[發(fā)明專利]一種亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)AR HUD照明光學(xué)系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810460557.1
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN108388014A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃海峰
• 申請（專利權(quán)）人: 螢歐（上海）汽車科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;B60R1/00
• 代理公司: 上海精晟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 楊軍

本發(fā)明涉及一種亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)AR HUD照明光學(xué)系統(tǒng)，包括散熱模塊、LED芯片模塊、聚光模塊、勻光模塊、顯示屏模塊、環(huán)境光亮度檢測模塊、亮度及顯示控制模塊，亮度及顯示控制模塊包括環(huán)境光信號處理單元、LED芯片電路控制單元及TFT液晶顯示屏顯示控制單元，LED芯片電路控制單元與LED芯片模塊接插件相連，顯示屏模塊與TFT液晶顯示屏顯示控制單元相連，散熱模塊包括導(dǎo)熱硅膠和散熱片，LED芯片模塊固定在粘貼有導(dǎo)熱硅膠處的散熱片上，聚光模塊、勻光模塊及顯示屏模塊均與LED芯片模塊中心對齊，并自下而上依次固定；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了AR HUD亮度自適應(yīng)的調(diào)節(jié)功能，有效降低了AR HUD的功耗和散熱負(fù)擔(dān)。

[技術(shù)領(lǐng)域]

本發(fā)明涉及HUD成像系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)AR HUD照明光學(xué)系統(tǒng)。

[背景技術(shù)]

車載抬頭顯示器(HUD)可以使駕駛員避免因注意力中斷或喪失對狀態(tài)意識的掌握，增加了行車安全性。近年來，隨著AR(Augmented Reality)技術(shù)的發(fā)展，AR-HUD也越來越受到人們的關(guān)注。AR-HUD會在駕駛員正前方更遠(yuǎn)距離處呈現(xiàn)出更大尺寸的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)虛像，這樣對其照明光學(xué)系統(tǒng)的要求也大大提高。

傳統(tǒng)的HUD通常是采用陣列光源加陣列聚光系統(tǒng)作為顯示屏的背光系統(tǒng)，但人眼通過HUD成像系統(tǒng)進(jìn)行觀察時，由于同時能看到光源的像斑而造成最終的虛像亮度不均勻。目前的一些HUD生產(chǎn)商會采用在聚光系統(tǒng)前添加一定大小的毛玻璃，使毛玻璃經(jīng)過聚光系統(tǒng)及HUD成像系統(tǒng)的虛斑均勻，且遠(yuǎn)大于HUD顯示的虛像尺寸。或者是在顯示屏之前直接增加擴(kuò)散膜進(jìn)行勻光處理。無論是以上哪種方法，其光能損失都比較嚴(yán)重。為了滿足較高的亮度要求，就需要增加光源的功率，從而增加了HUD的功耗和散熱負(fù)擔(dān)，也增大了HUD的體積。

除此以外，傳統(tǒng)HUD的亮度調(diào)節(jié)范圍較窄，在極暗或極亮的環(huán)境光下，將光源亮度調(diào)節(jié)到最低或者最亮，人眼依然需要縮小或者增大瞳孔來調(diào)節(jié)眼睛的舒適度，極大降低了客戶的視覺體驗。

[發(fā)明內(nèi)容]

本發(fā)明的目的就是要解決上述的不足而提供一種亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)AR HUD照明光學(xué)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，實(shí)用性強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了AR HUD亮度自適應(yīng)的調(diào)節(jié)功能，有效降低了AR HUD的功耗和散熱負(fù)擔(dān)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的設(shè)計一種亮度自適應(yīng)調(diào)節(jié)AR HUD照明光學(xué)系統(tǒng)，包括散熱模塊1、LED芯片模塊2、聚光模塊3、勻光模塊4、顯示屏模塊5、環(huán)境光亮度檢測模塊6、亮度及顯示控制模塊7，所述亮度及顯示控制模塊7包括環(huán)境光信號處理單元、LED芯片電路控制單元及TFT液晶顯示屏顯示控制單元，所述環(huán)境光亮度檢測模塊6的輸出端連接環(huán)境光信號處理單元的輸入端，所述環(huán)境光亮度檢測模塊6用于獲取光亮度數(shù)據(jù)，并傳遞給環(huán)境光信號處理單元，所述環(huán)境光信號處理單元接收從環(huán)境光亮度檢測模塊6傳遞來的光亮度數(shù)據(jù)，并計算分析出所需要的光源功率，所述環(huán)境光信號處理單元的輸出端與LED芯片電路控制單元的輸入端相連，所述LED芯片電路控制單元的輸出端與LED芯片模塊2接插件相連，所述LED芯片電路控制單元用于控制LED芯片模塊2中的LED芯片發(fā)光，并對LED芯片的功率值進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述顯示屏模塊5與TFT液晶顯示屏顯示控制單元相連，所述散熱模塊1包括導(dǎo)熱硅膠1-2和散熱片1-1，所述導(dǎo)熱硅膠1-2粘貼在散熱片1-1上，所述散熱片1-1與HUD外殼裝配，所述LED芯片模塊2固定在粘貼有導(dǎo)熱硅膠1-2處的散熱片1-1上，所述聚光模塊3、勻光模塊4及顯示屏模塊5均與LED芯片模塊2中心對齊，并自下而上依次固定于LED芯片模塊2上，所述聚光模塊3用于對LED芯片模塊2出射的光線進(jìn)行聚光處理和初步角度控制，所述勻光模塊4用于消除LED芯片模塊2經(jīng)過聚光模塊3后的亮斑現(xiàn)象，以及對從聚光模塊3出射的光線作進(jìn)一步的角度控制。

進(jìn)一步地，所述LED芯片模塊2包括LED芯片組2-1和LED PCB板2-2，所述LED芯片組2-1安裝在LED PCB板2-2上，所述LED芯片組2-1設(shè)有至少兩組，每組LED芯片組2-1包括至少兩個LED芯片，所述LED芯片在LED PCB板2-2上排列形狀包括但不限于直線、三角形、圓形、橢圓形、多邊形。