CN221239394U - 一种光波导显示屏遮阳板和车辆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种光波导显示屏遮阳板和车辆，涉及车辆技术领域，包括光波导显示屏，所述光波导显示屏用作遮阳板连接于车辆，所述光波导显示屏朝向前挡风玻璃的一侧设置电控调光膜，所述光波导显示屏上还设置有第一光探测器，所述第一光探测器用于感知外界环境的亮度变化，并将光亮信号转化为第一电信号，所述电控调光膜用于根据所述第一电信号的变化调节外界环境的光线在所述光波导显示屏的透过率。用于显示观看时，可根据外界环境光的明暗，相应调整光线透过光波导显示屏的透过率，以提高观看者的观看体验。

Description

一种光波导显示屏遮阳板和车辆

技术领域

本申请涉及车辆技术领域，具体涉及一种光波导显示屏遮阳板和车辆。

背景技术

汽车现在已经成为人们日常生活不可或缺的交通工具，汽车内的遮阳板也从单一遮阳功能逐渐演变为具备多媒体娱乐功能的显示器。由于显示器的亮度调节能力有限，外界环境光对显示器会造成影响，当外界环境亮度过高时会降低显示器的显示效果。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种光波导显示屏遮阳板和车辆，可实现外界环境光线透过光波导显示屏的透过率的调节。

本申请实施例的一方面，提供了一种光波导显示屏遮阳板，包括光波导显示屏，所述光波导显示屏用作遮阳板连接于车辆，所述光波导显示屏朝向前挡风玻璃的一侧设置电控调光膜，所述光波导显示屏上还设置有第一光探测器，所述第一光探测器用于感知外界环境的亮度变化，并将光亮信号转化为第一电信号，所述电控调光膜用于根据所述第一电信号的变化调节外界环境的光线在所述光波导显示屏的透过率。

可选地，所述光波导显示屏上还设置有与所述光波导显示屏电连接的第二光探测器，以用于感知外界环境光亮度的变化并产生对应的第二电信号，所述第二光探测器控制所述光波导显示屏的显示亮度。

可选地，所述光波导显示屏上设置有固定结构，以和所述车辆连接；所述第一光探测器设置在所述固定结构内。

可选地，所述电控调光膜为反式电控调光膜。

可选地，所述电控调光膜的材料包括电致变色材料或液晶高分子复合材料。

可选地，所述固定结构通过转轴以用于使所述光波导显示屏遮阳板和车辆转动连接。

可选地，所述固定结构位于所述光波导显示屏的顶端、左侧、右侧的任一侧，或同时位于左右两侧。

本申请实施例的另一方面，提供了一种车辆，包括：上述的光波导显示屏遮阳板。

可选地，所述光波导显示屏遮阳板电连接于所述车辆内的电路。

本申请实施例提供的光波导显示屏遮阳板和车辆，采用光波导显示屏作为遮阳板，由于光波导显示屏遮阳板显示的图像为车前方一定距离远处的虚像，可形成大视场角的图像以方便观看者观看。同时，在光波导显示屏朝向前挡风玻璃的一侧设置电控调光膜，光波导显示屏上还设置有第一光探测器，通过第一光探测器感知外界环境的亮度变化，并将光亮信号转化为第一电信号，电控调光膜根据第一电信号的变化调节外界环境的光线在光波导显示屏的透过率；这样一来，当外界光线透过前挡风玻璃后、再透过光波导显示屏进入人眼时，观看者可以看到光波导显示屏显示的虚像时可同时看到外界环境，由于光波导显示屏的透过率可调，外界环境有阳光直射或者强光照射时的高亮度情况下，可减小光线透过光波导显示屏的透过率，以减小对人眼的影响，也避免高亮度影响光波导显示屏的显示效果；外界环境昏暗时，可增强光线透过光波导显示屏的透过率，以使光波导显示屏的显示效果更好。本申请的光波导显示屏遮阳板，用于显示观看时，可根据外界环境光的明暗，相应调整光线透过光波导显示屏的透过率，以提高观看者的观看体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是现有遮阳板成像示意图；

图2是本实施例提供的光波导显示屏遮阳板成像示意图；

图3是本实施例提供的光波导显示屏遮阳板结构示意图；

图4a是本实施例提供的第一光探测器光电信号转换图之一；

图4b是本实施例提供的第一光探测器光电信号转换图之二；

图4c是本实施例提供的第一光探测器光电信号转换图之三；

图5a是本实施例提供的第二光探测器电导率随光照强度变化图之一；

图5b是本实施例提供的第二光探测器电导率随光照强度变化图之二；

图5c是本实施例提供的第二光探测器电导率随光照强度变化图之三；

图6a是本实施例提供的反式电控调光膜透过率随电压值变化图之一；

图6b是本实施例提供的反式电控调光膜透过率随电压值变化图之二；

图6c是本实施例提供的反式电控调光膜透过率随电压值变化图之三。

图标：100-光波导显示屏；101-电控调光膜；102-第一光探测器；103-第二光探测器；104-固定结构。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

现有的显示屏所成的像在显示屏上，显示画面较小且距离观看者近，观看效果不好。

本申请提供一种光波导显示屏遮阳板，通过光波导技术，使得光波导显示屏遮阳板显示的图像为车前方一定距离远处的虚像，使得作为遮阳板的光波导显示屏100即使面积不大，也可以形成大视场角的图像，方便观看者观看。

进一步地，本申请实施例提供的光波导显示屏遮阳板，基于AR光波导显示技术的，由于光波导的透明特性，成像光束与外界环境光束可同时进入人眼；为避免外界环境光对光波导显示屏遮阳板的影响，通过本申请在光波导显示屏100一面构造可调节光线透过率的电控调光膜101，实现控制外界光线透过光波导显示屏100进入人眼，进而还可以根据外界光照强度调节光波导显示屏100的显示亮度，解决当外界环境亮度过高时会降低光波导显示屏100的显示效果这一问题。

具体地，请参照图2、图3所示，本申请实施例提供一种光波导显示屏遮阳板，包括：光波导显示屏100，光波导显示屏100用作遮阳板连接于车辆，光波导显示屏100朝向前挡风玻璃的一侧设置电控调光膜101，光波导显示屏100上还设置有第一光探测器102，第一光探测器102用于感知外界环境的亮度变化，并将光亮信号转化为第一电信号，电控调光膜101用于根据第一电信号的变化调节外界环境的光线在光波导显示屏100的透过率。

遮阳板全屏采用光波导显示屏100，光波导显示屏100用于传输图像光并将图像光耦合输出进入观看者眼睛；光波导显示屏100上设置有电控调光膜101和第一光探测器102，电控调光膜101贴合于光波导显示屏100朝向前挡风玻璃的一侧。

普通汽车前挡风玻璃一般由等厚的中间塑料层粘接的两层近似平板的玻璃组成，该中间塑料层的折射率一般会选择为与两层玻璃的折射率相同或接近，从而可以认为该塑料和玻璃界面不会发生光线反射或反射率很低以至于无法察觉。可以认为光线在照射到这种几乎透明的汽车前挡风玻璃时，大部分光线会穿透前挡风玻璃，只有少部分的光线会在前挡风玻璃的内外两个玻璃-空气界面发生部分反射。

基于本申请的作为遮阳板的光波导显示屏100，外界光线透过前挡风玻璃后再次透过光波导显示屏100进入人眼，观看者看到光波导显示屏100显示的虚像时可同时看到外界环境。当外界环境有阳光直射或者强光照射时的高亮度情况下不仅影响人的眼睛，更影响光波导显示屏100的显示效果，如图1所示。

因此，本申请在光波导显示屏100朝向前挡风玻璃的一侧设置电控调光膜101和第一光探测器102，第一光探测器102可感知外界环境的亮度变化，将光亮信号转化为第一电信号，而电控调光膜101根据第一电信号的变化调节外界环境的光线在光波导显示屏100的透过率，以使光波导显示屏100能够在各种外界环境亮度情况下均具有较好的显示效果。

第一光探测器102可感知外界环境光亮度的变化并产生对应的电压值信号(第一电信号)，电压值信号随外界环境亮度增强而增大，电压值信号可传输至电控调光膜101，电控调光膜101光线透过率受电压值信号控制，电压值信号越大，透过率越低；也就是，当外界环境亮度越强，可调节使光线透过光波导显示屏100的透过率越低，则强光对观看者的影响越小。当电压值信号越小，透过率越高；换言之，当外界环境亮度越暗，可调节使光线透过光波导显示屏100的透过率越高，则可提高光线进入人眼的几率，进而提高了观看效果，以此实现外界环境亮度下控制光波导显示屏100的显示效果。

由此，本申请实施例提供的光波导显示屏遮阳板，采用光波导显示屏100作为遮阳板，由于光波导显示屏遮阳板显示的图像为车前方一定距离远处的虚像，可形成大视场角的图像以方便观看者观看。同时，在光波导显示屏100朝向前挡风玻璃的一侧设置电控调光膜101，光波导显示屏100上还设置有第一光探测器102，通过第一光探测器102感知外界环境的亮度变化，并将光亮信号转化为第一电信号，电控调光膜101根据第一电信号的变化调节外界环境的光线在光波导显示屏100的透过率；这样一来，当外界光线透过前挡风玻璃后、再透过光波导显示屏100进入人眼时，观看者可以看到光波导显示屏100显示的虚像时可同时看到外界环境，由于光波导显示屏100的透过率可调，外界环境有阳光直射或者强光照射时的高亮度情况下，可减小光线透过光波导显示屏100的透过率，以减小对人眼的影响，也避免高亮度影响光波导显示屏100的显示效果；外界环境昏暗时，可增强光线透过光波导显示屏100的透过率，以使光波导显示屏100的显示效果更好。本申请的光波导显示屏遮阳板，用于显示观看时，可根据外界环境光的明暗，相应调整光线透过光波导显示屏100的透过率，以提高观看者的观看体验。

在此基础上，光波导显示屏100上还设置有与光波导显示屏100电连接的第二光探测器103，以用于感知外界环境光亮度的变化并产生对应的第二电信号，第二光探测器103控制光波导显示屏100的显示亮度。

第二光探测器103可感知外界环境光亮度的变化并产生对应的电流值信号(第二电信号)；光波导显示屏100的显示亮度受第二光探测器103控制，外界环境光亮度越大，光波导显示屏100的显示亮度越大，反之越小。

外界环境有阳光直射或者强光照射时的高亮度情况下，通过第二光探测器103可增大光波导显示屏100的亮度；外界环境昏暗时，第二光探测器103可减小光波导显示屏100的亮度。通过第二光探测器103，可根据外界环境光的明暗，相应调整光波导显示屏100的亮度，适配不同的外界环境光线，提高光波导显示屏100的显示效果。

综上，通过在光波导显示屏100上安装第二光探测器103，实现光波导显示屏100的显示亮度随外界环境光亮度改变而改变，另外通过在光波导显示屏100外界光线的入射面设置电控调光膜101，实现AR光波导对外界环境光线透过率的调节，从而使光波导显示屏100能够在各种外界环境亮度情况下均具有较好的显示效果。通过第一光探测器102和第二光探测器103，探测外界环境亮度变化进而将光信号转化为电信号，通过电信号分别控制电控调光膜101的透过率和光波导显示屏100的显示亮度，实现光波导显示屏100的显示亮度和外界环境光透过光波导显示屏100的亮度在舒适的范围内。

当然，还需要控制器介入，控制器分别和电控调光膜101、第一光探测器102和第二光探测器103连接，以进行数据自动反馈和自动控制；控制器还和车辆的主控连接，以和车辆连接控制。

本申请实施例提供的光波导显示屏遮阳板的工作原理如下：

第一光探测器102可以感知光信号的强弱，当光照射到第一光探测器102上时，第一光探测器102将会产生电压，其产生的电压值大小随光照强度变化而变化；当光照强度增加时，产生的电压值随之增加，反之减小，即第一光探测器102将光信号转化为电信号，如图4a-图4c所示。

第二光探测器103可在不同光照强度下具有不同的电导，在第二光探测器103两端加上电源后，在不同光照强度条件下电路中电流大小也不相同，光照强度越大，流过第二光探测器103的电流也越大，反之越小，如图5a-图5c所示。

而电控调光膜101是一种在电场作用下，可以在光散射态和光透过态可逆切换的薄膜，能够实现电控调光膜101技术的材料主要有电致变色材料和液晶高分子复合材料。

其中，液晶高分子复合材料具有响应快、制备简单和低成本等诸多优势，因此是实现大面积柔性电控调光膜101量产的最佳材料之一，其原理是利用液晶小分子材料能够在电场作用下发生分子重排来改变薄膜的光学状态。电控调光膜101的光散射状态可以屏蔽部分光线，即使光线透过率下降，其透明度随第一电信号的改变而改变，如图6a-图6c所示。

此外，电控调光膜101还可分为正式和反式两种；正式电控调光膜101在不加电场时呈光散射状态，施加电场后成光透过状态，一般采用PDLC材料制备。反式电控调光膜101则相反，在不加电场时呈光透过状态，施加电场后成光散射状态，一般采用PSLC材料制备。

反式电控调光膜101一般由一层PSLC和两层柔性透明导电薄膜组成，其原理是利用液晶性可聚合单体形成高分子网络来稳定液晶小分子取向，在不加电场时，薄膜呈透明状态，而在施加电场时液晶小分子排列方式改变，薄膜呈光散射状态，光线透过率下降。本申请采用反式电控调光膜101，反式电控调光膜101常态为透明，不存在视角问题并且能耗低。

因此，可以在光波导显示屏100上安装第一光探测器102，在光波导显示屏100朝前挡风玻璃一面设置反式电控调光膜101，通过连接第一光探测器102将第一光探测器102探测到的光信号转换为电压信号后转移到反式电控调光膜101，反式电控调光膜101根据电压信号的变化进行调节外界光线的透过率，使透过光波导显示屏100的外界环境光在舒适范围内；另外在光波导显示屏100上安装第二光探测器103，通过光电信号转换来调节光波导显示屏100的显示亮度，通过上述设置使光波导显示屏100在不同外界光照强度情况下均具有较好的显示效果。

进一步地，光波导显示屏100上设置有用于固定的固定结构104，光波导显示屏100通过固定结构104连接在车辆内，第一光探测器102、第二光探测器103均设置在固定结构104内。

固定结构104的位置可以有多种形式，固定结构104位于光波导显示屏100的顶端、左侧、右侧或同时位于左右两侧。

具体地，固定结构104通过转轴以用于使光波导显示屏遮阳板和车辆转动连接。

和现有遮阳板类似，光波导显示屏100需要和车辆转动连接，需要使用光波导显示屏100时，将光波导显示屏100翻下朝向座位上的观看者，不需使用时将光波导显示屏100翻上；通过转轴实现该功能，具体结构参照现有遮阳板与车辆的连接结构，此处不再赘述。

基于此，本申请实施例的另一方面还公开了一种车辆，包括如上任意一项的光波导显示屏遮阳板。

光波导显示屏遮阳板电连接于车辆内的电路，以便和车辆的其他电器件连接，例如可以和车辆的音响系统或视频系统连接。

该车辆包含与前述实施例中的光波导显示屏遮阳板相同的结构和有益效果。光波导显示屏遮阳板的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种光波导显示屏遮阳板，其特征在于，包括：光波导显示屏，所述光波导显示屏朝向前挡风玻璃的一侧设置电控调光膜，所述光波导显示屏上还设置有第一光探测器，所述第一光探测器用于感知外界环境的亮度变化，并将光亮信号转化为第一电信号，所述电控调光膜用于根据所述第一电信号的变化调节外界环境的光线在所述光波导显示屏的透过率。

2.根据权利要求1所述的光波导显示屏遮阳板，其特征在于，所述光波导显示屏上还设置有与所述光波导显示屏电连接的第二光探测器，以用于感知外界环境光亮度的变化并产生对应的第二电信号，所述第二光探测器控制所述光波导显示屏的显示亮度。

3.根据权利要求2所述的光波导显示屏遮阳板，其特征在于，所述光波导显示屏上设置有固定结构，以和车辆连接；所述第一光探测器、所述第二光探测器均设置在所述固定结构内。

4.根据权利要求1所述的光波导显示屏遮阳板，其特征在于，所述电控调光膜为反式电控调光膜。

5.根据权利要求3所述的光波导显示屏遮阳板，其特征在于，所述固定结构通过转轴以用于使所述光波导显示屏遮阳板和车辆转动连接。

6.根据权利要求3或5所述的光波导显示屏遮阳板，其特征在于，所述固定结构位于所述光波导显示屏的顶端、左侧、右侧中的任一侧，或同时位于左右两侧。

7.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的光波导显示屏遮阳板。

8.根据权利要求7所述的车辆，其特征在于，所述光波导显示屏遮阳板电连接于所述车辆内的电路。