方向控制组件、背光源、像源、抬头显示设备和车辆的制作方法

本技术涉及光学成像，尤其涉及一种方向控制组件、背光源、像源、抬头显示设备和车辆。

背景技术：

1、抬头显示(hud，head up d i sp l ay)技术是指通过光学反射的原理，将像源发出的光线最终投射到成像窗(成像板、挡风玻璃等)上，经由成像窗反射到眼盒内，以形成虚像。在虚像中可以显示想要显示的信息，如显示车速等驾驶相关信息，以避免驾驶员在驾驶过程中低头看仪表盘所导致的分心，从而可以提高驾驶安全系数，同时也能带来更好的驾驶体验。

2、现有的抬头显示设备的背光源中，一般需要多个组件对光源的出射光线进行聚光、方向控制、匀光等操作，以使光线能够投射至眼盒区域，且能够在整个眼盒区域具有较高的均匀度，但光线经过过多的组件势必存在损耗，导致背光光效低，并且存在色散问题。

技术实现思路

1、本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种方向控制组件、背光源、像源、抬头显示设备和车辆，其可以解决现有技术中组件过多、背光光效低、色散等的问题。

2、为实现上述目的，本技术实施例提供一种方向控制组件，应用于抬头显示设备的背光源中，包括：

3、灯筒部件，所述灯筒部件中设置有多个灯筒；

4、多个所述灯筒与所述抬头显示设备的显示面板的多个分区一一对应；所述灯筒的至少一部分为由多个反射面围成的两端分别具有入光口和出光口的棱台状空腔，所述入光口的面积小于所述出光口的面积，且所述入光口用于与至少一个光源的出光面相对设置；

5、所述灯筒用于调整对应的至少一个所述光源的至少部分出射光线方向，且不同的所述灯筒的出射光线的主光线方向不同，以使所述显示面板的各所述分区的出射光线能够投射至预设眼盒区域的中心位置。

6、在一些实施例中，多个所述反射面划分为至少两组反射面组，每组所述反射面组包括相对的两个所述反射面；

7、对于多个所述灯筒中的至少部分灯筒，至少一组所述反射面组中的两个所述反射面与所述入光口和/或所述出光口所在平面的夹角不同，以调整所述灯筒的出射光线的主光线方向。

8、在一些实施例中，所述出光口的形状包括矩形或六边形。

9、在一些实施例中，多个所述灯筒阵列排布，且每个所述出光口的侧边与相邻的所述出光口的侧边毗邻。

10、在一些实施例中，所述方向控制组件还包括透镜部件，

11、所述透镜部件设置于所述灯筒部件的出光侧，且所述透镜部件的与所述灯筒部件相对或相背离的表面上设置有透镜结构，所述透镜结构用于聚拢所述灯筒部件的出射光线。

12、在一些实施例中，所述透镜结构包括多个具有弧形凸面的透镜，多个所述透镜与多个所述灯筒的出光口一一对应。

13、在一些实施例中，所述透镜为非偏心透镜。

14、在一些实施例中，所述透镜设置于所述透镜部件的与所述灯筒部件相对的表面上，且所述弧形凸面的距离对应的所述出光口最近的位置与所述出光口所在平面平齐；或者，所述弧形凸面的至少一部分位于对应的所述灯筒中。

15、在一些实施例中，所述透镜结构包括自由曲面透镜，所述自由曲面透镜用于聚拢所述灯筒部件的出射光线。

16、在一些实施例中，所述透镜结构设置于所述透镜部件的与所述灯筒部件相对的表面上，且所述透镜部件的背离所述灯筒部件的表面上设置有弥散结构，所述弥散结构用于对所述透镜部件的出射光线进行弥散，以使所述显示面板的出射光线弥散开，并形成覆盖整个所述预设眼盒区域的光斑。

17、在一些实施例中，所述透镜结构设置于所述透镜部件的与所述灯筒部件相背离的表面上，且在所述透镜结构的出光面上形成有弥散结构，所述弥散结构用于对所述透镜结构的出光面的出射光线进行弥散，以使所述显示面板的出射光线弥散开，并形成覆盖整个所述预设眼盒区域的光斑。

18、在一些实施例中，所述方向控制组件还包括弥散结构，

19、所述弥散结构设置于所述灯筒部件的出光侧，用于对所述灯筒部件的出射光线进行弥散，以使所述显示面板的出射光线弥散开，并形成覆盖整个所述预设眼盒区域的光斑。

20、在一些实施例中，所述弥散结构包括沿第一预设方向依次排列的多个条形凹部和多个条形凸部，且所述条形凹部与所述条形凸部在所述第一预设方向上交替设置；所述条形凹部与所述条形凸部的长度方向均平行于第二预设方向，所述第二预设方向与所述第一预设方向相交；或者，

21、所述弥散结构包括沿第一预设方向依次排列的多个条形凹部或者多个条形凸部，所述条形凹部或者所述条形凸部的长度方向平行于第二预设方向，所述第二预设方向与所述第一预设方向相交。

22、在一些实施例中，所述灯筒部件包括沿远离所述光源的出光面的方向依次设置的第一子灯筒部件和第二子灯筒部件，所述第一子灯筒部件设置有多个所述灯筒的第一分段，所述第二子灯筒部件设置有多个所述灯筒的第二分段，所述第一分段和所述第二分段一一对应，且共同构成完整的所述灯筒。

23、在一些实施例中，所述第一分段为第一子棱台状空腔，所述第二分段为第二子棱台状空腔，所述第一子棱台状空腔和所述第二子棱台状空腔共同构成完整的所述灯筒。

24、在一些实施例中，所述第一分段为具有全反射面的锥台状透明实心部，所述第二分段为所述棱台状空腔，所述棱台状空腔与所述透明实心部一一对应，且共同构成完整的所述灯筒。

25、作为本技术的另一个方面，本技术实施例还提供一种背光源，包括：

26、多个光源；

27、本技术实施例提供的上述方向控制组件，所述方向控制组件设置于多个所述光源的出光侧。

28、在一些实施例中，所述光源的位置被设置为根据对应的所述灯筒的所述主光线方向而设定。

29、在一些实施例中，所述入光口与相对的至少一个所述光源的出光面间隔设置或者贴合设置。

30、在一些实施例中，所述灯筒全部由空腔构成，所述空腔位于对应的至少一个所述光源的出光面以上的部分为所述棱台状空腔，所述空腔位于所述光源的出光面以下的部分用于容置对应的至少一个所述光源。

31、作为本技术的另一个方面，本技术实施例还提供一种抬头显示设备中的像源，其包括：

32、本技术实施例提供的上述背光源；

33、显示面板，所述显示面板设置在所述背光源的出光侧，用于将所述背光源的光线转换为图像光后输出至预设眼盒区域。

34、作为本技术的另一个方面，本技术实施例还提供一种抬头显示设备，其包括：

35、本技术实施例提供的上述像源；

36、反射成像元件，所述反射成像元件用于接收所述图像光并将所述图像光输出至所述预设眼盒区域。

37、作为本技术的另一个方面，本技术实施例还提供一种车辆，其包括：

38、本技术实施例提供的上述抬头显示设备；

39、挡风玻璃，所述挡风玻璃用于将所述抬头显示设备出射的图像光反射至所述预设眼盒区域。

40、通过阅读本技术的说明书、权利要求书及附图，将清楚本技术的其他目的和特征。