一种采用PBS偏振分光片的AR-HUD光路系统技术方案

本发明专利技术涉及AR‑HUD技术领域，具体公开了一种采用PBS偏振分光片的AR‑HUD光路系统，包括置于PBS偏振分光片底部的投影模组，以及由从左至右依次摆放的反射型扩散板、1/4玻片、所述PBS偏振分光片、自由曲面反射镜所组成的成像系统，还包括置于所述PBS偏振分光片上方的消光机构，所述自由曲面反射镜置于所述PBS偏振分光片的左侧。本发明专利技术在投影模组和反射型扩散板之间加入1/4玻片和PBS偏振分光片，成像光线经过PBS偏振分光片、1/4玻片和反射型扩散板之间的分光、折叠，从而P偏振光的成像进入人眼，使得驾驶人员即使戴着偏光太阳镜也能看的清图像，在保证成像效果的前提下也大大地减小了AR‑HUD的体积。

An AR-HUD optical system using PBS polarizer

The invention relates to the technical field of AR HUD, and specifically discloses an AR HUD optical path system using PBS polarization splitters, including a projection module placed at the bottom of the PBS polarization splitter, an imaging system consisting of a reflective diffuser plate, a quarter of a slide, the PBS polarization splitter and a freeform reflector arranged in turn from left to right, and also an imaging system arranged on the PBS polarization splitter. A square extinction mechanism is provided, and the free-form surface reflector is positioned on the left side of the PBS polarization splitter. The invention adds 1/4 slide and PBS polarization splitter between the projection module and the reflective diffuser plate, and the imaging light passes through the splitting and folding between the PBS polarization splitter, 1/4 slide and the reflective diffuser plate, so that the image of P polarization light enters the human eye, which enables the driver to see the clear image even with the polarized sunglasses, and greatly reduces the image under the premise of ensuring the imaging effect. The volume of AR_HUD.

【技术实现步骤摘要】
一种采用PBS偏振分光片的AR-HUD光路系统
本专利技术涉及AR-HUD
，尤其涉及一种采用PBS偏振分光片的AR-HUD光路系统。
技术介绍
HUD的全称是HeadUpDisplay，即平视显示器，最早应用于军用飞机上。上世纪80年代，HUD开始应用于汽车，使得驾驶员在驾驶过程中无需将视线转移到仪表盘或者中控上，使得驾驶员能在保证正常驾驶的同时，关注到汽车的各项指标，提升驾驶的安全性和便捷性。HUD所投影的信息主要是汽车的行驶状况指标，比如仪表盘上所显示的车速、油量等信息；进一步，设计人员希望通过HUD实现智能驾驶的目标，AR-HUD投影距离远，视场角大，成像能覆盖一个车道以上，使成像能与实际环境路况相结合，增强显示的立体感。目前汽车风挡经玻璃大部分反射的是S偏振光、透射P偏振光，当驾驶员戴上偏光太阳镜(主要反射S偏振光，透射P偏振光)时，因为偏光太阳镜挡住的也正好是S偏振光，所以几乎看不见图像，影响驾驶员获取AR-HUD投影的辅助信息。
技术实现思路
本专利技术提供一种采用PBS偏振分光片的AR-HUD光路系统，解决的技术问题是：现有AR-HUD在驾驶员带偏光太阳镜时，由于其偏光特性导致佩戴偏光太阳镜的驾驶员几乎看不清HUD投影的图像信息。为解决以上技术问题，本专利技术提供一种采用PBS偏振分光片的AR-HUD光路系统，包括置于PBS偏振分光片底部的投影模组，以及由从左至右依次摆放的反射型扩散板、1/4玻片、所述PBS偏振分光片、自由曲面反射镜所组成的成像系统，还包括置于所述PBS偏振分光片上方的消光机构，所述自由曲面反射镜置于所述PBS偏振分光片的左侧；所述投影模组出射的投影信息经过所述PBS偏振分光片变成第一P偏振光束和S偏振光束；所述第一P偏振光束透过所述PBS偏振分光片而打到所述消光机构上；所述S偏振光束经过所述PBS偏振分光片反射后，再经过所述1/4玻片和所述反射型扩散板转变成第一P偏振光束并透过所述PBS偏振分光片先后经所述自由曲面反射镜和风挡玻璃反射，在人眼成像。进一步地，所述风挡玻璃的内表面里加入P偏振光反射夹层或内表面外镀有P偏振光反射膜。优选地，所述1/4玻片置于所述反射型扩散板前方。优选地，所述投影模组采用DLP投射模组。另一优选地，所述投影模组采用激光或TFT投射模组。优选地，所述自由曲面反射镜设计为可在预设±角度范围内自由翻转。本专利技术提供的一种采用PBS偏振分光片的AR-HUD光路系统，投影模组发出的光经过PBS偏振分光片后分成偏振光第一P偏振光束和S偏振光束，由于PBS偏振分光片透P偏振光、反射S偏振光，故经过PBS偏振分光片透射的第一P偏振光束打到消光机构上，使其不再进入成像系统，防止形成杂光。而经过PBS偏振分光片反射的S偏振光束第一次经过1/4玻片后，变成与原来偏振方向相差45°的偏振光，在经过反射型扩散板反射第二次经过1/4玻片偏振方向再旋转45°变成第二P偏振光束，到达自由曲面反射镜并由其反射到风挡玻璃上，风挡玻璃表面镀有或贴着一层P偏振光反射膜，故第二P偏振光束经过风挡玻璃反射，在人眼位置成像；本专利技术在投影模组和反射型扩散板之间加入1/4玻片和PBS偏振分光片，成像光线经过PBS偏振分光片、1/4玻片和反射型扩散板之间的分光、折叠，从而P偏振光的成像进入人眼，使得驾驶人员即使戴着偏光太阳镜也能看的清图像，在保证成像效果的前提下也大大地减小了AR-HUD的体积。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种采用PBS偏振分光片的AR-HUD光路系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的风挡玻璃内表面里加P偏振光反射夹层的示意图；图3是本专利技术实施例提供的风挡玻璃内表面外镀P偏振光反射膜的示意图；其中：投影模组1、PBS偏振分光片23、消光机构3、反射型扩散板21、1/4玻片22、自由曲面反射镜24、风挡玻璃4、P偏振光反射夹层41、P偏振光反射膜42。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，附图仅为较佳实施例，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。专利技术实施例提供的一种采用PBS偏振分光片的AR-HUD光路系统，如图1所示，包括置于PBS偏振分光片23底部的投影模组1，以及由从左至右依次摆放的反射型扩散板21、1/4玻片22、所述PBS偏振分光片23、自由曲面反射镜24所组成的成像系统2，还包括置于所述PBS偏振分光片23上方的消光机构3，所述自由曲面反射镜24置于所述PBS偏振分光片23的左侧；所述投影模组1出射的投影信息经过所述PBS偏振分光片23变成第一P偏振光束和S偏振光束；所述第一P偏振光束透过所述PBS偏振分光片23而打到所述消光机构3上；所述S偏振光束经过所述PBS偏振分光片23反射后，再经过所述1/4玻片22和所述反射型扩散板21转变成第一P偏振光束并透过所述PBS偏振分光片23先后经所述自由曲面反射镜24和风挡玻璃4反射，在人眼成像。在本优选实施例中，如图2所示，所述风挡玻璃4内表面里需要加入P偏振光反射夹层41，或者是如图3所示，所述风挡玻璃4内表面外镀有P偏振光反射膜42，用于反射P偏振光。在本优选实施例中，所述1/4玻片22置于所述反射型扩散板21前方。优选地，所述投影模组1采用DLP投射模组，因为DLP体积小，光利用率高，高亮度高分辨率，适合车内空间有限的环境。所述投影模组1也可以采用激光或TFT投射模组，但是占用体积则比本实施例大。在本实施例中，所述自由曲面反射镜24设计为可在预设±角度范围内自由翻转，以适应不同身高的驾驶员，使其获得最佳观视体验。再次参见图1，其中细实线代表P偏振光，虚线代表S偏振光，粗实线代表投影模组1的出射光线，箭头所指方向代表光的传播方向。本专利技术提供的一种采用PBS偏振分光片的AR-HUD光路系统，投影模组1发出的光经过PBS偏振分光片23后分成偏振光第一P偏振光束和S偏振光束，由于PBS偏振分光片23透P偏振光、反射S偏振光，故经过PBS偏振分光片23透射的第一P偏振光束打到消光机构3上，使其不再进入成像系统2，防止形成杂光。而经过PBS偏振分光片23反射的S偏振光束第一次经过1/4玻片22后，变成与原来偏振方向相差45°的偏振光，在经过反射型扩散板21反射第二次经过1/4玻片22偏振方向再旋转45°变成第二P偏振光束，到达自由曲面反射镜24并由其反射到风挡玻璃4上，风挡玻璃4表面镀有或贴着一层P偏振光反射膜42(或风挡玻璃内部设有P偏振光反射夹层)，故第二P偏振光束经过风挡玻璃4反射，在人眼位置成像。本专利技术实施例在投影模组1和反射型扩散板21之间加入1/4玻片22和PBS偏振分光片23，成像光线经过PBS偏振分光片23和1/4玻片22之间的折叠，从而P偏振光的成像进入人眼，使得驾驶人员即使戴着偏光太阳镜也能看的清图像，在保证成像效果的前提下也大大地减小了AR-HUD的体积。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专利技术的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用PBS偏振分光片的AR‑HUD光路系统，其特征在于，包括置于PBS偏振分光片底部的投影模组，以及由从左至右依次摆放的反射型扩散板、1/4玻片、所述PBS偏振分光片、自由曲面反射镜所组成的成像系统，还包括置于所述PBS偏振分光片上方的消光机构，所述自由曲面反射镜置于所述PBS偏振分光片的左侧；所述投影模组出射的投影信息经过所述PBS偏振分光片变成第一P偏振光束和S偏振光束；所述第一P偏振光束透过所述PBS偏振分光片而打到所述消光机构上；所述S偏振光束经过所述PBS偏振分光片反射后，再经过所述1/4玻片和所述反射型扩散板转变成第一P偏振光束并透过所述PBS偏振分光片先后经所述自由曲面反射镜和风挡玻璃反射，在人眼成像。

【技术特征摘要】
1.一种采用PBS偏振分光片的AR-HUD光路系统，其特征在于，包括置于PBS偏振分光片底部的投影模组，以及由从左至右依次摆放的反射型扩散板、1/4玻片、所述PBS偏振分光片、自由曲面反射镜所组成的成像系统，还包括置于所述PBS偏振分光片上方的消光机构，所述自由曲面反射镜置于所述PBS偏振分光片的左侧；所述投影模组出射的投影信息经过所述PBS偏振分光片变成第一P偏振光束和S偏振光束；所述第一P偏振光束透过所述PBS偏振分光片而打到所述消光机构上；所述S偏振光束经过所述PBS偏振分光片反射后，再经过所述1/4玻片和所述反射型扩散板转变成第一P偏振光束并透过所述PBS偏振分光片先后经所述自由曲面反射镜和风挡玻璃反射，在人眼成像。2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：马红虎，王波，谢振锋，朱云风，梁锡方，
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