CN103592765A - 一种dlp车载二次成像显示装置 - Google Patents

一种dlp车载二次成像显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种DLP车载二次成像显示装置，它包括壳体（1）、准直成像系统和DLP投影系统（4），准直成像系统包括同轴设置的投影屏（2）、准直成像镜头组和分光镜（3），壳体（1）的上部还设置有DLP投影系统（4），DLP投影系统（4）光轴与准直成像镜头组的光轴间具有30°夹角且同侧安装，壳体（1）内安装有采集/转换及功能控制模块（5），壳体（1）上设置有电源及VGA视频的接口（6）。本发明的有益效果是：驾驶员在不低头的情况下就可以通过本发明观察到一幅行驶数据的虚拟图像，从而减少汽车驾驶员疲劳感，提高行驶安全性，并且本发明相比现有抬头数字显示仪降低了生产成本。

Description

一种DLP车载二次成像显示装置
技术领域
本发明涉及车载显示用的成像装置技术领域，特别是一种DLP车载二次成像显示装置。
背景技术
目前，一些高级汽车上配置了一种抬头数字显示仪（Heads Up Display)，又叫平视显示系统，它可以把重要的信息映射在风窗玻璃上的全息半镜上，驾驶员不必低头，就能看清车辆运行数据等重要信息，从而避免分散对前方道路的注意力，同时不必在观察远方道路和近处的仪表之间调节眼睛，可避免眼睛疲劳，降低驾驶过程中顾此失彼所引起的错误操作，提高驾驶舒适和安全性。随着技术的发展和驾驶需求，这种抬头数字显示系统有逐渐向中低档车方面发展的趋势，本发明就是基于这种需求，提供一种价格低、效果优良的基于DLP二次成像的技术实现方式。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种可以同时观察车辆本身行驶数据的虚拟图像和车辆前方行驶道路环境的DLP车载二次成像显示装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种DLP车载二次成像显示装置，它包括壳体、准直成像系统和DLP投影系统，所述的准直成像系统包括同轴设置的设置于壳体底部用于成像的投影屏、设置于壳体上部的准直成像镜头组和设置于壳体上方的分光镜，投影屏位于准直成像镜头组的焦面，壳体的上部还设置有DLP投影系统，DLP投影系统光轴与准直成像镜头组的光轴间具有30°夹角且同侧安装，壳体内安装有采集/转换及功能控制模块，壳体上设置有一个电源及VGA视频的接口，电源及VGA视频的接口通过电缆连接采集/转换及功能控制模块，采集/转换及功能控制模块通过电缆连接DLP投影系统。
所述的准直成像镜头组包括从上到下同轴设置的组合透镜和双凸面第三透镜组成，所述的组合透镜由上部的双凸面第一透镜和下部的上凹下凸第二透镜胶合在一起构成。
分光镜与准直成像镜头组的光轴呈45°夹角设置。
所述的壳体的上方设置有支撑板，分光镜安装于支撑板上。
所述的分光镜透过率为15%、反射率为45%。
所述的壳体上设置有用于对DLP投影系统进行散热的光源散热器。
所述的壳体上还设置有色通道选择按钮和亮度调节按钮。
本发明具有以下优点：通过本发明驾驶员可以实时掌控车辆本身运行数据情况与车辆前方行驶环境，可以同时观察车辆本身行驶数据的虚拟图像和车辆前方行驶道路环境。驾驶员在车辆行驶过程中，在不低头的情况下就可以通过本发明观察到一幅行驶数据的虚拟图像，由于是虚拟投影，将成像面投影到与前方路面相当的距离（在汽车挡风玻璃前方约5米左右），驾驶人员可同时看见路面状况，因此，舒适性与安全性都得到提高，便于驾驶人员更好的驾驶车辆，驾驶人员只要看着前方的投影图像就可以进行操作，从而减少汽车驾驶员疲劳感，提高行驶安全性。并且通过控制模块交互式功能，可以通过亮度调节按钮及色通道选择按钮实现显示亮度调节及色通道选择。并且本发明相比现有抬头数字显示仪降低了生产成本。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图
图2 为本发明的右视结构示意图
图3 为图1的A向局部示意图
图中，1-壳体，2-投影屏，3-分光镜，4- DLP投影系统，5-采集/转换及功能控制模块，6-电源及VGA视频的接口，7-双凸面第一透镜，8-上凹下凸第二透镜，9-双凸面第三透镜，10-支撑板，11-光源散热器，12-色通道选择按钮，13-亮度调节按钮。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：
如图1所示，一种DLP车载二次成像显示装置，它包括壳体1、准直成像系统和DLP投影系统4，所述的准直成像系统包括同轴设置的设置于壳体1底部用于成像的投影屏2、设置于壳体1上部的准直成像镜头组和设置于壳体1上方的分光镜3，投影屏2位于准直成像镜头组的焦面，分光镜3与准直成像镜头组的光轴呈45°夹角设置，壳体1的上部还设置有DLP投影系统4，DLP投影系统4光轴与准直成像镜头组的光轴间具有30°夹角且同侧安装，从而使由VGA视频的接口输入的VGA 信号可以投影在投影屏2的同一面上，由于DLP投影系统4光轴与准直成像镜头组的光轴不同轴，会使投影屏2上的图像呈梯形，这可以采用成熟的光轴偏移技术和电子校正技术完成成像屏上投影像的梯形校正。
壳体1内安装有采集/转换及功能控制模块5，壳体1上设置有一个电源及VGA视频的接口6，电源及VGA视频的接口6通过电缆连接采集/转换及功能控制模块5，采集/转换及功能控制模块5通过电缆连接DLP投影系统4。
采集/转换及功能控制模块5负责完成各器件的时序控制、信令转换，接收从VGA视频的接口送入的VGA信号并变换为DLP投影系统4所需要的RGB888视频信号格式，同时完成亮度、色通道控制，实现亮度可调和色通道可切换。
DLP投影系统4将RGB888视频信号投影在投影屏2上，这为一次放大成像。本实施例中，DLP芯片尺寸为0.3英寸，投影屏2上投影像大小为3英寸。准直成像系统再对投影屏2上的影像进行二次成像，进一步放大，通过分光镜3进入人眼成像。
所述的投影屏2是一经酸蚀工艺处理、表面呈漫反射、反射率达到90%的光学漫反射元件，其表面颗粒非常精细，所以使得DLP投影系统4的投影像均匀、柔和。
为达到较好的成像质量，所述的准直成像镜头组包括从上到下同轴设置的由双凸面第一透镜7、上凹下凸第二透镜8胶合在一起的组合透镜和双凸面第三透镜9组成。
所述的壳体1的上方设置有支撑板10，分光镜3安装于支撑板10上。
所述的分光镜3透过率为15%、反射率为45%，分光镜3镀制有透过率为15%、反射率为45%、吸收率为40%的多层薄膜，配合设置于壳体1上的亮度调节按钮13，如图3所示，可以使车辆行驶数据图像与路面光线强度基本一致，既保证可以观察车辆外部路面情况，又可以同时查看车辆本身的实时行驶数据，亮度调节按钮13与采集/转换及功能控制模块5连接。
如图2所示，为了辅助DLP投影系统4照明的LED灯散热，特意在壳体1设置DLP投影系统4的LED的部位设置光源散热器11，用于对DLP投影系统4进行散热，保证DLP投影系统4长时间正常工作。为了适用不同环境使用，在本实施例中设置有色通道选择按钮12，如图3所示，色通道选择按钮12与采集/转换及功能控制模块5连接，可以有R红、G绿、B蓝和白光的4种模式选择。同时完成亮度、色通道控制，实现亮度可调和色通道可切换。 

Claims (7)

1.一种DLP车载二次成像显示装置，其特征在于：它包括壳体（1）、准直成像系统和DLP投影系统（4），所述的准直成像系统包括同轴设置的设置于壳体（1）底部用于成像的投影屏（2）、设置于壳体（1）上部的准直成像镜头组和设置于壳体（1）上方的分光镜（3），投影屏（2）位于准直成像镜头组的焦面，壳体（1）的上部还设置有DLP投影系统（4），DLP投影系统（4）光轴与准直成像镜头组的光轴间具有30°夹角且同侧安装，壳体（1）内安装有采集/转换及功能控制模块（5），壳体（1）上设置有一个电源及VGA视频的接口（6），电源及VGA视频的接口（6）通过电缆连接采集/转换及功能控制模块（5），采集/转换及功能控制模块（5）通过电缆连接DLP投影系统（4）。
2.根据权利要求1所述的一种DLP车载二次成像显示装置，其特征在于：所述的准直成像镜头组包括从上到下同轴设置的组合透镜和双凸面第三透镜（9）组成，所述的组合透镜由上部的双凸面第一透镜（7）和下部的上凹下凸第二透镜（8）胶合在一起构成。
3.根据权利要求1所述的一种DLP车载二次成像显示装置，其特征在于：所述的分光镜（3）与准直成像镜头组的光轴呈45°夹角设置。
4.根据权利要求1所述的一种DLP车载二次成像显示装置，其特征在于：所述的壳体（1）的上方设置有支撑板（10），分光镜（3）安装于支撑板（10）上。
5.根据权利要求1所述的一种DLP车载二次成像显示装置，其特征在于：所述的分光镜（3）透过率为15%、反射率为45%。
6.根据权利要求1所述的一种DLP车载二次成像显示装置，其特征在于：所述的壳体（1）上设置有用于对DLP投影系统（4）进行散热的光源散热器（11）。
7.根据权利要求1所述的一种DLP车载二次成像显示装置，其特征在于：所述的壳体（1）上还设置有色通道选择按钮（12）和亮度调节按钮（13）。
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