4的发光面与凹孔13的中心重合。背光灯4的发 光角度(发光角度为发光强度为50%的光线所夹的角度）一般在60-180°内。比如120°。
[0036] 所述背光灯4发出的部分光线（大部分）经所述全反射面14反射后从所述出射光 面11出射，部分经该凹孔13内的汇聚面14汇聚后从所述出射光面11出射，用来补强中心 光强。如此，每个背光灯4发出的光分别在与其对应的聚光部件1中被聚拢，并均匀化，其 聚光部件聚光后的光束出射角度（出射光线与主光轴夹角）小于15°，使得透射式显示屏3 上接收到均匀的光线。
[0037] 该聚光部件1的尺寸并不特别限定，技术人员可根据背光灯4的尺寸以及对聚光 效果和均匀性的要求进行具体设置。下面仅作示例说明，本例中，其入射光面12的直径约 为2. 5-2. 6_，比如2. 58mm;其出射光面11的直径约为8-10_，比如8_。入射光面12至 出射光面11之间的距离约为4-7mm，比如4. 8mm。其中，如图3、图4所示，本例中的全反射 面14和出射光面11之间还衔接有一柱面16,该柱面16的高度为0? 2-2mm，比如0? 5mm。
[0038] 上述凹孔13的大小与背光灯4相适配，与该背光灯4相当或者略大于该背光灯 4,比如，背光灯4的尺寸为IX1mm，（请在此处补充背光灯的尺寸）该凹孔13的直径约为 I. 8-2. 5mm;本例中设置为2mm;该凹孔13的孔深约I. 5_3mm，本例中具体为I. 83mm。
[0039] 关于该聚光部件1的安装方式，可以直接将其安装在背光板上，将每个聚光部件1 罩在对应的背光灯4上；并通过胶粘或者卡接等方式固定。或者，作为优选的实施方式，将 所述若干呈阵列分布的聚光部件1固定在一聚光基板2上。该聚光部件1可以通过胶粘或 者其他方式固定在聚光基板2上，或者可以与所述聚光基板2 -体成型，优选采用一体成型 的方式。该聚光基板2-方面可以作为安装聚光部件1的基体，同时，还可以作为遮热板， 起到降低背光灯4和透射式显示屏3之间热量传播的作用，具备一定的隔热作用，使透射式 显示屏3的温度在工作范围之内，防止对透射式显示屏3造成不必要的影响。
[0040] 关于该聚光基板2的固定方式，由于在背光板和透射式显示屏3之间常常加装有 外壳，外壳内形成通光孔，背光板上的背光灯4出射后的光线从该通光孔中射向透射式显 示屏3。因此，可以将该聚光基板2固定安装在该外壳内。
[0041] 或者，可以在所述背光板上设有固定槽，将所述聚光基板2安装在所述固定槽内。 或者可以同时或单独的将所述聚光部件1的入射光面12胶粘在所述背光板上。
[0042] 其中，所述聚光部件1的材料为PMMA(学名是聚甲基丙烯酸甲酯，俗称亚克力或有 机玻璃)、PC(学名是聚碳酸醋，英文全称：Polycarbonate)或者COC(环稀径共聚物）中的 一种。优选采用PMMA制成。
[0043] 本实用新型实施例采用的光源系统，由于其包括对应设置的呈阵列分布的背光灯 4和聚光部件1，其聚光部件1呈碗型，包括入射光面12、出射光面11和在入射光面12和出 射光面11之间设置的全反射面14,并在入射光面12上设置凹孔13,该凹孔13内设置汇聚 面15,如此，背光灯4上出射角度小的光线将被该汇聚面15聚光，而出射角度大的光线将被 该全反射面14全反射后聚拢，均匀化，经该聚光部件1聚光后的光线，其出射角度（出射光 线与主光轴夹角）小于15°，同时，研宄人员在对其透射式显示屏3表面照度进行分析时， 试验结果表明其出射光线更加均匀，同时，也显著提高了抬头显示仪的光利用率，以背光灯 4发光角度为120°为例，光源系统的光利用率高达85%。其结构也相对简单，成本低。
[0044] 实施例2
[0045] 本例提供了一种新型抬头显示仪，如图1所述，包括光源系统和透射式显示屏3; 所述光源系统位于所述透射式显示屏3下方，其中，所述光源系统为上述实施例1提供的所 述的光源系统。
[0046] 关于透射式显示屏3,可以为透射式液晶显示屏或者其他显示器件（比如还有半反 半透式的LCOS(中文全称：娃芯片液晶，英文全称：liquid-crystal_on-silicon)显示屏， 反射式的DLP(英文全称：Digital Light Procession，中文全称：数字光处理）显示屏)。
[0047] 关于抬头显示仪，一般还包括上述外壳，上述光源系统和透射式显示屏均安装于 该外壳上，该可能包括其他的光路或者部件。关于上述外壳、其他的光路或者部件均可采用 本领域技术人员公知的方式。本例中仅对其光源系统进行改进，而该光源系统已在实施例 1中做了具体解释说明，因此，不再赘述。
[0048] 本实用新型实施例公开的新型抬头显示仪，由于其包括上述光源系统，因此，其抬 头显示仪出射光线更加均匀，光利用率更高。其结构也相对简单，成本低。
[0049] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种新型抬头显示仪的光源系统，其特征在于，包括若干呈阵列分布的背光灯和对 应设置的若干呈阵列分布的聚光部件； 其中，所述聚光部件呈碗型，包括入射光面、出射光面以及设置在所述入射光面和出射 光面之间的全反射面； 所述入射光面和出射光面为平面；所述入射光面的中心处设有向所述出射光面凹陷的 凹孔，所述凹孔的底部设有汇聚面； 所述背光灯设置在所述入射光面的中心处；所述汇聚面和所述全反射面均为二次曲线 旋转形成的二次曲面； 所述背光灯发出的光线部分经该凹孔内的汇聚面汇聚后从所述出射光面出射，部分光 线经所述全反射面反射后从所述出射光面出射； 所述入射光面至出射光面之间的距离为4-7_。
2. 根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述背光灯呈阵列分布在一背光板 上。
3. 根据权利要求2所述的光源系统，其特征在于，所述汇聚面、全反射面为圆锥面、椭 圆锥面、球面、椭球面、椭圆抛物面中的一种。
4. 根据权利要求3所述的光源系统，其特征在于，所述汇聚面为球面，所述全反射面为 圆锥面、椭圆锥面、椭球面或椭圆抛物面中的一种。
5. 根据权利要求3-4中任意一项所述的光源系统，其特征在于，所述若干呈阵列分布 的聚光部件固定在一聚光基板上。
6. 根据权利要求5所述的光源系统，其特征在于，所述聚光部件与所述聚光基板一体 成型。
7. 根据权利要求6所述的光源系统，其特征在于，所述背光板上设有固定槽，所述聚光 基板安装在所述固定槽内； 或者所述聚光部件的入射光面胶粘在所述背光板上。
8. 根据权利要求1所述的光源系统，其特征在于，所述聚光部件的材料为PMMA、PC或 者COC的一种。
9. 根据权利要求1所述的一种新型抬头显示仪，包括光源系统和透射式显示屏；所述 光源系统位于所述透射式显示屏下方，其特征在于，所述光源系统为权利要求1-8中任意 一项所述的光源系统。
【专利摘要】为解决现有抬头显示仪内光源系统有的利用率较低、有的均匀性较差有的结构比较复杂的问题，本实用新型提供了一种结构简单、利用率高、均匀性好的新型抬头显示仪及其光源系统。光源系统包括若干呈阵列分布的背光灯和对应设置的若干呈阵列分布的聚光部件；其中，所述聚光部件呈碗型，包括入射光面、出射光面以及设置在所述入射光面和出射光面之间的全反射面；所述入射光面的中心处设有向所述出射光面凹陷的凹孔，所述凹孔的底部设有汇聚面；所述背光灯设置在所述入射光面的中心处。本实用新型实施例提供的光源系统，其出射光线更加均匀，同时，也显著提高了抬头显示仪的光利用率。其结构也相对简单，成本低。
【IPC分类】F21W101-02, F21Y101-02, F21V7-04, F21V19-00, G02B27-01, F21S8-10
【公开号】CN204358586
【申请号】CN201420834449
【发明人】凌莉, 吴益锋, 李明
【申请人】惠州比亚迪电池有限公司
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年12月25日