一种平视显示装置和交通工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种平视显示装置和交通工具。
【背景技术】
[0002]汽车HUD(Head Up Display)平视显示器主要是用来保证司机安全稳定的驾驶，使驾驶员不用低头就可以看到相关的信息，将更多的精力用在观察路面的情况，与此同时也可以减少驾驶员在频繁切换视线着眼点时所导致的视觉疲劳。参考图1为典型的车载HUD组成结构，背光源5发出的光透过液晶显示屏6，再经过中继光学系统7放大反射后，从中央控制台8的正上方出射，经过前挡风玻璃9反射，光线反向会聚在人眼上，实际成像在距离驾驶者2-3m远的与路面平齐的位置上。
[0003]由于前挡风玻璃一般具有一定的厚度(如通常为5_8mm)，所以光线会分别在前挡风玻璃的内外表面反射，同时由于前挡风玻璃自身存在一定的弧度，导致前挡风玻璃在通过内外表面两次反射成像在人眼时会出现重影。重影会给人眼的判断带来误判，同时也会分散驾驶者的注意力。因此，解决重影问题是目前车载HUD亟待解决的问题。
[0004]目前常用的解决重影的方法有两种。一种是HUD自带一块平板玻璃屏，但这样又在中央控制台上占据了一定的位置，且中央控制台尺寸有限，HUD自带的平板玻璃屏很容易对前挡风玻璃的局部形成遮挡。另一种方法就是利用光的偏振性，在前挡风玻璃中增加偏振薄膜使玻璃外表面反射的光线无法通过玻璃内表面射出，进而消除重影。这两种方法都会导致在驾驶者前方的前挡风玻璃上出现一定面积的暗区域，对驾驶者的安全驾驶产生一定的影响。
【发明内容】
[0005]本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种平视显示装置和交通工具。该平视显示装置能使玻璃屏在显示时其内外表面所反射的光线能够平行入射至人眼，从而避免经玻璃屏反射进入人眼的显示信息出现重影，进而避免了人眼对显示信息的误判断。
[0006]本发明提供一种平视显示装置，包括弧面状的玻璃屏，用于对投射到其上的需要显示的信息进行显示，经所述玻璃屏反射的显示信息能进入人眼，还包括设置在所述玻璃屏上的透明膜层，所述透明膜层能改变所述玻璃屏所反射的光线的方向，以避免反射进入人眼的所述显示信息出现重影。
[0007]优选地，所述透明膜层设置在所述玻璃屏的外侧面上或内侧面上；或者，所述透明膜层设置在所述玻璃屏的内部，所述玻璃屏的内侧面的曲率半径小于所述玻璃屏的外侧面的曲率半径。
[0008]优选地，所述透明膜层呈弧面状，所述透明膜层的弧度与所述玻璃屏的弧度相同，且所述透明膜层的弯曲方向与所述玻璃屏的弯曲方向一致。
[0009]优选地，所述透明膜层的沿所述玻璃屏的厚度方向的截面形状呈楔形，所述楔形的与所述玻璃屏的外侧面和内侧面相对应的两边相交，形成所述楔形的楔形角。
[0010]优选地，所述显示信息用于投射至所述玻璃屏的所述内侧面上；所述楔形角为β，β = (2-n) Xn2 α/2η2，其中，η为所述玻璃屏的折射率，η2为所述透明膜层的折射率，a = nL(R+h)/Rh ;其中，L为同一束光线入射至所述玻璃屏的所述内侧面上的入射点和从所述玻璃屏的所述内侧面上出射的出射点之间的直线距离，R为所述玻璃屏的曲率半径，h为所述玻璃屏的厚度。
[0011]优选地，In-n2 I 彡 0.3。
[0012]优选地，所述透明膜层采用具有隔热性能的材质。
[0013]本发明还提供一种交通工具，包括上述平视显示装置。
[0014]优选地，所述平视显示装置的玻璃屏为所述交通工具的前挡风玻璃，所述平视显示装置的透明膜层在所述前挡风玻璃上的设置位置用于与人眼所在位置相对应，且所述透明膜层的楔形角靠近所述前挡风玻璃的下边缘侧。
[0015]优选地，所述交通工具包括汽车、火车或飞机。
[0016]本发明的有益效果:本发明所提供的平视显示装置，通过在玻璃屏中设置透明膜层，使玻璃屏在显示时其内外表面所反射的光线能够平行入射至人眼，从而避免经玻璃屏反射进入人眼的显示信息出现重影，进而避免了人眼对显示信息的误判断。
[0017]本发明所提供的交通工具，通过使交通工具的前挡风玻璃采用平视显示装置的玻璃屏，避免了前挡风玻璃上显示的信息出现重影，从而确保了驾驶员的驾驶安全。
【附图说明】
[0018]图1为现有技术中车载平视显示器的结构示意图；
[0019]图2为本发明实施例1中平视显示装置的结构剖视图；
[0020]图3为图2中的平视显示装置消除重影时对光路进行改变的示意图；
[0021]图4为本发明实施例2中平视显示装置的一种结构剖视图；
[0022]图5为本发明实施例2中平视显示装置的另一种结构剖视图。
[0023]其中的附图标记说明:
[0024]1.玻璃屏；11.内侧面；12.外侧面；2.透明膜层；3.处理单元；4.人眼；5.背光源；6.液晶显示屏；7.中继光学系统；8.中央控制台；9.前挡风玻璃；a.未设置透明膜层时玻璃屏外侧面反射光线山.玻璃屏内侧面反射光线；c.设置透明膜层时玻璃屏外侧面反射光线。
【具体实施方式】
[0025]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明所提供的一种平视显示装置和交通工具作进一步详细描述。
[0026]实施例1:
[0027]本实施例提供一种平视显示装置，如图2所示，包括弧面状的玻璃屏1，用于对投射到其上的需要显示的信息进行显示，经玻璃屏I反射的显示信息能进入人眼4，还包括设置在玻璃屏I上的透明膜层2，透明膜层2能改变玻璃屏I所反射的光线的方向，以避免反射进入人眼4的显示信息出现重影。
[0028]通过在玻璃屏I中设置透明膜层2，使玻璃屏I在显示时其内外表面所反射的光线能够平行入射至人眼4，从而避免经玻璃屏I反射进入人眼4的显示信息出现重影，进而避免了人眼4对显示信息的误判断。
[0029]本实施例中，透明膜层2设置在玻璃屏I的内部，玻璃屏I的内侧面11的曲率半径小于玻璃屏I的外侧面12的曲率半径。
[0030]本实施例中，透明膜层2呈弧面状，透明膜层2的弧度与玻璃屏I的弧度相同，且透明膜层2的弯曲方向与玻璃屏I的弯曲方向一致。如此设置，能够确保通过透明膜层2对经玻璃屏I反射的光线的方向的改变，使玻璃屏I内外表面反射的光线能够平行出射，从而避免经玻璃屏I反射进入人眼4的显示信息出现重影。
[0031]本实施例中，透明膜层2的沿玻璃屏I的厚度方向的截面形状呈楔形，楔形的与玻璃屏I的外侧面12和内侧面11相对应的两边相交，形成楔形的楔形角。显示信息用于投射至玻璃屏I的内侧面11上；楔形角为β，β = (2-η) Χη2α /2n2，其中，η为玻璃屏I的折射率，η2为透明膜层2的折射率，a = nL(R+h)/Rh ;其中，L为同一束光线入射至玻璃屏I的内侧面11上的入射点和从玻璃屏I的内侧面11上出射的出射点之间的直线距离，R为玻璃屏I的曲率半径，h为玻璃屏I的厚度。如此设置，能使透明膜层2对玻璃屏I反射显示信息时形成的重影进行很好的消除。
[0032]需要说明的是，本实施例中，玻璃屏I的厚度通常为5-8毫米，透明膜层2的厚度为0.3-0.8毫米，透明膜层2的厚度相对于玻璃屏I的厚度几乎可以忽略不计，所以L、R和h均可以是玻璃屏I未设置透明膜层2时的参数，也可以是玻璃屏I内部设置了透明膜层2后的参数。
[0033]本实施例中，I n_n2 I ^ 0.3?即透明膜层2的折射率和玻璃屏I的折射率很接近。如此设置，能使透明膜层2对玻璃屏I反射显示信息时形成的重影进行很好的消除。
[0034]如图3所示，透明膜层I对玻璃屏I反射显示信息时形成的重影的具体消除原理为:
[0035]想要通过透明膜层2来减少玻璃屏I反射时的重影，本实施例中，透明膜层2能够改变玻璃屏I反射光线的传播方向。使得玻璃屏I外侧面12反射的光线能够不干扰内侧面11反射的光线，从而使得进入人眼4的光线实现与投射光线点对点的关系，进而避免重影。
[0036]首先对未设置透明膜层2的玻璃屏I外侧面12反射光线a与内侧面11反射光线b的传播方向进行分析。根据光线传播的几何关系，经过玻璃屏I的内侧面11的反射光线b和经外侧面12的反射光线a的夹角X是