CN115903302A - 背光模组、抬头显示装置以及交通工具 - Google Patents

Abstract

提供一种背光模组、抬头显示装置以及交通工具。背光模组包括：多个光源组件，被配置为提供准直光线；以及方向控制组件，所述方向控制组件位于所述多个光源组件中至少一个光源组件的出光侧，所述方向控制组件包括扩散元件和会聚元件；所述准直光线被所述扩散元件扩散以增大出光面积，并被所述会聚元件会聚以调节出射光的方向，以使包括该背光模组的抬头显示装置形成较大的眼盒区域。

Description

背光模组、抬头显示装置以及交通工具

相关申请的交叉引用

出于所有目的，本专利申请要求于2021年9月30日递交的中国专利申请第202111162367.X号的优先权，在此全文引用上述中国专利申请的内容以作为本申请的一部分。

技术领域

本公开的实施例涉及一种背光模组、抬头显示装置以及交通工具。

背景技术

抬头显示(head up display，HUD)是通过反射式的光学设计，将像源发出的光线最终投射到成像窗(例如，成像板、挡风玻璃等)上，驾驶员无需低头就可以直接看到画面，避免驾驶员在驾驶过程中低头看仪表盘所导致的分心，提高驾驶安全系数，同时也能带来更好的驾驶体验。

发明内容

本公开的实施例提供一种背光模组、抬头显示装置以及交通工具。

本公开的实施例提供一种背光模组，包括：多个光源组件，被配置为提供准直光线；以及方向控制组件，所述方向控制组件位于所述多个光源组件中至少一个光源组件的出光侧，所述方向控制组件包括扩散元件和会聚元件；所述准直光线被所述扩散元件扩散以增大出光面积，并被所述会聚元件会聚以调节出射光的方向。

例如，所述扩散元件的扩散包括在第一方向上的扩散和在第二方向上的扩散至少之一，所述第一方向与所述第二方向相交。

例如，背光模组还包括至少一个灯筒，所述灯筒包括壳体和至少由所述壳体围设的内腔，所述多个光源组件和至少部分所述方向控制组件位于所述至少一个灯筒的内腔中。

例如，所述灯筒具有出光口，所述出光口包括长边和短边，所述长边的长度大于所述短边的长度，所述出光口的所述长边沿第一方向延伸，所述出光口的所述短边沿第二方向延伸。

例如，所述准直光线被所述方向控制组件控制方向后至少覆盖所述出光口。

例如，所述壳体的内壁设有反射面以对照射到所述反射面上的光线进行方向调节以使其朝向所述出光口出射。

例如，所述灯筒为抛物面型。

例如，所述扩散元件包括一维扩散元件，所述会聚元件包括一维会聚透镜和/或二维会聚透镜。

例如，所述一维扩散元件包括平凹柱面镜、扩散膜、线性菲涅尔凹透镜至少之一，所述一维会聚元件包括平凸柱面镜、线性菲涅尔凸透镜至少之一、所述二维会聚透镜包括凸透镜、圆形菲涅尔透镜至少之一。

例如，所述扩散元件对所述准直光线对应的光线先进行第一扩散再进行第二扩散，所述第一扩散为在第一方向上的扩散和在第二方向上的扩散之一，所述第二扩散为在所述第一方向上的扩散和在所述第二方向上的扩散之另一。

例如，所述会聚元件的会聚包括第一会聚和第二会聚，所述第一会聚为对所述第一扩散后且所述第二扩散前的光线进行会聚，所述第二会聚为对所述第二扩散后的光线进行会聚。

例如，所述准直光线对应的光线在经过所述第一扩散和所述第二扩散处理之后被所述会聚元件会聚，或者所述准直光线对应的光线在被所述第一扩散之后且被所述第二扩散之前被所述会聚元件会聚。

例如，所述扩散元件包括扩散膜并且包括平凹柱面镜和线性菲涅尔凹透镜至少之一，所述会聚元件包括平凸柱面镜和线性菲涅尔凸透镜至少之一，所述扩散膜、所述平凹柱面镜和所述线性菲涅尔凹透镜至少之一、以及所述平凸柱面镜和所述线性菲涅尔凸透镜至少之一沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置。

例如，所述扩散膜被配置为对所述准直光线在第一方向上进行扩散，所述平凹柱面镜和所述线性菲涅尔凹透镜至少之一被配置为对经过所述扩散膜的光线在第二方向上进行扩散，所述平凸柱面镜和所述线性菲涅尔凸透镜至少之一被配置为对经过所述平凹柱面镜的光线在所述第二方向上进行会聚。

例如，所述扩散元件包括第一子扩散件和第二子扩散件，所述会聚元件包括第一子会聚件和第二子会聚件，并且，所述第一子扩散件、所述第二子扩散件、所述第一子会聚件、以及所述第二子会聚件沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置；或者所述扩散元件包括第一子扩散件和第二子扩散件，所述会聚元件包括平凸柱面镜和线性菲涅尔凸透镜中的至少之一，并且，所述第一子扩散件、所述第二子扩散件、以及所述平凸柱面镜和所述线性菲涅尔凸透镜中的所述至少之一沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置。

例如，在所述第一子扩散件、所述第二子扩散件、所述第一子会聚件、以及所述第二子会聚件沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置的情况下，所述第一子扩散件被配置为对入射至其上的光线在所述第二方向上进行扩散，所述第一子会聚件被配置为对经过所述第一子扩散件的光线在所述第二方向上进行会聚，所述第二子扩散件被配置为对经过所述第一子会聚件的光线在所述第一方向上进行扩散，并且所述第二子会聚件被配置为对经过所述第二子扩散件的光线在所述第一方向上进行会聚；在所述第一子扩散件、所述第二子扩散件、以及所述平凸柱面镜和线性菲涅尔凸透镜中的所述至少之一沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置的情况下，所述第一子扩散件被配置为对所述准直光线在第二方向上进行扩散，所述第二子扩散件被配置为经过所述第一子扩散件的光线在第一方向上进行扩散，并且所述平凸柱面镜被配置为经过所述第二子扩散件的光线在所述第一方向上以及所述第二方向上进行会聚。

例如，所述第一子扩散件包括平凹柱面镜、扩散膜、线性菲涅尔凹透镜至少之一，所述第二子扩散件包括平凹柱面镜、扩散膜、线性菲涅尔凹透镜至少之一，所述第一子会聚件包括平凸柱面镜、线性菲涅尔凸透镜、凸透镜、圆形菲涅尔透镜至少之一，所述第二子会聚件包括平凸柱面镜、线性菲涅尔凸透镜、凸透镜、圆形菲涅尔透镜至少之一。

例如，所述方向控制元件还包括偏折扩散膜，所述偏折扩散膜设置在所述会聚元件的出光方向上，所述偏折扩散膜被配置为对经过所述会聚元件的光线进行偏折扩散出射。

例如，所述光源组件包括光源和准直灯杯，所述光源被配置为发出光线，所述准直灯杯被配置为对所述光源发出的所述光线的至少部分进行准直。

例如，所述光源组件包括偏振分光元件、以及偏振转换元件，所述偏振分光元件被配置为对照射到其上的光线分束为传播方向不同且偏振态不同的第一偏振光和第二偏振光，所述偏振转换元件被配置为将所述第二偏振光对应的光线转换为第三偏振光，所述第三偏振光与所述第一偏振光的偏振态相同。

例如，背光模组还包括反射元件，所述反射元件被配置为反射所述第一偏振光对应的光线或所述第二偏振光对应的光线。

例如，所述偏振转换元件位于所述偏振分光元件的远离所述光源的一侧、位于所述反射元件的远离所述光源的一侧、或位于所述偏振分光元件和所述反射元件之间。

例如，背光模组还包括传感器，所述传感器被配置为对入射到其上的外界光进行检测并发出信号。

例如，所述多个光源组件包括多个第一光源组件和多个第二光源组件，所述多个第一光源组件和所述多个第二光源组件相对于对称轴呈轴对称排布，并分别位于所述对称轴的两侧，所述传感器位于所述多个第一光源组件和所述多个第二光源组件之间。

例如，所述光源组件在所述传感器所在平面的正投影与所述传感器至少部分重叠，重叠的所述至少部分能透过外界光。

例如，背光模组还包括至少一个匀光元件，所述至少一个匀光元件设置在所述方向控制元件的远离所述光源组件的一侧。

本公开的实施例还提供一种抬头显示装置，包括显示面板和上述任一背光模组。

例如，所述抬头显示装置的同一眼盒区域被配置为允许驾驶位置以及副驾位置的用户观看到所述抬头显示装置的虚像。

本公开的实施例还提供一种抬头显示装置，包括显示面板和上述任一背光模组，所述显示面板位于所述灯筒的所述出光口处。

例如，所述抬头显示装置还包括透反元件，所述出光口的长边被配置为对应所述透反元件的左右方向。

本公开的实施例还提供一种交通工具，包括上述任一背光模组或上述任一所述的抬头显示装置。

例如，所述透反元件为所述交通工具的挡风玻璃，所述出光口的长边被配置为对应所述挡风玻璃的左右方向。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1A为本公开的一些实施例提供的一种背光模组的示意图。

图1B为图1A所示的背光模组中的光源组件的示意图。

图1C至图1F为本公开的一些实施例提供的一种背光模组中的光源组件的另一种排列方式的示意图。

图2A至图2C为本公开的一些实施例提供的背光模组中的光源组件中的准直光源的示意图。

图3A至图5B为本公开的一些实施例提供的背光模组中的方向控制组件的示意图。

图6A为本公开的一些实施例提供的另一种背光模组的示意图。

图6B为本公开的一些实施例提供的另一种背光模组的示意图。

图7为本公开的一些实施例提供的一种背光模组中的灯筒的示意图。

图8A至图8D为本公开的一些实施例提供的一种抬头显示装置的示意图。

图9为一种交通工具包括的HUD装置的光路示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

“至少一个”指的是一个或多个；“多个”指的是至少两个。

在发明人已知的技术中，HUD的眼盒区域较小，难以满足用户的实用需求。

图1A为本公开的一些实施例提供的一种背光模组的示意图。图1B为图1A所示的背光模组中的光源组件的示意图。图1C为本公开的一些实施例提供的一种背光模组中的光源组件的另一种排列方式的示意图。图2A至图2C为本公开的一些实施例提供的背光模组中的光源组件中的准直光源的示意图。图3A至图5B为本公开的一些实施例提供的背光模组中的方向控制组件的示意图。图6A为本公开的一些实施例提供的另一种背光模组的示意图。图6B为本公开的一些实施例提供的另一种背光模组的示意图。图7为本公开的一些实施例提供的一种背光模组中的灯筒的示意图。图8A至图8D为本公开的一些实施例提供的一种抬头显示装置的示意图。以下参照图1A至图8D进行说明。

如图1A、图3A至图5B所示，本公开的一些实施例提供一种背光模组100，包括：多个光源组件11以及方向控制组件12。多个光源组件11被配置为提供准直光线。图1A未示出方向控制组件12，方向控制组件12在图3A至图5B中示出。设置方向控制组件12以提高背光的均匀性以及显示画面的均匀性。设置方向控制元件12，可以减少设置的光源的数量，成本低，减少发热。

例如，准直光线是指平行或近乎平行的光线，准直光线的发散角较小，更有利于进行控制。

例如，方向控制元件12可以包括透镜、扩散膜和偏折扩散膜中的至少一种。

如图3A至图5B所示，方向控制组件12位于多个光源组件11中至少一个光源组件11的出光侧。在图1A、图3A至图5B中示出了光线的传播情况。光源组件11的上侧为其出光侧。

如图3A至图5B所示，方向控制组件12包括扩散元件121和会聚元件122。如图3A至图5B所示，准直光线被扩散元件121扩散以增大出光面积，并被会聚元件122会聚以调节出射光的方向。

例如，出光面积是指出射光的面积。例如，准直光线被扩散元件扩散后，出光面积增大。例如，例如，准直光线被会聚元件扩散后，出光面积减小。

例如，设置扩散元件121，以扩大出光面。经扩散元件121的光线的主光轴不变化。

例如，设置会聚元件122，以调节光的出光方向。例如，被会聚元件122会聚的光线主光轴可能变化，可通过调整会聚元件的面形来调节主光轴。

本公开的一些实施例提供的背光模组100通过对光线进行控制，可以使包括该背光模组的抬头显示装置具有较大的眼盒区域，可以使得除驾驶员以外的乘客(例如副驾乘客)观看到抬头显示装置的虚像画面，例如可以使抬头显示装置具有一个可供驾驶员及副驾乘客观看虚像的眼盒区域。

例如，光线被方向控制组件12控制方向包括先对光线进行扩散，再对光线进行会聚。

本公开的一些实施例提供的背光模组100通过对光线进行控制，形成一个可供驾驶员及乘客观看的成像区域。本公开的一些实施例提供的背光模组100，可以形成较大成像区域，可以使得除驾驶员以外的乘客(例如副驾乘客)观看到画面。

如图1A所示，在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，多个光源组件11中的至少两个光源组件11在第一方向X上排布。

例如，如图1A至图6B所示，在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，光源组件11包括光源11a、准直灯杯11b、偏振分光元件11c、以及偏振转换元件11d，光源11a被配置为发出光线，准直灯杯11b被配置为对光源11a发出的光线的至少部分进行准直。

例如，光源组件11还包括偏振分光元件11c、以及偏振转换元件11d，偏振分光元件11c被配置为对照射到其上的光线转换为传播方向不同且偏振态不同的两束光线，偏振转换元件11d被配置为对照射到其上的光线进行偏振态的转换。

例如，光源组件11还包括反射元件11e，反射元件11e被配置为调整照射到其上的光线的传播方向，实现光回收的效果，提高光线利用率。

例如，光源组件包括偏振分光元件11c、以及偏振转换元件11d，偏振分光元件11c被配置为对照射到其上的光线分束为传播方向不同且偏振态不同的第一偏振光和第二偏振光，偏振转换元件11d被配置为将第二偏振光对应的光线转换为第三偏振光，第三偏振光与第一偏振光的偏振态相同。

例如，背光模组还包括反射元件11e，反射元件11e被配置为反射第一偏振光对应的光线或第二偏振光对应的光线。

例如，偏振转换元件位于偏振分光元件的远离光源的一侧、位于反射元件的远离光源的一侧、或位于偏振分光元件和反射元件之间。

例如，如图1A至图1C所示，偏振分光元件11c被配置为接收经准直灯杯11b准直的准直光线并反射第一偏振光线且透过第二偏振光线，偏振转换元件11d被配置为接收透过偏振分光元件11c的第二偏振光线并将其转换为第三偏振光线，第一偏振光线的偏振态和第二偏振光线的偏振态不同，第三偏振光线的偏振态和第一偏振光线的偏振态相同。

例如，光源11a发出的具有一定发散角度的光线经过准直灯杯11b后，转化为准直光线；准直光线经过方向控制元件12调节其光线的传播方向，调节方向后的光线经过灯筒10进行二次调节，最后出射至显示面板200，转化为图像光线。

因光源11a发出的光线具有一定的发散角度，发散角度较大的光线(例如发散角度大于30度、45度、60度或70度的光线)，难以到达偏振分光元件进而难以被利用成像，因此可通过设置准直灯杯来对光源11a发出的光线的至少部分进行准直，得到准直光线。

在本公开的图1A、图3A至图5B所示的实施例中，以第一偏振光线为S偏振态光线，第二偏振光线为P偏振态光线，第三偏振光线为S偏振态光线为例进行说明。当然，在其他的实施例中，第一偏振光线和第三偏振光线可以为P偏振态光线，第二偏振光线可以为S偏振态光线。

可以说明的是，光源组件11的构成不限于以上描述，也可以采用其他结构的光源组件11。例如，提供准直光线的准直光源组件11可以替换为激光，但不限于此。

如图1A所示，多个准直灯杯11b设置于灯筒10内。例如，准直灯杯11b包括全反射灯杯和抛物面反射灯杯中的至少一种。例如，还可以在抛物面反射灯杯中进一步增设准直透镜，提升准直效果。准直灯杯11b的示意图如图2A、图2B及图2C所示。在本公开的一些实施例提供的背光模组100中的准直灯杯11b可采用如图2A至图2C所示的结构，但不限于此，可根据需要选择合适的准直灯杯11b。

例如，如图1A至图6B所示，在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，为了提高利用率，背光模组100还包括反射元件11e，反射元件11e被配置为接收被偏振分光元件11c反射的第一偏振光线并调整其传播方向使其传播方向与第三偏振光线的传播方向相同。

设置反射元件11e的目的是将无偏振特性的光线转化为相同偏振态光线，相同偏振态的光线可以被显示面板200(如图8A和图8B所示)充分利用，避免浪费。例如，显示面板200包括液晶屏。

例如，反射元件11e可以包括偏振透反元件、反射元件或偏振转换元件至少之一。在图1B及图1C至图1F所示的实施例中，偏振转换元件11d可以是1/2波片。根据偏振转换元件位置的不同，偏振透反元件的性质也会有所变化。

例如，图1D至图1F所示的光源组件11与图1B及图1C所示的光源组件11相比，调整了偏振转换元件11d的位置。

如图1D所示，偏振转换元件11d可以位于反射元件11e的上方，以对被反射元件11e回收的光线进行偏振态的转换。

如图1E所示，偏振转换元件11d可以位于偏振分光元件11c和反射元件11e之间，以对被偏振分光元件11c分出的其中一束光线进行偏振态的转换。

如图1F所示的光源组件11与如图1E所示的光源组件11相比，调整了偏振转换元件11d的设置方向，如图1F所示的偏振转换元件11d经在其所在的平面内旋转后可得到如图1E所示的偏振转换元件11d。

准直的光线通过反射元件11e回收的效率比较高，因此，采用具有准直效果的灯杯，并设置反射元件11e以提高光线利用率。如图1B及图1C所示，光源11a发出的光线经过准直灯杯11b后转化为准直光线。准直光线入射至偏振透反元件11b，以偏振透反元件11b反射S偏振态光线且透射P偏振态光线为例进行说明。经过反射后的S偏振态光线再经反射元件11e反射后出射，透射的P偏振态光线经过偏振转换元件11d后转化为S偏振态光线。

如图3A至图5B所示，在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，准直光线被扩散元件121扩散包括在第一方向X上的扩散和在第二方向Y上的扩散至少之一，第一方向X与第二方向Y相交(例如垂直)。需要说明的是，在本公开的实施例中，对光线可以仅在第一方向X上进行扩散，仅在第二方向Y上的扩散，或在第一方向X上的扩散和在第二方向Y上均进行扩散。扩散元件121的扩散包括在第一方向X上的扩散和在第二方向Y上的扩散的情况下，对先进行第一方向X还是第二方向Y的扩散不做限定。

例如，扩散元件121对准直光线的扩散处理包括：在第一方向X上的扩散和在第二方向Y上的扩散至少之一。

如图1A所示，在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，背光模组100还包括至少一个灯筒10，灯筒10包括壳体10a和至少由壳体10a围设的内腔10b，多个光源组件11和至少部分方向控制组件12位于上述至少一个灯筒的内腔10b中。参考图1A、图3A至图5B，方向控制组件12位于光源组件11的上方，方向控制组件12位于内腔10b中。例如，方向控制元件12可以包括透镜、扩散膜和偏折扩散膜中的至少一种。

例如，背光模组100可包括一个或多个灯筒10。在一些实施例中，背光模组100可包括两个或两个以上的灯筒10。灯筒10的数量根据需要而定。

例如，多个灯筒可能会出现对应一个方向控制元件的情况。例如，多个灯筒对应一个偏折扩散膜。

例如，也可以一个灯筒10对应设置一个方向控制元件，从而，在设置多个灯筒的情况下，背光模组包括多个方向控制元件。

例如，如图1A所示，灯筒10为倒置的屋脊状的灯筒。灯筒10下窄上宽，以利于形成较大尺寸的图像。

如图1A所示，灯筒10具有出光口1002，出光口1002包括长边1002a和短边1002b。长边1002a的长度大于短边1002b的长度。例如，第一方向X为出光口1002的长边1002a的延伸方向，第二方向Y为出光口1002的短边1002b的延伸方向。例如，出光口1002的长边1002a沿第一方向X延伸，出光口1002的短边1002b沿第二方向Y延伸。

如图1A所示，灯筒10包括底面1001，底面1001与出光口1002相对，底面1001包括长边1001a和短边1001b，第一方向X也可以为底面1001的长边1001a的延伸方向，第二方向Y也可以为底面1001的短边1001b的延伸方向。

当然，在其他的实施例中，第一方向X和第二方向Y也可以根据其他元件作为参照给出。

图1A还示出了第三方向Z，第三方向Z垂直于第一方向X，并垂直于第二方向Y。即，第三方向Z垂直于第一方向X和第二方向Y所在的平面。例如，第三方向Z为垂直于底面1001的方向。

本公开的实施例以第一方向X、第二方向Y、第三方向Z中每两个彼此垂直为例进行说明。

在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，被方向控制元件进行方向控制后的光线至少覆盖出光口1002。

例如，光线至少覆盖出光口1002是指出光口1002各处均有光线出射，不排除有不经过出光口的光线存在。

在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，扩散元件121包括一维扩散元件，会聚元件122包括一维会聚透镜或二维会聚透镜。在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，一维扩散元件包括平凹柱面镜、扩散膜、线性菲涅尔凹透镜至少之一，一维会聚元件包括平凸柱面镜、线性菲涅尔凸透镜至少之一、二维会聚透镜包括凸透镜、圆形菲涅尔透镜至少之一。

例如，在一些实施例中，扩散元件121仅包括扩散膜而不包括凹透镜。在另一些实施例中，扩散元件121仅包括扩散膜而不包括凹透镜。在另一些实施例中，扩散元件121可包括扩散膜和凹透镜。

例如，本公开的实施例中的平凹柱面镜可以替换为线性菲涅尔凹透镜，本公开的实施例中的平凸柱面镜可以替换为线性菲涅尔凸透镜，本公开的实施例中的凸透镜可以替换为圆形菲涅尔透镜。

例如，所述扩散元件包括扩散膜并且包括平凹柱面镜和线性菲涅尔凹透镜至少之一，所述会聚元件包括平凸柱面镜和线性菲涅尔凸透镜至少之一。例如，所述扩散膜、所述平凹柱面镜和所述线性菲涅尔凹透镜至少之一、以及所述平凸柱面镜和所述线性菲涅尔凸透镜至少之一沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置。

例如，所述扩散膜被配置为对所述准直光线在第一方向上进行扩散，所述平凹柱面镜和所述线性菲涅尔凹透镜至少之一被配置为对经过所述扩散膜的光线在第二方向上进行扩散，所述平凸柱面镜和所述线性菲涅尔凸透镜至少之一被配置为对经过所述平凹柱面镜的光线在所述第二方向上进行会聚。

例如，在一些实施例中，所述扩散元件包括第一子扩散件F1和第二子扩散件F2，所述会聚元件包括第一子会聚件C1和第二子会聚件C2，并且，所述第一子扩散件F1、所述第二子扩散件F2、所述第一子会聚件C1、以及所述第二子会聚件C2沿着所述光源组件11发出的光线的出光方向进行设置。

例如，如图3A所示，所述扩散元件包括第一子扩散件F1和第二子扩散件F2，所述会聚元件包括平凸柱面镜和线性菲涅尔凸透镜至少之一，并且，所述第一子扩散件F1、所述第二子扩散件F2、以及所述平凸柱面镜和所述线性菲涅尔凸透镜中的至少之一沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置。

例如，在一些实施例中，在所述第一子扩散件F1、所述第二子扩散件F2、所述第一子会聚件C1、以及所述第二子会聚件C2沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置的情况下，所述第一子扩散件F1被配置为对入射至其上的光线在所述第二方向上进行扩散，所述第一子会聚件C1被配置为对经过所述第一子扩散件F1的光线在所述第二方向上进行会聚，所述第二子扩散件F2被配置为对经过所述第一子会聚件C1的光线在所述第一方向上进行扩散，并且所述第二子会聚件C2被配置为对经过所述第二子扩散件F2的光线在所述第一方向上进行会聚。

例如，在所述第一子扩散件F1、所述第二子扩散件F2、以及所述平凸柱面镜和线性菲涅尔凸透镜中的所述至少之一沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置的情况下，所述第一子扩散件F1被配置为对所述准直光线在第二方向上进行扩散，所述第二子扩散件F2被配置为经过所述第一子扩散件F1的光线在第一方向上进行扩散，并且所述平凸柱面镜被配置为经过所述第二子扩散件F2的光线在所述第一方向上以及所述第二方向上进行会聚。

例如，所述第一子扩散件F1包括平凹柱面镜、扩散膜、线性菲涅尔凹透镜至少之一，所述第二子扩散件F2包括平凹柱面镜、扩散膜、线性菲涅尔凹透镜至少之一，所述第一子会聚件C1包括平凸柱面镜、线性菲涅尔凸透镜、凸透镜、圆形菲涅尔透镜至少之一，所述第二子会聚件C2包括平凸柱面镜、线性菲涅尔凸透镜、凸透镜、圆形菲涅尔透镜至少之一。

例如，如图4A所示，所述扩散元件包括第一子扩散件F1和第二子扩散件F2，所述会聚元件包括第一子会聚件C1和第二子会聚件C2，并且，所述第一子扩散件F1、所述第一子会聚件C1、所述第二子扩散件F2、以及所述第二子会聚件C2沿着所述光源组件11发出的光线的出光方向进行设置。

例如，第一子扩散件和第二子扩散件之间的数量关系可以为，多个第一子扩散件在X-Y平面上的正投影对应多个第二子扩散件在X-Y平面上的正投影，或者也可以为一个第一子扩散件对应多个第二子扩散件，或者还可以为多个第一子扩散件对应一个第二子扩散件。例如，当第一子扩散件为扩散膜，第二子扩散件为平凹柱面镜或一维菲涅尔凹透镜时，多个扩散膜可以对应多个平凹柱面镜或者多个一维菲涅尔凹透镜，或者也可以一个扩散膜对应多个平凹柱面镜或多个一维菲涅尔凹透镜，或者还可以多个扩散膜对应一个平凹柱面镜或一个一维菲涅尔凹透镜。

例如，第一子会聚件和第二子会聚件之间的数量关系可以为，多个第一子会聚件在X-Y平面上的正投影对应多个第二子会聚件在X-Y平面上的正投影，或者也可以为一个第一子会聚件对应多个第二子会聚件，或者还可以为多个第一子会聚件对应一个第二子会聚件。例如，当第一子会聚件为平凸柱面镜，第二子会聚件为一维菲涅尔凸透镜、凸透镜或圆形菲涅尔透镜时，多个平凸柱面镜可以对应多个一维菲涅尔凸透镜、对应多个凸透镜或者对应多个圆形菲涅尔透镜，或者也可以一个平凸柱面镜对应多个一维菲涅尔凸透镜、对应多个凸透镜或者对应多个圆形菲涅尔透镜，或者还可以多个平凸柱面镜对应一个一维菲涅尔凸透镜、对应一个凸透镜或者对应一个圆形菲涅尔透镜。

例如，上述一维菲涅尔凹透镜是指线性菲涅尔凹透镜，一维菲涅尔凸透镜是指线性菲涅尔凸透镜。

图3A至图5B示出了本公开的一些实施例提供的背光模组的侧视图。在图3A至图5B所示的侧视图中，左侧中的(a)为XZ平面的平面图，右侧中的(b)为XY平面的平面图。在图3A至图5B所示的侧视图中，左侧中的(a)还用圆圈内的叉号表示出了第一方向X，表示垂直于纸面的方向，以右侧中的(b)还用圆圈内的叉号表示出了第二方向Y，表示垂直于纸面的方向。图3A至图5B以第一方向X为出光口1002的长边1002a的延伸方向，第二方向Y为出光口1002的短边1002b的延伸方向，第三方向Z为垂直于底面1001的方向为例进行说明。

参考图3A至图5B，在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，扩散元件121的扩散包括对准直光线对应的光线先进行第一扩散再进行第二扩散，第一扩散为在第一方向X上的扩散和在第二方向Y上的扩散之一，第二扩散为在第一方向X上的扩散和在第二方向Y上的扩散之另一。

例如，准直光线在经过第一扩散和第二扩散处理之后被会聚元件会聚，或者准直光线在被第一扩散之后且被第二扩散之前被会聚元件会聚。

例如，会聚是至少部分会聚。比如，没有区分第一会聚、第二会聚的会聚，或者是有第一会聚、第二会聚时的第一会聚和第二会聚或者第一会聚。

在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，会聚元件122的会聚包括第一会聚和第二会聚，第一会聚为对第一扩散后且第二扩散前的光线进行会聚，第二会聚为对第二扩散后的光线进行会聚。

例如，准直光线对应的光线在经过第一扩散和第二扩散处理之后被会聚元件会聚，或者准直光线对应的光线在被第一扩散之后且被第二扩散之前被会聚元件会聚。

例如，第一扩散可以包括至少一次扩散，第二扩散可以包括至少一次扩散。

例如，第一会聚可以包括至少一次会聚，第二会聚可以包括至少一次会聚。

如图3A和图3B所示，在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，扩散元件121包括扩散膜301和平凹柱面镜302，会聚元件122包括平凸柱面镜303，扩散膜301、平凹柱面镜302、以及平凸柱面镜303沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置。例如，扩散膜301、平凹柱面镜302、以及平凸柱面镜303依次设置。

如图3A和图3B所示，在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，扩散膜301被配置为对准直光线在第一方向X上进行扩散，平凹柱面镜302被配置为对经过扩散膜301的光线在第二方向Y上进行扩散，平凸柱面镜303被配置为对经过平凹柱面镜302的光线在第二方向Y上进行会聚。

例如，如图3A和图3B所示，扩散膜301可至少将在第一方向X上分布的光线扩散，或者在第一方向X的扩散程度大于在第二方向Y的扩散程度。例如，扩散膜301可以是5°*1°的光束整形器(beam shaper)，但不限于此。

例如，在图3A和图3B所示的实施例中，在第一方向X上，光源组件11的数量较多，多个光源组件11出射的光线在第一方向X上的分布长度几乎等于或者略小于灯筒10的长度，因此采用扩散膜301在第一方向X上将光线扩散使其可至少覆盖出光口1002的尺寸，并且可以增加光线分布的均匀性。

例如，平凹柱面镜302和平凸柱面镜303用于控制在第二方向Y上分布的光线，而对第一方向X的光线几乎没有影响。平凹柱面镜302可以将准直的光线扩散，使其分散开来，可以使得光线在第二方向Y上也尽量至少覆盖出光口1002的尺寸。平凸柱面镜303则可以将扩散后的光线加以聚集，使其朝向需要的方向出射，也可以避免扩散角度过大带来的光线浪费。

例如，如图3B所示，方向控制元件12还可以包括偏折扩散膜300，偏折扩散膜300设置在平凸柱面镜303的出光方向上，经平凸柱面镜303出射的光线经过偏折扩散膜300后可以一定角度偏折扩散出射，可以避免出光面积不够大，并且还可以使得光线朝向需要的方向传播(例如朝向显示面板的方向传播)，进一步提高光线利用率。

例如，偏折扩散膜300的数量可以为多个，多个偏振扩散膜300沿着光源组件11发出的光线的出光方向(例如光线的主光轴方向)进行设置，每个偏振扩散膜300被配置为将光线朝向需要的方向进行传播(例如朝向显示面板的方向传播)。

本公开的图3A和图3B所示的实施例提供的背光模组，通过将光线在不同方向上分别加以控制，提高了光线利用率。

如图1A、图3A和图3B、图8A所示，多个光源组件11发出的准直光线首先经过方向控制元件12进行方向控制后，可使准直光线能够尽量覆盖灯筒10的出光口1002，从而形成狭长的出光区域，光线最终经过出光口1002出射至与出光口1002面积基本相同的液晶屏，以形成狭长的成像区域对应的眼盒区域，而狭长的成像区域则可供驾驶员与其他乘客同时观看。

在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，扩散元件121包括第一平凹柱面镜401和第二平凹柱面镜402，会聚元件122包括第一平凸柱面镜40a和第二平凸柱面镜40b，并且，第一平凹柱面镜401、第一平凸柱面镜40a、第二平凹柱面镜402、以及第二平凸柱面镜40b沿着光源组件11发出的光线的出光方向(例如光线的主光轴方向)进行设置。例如，第一平凹柱面镜401、第一平凸柱面镜40a、第二平凹柱面镜402、以及第二平凸柱面镜40b依次设置。

在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，第一平凹柱面镜401被配置为对准直光线在第二方向Y上进行扩散，第一平凸柱面镜40a被配置为对经过第一平凹柱面镜401的光线在第二方向Y上进行会聚，第二平凹柱面镜402被配置为对经过第一平凸柱面镜40a的光线在第一方向X上进行扩散，并且第二平凸柱面镜40b被配置为对经过第二平凹柱面镜402的光线在第一方向X上进行会聚。

例如，如图4A和图4B所示，第一平凹柱面镜401和第一平凸柱面镜40a用于控制在第二方向Y上分布的光线，而对第一方向X的光线几乎没有影响。第一平凹柱面镜401可以将准直的光线扩散，使其分散开来，可以使得光线在第二方向Y上尽量覆盖出光口1002的尺寸；第一平凸柱面镜40a则可以将扩散后的光线加以聚集，使其朝向需要的方向出射，也可以避免扩散角度过大带来的光线浪费。例如，需要的方向包括主光轴方向，但不限于此。

例如，如图4A和图4B所示，第二平凹柱面镜402和第二平凸柱面镜40b用于控制在第一方向X上分布的光线，而对第二方向Y的光线几乎没有影响。平凹柱面镜可以将准直的光线扩散，使其分散开来，可以使得光线在第一方向X上尽量覆盖出光口1002的尺寸；平凸柱面镜则可以将扩散后的光线加以聚集，使其朝向需要的方向出射，也可以避免扩散角度过大带来的光线浪费。

例如，如图4B所示，方向控制元件12还包括偏折扩散膜400，偏折扩散膜400设置在第二平凸柱面镜40b的出光方向上，经第二平凸柱面镜40b出射的光线经过偏折扩散膜400后可以一定角度偏折扩散出射，可以使得光线朝向需要的方向传播(例如朝向显示面板的方向传播)，进一步提高光线利用率。

例如，偏折扩散膜400的数量可以为多个，多个偏振扩散膜400沿着光源组件11发出的光线的出光方向(例如光线的主光轴方向)进行设置，每个偏振扩散膜400被配置为将光线朝向需要的方向进行传播(例如朝向显示面板的方向传播)。

在本公开的图4A和图4B所示的实施例提供的背光模组中，通过将光线在不同方向上分别加以控制，提高了对光线的可控性。

在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，扩散元件121包括第一平凹柱面镜501和第二平凹柱面镜502，会聚元件122包括一维会聚透镜或二维会聚透镜503，并且，第一平凹柱面镜501、第二平凹柱面镜502、以及凸透镜503沿着光源组件11发出的光线的出光方向(例如光线的主光轴方向)进行设置。例如，第一平凹柱面镜501、第二平凹柱面镜502、以及凸透镜503依次设置。

在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，第一平凹柱面镜501被配置为对准直光线在第二方向Y上进行扩散，第二平凹柱面镜502被配置为经过第一平凹柱面镜501的光线在第一方向X上进行扩散，并且凸透镜503被配置为经过第二平凹柱面镜502的光线在第一方向X上以及第二方向Y上进行会聚。

如图5B所示，在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，方向控制元件12还包括偏折扩散膜500，偏折扩散膜500设置在会聚元件122的出光方向上，偏折扩散膜500被配置为对经过会聚元件122的光线进行偏折扩散出射。

例如，偏折扩散膜500设置在凸透镜503的出光方向上，经凸透镜503出射的光线经过偏折扩散膜500后可以一定角度偏折扩散出射，可以使得光线朝向需要的方向传播(例如朝向显示面板的方向传播)，进一步提高光线利用率。

例如，偏折扩散膜500的数量可以为多个，多个偏振扩散膜500沿着光源组件11发出的光线的出光方向(例如光线的主光轴方向)进行设置，每个偏振扩散膜500被配置为将光线朝向需要的方向进行传播(例如朝向显示面板的方向传播)。

例如，如图5A和图5B所示，第一平凹柱面镜501用于控制在第二方向Y上分布的光线，而对第一方向X的光线几乎没有影响。第一平凹柱面镜501可以将准直的光线扩散，使其分散开来，可以使得光线在第二方向Y上尽量覆盖出光口1002的尺寸。

例如，如图5A和图5B所示，第二平凹柱面镜502用于控制在第一方向X上分布的光线，而对第二方向Y的光线几乎没有影响。平凹柱面镜可以将准直的光线扩散，使其分散开来，可以使得光线在第一方向X上也尽量覆盖出光口1002的尺寸。

例如，如图5A和图5B所示，凸透镜可以将第一X和第二方向Y上扩散后的光线均加以聚集，使其朝向需要的方向出射，也可以避免扩散角度过大带来的光线浪费。

本公开的图5A和图5B所示的实施例提供的背光模组，通过将光线在不同方向上分别加以控制，提高了对光线的可控性。

图3A至图5B示出了本公开中采用不同的方向控制元件的实施例，需要说明的是，图3A至图5B所涉及的方向控制的过程均为：先扩散、后会聚，先扩散的作用是为了能够将准直光扩散至覆盖出光口1002，会聚的作用是为了对光线会聚至朝向需要的方向，避免因光线的扩散角过大而浪费光线。

在上述实施例中，对光线进行扩散的方式可采用例如扩散膜、透镜至少之一。例如，扩散膜可以为一维扩散膜或者二维扩散膜，在扩散膜为一维扩散膜的情况下，可以提高对光线的可控性。透镜可以为一维透镜或二维透镜，在透镜为一维透镜的情况下，可以提高对光线的可控性。

在本公开的实施例中，一维表示在一个方向上，例如，在一条线上，二维表示在两个方向上，例如，在一个面上。

在上述实施例中，对光线进行会聚可采用透镜，例如，透镜包括一维透镜或二维透镜，在透镜为一维透镜的情况下，可以提高对光线的可控性。

例如，灯筒10也具有会聚作用，当多个准直光源组件11经过方向控制元件12调控后的扩散角依旧很大时，灯筒10可对光线进一步的会聚调控。目前，在图1A的示例中，灯筒10的侧面为斜平面，经过斜平面的反射以对光线进行会聚，在其他示例中，还可将灯筒10的侧面设置为如准直灯杯11b的抛物面型。

例如，灯筒10的形状也可以为抛物面型。

例如，灯筒10可以为全反射灯筒(光源11a发出的至少部分光线入射至灯筒10的内腔时会在其表面发生全反射)，或者灯筒10的内腔设置反射层(例如可采用镀铝的方式在灯筒10的内壁形成反射层)。

例如，准直灯杯11b在灯筒10中的排布方式可如图1A所示。但准直灯杯11b的排布方式不限于图1A所示。在其他的实施例中，多个准直灯杯11b可以呈阵列排布在灯筒10的底面1001上。

如图6A和图6B所示，在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，背光模组100还包括传感器800，传感器800被配置为对入射到其上的外界光进行检测并发出信号。

如图6B所示，在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，多个光源组件11包括多个第一光源组件1101和多个第二光源组件1102，多个第一光源组件1101和多个第二光源组件1102相对于对称轴A0呈轴对称排布，并分别位于对称轴A0的两侧，传感器800位于多个第一光源组件11和多个第二光源组件11之间。如图6A和图6B所示，对称轴A0在第三方向Z上延伸。

在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，光源组件11e在传感器800所在平面的正投影与传感器800至少部分重叠，重叠的所述至少部分能透过外界光。

在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，为了避免影响传感器800的性能，光源组件11的至少一部分位于传感器800的正上方，光源组件11的位于传感器800的正上方的部分能透过红外光。

如图6A和图6B所示，外界环境光可以经HUD的出光口、反射镜组及显示面板200后到达传感器800处，传感器800检测到外界光信号后发出警告或触发防御，以防止烧屏。例如，外界光信号包括光线的强度和温度至少之一。

如图6B所示反射元件11e采用对称的排布方式，使得有较大的区域可以安装设置传感器800；相应地，传感器800的正上方的两个反射元件具有红外透过特性，以避免影响传感器800的性能。

如图1B、图1C、图6A和图6B所示，多个光源组件11的排布方式可以如图1B和图6A所示，多个光源组件11依次排布，且多个光源组件11的放置方式一致。多个光源组件11的排布方式可以如图1C和图6B所示，多个光源组件11依次排布，且多个光源组件11相对于对称轴A0呈轴对称排布。

图7为本公开的一些实施例提供的一种背光模组中的灯筒的示意图。在本公开的一些实施例提供的背光模组100中，如图7所示，壳体10a的内壁10c上设有反射面RF以对照射到所述反射面上的光线进行方向调节以使其朝向出光口1002出射。图7示出了灯筒10的侧面1003。图1A、图3A至图5B还示出了灯筒的侧面1004。底面1001、侧面1003、以及侧面1004至少之一的内壁设有反射面RF。

如图8A和图8B所示，本公开的一些实施例还提供一种抬头显示装置，包括显示面板200和上述任一背光模组100。

在本公开的一些实施例中，出射光朝向显示面板200出射。图1A、图3A至图5B、图8A、以及图8B示出了出射光L0。出射光L0由背光模组的向显示面板200出射。

图8A和图8B示意性的示出了背光模组在灯筒内腔中的设置情况。图8A示出了两个光源组件11以及位于其上方的方向控制元件12，未示出全部的光源组件11以及方向控制元件12。图8B示出了一个光源组件11以及位于其上方的方向控制元件12，未示出全部的光源组件11以及方向控制元件12。

如图8C和图8D所示，背光模组还包括至少一个匀光元件13，至少一个匀光元件13设置在方向控制元件122的远离光源组件11的一侧。或者，至少一个匀光元件13设置在方向控制元件122的远离扩散元件121的一侧。

在方向控制元件122与显示面板200之间还可设置匀光元件13(如图8C所示)，用于提高光线的均匀性，匀光元件13可位于灯筒10中，也可以位于显示面板200上(如图8D所示)。例如，匀光元件13包括扩散片。本公开的实施例对匀光元件13的设置位置不做限定，只要对光线能起到匀光作用即可。

本公开的一些实施例还提供一种抬头显示装置，包括显示面板200和上述任一背光模组100，显示面板200位于灯筒10的出光口1002处，显示面板200的面积与出光口1002的面积基本相同。

例如，在一些实施例中，抬头显示装置还包括透反元件，灯筒10的出光口1002的长边1002a被配置为对应透反元件的左右方向。例如，透反元件包括曲面镜，但不限于此。透反元件也可称作反射成像部。

例如，准直光线首先经过方向控制元件12(图1A中未示出，参照图3A至图5B)进行方向控制后，可使准直光线能够尽量至少覆盖灯筒10的出光口1002，从而形成狭长的出光区域，光线最终经过出光口1002出射至与出光口1002面积基本相同的液晶屏，以形成狭长的成像区域，而狭长的成像区域则可供驾驶员与其他乘客同时观看。本公开的实施例对液晶屏的面积不做限定，其可以与出光口1002面积相同，也可以不同，可根据需要设置。

例如，方向控制元件12的主要作用在于调节方向，以使得光线入射到液晶屏上。显示面板200和出光口1002可以不完全对准。

例如，在本公开的一些实施例中，偏振转换元件11d位于准直灯杯11b的上方，且与灯筒10的底面1001具有夹角。例如，偏振分光元件11c位于准直灯杯11b的上方，且与灯筒10的底面1001具有夹角。例如，反射元件11e位于准直灯杯11b的上方，且与灯筒10的底面1001具有夹角。即，偏振转换元件11d、偏振分光元件11c、反射元件11e均相对于灯筒10的底面1001倾斜设置。

本公开的一些实施例还提供一种交通工具，包括上述任一抬头显示装置。

例如，交通工具包括汽车，但不限于此。

图9为一种交通工具包括的HUD装置的光路示意图如图9所示，抬头显示装置01的出射光被反射元件02反射，且被透反元件03反射到达眼盒EB0。例如，透反元件03为交通工具的挡风玻璃。反射元件02也可称作反射部。透反元件03也可称作反射成像部。

例如，灯筒10的出光口1002的长边1002a对应的是透反元件(挡风玻璃)03的左右方向。

图9所示的实施例以透反元件03为交通工具的挡风玻璃为例进行说明。在其他的实施例中，透反元件可包括在抬头显示装置中，透反元件可包括曲面镜。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (30)

1.一种背光模组，包括：

多个光源组件，被配置为提供准直光线；以及

方向控制组件，所述方向控制组件位于所述多个光源组件中至少一个光源组件的出光侧，所述方向控制组件包括扩散元件和会聚元件；

所述准直光线被所述扩散元件扩散以增大出光面积，并被所述会聚元件会聚以调节出射光的方向。

2.根据权利要求1所述的背光模组，其中，所述扩散元件的扩散包括在第一方向上的扩散和在第二方向上的扩散至少之一，所述第一方向与所述第二方向相交。

3.根据权利要求1所述的背光模组，还包括至少一个灯筒，其中，所述灯筒包括壳体和至少由所述壳体围设的内腔，所述多个光源组件和至少部分所述方向控制组件位于所述至少一个灯筒的内腔中。

4.根据权利要求3所述的背光模组，其中，所述灯筒具有出光口，所述出光口包括长边和短边，所述长边的长度大于所述短边的长度，所述出光口的所述长边沿第一方向延伸，所述出光口的所述短边沿第二方向延伸。

5.根据权利要求4所述的背光模组，其中，所述准直光线被所述方向控制组件控制方向后至少覆盖所述出光口。

6.根据权利要求3所述的背光模组，其中，所述壳体的内壁设有反射面以对照射到所述反射面上的光线进行方向调节以使其朝向所述灯筒的出光口出射。

7.根据权利要求3所述的背光模组，其中，所述灯筒为抛物面型。

8.根据权利要求1-7任一项所述的背光模组，其中，所述扩散元件包括一维扩散元件，所述会聚元件包括一维会聚透镜和/或二维会聚透镜。

9.根据权利要求8所述的背光模组，其中，所述一维扩散元件包括平凹柱面镜、扩散膜、线性菲涅尔凹透镜至少之一，所述一维会聚元件包括平凸柱面镜、线性菲涅尔凸透镜至少之一、所述二维会聚透镜包括凸透镜、圆形菲涅尔透镜至少之一。

10.根据权利要求1-7任一项所述的背光模组，其中，所述扩散元件对所述准直光线对应的光线先进行第一扩散再进行第二扩散，所述第一扩散为在第一方向上的扩散和在第二方向上的扩散之一，所述第二扩散为在所述第一方向上的扩散和在所述第二方向上的扩散之另一。

11.根据权利要求10所述的背光模组，其中，所述会聚元件的会聚包括第一会聚和第二会聚，所述第一会聚为对所述第一扩散后且所述第二扩散前的光线进行会聚，所述第二会聚为对所述第二扩散后的光线进行会聚。

12.根据权利要求10所述的背光模组，其中，所述准直光线对应的光线在经过所述第一扩散和所述第二扩散处理之后被所述会聚元件会聚，或者所述准直光线对应的光线在被所述第一扩散之后且被所述第二扩散之前被所述会聚元件会聚。

13.根据权利要求1-7任一项所述的背光模组，其中，所述扩散元件包括扩散膜并且包括平凹柱面镜和线性菲涅尔凹透镜至少之一，所述会聚元件包括平凸柱面镜和线性菲涅尔凸透镜至少之一，所述扩散膜、所述平凹柱面镜和所述线性菲涅尔凹透镜至少之一、以及所述平凸柱面镜和所述线性菲涅尔凸透镜至少之一沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置。

14.根据权利要求13所述的背光模组，其中，所述扩散膜被配置为对所述准直光线在第一方向上进行扩散，所述平凹柱面镜和所述线性菲涅尔凹透镜至少之一被配置为对经过所述扩散膜的光线在第二方向上进行扩散，所述平凸柱面镜和所述线性菲涅尔凸透镜至少之一被配置为对经过所述平凹柱面镜的光线在所述第二方向上进行会聚。

15.根据权利要求1-7任一项所述的背光模组，其中，所述扩散元件包括第一子扩散件和第二子扩散件，所述会聚元件包括第一子会聚件和第二子会聚件，并且，所述第一子扩散件、所述第二子扩散件、所述第一子会聚件、以及所述第二子会聚件沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置；或者

所述扩散元件包括第一子扩散件和第二子扩散件，所述会聚元件包括平凸柱面镜和线性菲涅尔凸透镜中的至少之一，并且，所述第一子扩散件、所述第二子扩散件、以及所述平凸柱面镜和所述线性菲涅尔凸透镜中的所述至少之一沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置。

16.根据权利要求15所述的背光模组，其中，

在所述第一子扩散件、所述第二子扩散件、所述第一子会聚件、以及所述第二子会聚件沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置的情况下，所述第一子扩散件被配置为对入射至其上的光线在所述第二方向上进行扩散，所述第一子会聚件被配置为对经过所述第一子扩散件的光线在所述第二方向上进行会聚，所述第二子扩散件被配置为对经过所述第一子会聚件的光线在所述第一方向上进行扩散，并且所述第二子会聚件被配置为对经过所述第二子扩散件的光线在所述第一方向上进行会聚；

其中，在所述第一子扩散件、所述第二子扩散件、以及所述平凸柱面镜和线性菲涅尔凸透镜中的所述至少之一沿着所述光源组件发出的光线的出光方向进行设置的情况下，所述第一子扩散件被配置为对所述准直光线在第二方向上进行扩散，所述第二子扩散件被配置为经过所述第一子扩散件的光线在第一方向上进行扩散，并且所述平凸柱面镜被配置为经过所述第二子扩散件的光线在所述第一方向上以及所述第二方向上进行会聚。

17.如权利要求15所述的背光模组，其中，所述第一子扩散件包括平凹柱面镜、扩散膜、线性菲涅尔凹透镜至少之一，所述第二子扩散件包括平凹柱面镜、扩散膜、线性菲涅尔凹透镜至少之一，所述第一子会聚件包括平凸柱面镜、线性菲涅尔凸透镜、凸透镜、圆形菲涅尔透镜至少之一，所述第二子会聚件包括平凸柱面镜、线性菲涅尔凸透镜、凸透镜、圆形菲涅尔透镜至少之一。

18.根据权利要求1-7任一项所述的背光模组，其中，所述方向控制元件还包括偏折扩散膜，所述偏折扩散膜设置在所述会聚元件的出光方向上，所述偏折扩散膜被配置为对经过所述会聚元件的光线进行偏折扩散出射。

19.根据权利要求1-7任一项所述的背光模组，其中，所述光源组件包括光源和准直灯杯，所述光源被配置为发出光线，所述准直灯杯被配置为对所述光源发出的所述光线的至少部分进行准直。

20.根据权利要求1-7任一项所述的背光模组，其中，所述光源组件包括偏振分光元件、以及偏振转换元件，所述偏振分光元件被配置为对照射到其上的光线分束为传播方向不同且偏振态不同的第一偏振光和第二偏振光，所述偏振转换元件被配置为将所述第二偏振光对应的光线转换为第三偏振光，所述第三偏振光与所述第一偏振光的偏振态相同。

21.根据权利要求20所述的背光模组，还包括反射元件，其中，所述反射元件被配置为反射所述第一偏振光对应的光线或所述第二偏振光对应的光线。

22.根据权利要求21所述的背光模组，其中，所述偏振转换元件位于所述偏振分光元件的远离所述光源的一侧、位于所述反射元件的远离所述光源的一侧、或位于所述偏振分光元件和所述反射元件之间。

23.根据权利要求1-7任一项所述的背光模组，还包括传感器，其中，所述传感器被配置为对入射到其上的外界光进行检测并发出信号。

24.根据权利要求23所述的背光模组，其中，所述多个光源组件包括多个第一光源组件和多个第二光源组件，所述多个第一光源组件和所述多个第二光源组件相对于对称轴呈轴对称排布，并分别位于所述对称轴的两侧，所述传感器位于所述多个第一光源组件和所述多个第二光源组件之间。

25.根据权利要求24所述的背光模组，其中，所述光源组件在所述传感器所在平面的正投影与所述传感器至少部分重叠，重叠的所述至少部分能透过外界光。

26.根据权利要求1-7任一项所述的背光模组，还包括至少一个匀光元件，其中，所述至少一个匀光元件设置在所述方向控制元件的远离所述光源组件的一侧。

27.一种抬头显示装置，包括显示面板和根据权利要求1-26任一项所述的背光模组。

28.根据权利要求27所述的抬头显示装置，其中，所述抬头显示装置的同一眼盒区域被配置为允许驾驶位置以及副驾位置的用户观看到所述抬头显示装置的虚像。

29.一种抬头显示装置，包括显示面板和根据权利要求4-6任一项所述的背光模组，其中，所述显示面板位于所述灯筒的所述出光口处。

30.一种交通工具，包括根据权利要求1-26任一项所述的背光模组或根据权利要求27-29任一项所述的抬头显示装置。

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