【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及车载抬头显示系统，尤其涉及抬头显示装置及车辆。
技术介绍
1、车辆在高速行驶时，特别是夜间高速行车时，驾驶员可能会低头观看仪表显示或观看中控台显示，此时如果前方遇有紧急情况就有可能因来不及采取有效措施而造成事故。为避免这种情况发生，有些车辆上装配了抬头显示系统，可以将有关信息，如速度、油量、转速、导航信息等，投射到前挡风玻璃的驾驶员平视范围之内，这样驾驶员几乎不用改变眼睛焦距和注视范围，即可方便的查看所需信息，减少因低头引起的交通事故。
2、目前市场上的抬头显示装置的背光技术一般都是把反光光学件和匀光光学件分开设计，这导致抬头显示装置的光学件增多，增大了装置体积，并且成本较高；此外，现有的抬头显示装置通常使用大量的led灯来提高匀光效果，这种匀光方式不仅会导致抬头显示装置的散热问题，而且也增加了成本。
3、因此，亟需一种抬头显示装置及车辆，以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、基于以上所述，本专利技术的目的在于提供一种抬头显示装置及车辆，能减少光学件及led灯数量，缩小抬头显示装置体积，降低成本，同时提高光利用率，增加光线均匀性。
2、为达上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一方面，本专利技术提供一种抬头显示装置，包括：
4、壳体，所述壳体内设有安装腔；
5、光源组件，设于所述安装腔的一端，用于提供光源；
6、准直镜，设于所述安装腔内，所述准直镜的一侧设有反光杯，另一侧设有匀
7、扩散膜，设于所述安装腔的另一端，用于扩散所述匀光结构射出的光，所述扩散膜为椭圆光扩散膜，用于将光斑整形为椭圆形；
8、显示组件，设于所述壳体靠近所述扩散膜的一端，经所述扩散膜整形后的光投射至所述显示组件。
9、在一些可能的实施方式中，所述扩散膜的扩散角度与所述显示组件的出光角度一致；或
10、所述显示组件的垂直出光角度为7°，水平出光角度为20°，所述扩散膜形成的椭圆光斑的短轴和长轴比为1：2。
11、在一些可能的实施方式中，所述扩散膜由微小圆柱状结构压印于pc膜上制成。
12、在一些可能的实施方式中，所述准直镜的材料为透明塑料；和/或，所述准直镜的折射率为1.5；和/或，所述底面呈由外周向中心凹陷的凹曲面结构。
13、在一些可能的实施方式中，所述反光杯为全反射性反光杯，呈杯状实心结构，所述反光杯由靠近所述光源组件的一端至远离所述光源组件的一端尺寸逐渐增大；所述反光杯靠近所述光源组件的一端设置有凹坑结构，所述光源组件包括灯板和设置于灯板上的led灯珠，所述凹坑结构正对所述led灯珠设置。
14、在一些可能的实施方式中，所述灯板上设有多个led灯珠，所述准直镜上设有与所述led灯珠的数量相同的反光杯，各所述led灯珠与各所述反光杯上的凹坑结构一一正对设置。
15、在一些可能的实施方式中，所述反光杯包括第一曲面和第二曲面，所述第一曲面由所述反光杯的外周曲面形成，所述第二曲面由所述凹坑结构的底部凸面形成，所述led灯珠边缘区域的光线进入所述反光杯后射向所述第一曲面，所述第一曲面能使所述光线发生全反射并形成a区域平行光，所述led灯珠中心区域的光线经所述第二曲面进入所述反光杯，所述第二曲面能将所述光线折射形成b区域平行光，所述a区域平行光和所述b区域平行光均平行于所述反光杯的轴线。
16、在一些可能的实施方式中，所述a区域平行光和所述b区域平行光之间的区域为暗区，所述a区域平行光和b区域平行光经过所述微小凸透镜阵列后，以设定的发散角射出，用于将所述暗区消除；且所述暗区越大，所述微小凸透镜阵列中单透镜的横截面尺寸越小。
17、在一些可能的实施方式中，所述抬头显示装置还包括散热组件，所述散热组件包括散热片和固定于散热片上的导热垫，所述散热片固定于所述壳体靠近所述光源组件的一端，所述导热垫位于所述散热片与所述光源组件之间；和/或
18、所述抬头显示装置还包括盖体，所述盖体固定于所述壳体靠近所述显示组件的一端，以防止杂光射出；和/或
19、所述显示组件包括框架和显示屏，所述显示屏设置于所述框架内，所述框架设置于所述壳体内，所述显示屏的边侧连接有信号线，所述显示屏通过所述信号线电性连接视频驱动器。
20、另一方面，本专利技术提供一种车辆，包括驾驶室，还包括上述任一方案所述的抬头显示装置，所述抬头显示装置安装于所述驾驶室内。
21、本专利技术的有益效果为：
22、本专利技术提供的抬头显示装置，通过设置准直镜，将反光光学件和匀光光学件合二为一设计成一个光学件，减少了光学件的数量，缩小了抬头显示装置的体积，降低了成本。准直镜上设置的反光杯，能将光源组件发出的光整形为平行光，以提高光利用率；准直镜上设置的微小凸透镜阵列能对反光杯整形后的光进行匀光处理，进一步提高了光利用率，并同时保证照明的均匀度。由于抬头显示装置的视野盒通常为长方形结构，通过设置椭圆光扩散膜，能将光斑整形为椭圆形，从而能更好地覆盖视野盒的尺寸，达到光的充分利用，有效提高了光效，同时增加了光线的均匀性，避免了使用数量众多的led灯进行匀光，节约了成本和空间。
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1.抬头显示装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述扩散膜(4)的扩散角度与所述显示组件(5)的出光角度一致；或
3.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述扩散膜(4)由微小圆柱状结构压印于PC膜上制成。
4.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述准直镜(3)的材料为透明塑料；和/或，所述准直镜(3)的折射率为1.5；和/或，所述底面(321)呈由外周向中心凹陷的凹曲面结构。
5.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述反光杯(31)为全反射性反光杯，呈杯状实心结构，所述反光杯(31)由靠近所述光源组件(2)的一端至远离所述光源组件(2)的一端尺寸逐渐增大；所述反光杯(31)靠近所述光源组件(2)的一端设置有凹坑结构(310)，所述光源组件(2)包括灯板(21)和设置于所述灯板(21)上的LED灯珠(22)，所述凹坑结构(310)正对所述LED灯珠(22)设置。
6.根据权利要求5所述的抬头显示装置，其特征在于，所述灯板(21)上设有多个LED灯珠
7.根据权利要求6所述的抬头显示装置，其特征在于，所述反光杯(31)包括第一曲面(311)和第二曲面(312)，所述第一曲面(311)由所述反光杯(31)的外周曲面形成，所述第二曲面(312)由所述凹坑结构(310)的底部凸面形成，所述LED灯珠(22)边缘区域的光线进入所述反光杯(31)后射向所述第一曲面(311)，所述第一曲面(311)能使所述光线发生全反射并形成A区域平行光，所述LED灯珠(22)中心区域的光线经所述第二曲面(312)进入所述反光杯(31)，所述第二曲面(312)能将所述光线折射形成B区域平行光，所述A区域平行光和所述B区域平行光均平行于所述反光杯(31)的轴线。
8.根据权利要求7所述的抬头显示装置，其特征在于，所述A区域平行光和所述B区域平行光之间的区域为暗区，所述A区域平行光和B区域平行光经过所述微小凸透镜阵列(322)后，以设定的发散角射出，用于将所述暗区消除；且所述暗区越大，所述微小凸透镜阵列(322)中单透镜的横截面尺寸越小。
9.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，
10.车辆，包括驾驶室，其特征在于，还包括如权利要求1-9任一项所述的抬头显示装置，所述抬头显示装置安装于所述驾驶室内。
...【技术特征摘要】
1.抬头显示装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述扩散膜(4)的扩散角度与所述显示组件(5)的出光角度一致；或
3.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述扩散膜(4)由微小圆柱状结构压印于pc膜上制成。
4.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述准直镜(3)的材料为透明塑料；和/或，所述准直镜(3)的折射率为1.5；和/或，所述底面(321)呈由外周向中心凹陷的凹曲面结构。
5.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述反光杯(31)为全反射性反光杯，呈杯状实心结构，所述反光杯(31)由靠近所述光源组件(2)的一端至远离所述光源组件(2)的一端尺寸逐渐增大；所述反光杯(31)靠近所述光源组件(2)的一端设置有凹坑结构(310)，所述光源组件(2)包括灯板(21)和设置于所述灯板(21)上的led灯珠(22)，所述凹坑结构(310)正对所述led灯珠(22)设置。
6.根据权利要求5所述的抬头显示装置，其特征在于，所述灯板(21)上设有多个led灯珠(22)，所述准直镜(3)上设有与所述led灯珠(22)的数量相同的反光杯(31)，各所述led灯珠(22)与各所述反光杯(31)上的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘小瑞，何晓军，
申请(专利权)人：立讯精密工业芜湖有限公司，
类型：发明
国别省市：
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