抬头显示器制造技术

一种抬头显示器，包括影像光源、至少一个反射镜以及光束调制装置。影像光源提供影像光束。至少一个反射镜，用于传递影像光束离开抬头显示器。光束调制装置，在影像光束的传递路径上，设置于抬头显示器内。环境光束穿透光束调制装置后入射影像光源，且环境光束入射至影像光源的光能量小于或等于25％的入射至抬头显示器的环境光束的光能量，以避免抬头显示器长期受环境光束的照射而受损。长期受环境光束的照射而受损。长期受环境光束的照射而受损。

【技术实现步骤摘要】
抬头显示器


[0001]本专利技术是有关于一种抬头显示器。

技术介绍

[0002]显示技术的发展在近年来带动各种抬头显示器被大量运用于生活中，其中，抬头显示器呈现叠加影像在环境影像上的讯息，常被运用于飞机、车辆、商店橱窗等。以车用抬头显示器为例，其利用挡风玻璃的内表面作为光学组合器，为驾驶人提供资讯，驾驶人在行驶时，不需低头观看仪表版或导航器，即可看到车内资讯系统所提供的资讯。
[0003]由于抬头显示器大多使用于户外，太阳光会透过抬头显示器的成像镜组汇聚至内部的显示面板，将造成内部温度高于显示面板所能承受的上限(约100度至110度)。一般来说，太阳光光能量密度为1050W/m2,当太阳光汇聚于显示面板的一小区域上，光能量密度将会高于20000W/m2至60000W/m2,造成显示面板的温度高于105度以上，可能造成显示面板损坏，降低抬头显示器的使用寿命。因此，亟需发展一种能够避免太阳光大量进入抬头显示器的技术。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种抬头显示器，能够避免环境光束大量进入，避免抬头显示器长期受环境光束的照射而受损。
[0005]根据本专利技术一实施例，提供一种抬头显示器，包括影像光源、至少一个反射镜以及光束调制装置。影像光源提供影像光束。至少一个反射镜用于传递影像光束离开抬头显示器。光束调制装置，在影像光束的传递路径上，设置于抬头显示器内。环境光束穿透光束调制装置后入射影像光源，使得环境光束入射至影像光源的光能量小于或等于25％的入射至抬头显示器的环境光束的光能量。
[0006]基于上述，本专利技术实施例提供的抬头显示器利用光束调制装置对环境光束进行调制，改变环境光束的光学特性，以降低进入抬头显示器的光能量，避免抬头显示器因长期受环境光束的照射而受损。
[0007]为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
[0008]图1是根据本专利技术一实施例的抬头显示器的示意图。
[0009]图2A、图2B及图2C是根据本专利技术实施例的光束调制装置的示意图。
[0010]图3是根据本专利技术另一实施例的抬头显示器的示意图。
具体实施方式
[0011]有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考附图是一优选
实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本专利技术。
[0012]参照图1，根据本专利技术一实施例的抬头显示器的示意图。抬头显示器1包括影像光源10、光束调制装置20，至少一个反射镜40、50。影像光源10包括显示装置101。显示装置101包括液晶面板(Liquid crystal panel)。影像光源10提供影像光束IL。借由至少一个反射镜40、50，将影像光束IL传递至反射屏30的一表面30I上并反射至眼睛。在影像光束IL的传递路径上，至少一个反射镜40、50设置于影像光源10与眼睛之间。光束调制装置20设置于抬头显示器1内。
[0013]在其他实施例中，抬头显示器1包括影像光源10、光束调制装置20，单一反射镜40或50。影像光源10提供影像光束IL。借由单一反射镜40或50，将影像光束IL传递至反射屏30并反射至眼睛。反射镜40或50例如可以是平板反射镜、凸面或凹面反射镜，可根据影像光路的设计而设置所需要的反射镜。
[0014]在一个实施例中，抬头显示器1被实施为车用抬头显示器，反射屏30为挡风玻璃，且抬头显示器1还包括防尘罩60。反射屏30的表面30I对应为挡风玻璃于车内的表面，表面30J对应为挡风玻璃于车外的表面。影像光束IL在挡风玻璃于车内的表面上反射后进入驾驶人的眼睛，进入眼睛的影像光束IL成像于驾驶人眼睛前方的虚像。防尘罩60例如是透光的塑胶罩体，材质例如是聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)，用于隔绝灰尘落入抬头显示器1，也就是灰尘不会碰触到影像光源10、光束调制装置20以及单一反射镜40或50。在影像光束IL的传递路径上，光束调制装置20设置于影像光源10与防尘罩60之间。
[0015]为了避免环境光束(例如太阳光)大量进入抬头显示器1，造成显示装置101因高温而损坏。在影像光束IL的传递路径上，抬头显示器1的光束调制装置20设置于影像光源10以及反射屏30之间。光束调制装置20用于调制(modulate)入射光束的相位及偏振态，再利用偏振选择元件选择特定的偏振态，以降低光束穿透光束调制装置20的光能量。在图1所示的实施例中，在影像光束IL的传递路径上，光束调制装置20被设置于显示装置101与反射镜40或50之间，以降低环境光束SL穿透光束调制装置20的光能量，使得环境光束SL入射至影像光源10的光能量小于或等于(≦)25％的环境光束SL入射至抬头显示器1的光能量，进而下降环境光束SL照射到显示装置101所上升的温度。
[0016]在本专利技术一实施例中，光束调制装置20例如是太阳光能量过滤器(Sun Light Filter，SLF)。光束调制装置20包括第一线偏振器、相位调制器以及第二线偏振器，依序设置于环境光束SL入射影像光源10的传递路径上。环境光束SL属于非偏振光。应当说明的是，非偏振光并非不具偏振方向，而是其偏振方向随时间改变非常快。环境光束SL在通过第一线偏振器后，偏振方向与第一线偏振器的吸收轴平行的部分环境光束SL会被第一线偏振器吸收，而穿透第一线偏振器的部分环境光束SL则为线偏振光线。偏振光可以是S偏振光或P偏振光。通常来说，上述被吸收的部分环境光束SL的光能量约占原来的环境光束SL的光能量的50％。换句话说，穿透第一线偏振器的部分环境光束SL的光能量约占原来的环境光束SL的光能量的50％。而相位调制器被设置于第一线偏振器与第二线偏振器之间，用于调制(modulate)穿透第一线偏振器的部分环境光束SL的相位，使部分环境光束SL的偏振态由线
偏振改变为其他的偏振态，例如圆偏振光、椭圆偏振光或非偏振光。接着，借由适当配置第二线偏振器的吸收轴的方向，再吸收50％的部分环境光束SL的光能量。穿透光束调制装置20的部分环境光束SL的光能量小于或等于原环境光束SL的光能量的25％。下列将参照本专利技术的各种实施例，具体说明光束调制装置如何降低进入抬头显示器1的环境光束的光能量。
[0017]参照图2A，其绘示根据本专利技术一实施例的光束调制装置的示意图。光束调制装置20包括第一线偏振器210、相位调制器201以及第二线偏振器220，依序设置于环境光束SL0(为了理解的方便，以下称原环境光束SL0)的传递路径上。在本实施例中，相位调制器201为1/4波片(wave plate)，且第一线偏振器210的穿透轴与1/4波片的慢轴形成一夹角，此夹角大于0度且小于45度。穿透第一线偏振器210的环境光束SL1(以下称部分环境光束SL1)为线偏光。穿透相位调制器201且受相位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抬头显示器，其特征在于，包括：影像光源，提供影像光束；至少一个反射镜，用于传递所述影像光束离开所述抬头显示器；以及光束调制装置，在所述影像光束的传递路径上，设置于所述抬头显示器内，其中环境光束穿透所述光束调制装置后入射至所述影像光源，使得所述环境光束入射至所述影像光源的光能量小于或等于25％的入射至所述抬头显示器的所述环境光束的光能量。2.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述环境光束在穿透所述光束调制装置传递至所述影像光源的过程中，所述环境光束的偏振态包括线偏振态以及椭圆偏振态、包括线偏振态以及圆偏振态、或者包括线偏振态以及非偏振态。3.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述光束调制装置包括第一线偏振器、相位调制器以及第二线偏振器，依序设置于所述环境光束入射所述影像光源的传递路径上。4.根据权利要求3所述的抬头显示器，其特征在于，所述相位调制器为1/4波片。5.根据权利要求4所述的抬头显示器，其特征在于，所述第一线偏振器的穿透轴与所述1/4波片的慢轴形成一夹角。6.根据权利要求3所述的抬...

【专利技术属性】
技术研发人员：林士逸，黄于铵，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：