[发明专利]一种hud背光照明系统

说明书

本发明公开了一种hud背光照明系统，属于照明系统技术领域。它包括：发出LED光源的LED贴片板；与所述LED贴片板相对、用于进行准直出射的准直透镜组；与所述准直透镜组相对、对光束进行竖向光线角度扩散和横向光线角度扩散的整形阵列透镜；以及接收扩散匀光后光束的LCD；其中，所述LED贴片板、准直透镜组、整形阵列透镜以及LCD依次排列，所述整形阵列透镜的一面具有若干水平方向条形凹槽，其另一面具有若干竖直方向条形凹槽。因此，相比现有技术，本发明不易过热烧毁，体积较小，成本较低的优点。

技术领域

本发明涉及照明系统技术领域，具体涉及一种hud背光照明系统。

背景技术

汽车风挡式抬头显示器(HUD)式能够在汽车前挡风玻璃上呈现驾驶所需信息避免驾驶员需低头查看仪表信息的显示装置，引起了众多厂商及消费者的兴趣，而随着HUD设计的发展，HUD背光系统要求低功率可提供高亮度均匀图像且要求光学元件数量少体积小，从而成本更低。因此本发明主要涉及只用光线汇聚光学元件及整形阵列透镜组合，可同时提高光能利用率及图像均匀性。

现有技术是这样实现的：如图1，LED贴片发出的光线经过全反射透镜(1)相对准直后，再次经过复眼透镜(2)匀光后，匀光后的光束通过平凸透镜(3)，对光束的角度进行控制，经平凸透镜出射的光束经过平面反射镜(4)进行光束转折，转折后的光束经过双凸透镜(5)进行汇聚整形处理，最终经过扩散板(6)进入LCD屏，最终实现角度的控制及图像匀光性的处理。

HUD背光模式多采用全反射式透镜、复眼透镜、平面反射镜及多个整形透镜进行匀光，控制光束的角度大小及走向，多透镜设计由于各个透镜的光线吸收损失造成对光能的利用率较低，为达到最终图像亮度及均匀性，需增加LED贴片数量或者提高LED贴片功率，此时极易造成LCD屏温升过高而烧毁现象，且多透镜模式所使用透镜数量多，造成设计体积较大，成本较高。因此，有必要提出一种新的技术方案。

发明内容

本发明提出一种hud背光照明系统，解决现有技术存在的易过热烧毁，体积较大，成本较高的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种hud背光照明系统，包括：

发出LED光源的LED贴片板；

与所述LED贴片板相对、用于进行准直出射的准直透镜组；

与所述准直透镜组相对、对光束进行竖向光线角度扩散和横向光线角度扩散的整形阵列透镜；以及

接收扩散匀光后光束的LCD；

其中，所述LED贴片板、准直透镜组、整形阵列透镜以及LCD依次排列，所述整形阵列透镜的一面具有若干水平方向条形凹槽，其另一面具有若干竖直方向条形凹槽。

优选的，所述准直透镜组为多个对LED贴片板上LED发光贴片发出的光源准直的球凸透镜的组合。

优选的，所述整形阵列透镜焦距为负，材质为具有发散作用的透镜元件。

优选的，所述整形阵列透镜具有准直透镜组相对的第一透射面和与LCD相对的第二透射面，所述第一透射面为具有若干水平方向条形凹槽的微阵列面，所述第二透射面为具有若干竖直方向条形凹槽的微阵列面。

与现有技术相比，本发明具有下述优点：本发明提出的一种hud背光照明系统工作时，LED光源经过准直透镜组进行准直出射，经过整形阵列透镜一面进行竖向光线角度扩散后再经过整形阵列透镜另一面进行横向光线角度扩散，有利于匹配后续成像光学系统角度，且整形阵列透镜的双面横向竖向的条形凹槽组成交叉式网状结构具有匀光特性，此时扩散匀光后的光束经过传输到达LCD屏,实现最终的提高光能利用率及图像均匀性的目的，同时减少背光模组器件，有效降低成本，缩小占用体积，也无需增加LED贴片数量或者提高LED贴片功率，避免系统过热烧毁。因此，相比现有技术，本发明不易过热烧毁，体积较小，成本较低的优点。