调光部件、方向控制组件、背光源、像源、抬头显示设备和车辆制造技术

技术编号:43741493 阅读:14 留言:0更新日期:2024-12-20 13:02
本申请提供一种调光部件、方向控制组件、背光源、像源、抬头显示设备和车辆,应用于抬头显示设备的背光源中,包括:多个调光部,调光部为由多个能够对光线进行反射和/或全反射的反射面围成,且具有入光端和出光端的棱台状介质,入光端的光线通过面积小于出光端的光线通过面积,且入光端用于与至少一个光源的出光面相对设置;调光部用于对对应的至少一个光源的至少部分出射光线进行聚拢。本申请可以解决现有技术中组件过多、背光光效低、色散等的问题中的至少一者。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及光学成像,尤其涉及一种调光部件、方向控制组件、背光源、像源、抬头显示设备和车辆


技术介绍

1、抬头显示(hud,head up d i sp l ay)技术是指通过光学反射的原理,将像源发出的光线最终投射到成像窗(成像板、挡风玻璃等)上,经由成像窗反射到眼盒内,以形成虚像。在虚像中可以显示想要显示的信息,如显示车速等驾驶相关信息,以避免驾驶员在驾驶过程中低头看仪表盘所导致的分心,从而可以提高驾驶安全系数,同时也能带来更好的驾驶体验。

2、现有的抬头显示设备的背光源中,一般需要多个组件对光源的出射光线进行聚光、方向控制、匀光等操作,以使光线能够投射至眼盒区域,且能够在整个眼盒区域具有较高的均匀度,但光线经过过多的组件势必存在损耗,导致背光光效低,并且存在色散问题。


技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提出了一种调光部件、方向控制组件、背光源、像源、抬头显示设备和车辆,其可以解决现有技术中组件过多、背光光效低、色散等的问题中的至少一者。

2、为实现上述目的,本申请实施例提供一种调光部件,应用于抬头显示设备的背光源中,包括:多个调光部,所述调光部为由多个能够对光线进行反射和/或全反射的反射面围成,且具有入光端和出光端的棱台状介质,所述入光端的光线通过面积小于所述出光端的光线通过面积,且所述入光端用于与至少一个光源的出光面相对设置;

3、所述调光部用于对对应的至少一个所述光源的至少部分出射光线进行聚拢。

<p>4、在一些实施例中,多个所述调光部与所述抬头显示设备的显示面板的多个分区一一对应;

5、多个所述调光部的出射光线的主光线方向相同。

6、在一些实施例中,多个所述反射面划分为至少两组反射面组,每组所述反射面组包括相对的两个所述反射面;

7、每组所述反射面组中的两个所述反射面与所述入光端和/或所述出光端所在平面的夹角相同。

8、在一些实施例中,所述出光端的形状包括矩形或六边形。

9、在一些实施例中,多个所述调光部阵列排布,且每个所述出光端的侧边与相邻的所述出光端的侧边毗邻。

10、在一些实施例中,所述出光端的形状包括矩形或六边形,多个所述出光端的形状相同,且每个所述出光端的侧边长度与相邻的所述出光端的侧边长度相等。

11、在一些实施例中,所述棱台状介质包括由多个能够对光线进行全反射的反射面围成的透明实心介质,所述透明实心介质的两个端面中面积较小的端面为所述入光端,所述透明实心介质的两个端面中面积较大的端面为所述出光端。

12、在一些实施例中,所述调光部件还包括材质与所述透明实心介质相同的基材,多个所述透明实心介质的所述出光端与所述基材连为一体。

13、在一些实施例中,所述棱台状介质的至少一部分为由多个能够对光线进行反射的反射面围成的空腔,所述空腔的两个开口中面积较小的开口为所述入光端,所述空腔的两个开口中面积较大的开口为所述出光端。

14、在一些实施例中,所述调光部件包括沿远离所述光源的出光面的方向依次设置的第一分体和第二分体,所述第一分体设置有多个所述棱台状介质的第一分段,所述第二分体设置有多个所述棱台状介质的第二分段,所述第一分段和所述第二分段一一对应,且共同构成完整的所述棱台状介质。

15、在一些实施例中,所述第一分段为第一子空腔,所述第二分段为第二子空腔,所述第一子空腔和所述第二子空腔共同构成完整的所述空腔。

16、在一些实施例中,所述第一分段为具有全反射面的锥台状透明实心部,所述第二分段为所述空腔,所述空腔与所述透明实心部一一对应,且共同构成完整的所述棱台状介质。

17、在一些实施例中,所述第一分体在垂直于所述入光端所在平面的方向上的厚度小于所述第二分体在垂直于所述入光端所在平光面的方向上的厚度。

18、作为本申请的另一个方面,本申请实施例还提供一种方向控制组件,包括:

19、本申请实施例提供的上述调光部件;

20、透镜部件,所述透镜部件设置于所述调光部件的出光侧,且所述透镜部件的与所述调光部件相对或相背离的表面上设置有透镜结构,所述透镜结构用于调整所述调光部件的至少部分出射光线的方向,以使所述显示面板的出射光线能够投射至所述预设眼盒区域的中心位置。

21、在一些实施例中,所述透镜结构包括多个具有弧形凸面的透镜,多个所述透镜与多个所述调光部的出光端一一对应;所述透镜用于调整对应的所述调光部的出射光线的主光线方向,以使所述显示面板的对应的所述分区的出射光线能够投射至所述预设眼盒区域的中心位置。

22、在一些实施例中,所述透镜为偏心透镜。

23、在一些实施例中,所述透镜结构包括自由曲面透镜,所述自由曲面透镜用于调整所述调光部件的至少部分出射光线的方向,以使所述显示面板的出射光线能够投射至所述预设眼盒区域的中心位置。

24、在一些实施例中,所述透镜结构设置于所述透镜部件的与所述调光部件相对的表面上,且所述透镜部件的背离所述调光部件的表面上设置有弥散结构,所述弥散结构用于对所述透镜部件的出射光线进行弥散,以使所述显示面板的出射光线弥散开,并形成覆盖整个所述预设眼盒区域的光斑。

25、在一些实施例中,所述透镜结构设置于所述透镜部件的与所述调光部件相背离的表面上,且在所述透镜结构的出光面上形成有弥散结构,所述弥散结构用于对所述透镜结构的出光面的出射光线进行弥散,以使所述显示面板的出射光线弥散开,并形成覆盖整个所述预设眼盒区域的光斑。

26、在一些实施例中,所述弥散结构包括沿第一预设方向依次排列的多个条形凹部和多个条形凸部,且所述条形凹部与所述条形凸部在所述第一预设方向上交替设置;所述条形凹部与所述条形凸部的长度方向均平行于第二预设方向,所述第二预设方向与所述第一预设方向相交;或者,

27、所述弥散结构包括沿第一预设方向依次排列的多个条形凹部或者多个条形凸部,所述条形凹部或者所述条形凸部的长度方向平行于第二预设方向,所述第二预设方向与所述第一预设方向相交。

28、作为本申请的另一个方面,本申请实施例还提供一种背光源,其特征在于,包括:

29、多个光源;

30、本申请实施例提供的上述方向控制组件,所述方向控制组件设置于多个所述光源的出光侧。

31、在一些实施例中,多个所述调光部阵列排布,且多个所述光源阵列排布,并且多个所述光源划分为多组光源组,每组光源组中包括至少一个所述光源;各所述入光端与各所述光源组一一对应地设置,且所述入光端与对应的所述光源组中的至少一个光源的出光面相对设置。

32、在一些实施例中,所述入光端与相对的至少一个所述光源的出光面间隔设置或者贴合设置。

33、在一些实施例中,所述调光部全部由空腔构成,所述空腔位于对应的至少一个所述光源的出光面以上的部分为所述棱台状空腔,所述空腔位于本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种调光部件,应用于抬头显示设备的背光源中,其特征在于,包括:多个调光部,所述调光部为由多个能够对光线进行反射和/或全反射的反射面围成,且具有入光端和出光端的棱台状介质,所述入光端的光线通过面积小于所述出光端的光线通过面积,且所述入光端用于与至少一个光源的出光面相对设置;

2.根据权利要求1所述的调光部件,其特征在于,多个所述调光部与所述抬头显示设备的显示面板的多个分区一一对应;

3.根据权利要求1所述的调光部件,其特征在于,多个所述反射面划分为至少两组反射面组,每组所述反射面组包括相对的两个所述反射面;

4.根据权利要求1所述的调光部件,其特征在于,所述出光端的形状包括矩形或六边形。

5.根据权利要求1所述的调光部件,其特征在于,多个所述调光部阵列排布,且每个所述出光端的侧边与相邻的所述出光端的侧边毗邻。

6.根据权利要求5所述的调光部件,其特征在于,所述出光端的形状包括矩形或六边形,多个所述出光端的形状相同,且每个所述出光端的侧边长度与相邻的所述出光端的侧边长度相等。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的调光部件,其特征在于,所述棱台状介质包括由多个能够对光线进行全反射的反射面围成的透明实心介质,所述透明实心介质的两个端面中面积较小的端面为所述入光端,所述透明实心介质的两个端面中面积较大的端面为所述出光端。

8.根据权利要求7所述的调光部件,其特征在于,所述调光部件还包括材质与所述透明实心介质相同的基材,多个所述透明实心介质的所述出光端与所述基材连为一体。

9.根据权利要求1-6中任意一项所述的调光部件,其特征在于,所述棱台状介质的至少一部分为由多个能够对光线进行反射的反射面围成的空腔,所述空腔的两个开口中面积较小的开口为所述入光端,所述空腔的两个开口中面积较大的开口为所述出光端。

10.根据权利要求9所述的调光部件,其特征在于,所述调光部件包括沿远离所述光源的出光面的方向依次设置的第一分体和第二分体,所述第一分体设置有多个所述棱台状介质的第一分段,所述第二分体设置有多个所述棱台状介质的第二分段,所述第一分段和所述第二分段一一对应,且共同构成完整的所述棱台状介质。

11.根据权利要求10所述的调光部件,其特征在于,所述第一分段为第一子空腔,所述第二分段为第二子空腔,所述第一子空腔和所述第二子空腔共同构成完整的所述空腔。

12.根据权利要求10所述的调光部件,其特征在于,所述第一分段为具有全反射面的锥台状透明实心部,所述第二分段为所述空腔,所述空腔与所述透明实心部一一对应,且共同构成完整的所述棱台状介质。

13.根据权利要求10所述的调光部件,其特征在于,所述第一分体在垂直于所述入光端所在平面的方向上的厚度小于所述第二分体在垂直于所述入光端所在平光面的方向上的厚度。

14.一种方向控制组件,其特征在于,包括:

15.根据权利要求14所述的方向控制组件,其特征在于,所述透镜结构包括多个具有弧形凸面的透镜,多个所述透镜与多个所述调光部的出光端一一对应;所述透镜用于调整对应的所述调光部的出射光线的主光线方向,以使所述显示面板的对应的分区的出射光线能够投射至所述预设眼盒区域的中心位置。

16.根据权利要求15所述的方向控制组件,其特征在于,所述透镜为偏心透镜。

17.根据权利要求14所述的方向控制组件,其特征在于,所述透镜结构包括自由曲面透镜,所述自由曲面透镜用于调整所述调光部件的至少部分出射光线的方向,以使所述显示面板的出射光线能够投射至所述预设眼盒区域的中心位置。

18.根据权利要求14所述的方向控制组件,其特征在于,所述透镜结构设置于所述透镜部件的与所述调光部件相对的表面上,且所述透镜部件的背离所述调光部件的表面上设置有弥散结构,所述弥散结构用于对所述透镜部件的出射光线进行弥散,以使所述显示面板的出射光线弥散开,并形成覆盖整个所述预设眼盒区域的光斑。

19.根据权利要求14所述的方向控制组件,其特征在于,所述透镜结构设置于所述透镜部件的与所述调光部件相背离的表面上,且在所述透镜结构的出光面上形成有弥散结构,所述弥散结构用于对所述透镜结构的出光面的出射光线进行弥散,以使所述显示面板的出射光线弥散开,并形成覆盖整个所述预设眼盒区域的光斑。

20.根据权利要求18或19所述的方向控制组件,其特征在于,所述弥散结构包括沿第一预设方向依次排列的多个条形凹部和多个条形凸部,且所述条形凹部与所述条形凸部在所述第一预设方向上交替设置;所述条形凹部与所述条形凸部的长度方向均平行于第二预设方向,所述第二预设方向...

【技术特征摘要】

1.一种调光部件,应用于抬头显示设备的背光源中,其特征在于,包括:多个调光部,所述调光部为由多个能够对光线进行反射和/或全反射的反射面围成,且具有入光端和出光端的棱台状介质,所述入光端的光线通过面积小于所述出光端的光线通过面积,且所述入光端用于与至少一个光源的出光面相对设置;

2.根据权利要求1所述的调光部件,其特征在于,多个所述调光部与所述抬头显示设备的显示面板的多个分区一一对应;

3.根据权利要求1所述的调光部件,其特征在于,多个所述反射面划分为至少两组反射面组,每组所述反射面组包括相对的两个所述反射面;

4.根据权利要求1所述的调光部件,其特征在于,所述出光端的形状包括矩形或六边形。

5.根据权利要求1所述的调光部件,其特征在于,多个所述调光部阵列排布,且每个所述出光端的侧边与相邻的所述出光端的侧边毗邻。

6.根据权利要求5所述的调光部件,其特征在于,所述出光端的形状包括矩形或六边形,多个所述出光端的形状相同,且每个所述出光端的侧边长度与相邻的所述出光端的侧边长度相等。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的调光部件,其特征在于,所述棱台状介质包括由多个能够对光线进行全反射的反射面围成的透明实心介质,所述透明实心介质的两个端面中面积较小的端面为所述入光端,所述透明实心介质的两个端面中面积较大的端面为所述出光端。

8.根据权利要求7所述的调光部件,其特征在于,所述调光部件还包括材质与所述透明实心介质相同的基材,多个所述透明实心介质的所述出光端与所述基材连为一体。

9.根据权利要求1-6中任意一项所述的调光部件,其特征在于,所述棱台状介质的至少一部分为由多个能够对光线进行反射的反射面围成的空腔,所述空腔的两个开口中面积较小的开口为所述入光端,所述空腔的两个开口中面积较大的开口为所述出光端。

10.根据权利要求9所述的调光部件,其特征在于,所述调光部件包括沿远离所述光源的出光面的方向依次设置的第一分体和第二分体,所述第一分体设置有多个所述棱台状介质的第一分段,所述第二分体设置有多个所述棱台状介质的第二分段,所述第一分段和所述第二分段一一对应,且共同构成完整的所述棱台状介质。

11.根据权利要求10所述的调光部件,其特征在于,所述第一分段为第一子空腔,所述第二分段为第二子空腔,所述第一子空腔和所述第二子空腔共同构成完整的所述空腔。

12.根据权利要求10所述的调光部件,其特征在于,所述第一分段为具有全反射面的锥台状透明实心部,所述第二分段为所述空腔,所述空腔与所述透明实心部一一对应,且共同构成完整的所述棱台状介质。

13.根据权利要求10所述的调光部件,其特征在于,所述第一分体在垂直于所述入光端所在平面的方向上的厚度小于所述第二分体在垂直于所述入光端所...

【专利技术属性】
技术研发人员:马森徐俊峰吴慧军孙宇航
申请(专利权)人:未来北京黑科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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