[實用新型]一種緊湊型抬頭顯示系統

有效

• 申請號: 201420065802.6
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN203673147U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 高志強;王東平;楊偉樑
• 申請（專利權）人: 廣景科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G03B21/14
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 王正茂;查芷琦

技術領域

本實用新型屬于光學成像技術領域，特別涉及一種緊湊型的車載抬頭顯示系統。

背景技術

車載抬頭顯示系統（HUD）可將行車時的重要信息（例如車速、油耗和導航等）顯示在駕駛員的視野范圍之內，使駕駛員不用低頭就可以獲得重要的駕駛信息，大大減少了由于視線轉移引發交通事故的概率，增加了行車的安全性。由于駕駛艙的空間有限，抬頭顯示系統結構日趨緊湊，其厚度也在盡量的不斷減小。然而，由于傳統的抬頭顯示系統中用于轉折光路的反射鏡的尺寸過大，這一因素對抬頭顯示系統的緊湊型結構設計造成了限制。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了克服上述現有技術中缺陷，通過采用變形鏡頭實現畫面高寬比的變化，從而獲得結構更加輕巧緊湊的抬頭顯示系統。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種緊湊型抬頭顯示系統，該系統包括：信號接口，其接收行車信息；主印刷電路板，其對上述行車信息進行處理；以及投影顯示模塊。投影顯示模塊包含：投影單元，其中的控制單元根據經處理的行車信息調制LED光組發出不同顏色的光，再經過光調制器對LED光組發出的光進行調制，以生成對應于行車信息的圖像，投影鏡頭對該圖像進行投影。其中，該投影鏡頭包含：基本投影透鏡，其對圖像進行放大投影；以及柱面變形鏡組，其對圖像進行縱向壓縮。該投影顯示模塊還包含：反射鏡，其反射上述經縱向壓縮的圖像；中繼成像面，上述經反射的圖像在該中繼成像面上成像；以及合成器，上述在中繼成像面上成像的圖像投射到該合成器上，并且該合成器的豎直方向的放大率大于水平方向的放大率，從而補償上述柱面變形鏡組對投影圖像的縱向壓縮，以形成具有正常寬高比的虛像。

上述技術方案中，柱面變形鏡組由具有正光焦度的正柱面透鏡和具有負光焦度的負柱面透鏡組成。

上述技術方案中，柱面變形鏡組的縱向壓縮率為1/2，且所述合成器的豎直方向的放大率是水平方向的放大率的2倍。

上述技術方案中，柱面變形鏡組放置在基本投影透鏡的前端或者后端，或者放置在基本投影透鏡中的任意兩個透鏡之間。

上述技術方案中，中繼成像面為透射型或者反射型。

上述技術方案中，當中繼成像面為透射型時，其出光側設有補償透鏡，以補償投影鏡頭對所述圖像在水平和豎直方向不同的放大率。

上述技術方案中，LED光組由紅、綠、藍三種顏色的LED組成。

與現有技術相比，本實用新型具有如下有益效果：通過變形鏡頭的設計，減小了子午面內的成像高度，有效的縮小了系統所需的尺寸，因此可以獲得厚度更薄的抬頭顯示系統。

附圖說明

圖1是本實用新型緊湊型抬頭顯示系統結構示意圖；

圖2是本實用新型緊湊型抬頭顯示系統中變形投影鏡頭的示意圖；

圖3是本實用新型緊湊型抬頭顯示系統中變形鏡組子午截面示意圖；

圖4是本實用新型緊湊型抬頭顯示系統中變形鏡組弧矢截面示意圖；

圖5是本實用新型緊湊型抬頭顯示系統的光路示意圖。

結合附圖在其上標注以下附圖標記：

100-抬頭顯示系統，110-信號接口，120-主印刷電路板，130-投影顯示模塊，131-投影單元，132-反射鏡，133-中繼成像面，134-合成器；

1311-基本投影透鏡，1312-柱面變形鏡組，1312p-正柱面透鏡，1312n-負柱面透鏡；

11-正柱面透鏡的子午截面，12-負柱面透鏡的子午截面，21-正柱面透鏡的弧矢截面，22-負柱面透鏡的弧矢截面。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型的具體實施方式進行詳細描述，但應當理解本實用新型的保護范圍并不受具體實施方式的限制。

下面參考圖1，圖1為本實用新型緊湊型抬頭顯示系統一優選實施例的結構示意圖。該緊湊型抬頭顯示系統100主要包括：信號接口（signal?interface）110，主印刷電路板（PCB）120，投影顯示模塊130。其中主印刷電路板PCB主要包括：數字處理器、存儲器、控制器、供電裝置。其中投影顯示模塊130包括：投影單元（projection?optics?unit）131、反射鏡（mirror）132、中繼成像面（intermediate?image?plane）133和合成器（transparent?combiner）134。投影單元131包括：控制單元（controller）、LED光組、照明光路（illumination?path?optics）、光調制器DMD、投影鏡頭。