[發(fā)明專利]抬頭顯示器與運輸工具

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710090950.1
• 申請日: 2017-02-20
• 公開（公告）號: CN108459411A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭柏辰;陳盈運
• 申請（專利權(quán)）人: 上海蔚蘭動力科技有限公司;造隆股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 陳超

抬頭顯示器包括一影像源、一可調(diào)焦透鏡組、至少一反射鏡以及一控制單元。影像源用以顯示一影像畫面并產(chǎn)生對應(yīng)的一影像光束。可調(diào)焦透鏡組設(shè)于影像光束的行進(jìn)路徑上。影像光束由可調(diào)焦透鏡組射出之后，會被反射鏡反射至一透明屏幕上，再被透明屏幕進(jìn)一步反射而進(jìn)入使用者的眼睛可視范圍，使得使用者觀看到影像畫面的一虛像，且虛像的成像位置與使用者分別位于透明屏幕的不同側(cè)。控制單元用以控制虛像的成像位置，并隨著成像位置距離透明屏幕的遠(yuǎn)近而同時調(diào)整影像源所顯示的影像畫面的大小，使得使用者觀看虛像的視角大小保持不變。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種抬頭顯示器與運輸工具，尤其關(guān)于一種能夠根據(jù)行車速度調(diào)整投射影像尺寸以及成像距離的抬頭顯示器與運輸工具，使得影像可融入使用者的視野環(huán)境，以改善使用經(jīng)驗。

背景技術(shù)

抬頭顯示器已應(yīng)用于車輛中，可用來將車速、油量、導(dǎo)航信息等內(nèi)容顯示在駕駛眼睛前方的可視范圍內(nèi)，使得駕駛可以不需低頭便能同時看到顯示器的投射畫面與車輛前方的狀況。一般而言，當(dāng)駕駛在操控車輛行進(jìn)時，眼睛看前方的視野有一定的限制，隨著車速增高，駕駛的視線焦點會變遠(yuǎn)，能注意到的視野范圍會逐漸縮小。然而，已知抬頭顯示器(head-up display，HUD)的影像成像距離及大小均為固定，因此在高速行駛的狀況下，影像在視野范圍內(nèi)所占有的比例會增加而影響到駕駛觀看車輛前方道路的可視范圍，也會導(dǎo)致影像焦距與人眼焦距不同而產(chǎn)生影像與環(huán)境分離的錯覺，造成駕駛的不便及安全上的疑慮。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的之一在于提供一種抬頭顯示器與搭載此抬頭顯示器的運輸工具，其中抬頭顯示器會根據(jù)行車速度調(diào)整投射影像尺寸以及成像距離，使得影像可融入視野環(huán)境。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一實施例提供一種抬頭顯示器，其包括一影像源、一可調(diào)焦透鏡組、至少一反射鏡以及一控制單元。影像源用以顯示一影像畫面并產(chǎn)生對應(yīng)的一影像光束。可調(diào)焦透鏡組設(shè)于影像光束的行進(jìn)路徑上。影像光束由可調(diào)焦透鏡組射出之后，會被反射鏡反射至一透明屏幕上，再被透明屏幕進(jìn)一步反射而進(jìn)入使用者的眼睛可視范圍，使得使用者觀看到影像畫面的一虛像，且虛像的成像位置與使用者分別位于透明屏幕的不同側(cè)。控制單元用以控制虛像的成像位置，并隨著成像位置距離透明屏幕的遠(yuǎn)近而同時調(diào)整影像源所顯示的影像畫面之大小，使得使用者觀看虛像的視角大小保持不變，影像在用戶視野中占有固定的比例，避免遮蔽使用者的可視范圍，并由此融入視野環(huán)境。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一實施例還提供一種運輸工具，其包括上述的抬頭顯示器，其中透明屏幕為運輸工具的擋風(fēng)玻璃。

附圖說明

圖1為本發(fā)明抬頭顯示器與運輸工具的一實施例的示意圖；

圖2為圖1所示本發(fā)明抬頭顯示器與運輸工具的功能方塊圖；

圖3為圖1所示本發(fā)明抬頭顯示器的可調(diào)焦透鏡組的示意圖；

圖4為圖1所示本發(fā)明抬頭顯示器的成像位置的示意圖；

圖5為圖1所示本發(fā)明抬頭顯示器調(diào)整影像源的影像畫面尺寸的示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：

100-抬頭顯示器，102-影像源，1021、1022、1023-最大投射畫面，1021a、1022a、1023a-影像畫面，1022b、1023b-周圍畫面，104-可調(diào)焦透鏡組，1041-第一透鏡組，1042-第二透鏡組，1043-機(jī)械單元，106-反射鏡，108-控制單元，200-使用者，300-運輸工具，302-透明屏幕，304-信息采集單元，A-面積，d1、d2、d3-成像距離，I、I1、I2、I3-虛像，L-影像光束，L1、L2、L3、L4、L5、L6-透鏡，L31-第一子透鏡，L32-第二子透鏡，L51-第三子透鏡，L52-第四子透鏡，r11、r21、r31、r41、r51、r61-前表面，r12、r22、r33、r42、r53、r62-后表面，r32、r52-共用表面，X-光軸，α-視角。