CN107390367B - 一种平视显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种平视显示器，包括：背光源和显示面板，所述背光源的第一端与所述显示面板的第一端相接触，且所述显示面板所在平面与所述背光源所在平面之间的夹角为第一预设角度；光线调整结构，所述光线调整结构位于所述显示面板背离所述背光源一侧的表面上，用于使得所述背光源产生的光线，经所述显示面板射出后向所述显示面板第一端方向倾斜，从而增加所述背光源产生的光线经所述显示面板射出后进入用户眼睛的光线量，在用户看到的显示效果上增加显示图像的亮度和对比度，即提高所述平视显示器的亮度和对比度，使其达到客户的要求。

Description

一种平视显示器
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种平视显示器。
背景技术
随着显示技术的发展，平视显示器(Head Up Display，简称HUD)的应用越来越广泛。现有平视显示器包括背光和用于产生图像的显示面板，所述显示面板所在平面与所述背光所在平面之间的夹角为19°，具体使用时，当所述显示面板水平放置时，所述显示面板产生的图像需要在25°方向的全视角上保持较高的亮度和对比度，但是，现有平视显示器很难达到客户的要求。
发明内容
为解决上述问题，本发明实施例提供了以下技术方案：
一种平视显示器，包括：
背光源和显示面板，所述背光源的第一端与所述显示面板的第一端相接触，且所述显示面板所在平面与所述背光源所在平面之间的夹角为第一预设角度；
光线调整结构，所述光线调整结构位于所述显示面板背离所述背光源一侧的表面上，用于使得所述背光源产生的光线，经所述显示面板射出后向所述显示面板第一端方向倾斜。
可选的，所述光线调整结构为三棱镜，所述三棱镜的折射率大于空气的折射率。
可选的，所述三棱镜的折射率取值范围为1.5-2.5，包括端点值。
可选的，所述三棱镜的材料为树脂。
可选的，所述三棱镜包括相对设置的三角形顶面和三角形底面，以及位于所述三角形顶面和所述三角形底面之间的第一侧面、第二侧面和第三侧面，其中，所述第一侧面、所述第二侧面和所述第三侧面两两相邻，且所述第一侧面与所述显示面板背离所述背光源一侧的表面相贴合，所述第二侧面垂直于所述背光源所在的表面，所述第三侧面与所述第一侧面形成的第一夹角的取值范围为20°-50°，包括端点值。
可选的，所述第二侧面在垂直于所述背光源所在平面方向上的高度H满足：
H＝L*sinθ/sin(180-α-θ)；
其中，L为所述第一侧面与所述第二侧面接触一端至所述第一侧面与所述第三侧面接触一端的长度；θ表示所述第一夹角；α表示所述第一侧面和所述第二侧面形成的第二夹角。
可选的，所述光线调整结构的出射光线方向与水平面之间的夹角为第二预设角度。
可选的，所述第二预设角度为25°。
可选的，所述光线调整结构的出射光线方向与所述背光源所在平面之间的夹角为第三预设角度，所述第三预设角度与所述第一预设角度之间的差值为25°。
本发明实施例所提供的平视显示器，除包括所述背光源和所述显示面板外，还包括光线调整结构，所述光线调整结构位于所述显示面板背离所述背光源一侧的表面上，用于使得所述背光源产生的光线，经所述显示面板射出后，向所述显示面板第一端方向倾斜，从而增加所述背光源产生的光线经所述显示面板射出后进入用户眼睛的光线量，在用户看到的显示效果上增加显示图像的亮度和对比度，即提高所述平视显示器的亮度和对比度，使其达到客户的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一个实施例所提供的平视显示器的结构示意图；
图2为本发明另一个实施例所提供的平视显示器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
正如背景技术部分所示，现有平视显示器很难达到客户的要求。
由于平视显示器特殊的结构设计，其显示面板和背光源之间通常有一个19℃的夹角，而按照客户规格，则要求平视显示器在水平方向上25°的全视角保持较高的亮度和对比度，但是，现有的平视显示器很难达到客户的要求。
有鉴于此，本发明实施例提供了一种平视显示器，如图1所示，该平视显示器包括：
背光源10和显示面板20，所述背光源10的第一端与所述显示面板20的第一端相接触，且所述显示面板20所在平面与所述背光源10所在平面之间的夹角为第一预设角度；
光线调整结构30，所述光线调整结构30位于所述显示面板20背离所述背光源10一侧的表面上，用于使得所述背光源10产生的光线，经所述显示面板20射出后，向所述显示面板20第一端方向倾斜。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述第一预设角度为19°，但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
本发明实施例所提供的平视显示器，除包括所述背光源10和所述显示面板20外，还包括光线调整结构30，所述光线调整结构30位于所述显示面板20背离所述背光源10一侧的表面上，用于使得所述背光源10产生的光线，经所述显示面板20射出后，向所述显示面板20第一端方向倾斜，从而增加所述背光源10产生的光线经所述显示面板20射出后进入用户眼睛的光线量，在用户看到的显示效果上增加显示图像的亮度和对比度，即提高所述平视显示器的亮度和对比度，使其达到客户的要求。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述光线调整结构30为三棱镜，所述三棱镜的折射率大于空气的折射率，以使得经所述显示面板20射向所述三棱镜的光线，经所述三棱镜射出后，可以向所述显示面板20的第一端方向倾斜，增加所述显示面板20射出的光线进入用户眼睛的光线量，提高所述平视显示器的亮度和对比度。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述三棱镜的折射率的取值范围为1.5-2.5，包括端点值，如1.5、2.0、2.5等，以增加经所述显示面板20射向所述三棱镜的光线，经所述三棱镜射出后，向所述显示面板20的第一端方向倾斜的倾斜度，进一步增加所述显示面板20射出的光线进入用户眼睛的光线量，提高所述平视显示器的亮度和对比度。但本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
需要说明的是，在本发明的其他实施例中，在对所述平视显示器的厚度没有过高要求的情况下，所述三棱镜的折射率取值也可以小于1.5，本发明对此并不做限定，具体视情况而定。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述三棱镜的材料为树酯，以在保证所述三棱镜的折射率的基础上，提高所述三棱镜的透明度，降低所述三棱镜本身透明度对所述显示面板20显示亮度的影响，但本发明对此并不做限定，只要所述三棱镜的折射率大于空气的折射率，且材料透明即可。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述三棱镜包括相对设置的三角形顶面和三角形底面，以及位于所述三角形顶面和所述三角形底面之间的第一侧面、第二侧面和第三侧面，其中，所述第一侧面、所述第二侧面和所述第三侧面两两相邻，且所述第一侧面与所述显示面板20背离所述背光源10一侧的表面相贴合，所述第二侧面垂直于所述背光源10所在的表面。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述显示面板20与所述背光源10之间的夹角为19°，即所述第一预设角度为19°，在本发明实施例中，所述第三侧面与所述第一侧面形成的第一夹角的取值范围为20°-50°，包括端点值，如20°、30°、40°、50°或20°-50°范围内其他任意角度，以保证所述显示面板20射向所述三棱镜，经所述三棱镜射出后可以向所述第一端方向倾斜，且不会过多增加所述三棱镜的厚度，造成所述平视显示器的厚度过度增加。
需要说明的是，在本发明的其他实施例中，所述显示面板20与所述背光源10之间的夹角也可以为其他角度，当所述显示面板20与所述背光源10之间的夹角为其他角度时，所述第一夹角的最小取值也会发生变化，本发明对此并不做限定，只要保证所述第一夹角的最小取值大于所述显示面板20与所述背光源10之间的夹角即可。
在上述实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述第二侧面在垂直于所述背光源10所在平面方向上的高度H满足：
H＝L*sinθ/sin(180-α-θ)；
其中，L为所述第一侧面与所述第二侧面接触一端至所述第一侧面与所述第三侧面接触一端的长度；θ表示所述第一夹角；α表示所述第一侧面和所述第二侧面形成的第二夹角。
由上式可知，L为所述第一侧面与所述第二侧面接触一端至所述第一侧面与所述第三侧面接触一端的长度，即所述显示面板20沿所述第一侧面与所述第二侧面接触一端至所述第一侧面与所述第三侧面接触一端方向的长度，由所述显示面板20的尺寸决定；所述α表示所述第一侧面和所述第二侧面形成的第二夹角，为90°与所述第一预设角度的差值，由所述显示面板20与所述背光源10之间的夹角决定，因此，所述第二侧面在垂直于所述背光源10所在平面方向上的高度H随所述第一夹角的变化而变化，当所述第一夹角的取值确定后，即可获得所述第二侧面在垂直于所述背光源10所在平面方向上的高度H。
在上述任一实施例的基础上，在本发明的一个实施例中，所述光线调整结构30的出射光线方向与水平面之间的夹角为第二预设角度，可选的，所述第二预设角度为25°，但本发明对此并不做限定，在本发明的其他实施例中，所述第二预设角度还可以为其他数值，具体视客户要求平视显示器在水平方向上哪个角度(即第二预设角度)的全视角保持较高的亮度和对比度而定。
需要说明的是，在本发明的其他实施例中，所述平视显示器可以以所述显示面板20平行于水平面放置，也可以以所述背光源10平行于水平面放置，还可以以其他方式，为了避免由于所述平视显示器的放置方式对本发明的技术方案造成限定，在本发明的一个实施例中，所述光线调整结构30的出射光线方向与所述背光源10所在平面之间的夹角为第三预设角度，所述第三预设角度与所述第一预设角度之间的差值为25°。
如图所示，下面以所述第一预设角度β1为19°，所述第一夹角θ为39°，所述显示面板20沿所述第一侧面与所述第二侧面接触一端至所述第一侧面与所述第三侧面接触一端方向的长度L为2.6㎝为例，则在本发明实施例中，所述显示面板20射入所述光线调整结构30的光线在所述光线调整结构30出射面的入射角β2＝θ-β1＝39°-19°＝20°，第二夹角α＝90°-19°＝71°，所述光线调整结构30出射面的出射角β3满足n1·sinβ2＝n0·sinβ3，其中，n1为所述光线调整结构30的折射率1.85，n0为空气的折射率1，则可计算获得所述光线调整结构30出射面的出射角β3为39.3°，所述第二侧面在垂直于所述背光源10所在平面方向上的高度H为1.7㎝，由此可见，本实施例所提供的平视显示器可将所述光线调整结构30出射面的出射光线方向扭转20.3°，且不会过多增加所述平视显示器的厚度。
如表1所示，表1示出了用户要求第二预设角度(25°)处的对比度、现有技术平视显示器在第二预设角度(25°)处的对比度以及本发明实施例所提供的平视显示器在第二预设角度(25°)处的对比度。
Figure BDA0001393922880000071
由表1可以看出，相较于现有平视显示器，本发明实施例所提供的平视显示器可以大大提高所述平视显示器的对比度，而且，本发明实施例所提供的平视显示器的对比度可以满足用户要求。
综上所述，本发明实施例所提供的平视显示器，除包括所述背光源和所述显示面板外，还包括光线调整结构，所述光线调整结构位于所述显示面板背离所述背光源一侧的表面上，用于使得所述背光源产生的光线，经所述显示面板射出后，向所述显示面板第一端方向倾斜，从而增加所述背光源产生的光线经所述显示面板射出后进入用户眼睛的光线量，在用户看到的显示效果上增加显示图像的亮度和对比度，即提高所述平视显示器的亮度和对比度，使其达到客户的要求，进而大幅度提升所述平视显示器的性能。
本说明书中各个部分采用递进的方式描述，每个部分重点说明的都是与其他部分的不同之处，各个部分之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种平视显示器，其特征在于，包括：
背光源和显示面板，所述背光源的第一端与所述显示面板的第一端相接触，且所述显示面板所在平面与所述背光源所在平面之间的夹角为第一预设角度；
光线调整结构，所述光线调整结构位于所述显示面板背离所述背光源一侧的表面上，用于使得所述背光源产生的光线，经所述显示面板射出后向所述显示面板第一端方向倾斜；
其中，所述光线调整结构为三棱镜，所述三棱镜包括相对设置的三角形顶面和三角形底面，以及位于所述三角形顶面和所述三角形底面之间的第一侧面、第二侧面和第三侧面，其中，所述第一侧面、所述第二侧面和所述第三侧面两两相邻，且所述第一侧面与所述显示面板背离所述背光源一侧的表面相贴合，所述第二侧面垂直于所述背光源所在的表面；所述第三侧面与所述第一侧面形成的第一夹角的最小取值大于所述第一预设角度。
2.根据权利要求1所述的平视显示器，其特征在于，所述三棱镜的折射率大于空气的折射率。
3.根据权利要求2所述的平视显示器，其特征在于，所述三棱镜的折射率取值范围为1.5-2.5，包括端点值。
4.根据权利要求3所述的平视显示器，其特征在于，所述三棱镜的材料为树脂。
5.根据权利要求3所述的平视显示器，其特征在于，所述第三侧面与所述第一侧面形成的第一夹角的取值范围为20°-50°，包括端点值。
6.根据权利要求5所述的平视显示器，其特征在于，所述第二侧面在垂直于所述背光源所在平面方向上的高度H满足：
H＝L*sinθ/sin(180-α-θ)；
其中，L为所述第一侧面与所述第二侧面接触一端至所述第一侧面与所述第三侧面接触一端的长度；θ表示所述第一夹角；α表示所述第一侧面和所述第二侧面形成的第二夹角。
7.根据权利要求1所述的平视显示器，其特征在于，所述光线调整结构的出射光线方向与水平面之间的夹角为第二预设角度。
8.根据权利要求7所述的平视显示器，其特征在于，所述第二预设角度为25°。
9.根据权利要求1所述的平视显示器，其特征在于，所述光线调整结构的出射光线方向与所述背光源所在平面之间的夹角为第三预设角度，所述第三预设角度与所述第一预设角度之间的差值为25°。
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