背光单元、图像生成单元、显示装置及电子装置的制作方法

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1.本实用新型涉及汽车领域，具体涉及背光单元、图像生成单元、显示装置及电子装置。

背景技术：

2.抬头显示装置(head-up display，hud)，是指将主要驾驶仪表姿态指引指示器和主要飞行参数投影到驾驶员前方风挡玻璃上的一种显示设备,通过驾驶信息集中投射，驾驶员不需要低头查看仪表就能获知大部分驾驶信息。
3.抬头显示装置通过内部反射镜组件(非球面镜和平面镜)的反射及放大，将图像生成单元(picture generation unit，pgu)上所显示的图像反射到风挡玻璃上，在驾驶员前方呈现虚像。
4.抬头显示装置如图1所示，抬头显示装置3设置于风挡玻璃2的下方，包括壳体31，壳体31内设置有图像生成单元pgu32、平面镜33以及非球面镜34，图像生成单元32上显示的图像经平面镜33以及非球面镜34的反射，经盖板37投射到风挡玻璃2上，在驾驶员的眼睛1前方形成虚像。
5.平视显示装置的图像生成单元pgu32中，图像亮度均匀性差，中间位置亮度较高，也较为均匀，而角落位置亮度较低且不均匀，影响图像的显示质量。

技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的问题，本实用新型要解决的问题是提供一种背光单元，导光板为菲涅尔结构，构成朝向背光光源的凹透镜，这样能够减少图像亮度损失，提升图像亮度均匀性，改善图像的显示质量。
7.本实用新型提供一种背光单元，包括背光光源与导光板，导光板为菲涅尔结构，构成朝向背光光源的凹透镜。
8.进一步地，导光板背离背光光源的一侧设置有散射结构。
9.进一步地，散射结构为皮纹。
10.进一步地，皮纹的扩散角度大于或等于10
°
且小于或等于30
°
。
11.进一步地，菲涅尔结构的焦距范围为[-330mm，-50mm]。
[0012]
进一步地，导光板上的菲涅尔结构在注塑时一体成型，或者导光板上的菲涅尔结构与散射结构在注塑时一体成型。
[0013]
本实用新型还提供一种图像生成单元，包括上述背光单元、显示屏与平行光转换单元，平行光转换单元设置于背光光源与导光板之间。
[0014]
本实用新型还提供一种显示装置，包括上述背光单元与显示屏。
[0015]
本实用新型还提供一种电子装置，包括上述图像生成单元，或者包括上述显示装置。
[0016]
与现有技术相比，本实用新型提供的背光单元、图像生成单元、显示装置及电子装
置，具有以下有益效果：导光板为菲涅尔结构，构成朝向背光光源的凹透镜，这样能够减少图像亮度损失，提升图像亮度均匀性，改善图像的显示质量。
附图说明
[0017]
图1是本实用新型的一个实施例的抬头显示器的示意图；
[0018]
图2是图1所示的抬头显示器的图像生成单元的示意图。
具体实施方式
[0019]
如图1所示，本实用新型的一个实施例的电子装置，例如抬头显示器，在其他的实施例中，电子装置也可以是仪表或信息娱乐系统等。
[0020]
抬头显示装置设置于风挡玻璃2的下方，包括壳体31，壳体31内设置有图像生成单元pgu32、平面镜33以及非球面镜34，图像生成单元32上显示的图像经平面镜33以及非球面镜34的反射，经盖板37投射到风挡玻璃2上，在驾驶员的眼睛1前方形成虚像。
[0021]
如图2所示，图像生成单元包括背光单元321与显示屏322。
[0022]
背光单元321包括背光光源3211与导光板3212，导光板3212为菲涅尔结构，菲涅尔结构构成朝向背光光源3211的凹透镜。凹透镜亦称为负球透镜，镜片的中间薄、边缘厚，呈凹形，对光有发散作用，将背光光源3211发出的光扩散。
[0023]
本实施例中，导光板3212为平凹的凹透镜，即背离背光光源3211的一侧为光面(平面，而非凸面或凹面)。
[0024]
菲涅尔结构由一系列锯齿状凹槽组成，每个凹槽都与相邻凹槽之间角度不同，刻录了由小到大的同心圆或多组同心圆阵列，其纹理是根据光的干涉及扰射以及相对灵敏度和接收角度要求来设计的。
[0025]
菲涅尔结构的焦距范围为[-330mm，-50mm]，本实施例中，菲涅尔结构的焦距为-60mm。
[0026]
菲涅尔结构多数由聚烯烃材料注塑形成的，也有采用玻璃制作的。本实施例中，导光板3212上的菲涅尔结构在注塑时一体成型。
[0027]
导光板3212不采用菲涅尔结构时，在hud视野盒的不同位置看到的图像的均匀性差别明显，中间位置的图像亮度均匀性最好、亮度较高，但是在hud视野盒角落位置的图像亮度均匀性较差、亮度较低。
[0028]
导光板3212为菲涅尔结构时，在hud视野盒的不同位置看到的图像亮度的均匀性差别不明显。
[0029]
菲涅尔结构构成朝向背光光源3211的凹透镜，能够增加光传播的扩散角，减少图像亮度损失，提升图像亮度均匀性，改善图像的显示质量。
[0030]
导光板3212背离背光光源3211的一侧设置有散射结构，进一步增加光传播的扩散角。
[0031]
本实施例中，散射结构为皮纹，皮纹的扩散角度大于或等于10
°
且小于或等于30
°
，角度越大，扩散作用越强。与导光板3212上的菲涅尔结构类似，散射结构也在注塑时一体成型。
[0032]
背光单元321还包括平行光转换单元，平行光转换单元3213设置于背光光源3211
与导光板3212之间。将背光光源3214点光源发出的光转换为近似平行光，以增加光能利用率。如果是杂散光而不是平行光，光能的损失很大。本实施例中，平行光转换单元，例如蜂窝式反射器。
[0033]
本实用新型的一个实施例的显示装置，包括背光单元与显示屏，背光单元包括背光光源与导光板，导光板为菲涅尔结构，菲涅尔结构构成朝向背光光源的凹透镜。
[0034]
菲涅尔结构构成朝向背光光源的凹透镜，能够增加光传播的扩散角，减少图像亮度损失，提升图像亮度均匀性，改善图像的显示质量。
[0035]
虽然本实用新型已以较佳实施例披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本实用新型的保护范围内，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

技术特征：

1.一种背光单元，其特征在于，所述背光单元包括背光光源与导光板，其中导光板为菲涅尔结构，构成朝向背光光源的凹透镜。2.如权利要求1所述的背光单元，其特征在于，导光板背离背光光源的一侧设置有散射结构。3.如权利要求2所述的背光单元，其特征在于，散射结构为皮纹。4.如权利要求3所述的背光单元，其特征在于，皮纹的扩散角度大于或等于10
°
且小于或等于30
°
。5.如权利要求1-4任一项所述的背光单元，其特征在于，菲涅尔结构的焦距范围为[-330mm，-50mm]。6.如权利要求1-4任一项所述的背光单元，其特征在于，导光板上的菲涅尔结构在注塑时一体成型，或者导光板上的菲涅尔结构与散射结构在注塑时一体成型。7.一种图像生成单元，其特征在于，所述图像生成单元包括权利要求1-6任一项所述的背光单元、显示屏与平行光转换单元，平行光转换单元设置于背光光源与导光板之间。8.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-6任一项所述的背光单元与显示屏。9.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括权利要求7所述的图像生成单元，或者所述电子装置包括权利要求8所述的显示装置。

技术总结

本实用新型提供一种背光单元，包括背光光源与导光板，导光板为菲涅尔结构，构成朝向背光光源的凹透镜。本实用新型还提供图像生成单元、显示装置及电子装置。本实用新型提供的背光单元、图像生成单元、显示装置及电子装置，导光板为菲涅尔结构，构成朝向背光光源的凹透镜，这样能够减少图像亮度损失，提升图像亮度均匀性，改善图像的显示质量。改善图像的显示质量。改善图像的显示质量。