[发明专利]一种使用偏极光转换器的高效率抬头显示器照明系统

说明书

本发明涉及显示照明技术领域，具体公开了一种使用偏极光转换器的高效率抬头显示器照明系统，包括发光单元，且发光单元的前方设有准直透镜；偏极光双折射片，用于接收由发光单元及准直透镜入射的光线；微透镜阵列，用于接收入射的P偏极光与S偏极光；偏光装换片，设于透镜阵列的出光侧。本发明通过偏极光双折射片将非偏极光线分成P偏极光与S偏极光的光线并以不同角度射出，光线经微透镜阵列聚光与折射后以同方向且并排对称方式射出，再由偏光转换片形成同一性质的偏极光线导入显示器，从而减少光线的损失，并提高显示器亮度，减少耗电量。

技术领域

本发明涉及显示照明技术领域，具体公开了一种使用偏极光转换器的高效率抬头显示器照明系统。

背景技术

抬头显示器(Head Up Display，以下简称为HUD)是由虚像投影系统的盒体及光合成器(Combiner)组成的。早期是运用于战斗机上，飞行员可经过光合成器观看前方景物，同时由装置投射虚像获取信息而不必低头察看仪表板。由于科技的不断进步，较先进的汽车工业也渐渐采用了HUD的系统，而在HUD系统中，如何减少光源的浪费，提供足够的亮度，减少耗电量，降低散热需求，攸关HUD系统的可靠度，在车用系统严酷的环境条件下，显得特别重要。因此HUD的照明系统的设计需要再加以细心研发才能更上一层楼。

传统的抬头显示器照明系统，如图7和图8所示，包括有：多个发光源60，每一个发光源60都是由一发光二极体602罩上一个聚光杯601所构成，而在发光二极体602发出光源后，经由聚光杯601将光线向外射出；由于发光二极体602为一小面积的朗伯特(Lambertian)光源，其发光强度与发光角度呈余弦函数( cosine)关系，而聚光杯601的作用是将发光二极体602的扩散的光源进行聚光，从而形成具方向性的小角度以较接近平行光的大面积(聚光杯的出口大小)直射光源。

一导光柱61，是用于容纳上述发光源60，导光柱是一个一四面都是高反射率镜面的空心柱体，以图中方向为参考方向，下方为入光面，上方为出光面，可将发光源60的光线经由各聚光杯601将出射光混合，达到均匀混合的效果，并使光线从导光柱61的出光面方向射出。

一扩散片62，设于导光柱61另一端（即出光面），加设扩散片62的效能是将由导光柱61出光面射出的光，扩散适当角度而形成均匀的面光源，用来作为充作后方 LCD面板63的背光源而构成了现有的照明系统。

而传统技术中，发光源60用一发光二极体602罩上一个聚光杯601，光线经反射向前，光线经反射向前的时候已有能量的耗损，再经过扩散片62时光线的耗损后，虽然照明光线变更均匀柔和；但是光线的角度也因此会因此而扩散，难以集中在特定角度(HUD的视场角)和HUD的可视范围(Eye-box)内，这对HUD的使用上造成了光度的浪费，而且传统的照明系统白光光源经过后方液晶显示器中的偏光片再吸收一半以上的光能，更加减弱了光源的强度，并且光线容易扩散不易集中，这是传统技术主要的缺点，因此HUD需要更好的照明系统，才能使HUD更提升品质，更具有竞争性。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种使用偏极光转换器的高效率抬头显示器照明系统。

为实现上述目的，本发明采用如下方案。

一种使用偏极光转换器的高效率抬头显示器照明系统，包括：

至少一发光单元，能将发出的强力光线射向前方；且发光单元的前方设有准直透镜；

一偏极光双折射片，用于接收由发光单元及准直透镜入射的光线，并将入射的非偏极准直光线分成P偏极光与S偏极光的光线，且两光线分别以不同角度射出；