[发明专利]背光模块及抬头显示器

说明书

本发明提供一种背光模块及抬头显示器。背光模块提供光束照射透光元件，包括底板与多个发光源。多个发光源于底板朝向透光元件的表面上成阵列排列，用以提供光束照射透光元件，其中，底板与透光元件在光轴方向上的间距是根据光束投射在透光元件的总光照度分布以及多个发光源在表面的排列位置来决定。抬头显示器包括投影单元与光学片，投影单元用以提供图像光束，包括显示面板与上述的背光模块。显示面板配置于光束的传递路径上，用以显示图像，且光束穿透显示面板以形成图像光束。光学片配置于图像光束的传递路径上，且图像光束被光学片反射至用户的眼睛。上述的背光模块的透光元件为位于显示面板与多个发光源之间的扩散片或为显示面板。

技术领域

本发明涉及一种背光模块及抬头显示器。

背景技术

随着用于交通工具的电子零件需求的逐年攀高，各种用于交通工具上的显示设备已相继地被研发。传统的显示设备通常装设于车辆的仪表板上。然而，驾驶者低头观看装设于仪表板上的显示设备时容易造成行车安全的顾虑，因此，可将影像投射于挡风玻璃上的抬头显示器(head up display，HUD)被广泛地使用在汽车装置中。抬头的意思是指使用者不需要低头就能够看到他需要的重要信息。

然而，现有的抬头显示器常遇到对比度不佳、当外界光线过强时，显示的影像可视性变差等问题，使得驾驶无法清晰的看到投射到前挡风玻璃的图像，造成交通安全上的疑虑。现有有利用提升背光源的亮度的方式来解决上述技术问题，但高强度的光源需要额外的能量，使得操作成本上升并且沿伸出背光源散热的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种背光模块及抬头显示器，显示效果佳，可满足低耗能、轻薄、高亮度的需求，并提升显示器的对比度与解决阳光下可视性(sunlight readable)的问题。

根据本发明的实施例，背光模块提供光束照射透光元件，背光模块包括底板与多个发光源。底板配置于透光元件下方。多个发光源于底板朝向透光元件的表面上成阵列排列，用以提供光束，其中，底板与透光元件在光轴方向上的间距是根据光束投射在透光元件的总光照度分布以及多个发光源在表面的排列位置来决定。

在根据本发明的实施例的背光模块中，间距是根据下式来决定：

且

其中，E_BLU(x,y,z)为总光照度分布，多个发光源在表面上的几何中心或多个发光源的排列单元的几何中心为坐标原点，z为第一方向上的坐标，x为第二方向上的坐标，y为第三方向上的坐标，其中第一方向为垂直表面的方向，第二方向与第三方向为平行表面且彼此垂直的两个方向。

在根据本发明的实施例的背光模块中，多个发光源在表面上成正方形阵列排列，相邻的发光源的最小距离d以及底板与透光元件在光轴方向上的间距L的关系满足下式：

其中，m为发光源的指向性阶数。

在根据本发明的实施例的背光模块中，多个发光源在表面上成正方形阵列排列，相邻的发光源的最小距离d以及底板与透光元件在光轴方向上的间距L的关系满足下式：

其中，各发光源为朗伯特(Lambertian)光源。

在根据本发明的实施例的背光模块中，背光模块还包括扩散片，扩散片为透光元件。

在根据本发明的实施例的背光模块中，透光元件为显示面板。