[发明专利]一种抬头显示装置

说明书

本发明涉及显示技术领域，公开了一种抬头显示装置，包括投影光机、显示屏幕和扩散光学元件，投影光机用于向显示屏幕和扩散光学元件的至少一者发出光线，扩散光学元件设置于投影光机和显示屏幕之间，使得来自投影光机的光线通过扩散光学元件后光能量均匀，并且通过后的光线入射至显示屏幕，显示屏幕用于使得来自投影光机的光线或者来自扩散光学元件的光线入射至显示屏幕时，光线在显示屏幕发生衍射，发射出携带图像信息的光线。本发明中显示屏幕使入射至显示屏幕的光线发生衍射而发射出携带图像信息的光线，投影光机、显示屏幕和观察位置三者所形成光路不是必须遵循反射定律，因此可以降低对投影光机布置位置的限制，使得投影光机的布置更自由。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种抬头显示装置。

背景技术

随着社会的急速发展，汽车普及化程度越来越高，由此带来的行车安全问题也越来越多。当驾驶员驾驶汽车在道路上行驶，车辆处于高速运行时，驾驶员获得的视觉信息在行车中所获取信息中的占比相当大，因此，在行车中视觉信息的获取是汽车安全技术中的重中之重。

近几年，车载抬头显示装置（Head Up Display，HUD）得到了人们的广泛关注。HUD技术可以说是投影技术中的一个重要应用，它能够将行车的车速、水温、油量、电压等各类影响驾驶安全的信息实时地投射到汽车挡风玻璃的前方，如此一来，可以减少驾驶员在驾驶车辆时低头的次数，极大地提高了行车安全性，因而HUD技术在汽车驾驶领域具有重要研究价值。

现有的抬头显示装置是将光线投射至汽车的挡风玻璃，光线经挡风玻璃反射而进入驾驶员眼睛，因此，投影光机、挡风玻璃以及观察位置三者所形成的光路需要遵循反射定律，使得对投影光机的布置位置限制性强。

发明内容

本发明的目的是提供一种抬头显示装置，可以降低对投影光机布置位置的限制，使得投影光机的布置更自由。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种抬头显示装置，包括投影光机、显示屏幕和扩散光学元件，所述投影光机用于向所述显示屏幕和所述扩散光学元件的至少一者发出光线；

所述扩散光学元件设置于所述投影光机和所述显示屏幕之间，用于使得来自所述投影光机的光线通过所述扩散光学元件后光能量均匀，并且通过所述扩散光学元件后的光线入射至所述显示屏幕；

所述显示屏幕用于使得来自所述投影光机的光线或者来自所述扩散光学元件的光线入射至所述显示屏幕时，所述光线在所述显示屏幕发生衍射，发射出携带图像信息的光线。

优选地，所述显示屏幕包括体全息光栅，所述显示屏幕使得来自所述投影光机的光线或者来自所述扩散光学元件的光线入射至所述光栅而发生衍射。

优选地，所述投影光机发出光线的一部分入射至所述扩散光学元件，所述投影光机发出光线的另一部分入射至所述显示屏幕。

优选地，所述扩散光学元件采用聚合物分散液晶，所述扩散光学元件可切换为第一状态和第二状态，所述扩散光学元件为第一状态时光线通过所述扩散光学元件后光能量分布不改变，所述扩散光学元件为第二状态时光线通过所述扩散光学元件后光能量均匀，其中，所述扩散光学元件为第二状态时基于聚合物分散液晶对通过光线散射，使得光线通过所述扩散光学元件后光能量均匀。

优选地，所述扩散光学元件采用聚合物分散液晶，所述扩散光学元件被划分成多个区域，所述扩散光学元件的各个区域相对独立，对于所述扩散光学元件的任一区域，可切换为第一状态和第二状态，本区域为第一状态时光线通过本区域后光能量分布不改变，本区域为第二状态时光线通过本区域后光能量均匀，其中，本区域为第二状态时基于聚合物分散液晶对通过光线散射，使得光线通过本区域后光能量均匀。

优选地，所述扩散光学元件采用扩散片，所述扩散片包括基材以及分布于所述基材中的颗粒，所述颗粒对通过光线有散射作用，使得光线通过所述扩散光学元件后光能量均匀。