本发明涉及抬头显示,更具体的说是涉及一种抬头显示系统。
背景技术:
1、随着科学技术快速发展,抬头显示(hud,headup display)使用越来越多,比如在观看手机或者投影时,不用低头注视屏幕,大大便利了人们的生活;然而在汽车上的使用越来越多。它能够将重要的行车信息实时的显示在前挡风玻璃上,使驾驶员不必低头就可得到路况导航、车速、油耗等等重要信息,避免因注意力分散而导致的危险情况发生。同时驾驶员不必在远处路况和近处仪表之间频繁调节眼镜,避免眼部疲劳。目前的抬头显示技术的实现是通过发光成像和投影成像两种方式,其中投影成像利用汽车前挡风玻璃本身或额外的光学元件进行显示。目前的汽车玻璃为夹胶玻璃,投影光源照射在上面时会发生反射,两个表面上的反射重影会相互干扰,影响成像的清晰度。同时当外界环境光较亮时,会降低在玻璃上的成像效果。
2、为解决汽车前挡风玻璃成像重影的问题,目前已有许多技术公开。这些方案基本是从三个角度解决此问题;一,使用楔形的聚合物膜片作为夹层,是两个面上的反射光基本重合。但其存在工艺难、价格高、不适合高清成像、不同车型需要重新设计的问题。二,在玻璃中间的夹层增加反射偏振镜片,结合投影系统以特定角度入射,利用偏振片尽可能的消除某一表面的反射,消除重影。但其存在破坏玻璃均一性、降低美观度等问题。三,在玻璃上贴加反射膜或反射带以达到消除重影和提升多色显示的能力。但其仍然不能完全消除这一问题。
3、现有技术都是围绕着解决成像清晰度展开的设计,而影响投影显示效果另一个重要的因素就是环境中的杂散光。当杂散光亮度较高时,大大降低了投影光线的对比度,造成图像模糊的问题。目前技术的解决方法是通过提升光源亮度,增加对比度。但当环境光强度增高的同时提升投影光源的亮度会产生眩光现象,且高强度光照对人眼健康和驾驶安全都带来了新的潜在隐患。
技术实现思路
1、有鉴于此,本发明提供了一种抬头显示系统,以解决现有技术中的问题。
2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、本发明公开了一种抬头显示系统,包括:成像装置、第一反光镜、电致反光镜;所述成像装置的投影光线依次通过所述第一反光镜和所述电致反光镜射入视觉范围;所述电致反光镜通过控制电压维持时间来控制金属沉积膜的产生,形成菲涅尔形貌;通过所述电致反光镜改变投影光线的光路。
4、优选的,在上述的一种抬头显示系统中,所述电致反光镜包括:第一基底层、第二基底层、第一电解层和偏光层;所述第一电解层置于所述第一基底层和第二基底层之间;所述偏光层与所述第一基底层贴合或所述偏光层与所述第二基底层贴合。
5、优选的,在上述的一种抬头显示系统中,所述电致反光镜还包括:支持电路;所述支持电路包括控制器、光敏传感器、电源;所述控制器输入端与所述光敏传感器电性连接;所述控制器、所述第一基底层、所述第二基底层、所述电源构成回路,所述光敏传感器根据外接环境光照强度通过所述控制器控制所述电源的输出电压,在所述第一基底层和所述第二基底层之间形成金属沉积膜。
6、优选的,在上述的一种抬头显示系统中,在电致反光镜处于透明态,还包括:第二反光镜和电致变色玻璃;所述成像装置的投影光线依次通过所述第一反光镜、所述电致反光镜、所述第二反光镜、所述电致变色玻璃射入视觉范围。
7、优选的,在上述的一种抬头显示系统中,所述电致变色玻璃包括:第三基底层、第四基底层和第二电解层;所述第二电解层置于所述第三基底层和所述四基底层之间。
8、优选的,在上述的一种抬头显示系统中,所述电致变色玻璃还包括:支持电路;所述支持电路包括控制器、光敏传感器、电源;所述控制器输入端与所述光敏传感器电性连接;所述控制器、所述第三基底层、所述第四基底层、所述电源构成回路,所述光敏传感器根据外接环境光照强度通过所述控制器控制所述电源的输出电压,在所述第三基底层和所述第四基底层之间形成金属沉积膜。
9、优选的,在上述的一种抬头显示系统中,所述第一反光镜和所述第二反光镜为凹面镜、凸面镜或平面镜的一种或两种。
10、优选的,在上述的一种抬头显示系统中,所述电致变色玻璃设计为波长选择性的和/或角度选择性的。
11、优选的,在上述的一种抬头显示系统中,所述成像装置包括:背光源和显示元件,所述背光源射出的光投射到所述显示元件。
12、优选的,在上述的一种抬头显示系统中,所述显示单元为液晶显示单元、硅基液晶显示单元或微机电系统显示单元。
13、经由上述的技术方案可知,与现有技术相比,本发明公开提供了一种抬头显示系统,当环境光较亮影响投影效果时,开启电致反光镜,使器件内部产生菲涅尔结构的金属沉积膜,使光路直接照向人眼。当环境光照射产生眩光效果影响驾驶安全时,关闭电致反光镜,开启风挡玻璃的变色开光,少量的金属沉积膜可反射部分太阳光线,提升成像效果。当遇强光时,打开前风挡玻璃的沉积开关,降低光线的透过率。此时少量沉积金属膜层可以在透光的情况下反射掉部分入射光线,降低眩光,提高投影。通过电路控制可将透过率范围设置在安全范围内。当车停止行驶后,可在电压控制下,金属膜层继续沉积。由于金属膜层特殊的光学性质可将近红外光线全部阻隔,实现防止车内温度升高的目的。
1.一种抬头显示系统,其特征在于,包括:成像装置、第一反光镜、电致反光镜;所述成像装置的投影光线依次通过所述第一反光镜和所述电致反光镜射入视觉范围;所述电致反光镜通过控制电压维持时间来控制金属沉积膜的产生,形成菲涅尔形貌;通过所述电致反光镜改变投影光线的光路。
2.根据权利要求1所述的一种抬头显示系统,其特征在于,所述电致反光镜包括:第一基底层、第二基底层、第一电解层和偏光层;所述第一电解层置于所述第一基底层和第二基底层之间;所述偏光层与所述第一基底层贴合或所述偏光层与所述第二基底层贴合。
3.根据权利要求2所述的一种抬头显示系统,其特征在于,所述电致反光镜还包括:支持电路;所述支持电路包括控制器、光敏传感器、电源;所述控制器输入端与所述光敏传感器电性连接;所述控制器、所述第一基底层、所述第二基底层、所述电源构成回路,所述光敏传感器根据外接环境光照强度通过所述控制器控制所述电源的输出电压,在所述第一基底层和所述第二基底层之间形成金属沉积膜。
4.根据权利要求1所述的一种抬头显示系统,其特征在于,在电致反光镜处于透明态,还包括:第二反光镜和电致变色玻璃;所述成像装置的投影光线依次通过所述第一反光镜、所述电致反光镜、所述第二反光镜、所述电致变色玻璃射入视觉范围。
5.根据权利要求4所述的一种抬头显示系统,其特征在于,所述电致变色玻璃包括:第三基底层、第四基底层和第二电解层;所述第二电解层置于所述第三基底层和所述四基底层之间。
6.根据权利要求4所述的一种抬头显示系统,其特征在于,所述电致变色玻璃还包括:支持电路;所述支持电路包括控制器、光敏传感器、电源;所述控制器输入端与所述光敏传感器电性连接;所述控制器、所述第三基底层、所述第四基底层、所述电源构成回路,所述光敏传感器根据外接环境光照强度通过所述控制器控制所述电源的输出电压,在所述第三基底层和所述第四基底层之间形成金属沉积膜。
7.根据权利要求4所述的一种抬头显示系统,其特征在于,所述第一反光镜和所述第二反光镜为凹面镜、凸面镜或平面镜的一种或两种。
8.根据权利要求4-7任一项所述的一种抬头显示系统,其特征在于,所述电致变色玻璃设计为波长选择性的和/或角度选择性的。
9.根据权利要求1-7任一项所述的一种抬头显示系统,其特征在于,所述成像装置包括:
10.根据权利要求9所述的一种抬头显示系统,其特征在于,所述显示单元为液晶显示单元、硅基液晶显示单元或微机电系统显示单元。
