抬头显示装置、抬头显示仪及车辆的制作方法

本发明涉及车载显示
技术领域：
，尤其涉及一种抬头显示装置、抬头显示仪及车辆。
背景技术：
：抬头显示(hud，headupdisplay)系统，又称为平行显示系统，抬头显示系统的作用，就是把时速、导航等重要的行车信息，投影到驾驶员前面的风挡玻璃上或者其它显示器件上，让驾驶员尽量做到不低头、不转头就能看到时速、导航等重要的驾驶信息。而随着智能驾驶技术的快速发展，增强现实的抬头显示技术逐渐变得越来越重要，为此需要在抬头调整抬头显示系统中的虚像大小，即需要调整虚像至显示器件的距离，目前调整距离的方式是整体移动投影模组，来实现虚像的大小变化，但是采用这种方式结构复杂。上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。技术实现要素：基于此，针对采用整体移动投影显示部件的模组，结构复杂的问题，有必要提供一种抬头显示装置、抬头显示仪及车辆，旨在避免整体移动投影模组，使其结构简单。为实现上述目的，本发明提出的一种抬头显示装置包括：光源，所述光源发射第一偏振光线；偏振转换件，所述偏振转换件具有远离所述光源的第一位置和靠近所述光源的第二位置；和第一偏光片，所述第一偏光片设置于所述光源出射光线的光路中；所述偏振转换件处于所述第一位置，所述第一偏振光线未经过所述偏振转换件，所述第一偏振光线偏振状态未改变，所述第一偏振光线射向所述第一偏光片发生反射；所述偏振转换件处于所述第二位置时，所述第一偏振光线经过所述偏振转换件，所述第一偏振光线偏振状态发生改变，所述第一偏振光线经过所述偏振转换件发射出第二偏振光线，所述第二偏振光线射向所述第一偏光片发生透射。可选地，所述偏振转换件包括二分之一波片，所述二分之一波片可转动至所述第一位置，或转动至所述第二位置。可选地，所述抬头显示装置还包括第一反射镜，所述第一反射镜设置于所述第一偏光片背离所述光源一侧，所述第二偏振光线透射所述第一偏光片后，所述第二偏振光线射向所述第一反射镜，所述第一反射镜改变第二偏振光线的传播方向。可选地，所述抬头显示装置还包括第二偏光片和第二反射镜，所述第一偏振光线经过所述第一偏光片反射后，所述第一偏振光线射向所述第二偏光片，所述第一偏振光线透射于所述第二偏光片；所述第二反射镜设置于所述第一反射镜背离所述第一偏光片的所述第二偏振光线的光路中，所述第二反射镜反射的第二偏振光线射向所述第二偏光片，经过所述第二偏光片发生反射。可选地，在所述第一偏光片和所述第二偏光片之间的第一偏振光线的光路中，设置有第一扩散片。可选地，在所述第一偏光片和所述第一反射镜之间的光路中设置有第二扩散片，在所述第二反射镜和所述第二偏光片之间的光路中设置有第三扩散片。可选地，所述抬头显示装置还包括曲面反射镜，所述第一偏振光线或所述第二偏振光线射向所述曲面反射镜，所述曲面反射镜反射所述第一偏振光线或所述第二偏振光线。可选地，所述光源发射的出射光线和所述第一偏光片的入射角度范围在40°～50°之间。此外，为了实现上述目的，本发明还提供一种抬头显示仪，包括：显示面板和如上文所述抬头显示装置，所述抬头显示装置投影光线透射在所述显示面板上。此外，为了实现上述目的，本发明还提供一种车辆，包括：车辆壳体和如上文所述抬头显示装置，所述抬头显示装置设置于所述车辆壳体内。本发明提出的技术方案中，光源发射的光线带有偏振状态的第一偏振光线，偏振转换件能够使透过的光线进行偏振状态的改变，偏振转换件具有远离光源的第一位置和靠近光源的第二位置，当偏振转换件处于第一位置时，第一偏振光线未经过偏振转换件，第一偏振光线偏振状态未改变，第一偏振光线射向第一偏光片发生反射现象，第一偏振光线沿着反射路径传播；当偏振转换件处于第二位置时，第一偏振光线经过偏振转换件，第一偏振光线偏振状态发生改变，第一偏振光线经过偏振转换件发射出第二偏振光线，第二偏振光线射向所述第一偏光片发生透射，第二偏振光线沿着透射路径传播，由此可知，偏振转换件在第一位置和第二位置时，光源发射的光线能够沿着两条不同的光路传播，由此在抬头显示器上成像光路的长度不同，进而调整成像大小，本发明技术方案结构简单，通过偏振转换件的靠近和远离光源实现调整成像大小，不需要整体移动投影模组。附图说明为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。图1为本发明抬头显示装置偏振转换件处于第一位置的结构示意图；图2为本发明抬头显示装置偏振转换件处于第二位置的结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称10光源40第一反射镜110第一偏振光线41第二反射镜120第二偏振光线50第一扩散片20偏振转换件51第二扩散片30第一偏光片52第三扩散片31第二偏光片60曲面反射镜本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。请参阅图1和图2所示，本实施例提出的一种抬头显示装置，包括：光源10、偏振转换件20和第一偏光片30。抬头显示装置包括ar(augmentedreality，增强现实)抬头显示系统，简单来说就是将ar显示技术和抬头显示系统技术相互结合，给驾驶人员提供更加真实体验的车辆行驶信息，包括道路指示，行车状况等。光源10发射第一偏振光线110；抬头显示装置中一般是将光源10发射的图像投影显示的挡风玻璃上。其中光源10包括投影光机(图未示)，投影光机发射的光线一般为线偏振光，即光源10发射的第一偏振光线110为线偏振光，例如s偏振光和p偏振光。投影光机的投影显示原理也包括多种，例如locs(liquidcrystalonsilicon)反射式投影显示等。偏振转换件20具有远离光源10的第一位置和靠近光源10的第二位置。偏振转换件20的远离和靠近过程实现方式有多种，例如偏振转换件20连接有一转轴，偏振转换件20围绕转轴旋转，或者偏振转换件20采用切入和切出的方式。其中偏振转换件20在靠近光源10的第二位置时，偏振转换件20的接收光线的表面和第一偏振光线110可以是垂直的，由此能够避免反射，保证第一偏振光线110较高的透射率。第一偏光片30设置于光源10出射光线的光路中。第一偏光片30的入光面和光源10出射光线具有一定夹角。第一偏光片30具有偏振透射方向。偏振转换件20处于第一位置，第一偏振光线110未经过偏振转换件20，第一偏振光线110偏振状态未改变，此时，第一偏振光线110和第一偏光片30的偏振透射方向不同，因此第一偏振光线110无法透射第一偏光片30，第一偏振光线110射向第一偏光片30发生反射。偏振转换件20处于第二位置时，第一偏振光线110经过偏振转换件20，第一偏振光线110偏振状态发生改变，第一偏振光线110经过偏振转换件20发射出第二偏振光线120，此时，第二偏振光线120和第一偏光片30的偏振透射方向相同，第二偏振光线120射向第一偏光片30发生透射。本发明提出的技术方案中，光源10发射的光线带有偏振状态的第一偏振光线110，偏振转换件20能够使透过的光线进行偏振状态的改变，偏振转换件20具有远离光源的第一位置和靠近光源的第二位置，当偏振转换件20处于第一位置时，第一偏振光线110未经过偏振转换件20，第一偏振光线110偏振状态未改变，第一偏振光线110射向第一偏光片30发生反射现象，第一偏振光线110沿着反射路径传播；当偏振转换件20处于第二位置时，第一偏振光线110经过偏振转换件20，第一偏振光线110偏振状态发生改变，第一偏振光线110经过偏振转换件20发射出第二偏振光线120，第二偏振光线120射向第一偏光片30发生透射，第二偏振光线120沿着透射路径传播，由此可知，偏振转换件在第一位置和第二位置时，光源发射的光线能够沿着两条不同的光路传播，由此在抬头显示器上成像光路的路径长度不同，进而调整成像大小，本发明技术方案结构简单，通过偏振转换件20的靠近和远离光源10实现调整成像大小，不需要整体移动投影模组。在其中一个实施例中，偏振转换件20包括二分之一波片，二分之一波片可转动至第一位置，或转动至第二位置。具体地，二分之一波片设置有一转轴，二分之一波片围绕转轴转动。其中，二分之一波片是一种双折射晶体，二分之一波片能够改变第一偏振光线110的偏振状态，进一步地说，由于第一偏振光线110是线偏振光，二分之一波片能够使第一偏振光线110的偏振方向发生旋转，即改变线偏振光的第一偏振光线110的偏振角度，由此实现和第一偏光片30的偏振透射方向相同或不同。在其中一个实施例中，抬头显示装置还包括第一反射镜40，第一反射镜40设置于第一偏光片30背离光源10一侧，第二偏振光线120透射第一偏光片30后，第二偏振光线120射向第一反射镜40，第一反射镜40改变第二偏振光线120的传播方向。具体地，抬头显示装置一般安装在车辆内部，而车辆一般安装空间有限。在偏振转换件20处于第二位置时，由第一偏振光线110转换获得第二偏振光线120。通过设置第一反射镜40，在第二偏振光线120射向其表面时能够反射，进而改变第二偏振光线120的传播方向，通过第一反射镜40调整光线传播方向的作用能够有效节省光线传播路径，进而使抬头显示装置的体积减小，如此便于将抬头显示装置安装在车辆内部。在其中一个实施例中，抬头显示装置还包括第二偏光片31和第二反射镜41，第一偏振光线110经过第一偏光片30反射后，第一偏振光线110射向第二偏光片31，第一偏振光线110透射于第二偏光片31；同样的，第二偏光片31也具有偏振透射方向，第一偏振光线110的偏振方向和第二偏光片31的偏振透射方向相同，因此第一偏振光线110透射于第二偏光片31。第二反射镜41设置于第一反射镜40背离第一偏光片30的第二偏振光线120的光路中，第二反射镜41反射的第二偏振光线120射向第二偏光片31，经过第二偏光片31发生反射。第二反射镜41的作用就是再次改变第二偏振光线120的传播方向，使第二偏振光线120射向第二偏光片31，其中第一偏光片30和第二偏光片31的偏振透射方向不同，比如第一偏光片30和第二偏光片31的偏振透射方向相互垂直，第一偏振光线110无法透射于第一偏光片30，但是第一偏振光线110能够透射于第二偏光片31，第二偏振光线120虽然透射于第一偏光片30，但是第二偏振光线120能够无法透射于第二偏光片31，第二偏振光线120在第二偏光片31上发生反射。由此可知第一偏振光线110和第二偏振光线120都经过第二偏光片31射出，也就是说经过第二反射镜41和第二偏光片31将第一偏振光线110和第二偏振光线120的传播方向统一为一个方向，如此能够保证第一偏振光线110和第二偏振光线120都成像在同一显示面板上。在其中一个实施例中，在第一偏光片30和第二偏光片31之间的第一偏振光线110的光路中，设置有第一扩散片50。扩散片的作用在于将光路中的光线亮度进行均匀处理，提供一个均匀的面光源，避免成像的画面中部分图像位置过亮，而另一部分图像位置过暗。扩散片一般选择透明度较高的树脂材料。由此可知，第一扩散片50就是对第一偏振光线110进行均匀处理。第一扩散片50可以是一组扩散片，也可以是单个的一个扩散片。在其中一个实施例中，在第一偏光片30和第一反射镜40之间的光路中设置有第二扩散片51，在第二反射镜41和第二偏光片31之间的光路中设置有第三扩散片52。由于光源10发射的光线是有两种光路的，因此需要在两个光路中均设置有扩散片。即第二扩散片51和第三扩散片52。同样可知的是，第二扩散片51和第三扩散片52能够对第二偏振光线120进行均匀处理。在其中一个实施例中，抬头显示装置还包括曲面反射镜60，第一偏振光线110或第二偏振光线120射向曲面反射镜60，曲面反射镜60反射第一偏振光线110或第二偏振光线120。抬头显示装置虽然有第一偏振光线110和第二偏振光线120两个光路选择，但是第一偏振光线110和第二偏振光线120都射向了曲面反射镜60，曲面反射镜60能够调整第一偏振光线110和第二偏振光线120成像方向，即通过一块曲面反射镜60将第一偏振光线110和第二偏振光线120成像在同一块显示面板上，同时曲面反射镜60的反射面具有一定曲面，通过曲面反射镜60能够将第一偏振光线110和第二偏振光线120进行会聚，也就是曲面反射镜60能够对成像大小进行调整，进而保证第一偏振光线110和第二偏振光线120成像大小适合。在其中一个实施例中，光源10发射的出射光线和第一偏光片30的入射角度范围在40°～50°之间。例如，光源10发射的出射光线和第一偏光片30的入射角度在45°，如此能够保证第一偏振光线110在经过第一偏光片30获得更好的反射率，或者说此时第一偏振光线110的反射率最大。另外，其余的光学器件设计角度也可以参照45°，比如，抬头显示装置还设有第二偏光片31，以及，第一反射镜40和第二反射镜41，入射角度均可设置为45°。本发明还提供一种抬头显示仪，包括：显示面板和如上文所述抬头显示装置，所述抬头显示装置投影光线透射在所述显示面板上。本发明抬头显示仪具体实施方式可以参照上述抬头显示装置各实施例，在此不再赘述。本发明还提供一种车辆，包括：车辆壳体和如上文所述抬头显示装置，所述抬头显示装置设置于所述车辆壳体内。本发明车辆具体实施方式可以参照上述抬头显示装置各实施例，在此不再赘述。以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12