一种可配合偏光墨镜使用并消除重影的HUD光路系统技术方案

本发明专利技术涉及HUD技术领域，具体公开了一种可配合偏光墨镜使用并消除重影的HUD光路系统，包括光源模组和反射模组，所述光源模组出射P偏振光，所述反射模组包括设于HUD内的反射镜模组和能够反射P光、透射S光的汽车风挡玻璃。其有益效果在于：采用至少包括玻璃内表面、P光反射层和玻璃外表面该三层结构的汽车风挡玻璃，可以反射P光透射S光，驾驶员佩戴偏光墨镜的时候HUD出射的P光不会被过滤，图像不会变暗，因此观察图像时没有影响，且本发明专利技术对风挡玻璃的内外表面角度无要求，可以是楔形玻璃也可以是平行玻璃，制作难度降低，成本低。反射P光的风挡玻璃配合P光出射的HUD，图像投影时不会产生重影，对HUD内部的光路及结构设计要求也较低。

A HUD optical system that can be used with polarizing sunglasses to eliminate duplication

The invention relates to the technical field of HUD, and specifically discloses a HUD optical path system that can be used with polarizing sunglasses to eliminate duplication, including a light source module and a reflection module, which emits P-polarized light. The reflection module includes a reflector module arranged in HUD and an automobile windshield capable of reflecting P-light and transmitting S-light. The beneficial effect is that the automobile windshield with at least three layers of glass inner surface, P-ray reflecting layer and glass outer surface can reflect P light and transmit S light. When the driver wears polarizing sunglasses, the P light emitted by HUD will not be filtered and the image will not darken, so there is no influence on the observation of the image, and the present invention has no requirement for the angle of the inner and outer surface of the windshield. So wedge glass can also be parallel glass, making it easier and cheaper. The windshield reflecting P light and the HUD emitted by P light will not produce duplicate image when projecting, and the requirement of light path and structure design in HUD is also low.

【技术实现步骤摘要】
一种可配合偏光墨镜使用并消除重影的HUD光路系统
本专利技术涉及HUD
，尤其涉及一种可配合偏光墨镜使用并消除重影的HUD光路系统。
技术介绍
光从空气射入玻璃，会在玻璃表面产生折射(透射)、反射现象，折射光和反射光的比例与入射角度有关系，由图1所示的光强反射率与入射角的关系曲线可知：入射角度越大，反射光越多，并且反射光中P光和S光的比例是在变化的，如图2所示，当入射角度达到布儒斯特角i0的时候，反射光基本为S光，P光全部透射，随着入射角度进一步加大，反射光比例会进一步加大，但是S光的反射比例提升更快。在风挡式HUD(也称作WHUD)的实际应用中，当HUD透射光在风挡玻璃的入射角大约在55°～65°之间时，此处区域几乎不反射P光。偏光墨镜的工作原理也是基于布儒斯特反射的原理，如图3所示，在距离比较远的时候，粗糙的路面看起来也和镜面一样，如果反射太阳光也会形成眩光，路面反光基本为大角度反射光，S偏振光占非常大的比例，墨镜的一个重要作用是过滤路面反射的S光，因此拦截偏振方向与路面S光方向一致。普通风挡玻璃配合HUD工作，风挡玻璃反射光为S光，S光在驾驶员佩戴墨镜的时候被过滤，影响驾驶员观察图像。普通的风挡玻璃采用普通PVB，玻璃内外表面是平行的，主像与副像分离，容易导致重影，如图4。针对重影问题，风挡玻璃可采用楔形PVB，顶部玻璃的厚度大于底部玻璃的厚度，主像与副像重合，如图5，但楔形玻璃加工受工艺限制，制作成本高昂，且楔形角度会对HUD设计产生约束，提升设计难度。楔形玻璃消除重影，只能针对某一角度去消除，无法在整个投影区域完全消除投影，而且楔形玻璃会对HUD的投影距离提出要求，提升设计难度。
技术实现思路
本专利技术提供一种可配合偏光墨镜使用并消除重影的HUD光路系统，解决的技术问题是普通风挡玻璃配合HUD工作时，其表面反射的S光在驾驶员佩戴墨镜的时候被过滤，影响驾驶员观察图像，且因普通风挡玻璃的材质与结构导致重影现象难以简单有效地消除。为解决以上技术问题，本专利技术提供一种可配合偏光墨镜使用并消除重影的HUD光路系统，包括光源模组和反射模组，所述光源模组出射P偏振光，所述反射模组包括设于HUD内的反射镜模组和能够反射P光、透射S光的汽车风挡玻璃。具体地，所述汽车风挡玻璃为三层结构，包括玻璃内表面、P光反射层和玻璃外表面，所述P光反射层对P光的反射率为5％～20％，以保证玻璃的透光性>70％。在本专利技术的一优选实施例中，所述光源模组为TFT模组，所述TFT模组采用90°偏光的TFT，其出射光偏振方向与所述P光反射层的反射光偏振方向一致，也即TFT出射光的偏振方向与TFT短边方向平行。在本专利技术的另一优选实施例中，所述光源模组为TFT模组，所述TFT模组采用0°偏光的TFT，所述0°偏光的TFT表面设有二分之一玻片，其出射光偏振方向与所述P光反射层的反射光偏振方向一致，也即TFT出射光的偏振方向与TFT短边方向平行。在本专利技术的另一优选实施例中，所述光源模组为PGU。优选的，所述微投PGU为DLP，所述DLP的图像面增加有一P光偏振片，用于透射P光，以保证其出射光偏振方向与所述P光反射层的反射光偏振方向一致。另一优选的，所述微投PGU为LCOS，所述LCOS使用P光投影，其出射光偏振方向与所述P光反射层的反射光偏振方向一致，也即所述LCOS出射光的偏振方向与图像短边方向平行。本专利技术提供的一种可配合偏光墨镜使用并消除重影的HUD光路系统，采用至少包括玻璃内表面、P光反射层和玻璃外表面该三层结构的汽车风挡玻璃，可以反射P光透射S光，驾驶员佩戴偏光墨镜的时候HUD出射的P光不会被过滤，图像不会变暗，因此观察图像时没有影响，且本专利技术对风挡玻璃的内外表面角度无要求，可以是楔形玻璃也可以是平行玻璃，制作难度降低，成本低。反射P光的风挡玻璃配合P光出射的HUD，图像投影时不会产生重影，对HUD内部的光路及结构设计要求也较低。附图说明图1是本专利技术提供的光强反射率与入射角的关系曲线图；图2是本专利技术提供的布儒斯特定律的光路原理图；图3是本专利技术提供的偏光墨镜工作的光路原理图；图4是本专利技术提供的采用普通PVB型风挡玻璃产生重影的光路原理图；图5是本专利技术提供的采用楔形PVB型风挡玻璃的不产生重影的光路原理图；图6是本专利技术实施例提供的一种可配合偏光墨镜使用并消除重影的HUD光路系统的光路结构图；图7是本专利技术提供的图6实施例中风挡玻璃的结构及运作原理图。图8是本专利技术提供的图6实施例中风挡玻璃应用在HUD上、驾驶员用墨镜观看的实现效果图。具体实施方式下面结合附图具体阐明本专利技术的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本专利技术的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本专利技术专利保护范围的限制，因为在不脱离本专利技术精神和范围基础上，可以对本专利技术进行许多改变。本专利技术实施例提供了一种可配合偏光墨镜使用并消除重影的HUD光路系统，其光路结构图如图6所示，包括光源模组1和反射模组2，所述光源模组1出射P偏振光，所述反射模组2包括设于HUD内的反射镜模组21和能够反射P光、透射S光的汽车风挡玻璃22。具体地，所述汽车风挡玻璃22为三层结构，包括玻璃内表面、P光反射层和玻璃外表面，如图7所示，清楚地展现了本专利技术提供的图6实施例中风挡玻璃22的结构及运作原理，如果将该风挡玻璃22应用在HUD上，则驾驶员用墨镜观看HUD影像时，其观看效果如图8所示。所述P光反射层对P光的反射率需控制在5％～20％之间，以以保证玻璃的透光性>70％。在本实施例中，所述光源模组1为TFT模组，所述TFT模组采用90°偏光的TFT，其出射光偏振方向与所述P光反射层的反射光偏振方向一致，也即TFT出射光的偏振方向与TFT短边方向平行。在本专利技术的另一优选实施例中，所述光源模组1为TFT模组，所述TFT模组采用0°偏光的TFT，所述0°偏光的TFT表面设有二分之一玻片，以保证其出射光偏振方向与所述P光反射层的反射光偏振方向一致，也即TFT出射光的偏振方向与TFT短边方向平行，可以将偏振态选择90°，即把S偏振光改为P偏振光。在本专利技术的另一优选实施例中，所述光源模组1为微投PGU。在本实施例中，优选的，所述微投PGU为DLP所述DLP的图像面增加有一P光偏振片，用于透射P光，以保证其出射光偏振方向与所述P光反射层的反射光偏振方向一致，可以将自然光转换为P光出射。另一优选的，所述微投PGU为LCOS，所述LCOS使用P光投影，其出射光偏振方向与所述P光反射层的反射光偏振方向一致，也即所述LCOS出射光的偏振方向与图像短边方向平行。本专利技术实施例提供的一种可配合偏光墨镜使用并消除重影的HUD光路系统，采用至少包括玻璃内表面、P光反射层和玻璃外表面该三层结构的汽车风挡玻璃，可以反射P光透射S光，驾驶员佩戴偏光墨镜的时候HUD出射的P光不会被过滤，图像不会变暗，因此观察图像时没有影响，且本专利技术对风挡玻璃的内外表面角度无要求，可以是楔形玻璃也可以是平行玻璃，制作难度降低，成本低。反射P光的风挡玻璃配合P光出射的HUD，图像投影时不会产生重影，对HUD内部的光路及结构设计要求也较低。上述实施例为本专利技术较佳的实施方式，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可配合偏光墨镜使用并消除WHUD重影的光路系统，包括光源模组和反射模组，其特征在于，所述光源模组出射P偏振光，所述反射模组包括设于HUD内的反射镜模组和能够反射P光、透射S光的汽车风挡玻璃。

【技术特征摘要】
2018.06.19 CN 20181063092481.一种可配合偏光墨镜使用并消除WHUD重影的光路系统，包括光源模组和反射模组，其特征在于，所述光源模组出射P偏振光，所述反射模组包括设于HUD内的反射镜模组和能够反射P光、透射S光的汽车风挡玻璃。2.如权利要求1所述的一种可配合偏光墨镜使用并消除WHUD重影的光路系统，其特征在于：所述汽车风挡玻璃为三层结构，包括玻璃内表面、P光反射层和玻璃外表面，所述P光反射层对P光的反射率为5％～20％，以保证玻璃的透光性>70％。3.如权利要求2所述的一种可配合偏光墨镜使用并消除重影的HUD光路系统，其特征在于：所述光源模组为TFT模组，所述TFT模组采用90°偏光的TFT，其出射光偏振方向与所述P光反射层的反射光偏振方向一致，也即TFT出射光的偏振方向与TFT短边方向平行。4.如权利要求2所述的一种可配合偏光墨镜...

【专利技术属性】
技术研发人员：马红虎，朱妙贤，王波，
申请(专利权)人：惠州市华阳多媒体电子有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44