本发明专利技术涉及抬头显示技术领域，本发明专利技术提供了一种抬头显示装置及抬头显示系统。该抬头显示装置包括由下至上依次设置的背光光源、准直透镜、凹透镜和液晶屏；背光光源产生的光线能够依次经由准直透镜和凹透镜到达液晶屏；凹透镜的凹面靠近液晶屏，且与液晶屏存在第一预设距离；凹透镜用于改变所述光线的传播方向，以使光线按照第一预设方向到达液晶屏的至少部分区域。上述设置方式的抬头显示装置能够使得由背光光源产生的光线更为准直，并利用凹透镜进行分光，从而使得光线经反射镜和挡风玻璃的反射。反射。反射。
【技术实现步骤摘要】
一种抬头显示装置及抬头显示系统
[0001]本专利技术涉及抬头显示
，特别涉及一种抬头显示装置及抬头显示系统。
技术介绍
[0002]裸眼3d显示技术，一般也被称为“裸眼多视点”技术，是利用光学方法使人不通过任何工具就能让左右两只眼睛分别看到不同视差的图像，将它们反射至大脑，从而在大脑中形成立体感觉。一直以来，裸眼3d显示技术都是业界积极探索与追求的方向之一。裸眼3d显示技术观看时不需要佩戴任何的辅助工具(如眼镜、头盔等)就可以创造逼真的3d效果。
[0003]现有的目前较为成熟的裸眼3d显示技术有视差屏障和柱镜光栅等，而这些技术有一些不能克服的缺陷，如图像分辨率低，观看久了易产生视觉疲劳等，用户体验较差。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的是上述现有技术中图像分辨率差的技术问题。
[0005]为解决上述技术问题，于一方面，本申请公开了一种抬头显示装置，其包括由下至上依次设置的背光光源、准直透镜、凹透镜和液晶屏；
[0006]背光光源产生的光线能够依次经由准直透镜和凹透镜到达液晶屏；
[0007]凹透镜的凹面靠近液晶屏，且与液晶屏存在第一预设距离；凹透镜用于改变所述光线的传播方向，以使光线按照第一预设方向到达液晶屏的至少部分区域。
[0008]可选的，凹透镜包括相对的平面和凹面；
[0009]平面靠近准直透镜；
[0010]凹面包括依次连接的第一端、第一曲线端、第二端和第二曲线端；
[0011]第一端距离平面的高度大于第二端距离平面的高度。
[0012]可选的，背光光源包括第一背光光源和第二背光光源；
[0013]准直透镜包括第一准直透镜和第二准直透镜；
[0014]凹透镜包括存在第二预设距离的第一凹透镜和第二凹透镜。
[0015]可选的，第二预设距离为沿第二预设方向确定的距离；
[0016]第二预设方向平行于凹透镜的底部所在平面。
[0017]可选的，第一凹透镜的第一端靠近第二凹透镜的第一端。
[0018]可选的，经第一凹透镜射出的光线按照第一子预设方向到达液晶屏的至少部分区域；
[0019]经第二凹透镜射出的光线按照第二子预设方向到达液晶屏的至少部分区域；第一子预设方向与第二子预设方向沿抬头显示装置的中轴线对称。
[0020]可选的，该抬头显示装置还包括反射镜组件，反射镜组件用于对液晶屏发射的光线进行反射，以使所述光线到达眼盒区域。
[0021]可选的，还包括第一微透镜阵列和第二微透镜阵列；该反射镜组件包括半透半反镜；
[0022]液晶屏包括第一液晶屏和第二液晶屏；
[0023]依次层叠的第一背光光源、第一准直透镜、第一微透镜阵列、第一凹透镜和第一液晶屏构成第一图像生成组件；
[0024]依次层叠的第二背光光源、第二准直透镜、第二微透镜阵列、第二凹透镜和第二液晶屏构成第二图像生成组件；
[0025]第一图像生成组件位于半透半反镜的第一侧；
[0026]第二图像生成组件位于半透半反镜的与第一侧相对的第二侧；
[0027]第一图像生成组件的中轴线与半透半反镜的法线存在第一预设夹角；
[0028]第二图像生成组件的中轴线与半透半反镜的法线存在第二预设夹角；
[0029]第一预设夹角与第二预设夹角的差值小于等于预设阈值。
[0030]可选的，第一液晶屏与第一凹透镜的平面存在第三预设夹角；
[0031]第二液晶屏与第二凹透镜的平面存在第四预设夹角。
[0032]可选的，第一凹透镜的第二端和第一端依次沿第一方向设置；
[0033]第二凹透镜的第二端和第一端依次沿第二方向设置；第二方向是第一方向的反方向。
[0034]可选的，第一图像生成组件的中轴线与所述第二图像生成组件的中轴线垂直。
[0035]于另一方面，本申请还公开了一种抬头显示系统，其包括上述的抬头显示装置。
[0036]可选的，该抬头显示系统还包括挡风玻璃；
[0037]液晶屏发射的光线依次经反射镜组件和挡风玻璃到达眼盒区域。
[0038]采用上述技术方案，本申请提供的抬头显示装置具有如下有益效果：
[0039]抬头显示装置包括由下至上依次设置的背光光源、准直透镜、凹透镜和液晶屏；背光光源产生的光线能够依次经由准直透镜和凹透镜到达液晶屏；凹透镜的凹面靠近液晶屏，且与液晶屏存在第一预设距离；凹透镜用于改变所述光线的传播方向，以使光线按照第一预设方向到达液晶屏的至少部分区域。
[0040]上述设置方式的抬头显示装置相对于通过柱镜光栅或者狭缝光栅进行分光的方案，提高了后续显示出的3D图像的清晰度，降低了长时间观看人眼的疲劳，可以提升用户体验。另外，由于本申请只需要通过在背光光源和液晶屏之间设置两块凹透镜即可实现对液晶屏图像光线的分光，而常规的在液晶屏上贴合柱镜光栅或者狭缝光栅实现分光的技术方案中对光栅的贴合、对准的要求较高，本申请技术方案可以解决由于上述通过柱镜光栅或者狭缝光栅实现分光的方案中因为贴合、对准精度低而产生的分光效果较差的问题。此外，本申请技术方案能够使得由背光光源产生的光线更为准直，利用凹透镜进行分光，并改变该光线的传播方向，以使该光线再经反射镜组件和挡风玻璃的反射分别进入用户的左眼和右眼，使得用户的左右眼分别看到不同视差的图像，将它们反射至大脑，从而在大脑中形成立体感觉，使得用户不用佩戴任何的辅助工具(如眼镜、头盔等)就可以看到逼真的3D图像。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
[0042]图1为本申请第一种可选的抬头显示装置的结构示意图；
[0043]图2为本申请一种可选的凹透镜的结构示意图；
[0044]图3为本申请第二种可选的抬头显示装置的结构示意图；
[0045]图4为本申请一种可选的抬头显示系统的结构示意图；
[0046]图5为本申请第三种可选的抬头显示装置的结构示意图；
[0047]图6为本申请一种可选的第一凹透镜与第一液晶显示屏的组合结构示意图；
[0048]图7为本申请另一种可选的抬头显示系统的结构示意图；
[0049]图8为图7所示的抬头显示系统的部分区域放大图。
[0050]以下对附图作补充说明：
[0051]1‑
背光光源；101
‑
第一背光光源；102
‑
第二背光光源；2
‑
准直透镜；21
‑
第一准直透镜；22
‑
第二准直透镜；3
‑
凹透镜；31
‑
平面；32
‑
凹面；321本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种抬头显示装置，其特征在于，包括由下至上依次设置的背光光源(1)、准直透镜(2)、凹透镜(3)和液晶屏(4)；所述背光光源(1)产生的光线能够依次经由所述准直透镜(2)和所述凹透镜(3)到达所述液晶屏(4)；所述凹透镜(3)的凹面(32)靠近所述液晶屏(4)，且与所述液晶屏(4)存在第一预设距离；所述凹透镜(3)用于改变所述光线的传播方向，以使所述光线按照第一预设方向到达所述液晶屏(4)的至少部分区域。2.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述凹透镜(3)包括相对的平面(31)和凹面(32)；所述平面(31)靠近所述准直透镜(2)；所述凹面(32)包括依次连接的第一端(321)、第一曲线端(322)、第二端(323)和第二曲线端(324)；所述第一端(321)距离所述平面(31)的高度大于所述第二端(323)距离所述平面(31)的高度。3.根据权利要求2所述的抬头显示装置，其特征在于，所述背光光源(1)包括第一背光光源(101)和第二背光光源(102)；所述准直透镜(2)包括第一准直透镜(21)和第二准直透镜(22)；所述凹透镜(3)包括存在第二预设距离的第一凹透镜(33)和第二凹透镜(34)。4.根据权利要求3所述的抬头显示装置，其特征在于，所述第二预设距离为沿第二预设方向确定的距离；所述第二预设方向平行于所述凹透镜(3)的底部所在平面(31)。5.根据权利要求4所述的抬头显示装置，其特征在于，所述第一凹透镜(33)的第一端(321)靠近所述第二凹透镜(34)的第一端(321)。6.根据权利要求5所述的抬头显示装置，其特征在于，经所述第一凹透镜(33)射出的光线按照第一子预设方向到达所述液晶屏(4)的至少部分区域；经所述第二凹透镜(34)射出的光线按照第二子预设方向到达所述液晶屏(4)的至少部分区域；所述第一子预设方向与所述第二子预设方向沿所述抬头显示装置的中轴线对称。7.根据权利要求3所述的抬头显示装置，其特征在于，还包括反射镜组件(7)；所述反射镜组件(7)用于对所述液晶屏(4)发射的光线进...
【专利技术属性】
技术研发人员：高昌达，王云帆，
申请(专利权)人：浙江炽云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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