基于激光光源的平视显示系统技术方案

本实用新型专利技术适用于车辆系统显示技术，提供了一种基于激光光源的平视显示系统，该平视显示系统使用激光作为光源以及使用波长选择性反射器件作为图像的反射器件，波长选择性反射器件仅针对激光光源发出的波长进行反射，其余波长的光线均可顺利穿透波长选择性反射器件。对于激光光源发出的光线，波长选择性反射器件可以看作一个反射器件；而对于可见光范围内的其余波长的光线，波长选择性反射器件则可以看作全透明的器件，因此对于环境光线来说，波长选择性反射器件是透明的。所述平视显示系统可以在透明屏幕上呈现虚像，具有结构简单、成像清晰和光利用率高的特点。

【技术实现步骤摘要】
基于激光光源的平视显示系统
本技术涉及车辆系统显示技术，尤其涉及一种基于激光光源的平视显示系统。
技术介绍
车载平视显示系统，又称抬头显示器系统，英文称为Head-Up Display,简称HUD，是显示于汽车前挡风玻璃上的一种显示系统，用于显示汽车速度、转速、油耗、导航信息等，驾驶员不用低头即可观察到车辆的诸多信息。平视显示系统能避免驾驶员低头观看仪表盘信息时可能存在的交通安全隐患。常见的HUD系统，在汽车前挡风玻璃内表面上镀有或贴附一层表面反射率较高的薄膜，作为半透射半反射薄膜，用于透射环境光线及反射玻璃下方的显示器件的光线，显示器件使用投影方式或者简单的液晶显示或LED显示。由于这两类显示所使用的光源均为全光谱光源，半透半反膜需要同时兼顾透射率和反射率，一般光透射率在70%左右，表面反射率20%以上。作为汽车前挡风玻璃，要求有很高的透射率，而作为HUD的反射膜，需要有高的反射率，这与汽车前挡风玻璃对透光率的要求是矛盾的，这类HUD系统的光利用率都很低，因此就要求显示器件具有高亮度的光输出，对显示器件设计与制作提出了更高的要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于提供一种基于激光光源的平视显示系统，旨在解决现有的汽车平视显示系统透视性不好，光能利用率低的问题。本技术是这样实现的，一种基于激光光源的平视显示系统，包括激光发生器、光源控制单元、系统控制单元、显示控制单元、显示模块和波长选择性反射器件；所述激光发生器用于产生可混合成白光的多基色激光，产生的多基色激光透射过所述显示模块；所述光源控制单元与所述激光发生器相连接，用于控制所述激光发生器的输出功率来调整光源的亮度和色度，还用于向所述激光发生器提供电源；所述系统控制单元分别与所述光源控制单元、所述显示控制单元相连接，用于协调所述光源控制单元和所述显示控制单元的协同工作，还负责与外界进行数据通讯；所述显示控制单元与所述显示模块相连接，用于向所述显示模块提供电源，还用于提供驱动所述显示模块的信号以及控制所述显示模块上显示的图像信息；所述显示模块位于所述多基色激光的出光侧，用于产生图像信息，使所述多基色激光透射之后加载上所述图像信息；所述波长选择性反射器件用于将加载有图像信息的多基色激光光束进行全反射，使全反射的光束能被观察者观看到。进一步地，所述平视显示系统还包括光强传感器，所述光强传感器与所述系统控制单元相连接，用于探测周围环境的光强度，并把光强度数据反馈给所述系统控制单元，所述系统控制单元根据接收到的光强度数据向所述激光发生器发出调整光源输出功率的信号。进一步地，所述平视显示系统还包括匀光装置，所述匀光装置贴附于所述显示模块的下表面，且所述匀光装置的光线出射面朝向所述显示模块，用于将入射光束进行扩束、匀化和消散斑处理。进一步地，所述显示模块为透射式液晶显示屏、多基色方式的液晶显示屏或场序彩色方式的液晶显示屏。进一步地，所述显示模块为透射式液晶显示屏时，所述透射式液晶显示屏为红绿蓝三基色方式的液晶显示屏。进一步地，所述激光发生器由至少三种颜色的激光发生器组成。进一步地，所述激光发生器由红色半导体激光器、绿色半导体激光器和蓝色半导体激光器组成。进一步地，所述波长选择性反射器件为窄带镀膜所形成的选择性反射及透射膜，所述选择性反射及透射膜贴附于汽车前挡风玻璃内表面。进一步地，所述平视显示系统还包括:光源光强自动侦测与补偿模块，置于所述匀光装置上，用于侦测从所述激光光源组件中接收到的多基色激光的光强度，并把光强度数据发送给所述光源控制单元，由所述光源控制单元控制激光发生器的输出功率以实现对多基色激光的光强度补偿；亮度传感器，置于所述匀光装置上，用于检测接收到的多基色激光的亮度，并把亮度数据传送给所述光源控制单元，由所述光源控制单元控制激光发生器的输出功率以实现对多基色激光进行亮度调节；色彩传感器，置于所述匀光装置上，用于检测多基色激光的色彩，并把色彩数据传送给所述光源控制单元，由所述光源控制单元控制激光发生器的输出功率以实现对多基色激光进行色彩平衡的调整。本技术与现有技术相比，有益效果在于:所述的基于激光光源的平视显示系统可以在透明屏幕上呈现虚像，具有结构简单、可视范围宽、成像清晰、对环境光透过率高和对显示器件光线的反射率高的特点，大大提高了光源的光能利用率，色彩与对比度也更加清晰。【附图说明】图1是本技术基于激光光源的平视显示系统的结构示意图；图2是基于激光光源的平视显示系统的激光发生器中三种激光光源的发光光谱图；图3是基于激光光源的平视显示系统的波长选择性反射器件的反射光谱图；图4是基于激光光源的平视显示系统的波长选择性反射器件的透过光谱图。【具体实施方式】为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1所示，为本技术一较佳的实施例，一种基于激光光源的平视显示系统，包括激光发生器100、光源控制单元104、系统控制单元105、显示控制单元106、显示模块108和波长选择性反射器件110。激光发生器100由若干单色激光发生器组成，用于产生可混合成白光的多基色激光，产生的多基色激光透射过所述显示模块108。光源控制单元104与激光发生器100相连接，用于控制所述激光发生器100中各单色激光发生器的输出功率来调整光源的亮度和色度，还用于向激光发生器100提供电源。系统控制单元105分别与光源控制单元104、显示控制单元106相连接，用于协调光源控制单元104和显示控制单元106的协同工作，还负责与外界进行数据通讯。显示控制单元106与显示模块108相连接，用于向显示模块108提供电源，还用于提供驱动显示模块108的信号以及控制显示模块108上显示的图像信息。显示模块108位于多基色激光的出光侧，用于产生图像信息，使所述多基色激光透射之后加载上所述图像信息。波长选择性反射器件110用于将加载有图像信息的多基色激光光束进行全反射，使全反射的光束能被观察者观看到。所述的平视显示系统通过使用单色性非常理想的激光作为光源，显示模块使用透射式液晶显示器件，同时使用波长选择性反射膜作为半透射半反射器件贴附于汽车前挡风玻璃内表面，波长选择性反射膜仅针对激光光源发出的波长进行反射，其余波长的光线均可顺利穿透波长选择性反射器件。因此对于激光光源发出的光线，波长选择性反射器件可以看作一个反射器件，而对于可见光范围内的其余波长的光线，波长选择性反射器件则可以看作全透明的器件，对于环境光线来说，波长选择性反射器件是透明的。因此可以实现在透明物体上显示图像的平视显示系统。激光发生器100由至少三种颜色的激光发生器组成。优选的，激光发生器100可以由红色半导体激光器101、绿色半导体激光器102和蓝色半导体激光器103组成。红色半导体激光器101、绿色半导体激光器102和蓝色半导体激光器103的发光光谱如图2所示。光源控制单元104给所述的三个半导体激光器提供电源及控制信号以调整三个半导体激光器的光输出，可以实现激光的亮度调节和色彩平衡的调节。平视显示系统还可以包括光强传感器109，所述光强传本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于激光光源的平视显示系统，其特征在于，包括激光发生器、光源控制单元、系统控制单元、显示控制单元、显示模块和波长选择性反射器件； 所述激光发生器用于产生可混合成白光的多基色激光，产生的多基色激光透射过所述显示模块； 所述光源控制单元与所述激光发生器相连接，用于控制所述激光发生器的输出功率来调整光源的亮度和色度，还用于向所述激光发生器提供电源； 所述系统控制单元分别与所述光源控制单元、所述显示控制单元相连接，用于协调所述光源控制单元和所述显示控制单元的协同工作，还负责与外界进行数据通讯； 所述显示控制单元与所述显示模块相连接，用于向所述显示模块提供电源，还用于提供驱动所述显示模块的信号以及控制所述显示模块上显示的图像信息； 所述显示模块位于所述多基色激光的出光侧，用于产生图像信息，使所述多基色激光透射之后加载上所述图像信息； 所述波长选择性反射器件用于将加载有图像信息的多基色激光光束进行全反射，使全反射的光束能被观察者观看到。

【技术特征摘要】
1.基于激光光源的平视显示系统，其特征在于，包括激光发生器、光源控制单元、系统控制单元、显示控制单元、显示模块和波长选择性反射器件； 所述激光发生器用于产生可混合成白光的多基色激光，产生的多基色激光透射过所述显示模块； 所述光源控制单元与所述激光发生器相连接，用于控制所述激光发生器的输出功率来调整光源的亮度和色度，还用于向所述激光发生器提供电源； 所述系统控制单元分别与所述光源控制单元、所述显示控制单元相连接，用于协调所述光源控制单元和所述显示控制单元的协同工作，还负责与外界进行数据通讯； 所述显示控制单元与所述显示模块相连接，用于向所述显示模块提供电源，还用于提供驱动所述显示模块的信号以及控制所述显示模块上显示的图像信息； 所述显示模块位于所述多基色激光的出光侧，用于产生图像信息，使所述多基色激光透射之后加载上所述图像信息； 所述波长选择性反射器件用于将加载有图像信息的多基色激光光束进行全反射，使全反射的光束能被观察者观看到。2.根据权利要求1所述的基于激光光源的平视显示系统，其特征在于，所述平视显示系统还包括光强传感器，所述光强传感器与所述系统控制单元相连接，用于探测周围环境的光强度，并把光强度 数据反馈给所述系统控制单元，所述系统控制单元根据接收到的光强度数据向所述激光发生器发出调整光源输出功率的信号。3.根据权利要求1所述的基于激光光源的平视显示系统，其特征在于，所述平视显示系统还包括匀光装置，所述匀光装置贴附于所述显示模块的下表面，且所述匀光装置的光线出射面朝向所述显示模块，用于将入射光束进行扩束、匀化和消散斑处理。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李艳龙，包艳胜，
申请(专利权)人：李艳龙，
类型：新型
国别省市：广东;44