CN216979429U - 抬头显示装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种抬头显示装置，包括后壳、图像生成单元、反射镜组件、上盖以及盖板，其中图像生成单元(PGU)或者反射镜组件设置有相位延迟膜。本实用新型提供的抬头显示装置，通过在图像生成单元或者反射镜组件设置相位延迟膜，能够增大进入驾驶员的眼睛的P偏振光的亮度，使得佩戴偏光太阳镜的驾驶员能够看清风挡玻璃前方的虚像；并且能够满足不同应用场景对于P偏振光亮度和总亮度的需要。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车领域，具体涉及抬头显示装置。
背景技术
有些抬头显示装置将图像投射到风挡玻璃，需要通过内部反射镜组件(非球面镜和平面镜)的反射及放大，将图像生成单元(Picture generation unit，PGU)上所显示的图像反射到风挡玻璃上，在驾驶员前方呈现虚像。
抬头显示装置如图1所示，抬头显示装置设置于风挡玻璃2的下方，包括壳体31，壳体31内设置有图像生成单元PGU32、平面镜33以及非球面镜34，图像生成单元32上显示的图像经平面镜33以及非球面镜34的反射，经盖板37射到风挡玻璃2上，在驾驶员的眼睛1前方形成虚像。
抬头显示装置产品中，图像生成单元发出的光是线偏振光(主要是S偏振光),S偏振光是指偏振方向垂直于入射面的偏振光，偏振方向平行于入射面的偏振光称为P偏振光。
如果入射光的偏振方向既不垂直于入射面，又不平行于入射面，则可以说该线偏振光同时具有S分量偏振光和P分量偏振光。入射面的定义是，入射光与法线所构成的平面。
该线偏振光经过内部反射镜组件和风挡玻璃反射后，偏振方向稍有改变，进入驾驶员的眼睛1，因而主要是S偏振光进入驾驶员的眼睛1，P偏振光亮度过低，基本可以忽略不计。
由于将光偏振化，偏光太阳镜能够将有害光线阻隔却不影响可视光的透过，真正达到保护眼睛目的，因此偏光太阳镜除了基本的防紫外线功能外，还具有防眩光、路面反射光线、水面鳞光等，适合驾驶、钓鱼、旅游、日常佩戴。
由于进入驾驶员的眼睛1的P偏振光亮度过低，因而佩戴偏光太阳镜的驾驶员会看不清风挡玻璃前方的虚像。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型要解决的问题是提供一种抬头显示装置，通过在图像生成单元或者反射镜组件设置相位延迟膜，能够增大进入驾驶员的眼睛的P偏振光的亮度，使得佩戴偏光太阳镜的驾驶员能够看清风挡玻璃前方的虚像；并且能够满足不同应用场景对于P偏振光亮度和总亮度的需要。
本实用新型提供一种抬头显示装置，包括后壳、图像生成单元、反射镜组件、上盖以及盖板，其中图像生成单元内部或者反射镜组件设置有相位延迟膜。
进一步地，相位延迟膜通过光学胶贴合。
进一步地，图像生成单元内部或者外部。
进一步地，反射镜组件包括非球面镜与平面镜，相位延迟膜贴合在平面镜上。
进一步地，离开抬头显示装置的P偏振光与S偏振光的第一比值R1取决于：离开抬头显示装置3的光入射至风挡玻璃2的入射角θi确定的第二比值R2以及需要的进入驾驶员眼睛的P偏振光与S偏振光的第三比值R3。
进一步地，相位延迟膜的θ值取决于：离开抬头显示装置的P偏振光与S偏振光的第一比值R1。
进一步地，需要的进入驾驶员眼睛的P偏振光的亮度大于或等于500cd/m2。
与现有技术相比，本实用新型提供的抬头显示装置，具有以下有益效果：通过在图像生成单元或者反射镜组件设置相位延迟膜，能够增大进入驾驶员的眼睛的P偏振光的亮度，使得佩戴偏光太阳镜的驾驶员能够看清风挡玻璃前方的虚像；并且能够满足不同应用场景对于P偏振光亮度和总亮度的需要。
附图说明
图1是本实用新型的一个实施例的抬头显示装置的示意图；
图2是光线在具有不同折射率的两种介质之间的边界的折射的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的一个实施例的抬头显示装置3，包括后壳31、图像生成单元32、反射镜组件、上盖35以及盖板37。
图像生成单元32生成的图像，经反射镜组件33、34反射出抬头显示装置3，投射到车辆的挡风玻璃2上，经挡风玻璃2反射到驾驶员眼睛1中，在驾驶员的前方形成虚像，使得驾驶员不必低头看仪表就可以获知车辆的行驶状态。
本实施例中，反射镜组件包括非球面镜34与平面镜33，平面镜33设置有相位延迟膜，相位延迟膜采用光学胶贴合在平面镜33上。
相位延迟膜用于改变透射光的偏振状态，为了使佩戴偏光太阳镜的驾驶员能够看清风挡玻璃前方的虚像，需要增大P偏振光的亮度，例如需要的进入驾驶员眼睛的P偏振光的亮度大于或等于500cd/m2。本实施例中，需要的进入驾驶员眼睛的P偏振光的亮度为650cd/m2。
离开抬头显示装置的P偏振光与S偏振光的第一比值R1(hp/hs)取决于：离开抬头显示装置3的光入射至风挡玻璃2的入射角θi确定的第二比值R2(Rp/Rs)以及需要的进入驾驶员眼睛的P偏振光与S偏振光的第三比值R3(Lp/Ls)。
根据菲涅尔公式，进入驾驶员眼睛的S偏振光与P偏振光的在挡风玻璃上的反射系数计算如下：
其中，n1为空气的折射率，n2为玻璃的折射率，θi为离开抬头显示装置3的光入射至风挡玻璃2的入射角，θt为离开抬头显示装置3的光入射至风挡玻璃2的折射角。
本实施例中，折射率n1为1.0，折射率n2为1.52，离开抬头显示装置3的光入射至风挡玻璃2的入射角θi为65°。根据以上公式计算得到P偏振光的反射系数Rp为0.0123，S偏振光的反射系数Rs为0.2357，第二比值R2(Rp/Rs)为0.0522。
本实施例中，需要的进入驾驶员眼睛的P偏振光的亮度为650cd/m2，总亮度为10000cd/m2，那么第三比值R3(Lp/Ls)为650/(10000-650)＝0.0695。
Rp/Rs*hp/hs＝0.0695＝>hp/hs＝1.3314
而hp/hs＝tan(2θ)^2，其中θ为入射光的偏振方向与相位延迟膜快轴方向的夹角，经过相位延迟膜，相位延迟膜改变了透射光的偏振状态，原光线偏振方向的改变量为2θ。
θ＝atan(sqrt(1.3314))/2＝24.543
因此采用不同θ值的相位延迟膜，能够获得不同的离开抬头显示装置的P偏振光与S偏振光的第一比值R1(hp/hs)，进而可以满足客户对于P光亮度和总亮度的不同需求，满足不同应用场景的需要。
由于平面镜上贴装相应θ值的相位延迟膜，能够增大进入驾驶员的眼睛的P偏振光的亮度，使得佩戴偏光太阳镜的驾驶员能够看到风挡玻璃前方的虚像。
在另一个实施例中，图像生成单元32或者反射镜组件设置有相位延迟膜，可以设置在图像生成单元内部，也可以设置在图像生成单元外部–出光部位。
虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本实用新型的保护范围内，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (7)
1.一种抬头显示装置，其特征在于，抬头显示装置包括后壳、图像生成单元、反射镜组件、上盖以及盖板，图像生成单元、反射镜组件设置于后壳、上盖、盖板限定的空间内，图像生成单元用于生成图像，反射镜组件用于将图像生成单元生成的图像经盖板反射出抬头显示装置，投射到车辆的挡风玻璃上，其中图像生成单元或者反射镜组件设置有相位延迟膜。
2.如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，相位延迟膜采用光学胶贴合。
3.如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，相位延迟膜贴合在图像生成单元内部或外部。
4.如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，反射镜组件包括平面镜，相位延迟膜贴合在平面镜上。
5.如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，离开抬头显示装置的P偏振光与S偏振光的第一比值R1取决于：离开抬头显示装置3的光入射至风挡玻璃2的入射角θi确定的第二比值R2以及需要的进入驾驶员眼睛的P偏振光与S偏振光的第三比值R3。
6.如权利要求5所述的抬头显示装置，其特征在于，相位延迟膜的θ值取决于：离开抬头显示装置的P偏振光与S偏振光的第一比值R1。
7.如权利要求5所述的抬头显示装置，其特征在于，需要的进入驾驶员眼睛的P偏振光的亮度大于或等于500cd/m2。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202122128144.3U CN216979429U (zh) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | 抬头显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN216979429U true CN216979429U (zh) | 2022-07-15 |
Family
ID=82337503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202122128144.3U Active CN216979429U (zh) | 2021-09-03 | 2021-09-03 | 抬头显示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN216979429U (zh) |
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2021
- 2021-09-03 CN CN202122128144.3U patent/CN216979429U/zh active Active
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