[实用新型]一种车载HUD匀光照明系统

说明书

[技术领域]

本实用新型涉及车辆照明系统技术领域，具体地说是一种车载HUD匀光照明系统。

[背景技术]

车载抬头显示器(HUD)可以使驾驶员避免注意力中断或丧失对状态意识的掌握，增加了行车安全。HUD对人眼所观测到的图像具有较高的亮度要求，再加上成像系统中的反射能量损失以及液晶显示屏的较大透射能量损失，这就要求HUD照明系统有较高的光能利用率。HUD采用发光二极管(LED)为照明光源，为达到其亮度要求，需使用多颗LED同时照明，而照明的均匀性对图像对比度有很大影响。高对比度图像不仅可以提高用户体验，同时也可提升行车安全。因此，HUD照明系统不仅需要具有较高的光能利用率，同时需要具有较高的照明均匀性。

HUD所采用的光源为发光二极管(LED)面光源，其发光特性为朗伯辐射，发光面积和发光角度较大，若想获得液晶显示屏上的能量和角度均匀照明，则照明系统应具有较好的聚光和匀光效果。且LED光源在额定功率下工作会散发较高的热量，过多的工作时长会导致某些光学零部件的损伤。因此，若能提供一种车载HUD匀光照明系统，使得LED光源不在额定功率下即能满足最终图像所需的亮度要求，从而有效减小发热量，缩小散热片的体积，进而减小整个HUD装置的尺寸，将具有非常重要的意义。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种车载HUD匀光照明系统，能够保证出射光斑在液晶显示屏上分布均匀，增加整体的光照度，而且简化了照明系统，节省了材料及成本。

为实现上述目的设计一种车载HUD匀光照明系统，包括LED1、LED底座2、底座固定螺钉3、LED透镜4、灯罩5、液晶显示屏6和显示屏固定装置7，所述液晶显示屏6固定于显示屏固定装置7上，所述显示屏固定装置7与LED底座2之间设有灯罩5，所述LED1粘结于LED底座2上，所述LED底座2上连接有底座固定螺钉3，所述LED1的发光表面连接有LED透镜4，所述LED透镜4包括复合抛物面聚光器9、二次曲面10和方形阵列球面11，所述二次曲面10形成于复合抛物面聚光器9内部，所述方形阵列球面11位于LED透镜4的出光口外表面。

所述复合抛物面聚光器9由两条倾斜的抛物线复合而成，所述复合抛物面聚光器9呈圆形抛物面结构，所述复合抛物面聚光器9用于收集LED面光源发出的大角度光线，所述二次曲面10通过在复合抛物面聚光器9内部挖孔而形成，所述二次曲面10用于将LED面光源发出的小角度光线进行透射会聚，所述方形阵列球面11用于对经过复合抛物面聚光器9及二次曲面10的出射光进行匀光处理。

所述LED透镜4的入口口径与LED1发光表面对齐，所述LED1的中心与LED透镜4的复合抛物面聚光器9的入口中心对齐。

所述液晶显示屏6通过显示屏固定螺钉8固定在显示屏固定装置7上。

本实用新型同现有技术相比，结构新颖，设计合理，通过在LED发光表面连接LED透镜，该LED透镜包括复合抛物面聚光器、二次曲面和方形阵列球面，复合抛物面聚光器用于将LED面光源发出的大角度的光尽可能多的收集到，形成满足要求的特定角度的出射光线，二次曲面用于将LED面光源发出的小角度光线进行透射会聚，方形阵列球面位于LED透镜的出光口外表面，用于对光线进行匀光处理，以保证出射光斑在矩形的液晶显示屏上分布均匀，且整体的光照度会增加，其相对于传统的再次增加阵列镜匀光来说，不仅简化了照明系统，而且节省了材料及成本，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中LED透镜的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中的模拟光路图；

图中：1、LED2、LED底座3、底座固定螺钉4、LED透镜5、灯罩6、液晶显示屏7、显示屏固定装置8、显示屏固定螺钉9、复合抛物面聚光器10、二次曲面11、方形阵列球面12、LED面光源13、LED透镜二14、探测器。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：