[实用新型]一种HUD背光显示装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种汽车虚拟图像显示装置，特别涉及一种汽车虚拟投影图像背光显示装置。

背景技术

汽车风挡式抬头显示器（HUD)是能够在汽车前风挡玻璃上呈现信息避免了驾驶员需要低头才能看到仪表信息，保证了驾驶的更安全性。抬头显示器最早在军用飞机上应用。随着技术的发展，抬头显示器在汽车领域的应用越来越广泛。在现有的技术中，HUD背光装置多采用反射式设计，该设计对光线的控制权低，造成光效率利用率低，LED贴片多，光源到LCD屏的空间小，极易造成LCD屏因温度过高而烧毁，要降低温度，就必须减少LED贴片数量，LED贴片减少，会造成HUD照明成像的亮度低，HUD成像的均匀性差，不能符合HUD整机成像设计要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种HUD背光显示装置，LED发散光通过全反射透镜组进行全反射，形成近似的平行出射光并经过扩散面进行混光，最后通过光路组进行两次匀光，控制光束的大小、出射角度，使HUD背光系统光效率提高，成像均匀性好，成像面亮度高，出光角度可调，并且LED贴片数量减少，令 LCD屏散热性更好。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种HUD背光显示装置，包括LED贴片，其特征在于：所述LED贴片固定在铝基板上，所述铝基板与全反射透镜的底面贴合，所述全反射透镜的底面设置有可容纳所述LED贴片的通光孔，所述全反射透镜包括入光面一、出光面一、扩散面、全反射腔，所述扩散面与所述底面平行，所述全反射腔连接所述出光面一和入光面一，所述若干个全反射透镜组成全反射透镜组；所述全反射透镜组对应设置有复眼透镜匀光片，所述复眼透镜匀光片由若干透镜组成，所述透镜包括入光面二和出光面二，所述入光面二和出光面二均为不同半径的球面，所述复眼透镜匀光片中心厚，边缘薄；所述复眼透镜匀光对应设置有平面透镜，所述平面透镜包括入光面三和出光面三，所述出光面三为平面；所述平面透镜对应设置有平面反射镜，所述平面反射镜包括反射面，所述平面反射镜反射面与所述平面透镜的出光面三成40°~60°的夹角；所述平面反射镜对应设置有球面双凸透镜，所述球面双凸透镜包括入光面四和出光面四，所述入光面四和出光面四均为不同曲率半径的球面，所述球面双凸透镜的入光面四与所述平面反射镜的反射面成25°~50°的夹角；所述球面双凸透镜对应设置有薄膜匀光片，所述薄膜匀光片设有入光面五和出光面五，所述薄膜匀光片的入光面五为磨砂面，所述薄膜匀光片的出光面五为光面，所述薄膜匀光片的入光面五与所述球面双凸透镜的出光面四成25°~50°的夹角。

工作时， LED贴片发出的光线从全反射透镜的入光面一进入全反射腔，经过全反射腔进行全反射，并通过出光面一，经过扩散面射出近似平行的光束，此光束经过复眼透镜匀光片的入光面二和出光面二，进行第一次的匀光，匀光后的光束通过平面透镜的入光面三，对入射光束进行扩束发散，并控制光束的出光角度，经过平面出光面三射出，出射光束通过平面反射镜的反射面，使光束进行折返，增大辐射散热空间，并进一步控制出光角度，经过折返的光束通过球面双凸透镜的球面入光面四和出光面四，对光束进行汇聚，并控制光束成矩形分布，控制四周光线的出光角度，所述成矩形分布的光束通过薄膜匀光片的扩散面入光面五和光面出光面五，对光束进行第二次的匀光，使出射光束成为均匀的，角度可控的光束，最终使得HUD成像的均匀性好，清晰度高，亮度高。

作为本实用新型的进一步改进，所述全反射式透镜组由8个全反射透镜按2x4矩形排列组成，这样使得LED贴片发出的光束经过全反射透镜组射出后更加的平行。

作为本实用新型的进一步改进，所述复眼透镜匀光片由304个透镜按19x16的矩形阵列组成，这样使得光束通过复眼透镜匀光片射出后的匀光效果更好。

作为本实用新型的进一步改进，所述复眼透镜匀光片中心厚度与边缘厚度之差为0.5mm，这样可以更进一步地使光束通过复眼透镜匀光片射出后的匀光效果更好。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型中全反射透镜组结构示意图。

图3为本实用新型中复眼透镜匀光片结构示意图。

图4为本实用新型中平面透镜结构示意图。

图5为本实用新型中平面反射镜结构示意图。

图6为本实用新型中球面双凸透镜结构示意图。

图7为本实用新型中薄膜匀光片结构示意图。

图8为本实用新型中全反射透镜组正视图。

图9为本实用新型中复眼透镜匀光片正视图。