一种显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种显示装置，包括图像生成单元和透明基板，所述图像生成单元位于透明基板之外，所述透明基板包括第一界面和第二界面，所述图像生成单元用于生成入射光线，所述透明基板用于接收入射光线并生成折射光线和反射光线，该透明基板上设置有用于对上述入射光线、折射光线和反射光线进行选择性透过的膜层，所述膜层安装在第一界面或第二界面。本发明专利技术提出一种显示装置，采用三种不用的方式实现消除重影，通过波长选择和选用功能膜，使得图像光大部分来自于前挡风玻璃的其中一个玻璃

【技术实现步骤摘要】
一种显示装置


[0001]本专利技术涉及HUD领域，特别涉及带光学结构的一种显示装置。

技术介绍

[0002]随着社会的不断发展，汽车已经成为人们日常生活不可或缺的交通工具。但是，随着汽车数量的增多，交通事故发生的频率也越来越高。为了提高驾驶安全性，能够通过HUD系统辅助汽车进行驾驶。车载抬头显示器(HUD)可以使驾驶员避免因注意力中断或丧失对状态意识的掌握，增加了行车安全性。
[0003]目前，抬头HUD系统10主要有直接投射式(Entry HUD)、间接集成式(Combiner HUD)、前挡风玻璃集成式(Windows
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Shield HUD，也称W
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HUD)三种方式。其中W
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HUD是将前挡风玻璃作为光学系统的其中一个元件，在驾驶员正前方两米以外形成一个悬浮的虚像。从而可以将驾驶员驾驶时需要的一些重要信息投射到汽车前挡风玻璃上，显示虚像与汽车周围的实景融合，融合实景的光经过反射摄入驾驶员眼睛，使驾驶员看到与实景融合的虚像，从而驾驶员不需要低头查看仪表，眼睛始终注视前方路面，改善了因低头对安全驾驶的影响。但是，由于汽车前挡风玻璃具有一定厚度(如图1所述)，其前后两个面的反射图像会有一定错位，造成图像重影。进一步的，汽车前挡风玻璃并非理想的平板玻璃，其在水平方向和竖直方向都近似为一定曲率半径的球面，这进一步加重了上述重影效应。
[0004]普通汽车前挡风玻璃一般由等厚的中间塑料层粘接的两层近似平板的玻璃组成，中间塑料层一般为热塑型塑料，其作用为在汽车发生撞击事故时，前挡风玻璃即使被撞碎，碎玻璃也会大部分粘接在该中间塑料层上，而不至于大部分形成四处飞射的碎玻璃，从而起到保护驾驶员和乘客的作用。该中间塑料层的折射率一般会选择为与两层玻璃的折射率相同或接近，从而可以认为该塑料和玻璃界面不会发生光线反射或反射率很低以至于无法察觉。可以认为光线在照射到这种几乎透明的汽车前挡风玻璃时，大部分光线会穿透前挡风玻璃，只有少部分的光线会在前挡风玻璃的内外两个玻璃
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空气界面发生部分反射。对于通常的偏振无序自然光，两个玻璃
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空气界面的反射率综合起来在15％左右。出于对减少风阻或美观等因素的考虑，通常汽车前挡风玻璃为曲面玻璃，其在横向和纵向方向上一般具有几米的曲率半径。
[0005]基于前挡风玻璃反射的HUD系统，因为可以提供更安全的驾驶环境和更优的驾驶体验，正逐步在越来越多的交通工具中得到应用。但是，对于上述常规的前挡风玻璃，由于其具有两个在空间上错开的玻璃
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空气界面，对于HUD系统图像显示距离比较近的情形，该两个玻璃
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空气反射界面的反射图像不重合，如图1所示，从而造成显示图像重影，影响驾驶员观察。这种两个反射界面空间错位带来的图像重影可以通过增加HUD系统图像显示距离部分解决，但是，由于两个玻璃
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空气界面都近似为具有一定曲率半径的曲面，同一条图像信息光线被这两个界面反射后，两个界面的反射光线也会存在一定夹角，该夹角同样会造成显示图像的重影，这种重影无法通过HUD系统图像显示距离解决。
[0006]如图2所示，现有最接近的专利，通过在前挡风玻璃内添加楔形夹层，使得前挡风
玻璃两个表面反射的图像相互重合，从而实现图像重影消除。该方案需要精确控制楔形夹层的楔角，实现成本较高，且该楔角需要与图像生成单元所生成图像的虚像距离相对应，特定楔角只能解决特定虚像距离的重影问题，不具备普适性。
[0007]因此，亟待一种显示装置，解决上述问题，以实现消除图像重影。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种显示装置，以导波长选择和功能膜层，使得图像光主要来自于前挡风玻璃的一个界面，实现消除汽车重影问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：
[0010]一种显示装置，包括图像生成单元和透明基板，所述图像生成单元位于透明基板之外，所述透明基板包括第一界面和第二界面，所述图像生成单元用于生成入射光线，所述透明基板用于接收入射光线并生成折射光线和反射光线，该透明基板上设置有用于对上述入射光线、折射光线和反射光线进行选择性透过的膜层，所述膜层安装在第一界面或第二界面。
[0011]优选的，所述图像生成单元用于生成携带图像信息的具有第一光谱特性的入射光线，所述透明基板之第一界面设置有第一膜层，所述第一膜层对具有第一光谱特性的入射光线具有高反射率，同时对非第一光谱特性波段的光具有高透过率，所述第一光谱特性为单色光谱展宽；所述透明基板用于接收入射光线并形成第一反射光线，所述第一反射光线为最终被观察的图像光。
[0012]优选的，所述第一膜层为单色窄带反射滤波片或多个颜色的窄带滤波片。
[0013]优选的，所述第一光谱特性为单个单色的光谱展宽或复数个单色的光谱展宽。
[0014]优选的，所述第一膜层对所述具有第一光谱特性的入射光线的反射率趋近于1，对所述第一光谱特性以外的可见光波段光的反射率趋近于0。
[0015]优选的，所述图像生成单元还包括偏振元件，所述偏振元件包括线偏振片或圆偏振片或双折射元件。
[0016]优选的，所述透明基板之第二界面设有第二膜层，所述图像生成单元用于生成入射光线，所述透明基板用于接收入射光线并生成第一反射光线和射向第二界面的第一折射光线，所述第二膜层用于削弱第一折射光线在该界面生成的第二反射光线并增强第二折射光线，使第一折射光线经过第二界面转变为第二折射光线，所述第一反射光线为最终被观察的图像光，所述第二膜层为增透膜或抗反射膜。
[0017]优选的，所述透明基板之第一界面设有第三膜层，所述图像生成单元用于生成入射光线，所述第三膜层用于削弱入射光线在该界面产生的反射光线而增强折射光线，所述透明基板用于将所述折射光线在第二界面生成反射光线，所述反射光线为最终被观察的图像光，所述第三膜层为增透膜或抗反射膜。
[0018]优选的，所述透明基板为一种交通工具的前挡风玻璃。
[0019]优选的，所述图像生成单元包括光波导单元，所述光波导单元包括至少一组输入元件、波导基板和输出元件，所述输入元件用于将图像光耦合输入到所述波导基板内，所述波导基板用于将接收的图像光转化成以全内反射方式传播的传导光并输出到输出元件，所
述输出单元用于将接受的传导光扩束并耦合输出形成入射光线。
[0020]本专利技术解决的技术问题是，由于汽车前挡风玻璃具有一定厚度，其前后两个面的反射图像会有一定错位，造成图像重影。进一步的，汽车前挡风玻璃并非理想的平板玻璃，其在水平方向和竖直方向都近似为一定曲率半径的球面，这进一步加重了上述重影效应。现有最接近的专利，通过在前挡风玻璃内添加楔形夹层，使得前挡风玻璃两个表面反射的图像相互重合，从而实现图像重影消除，该方案需要精确控制楔形夹层的楔角，实现成本较高，且该楔角需要与图像生成单元所生成图像的虚像距本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显示装置，其特征在于，包括图像生成单元和透明基板，所述图像生成单元位于透明基板之外，所述透明基板包括第一界面和第二界面，所述图像生成单元用于生成入射光线，所述透明基板用于接收入射光线并生成折射光线和反射光线，该透明基板上设置有用于对上述入射光线、折射光线和反射光线进行选择性透过的膜层，所述膜层安装在第一界面或第二界面。2.根据权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于，所述图像生成单元用于生成携带图像信息的具有第一光谱特性的入射光线，所述透明基板之第一界面设置有第一膜层，所述第一膜层对具有第一光谱特性的入射光线具有高反射率，同时对非第一光谱特性波段的光具有高透过率，所述第一光谱特性为单色光谱展宽；所述透明基板用于接收入射光线并形成第一反射光线，所述第一反射光线为最终被观察的图像光。3.根据权利要求2所述的一种显示装置，其特征在于，所述第一膜层为单色窄带反射滤波片或多个颜色的窄带滤波片。4.根据权利要求2所述的一种显示装置，其特征在于，所述第一光谱特性为单个单色的光谱展宽或复数个单色的光谱展宽。5.根据权利要求2所述的一种显示装置，其特征在于，所述第一膜层对所述具有第一光谱特性的入射光线的反射率趋近于1，对所述第一光谱特性以外的可见光波段光的反射率趋近于0。6.根据权利要求2所述的一种显示装置，其特征在于，所述图像生成单元还包括偏振元件，所述偏振...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱良富，朱以胜，
申请(专利权)人：深圳市光途显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：