CN215895123U - 防眩光装置、抬头显示装置、系统及交通工具 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种防眩光装置、抬头显示装置、系统及交通工具，其中，防眩光装置包括：第一光线透吸元件、第一相位延迟元件、第二光线透吸元件、第二相位延迟元件以及像源。本公开能够消除外界光线入射至像源表面所产生的至少部分眩光，避免眩光影响用户的视线，提高用户的使用效果。

Description

防眩光装置、抬头显示装置、系统及交通工具

技术领域

本公开涉及一种防眩光装置、抬头显示装置、系统及交通工具。

背景技术

近年来，随着车辆智能化、车联网、自动驾驶等技术的不断发展，移动车载终端接收到的信息及扩展的各类应用层出不穷，因此人们对将车辆内多个显示屏联通以灵活显示各类信息的需求越来越大，但驾驶员在进行相关操作时视线容易偏离，这导致潜在的安全风险。

抬头显示技术(head up display，HUD)，也称为平视显示，其可以避免驾驶员在驾驶过程中低头看仪表盘或者其它显示屏所导致的分心，以提高驾驶安全系数，同时也能带来更好的驾驶体验，因此近些年也受到越来越多的关注，在车载智能显示方面拥有巨大的应用潜力。

实用新型内容

本公开实施例提供一种防眩光装置、抬头显示装置、系统及交通工具，本公开实施例可以消除外界光线入射至像源表面所产生的至少部分眩光，避免影响用户的视线。

一方面，本公开的至少一个实施例提供了一种防眩光装置，包括：第一光线透吸元件、第一相位延迟元件、第二光线透吸元件、第二相位延迟元件以及像源；所述第一光线透吸元件吸收入射至其的外界光线中至少部分具有第一偏振特性的光线且透射至少部分具有第二偏振特性的光线；所述第一相位延迟元件改变透射后的至少部分具有第二偏振特性的光线的偏振特性，得到包括具有第一偏振特性以及具有第二偏振特性的第一改变光线；所述第二光线透吸元件吸收第一改变光线中至少部分具有第一偏振特性的光线且透射第一改变光线中至少部分具有第二偏振特性的光线；所述第二相位延迟元件改变透射后的至少部分具有第二偏振特性的光线的偏振特性，得到第二改变光线；所述像源将至少部分所述第二改变光线反射至所述第二相位延迟元件；所述第二相位延迟元件改变反射后的至少部分所述第二改变光线的偏振特性，得到包括具有第一偏振特性以及具有第二偏振特性的第三改变光线；所述第二光线透吸元件吸收第三改变光线中至少部分具有第一偏振特性的光线且透射第三改变光线中至少部分具有第二偏振特性的光线；所述第一相位延迟元件改变透射后的至少部分具有第二偏振特性的光线的偏振特性，得到包括具有第一偏振特性以及具有第二偏振特性的第四改变光线；所述第一光线透吸元件吸收第四改变光线中至少部分具有第一偏振特性的光线且透射第四改变光线中至少部分具有第二偏振特性的光线；其中，所述第一偏振特性不同于所述第二偏振特性。。

在一些示例中，所述第一相位延迟元件包括四分之一波片。

在一些示例中，所述第二相位延迟元件包括八分之一波片。

在一些示例中，所述第一偏振特性包括垂直线偏振特性，所述第二偏振特性包括水平线偏振特性；或者，所述第一偏振特性包括水平线偏振特性，所述第二偏振特性包括垂直线偏振特性。

在一些示例中，所述像源包括：光源，其被配置为出射源光线；背光模组，其被配置为对入射至其的至少部分源光线进行传输；以及图像生成层，其被配置为将经过传输后的所述至少部分源光线转换为成像光线。

在一些示例中，所述背光模组包括：导光元件，其被配置为将所述光源出射的至少部分源光线朝向所述导光元件的中心方向聚集；方向控制元件，其被配置为将经过所述导光元件入射的所述至少部分源光线聚集至预定范围；弥散元件，其被配置为将经过聚集至预定范围的所述至少部分源光线进行弥散。

在一些示例中，所述导光元件包括空心灯杯，所述空心灯杯包括由反光面围成的中空壳体，所述中空壳体包括相对设置的出光开口以及端部开口，所述空心灯杯的出光开口方向朝向所述方向控制元件，所述空心灯杯的端部开口用于设置所述光源，所述光源出射的至少部分源光线入射至所述反光面时发生反射，以使得经由所述反光面发生反射后的至少部分源光线出射至所述方向控制元件；或所述导光元件包括带有反光面的实心透明部件，所述实心透明部件的出光面朝向所述方向控制元件，所述光源设置在实心透明部件远离出光面的端部，所述光源发出的至少部分源光线在所述实心透明部件的内表面上发生全反射后转化为准直光线，经由所述出光面出射。

另一方面，本公开的至少一个实施例提供了一种抬头显示装置，包括上述的防眩光装置。

又一方面，本公开的至少一个实施例提供了一种抬头显示系统，包括上述的抬头显示装置以及视窗，其中，所述视窗被配置为反射所述像源出射的成像光线。

再一方面，本公开的至少一个实施例提供了一种交通工具，包括上述的抬头显示系统。

本公开实施例提供的上述方案中，防眩光装置能够消除外界光线入射至像源表面所产生的至少部分眩光，避免眩光影响用户的视线，提高用户的使用效果。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1示出了本公开的至少一个实施例提供的防眩光装置的结构示意图；

图2示出了本公开的至少一个实施例中的像源的结构示意图；

图3示出了本公开的至少一个实施例中的背光模组的结构示意图；

图4-6示出了本公开的至少一个实施例中的实心透明部件的结构示意图；

图7-8示出了本公开的至少一个实施例中的空心灯杯的结构示意图；

图9-图11示出了本公开的至少一个实施例提供的一种抬头显示系统的结构示意图。

标号说明：10、像源；11、光源；12、背光模组；121、导光元件；1211、实心透明部件；12111、出光面；12112、空腔；12113、凹槽；1212、空心灯杯；12121、出光开口；12122、端部开口；1213、准直元件；122、方向控制元件；123、弥散元件；13、图像生成层；20、第一光线透吸元件；30、第一相位延迟元件；40、第二光线透吸元件；50、第二相位延迟元件；60、平面镜；70、曲面镜；80、出光口；90、视窗。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例作更进一步的说明。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，遂图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

需要说明的是，为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本公开的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本公开的方案。但是很明显，本公开的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本公开的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。“第一”、“第二”等仅用于对特征的指代，而并不意图对该特征进行任何限制、例如顺序上的限制。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。

本公开的发明人在研究中发现，在一些情形下，外界光线在入射至抬头显示装置中的像源10表面时会有至少部分光线发生反射现象，这部分光线会反射出抬头显示装置从而产生入射至用户眼部的眩光，以对用户的眼部造成不适，影响用户(例如驾驶员和/或乘客或其他)的视线，导致用户的使用效果较差，也带来安全隐患。

为了提升用户的使用体验，本公开的至少一个实施例提供一种防眩光装置，参见图1所示，该防眩光装置包括：第一光线透吸元件20、第一相位延迟元件30、第二光线透吸元件40、第二相位延迟元件50以及像源10。

例如，第一光线透吸元件20吸收入射至其的外界光线中至少部分具有第一偏振特性的光线且透射至少部分具有第二偏振特性的光线；第一相位延迟元件30改变透射后的至少部分具有第二偏振特性的光线的偏振特性，得到包括具有第一偏振特性以及具有第二偏振特性的第一改变光线；第二光线透吸元件40吸收第一改变光线中至少部分具有第一偏振特性的光线且透射第一改变光线中至少部分具有第二偏振特性的光线；第二相位延迟元件50改变透射后的至少部分具有第二偏振特性的光线的偏振特性，得到第二改变光线；像源10将至少部分所述第二改变光线反射至所述第二相位延迟元件50；第二相位延迟元件50改变反射后的至少部分第二改变光线的偏振特性，得到包括具有第一偏振特性以及具有第二偏振特性的第三改变光线；第二光线透吸元件40吸收第三改变光线中至少部分具有第一偏振特性的光线且透射第三改变光线中至少部分具有第二偏振特性的光线；第一相位延迟元件30改变透射后的至少部分具有第二偏振特性的光线的偏振特性，得到包括具有第一偏振特性以及具有第二偏振特性的第四改变光线；第一光线透吸元件20吸收第四改变光线中至少部分具有第一偏振特性的光线且透射第四改变光线中至少部分具有第二偏振特性的光线；其中，第一偏振特性不同于所述第二偏振特性。

例如，需要说明的是，本公开任意实施例中所述的“光线具有偏振特性”，可以是指光线的偏振态包括此偏振特性，例如水平线偏振光具有水平线偏振特性；也可以是指光线可以分解或等效为为包括此偏振特性，例如自然光(非偏振光)可以分解为水平线偏振态和垂直线偏振态，可以认为自然光包括水平线偏振特性的光线和垂直线偏振特性的光线。

例如，吸收至少部分光线可以被理解为并非完全将光线进行吸收，透射至少部分光线可以被理解为并非完全将光线进行透射。

例如，外界光线可以包括如太阳、灯源或其他车辆所发出的光线等。例如，外界光线一般为非偏振光线，其可以分解为两个相互正交的偏振特性，例如外界光线可以分解为包括第一偏振特性和第二偏振特性。

例如，第一相位延迟元件30可以包括四分之一波片。

例如，四分之一波片可以为一体形成的波片，或者也可以为两个八分之一波片组合而成的波片。

例如，第二相位延迟元件50可以包括八分之一波片。

例如，第一偏振特性和第二偏振特性可以是椭圆偏振特性、圆偏振特性及线偏振特性中的至少一种。

例如，第一偏振特性和第二偏振特性正交。例如，第一偏振特性可以为左旋椭圆偏振特性，第二偏振特性可以为右旋椭圆偏振特性，反之亦然；或者，第一偏振特性可以为左旋圆偏振特性，第二偏振特性可以为右旋圆偏振特性，反之亦然；或者，第一偏振特性可以为垂直线偏振特性，如S偏振特性，第二偏振特性可以为水平线偏振特性。如P偏振特性；或者，第一偏振特性还可以为水平线偏振特性，如P偏振特性，第二偏振特性还可以为垂直线偏振特性，如S偏振特性。

例如，根据外界光线入射至本公开实施例提供的防眩光装置的传播过程，可以将此传播过程分为以下几个子过程来进行说明。例如，以第一偏振特性为S偏振特性、第二偏振特性为P偏振特性为例，结合附图对本公开实施例提供的防眩光装置的工作原理进行解释说明：

在第一子过程中，参见图1所示，外界光线入射至第一光线透吸元件20，第一光线透吸元件20吸收至少部分外界光线中具有第一偏振特性的光线，且透射至少部分外界光线中具有第二偏振特性的光线。例如，第一光线透吸元件20吸收S偏振特性且透过P偏振特性(可以认为其对S偏振特性的吸收率大于对P偏振特性的吸收率)，外界光线经过第一光线透吸元件20后，透射的光线主要包括P偏振特性。

在第二子过程中，透射后的至少部分具有第二偏振特性的光线入射至第一相位延迟元件30，在图1所示实施例中，第一相位延迟元件30包括四分之一波片，则第一相位延迟元件30改变入射至其的至少部分具有第二偏振特性的光线的偏振特性，得到具有圆偏振特性的第一改变光线。例如，包括P偏振特性的光线经过1/4波片后，转变为圆偏振特性。

在第三子过程中，具有圆偏振特性的第一改变光线入射至第二光线透吸元件40，具有圆偏振特性的第一改变光线，其可以分解或者等效为包括相互正交的S偏振特性光线以及P偏振特性光线，第二光线透吸元件40吸收第一改变光线中的至少部分具有第一偏振特性的部分，透射第一改变光线中的至少部分具有第二偏振特性的部分。例如，第一光线透吸元件20吸收S偏振特性且透过P偏振特性(可以认为其对S偏振特性的吸收率大于对P偏振特性的吸收率)，第一改变光线经过第二光线透吸元件40后，透射的光线主要包括P偏振特性光线。

在第四子过程中，第二光线透吸元件40透射的具有P偏振特性的光线入射至第二相位延迟元件50，第二相位延迟元件50包括八分之一波片，则第二相位延迟元件50改变入射至其的具有P偏振特性的光线的偏振特性，得到第二改变光线；例如，第二改变光线可以包括椭偏偏振特性。

在第五子过程中，第二改变光线被像源10反射至再次入射至第二相位延迟元件50，则第二相位延迟元件50再次改变入射至其的至少部分第二改变光线的偏振特性，可以认为第二光线透吸元件40透射的具有P偏振特性的光线累计两次通过1/8波片，得到具有圆偏振特性的第三改变光线。

在第六子过程中，具有圆偏振特性的第三改变光线入射至第二光线透吸元件40，具有圆偏振特性的第三改变光线，其可以分解或等效为包括相互正交的S偏振特性的光线以及具有P偏振特性的光线，第二光线透吸元件40吸收第三改变光线中的至少部分具有S偏振特性的部分，透射第三改变光线中的至少部分具有P偏振特性的部分，通过第二光线透吸元件40的光线主要包括P偏振特性的光线。

在第七子过程中，通过第二光线透吸元件40的P偏振特性光线入射至第一相位延迟元件30，第一相位延迟元件30改变入射至其的P偏振特性的光线的偏振特性，得到具有圆偏振特性的第四改变光线。

在第八子过程中，具有圆偏振特性的第四改变光线入射至第一光线透吸元件20，具有圆偏振特性的第四改变光线可以分解或等效为包括有具有S偏振特性的光线以及具有P偏振特性的光线，第一光线透吸元件20吸收第四改变光线中的至少部分具有S偏振特性的光线，透射第四改变光线中的至少部分具有P偏振特性的光线至外界环境中，以消除外界光线入射至像源10表面所产生的至少部分眩光，避免眩光影响用户的视线，提高用户的使用效果。

例如，图1中为了说明结构关系，第一光线透吸元件20、第一相位延迟元件30、第二光线透吸元件40、第二相位延迟元件50以及像源10之间存在空隙，但这并不意味着或暗示本公开的至少一个实施例在实施时各部件之间存在间隙，可以理解的是，各部件之间可以通过

全贴合的方式设置，也可以存在一定的空隙。

例如，第一光线透吸元件20和/或第二光线透吸元件40可以为偏光片。例如，光线通过偏光片时，振动方向与偏光片透过轴垂直的光线将被吸收，振动方向与偏光片透过轴平行的光线将透过。

例如，第一光线透吸元件20和/或第二光线透吸元件40可以采用高分子薄膜制作而成，但并不意味着第一光线透吸元件20和/或第二光线透吸元件40仅仅包括一种成分的高分子薄膜。例如，可在高分子薄膜中添加如碘单质、金属涂层等。

例如，第一光线透吸元件20和/或第二光线透吸元件40可以包括PVA膜(聚乙烯醇膜)；或PVA膜与碘组成的膜；或PVA膜与金、银、铁铝等金属涂层组成的膜；或PVA与二向色性有机染料组成的膜；或PVA与乙烯组成的膜。

例如，像源10可以为液晶显示器，或LED(Light-Emitting Diode)、OLED(OrganicLight-Emitting Diode)、等离子发光点等发光点光源11组成的主动发光的点阵屏幕；也可以是基于例如DLP(Digital Light Procession)，LCOS(Liguid Crystal on Silicon)，液晶等投影技术，由LED、OLED、激光、荧光等光源11或其组合驱动，经DMD(DigitalMicromirror Device)，LCOS，LCD等显示面板反射或透射，再经投影镜头投射在投影屏幕上成像的投影成像系统；还可以是激光束在屏幕上扫描成像的投影成像系统；并且，以上所述的所有显示器经由一次或多次折射或反射所成的实像或虚像也都可作为像源10。

例如，参见图2所示，像源10可以包括有光源11、背光模组12以及图像生成层13。

例如，光源11被配置为出射源光线，背光模组12被配置为对入射至其的至少部分源光线进行传输，图像生成层13被配置为将经过传输后的至少部分源光线转换为成像光线。

例如，光源11出射源光线，光源11可以包括至少一个电致发光元件，通过电场激发产生光线，如发光二极管(Light Emitting Diode,LED)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)、迷你发光二极管(Mini LED)、微发光二极管(Micro LED)、冷阴极荧光灯管(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL)、LED冷光源1111101211(Cold LEDLight，CLL)、电激发光(Electro Luminescent，EL)、电子发射(Field Emission Display，FED)或量子点光源11(Quantum Dot,QD)等。

例如，光源11可以发出单色光线，例如光源11可包括可包括R(红色)/G(绿色)/B(蓝色)单色光源11中的至少一种，点亮后出射的源光线经由背光模组12传输后通过图像生成层13来形成对应的成像光线。

或者，若要实现彩色显示，光源11可以发出多色光线，例如光源11可以包括RGB三色光源11，发出RGB三色光线，再经过图像生成层13形成彩色图像。例如，光源11包括可以发射出中心波长处于590nm～690nm的红色光、500nm～565nm的绿色光和410nm～480nm的蓝色光的单色光源11中的至少一种；或者，光源11包括可以发射出波长处于350nm～750nm的白光光源11。

例如，参见图3所示，背光模组12包括有导光元件121、方向控制元件122以及弥散元件123，其中，导光元件121被配置为将光源11出射的至少部分源光线朝向导光元件121的中心方向聚集；方向控制元件122被配置为将经过导光元件121入射的至少部分源光线聚集至预定范围；弥散元件123被配置为将经过聚集至预定范围的至少部分源光线进行弥散。

例如，参见图4所示，导光元件121包括带有反光面的实心透明部件1211，实心透明部件1211的出光面12111朝向方向控制元件122，光源11设置在实心透明部件1211远离出光面12111的端部。

参见图4所示，实心透明部件1211的折射率大于1，而实心透明部件1211的外围介质一般为空气(折射率为1)，光源11出射的大角度的源光线在到达实心透明部件1211的内表面时，源光线从光密介质(即实心透明部件1211)射向光疏介质(即空气)时，源光线的入射角达到或大于全反射角度就可发生全反射，也即实心透明部件1211的反光面可以是指实心透明部件1211的内表面。

例如，实心透明部件1211外还可以设置高反射率涂层，光源11出射的源光线具有发散角(光源11中心的法线与出射光线之间的最大夹角)，自光源11发射的源光线以多个角度(光源11中心的法线与出射光线之间的角度)朝发散角内的各个方向出射，其中，发散角较小的源光线(与光源11中心的法线的夹角角度较小，例如10度、15度、20度等)自光源11直接传输至出光面12111而出射，发散角较大(与光源11中心的法线的夹角角度较大，例如30度、45度、60度等)但不满足全反射条件的源光线也可以进一步的在高反射率涂层上发生镜面反射，反射后的源光线会聚拢，使得尽量多的源光线可以到达图像生成层13，可提高光源11出射的源光线的利用率。

例如，高反射率涂层可以被理解为，源光线入射至其上的反射率大于光线入射至其上的透射率。例如，高反射率涂层可以是金属反射层。

例如，可通过设计实心透明部件1211的反光面的面形来使得经由反光面反射后的源光线变为准直光线，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，更有利于成像。

例如，实心透明部件1211的折射率大于1，实心透明部件1211的反光面包括曲面形状、自由曲面形状或圆锥面形状等；实心透明部件1211的出光面12111朝向方向控制元件122。

例如，实心透明部件1211的出光面12111朝向方向控制元件122，通过设计实心透明部件1211的形状，光源11出射的一部分源光线就可经反射后降低发散角并进行出射；另一部分源光线则直接经实心透明部件1211传输出射，上述两部分源光线经过出光面12111出射至方向控制元件122后，依次经由方向控制元件122以及弥散元件123出射至图像生成层13，从而可以提高图像生成层13对源光线的转化效率，使得尽量多的源光线都可以到达图像生成层13并转化为成像光线。

例如，出光面12111沿源光线传播方向的截面形状可以包括圆形、椭圆形、矩形、梯形、平行四边形或正方形中的至少一种形状；端部的形状包括圆形、椭圆形、矩形、梯形、平行四边形或正方形中的至少一种形状。

例如，参见图5所示，实心透明部件1211的端部还可以设有空腔12112，光源11设置在空腔12112内，空腔12112靠近出光面12111的一面设置准直元件1213。

例如，准直元件1213可将实心透明部件1211内的光源11出射的、发散角较小的源光线进行准直后出射，其他发散角度较大的源光线在实心透明部件1211的反光面发生反射后再出射。

例如，可通过设计实心透明部件1211的反光面的面形来使得经由反光面反射后的光线变为准直光线，例如，准直元件1213可以为准直透镜，光源11设置在准直透镜的焦点处，准直透镜可采取与实心透明部件1211至少部分相同的材质，便于一体集成。

例如，参见图6所示，实心透明部件1211设置光源11的端部还可以设有空腔12112，且实心透明部件1211的出光面12111设有朝向端部延伸的凹槽12113，凹槽12113靠近端部的底面设置准直元件1213。

例如，光源11设置在空腔12112内，准直元件1213将实心透明部件1211内的光源11出射的、发散角较小的源光线进行准直后出射，其他发散角较大的源光线在实心透明部件1211内发生反射后再出射，并且可通过设计实心透明部件1211的反光面的面形来使得经由反光面反射后的源光线变为准直光线，例如，准直元件1213可以为准直透镜，光源11设置在准直透镜的焦点处，准直透镜可采取与实心透明部件1211至少部分相同的材质，便于一体集成。

例如，导光元件121或者也可以采用空心灯杯1212的设计，参见图7所示，空心灯杯1212包括由反光面围成的中空壳体，中空壳体包括相对设置的出光开口12121以及端部开口12122，空心灯杯1212的出光开口12121方向朝向方向控制元件122，空心灯杯1212的端部开口12122用于设置光源11，光源11出射的源光线入射至反光面时发生反射，以使得经由反光面反射后的源光线出射至方向控制元件122。

例如，中空壳体的反光面可以为包括金属膜，例如铝、银或钢等金属镀设而成；或者，也可以包括介质膜，例如电介质膜镀设而成，源光线可在反光面上反射，通过设置中空壳体，光源11出射的具有较大发散角度的源光线在中空壳体的反光面发生反射，反射后的源光线的角度改变并向中心聚拢，可提高光源11出射的源光线的利用率，进而提高了光效。

例如，开口的形状可以包括圆形、椭圆形、矩形、梯形、平行四边形或正方形中的至少一种形状；空心灯杯1212远离开口的端部的形状包括圆形、椭圆形、矩形、梯形、平行四边形或正方形中的至少一种形状。

例如，中空壳体可以包括抛物面形状、圆锥曲面形状或自由曲面形状中的至少一种形状，中空壳体的形状可以是指反光面的形状；可以理解，中空壳体的形状可以与反光面的形状不同，只要反光面为上述可以使光线反射的形状即可；本公开的至少一个实施例中，为方便说明，中空壳体与反光面的形状一致。

例如，空心灯杯1212也可以设置有准直元件1213，准直元件1213可为准直透镜或准直膜，准直透镜包括凸透镜或透镜组合(例如凸透镜与凹透镜的组合，菲涅尔透镜与凹透镜的组合等)中的一种或多种。

例如，在本公开的至少一个实施例中，多种或多个可以被理解为至少包括两种/个或两种/个以上。

例如，准直元件1213可以为凸透镜，光源11可以设置在凸透镜的焦点处，例如凸透镜与光源11位置之间的距离可以为凸透镜的焦距，以使得光源11出射的不同方向的源光线经准直元件1213后可以平行射出；或者，准直元件1213可以为准直膜，例如，BEF膜(Brightness Enhancement Film)，用于将源光线的出射方向调整至预设角度范围内，例如将源光线聚集在准直膜法线的±35°的角度范围内。

例如，预设角度范围可以是一个较小的发散角度范围，在此范围内的光线可以认为是准直光线，或者光线的准直性较好。

例如，准直元件1213可以覆盖光源11出射的所有源光线，也可以覆盖光源11出射的部分源光线，本公开的至少一个实施例对此不做限定。准直后的源光线后续传输至图像生成层13，源光线的发散角很小，源光线的一致性较好，从而可以提高图像生成层13对成像光线的转化效率，进而提高了光效。

例如，参见图8所示，准直元件1213可以设置在中空壳体内部，其被配置为将经过其的源光线转化为准直光线，例如，准直元件1213可为准直透镜或准直膜，在图8的示例中，以准直透镜进行解释示意，准直元件1213可以为凸透镜，光源11可以设置在凸透镜的焦点处，即凸透镜与光源11位置之间的距离为凸透镜的焦距，以使得光源11出射的不同方向的源光线经准直元件1213后可以准直出射。

例如，准直元件1213将在中空壳体内传输的部分源光线进行准直后出射至方向控制元件122，部分源光线可以指代是光源11出射发散角较小的源光线，经过准直元件1213后会转变为平行或近乎平行的光线；而光源11出射的发散角较大的源光线通过中空壳体的反光面反射并转化为准直光线，结合准直元件1213和中空壳体可以更加有效地对光源11出射的源光线进行聚拢和准直，进一步提高光线利用率。

本公开的至少一个实施例中，通过设置实心透明材质或者中空壳体设计的导光元件121，光源11出射的具有较大发散角的源光线在中空壳体的反光面发生反射，反射后的源光线转化为准直光线，可提高光源11出射的源光线的利用率，进一步通过设置准直元件1213，可以更加有效的对光源11出射的源光线进行准直，将源光线转化为平行或近乎平行的准直光线，准直后的平行光线发散角很小，源光线的一致性较好，进一步提高源光线的利用率。

例如，方向控制元件122被配置为对反射导光元件121出射的源光线进行方向控制，将源光线会聚至预定范围，可进一步聚拢源光线，提高源光线的利用率。方向控制元件122例如可为透镜或透镜组合，如凸透镜或透镜组合等，图3中以凸透镜为例进行示意说明。可以理解，预定范围可以是一个点，比如凸透镜的焦点，也可以是一个较小的区域。

例如，弥散元件123被配置为将源光线扩散为具有一定分布角度的光束，增加光线的扩散程度，可以在一定区域内使光线均匀分布，弥散角度越小，扩散后的光束的亮度越高，反之亦然。

例如，参见图3所示，弥散元件123可为衍射光学元件，如光束整形元件(beamshaper)，源光线经过光束整形元件之后会弥散开来并且形成具有特定截面形状的光束，截面形状包括但不限于线形、圆形、椭圆形、正方形或长方形。通过控制衍射光学元件的微观结构，可以控制源光线的弥散角和截面形状等，实现对弥散作用的控制。

例如，图像生成层13包括：数字微镜器件、液晶显示器件及阴极射线显像器件中的至少一种。

另一方面，本公开的至少一个实施例还提供一种抬头显示装置，包括上述的防眩光装置。

例如，像源10可以被理解为抬头显示装置中的显示器。

又一方面，本公开的至少一个实施例还提供一种抬头显示系统，包括上述的抬头显示装置以及视窗90，其中，视窗90被配置为反射像源10出射的成像光线。

在一些实施例中，参见图9所示，抬头显示装置包括：像源10和曲面镜70，像源10(也被称为光线发射单元)发射的成像光线入射到曲面镜70，并在曲面镜70上发生反射后从抬头显示装置的出光口80射出，像源10射出的成像光线入射至视窗90上且在被视窗90反射后传播至眼盒区域，用户可以看到在视窗90的远离眼盒区域的一侧呈现为虚像的成像画面。

在一些实施例中，参见图10所示，抬头显示装置包括：像源10、平面镜60和曲面镜70，像源10(也被称为光线发射单元)发射的成像光线经过平面镜60反射后入射到曲面镜70，并在曲面镜70上发生反射后从抬头显示装置的出光口80射出，像源10射出的成像光线入射至视窗90上且在被视窗90反射后传播至眼盒区域，用户可以看到在视窗90的远离眼盒区域的一侧呈现为虚像的成像画面。图10中的平面镜60能够对像源10发射的成像光线进行反射，以达到折叠光路的作用，进一步的提高成像光线的成像距离。

在一些实施例中，参见图11所示，抬头显示装置包括：像源10，像源10(也被称为光线发射单元)发射的成像光线入射到视窗90上且在被视窗90反射后传播至眼盒区域，用户可以看到在视窗90的远离眼盒区域的一侧呈现为虚像的成像画面。

本公开实施例提供的抬头显示系统的结构包括但不限于于图9至图11所示实施例。例如，图9至图11以成像光线被视窗90反射后直接进入眼盒区域为例进行说明；在其它实施例中，成像光线在被视窗90反射后可以先传播至预设部件(例如反射镜或分光镜等)，之后传播至眼盒区域。例如，图9和图10以抬头显示装置包括曲面镜70为例进行说明；在其它实施例中，参见图11所示，抬头显示装置也可以不包括曲面镜70。

再一方面，本公开的至少一个实施例还提供一种交通工具，包括上述的抬头显示系统。

例如，交通工具可以包括但不限于车辆等陆用交通工具、航空器等空中交通工具，或水上或水下交通工具等，本公开的至少一个实施例对此不做限定。

例如，当交通工具为车辆时，视窗90可以是车辆的前挡风玻璃、后挡风玻璃以及侧视玻璃中的一种或多种。

以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的技术人员来说，在不脱离本公开原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本公开的保护范围。

Claims (10)

1.一种防眩光装置，其特征在于，包括：

第一光线透吸元件、第一相位延迟元件、第二光线透吸元件、第二相位延迟元件以及像源；

所述第一光线透吸元件吸收入射至其的外界光线中至少部分具有第一偏振特性的光线且透射至少部分具有第二偏振特性的光线；

所述第一相位延迟元件改变透射后的至少部分具有第二偏振特性的光线的偏振特性，得到包括具有第一偏振特性以及具有第二偏振特性的第一改变光线；

所述第二光线透吸元件吸收第一改变光线中至少部分具有第一偏振特性的光线且透射第一改变光线中至少部分具有第二偏振特性的光线；

所述第二相位延迟元件改变透射后的至少部分具有第二偏振特性的光线的偏振特性，得到第二改变光线；

所述像源将至少部分所述第二改变光线反射至所述第二相位延迟元件；

所述第二相位延迟元件改变反射后的至少部分所述第二改变光线的偏振特性，得到包括具有第一偏振特性以及具有第二偏振特性的第三改变光线；

所述第二光线透吸元件吸收第三改变光线中至少部分具有第一偏振特性的光线且透射第三改变光线中至少部分具有第二偏振特性的光线；

所述第一相位延迟元件改变透射后的至少部分具有第二偏振特性的光线的偏振特性，得到包括具有第一偏振特性以及具有第二偏振特性的第四改变光线；

所述第一光线透吸元件吸收第四改变光线中至少部分具有第一偏振特性的光线且透射第四改变光线中至少部分具有第二偏振特性的光线；

其中，所述第一偏振特性不同于所述第二偏振特性。

2.根据权利要求1所述的防眩光装置，其特征在于，所述第一相位延迟元件包括四分之一波片。

3.根据权利要求1所述的防眩光装置，其特征在于，所述第二相位延迟元件包括八分之一波片。

4.根据权利要求1所述的防眩光装置，其特征在于，所述第一偏振特性包括垂直线偏振特性，所述第二偏振特性包括水平线偏振特性；或者，所述第一偏振特性包括水平线偏振特性，所述第二偏振特性包括垂直线偏振特性。

5.根据权利要求1所述的防眩光装置，其特征在于，所述像源包括：

光源，其被配置为出射源光线；

背光模组，其被配置为对入射至其的至少部分源光线进行传输；以及

图像生成层，其被配置为将经过传输后的所述至少部分源光线转换为成像光线。

6.根据权利要求5所述的防眩光装置，其特征在于，所述背光模组包括：

导光元件，其被配置为将所述光源出射的至少部分源光线朝向所述导光元件的中心方向聚集；

方向控制元件，其被配置为将经过所述导光元件入射的所述至少部分源光线聚集至预定范围；

弥散元件，其被配置为将经过聚集至预定范围的所述至少部分源光线进行弥散。

7.根据权利要求6所述的防眩光装置，其特征在于，所述导光元件包括空心灯杯，所述空心灯杯包括由反光面围成的中空壳体，所述中空壳体包括相对设置的出光开口以及端部开口，所述空心灯杯的出光开口方向朝向所述方向控制元件，所述空心灯杯的端部开口用于设置所述光源，所述光源出射的至少部分源光线入射至所述反光面时发生反射，以使得经由所述反光面发生反射后的至少部分源光线出射至所述方向控制元件；或

所述导光元件包括带有反光面的实心透明部件，所述实心透明部件的出光面朝向所述方向控制元件，所述光源设置在实心透明部件远离出光面的端部，所述光源发出的至少部分源光线在所述实心透明部件的内表面上发生全反射后转化为准直光线，经由所述出光面出射。

8.一种抬头显示装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-7中任一项所述的防眩光装置。

9.一种抬头显示系统，其特征在于，包括：

如权利要求8所述的抬头显示装置；以及

视窗；

其中，所述视窗被配置为反射所述像源出射的成像光线。

10.一种交通工具，其特征在于，包括如权利要求9所述的抬头显示系统。

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