[發(fā)明專利]一種基于激光光源的抬頭顯示系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410116356.1
• 申請日: 2014-03-26
• 公開（公告）號: CN103852892A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設計）人: 李艷龍;包艷勝
• 申請（專利權(quán)）人: 李艷龍
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 深圳市恒申知識產(chǎn)權(quán)事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 陳健

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光投影顯示技術(shù)，尤其涉及一種基于激光光源的抬頭顯示系統(tǒng)。

背景技術(shù)

車載抬頭顯示系統(tǒng)（Head-Up?Display，HUD），又稱平視顯示器系統(tǒng)，是顯示于汽車前擋風玻璃上的一種顯示系統(tǒng)，用于顯示汽車速度、轉(zhuǎn)速、油耗和導航信息等，駕駛員不用低頭即可觀察到車輛的諸多信息，避免駕駛員低頭觀看儀表盤信息時可能存在的交通安全隱患。目前HUD多配置于高端汽車內(nèi)部。

常見的HUD系統(tǒng)在汽車前擋風玻璃內(nèi)表面上鍍有或貼附一層表面反射率較高的薄膜，用于反射玻璃下方投影系統(tǒng)所投射出來的光線，這類系統(tǒng)所成的圖像為虛像，一般僅有駕駛員可觀察到，坐在副駕駛位的乘客無法觀察到HUD的圖像。HUD中常見的反射膜由高折射率的介質(zhì)組成，光透射率約在70%左右，表面反射率為20%以上。作為汽車前的擋風玻璃，要求有很高的透射率，而作為HUD的反射膜，需要有高的反射率，這與汽車前擋風玻璃對透光率的要求是矛盾的。由于需要兼顧透射率和反射率，現(xiàn)有的HUD系統(tǒng)的光利用率都很低，因此就要求投影系統(tǒng)具有高亮度的光輸出，對投影系統(tǒng)的設計與制作提出了更高的要求。

現(xiàn)有的平視顯示器的光學組件以準直原理進行工作，作為圖像源的平面位于光學系統(tǒng)的焦平面上，如果圖像源平面偏離了光學系統(tǒng)的焦平面，則同一字符點給出的瞄準線不平行，將會造成視差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種基于激光光源的抬頭顯示系統(tǒng)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中抬頭顯示系統(tǒng)所成的圖像為虛像，且可視范圍窄的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種基于激光光源的抬頭顯示系統(tǒng)，包括：激光光源組件、光源控制單元、光強傳感器件、顯示芯片、顯示芯片控制單元、系統(tǒng)控制單元和透明屏幕；

所述激光光源組件用于產(chǎn)生可混合成白光的多基色激光；

所述光強傳感器件用于探測周圍環(huán)境的光強度，并把光強度數(shù)據(jù)反饋給所述光源控制單元；

所述光源控制單元用于為所述激光光源組件提供電源，并根據(jù)所述光強傳感器件反饋的光強度數(shù)據(jù)向所述激光光源組件發(fā)出控制信號，控制調(diào)整光源的輸出功率；

所述顯示芯片控制單元用于為所述顯示芯片提供電源，同時還用于提供驅(qū)動顯示芯片的信號以及控制所述顯示芯片的顯示圖像信息；

所述顯示芯片用于對激光光源組件產(chǎn)生的多基色激光進行調(diào)制，使所述多基色激光攜帶上所述顯示圖像信息；

所述系統(tǒng)控制單元分別與所述光源控制單元、所述顯示芯片控制單元相連接，用于協(xié)調(diào)光源控制單元、所述顯示芯片控制單元和所述光強傳感器件之間的工作及數(shù)據(jù)的傳輸，還用于與外界進行數(shù)據(jù)通訊；

所述透明屏幕用于供所述顯示芯片調(diào)制后的多基色激光成像。

進一步地，所述抬頭顯示系統(tǒng)還包括勻光裝置和光學系統(tǒng)；

所述勻光裝置放置于所述激光光源組件前，用于對激光光源組件發(fā)出的入射光束進行擴束處理、勻化處理、消散斑處理和準直處理；

所述光學系統(tǒng)置于所述顯示芯片和所述透明屏幕之間，用于調(diào)整從所述顯示芯片出來的光束，并使調(diào)整后的光束在所述透明屏幕上成像。

進一步地，所述激光光源組件由至少三種不同基色的激光器組成。

進一步地，所述激光光源組件包括紅色半導體激光器、綠色半導體激光器和藍色半導體激光器。

進一步地，所述顯示芯片為數(shù)字微鏡顯示芯片、硅基液晶顯示芯片或透射式液晶顯示芯片。

進一步地，所述透明屏幕摻有納米顆粒。

進一步地，所述納米顆粒由多種不同尺寸的納米顆粒組成，各種納米顆粒具有各自固定的共振瑞利散射波長，分別與激光光源組件產(chǎn)生的激光的波長一一對應；所述納米顆粒的內(nèi)核由非金屬材料組成，外層被金屬層納米顆粒包裹。

進一步地，所述透明屏幕為貼附于汽車擋風玻璃內(nèi)表面的薄膜。

進一步地，所述抬頭顯示系統(tǒng)還包括：

光源光強自動偵測與補償模塊，置于所述勻光裝置上，用于偵測從所述激光光源組件中接收到的多基色激光的光強度，并把光強度數(shù)據(jù)發(fā)送給所述光源控制單元，由所述光源控制單元對多基色激光進行光強度補償；

亮度傳感器，置于所述勻光裝置上，用于檢測接收到的多基色激光的亮度，并把亮度數(shù)據(jù)傳送給所述光源控制單元，由所述光源控制單元對多基色激光進行亮度調(diào)節(jié)；

色彩傳感器，置于所述勻光裝置上，用于檢測多基色激光的色彩，并把色彩數(shù)據(jù)傳送給所述光源控制單元進行色彩平衡的調(diào)整。