CN105527708A - 防尘罩组件及具备此的抬头显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种防尘罩组件及具备此的抬头显示装置。包括：防尘罩组件；图像生成装置，生成对应于图像的光信号；镜子部，接收从所述图像生成装置传递的所述光信号而反射到所述防尘罩组件；及挡风玻璃，将已通过所述防尘罩组件调整偏光方向的所述光信号变换成虚拟图像。

Description

防尘罩组件及具备此的抬头显示装置
技术领域
本发明涉及防尘罩组件及具备此的抬头显示***。
背景技术
抬头显示装置(HeadUpDisplaydevice；HUD)是在驾驶员视野前方，以虚拟图像视觉化地呈现车辆的行使信息等的装置，通过提高驾驶员注视前方的集中度而辅助安全驾驶。
抬头显示装置将LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶显示器)利用到图像生成装置(PictureGenerateUnit；PGU)，该LCD为了光学性控制由图像生成装置输出而变换成图像的光信号，在入射面及出射面上使用吸收型偏光膜(PolaroidFilm，宝丽来膜)。
用于LCD的吸收型偏光膜具有区分光信号的垂直偏光(P偏光)或水平偏光(S偏光)而使其通过或隔绝的性质，据此，从抬头显示装置的图像生成装置入射到LCD的光信号根据LCD的偏光膜而最终以固定的线偏光的形态透射。
参照图1，光信号10同时具有粒子及波动的性质，因波动的性质，反射效率根据入射角(θ1)而改变，例如，若无偏光的光入射具有固定的折射率差距的介质，则根据其入射角(θ1)及反射效率而反射的偏光的性质会产生变化，将性质变化时的入射角称为偏光角(θ1)。例如，光信号10同时具有P偏光及S偏光的性质，但若以偏光角(θ1)而从空气入射到玻璃，则不具有P偏光性质，以具有S偏光性质的状态反射。
抬头显示装置考虑到因偏光角的影响导致的反射效率，为了最大限度地反射从LCD透射的光信号，需透射S偏光性质的光信号。
抬头显示装置利用LCD的吸收型偏光膜而呈现S偏光性质的光信号并使其透射，但因用于入射的镜子的形状及镜子的反射涂层的影响，反射的光信号的偏光方向基于光轴而旋转，无法将光信号反射及透射到所需的偏光方向，会导致光信号的损失，因此会降低最终出现在挡风玻璃上的虚拟图像的亮度。
发明内容
(要解决的技术问题)
对此，本发明考虑到所述事情而提出，其目的在于提供一种防尘罩组件及具备此的抬头显示装置，在防尘罩上适用各向异性结晶结构的相位滞后薄膜，补正根据镜子或镜子的反射涂层而旋转的光信号的偏光方向，能够提高光信号被变换而出现的虚拟图像的亮度。
(解决问题的手段)
用于达成所述目的的根据本发明实施例的防尘罩组件，可包括：防尘罩，透射光信号；及相位滞后薄膜，重叠到所述防尘罩，通过延迟从所述防尘罩入射的所述光信号的相位而调整偏光方向并透射。
所述光信号的偏光方向，可根据具有所述相位滞后薄膜的相位滞后值的各向异性结晶结构而调整。
所述相位滞后值可根据所述相位滞后薄膜的拉紧、涂层及聚合而决定。
所述相位滞后值能够以所述光信号的可视光区域中的中心波长为基准而设定。
所述相位滞后薄膜可以是PC(Polycarbonate-聚碳酸酯)或PMMA(Polymethylmethacrylate-聚甲基丙烯酸甲酯)材质。
所述光信号的偏光方向可被调整为180度偏光。
所述防尘罩可以是能够隔绝灰尘等异物、透射所述光信号的PC材质。
用于达成所述目的的根据本发明实施例的抬头显示装置，可包括：防尘罩组件；图像生成装置，生成对应于图像的光信号；镜子部，接收从所述图像生成装置传递的所述光信号而反射到所述防尘罩组件；及挡风玻璃，将已通过所述防尘罩组件调整偏光方向的所述光信号变换成虚拟图像。
所述图像生成装置可以是LCD类型或DLP扫描类型。
(发明的效果)
根据本发明实施例的防尘罩组件及具备此的抬头显示装置，在防尘罩上适用各向异性结晶结构的相位滞后薄膜，补正根据镜子或镜子的反射涂层而旋转的光信号的偏光方向，能够提高光信号被变换而出现的虚拟图像的亮度。
并且，因能够提高虚拟图像的亮度，提高了驾驶员的能见度的同时，能够减少发光元件的个数，据此降低电力消耗。
与此同时，无需将另外的相位滞后薄膜用于其他部件，减少了部件数而能够节省费用。
附图说明
图1是用于说明根据传统技术的偏光角的图。
图2是简略呈现根据本发明实施例的抬头显示装置的框图。
图3A及图3B是具备根据以往技术的抬头显示装置及根据本发明实施例的防尘罩组件的抬头显示装置的比较说明图。
图4是用于说明根据本发明实施例的防尘罩组件的相位滞后薄膜的图。
图5是用于说明根据本发明实施例的防尘罩组件的相位滞后薄膜而基于光轴旋转的光信号的偏光方向的图。
图6是用于说明圆形偏光形态的光信号根据本发明实施例的防尘罩组件的相位滞后薄膜而变更为线偏光形态的现象的图。
附图说明
110：图像生成装置
120：镜子部
121：镜子
122：非球面镜子
130：防尘罩组件
131：防尘罩
132：相位滞后薄膜
140：挡风玻璃
具体实施方式
为了充分理解本发明及本发明运转上的优点及根据本发明的实施例而达成的目的，需参照例示本发明的优选实施例的附图及附图所记载的内容。
下面，参照附图而说明本发明的优选实施例，从而详细说明本发明。但是，本发明可呈现为不同相异的形态，并不限定于说明的实施例。而且，为了明确说明本发明，省略与说明无关的部分，附图中相同的参照符号表示相同的部件。
在整个说明书中，除了有特殊规定外，某一部分“包括”某一构成要素并不是指排除其他构成要素，而是指还可包括其他构成要素。并且，说明书中记载的“...部”、“...器”、“模块”、“块”等用语是指处理至少一个功能或运转的单位，可呈现为硬件或软件、或硬件及软件的结合。
参照图1，根据本发明实施例的抬头显示装置100，可包括：图像生成装置110、镜子部120、防尘罩组件130及挡风玻璃140。
图像生成装置110是用于生成对应于图像的光信号的装置，所述图像是指将车辆的位置、速度及燃料量等行使信息显示为虚拟图像的图像，为此，可利用LCD或DLP(DigitalLightProcessing-数字光处理)扫描装置。
利用LCD时，在LCD上粘贴偏光膜，从而能够将从LCD出射的光信号变成具有固定的偏光方向的线偏光(S偏光)形态，据此，能够最大限度地减少通过各种部件传递的光信号的信号损失。
利用DLP扫描装置时，可生成圆形偏光形态的光信号，之后，可利用防尘罩组件130而将圆形偏光形态的光信号变更为线偏光形态，据此，能够最大限度地减少通过各种部件传递的光信号的信号损失。
镜子部120是利用光信号的反射、折射等现象而制造图像的光学系，可包括镜子121及非球面镜子122。
镜子121是接收从图像生成装置110传递的光信号并进行反射或折射而传递到非球面镜子122的光学部件。
非球面镜子122接收从镜子121传递的光信号并进行反射或折射而传递到防尘罩组件130的光学部件。非球面镜子122具有从中心部向外廓部越来越扁平的形态，据此，能够缓和对应于光信号的图像的歪曲现象。
防尘罩组件130可包括防尘罩131及相位滞后薄膜132。
防尘罩131是隔绝灰尘等异物、投射光信号的光学部件，为此，可由PC(Polycarbonate)材质形成。防尘罩131可透射从非球面镜子122传递的光信号而传递到挡风玻璃。
相位滞后薄膜132被涂层到防尘罩131而能够调整透射的光信号的偏光方向，使其透射为水平偏光(S偏光)形态。相位滞后薄膜132可具有为调整光信号的偏光方向而延迟相位的相位滞后值。
相位滞后薄膜132通过拉紧、涂层及聚合过程而形成为各向异性结晶结构，隔绝向固定的方向形成的各向异性结晶结构而具有特定的相位滞后值。
在此，可通过相位滞后薄膜132的拉紧、涂层及聚合过程而设定不同的相位滞后值，相位滞后薄膜132在光信号的可视光区域中以中心波长(例如，λ＝550nm)为基准，可具有λ/2、λ/3及λ/4等相位滞后值。
这种相位滞后薄膜132可由PMMA(Polymethylmethacrylate)或防尘罩等PC材质形成，但并不限定于此。
挡风玻璃140设置于车辆的前方，起到挡住外部吹来的风的一般作用之外，还能起到光学部件的作用，通过反射或折射从防尘罩组件130传递的光信号而将其变换成虚拟图像而呈现在驾驶员前方视野中，使得驾驶员能够看到。
参照图3B，通过根据本发明实施例的抬头显示器100而变换了偏光方向(角度)的光信号在驾驶员200前方视野中被变换成虚拟图像(image)。
图3A呈现根据以往技术的抬头显示器300透射水平偏光形态(偏光180度)的光信号时，根据各种光学部件(例如，镜子)的形状及涂层特征而光信号被依次变更为偏光160度、偏光190度、偏光135度而传递时，驾驶员200可视的虚拟图像(image)的亮度的损失。
换句话说，这是指：最初透射的光信号的偏光角度为180度，但这种光信号通过镜子及未管理的防尘罩而以不平行于挡风玻璃的135度的偏光入射到挡风玻璃，向驾驶员呈现的虚拟图像的亮度因偏光角而损失的现象。
图3B呈现：具备根据本发明实施例的防尘罩组件130的抬头显示器100的图像生成装置110透射130度偏光形态的光信号时，光信号根据镜子121而变更为45度偏光形态，光信号根据非球面镜子122而变更为140度偏光形态后，光信号根据防尘罩组件130而最终变更为与挡风玻璃水平的180度偏光形态，不产生虚拟图像(image)的亮度损失的现象。
例如，相位滞后薄膜132的相位滞后值可被设定为λ/2，能够延迟相当于45度的相位，但这是对单一波长的相位滞后值，对多波长的光信号，可延迟最终相当于40度的相位。
参照图4，能够确认相位滞后薄膜132的结晶结构，相位滞后薄膜132在一面410以斜线生成结晶结构后，另一面420可向与一面410的斜线相反方向的斜线生成结晶结构，据此，可具有特定的相位滞后值。
参照图5，若将相位滞后薄膜132的相位滞后值设定为λ/2，从利用LCD的图像生成装置110产生而入射到相位滞后薄膜132的140度偏光的光信号510以光轴为基准而旋转40度，以180度水平偏光的光信号520最终透射。这是光信号为多波长的情况，单波长的光信号在相位滞后值为λ/2时，可旋转45度。
参照图6，若将相位滞后薄膜132的相位滞后值设定为λ/4，从利用DLP注射装置的图像生成装置110产生而入射到相位滞后薄膜132的圆形偏光形态的光信号610被变换成线偏光形态的光信号620而最终透射。
这说明可将从DLP扫描装置产生的圆形偏光的光信号变更为平行于挡风玻璃的水平偏光(S偏光)形态的光信号。
以上参照附图说明了本发明的实施例，但这只是例示性的，本发明所属技术领域具有一般知识的人能够理解到可由此进行多种变形及均等的其他实施例。
因此，本发明的真正技术保护范围应根据权利要求范围的技术思想而定义。

Claims (9)

1.一种防尘罩组件，其特征在于，包括：
防尘罩，透射光信号；及
相位滞后薄膜，重叠到所述防尘罩，通过延迟从所述防尘罩入射的所述光信号的相位而调整偏光方向并透射。
2.根据权利要求1所述的一种防尘罩组件，其特征在于，
所述光信号的偏光方向，
根据具有所述相位滞后薄膜的相位滞后值的各向异性结晶结构而调整。
3.根据权利要求2所述的一种防尘罩组件，其特征在于，
所述相位滞后值，
根据所述相位滞后薄膜的拉紧、涂层及聚合而决定。
4.根据权利要求3所述的一种防尘罩组件，其特征在于，
所述相位滞后值，
能够以所述光信号的可视光区域中的中心波长为基准而设定。
5.根据权利要求2所述的一种防尘罩组件，其特征在于，
所述相位滞后薄膜，
可以是PC(Polycarbonate)或PMMA(Polymethylmethacrylate)材质。
6.根据权利要求2所述的一种防尘罩组件，其特征在于，
所述光信号的偏光方向，
可调整为180度偏光。
7.根据权利要求1所述的一种防尘罩组件，其特征在于，
所述防尘罩为能够隔绝灰尘等异物、透射所述光信号的PC材质。
8.一种抬头显示装置，其特征在于，包括：
根据权利要求1的防尘罩组件；
图像生成装置，生成对应于图像的光信号；
镜子部，接收从所述图像生成装置传递的所述光信号而反射到所述防尘罩组件；及
挡风玻璃，将已通过所述防尘罩组件调整偏光方向的所述光信号变换成虚拟图像。
9.根据权利要求8的抬头显示装置，其特征在于，
所述图像生成装置为LCD类型或DLP扫描类型。
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