[实用新型]HUD照明系统、抬头显示装置

说明书

本实用新型公开了HUD照明系统、抬头显示装置，其中HUD照明系统，包括：准直均匀元件和强度分布调整元件，所述准直均匀元件与强度分布调整元件沿光源方向依次设置，所述准直均匀元件至少包括一个光学元件，将光束调整为近准直均匀光束，所述强度分布调整元件至少包括：用以折射或反射元件以及用以将入射光束进行散射的扩散元件，所述折射或反射元件与所述扩散元件沿光源方向依次设置。HUD照明系统降低系统功耗，且保证整体抬头显示装置结构紧凑。

技术领域

本实用新型涉及光学领域、LED照明领域以及车载抬头显示装置(HUD)领域，特别涉及HUD照明系统、抬头显示装置，可应用于汽车HUD车载抬头显示装置。

背景技术

为方便驾驶员在驾驶过程中，观看车辆信息、导航信息等，常常利用抬头显示装置HUD，将图像信息通过光学方式投影在驾驶员视线附近，避免低头观看仪表盘。抬头显示装置中所投影的图像，可以在驾驶员眼睛附近区域(下称：眼盒区域)内看到整幅图像，且图像亮度均匀。

现有技术中常见的HUD组成如图1所示，主要包括：照明系统1，照明LCD 2，成像光学系统3，眼盒区域4以及投影虚像5。HUD中的照明系统核心问题为：均匀性、效率和体积，具体而言，

1)效率是指，照明光束经成像光学系统3反射后，尽可能多的进入眼盒区域4，实现高效率照明；

2)均匀性是指，在眼盒区域4中观看到的虚像5，需要满足画面各点亮度均匀；

3)体积是指，抬头显示装置体积结构紧凑。

HUD需要实现低功耗、高亮度、体积小、结构紧凑，其中很重要的一部分为背光照明系统，如何提供一种既能够降低系统功耗，又能够保证结构紧凑的照明系统，并将其应用于抬头显示装置中是本领域技术人员有待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，如何够降低系统功耗，又能够保证结构紧凑的HUD照明系统。

解决上述技术问题，本实用新型提供了一种HUD照明系统，包括：准直均匀元件和强度分布调整元件，所述准直均匀元件与强度分布调整元件沿光源方向依次设置，

所述准直均匀元件至少包括：两个光学元件，两个所述光学元件中包括：第一光学元件和第二光学元件，

所述第一光学元件与所述第二光学元件沿光源方向依次设置。

所述强度分布调整元件至少包括：用以折射或反射元件以及用以将入射光束进行散射的扩散元件，

所述折射或反射元件与所述扩散元件沿光源方向依次设置。

优选地，所述准直均匀元件至少包括：一个光学元件，用以将光源调整为近准直均匀光束。

更进一步，所述准直均匀元件面型为回转对称的曲面时，所述准直均匀元件将光源发出的光束整形为圆形的截面，光束在截面内均匀分布。

更进一步，所述准直均匀元件为菲涅尔透镜。

更进一步，所述准直均匀元件采用：阵列排布的照明透镜。

更进一步，所述阵列排布采用错位排布方式。

更进一步，所述照明透镜的出射光束截面为圆形。

更进一步，所述准直均匀元件面型为非回转对称的曲面时，所述准直均匀元件将光源发出的光束整形为正方形、矩形非圆形截面，光束在截面内均匀分布。

本实用新型还提供了一种抬头显示装置，包括：照明系统，照明LCD，成像光学系，眼盒区域以及投影虚像，由照明系统发出的光源光束依次经过照明 LCD、成像光学系至眼盒区域，照明系统为上述的HUD照明系统。