[發明專利]一種使用三原色光源的高效率抬頭顯示器照明系統

有效

• 申請號: 201810283774.8
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108594432B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 呂和
• 申請（專利權）人: 東莞廣辰光電科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 東莞卓為知識產權代理事務所(普通合伙) 44429
• 代理人: 梁年順

本發明涉及顯示照明技術領域，具體公開了一種使用三原色光源的高效率抬頭顯示器照明系統，包括：三個單色光源，三個單色光源的前方設有準直透鏡，以使光線能向前射出,形成三個不同方向及色彩的平行光束；一組微透鏡陣列，由透光材質構成塊狀結構體，且在相互平行的入光面和出光面上均設有位置相對的透鏡陣列面；一彩色濾光片，并設于微透鏡陣列的出光側；使三種顏色光束各自穿透彩色濾光片上的色點而未被明顯吸收，以使穿透率提升和色彩飽合度提高。本發明通過使三色光各自穿透彩色濾光片的色點而不被明顯吸收，使得穿透率大幅提升，并使顯示器色彩飽和度較佳；而且色三角較大，不需要擴散片，提高了照明系統的亮度，減少了光源的浪費。

技術領域

本發明涉及顯示照明技術領域，具體公開了一種使用三原色光源的高效率抬頭顯示器照明系統。

背景技術

抬頭顯示器(Head Up Display，以下簡稱為HUD)是由虛像投影系統的盒體及光合成器(Combiner)組成的。早期是運用于戰斗機上，飛行員可經過光合成器觀看前方景物，同時由裝置投射虛像獲取信息而不必低頭察看儀表板。由于科技的不斷進步，較先進的汽車工業也漸漸采用了HUD的系統，而在HUD系統中，如何減少光源的浪費，提供足夠的亮度，減少耗電量，降低散熱需求，攸關HUD系統的可靠度，在車用系統嚴酷的環境條件下，顯得特別重要。因此HUD的照明系統的設計需要再加以細心研發才能更上一層樓。

傳統的抬頭顯示器照明系統，如圖5和圖6所示，包括有：多個發光源60，每一個發光源60都是由白光光源的發光二極體602罩上一個聚光杯601所構成，而在發光二極體602發出光源后，經由聚光杯601將光線向外射出；由于發光二極體602為一小面積的朗伯特(Lambertian)光源，發光強度與發光角度呈余弦函數(cosine)關系，而聚光杯601的作用是將發光二極體602擴散的光源進行聚光，從而形成具方向性的小角度以接近平行光的大面積(聚光杯的出口大小)直射光源。

一導光柱61，是用于容納上述發光源60，導光柱是一個四面都是高反射率鏡面的空心柱體，以圖中方向為參考方向，下方為入光面，上方為出光面，可將發光源60的光線經由各聚光杯601將出射光混合，達到均勻混合的效果，并使光線從導光柱61的出光面方向射出。

一擴散片62，設于導光柱61另一端(即出光面)，擴散片62的作用是將由導光柱61出光面射出的光，擴散適當角度而形成均勻的面光源，用來作為后方LCD面板63的背光源而構成了現有的照明系統。

而傳統技術中，發光源60用白色光源的發光二極體602罩上一個聚光杯601，光線經反射向前的時候已有能量的耗損，再經過擴散片62時光線的耗損后，雖然照明光線變得均勻柔和；但是光線的角度也會因此而擴散，難以集中在特定角度(HUD的視場角)和HUD的可視范圍(Eye-box)內，這對HUD的使用上造成了光源的浪費。而且傳統的照明系統白光光源經過后方液晶顯示器中的彩色濾光片吸收更加減弱了光源的強度，并且光線容易擴散不易集中，這是傳統技術主要的缺點，因此HUD需要更好的照明系統，才能使HUD更提升品質，更具有競爭性。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺點和不足，本發明的目的在于提供一種使用三原色光源的高效率抬頭顯示器照明系統。

為實現上述目的，本發明采用如下方案。

一種使用三原色光源的高效率抬頭顯示器照明系統,其特征在于，包括：

一光源組，包括紅、綠、藍三個單色光源，且三個單色光源呈并排方式設置；光源組將光束射向前方；所述三個單色光源的前方設有準直透鏡，以使光線能向前平行射出；