一种AR-HUD用高效率新型导光镜制造技术

本实用新型专利技术提供一种AR

【技术实现步骤摘要】
一种AR
‑
HUD用高效率新型导光镜


[0001]本技术涉及光学器件，具体地一种AR
‑
HUD用高效率新型导光镜。

技术介绍

[0002]随着汽车智能网联时代到来，现有的HMI(人机交互系统)亟待升级。AR
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HUD改变了屏幕对信息的孤立显示，将信息与实景融合，变成指引性显示，不仅更炫酷，也更易读，更符合消费者对智能网联汽车的预期。因此，从长期发展来看，AR
‑
HUD是行业大势，也是HUD技术未来主流发展方向。AR
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HUD为了实际虚像的画面大型化，远距离显示同时又不能太过庞大，必然需要对长光路如何实现光源的光线高效率利用以及光源结构小型化进行最优化设计。本技术就是基于此背景而研发的产品

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题，在于提供一种AR
‑
HUD用高效率新型导光镜，实现光源的光线高效率利用。
[0004]本技术是这样实现的：一种AR
‑
HUD用高效率新型导光镜，包括：
[0005]导光镜本体，具有入射面、反射面与出射面；
[0006]所述反射面具有可变棱镜结构，所述可变棱镜结构是由多个台阶依次紧挨分布而成，所述台阶具有第一台阶面与第二台阶面，多个所述第一台阶面平行，多个所述第二台阶面平行；
[0007]所述入射面是平面，并镀有第一增透膜；
[0008]所述出射面是自由曲面，并镀有第二增透膜。
[0009]进一步地，所述可变棱镜结构与所述导光镜本体是一体成型的。
[0010]进一步地，所述导光镜本体由COP ZEONEX E48R材料成型。
[0011]进一步地，相邻的所述第一台阶面与所述第二台阶面之间的夹角为钝角。
[0012]进一步地，相邻的所述第一台阶面与所述第二台阶面之间的夹角为120
°±
0.1
°
。
[0013]进一步地，所述导光镜本体的左右侧均具有支座。
[0014]进一步地，所述支座的下侧面为基准面，所述基准面与所述入射面的夹角为56.57
°±
0.1，所述基准面与所述出射面的夹角为40
°±
0.1。
[0015]本技术的优点在于：1、导光镜本体的反射面采用可变棱镜结构，实现光线的高效全反射，改变光线方向，折叠光路，进而实现光源的光线高效率利用；出射面采用自由曲面设计，能对光线歪曲进行高精度校正，不仅实现光源的光线高效率利用还达到出射光线均匀化的效果。2、在可变棱镜结构中，每个第一台阶面与第二台阶面的宽度尺寸不全一样，根据实际中导光镜本体在AR
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HUD的安装位置，确定每个第一台阶面与第二台阶面的宽度尺寸，使导光镜本体的反射面在宏观上的形状精确地匹配安装位置。3、导光镜本体的入射面用于对准光源，由于高效率地利用光源光线，所以能使光源机构小型化。
附图说明
[0016]下面参照附图结合实施例对本技术作进一步的说明。
[0017]图1是本技术的AR
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HUD用高效率新型导光镜的结构示意主视图。
[0018]图2是图1中A
‑
A方向剖视图。
[0019]图3是图1的左视图。
[0020]图4是图1的仰视图。
[0021]图5是图1的俯视图。
[0022]图6是本技术中基准面的位置示意图。
[0023]图7是本技术中台阶与大块平面的对比示意图。
[0024]图8是本技术中可变棱镜结构的示意图。
[0025]图9是本技术中光线在可变棱镜结构反射的示意图。
[0026]图10是本技术中导光镜本体、LED光源机构以及液晶板的位置示意图。
[0027]附图标记：导光镜本体1；入射面11；反射面12；台阶121；第一台阶面1211；第二台阶面1212；出射面13；支座14；基准面15；大块平面2；LED光源机构3；液晶板4。
具体实施方式
[0028]本技术实施例通过提供一种AR
‑
HUD用高效率新型导光镜，解决了现有技术中如何实现光源的光线高效率利用的技术问题，实现了出射光线均匀、导光镜精确地匹配安装位置以及光源机构小型化的技术效果。
[0029]本技术实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：导光镜的反射面采用可变棱镜结构，所述可变棱镜结构是由多个台阶依次紧挨分布而成，所述台阶具有第一台阶面与第二台阶面，多个所述第一台阶面平行，多个所述第二台阶面平行，实现光线的高效全反射；出射面采用自由曲面设计，能对光线歪曲进行高精度校正；入射面镀有第一增透膜，出射面镀有第二增透膜。
[0030]为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0031]参阅图1至图10，本技术的优选实施例。
[0032]一种AR
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HUD用高效率新型导光镜，包括：导光镜本体1，具有入射面11、反射面12与出射面13；所述反射面12具有可变棱镜结构，所述可变棱镜结构是由多个台阶121依次紧挨分布而成，所述台阶121具有第一台阶面1211与第二台阶面1212，多个所述第一台阶面1211平行，多个所述第二台阶面1212平行；光源机构发出的光线经过入射面11照在反射面12的可变棱镜结构，光源机构为LED，LED向外发散的光照在多个第一台阶面1211或第二台阶面1212，大部分的光在第一台阶面1211或第二台阶面1212的入射角大于临界角产生全反射，小部分的光在第一台阶面1211或第二台阶面1212不满足全反射的条件从第一台阶面1211或第二台阶面1212透射，实现光线的高效全反射，改变光线方向，折叠光路，进而实现光源的光线高效率利用。
[0033]所述入射面11是平面，并镀有第一增透膜；所述出射面13是自由曲面，并镀有第二增透膜；自由曲面能对光线歪曲进行高精度校正，不仅实现光源的光线高效率利用还达到出射光线均匀化的效果。增透膜提高光线在入射面11与出射面13的透射率，有助于实现光
源的光线高效率利用。
[0034]在可变棱镜结构中，每个第一台阶面1211的宽度尺寸w1与第二台阶面1212的宽度尺寸w2不全一样，使导光镜本体1的反射面12在宏观上的形状类似曲线；根据实际中导光镜在AR
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HUD的安装位置，确定每个第一台阶面1211与第二台阶面1212的宽度尺寸，使导光镜本体1的反射面12在宏观上的形状精确地匹配安装位置。例如，结合图7，光线在台阶121产生全反射，这与现有的导光镜之中在单个大块平面2产生全反射相比，本技术采用可变棱镜结构还能使导光镜的体积更小。
[0035]所述可变棱镜结构与所述导光镜本体1是一体成型的。所述导光镜本体1由COP ZEONEX本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AR
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HUD用高效率新型导光镜，其特征在于，包括：导光镜本体，具有入射面、反射面与出射面；所述反射面具有可变棱镜结构，所述可变棱镜结构是由多个台阶依次紧挨分布而成，所述台阶具有第一台阶面与第二台阶面，多个所述第一台阶面平行，多个所述第二台阶面平行；所述入射面是平面，并镀有第一增透膜；所述出射面是自由曲面，并镀有第二增透膜。2.根据权利要求1所述的一种AR
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HUD用高效率新型导光镜，其特征在于，所述可变棱镜结构与所述导光镜本体是一体成型的。3.根据权利要求1所述的一种AR
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HUD用高效率新型导光镜，其特征在于，所述导光镜本体是由COP ZEONEX E48R材料成型。4.根据权利要求1所述的一种AR
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HUD用...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭海群，
申请(专利权)人：麦克赛尔数字映像中国有限公司，
类型：新型
国别省市：