一种显示装置及交通工具的制作方法



1.本发明涉及增强现实技术领域,特别涉及一种显示装置及交通工具。


背景技术:



2.随着社会的不断发展,汽车已经成为人们日常生活不可或缺的交通工具。但是,随着汽车数量的增多,交通事故发生的频率也越来越高。为了提高驾驶安全性,能够通过hud系统辅助汽车进行驾驶。车载抬头显示器(hud)可以使驾驶员避免因注意力中断或丧失对状态意识的掌握,增加了行车安全性。
3.目前,抬头显示系统主要有直接投射式(entryhud)、间接集成式(combiner hud)、挡风玻璃集成式(windows-shield hud,也称w-hud)三种方式。其中w-hud是将前挡风玻璃作为光学系统的其中一个元件,在驾驶员正前方2m以外形成一个悬浮的虚像。从而可以将驾驶员驾驶时需要的一些重要信息投射到汽车前挡风玻璃上,显示虚像与汽车周围的实景融合,融合实景的光线经过反射摄入驾驶员眼睛,使驾驶员看到与实景融合的虚像,从而驾驶员不需要低头查看仪表,眼睛始终注视前方路面,改善了因低头对安全驾驶的影响。但是,由于汽车前挡风玻璃具有一定厚度,其前后两个面的反射图像会有一定错位,造成图像重影。进一步的,汽车前挡风玻璃并非理想的平板玻璃,其在水平方向和竖直方向都近似为一定曲率半径的球面,这进一步加重了上述重影效应。因此,如何消除图像重影是本领域技术人员需要解决的问题。


技术实现要素:



4.本发明实施例提供了一种显示装置及交通工具,旨在解决当前交通工具的显示装置存在图像重影的问题。
5.本发明实施例提供了一种显示装置,包括:
6.图像生成单元,用于生成携带图像信息且具有第一偏振特性的第一输出光;
7.透明基板,设置于所述图像生成单元的上方,所述透明基板包括第一玻璃板和第二玻璃板,所述第一玻璃板和第二玻璃板通过中间塑料层贴合设置,所述中间塑料层具有双折射效应或者为双折射层,所述第一玻璃板与外部形成第一玻璃-空气界面,所述第二玻璃板与外部形成第二玻璃-空气界面;
8.所述第一玻璃-空气界面接收具有第一偏振特性的第一输出光,并将第一输出光反射为可被观察的第二输出光和透射进入所述透明基板内部的第一透射光,所述中间塑料层接受第一透射光并将其转化为具有第二偏振特性的第二透射光,所述第二玻璃-空气界面接受所述第二透射光,并将所述第二透射光反射为第一反射光和透射为第三透射光;其中,所述第二输出光多于所述第一反射光或者所述第二输出光的光强度为所述第一反射光的光强度的五倍以上;
9.或者,所述第一玻璃-空气界面接收具有第一偏振特性的第一输出光,并透过第一输出光以形成进入所述透明基板内部的第一透射光,所述中间塑料层接收第一透射光并将
其转化为具有第二偏振特性的第二透射光,所述第二玻璃-空气界面接受并反射所述第二透射光形成在所述透明基板内传播的第一反射光,所述第一反射光穿过所述中间塑料层和所述第一玻璃-空气界面后,形成可被观察的第二输出光。
10.进一步的,具有第一偏振特性的所述第一输出光为s偏振线偏光或者圆偏振光
11.进一步的,具有第二偏振特性的所述第二透射光为p偏振线偏光。
12.进一步的,具有第一偏振特性的所述第一输出光为p偏振线偏光。
13.进一步的,具有第二偏振特性的所述第二透射光为s偏振线偏光、圆偏振光或者其他非p偏振线偏光。
14.进一步的,所述第一偏振特性为偏振方向朝第一方向的线偏振,所述第二偏振特性为偏振方向与所述第一方向垂直的第二方向。
15.进一步的,所述图像生成单元包括偏振元件,所述偏振元件为线偏振片、圆偏振片或者偏振分束片中的任意一种。
16.进一步的,所述图像生成单元还包括光波导单元,所述光波导单元包括至少一个波导基板、至少一个输入元件和至少一个输出元件;
17.所述输入元件用于将图像光耦合输入到所述波导基板内,形成在所述波导基板内以全内反射方式传播的传导光;所述输出元件用于将在所述波导基板内传播的传导光扩束并耦合输出,形成第一输出光。
18.进一步的,所述双折射层为可造成一定相位延迟的双折射元件,所述双折射元件为半波片或者四分之一波片;
19.所述透明基板为交通工具中的挡风玻璃。
20.本发明实施例还提供了一种交通工具,采用如上任一项所述的显示装置。
21.本发明实施例提供了一种显示装置及交通工具,该装置包括:图像生成单元,用于生成携带图像信息且具有第一偏振特性的第一输出光;透明基板,设置于所述图像生成单元的上方,所述透明基板包括第一玻璃板和第二玻璃板,所述第一玻璃板和第二玻璃板通过中间塑料层贴合设置,所述中间塑料层具有双折射效应或者为双折射层,所述第一玻璃板与外部形成第一玻璃-空气界面,所述第二玻璃板与外部形成第二玻璃-空气界面;所述第一玻璃-空气界面接收具有第一偏振特性的第一输出光,并将第一输出光反射为可被观察的第二输出光和透射进入所述透明基板内部的第一透射光,所述中间塑料层接受第一透射光并将其转化为具有第二偏振特性的第二透射光,所述第二玻璃-空气界面接受所述第二透射光,并将所述第二透射光反射为第一反射光和透射为第三透射光;其中,所述第二输出光多于所述第一反射光或者所述第二输出光的光强度为所述第一反射光的光强度的五倍以上;或者,所述第一玻璃-空气界面接收具有第一偏振特性的第一输出光,并透过第一输出光以形成进入所述透明基板内部的第一透射光,所述中间塑料层接收第一透射光并将其转化为具有第二偏振特性的第二透射光,所述第二玻璃-空气界面接受并反射所述第二透射光形成在所述透明基板内传播的第一反射光,所述第一反射光穿过所述中间塑料层和所述第一玻璃-空气界面后,形成可被观察的第二输出光。本发明实施例通过控制图像生成元件(pgu)所生成光线的偏振状态,配合构造在透明基板内的中间塑料层,实现可被人眼观察的图像光线大部分只来自挡风玻璃两个玻璃-空气界面的其中一个的反射,从而实现消除图像重影,提高图像显示效果。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图;
24.图2为现有技术中的显示装置的结构示意图;
25.图3为现有技术中的显示装置的另一结构示意图;
26.图4为本发明实施例提供的一种显示装置的光路传播角度示意图;
27.图5为本发明实施例提供的一种显示装置的反射率曲线示意图;
28.图6为本发明实施例提供的一种显示装置的光路传播示意图;
29.图7为本发明实施例提供的一种显示装置的另一光路传播示意图;
30.图8为本发明实施例提供的一种显示装置的衍射光波导示意图;
31.图9为包含图8的衍射光波导的抬头显示系统的结构示意图。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
33.应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
34.还应当理解,在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
35.还应当进一步理解,在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
36.下面请参见图1,本发明实施例提供的一种显示装置,包括:
37.图像生成单元pgu,用于生成携带图像信息且具有第一偏振特性的第一输出光out1;
38.透明基板ws,设置于所述图像生成单元pgu的上方,所述透明基板ws包括第一玻璃板glass1和第二玻璃板glass2,所述第一玻璃板glass1和第二玻璃板glass2通过中间塑料层pvb贴合设置,所述中间塑料层pvb具有双折射效应或者为双折射层wp,所述第一玻璃板glass1与外部形成第一玻璃-空气界面surf1,所述第二玻璃板glass2与外部形成第二玻璃-空气界面surf2;
39.具有第一偏振特性的第一输出光输入至所述透明基板ws,并由所述第一玻璃-空气界面surf1接收,所述第一玻璃-空气界面surf1将第一输出光out1反射为可被观察到的第二输出光out2和进入所述透明基板ws内部的第一透射光,所述第一透镜光l1经过所述中间塑料层pvb后输出为具有第二偏振特性的第二透射光l2,所述第二透射光l2依次经过第
二玻璃-空气界面surf2、中间塑料层pvb和第一玻璃-空气界面surf1反射为可被观察到的第二输出光out2;
40.所述第一玻璃-空气界面surf1接收具有第一偏振特性的第一输出光out1,并将第一输出光out1反射为可被观察的第二输出光out2和透射进入所述透明基板ws内部的第一透射光l1,所述中间塑料层pvb接受第一透射光l1并将其转化为具有第二偏振特性的第二透射光l2,所述第二玻璃-空气界面surf2接受所述第二透射光l2,并将所述第二透射光l2反射为第一反射光r1和透射为第三透射光l3;其中,所述第二输出光out2多于所述第一反射光且所述第二输出光的光强度为所述第一反射光r1的光强度的五倍以上;
41.或者,所述第一玻璃-空气界面surf1接收具有第一偏振特性的第一输出光out1,并透过第一输出光out1以形成进入所述透明基板ws内部的第一透射光l1,所述中间塑料层pvb接收第一透射光l1并将其转化为具有第二偏振特性的第二透射光l2,所述第二玻璃-空气界面surf2接受并反射所述第二透射光l2形成在所述透明基板ws内传播的第一反射光r1,所述第一反射光r1穿过所述中间塑料层pvb和所述第一玻璃-空气界面surf1后,形成可被观察的第二输出光out2。
42.本实施例中,所述显示装置包括图像生成单元pgu和透明基板ws,所述透明基板ws由中间塑料层pvb贴合设置的第一玻璃板glass1和第二玻璃板glass2。在具体实施例中,所述透明基板ws可以为交通工具(例如汽车)的前挡风玻璃。本实施例通过控制图像生成元件pgu所生成光线的偏振状态,配合构造在透明基板ws内的中间塑料层pvb,实现可被人眼观察的图像光线大部分只来自挡风玻璃两个玻璃-空气界面(即所述第一玻璃-空气界面surf1和第二玻璃-空气界面surf2)的其中一个的反射,从而实现消除图像重影,提高图像显示效果。
43.普通汽车前挡风玻璃一般由等厚的中间塑料层粘接的两层近似平板的玻璃组成,中间塑料层一般为热塑型塑料,其作用为在汽车发生撞击事故时,前挡风玻璃即使被撞碎,碎玻璃也会大部分粘接在该中间塑料层上,而不至于大部分形成四处飞射的碎玻璃,从而起到保护驾驶员和乘客的作用。该中间塑料层的折射率一般会选择为与两层玻璃的折射率相同或接近,从而可以认为该塑料和玻璃界面不会发生光线反射或反射率很低以至于无法察觉。可以认为光线在照射到这种几乎透明的汽车前挡风玻璃时,大部分光线会穿透前挡风玻璃,只有少部分的光线会在前挡风玻璃的内外两个玻璃-空气界面发生部分反射。对于通常的偏振无序自然光,两个玻璃-空气界面的反射率综合起来在15%左右。出于对减少风阻或美观等因素的考虑,通常汽车前挡风玻璃为曲面玻璃,其在横向和纵向方向上一般具有几米的曲率半径。
44.基于前挡风玻璃反射的hud系统,因为可以提供更安全的驾驶环境和更优的驾驶体验,正逐步在越来越多的交通工具中得到应用。但是,对于上述常规的前挡风玻璃,由于其具有两个在空间上错开的玻璃-空气界面,对于hud系统图像显示距离比较近的情形,该两个玻璃-空气反射界面的反射图像不重合,如图2所示,从而造成显示图像重影,影响驾驶员观察。这种两个反射界面空间错位带来的图像重影可以通过增加hud系统图像显示距离部分解决,但是,由于两个玻璃-空气界面都近似为具有一定曲率半径的曲面,同一条图像光线被这两个界面反射后,两个界面的反射光线也会存在一定夹角,该夹角同样会造成显示图像的重影,这种重影无法通过增加hud系统图像显示距离解决。
45.为了解决上述由于前挡风玻璃两个界面空间错位和弯曲带来的重影问题,已有的解决办法为将粘接平板玻璃的等厚的中间塑料层加工为具有一定楔角的上厚下薄的形态,从而调整挡风玻璃的两个玻璃空气界面的相互夹角,以实现两个界面的反射图像重合,如图3所示,从而消除显示图像的重影问题。但是,该解决办法需要精确控制中间塑料层的楔角,无疑会提高前挡风玻璃的整体加工成本,并且,一定楔角的挡风玻璃,只能针对消除一定显示距离的图像,而无法消除其他显示距离图像的重影,因而不具备普适性。
46.本实施例通过对显示图像光线的偏振控制,并结合玻璃-空气界面(即所述第一玻璃-空气界面surf1和第二玻璃-空气界面surf2)对p偏振线偏光(以下简称为p偏振光)反射率近似为0而对s偏振线偏光(以下简称为s偏振光)反射率较高的特点,使得图像光线只来自或极大部分来自于透明基板ws的其中一个玻璃-空气界面的反射,从而从根本上解决两个玻璃-空气界面反射带来的图像重影问题。p偏振光为光波电矢量振动方向在入射光线与界面法线所构成的入射面内的线偏振光,s偏振光为光波电矢量振动方向垂直于入射光线与界面法线所构成的入射面的线偏振光。
47.在一实施例中,具有第一偏振特性的所述第一输出光out1为s偏振线偏光或者圆偏振光。
48.对应的,具有第二偏振特性的所述第二透射光l2为p偏振线偏光。
49.通过控制显示光线的偏振方向,使得光线在入射到透明基板ws前为s偏振光或圆偏振光,从而使光线在入射到透明基板ws的第一玻璃-空气界面surf1时发生部分反射,形成可被观察的图像,未被第一玻璃-空气界面反射surf1的光线进入透明基板ws内部,通过在透明基板ws内部构造偏振转换元件(即具有双折射效应的中间塑料层pvb或者双折射层wp),例如半波片或四分之一波片,使得光线在入射到第二玻璃-空气界面surf2之前被转换为p偏振光,从而在第二玻璃-空气界面surf2不发生反射或发生很微弱的反射,如此使得大部分可被观察的图像光只来自第一玻璃-空气界面surf1的反射,从而消除显示图像的重影。本实施例最终可被观察的图像光线可被视为绝大部分来自透明基板ws的第一玻璃-空气界面surf1,在具体应用场景中,其可以对应于前挡风玻璃车内表面,车内环境较稳定,不易受外部环境脏污或雨水影响,反射效果稳定。
50.在另一实施例中,具有第一偏振特性的所述第一输出光out1为p偏振线偏光。
51.对应的,具有第二偏振特性的所述第二透射光l2为s偏振线偏光、圆偏振光或者其他非p偏振线偏光。
52.通过控制显示光线的偏振方向,使得光线在入射到透明基板ws前为p偏振光,从而光线在入射到透明基板ws的第一玻璃-空气界面surf1时不发生反射或发生很微弱的反射,大部分光线透过第一玻璃-空气界面surf1进入透明基板ws内部,通过在透明基板ws内部构造偏振转换元件,例如半波片,使得光线在入射到第二玻璃-空气界面surf2之前被转换为s偏振光,从而发生比第一玻璃-空气界面surf1强的多的反射,使得大部分可被观察的图像光只来自第二玻璃-空气界面surf2反射,以此消除显示图像的重影。本实施例最终可被观察的图像光线可被视为绝大部分来自透明基板ws的第二玻璃-空气界面surf2,在具体应用场景中,其可以对应于前挡风玻璃车外表面,外表面受环境影响较大,反射效果较内表面差,但可作为上述实施例的补充方案。
53.在具体实施例中,所述第一偏振特性为偏振方向朝第一方向的线偏振,所述第二
偏振特性为偏振方向与所述第一方向垂直的第二方向。所述图像生成单元pgu包括偏振元件,所述偏振元件为线偏振片、圆偏振片或者偏振分束片中的任意一种。通过该偏振元件便可以控制生成光线的偏振状态。此外,所述双折射层wp为可造成一定相位延迟的双折射元件,所述双折射元件为半波片或者四分之一波片
54.在一实施例中,所述透明基板ws为交通工具(例如汽车等)的挡风玻璃,优选为前挡风玻璃。常规汽车前挡风玻璃相对于竖直方向角度大部分在55
°
到65
°
之间,即如图4中所示角度α,其典型值为60
°
。驾驶员驾驶时视线近乎水平,由图2中几何关系可以近似得出,基于风挡反射的hud系统,入射光线在入射到风挡前与竖直方向的夹角,即图中角度β,典型值为30
°
。其入射到挡风玻璃上的入射角,即图中角度θ,为60
°
。常规汽车前挡风玻璃的折射率在1.5左右,可以计算出折射率在1.5时,空气-玻璃界面的不同偏振光线的入射角相关反射率曲线,如图5所示。
55.图5中实线代表空气-玻璃界面s偏振光的反射率曲线,虚线代表空气-玻璃界面p偏振光的反射率曲线,可以看出对于绝大角度范围入射角,s偏振光的反射率rs都显著高于p偏振光的反射率rp。特别在上述分析入射角典型值θ=60
°
附近,p偏振光的反射率近似为0。特别的,当光线以布儒斯特角入射时,p偏振光的反射率为0,对于折射为1.5的玻璃,其与空气界面的布儒斯特角约为56.5
°
。图5中数据为光线从空气入射到玻璃的情形,对于从玻璃入射到空气的情形,当空气侧的出射角等于这里的入射角时,由光线传播的可逆原理可知,其反射率与图中所示数据相同。例如,对于光线从玻璃入射到空气的情形,当空气侧的光线出射角为56.5
°
时,p偏振光的反射率同样为0。因此,对于一块平板玻璃,图4中所示光线out1在平板玻璃第一个界面的反射率与该光线的折射光线在第二个界面的反射率相同。即对于同一方向的入射光线,挡风玻璃的两个玻璃-空气界面对该光线的反射率近似相等。
56.由以上分析可得出结论,鉴于常规汽车挡风玻璃与竖直方向所呈角度,以及驾驶员观察视线角度,基于风挡反射的hud系统,图像光线入射到风挡玻璃上的入射角在布儒斯特角附近,由图5中数据可知,在布儒斯特角附件,例如
±
5度角范围内,p偏振光的反射率都接近于0。可以利用这一偏振反射特性,实现前挡风玻璃反射的图像光能量大部分来自其两个玻璃-空气界面的其中一个,从而消除常规前挡风玻璃由两个玻璃-空气界面反射造成的重影。
57.具体做法为通过控制图像光线在入射到挡风玻璃前的偏振态,这个可以通过添加偏振片或双折射元件轻松实现。使得图像光线在入射到挡风玻璃前为p偏振光或s偏振光或圆偏振光。当入射到挡风玻璃前的第一输入光out1为p偏振光时,如图6所示,其在第一玻璃-空气界面surf1的反射率近似为0,可以在挡风玻璃内部构造双折射元件wp,例如半波片,实现进入挡风玻璃内部的p偏振光转变为s偏振光,该s偏振光会在第二玻璃-空气界面surf2发生部分反射,这部分反射光再次经过半波片,被转变为p偏振光后,再次透过第一玻璃-空气界面surf1,形成最终可被观察的图像光线out2。
58.当入射到挡风玻璃前的第一输入光out1为s偏振光时,如图7所示,其在第一玻璃-空气界面surf1发生部分反射,这部分反射的图像光形成最终可被观察的图像光线(即所述第二输入光)out2,对于在第一玻璃-空气界面surf1未被反射的图像光,可以在挡风玻璃内部构造双折射元件wp,例如半波片,实现进入挡风玻璃内部的s偏振光转变为p偏振光,该p偏振光在第二玻璃-空气界面surf2的反射率近似为0,因此,可以认为最终可被观察的图像
光out2只来自第一玻璃-空气界面surf1的反射。
59.类似的,当入射到挡风玻璃前的第一输入光out1为圆偏振光时,其在第一玻璃-空气界面surf1发生部分反射,这部分反射的图像光out2形成最终可被观察的图像光线,对于在第一玻璃-空气界面surf1未被反射的图像光(即第一输入光out1),可以在挡风玻璃内部构造双折射元件wp,例如四分之一波片,实现进入挡风玻璃内部的圆偏振光转变为p偏振光,该p偏振光在第二玻璃-空气界面surf2的反射率近似为0,因此,可以认为最终可被观察的图像光只来自第一玻璃-空气界面surf1的反射。
60.在一实施例中,所述图像生成单元pgu还包括光波导单元,所述光波导单元包括至少一个波导基板sub1、至少一个输入元件doe1和至少一个输出元件doe3;
61.所述输入元件doe1用于将图像光耦合输入到所述波导基板sub1内,形成在所述波导基板sub1内以全内反射方式传播的传导光;所述输出元件doe3用于将在所述波导基板sub1内传播的传导光扩束并耦合输出,形成第一输出光out1。
62.基于衍射光波导技术的hud系统由于其在体积、显示效果上的优势,将逐步走向产品化,图8显示了一种衍射光波导的形态。其包括一个波导基板sub1,一个衍射入瞳元件(即所述的输入元件)doe1,通过衍射由图像生成单元产生的图像光,形成在波导基板sub1内以全内反射方式传输的第一传导光(b1
p0
,r,b1
p0,g
,b1
p0,b
)。所述衍射光波导还包括一个衍射扩瞳元件doe2,通过衍射第一传导光,形成第二传导光(b2
p0
,r,b2
p0,g
,b2
p0,b
),并在第一方向上(图8中sx)方向实现光束扩展,以及一个衍射出瞳单元(即所述的输出元件)doe3,通过衍射第二传导光形成输出光,并在与第一方向不同的第二方向(图8中sy方向)上实现光束扩展。图9为包括由图8所示衍射光波导的hud系统。该hud系统还包括一个图像生成单元,用于形成携带图像信息的光线in1,该图像生成单元包括图像源img0和成像透镜组lens,所生产的图像光通过所述衍射光波导的衍射入瞳元件doe1进入衍射光波导,经过衍射光波导扩展传输后,由衍射出瞳元件doe3耦合输出后入射到挡风玻璃上,进一步的,图像光被挡风玻璃反射进入到观察者的眼睛。
63.本发明实施例还提供了一种交通工具,采用如上所述的显示装置。
64.进一步的,所述显示装置中的透明基板为所述交通工具中的挡风玻璃。例如前挡风玻璃。
65.说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以对本技术进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本技术权利要求的保护范围内。
66.还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的状况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排
除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

技术特征:


1.一种显示装置,其特征在于,包括:图像生成单元,用于生成携带图像信息且具有第一偏振特性的第一输出光;透明基板,设置于所述图像生成单元的上方,所述透明基板包括第一玻璃板和第二玻璃板,所述第一玻璃板和第二玻璃板通过中间塑料层贴合设置,所述中间塑料层具有双折射效应或者为双折射层,所述第一玻璃板与外部形成第一玻璃-空气界面,所述第二玻璃板与外部形成第二玻璃-空气界面;所述第一玻璃-空气界面接收具有第一偏振特性的第一输出光,并将第一输出光反射为可被观察的第二输出光和透射进入所述透明基板内部的第一透射光,所述中间塑料层接受第一透射光并将其转化为具有第二偏振特性的第二透射光,所述第二玻璃-空气界面接受所述第二透射光,并将所述第二透射光反射为第一反射光和透射为第三透射光;其中,所述第二输出光多于所述第一反射光或者所述第二输出光的光强度为所述第一反射光的光强度的五倍以上;或者,所述第一玻璃-空气界面接收具有第一偏振特性的第一输出光,并透过第一输出光以形成进入所述透明基板内部的第一透射光,所述中间塑料层接收第一透射光并将其转化为具有第二偏振特性的第二透射光,所述第二玻璃-空气界面接受并反射所述第二透射光形成在所述透明基板内传播的第一反射光,所述第一反射光穿过所述中间塑料层和所述第一玻璃-空气界面后,形成可被观察的第二输出光。2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,具有第一偏振特性的所述第一输出光为s偏振线偏光或者圆偏振光。3.根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,具有第二偏振特性的所述第二透射光为p偏振线偏光。4.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,具有第一偏振特性的所述第一输出光为p偏振线偏光。5.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,具有第二偏振特性的所述第二透射光为s偏振线偏光、圆偏振光或者其他非p偏振线偏光。6.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述第一偏振特性为偏振方向朝第一方向的线偏振,所述第二偏振特性为偏振方向与所述第一方向垂直的第二方向。7.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述图像生成单元包括偏振元件,所述偏振元件为线偏振片、圆偏振片或者偏振分束片中的任意一种。8.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述图像生成单元还包括光波导单元,所述光波导单元包括至少一个波导基板、至少一个输入元件和至少一个输出元件;所述输入元件用于将图像光耦合输入到所述波导基板内,形成在所述波导基板内以全内反射方式传播的传导光;所述输出元件用于将在所述波导基板内传播的传导光扩束并耦合输出,形成第一输出光。9.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,所述双折射层为可造成一定相位延迟的双折射元件,所述双折射元件为半波片或者四分之一波片;所述透明基板为交通工具中的挡风玻璃。10.一种交通工具,其特征在于,采用如权利要求1~9任一项所述的显示装置。

技术总结


本发明公开了一种显示装置及交通工具,该装置包括:图像生成单元,用于生成携带图像信息且具有第一偏振特性的第一输出光;透明基板,设置于所述图像生成单元的上方,所述透明基板包括第一玻璃板和第二玻璃板,所述第一玻璃板和第二玻璃板通过中间塑料层贴合设置,所述中间塑料层具有双折射效应或者为双折射层,所述第一玻璃板与外部形成第一玻璃-空气界面,所述第二玻璃板与外部形成第二玻璃-空气界面。本发明通过控制图像生成元件所生成光线的偏振状态,配合构造在透明基板内的中间塑料层,实现可被人眼观察的图像光线大部分只来自挡风玻璃两个玻璃-空气界面的其中一个的反射,从而实现消除图像重影,提高图像显示效果。提高图像显示效果。提高图像显示效果。


技术研发人员:

朱良富 朱以胜

受保护的技术使用者:

深圳市光途显示科技有限公司

技术研发日:

2022.08.15

技术公布日:

2022/11/11

本文发布于:2024-09-21 17:51:55,感谢您对本站的认可!

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