光学镜组、抬头显示装置及抬头显示系统的制作方法

本公开涉及显示，具体地，涉及光学镜组、包括该光学镜组的抬头显示装置、以及包括该抬头显示装置的抬头显示系统。

背景技术：

1、抬头显示装置(head up display，hud)广泛应用于车辆等交通工具，其用于将车况等信息显示在交通工具的反射成像部例如风挡玻璃、合成镜等上。这样，驾驶员可以在保持对路况的持续关注的同时获取这些信息，由此，提高了驾驶的安全性并且带来更好的驾驶体验。

2、通常，例如汽车的交通工具在其内部为hud预留的安装空间比较紧凑，因此，要求hud具有较小的体积以便能够布置在该有限的安装空间内。目前，常规地，通过在hud的光程上做出一定程度的牺牲来使hud内的各光学器件布置得更加紧凑，从而获得较小体积的hud。

3、然而，在相同的视场(fov，field of view)参数要求下，光程的缩短会导致角分辨率的下降，从而会影响hud最终呈现的效果，并会由此影响驾驶的安全性和体验感。

技术实现思路

1、本部分提供本公开的总体概要，而不是对本公开的全部范围或所有特征的全面公开。

2、本公开的目的在于提供一种能够在具有较小的体积的同时仍保持甚至增加光程的hud。

3、为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供了一种光学镜组，其沿从进光侧至出光侧的方向依次包括：

4、第一相位延迟片，用于使入射的第一偏振光转换为相位相差π/2的第二偏振光；

5、第一折叠镜，包括分别面向和背对第一相位延迟片的第一表面和第二表面，并且用于透射入射到第一表面的第二偏振光以及反射入射到第二表面的第二偏振光并使其转换为相位相差π的第三偏振光；

6、第二相位延迟片，用于使第二偏振光转换为相位相差π/2的第四偏振光；以及

7、第二折叠镜，用于反射第四偏振光以及透射第一偏振光。

8、在一些实施方式中，第一偏振光和第四偏振光可以为相位相差π的线偏振光，并且第二偏振光和第三偏振光可以为相位相差π的圆偏振光。

9、在一些实施方式中，光学镜组可以包括以下特征中的至少一个：第一折叠镜的第二表面可以设置有半透半反膜系；第二折叠镜的面向第二相位延迟片的表面可以设置有反射式偏振膜；以及第一相位延迟片和第二相位延迟片可以均为四分之一波片。

10、根据本公开的另一方面，还提供了一种hud，其包括：

11、根据上述实施方式的光学镜组；

12、像源模块，布置在光学镜组的进光侧，以用于向光学镜组提供第一偏振光；以及

13、第一反射镜，用于将从光学镜组出射的第一偏振光反射离开hud。

14、在一些实施方式中，像源模块可以包括：

15、像源，用于发出非偏振光；以及

16、起偏器，布置在像源的出光侧，以用于使非偏振光转换为第一偏振光。

17、在一些实施方式中，还可以包括第二反射镜，第二反射镜布置成将从光学镜组出射的第一偏振光反射至第一反射镜。

18、在一些实施方式中，hud可以包括多个光学镜组，所述多个光学镜组布置成使得由像源模块提供的第一偏振光依次经过所述多个光学镜组。

19、在一些实施方式中，还可以包括中间反射镜，中间反射镜布置成将从所述多个光学镜组中的一个光学镜组出射的第一偏振光反射至在第一偏振光依次经过所述多个光学镜组的光路方向上相邻地位于该一个光学镜组的下游的另一光学镜组。

20、在一些实施方式中，在所述多个光学镜组中的在该光路方向上相邻的每两个光学镜组之间可以均设置有一个中间反射镜。

21、根据本公开的又一方面，还提供了一种抬头显示系统，其包括：

22、反射成像部；以及

23、根据上述实施方式所述的hud，hud的第一反射镜将第一偏振光反射至反射成像部以形成虚像。

24、根据本公开的再一方面，还提供了一种交通工具，其包括根据上述实施方式所述的hud，或者包括根据上述实施方式所述的抬头显示系统。

25、根据上述技术方案，通过在hud中沿像源模块的出光方向依次设置第一相位延迟片、第一折叠镜、第二相位延迟片和第二折叠镜，使得成像光路发生折叠，由此增大了光程，使得能够在使hud具有较小的体积的同时，仍保持甚至增大光程，从而在相同的fov参数要求下，能够保持甚至增大角分辨率，以获得更好的成像质量，并由此获得更高的驾驶安全性和更好的驾驶体验感。

技术特征：

1.一种光学镜组，其特征在于，沿从其进光侧至出光侧的方向依次包括：

2.根据权利要求1所述的光学镜组，其特征在于，所述第一偏振光和所述第四偏振光为相位相差π的线偏振光，并且所述第二偏振光和所述第三偏振光为相位相差π的圆偏振光。

3.根据权利要求1或2所述的光学镜组，其特征在于，所述光学镜组包括以下特征中的至少一个：所述第一折叠镜的所述第二表面设置有半透半反膜系；所述第二折叠镜的面向所述第二相位延迟片的表面设置有反射式偏振膜；以及所述第一相位延迟片和所述第二相位延迟片均为四分之一波片。

4.一种抬头显示装置，其特征在于，包括：

5.根据权利要求4所述的抬头显示装置，其特征在于，所述像源模块包括：

6.根据权利要求4或5所述的抬头显示装置，其特征在于，还包括第二反射镜，所述第二反射镜布置成将从所述光学镜组出射的所述第一偏振光反射至所述第一反射镜。

7.根据权利要求4或5所述的抬头显示装置，其特征在于，所述抬头显示装置包括多个所述光学镜组，所述多个光学镜组布置成使得由所述像源模块提供的所述第一偏振光依次经过所述多个光学镜组。

8.根据权利要求7所述的抬头显示装置，其特征在于，还包括中间反射镜，所述中间反射镜布置成将从所述多个光学镜组中的一个光学镜组出射的所述第一偏振光反射至在所述第一偏振光依次经过所述多个光学镜组的光路方向上相邻地位于所述一个光学镜组的下游的另一光学镜组。

9.根据权利要求8所述的抬头显示装置，其特征在于，在所述多个光学镜组中的在所述光路方向上相邻的每两个光学镜组之间均设置有一个所述中间反射镜。

10.一种抬头显示系统，其特征在于，包括：

技术总结本公开涉及光学镜组、抬头显示装置及抬头显示系统。该光学镜组沿从其进光侧至出光侧的方向依次包括：第一相位延迟片，用于使入射的第一偏振光转换为相位相差π/2的第二偏振光；第一折叠镜，包括分别面向和背对第一相位延迟片的第一表面和第二表面，并且用于透射入射到第一表面的第二偏振光以及反射入射到第二表面的第二偏振光并使其转换为相位相差π的第三偏振光；第二相位延迟片，用于使第二偏振光转换为相位相差π/2的第四偏振光；以及第二折叠镜，用于反射第四偏振光以及透射第一偏振光。通过上述构造，能够在使抬头显示装置具有较小的体积的同时仍保持甚至增加光程，并由此获得更好的成像质量。技术研发人员：吕涛,熊涛受保护的技术使用者：江苏泽景汽车电子股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12