[實用新型]無需轉動機構的大視角車載抬頭顯示光學系統

有效

• 申請號: 202021307420.1
• 申請日: 2020-07-07
• 公開（公告）號: CN212302100U
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 黃曙光;盧睿;羅敬凱
• 申請（專利權）人: 深圳市銳思華創技術有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

無需轉動機構的大視角車載抬頭顯示光學系統，沿光路順序依次包括圖像輸入單元、平面反射單元、凹面反射鏡、前擋風玻璃、眼盒、成虛像位置；所述顯示光學系統增大圖像輸入單元的顯示界面、平面反射單元的反射界面，所述圖像輸入單元包括多個顯示子界面，所述平面反射單元包括多個與顯示子界面一一對應的反射子界面，每個顯示子界面的顯示輸出經過相對應的反射子界面反射至凹面反射鏡。該抬頭顯示光學系統增大圖像輸入單元的顯示面積和平面反射單元的反射面積，同時進行顯示分區和反射分區，通過凹面反射鏡后能得到不同的反射成像區間，從而不需要轉動機構也能實現眼盒擴增的效果，該顯示光學系統結構精簡、顯示穩定。

技術領域

本實用新型涉及車載光學顯示裝置，特別涉及一種通過增大圖像輸入端的顯示面積和平面反射端的反射面積、并進行顯示分區和反射分區、從而不需要轉動機構也能實現眼盒擴增的大視角車載抬頭顯示光學系統。

背景技術

抬頭顯示簡稱HUD，又叫做平行顯示系統，起初主要應用于航空領域，如航行器，隨著社會的進步和科技的發展，現已經使用于交通工具，其作用是把駕駛員需要但不方便查看的行車信息，直接清晰顯示到駕駛員的視野前方，讓駕駛員做到不低頭、不轉頭就能看到，現有一種抬頭顯示系統，以成虛像方式就能將信息顯示到駕駛員前面的擋風玻璃上。

目前，如圖1，車載抬頭顯示器主流架構為一個PUG1’(Picture GeneratingUnit)、一個平面反射鏡2’和一個凹面反射鏡3’結構所組成，為在有限體積下提升眼盒4’的面積，會在凹面反射鏡的固定鏡座上添加旋轉機構與步進馬達，通過旋轉凹面反射鏡實現移動眼盒位置并疊加，將影像投影在前擋風玻璃5’的不同位置，從而實現擴增眼盒的效果，該結構的不足有：旋轉機構與步進馬達會增加抬頭顯示器的組裝難度，同時會造成整個裝置的體積增加；由于前擋風玻璃為一曲面面型，若旋轉的角度過多很難掌控影像品質；旋轉機構需要增加螺桿轉軸與步進馬達，會因齒輪間隙或螺桿銜接與鏡座銜接處的公差過大，在汽車引擎發動后產生共振現象而引起影像抖動，進而使影像模糊。

發明內容

本實用新型的目的是為了解決上述技術問題，提供一種無需轉動機構的大視角車載抬頭顯示光學系統，該抬頭顯示光學系統增大圖像輸入單元的顯示面積和平面反射單元的反射面積，同時進行顯示分區和反射分區，通過凹面反射鏡后能得到不同的反射成像區間，從而不需要轉動機構也能實現眼盒擴增的效果，該顯示光學系統結構精簡、顯示穩定。

為了解決上述現有技術問題,本實用新型的技術方案是:

無需轉動機構的大視角車載抬頭顯示光學系統，沿光路順序依次包括圖像輸入單元1、平面反射單元、凹面反射鏡、前擋風玻璃、眼盒、成虛像位置，所述圖像輸入單元的顯示輸出經過平面反射單元反射至凹面反射鏡，所述凹面反射鏡設置于前擋風玻璃的下方，圖像經過凹面反射鏡投射到前擋風玻璃，然后經前擋風玻璃反射至設置于前擋風玻璃后方的眼盒，其反射延長線在成虛像位置形成虛像，從而實現圖像輸入單元的顯示輸出在前擋風玻璃前方的影像投射；

作為改進，所述顯示光學系統增大圖像輸入單元的顯示界面、平面反射單元的反射界面，所述圖像輸入單元包括多個顯示子界面，所述平面反射單元包括多個與顯示子界面一一對應的反射子界面，每個顯示子界面的顯示輸出經過相對應的反射子界面反射至凹面反射鏡，多個顯示輸出并經過前擋風玻璃反射在眼盒位置形成不同的反射區間，通過調整圖像輸入單元的顯示輸出就能得到疊加的反射區間，進而實現擴增眼盒的效果。

優選的，所述平面反射單元為可上下移動的設計；

優選地，所述圖像輸入單元為主動發光類型的圖像顯示器件，包括OLED、Micro-LED、LBS設備、Lcos、DLP圖像發生器，由照明光源照射到圖像發生器表面，使發生器顯示影像實現圖像輸入；

優選的，所述抬頭顯示光學系統的虛像成像距離為可調節方式，虛像成像距離從2m到20m。

本實用新型無需轉動機構的大視角車載抬頭顯示光學系統,其有益效果有：