CN220773286U - 反射件、抬头显示系统和交通工具 - Google Patents

反射件、抬头显示系统和交通工具 Download PDF

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CN220773286U CN202322368407.7U CN202322368407U CN220773286U CN 220773286 U CN220773286 U CN 220773286U CN 202322368407 U CN202322368407 U CN 202322368407U CN 220773286 U CN220773286 U CN 220773286U
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吴慧军
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Abstract

本公开涉及抬头显示器技术领域,尤其涉及一种反射件、抬头显示系统和交通工具。反射件,包括第一基板和第一透反膜,所述第一基板为车辆的侧车窗、天幕车窗中的至少一处,所述第一透反膜对第一偏振光的反射率大于对第二偏振光的反射率。第一透反膜可以设置在车辆前排的两侧车窗、车辆后排的两侧车窗、车辆的天幕玻璃等处的挡风玻璃,增加抬头显示系统的多功能性和娱乐性,提高用户的使用体验。

Description

反射件、抬头显示系统和交通工具
技术领域
本公开涉及抬头显示器技术领域,尤其涉及一种反射件、抬头显示系统和交通工具。
背景技术
HUD(head up display,抬头显示装置)也称为平视显示装置。通过将HUD的像源发出的光线投射到成像窗(后装的成像板或者车辆的挡风窗等)上,用户无需低头就可以直接看到画面,从而可以提高用户体验。例如,在一些情形中,可以避免驾驶员在驾驶过程中低头看仪表盘所导致的分心,从而提高驾驶安全系数,同时也能带来更好的驾驶体验。
然而,机动车辆的娱乐系统变得越来越流行,需要提高HUD的多功能性和娱乐性。
实用新型内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本公开提供了一种反射件、抬头显示系统和交通工具。
本公开提供了一种反射件,包括第一基板和第一透反膜,所述第一基板为车辆的侧车窗、天幕车窗中的至少一处,所述第一透反膜对第一偏振光的反射率大于对第二偏振光的反射率。
可选的,所述第一透反膜设于所述第一基板的表面和/或所述第一基板的内部,且所述第一透反膜包括层叠设置的第一膜层部和第二膜层部,所述第一膜层部至少位于第二膜层部的一侧,所述第一膜层部包括第一介质层或第二介质层或交替设置的第一介质层和第二介质层,所述第二膜层部包括金属层和设于所述金属层两侧的所述第一介质层和/或第二介质层,所述第一介质层的折射率与所述第二介质层的折射率不相等。
可选的,所述第一偏振光为P偏振光,所述第二偏振光为S偏振光,所述第一透反膜在第一入射角范围内时,在390-780nm波长范围的至少一半波段范围内,所述第一透反膜对所述第一偏振光的反射率大于或等于20%,对所述第二偏振光的反射率小于20%。
可选的,所述第一透反膜在第二入射角范围内时,在390-780nm波长范围内对所述第一偏振光的反射率波动范围小于30%。
可选的,所述第一透反膜在第三入射角范围内时,在420-490nm波长范围内对所述第一偏振光的平均反射率为第一反射率,在500-560nm波长范围内的对所述第一偏振光的平均反射率为第二反射率,在580-630nm波长范围内对所述第一偏振光的平均反射率为第三反射率,其中所述第一反射率、所述第二反射率和所述第三反射率的差值小于或等于10%。
可选的,所述第一介质层的折射率大于或等于2.0,所述第二介质层的折射率小于或等于1.7;和/或,
所述第一膜层部中所述第一介质层的层数小于或等于10,所述第二介质层的层数小于或等于10。
可选的,所述第一膜层部中的所述第一介质层的厚度在10nm至100nm之间,所述第一膜层部中的所述第二介质层的厚度在15nm至150nm之间。
可选的,所述第一膜层部中所述第一介质层的最小厚度小于所述第一膜层部中所述第二介质层的最小厚度,和/或,所述第一膜层部中所述第一介质层的最大厚度小于所述第一膜层部中所述第二介质层的最大厚度。
可选的,所述第二膜层部中的所述第一介质层或所述第二介质层的厚度沿远离所述第一膜层部的方向逐渐减小。
可选的,所述金属层包括银反射层、金反射层、铜反射层和铝反射层中的至少一种;和/或,所述金属层的单层厚度为1nm~50nm。
可选的,所述第二膜层部还包括支撑层,所述支撑层与所述金属层接触,且位于所述金属层的至少一侧。
可选的,所述第一透反膜的总层数小于等于30,和/或,所述第一透反膜的总厚度在100nm至800nm之间。
本公开实施例提供了一种抬头显示系统,包括:
抬头显示器,所述抬头显示器包括像源,所述像源用于发出图像光线;
第一外部反射件,所述第一外部反射件为上述任一项所述的反射件,所述第一外部反射件将所述图像光线反射至眼盒区域以形成虚像。
可选的,还包括第二外部反射件,所述第二外部反射件包括车辆的前挡风窗,所述第二外部反射件包括第二基板和第二透反膜。
本公开实施例还提供了一种交通工具,包括如上述任一项所述的反射件;或者,包括如上述任一项所述的抬头显示系统。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:
本公开实施例提供的反射件,包括第一基板和第一透反膜,第一基板为车辆的侧车窗、天幕车窗中的至少一处,第一透反膜对第一偏振光的反射率大于对第二偏振光的反射率。第一透反膜可以设置在车辆前排的两侧车窗、车辆后排的两侧车窗、车辆的天幕车窗等处的挡风玻璃,使用户可以通过侧车窗或天幕车窗等观看到抬头显示系统显示的虚像,增加抬头显示系统的多功能性和娱乐性,提高用户的使用体验。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
为了更清楚地说明本公开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,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本公开实施例所述第一透反膜的结构示意图。
图2为本公开实施例提供的一种抬头显示系统的结构示意图。
其中,1、第一膜层部;2、第二膜层部;101、第一介质层;102、第二介质层;201、金属层;202、支撑层;10、第一透反膜;20、第一外部反射件;30、像源;40、虚像。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点,下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开,但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。
如图1所示,本公开实施例提供了一种反射件,包括第一基板和第一透反膜,第一基板例如为玻璃或树脂,例如,第一基板为车辆的侧车窗、天幕车窗中的至少一处,可以使用户通过侧车窗或天幕车窗等观看到抬头显示系统显示的虚像,增加抬头显示系统的多功能性和娱乐性,提高用户的使用体验。并且,第一透反膜对第一偏振光的反射率大于对第二偏振光的反射率,利用第一透反膜对第一偏振光具有较高的反射率,对第二偏振光具有较低的反射率,将其应用于抬头显示系统,根据图像光线的偏振光类型(如P偏振光或S偏振光),通过采用对应的第一透反膜以提高图像光线的反射率,从而有利于提高图像的显示亮度和显示效果。
将第一透反膜设置在车辆的侧车窗或天幕车窗上,通过第一透反膜反射图像光线,该反射件可以安装在车辆的侧车窗、天幕车窗等位置,提高了车辆驾驶的娱乐性。
抬头显示系统,包括抬头显示器和上述反射件,第一透反膜设置在基板的表面和/或基板的内部,且第一透反膜包括层叠设置的第一膜层部1和第二膜层部2,第一膜层部1至少位于第二膜层部2的一侧,第一膜层部1包括第一介质层(101)或第二介质层(102)或交替设置的第一介质层101和第二介质层102,第二膜层部2包括金属层201和设于金属层201两侧的第一介质层101和/或第二介质层102,第一介质层101的折射率与第二介质层102的折射率不相等。
例如,第一介质层101的折射率大于第二介质层102的折射率。
在第一偏振光以大角度入射到透反膜时,可以降低或消除重影的产生。例如,透反膜设置在车辆的左侧挡风玻璃处,抬头显示装置包括图像生成单元,图像生成单元发出的第一偏振光为P偏振光时,具有P偏振特性的图像光线在大入射角范围的某一特定角度入射挡风玻璃时,入射到透反膜上的一部分P偏振光会变成S偏振光,由于S偏振光的反射率较高,导致此部分S偏振光在挡风玻璃上的反射率变高而使抬头显示装置经透反膜反射所生成的虚拟图像产生比较明显的重影,从而影响虚拟图像的清晰度,影响用户读取信息的速度和准确性。例如,上述提到的“大入射角范围”可以为20度-70度,某一特定角度可以为20度或70度。
其中,金属层201、第一子介质层101和第二子介质层102的厚度均为纳米级,第一透反膜具有较高的透光性。如此设置,将透反膜应用于抬头显示系统以及交通工具时,不会妨碍用户看清楚外界环境中的目标物。
例如,第一基板可以为车辆前排的两侧车窗、车辆后排的两侧车窗、车辆的天幕车窗等处的挡风玻璃。第一透反膜可以覆盖整个车窗或车窗的部分面积。例如,挡风玻璃为汽车用夹层玻璃,由外侧玻璃板、内侧玻璃板和配置于这些玻璃板之间的中间膜构成。第一透反膜可以设置在夹层挡风玻璃的表面或夹层挡风玻璃的内部(即内侧玻璃板靠近中间膜的表面或外侧玻璃板靠近中间膜的表面),或者设在夹层玻璃的中间层内。优选,第一透反膜镀设在内侧玻璃板朝向用户的表面。
第一透反膜反射图像光线的偏振特性与像源发出的图像光线的偏振特性对应。抬头显示器的像源发出S偏振光,第一透反膜反射S偏振光的反射率较高;或者,像源发出P偏振光,第一透反膜反射P偏振光的反射率较高;或着,像源发出S偏振光+P偏振光,第一透反膜反射S偏振光的反射率较高或第一透反膜反射P偏振光的反射率较高。P偏振光和S偏振光是两种不同的偏振光,S偏振光是指振动方向与入射平面垂直的偏振光,也被称为横向偏振光,P偏振光是指振动方向与入射平面平行的偏振光,也被称为纵向偏振光。
如果像源包括液晶屏,像源发出P偏振光,第一透反膜为反p光透反膜,既可以反射P偏振光也可以反射S偏振光,限定第一透反膜对P偏振光的反射率较高且对S偏振光的反射率较低,例如第一透反膜对P偏振光的反射率大于第一透反膜对S偏振光的反射率。这样在像源图像光线为P偏振光时,可以提高图像的显示效果和显示亮度,同时利于消除重影。并且,在大角度的入射角时,可以降低或消除重影的产生。
抬头显示器的像源发出的成像光线可以入射至反射件(例如前排右侧的挡风玻璃)上,从而利用反射件成像。
抬头显示器可以包含一个或多个反射元件,该反射元件可以为曲面镜或平面镜,且至少一个反射元件为曲面镜;即,该抬头显示器包含一个或多个曲面镜,或者包含一个曲面镜和一个平面镜,或者包含一个曲面镜和多个平面镜等。其中,该曲面镜具体可以是自由曲面镜、球面镜、双曲面镜、抛物面镜等。
具体的,像源可以发出具有特定偏振特性的光线,例如LCD(Liquid CrystalDisplay,液晶显示器)像源可以发出特定偏振方向的线偏振光线,DLP(Digital LightProcessing,数字光处理)像源、diffuser和背光模组组成的像源等均可以发出特定的偏振光。
例如,像源发出的成像光线可以是RGB三色的线偏振光线,即此时的图像光线包括三个谱带,且每个谱带的光线是P偏振的线偏振光线。RGB色彩模式是工业界的一种颜色标准,是通过对红(R)、绿(G)、蓝(B)三个颜色通道的变化以及它们相互之间的叠加来得到各式各样的颜色的,RGB即是代表红、绿、蓝三个通道的颜色,这个标准几乎包括了人类视力所能感知的所有颜色,是运用最广的颜色系统之一。
本公开实施例中,通过高低折射率介质层的交替结构,也就是通过高低折射率层的数量与每层厚度变化的参数组合进行调节,以获得较高的P偏振光反射率,同时获得较低的S偏振光反射率。由此,能够大大提高设置有P偏振光透反膜的车玻璃对入射P偏振光的反射率,且降低对入射S偏振光的反射率。由此,在大角度的入射角范围时可以降低或消除重影的产生。进而提高车玻璃上成像的清晰度,提升了用户体验。进一步的,第一透反膜可以设置在车辆前排的两侧车窗、车辆后排的两侧车窗、车辆的天幕玻璃等处的挡风玻璃,增加抬头显示系统的多功能性和娱乐性,提高用户的使用体验。
进一步的,在本公开的一些实施例中,第一偏振光为P偏振光,第二偏振光为S偏振光,第一透反膜在第一入射角范围时,在390nm至780nm的波长范围的至少一半波段范围内,第一透反膜对第一偏振光的反射率大于或等于20%,对第二偏振光的反射率小于20%。本方案的第一透反膜,在第一入射角的范围20度-70度内时,都可以保证p偏振光反射率在20%以上。例如,本方案的反P光的第一透反膜在P偏振光入射角度为60度时,在可见光范围内的至少一半波段范围内,P偏振光反射率大于30%,S偏振光反射小于20%。
例如,本方案的第一透反膜在P偏振光入射角度为50度时,在可见光范围内的至少一半波段范围内,P偏振光反射率大于25%,S光反射小于20%。例如,第一透反膜在P偏振光入射角度为60度时,在400-700nm波长范围内,P偏振光反射率大于30%,在450-600nm波长范围内,S偏振光反射小于25%。
这里可以理解的是,在使用时抬头显示装置的入射角是固定的某一预设角度,例如入射角为50度或60度;在不同的使用条件下(例如不同的车辆中),入射角可调节,例如在第一车辆中入射角为50度,在第二车辆中入射角为60度。在第一入射角范围内,选定任一数值的入射角时都可以满足本公开第一透反膜对偏振光反射率的要求。
例如,第一透反膜在第二入射角范围内时,在390nm至780nm范围内对第一偏振光反射率波动范围小于30%。
其中,第二入射角度范围小于或等于第一入射角度范围,其在第一入射角度范围内,即第二入射角度范围包含于第一入射角度范围内。例如,若第一入射角度范围为:20°~70°,则第二入射角度范围可以是20°~70°,也可以是20°~50°,或者是50°~70°。反射率波动范围是指入射角度在第二入射角度范围内,在可见光范围内,透反膜对P偏振光的反射率最大值和最小值之间的差值。
示例性地,当入射角度为60°时,在可见光范围(390nm~780nm波长范围)内,透反膜对P偏振光的反射率的波动范围小于10%,在400nm~600nm波长范围内,透反膜对P偏振光的反射率的波动范围小于5%。
例如,第一透反膜在第三入射角范围内时,在420-490nm波长范围内对第一偏振光的平均反射率为第一反射率,在500-560nm波长范围内的对所述第一偏振光的平均反射率为第二反射率,在580-630nm波长范围内对所述第一偏振光的平均反射率为第三反射率,其中所述第一反射率、所述第二反射率和所述第三反射率的差值小于或等于10%。
其中,第三入射角度范围小于或等于第一入射角度范围,其在第一入射角度范围内,即第三入射角度范围包含于第一入射角度范围内。例如,若第一入射角度范围为:20°~70°,则第三入射角度范围可以是20°~70°,也可以是50°~65°,或者是50°~70°。
其中,420nm~490nm对应的是蓝光的波长范围,500nm~560nm对应的是绿光的波长范围,580nm~630nm对应的是红光的波长范围。如此设置,在不同波长范围内,透反膜对P偏振光的反射率的差值较小,即对不同颜色光线的反射率的差值较小,图像光线经第一透反膜反射后,图像光线的颜色不会发生较大变化,能够防止图像光线发生色偏。
示例性地,当图像光线的入射角度为50°时,设置蓝光波长范围(420nm~490nm)的反射率为29%±2%,绿光波长范围(500nm~560nm)的反射率为29%±2%,红光波长范围(580nm~630nm)的反射率为29%±2%。当图像光线的入射角55°时,设置蓝光波长范围(420nm~490nm)的反射率为30%±2%,绿光波长范围(500nm~560nm)的反射率为30%±2%,红光波长范围(580nm~630nm)的反射率为30%±2%。当图像光线的入射角60°时,设置蓝光波长范围(420nm~490nm)的反射率为34%±2%,绿光波长范围(500nm~560nm)的反射率为34%±2%,红光波长范围(580nm~630nm)的反射率为34%±2%。在图像光线的入射角65度时,设置蓝光波长范围(420nm~490nm)的反射率为41%±2%,绿光波长范围(500nm~560nm)的反射率为41%±2%,红光波长范围(580nm~630nm)的反射率为41%±2%。
例如,本方案的第一透反膜,入射角度为60度时,在可见光范围内p偏振光反射率的波动范围小于10%,在400-600nm范围内,p偏振光反射率的波动范围小于5%。
也就是说,针对色偏问题,在图像光线的入射角60°时,设置蓝色区域420-490nm的反射率为34%±2%,绿色区域500-560nm的反射率为34%±2%,红色区域580-630nm反射率为34%±2%。针对色偏问题,在图像光线的入射角50度时,设置蓝色区域、绿色区域和红色区域的反射率分别为29%±2%;在图像光线的入射角55度时,设置蓝色区域、绿色区域和红色区域的反射率分别为30%±2%;在图像光线的入射角65度时,设置蓝色区域、绿色区域和红色区域的反射率分别为41%±2%。
进一步的,在本公开的一些实施例中,第一介质层101的折射率大于第二介质层102的折射率。具体的,第一介质层101的折射率大于或等于2.0,第二介质层的折射率小于或等于1.7。第一介质层101的折射率和第二介质层102的折射率与第一介质层101和第二介质层102的材料有关。在本公开的一些实施例中,第一介质层101的材料可以选择为ta2o5(五氧化二钽),ta2o5的折射率为2.05至2.25,折射率优选2.1,当然,第一介质层101的材料也可以选择tio2(氧化锑)、ti3o5(五氧化二锑)、nb2o5(五氧化二铌)或h4(钛酸镧),其中tio2(氧化锑)的折射率:2.35±0.5,ti3o5(五氧化二锑)的折射率:2.35±0.5,nb2o5(五氧化二铌)的折射率:2.35±0.5、h4(钛酸镧)的折射率:2.05±0.5。第二介质层102的材料可以选择SiO2(二氧化硅),二氧化硅的折射率为1.45至1.49,优选1.47,作为第二介质层102的替代材料,也可以选择(硅铝混合物),AL2O3的折射率1.64±0.3,SiAl混合物1.5±0.2。
例如,不同层的第一介质层101的材质可以相同或不同,不同层的第二介质层102的材质也可以相同或不同,通过对不同折射率的介质层的数量和厚度进行设计,得到具有特定偏振特性的透反膜。
进一步的,在本公开的一些实施例中,金属层201的两侧均为第一介质层101或第二介质层102,也就是说,金属层201的两侧的介质层相同,可以同时是第一介质层101或者同时是第二介质层102。金属层201可以为一层或者多层,每层金属层201的至少一侧设置第一介质层101或第二介质层102,金属层201包括银反射层、金反射层、铜反射层和铝反射层中的至少一种,金属层201的材料优选银,每层金属层201的厚度为1nm-50nm,优选15nm-30nm,以金属层201的两侧设置第一介质层101为例,两侧的第一介质层101的厚度在10nm-100nm之间。
例如,在本公开的一些实施例中,第一膜层部1中的第一介质层101和第二介质层102的层数相等,且第一膜层部1的总层数小于等于20。例如,第一膜层部1中第一介质层101的层数小于等于10,第一膜层部1中的第二介质层102的层数小于等于10。如此设置,透反膜1具有较少的膜层结构,仍能够实现对P偏振光和S偏振光的反射率进行调节,以获得较高的P偏振光的反射率、较低的S偏振光反射率,不仅简化了膜层结构和减小了膜层厚度,还有利于降低成本。
优选,第一介质层101的层数小于等于5,第二介质层102的层数小于等于5。
进一步的,在本公开的一些实施例中,第一膜层部1中第一介质层101的厚度在10nm至100nm之间,第一膜层部1中第二介质层102的厚度在15nm至150nm之间。不同层的第一介质的厚度可以不同,不同层的第二介质的厚度也可以不同。
例如,第一膜层部1中第一介质层101的最小厚度小于第一膜层部1中第二介质层102的最小厚度,第一膜层部1中第一介质层101的最大厚度小于第一膜层部1中第二介质层102的最大厚度。
进一步的,在本公开的一些实施例中,第二膜层部2中的第一介质层101和第二介质层102的厚度沿远离第一膜层部1的方向逐渐减小,以金属层201的两侧均设置第一介质层101为例,靠近第一膜层部1的第一介质层101的厚度大于远离第一膜层部1的第一介质层101的厚度,优选两个第一介质层101的厚度只差小于50nm。
进一步的,在本公开的一些实施例中,第二膜层部2还包括支撑层202,支撑层202与金属层201接触,且位于金属层201的至少一侧。例如,支撑层202的材料可以采用AL2O3,设置支撑层202便于提高金属层201的附着力,便于提高透反膜的内部结构力和结构强度。支撑层202的厚度在10nm至100nm之间,优选20nm至50nm。
进一步的,在本公开的一些实施例中,第一透反膜的总层数小于等于30,第一透反膜的总厚度在100nm至800nm之间,优选300nm至500nm。
其中,第一透反膜的总层数为透反膜中所有膜层的层数之和,即透反膜的总层数等于第一介质层的层数、第二介质层的层数、金属层的层数以及支撑层的层数之和。
下面结合附图以本公开的一个实施例中提供的第一透反膜为例进行说明,该第一透反膜为反P光透反膜,其中上侧的1至8层为第一膜层部1,第一介质层101和第二介质层102交替设置,9层至12层为第二膜层部2,金属层201的两侧分别设置第一介质层101,且金属层201的其中一侧还设有支撑层202。
例如,第一透反膜为光学镀膜。这里需要理解的是,光学镀膜是指将一层或多层介电薄膜或金属薄膜或两种薄膜结合在光学元件或独立衬底上,改变光波的传输特性,包括光的传输、反射、吸收、散射、偏振和相变。因此,通过适当的设计,可以调整不同波段分量的透射率和反射率,不同偏振面的光可以不同。
这里需要理解的是,如果光学膜由至少两种具有不同折射率的膜层堆叠而成。此处的“不同折射率”指的是膜层在xyz三个方向上至少有一个方向上的折射率不同;预先选取所需的不同折射率的膜层,并按照预先设置好的顺序对膜层进行堆叠,可以形成具备选择反射和选择透射特性的光学膜,该光学膜可以选择性透过第一特性的光线、并选择性反射或吸收具有第二特性的光线。
进一步的,在本公开的一些实施例中,还提供了一种抬头显示系统,包括抬头显示器、第一外部反射件,抬头显示器包括像源,像源用于发出图像光线,第一外部反射件为上述实施例中的反射件,具有对应的有益效果,为避免重复描述,在此不再赘述。第一外部反射件将图像光线反射至眼盒区域形成虚像。可以根据实际需求预设观察者需要观看成像的区域,即眼盒区域(eyebox),该眼盒区域是指观察者双眼所在的、可以看到显示装置显示的图像的区域,例如可以是平面区域或者立体区域。
相关技术中,通常像源发出的图像光线为S偏振光,由于挡风玻璃对S偏振光的反射率也比较高,经挡风玻璃反射会形成不希望的重影;同时,如果用户佩戴仅仅透射P偏振光的偏光太阳镜,则用户几乎或根本不能感知抬头显示装置的图像。
本公开实施例,如图2所示,通过在第一外部反射件20设有对P偏振光具有较高反射率的第一透反膜10,并配合控制像源30发出具有P偏振光的图像光线以及合适的入射角度,不仅使用户能够清晰的看到第一透反膜10反射的P偏振光形成的虚像40,而且第一外部反射件20对反射S偏振光的反射率较低,且第一外部反射件20的挡风玻璃几乎不会反射P偏振的图像光线,因此图像光线经第一外部反射件20反射后不会形成重影或形成重影的影响较小;同时,即使驾驶员佩戴了投射P偏振光的偏光太阳镜,也可以清晰看到抬头显示装置形成的图像。
例如,像源包括背光单元和图像生成单元,背光单元包括多个背光灯,图像生成单元包括显示面板,显示面板包括多个显示区域,多个显示区域与多个背光灯一一对应,控制模块根据显示面板待显示的图像,确定每个显示区域对应的亮度信息;根据每个显示区域对应的亮度信息,确定每个背光灯对应的目标亮度;基于每个背光灯对应的目标亮度,对每个背光灯进行控制。本公开提供的抬头显示器在进行显示时,根据待显示的图像确定出像源中每个背光灯对应的目标亮度,并根据目标亮度对背光灯进行控制,通过对每个背光灯单独进行控制,避免点亮所有背光灯所带来的光线浪费,降低了功耗、提高了光线的利用率和图像对比度。
例如,根据待显示图像中显示内容在各个显示区域中的分布情况,可以将显示面板的显示区分为暗区和亮度,暗区为显示亮度较低(或无显示内容)的显示区域,亮区则为显示亮度较高(或存在显示内容)的显示区域,亮区和暗区所对应的亮度信息不同,根据亮度信息所确定的背光灯的目标亮度也不同,从而实现分别控制图像的暗区和亮区的背光。由于暗区和亮度的背光亮度不同,从而能够实现提升图像对比度的效果,进而抬头显示器所形成的虚像的对比度也得到提高,同时,降低暗区所对应的背光灯的亮度或关闭暗区的背光灯还能够降低背光功耗,从而降低显示面板整体的功耗。
例如,根据显示面板待显示的图像,确定每个显示区域对应的像素组,像素组中包括多个像素。具体地,待显示的图像是由多个像素构成的,每个像素显示一种颜色,可以根据待显示图像中显示内容在各个显示区域中的分布情况,确定出每个显示区域对应的待显示图像中的像素组,即每个显示区对应的待显示图像中的多个像素。其中,显示面板包括多个像素单元,每个像素单元均对应一组三原色滤光片,待显示图像中的一个像素对应显示面板上的一个像素单元。
例如,如图2所示,抬头显示器利用第一外部反射件20反射像源30的出射光线,使观察者在眼盒区域能够同时观察到第一外部反射件2外侧形成的虚像以及第一外部反射件20外侧的物体。本公开实施例提供的抬头显示系统在进行显示时,能够针对待显示的图像,对每个背光灯进行单独控制,从而实现避免开启全部的背光灯,而是仅开启部分背光灯,并且每个背光灯的发光亮度也可独立控制。通过控制待显示图像对应的不同区域的背光,实现关闭部分背光灯,点亮其他背光灯,因此可以提升图像对比度,也就提高了抬头显示装置成像的虚像的对比度,同时也能够通过关闭部分背光灯或降低部分背光灯的亮度降低抬头显示装置的功耗。
本公开的抬头显示系统,配合使用前排侧车窗、后排侧车窗等处的挡风玻璃,可以用作前排、后排车辆乘员的娱乐系统。
例如,将抬头显示器设置为朝向对应的挡风玻璃,将抬头显示器发出的图像光线投射到挡风玻璃上,图像光线被反射件反射形成能够被车辆乘员感知的虚拟图像,虚拟图像在视觉上可以形成在挡风玻璃的外侧。由此,可以增加抬头显示系统的多功能性和娱乐性,提高用户的使用体验。
更进一步的,在本公开的一些实施例中,抬头显示系统还包括第二外部反射件,第二外部反射件包括车辆的前挡风窗,第二外部反射件包括第二基板和第二透反膜。第二透反膜可以与第一透反膜的结构相同。也就是说,在车辆的前挡风窗、侧车窗和天幕车窗上均可以反射图像光线形成虚像。
在上述实施方式的基础上,本公开实施例还提供了一种交通工具,交通工具包括上述的反射件,或者交通工具包括上述抬头显示系统。具有对应的有益效果,为避免重复描述,在此不再赘述。
其中,交通工具包括但不限于车辆,还包括本领域技术人员可知的所有交通工具,例如船舶、飞机或航天器等,在此不限定。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本公开的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的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公开的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例,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 (15)

1.一种反射件,其特征在于,包括第一基板和第一透反膜,所述第一基板为车辆的侧车窗、天幕车窗中的至少一处,所述第一透反膜对第一偏振光的反射率大于对第二偏振光的反射率;所述第一透反膜包括层叠设置的第一膜层部(1)和第二膜层部(2),所述第一膜层部(1)包括第一介质层(101)或第二介质层(102)或交替设置的第一介质层(101)和第二介质层(102),所述第二膜层部(2)包括金属层(201)和设于所述金属层(201)两侧的所述第一介质层(101)和/或第二介质层(102),所述第一介质层(101)的折射率与所述第二介质层(102)的折射率不相等。
2.根据权利要求1所述的反射件,其特征在于,所述第一透反膜设于所述第一基板的表面和/或所述第一基板的内部,所述第一膜层部(1)至少位于第二膜层部(2)的一侧。
3.根据权利要求1所述的反射件,其特征在于,所述第一偏振光为P偏振光,所述第二偏振光为S偏振光,所述第一透反膜在第一入射角范围内时,在390-780nm波长范围的至少一半波段范围内,所述第一透反膜对所述第一偏振光的反射率大于或等于20%,对所述第二偏振光的反射率小于20%。
4.根据权利要求3所述的反射件,其特征在于,所述第一透反膜在第二入射角范围内时,在390-780nm波长范围内对所述第一偏振光的反射率波动范围小于30%。
5.根据权利要求3所述的反射件,其特征在于,所述第一透反膜在第三入射角范围内时,在420-490nm波长范围内对所述第一偏振光的平均反射率为第一反射率,在500-560nm波长范围内的对所述第一偏振光的平均反射率为第二反射率,在580-630nm波长范围内对所述第一偏振光的平均反射率为第三反射率,其中所述第一反射率、所述第二反射率和所述第三反射率的差值小于或等于10%。
6.根据权利要求2所述的反射件,其特征在于,所述第一介质层(101)的折射率大于或等于2.0,所述第二介质层(102)的折射率小于或等于1.7;和/或,
所述第一膜层部(1)中所述第一介质层(101)的层数小于或等于10,所述第二介质层(102)的层数小于或等于10。
7.根据权利要求2或6所述的反射件,其特征在于,所述第一膜层部(1)中的所述第一介质层(101)的厚度在10nm至100nm之间,所述第一膜层部(1)中的所述第二介质层(102)的厚度在15nm至150nm之间。
8.根据权利要求7所述的反射件,其特征在于,所述第一膜层部(1)中所述第一介质层(101)的最小厚度小于所述第一膜层部(1)中所述第二介质层(102)的最小厚度;和/或,
所述第一膜层部(1)中所述第一介质层(101)的最大厚度小于所述第一膜层部(1)中所述第二介质层(102)的最大厚度。
9.根据权利要求2或6所述的反射件,其特征在于,所述第二膜层部(2)中的所述第一介质层(101)或所述第二介质层(102)的厚度沿远离所述第一膜层部(1)的方向逐渐减小。
10.根据权利要求2所述的反射件,其特征在于,所述金属层包括银反射层、金反射层、铜反射层和铝反射层中的至少一种;和/或,所述金属层的单层厚度为1nm~50nm。
11.根据权利要求2或10所述的反射件,其特征在于,所述第二膜层部(2)还包括支撑层(202),所述支撑层(202)与所述金属层(201)接触,且位于所述金属层(201)的至少一侧。
12.根据权利要求2所述的反射件,其特征在于,所述第一透反膜的总层数小于等于30,和/或,所述第一透反膜的总厚度在100nm至800nm之间。
13.一种抬头显示系统,其特征在于,包括:
抬头显示器,所述抬头显示器包括像源,所述像源用于发出图像光线;
第一外部反射件,所述第一外部反射件为权利要求1-12任一项所述的反射件,所述第一外部反射件将所述图像光线反射至眼盒区域以形成虚像。
14.根据权利要求13所述的抬头显示系统,其特征在于,还包括第二外部反射件,所述第二外部反射件包括车辆的前挡风窗,所述第二外部反射件包括第二基板和第二透反膜。
15.一种交通工具,其特征在于,包括如权利要求1-12任一项所述的反射件;或者,包括如权利要求13-14任一项所述的抬头显示系统。
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