[發明專利]車載抬頭顯示裝置

在審

• 申請號: 201710693554.8
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107329270A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 朱壯暉
• 申請（專利權）人: 板牙信息科技（上海）有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 上海百一領御專利代理事務所(普通合伙)31243
• 代理人: 王奎宇,甘章乖

技術領域

本發明涉及車載抬頭顯示技術領域，尤其涉及一種車載抬頭顯示裝置。

背景技術

在車輛駕駛環境中，駕駛者需要隨時接收車速、水溫、發動機轉速、檔位、胎壓及油量等各種信息，在車輛的駕駛艙內，上述各種信息均是通過儀表盤來進行顯示，而儀表盤通常配合車體的設計，設置于駕駛位的擋風玻璃下方。駕駛者在駕駛過程中，需透過擋風玻璃掌握周圍環境路況的變化。然而，人類肉眼的視野有限，因此，在透過擋風玻璃觀察周遭路況的同時，仍需移轉視線至儀表盤上觀看車速等信息，視線的降低勢必會造成駕駛者瞬間的分心，導致駕駛危安事故的發生。

為了解決上述問題，市面上便有了抬頭顯示裝置(Head-Up Display Device，HUD)的出現。顧名思義，抬頭顯示裝置的功能在于讓駕駛者在視線不需轉移而降低視線觀看儀表盤的情況下，便能得知車速、油量等信息。

現有技術中的抬頭顯示裝置主要為中控臺放置方式形式，中控臺放置方式的抬頭顯示裝置通常為顯示模塊和成像鏡一體化設計結構，并安裝在汽車的中控臺上。這種方式的抬頭顯示裝置存在的問題是，中控臺距離較短，物距小，導致最終的成像距離的大小有限，成像較小，顯示效果不佳；另外，陽光直接照曬在中控臺上，陽光直射到顯示模塊上，干擾影像光束的傳輸，導致顯示的影像質量變差，影像容易有對比或亮度不足而致辯識不清的問題；中控臺放置形式，顯示模塊通常都是正立擺放放置，長時間使用后容易落塵積灰，也會影響影像的顯示效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種車載抬頭顯示裝置，提高影像顯示清晰度，以解決現有技術中采用中控臺放置形式存在物距小，成像較小，導致影像顯示不清楚，顯示效果不佳的技術問題。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

本發明的一種車載抬頭顯示裝置，包括：

顯像模塊，設置于靠近汽車擋風玻璃內表面的上端，用于提供影像；

成像鏡，設置于靠近所述汽車擋風玻璃內表面的下端，所述成像鏡為半反半透型凹面鏡，其凹面朝向所述顯像模塊的方向，用于接收所述影像、并將所述影像由實像狀態轉化為虛像狀態投影至凹面的另一側。

在上述技術方案中，通過將顯像模塊設置在靠近汽車擋風玻璃內表面的上端，半反半透型的凹面鏡設置在靠近所述汽車擋風玻璃內表面的下端，使得顯像模塊與成像鏡之間的距離大幅度增加，在凹面鏡成放大虛像的區間內(即物體距凹面鏡的距離小于凹面鏡的焦距)，物距越大，則像距越大，所形成的虛像也越大，肉眼更容易看清楚，解決現有技術中采用中控臺擺放形式存在的影像小，顯示效果不佳，肉眼不易看清影像的問題。

進一步改進在于，所述汽車擋風玻璃上端的內表面上設置有擋光板，所述顯像模塊中的影像面位于所述擋光板的下方，用以遮擋車外的陽光直射在所述顯像模塊中的影像面上。

在上述技術方案中，通過在顯像模塊的上方設置擋光板，擋光板將車外的陽光遮擋，使陽光不會直接照射在顯像模塊中的影像面上，從而可以有效的解決中控臺擺放形式中，因陽光直接照射在影像的平面上，影響影像的顯示亮度，造成影像經成像鏡反射后，像的對比或亮度不足而辯識不清的問題。

進一步改進在于，所述顯像模塊包括設置于所述擋光板下方的投射光機和顯示幕，所述投射光機位于所述顯示幕的前方、用于將影像投射至所述顯示幕上；所述顯示幕朝向所述成像鏡凹面的方向。

進一步改進在于，所述顯像模塊包括主機和LCD顯示屏；所述主機與所述LCD顯示屏通訊連接，用以將影像發送至所述LCD顯示屏；所述LCD顯示屏位于所述擋光板的下方。

進一步改進在于，所述成像鏡上端通過水平設置的鉸鏈與所述汽車擋風玻璃連接，用于調節所述成像鏡的鏡面與所述顯像模塊中的影像面之間的夾角。

在上述技術方案中，成像鏡可以繞鉸鏈轉動，使成像鏡的鏡面與所述顯像模塊中的影像面之間的夾角可調節，便于不同身高的駕駛員在觀看時，可隨時調節成像鏡的角度，以使顯像模塊中的影像能完整的經成像鏡反射至駕駛員的肉眼視角內。

進一步改進在于，所述成像鏡與所述顯像模塊的影像面之間的距離滿足以下條件：其中，L’為像距，L為物距，R為成像鏡的曲率半徑，L’取負值。

進一步改進在于，所述半反半透型凹面鏡的表面為非球面結構。

在上述技術方案中，將半反半透的成像鏡的表面設計為非球面結構，可有效解決人眼透過成像鏡觀察到汽車前方外界的影像發生畸變，無法準確的辨別前方路況等信息，從而對汽車駕駛的安全造成影響的問題。