块发送新的控制指令后控制输入透光可调的反射屏的驱动电压、显示装置的驱动电流。

进一步，处理模块还可选择的包括

接收判断单元，用于检测是否接收到车辆启动信号，是则获取光照强度值，否则不做处理。

更进一步，处理模块还可选择的包括

阈值单元，用于设置光强阈值；

判断单元，将获取的光照强度与光强阈值比较后，判断是否向电源模块发送新的控制指令。

电源模块300，用于根据处理模块发送的控制指令向透光可调的反射屏或显示装置输入电压。

进一步，电源模块还包括延时单元，用于设置电源单元接收到处理模块发送的新的控制指令后延迟控制输入透光可调的反射屏的驱动电压、显示装置的驱动电流的时间。

本发明还提供了一种应用权利所述的透光可调的反射屏、所述控制装置的显示***。

如图7所示，所述显示***包括透光可调的反射屏5、光线传感器6、安装在车辆上的控制装置7、显示装置8，控制装置分别与透光可调的反射屏、显示装置、光线传感器连接。显示装置包括液晶显示屏9。

透光可调的反射屏与显示装置的角度为40～50度。本实施例中透光可调的反射屏与显示装置的角度设为了45度。

本发明的目的在于将显示装置的内容进行反射，同时又不影响驾驶员观察车前道路。经多次实验验证，当透光可调的反射屏与显示装置的角度为45度时，反射效果最佳，能够实现最大限度的显示显示装置显示的内容。需要说明的是，透光可调的反射屏与显示装置的角度还可以根据需要设置为其他角度。

如图8所示，显示装置包括基于投影技术的投射装置10及其对应的成像幕11。

基于投影技术的投射装置(具体可选择的为投影仪)将控制装置输出的显示内容投射到成像幕上，成像幕上的显示内容通过透光可调的反射屏将其进行反射，通过透光可调的反射屏的反射实现用户驾驶过程中，不用低头就能看到显示的内容。用户看到的显示内容就是透光可调的反射屏反射成的虚像，该虚像与实像成镜像关系。

进一步地，如图9所示，显示装置包括液晶显示屏9，还包括检测汽车点火检测装置12、电机(图中未示出)、由电机驱动的转轴13，控制装置分别与检测汽车点火装置、电机连接，透光可调的反射屏通过转轴与控制装置连接。

具体实施过程中，为了达到控制装置的自动化工作，使得车辆启动后控制装置工作，因此可选的根据车辆启动信号触发控制装置进行工作，本发明中通过设置汽车点火检测装置检测车辆启动信号，控制装置检测到该启动信号后启动。控制装置启动后接收光线传感器检测到的光照强度，将光照强度值与预设的工作模式进行比较。

汽车点火检测装置检测到汽车点火后，将该信息发送到控制装置，控制装置控制透光可调的反射屏升降至一定位置。

由于本发明所述的透光可调的反射屏是为提高光照强度大反射内容的清晰度，因此控制装置首先根据当前时间选择工作模式，控制电源模块向透光可调的反射屏、显示装置供电，当光线传感器将检测到的光照强度值发送到控制装置后，控制装置将预设的光照强度值与选择的工作模式比较，判断是否向电源模块发送新的控制指令，控制接入所述透光可调的反射屏的电流从而加大电压，使得液晶阻光层加大透光率，同时控制接入所述显示装置的电流控制其亮度值实现显示内容的清晰度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种透光可调的反射屏，其特征在于，透光可调的反射屏包括相互贴合的液晶阻光层(1)、反光层(2)，液晶阻光层包括液晶玻璃(101)、以及贴合在液晶玻璃两侧的偏振片(102)，反光层包括镀膜玻璃(21)、以及镀在镀膜玻璃上的半反半透膜(22)，镀膜玻璃与偏振片贴合连接。

2.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，半反半透膜外侧镀有AF膜(23)。

3.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，还包括中间固定有夹层框(3)的匚形固定装置(4)，

夹层包括夹层框(31)、安装在夹层框上的空心轴(32)，空心轴两端分别卷有至少一个遮光膜(33)，

匚形固定装置顶端的夹层两侧设置有滑道(41)、以及与滑道滑动连接的滑动连接装置(42)，滑动连接装置包括滑板(421)、以及与滑板固定连接的滑块(422),

液晶阻光层顶端、反光层顶端分别与夹层两侧的滑板连接。

4.一种控制装置，其特征在于，包括配置模块、处理模块、用于向透光可调的反射屏及显示装置供电的电源模块，其中，

配置模块，用于设置至少一个根据时间设置的工作模式，工作模式包括输入透光可调的反射屏的驱动电压、及该配置模式下对应输入到显示装置的驱动电流；

处理模块，用于根据当前时间选择工作模式，根据选择的工作模式控制电源模块向透光可调的反射屏、显示装置供电后，获取当前环境光照强度值，并根据当前光照强度值向电源模块发送新的控制指令后控制输入透光可调的反射屏的驱动电压、显示装置的驱动电流；

电源模块，用于根据处理模块发送的控制指令向透光可调的反射屏或显示装置输入电压。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，处理模块还包括

接收判断单元，用于检测是否接收到车辆启动信号，是则获取光照强度值，否则不做处理。

6.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，电源模块还包括

延时单元，用于设置电源单元接收到处理模块发送的新的控制指令后延迟控制输入透光可调的反射屏的驱动电压、显示装置的驱动电流的时间。

7.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，配置模式包括白天模式、夜间模式和强光模式。

8.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于，处理模块还包括

阈值单元，用于设置光强阈值；

判断单元，将获取的光照强度与光强阈值比较后，判断是否向电源模块发送新的控制指令。

9.一种应用权利要求1至3中任一项所述的透光可调的反射屏及权利要求4至7中所述的控制装置的显示***，其特征在于，包括透光可调的反射屏(5)、光线传感器(6)、安装在车辆上的控制装置(7)、显示装置(8)，控制装置分别与透光可调的反射屏、显示装置、光线传感器连接。

10.根据权利要求9所述的显示***，其特征在于，透光可调的反射屏与显示装置的角度为40～50度。