CN105866947A - 一种消除汽车平视显示器投影图像重影的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种消除汽车平视显示器投影图像重影的方法及装置，其方法主要包括设置平视显示器的位置和角度,计算出光线在挡风玻璃外表面的入射角,计算出使投影光线经过挡风玻璃内表面反射形成的第二虚像与投影光线经过挡风玻璃外表面反射形成的第一虚像重合所需要的光线在挡风玻璃内表面的反射角角度以得到其入射角进而得到改变光线在挡风玻璃内表面的入射角角度的楔角角度，根据平视显示器视域范围、显示图像大小设计出合适尺寸的楔形反射膜来改变入射角角度。本发明可以在低配置车型上达到高端车型相同的显示效果，使得反射光线重合，亮度增强。
Description
技术领域
本发明涉及平视显示技术领域，尤其涉及一种消除汽车平视显示器投影图像重影的方法及装置。
背景技术
汽车平视显示器是一种让驾驶员在行车过程中视线不需要离开路面就可以读取到汽车的各种信息，如车速，转速，水温，油量等信息的装置。
在目前各大主流汽车厂商所配置的汽车平视显示器中，为了消除重影，增强反射效果，采用的方法是改变前档玻璃夹层中的树脂胶结构，普通的前档玻璃夹层中树脂胶为平行结构，厚度均匀统一；而在汽车平视显示器中，需要改变光路使得投影系统的虚像重合，就需要改变树脂胶的结构，变成一种上大下小楔形结构，利用光在不同介质中的折射不同原理，使得玻璃正面和反面的虚像重合一起，消除重影，也增强反射亮度。
但由此产生了高成本，制作难度大，成品率低的问题，厂家要加装平视显示器，要配置上一整张昂贵的前档玻璃，甚至一个前档玻璃的造价已经超过平视显示器的价格，造成只能在高端汽车的高配置车型上才能配有。
发明内容
鉴于目前消除平视显示器投影图像重影存在的上述不足，本发明提供一种消除汽车平视显示器投影图像重影的方法及装置，能在低配置车型上达到高端车型相同的显示效果，使得反射光线重合，亮度增强。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种消除汽车平视显示器投影图像重影的方法，所述方法包括如下步骤:
根据汽车挡风玻璃厚度、安装倾斜角度、人到挡风玻璃的距离、平视显示器深度距离和显示位置，确定平视显示器安装位置和安装角度并安装好平视显示器；
根据平视显示器射出的光线经过挡风玻璃外表面反射形成第一虚像计算出平视显示器射出的光线射到挡风玻璃外表面时的入射角角度；
根据挡风玻璃竖直中心线的形状和挡风玻璃安装倾斜角度计算出使平视显示器投影光线经过挡风玻璃内表面反射形成的第二虚像与平视显示器投影光线经过挡风玻璃外表面反射形成的第一虚像重合所需要的由平视显示器射出的光线经挡风玻璃内表面反射的反射角角度，以得到由平视显示器射出的光线经挡风玻璃内表面反射的入射角角度；
根据第一虚像和第二虚像重合时由平视显示器射出的光线经挡风玻璃内表面反射的入射角角度计算出改变由平视显示器射出的光线射到挡风玻璃内表面的入射角角度的楔角角度以消除光线折射中产生的重影；
根据改变平视显示器投影光线经挡风玻璃内表面反射时的入射角角度的楔角角度、平视显示器投影区域与成像大小制作出合适尺寸的楔形反射膜；
根据平视显示器在挡风玻璃上竖直投影区域的范围，将楔形反射膜安装在竖直成像区域内，且楔形反射膜的较厚端朝向挡风玻璃的上边缘，较薄端朝向挡风玻璃的下边缘；
作为本发明的优选技术方案，所述根据第一虚像和第二虚像重合时由平视显示器射出的光线经挡风玻璃内表面反射的入射角角度计算出改变由平视显示器射出的光线射到挡风玻璃内表面的入射角角度的楔角角度以消除光线折射中产生的重影，其中楔角的角度具体计算公式为:
设入射角度：R1，反射角度R2，法线角度L，楔角角度R
法线角度L＝(R1+R2)/2
楔角角度R＝90度+法线角度L。
本发明还提供一种消除汽车平视显示器投影图像重影的装置，包括向所述汽车挡风玻璃投射图像的平视显示器，所述消除汽车平视显示器投影图像重影的装置还包括设置在挡风玻璃内表面的楔形反射膜，所述楔形反射膜为一端厚，楔形反射膜另一端为薄，所述楔形反射膜安装在平视显示器在挡风玻璃投影的区域内，其较厚端朝向挡风玻璃的上边缘，较薄端朝向挡风玻璃的下边缘。
。
作为本发明的优选技术方案，所述楔形反射膜的楔角角度为0.89度。
作为本发明的优选技术方案，所述楔形反射膜的较厚端高度为2.39mm，较薄端高度为0.69mm。
作为本发明的优选技术方案，所述楔形反射膜为长方形，其长度为110mm,宽度为75mm。
发明实施的优点：通过在挡风玻璃内表面设置楔形反射膜改变平视显示器投影光线经过挡风玻璃内表面的入射角角度进而改变其反射角角度，实现平视显示器投影光线经过挡风玻璃内表面反射形成的第二虚像与平视显示器投影光线经过挡风玻璃外表面反射形成的第一虚像重合。且制作楔形反射膜的成本低，能在低配置车型上达到高端车型相同的显示效果，另外，楔形反射膜还可使投影光线的亮度得到增强，使驾使人员看到的图像更明亮清晰。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明在未设置楔形反射膜时平视显示器投影光线经过挡风玻璃的图像重影光路示意图；
图2为本发明设置楔形反射膜时平视显示器投影光线经过挡风玻璃的图像重合光路示意图；
图3为本发明所述的消除汽车平视显示器投影图像重影装置的结构示意图；
图4为本发明所述楔形反射膜的正视图；
图5为本发明所述楔形反射膜的截面图；
图6为本发明所述的消除汽车平视显示器投影图像重影方法的流程图：
附图的标记含义如下：
1、挡风玻璃；2、挡风玻璃外表面；3、挡风玻璃内表面；4、平视显示器；5、第一虚像；6、第二虚像；7、人眼视线；8、楔形反射角角度R；9、法线角度L；10、入射角R1；11、反射角R2；12、楔形反射膜。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，平视显示器4投影图像经过挡风玻璃1的时候被挡风玻璃外表面2反射成第一虚像5，挡风玻璃内表面3反射成第二虚像6，第一虚像5与第二虚像6不重合，从人眼视线7看过去就会看到两个重影的虚像，这样会给驾使人员带来不便，且有驾使安全风险。
如图6所示，本发明提供一种消除汽车平视显示器投影图像重影的方法，包括如下步骤:
步骤S1:根据汽车挡风玻璃1厚度、安装倾斜角度、人到挡风玻璃1的距离、平视显示器4深度距离和显示位置，确定平视显示器4安装位置和安装角度并安装好平视显示器4；
其中：
汽车挡风玻璃厚度范围：4.38mm-6.76mm，取基准值：5mm；
汽车挡风玻璃安装倾斜角度范围：25度-40度，取基准值：30度；
人到挡风玻璃的距离范围：600mm-1100mm，取基准值：800mm；
平视显示器深度距离：240mm；
平视显示器显示位置：处于人眼平行视线以下3度；
根据上述数据计算出平视显示器安装位置和安装角度；
步骤S2:根据平视显示器4射出的光线经过挡风玻璃外表面2反射形成第一虚像计算出平视显示器4射出的光线射到挡风玻璃外表面2时的入射角角度；
平视显示器4射出的光线经过挡风玻璃外表面2反射形成第一虚像，其经过过挡风玻璃外表面2的反射角角度是固定不变的，图像位置也是固定不变的。因此图像位置可以作为计算平视显示器4射出的光线经过挡风玻璃内表面3的反射角角度的参考。
步骤S3:根据挡风玻璃1竖直中心线的形状和挡风玻璃1安装倾斜角度计算出使平视显示器4投影光线经过挡风玻璃内表面3反射形成的第二虚像6与平视显示器4投影光线经过挡风玻璃外表面2反射形成的第一虚像5重合所需要的由平视显示器4射出的光线经挡风玻璃内表面3反射的反射角角度11，以得到由平视显示器4射出的光线经挡风玻璃内表面3反射的入射角角度10；
步骤S4:根据第一虚像5和第二虚像6重合时由平视显示器4射出的光线经挡风玻璃内表面3反射的入射角角度10计算出改变由平视显示器4射出的光线射到挡风玻璃内表面3的入射角角度10的楔角角度8以消除光线折射中产生的重影；
其中楔角角度8具体计算公式为:
设R1：入射角度10，R2：反射角度11，L：法线角度9，R：楔角角度8
L：法线角度9＝(R1+R2)/2
R：楔角角度8＝90度+L：法线角度9。
步骤S5:根据改变平视显示器4投影光线经挡风玻璃内表面3反射时的入射角角度10的楔角角度8、平视显示器4投影区域与成像大小制作出合适尺寸的楔形反射膜12；
步骤S6:根据平视显示器4在挡风玻璃1上竖直投影区域的范围，将楔形反射膜12安装在竖直成像区域内，且楔形反射膜12的较厚端朝向挡风玻璃1的上边缘，较薄端朝向挡风玻璃1的下边缘；
通过改变投影光线经过挡风玻璃内表面3入射角角度的楔形角角度可实现使平视显示器4投影光线经过挡风玻璃内表面3反射形成的第二虚像6与平视显示器4投影光线经过挡风玻璃外表面2反射形成的第一虚像5重合。
在本实施例中，根据第一虚像5和第二虚像6重合时由平视显示器4射出的光线经挡风玻璃内表面3反射的入射角角度10计算出改变由平视显示器射出的光线射到挡风玻璃内表面的入射角角度10的楔角角度8以消除光线折射中产生的重影，其中楔角角度8具体计算公式为:
设R1：入射角度10，R2：反射角度11，L：法线角度9，R：楔角角度8
L：法线角度9＝(R1+R2)/2
R：楔角角度8＝90度+L：法线角度9。
如图2、图3、图4、图5所示，本发明还提供一种消除汽车平视显示器投影图像重影的装置,包括向所述汽车挡风玻璃投射图像的平视显示器4，所述消除汽车平视显示器投影图像重影的装置还包括设置在挡风玻璃内表面3的楔形反射膜12，所述楔形反射膜12为一端厚，楔形反射膜另一端为薄，所述楔形反射膜12安装在平视显示器4在挡风玻璃投影1的区域内，其较厚端朝向挡风玻璃1的上边缘，较薄端朝向挡风玻璃1的下边缘。
通过楔形反射膜的楔角角度来改变光线经过经挡风玻璃内表面3时的入射角度，进而改变其反射角角度得以实现平视显示器4投影光线经过挡风玻璃内表面3反射形成的第二虚像6与平视显示器4投影光线经过挡风玻璃外表面2反射形成的第一虚像5重合。
在本实施例中，所述楔形反射膜12的楔角角度为0.89度。上述技术方案可实现平视显示器4投影光线经过挡风玻璃内表面3反射形成的第二虚像6与平视显示器4投影光线经过挡风玻璃外表面2反射形成的第一虚像5重合。
在本实施例中，所述楔形反射膜12的较厚端高度为2.39mm，较薄端高度为0.69mm。上述技术方案可实现平视显示器4投影光线经过挡风玻璃内表面3反射形成的第二虚像6与平视显示器4投影光线经过挡风玻璃外表面2反射形成的第一虚像5重合。
在本实施例中，所述楔形反射膜12为长方形，其长度为110mm,宽度为75mm。
发明实施的优点：通过上述技术方案，实现平视显示器投影光线经过挡风玻璃内表面反射形成的第二虚像与平视显示器投影光线经过挡风玻璃外表面反射形成的第一虚像重合。且制作楔形反射膜的成本低，能在低配置车型上达到高端车型相同的显示效果，另外，楔形反射膜还可使投影光线的亮度得到增强，使驾使人员看到的图像更明亮清晰。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种消除汽车平视显示器投影图像重影的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤:
根据汽车挡风玻璃厚度、安装倾斜角度、人到挡风玻璃的距离、平视显示器深度距离和显示位置，确定平视显示器安装位置和安装角度并安装好平视显示器；
根据平视显示器射出的光线经过挡风玻璃外表面反射形成第一虚像计算出平视显示器射出的光线射到挡风玻璃外表面时的入射角角度；
根据挡风玻璃竖直中心线的形状和挡风玻璃安装倾斜角度计算出使平视显示器投影光线经过挡风玻璃内表面反射形成的第二虚像与平视显示器投影光线经过挡风玻璃外表面反射形成的第一虚像重合所需要的由平视显示器射出的光线经挡风玻璃内表面反射的反射角角度，以得到由平视显示器射出的光线经挡风玻璃内表面反射的入射角角度；
根据第一虚像和第二虚像重合时由平视显示器射出的光线经挡风玻璃内表面反射的入射角角度计算出改变由平视显示器射出的光线射到挡风玻璃内表面的入射角角度的楔角角度以消除光线折射中产生的重影；
根据改变平视显示器投影光线经挡风玻璃内表面反射时的入射角角度的楔角角度、平视显示器投影区域与成像大小制作出合适尺寸的楔形反射膜；
根据平视显示器在挡风玻璃上竖直投影区域的范围，将楔形反射膜安装在竖直成像区域内，且楔形反射膜的较厚端朝向挡风玻璃的上边缘，较薄端朝向挡风玻璃的下边缘。
2.根据权利要求1所述的消除汽车平视显示器投影图像重影的方法，其特征在于，所述根据第一虚像和第二虚像重合时由平视显示器射出的光线经挡风玻璃内表面反射的入射角角度计算出改变由平视显示器射出的光线射到挡风玻璃内表面的入射角角度的楔角角度以消除光线折射中产生的重影，其中楔角的角度具体计算公式为:
设入射角度：R1，反射角度R2，法线角度L，楔角角度R
法线角度L＝(R1+R2)/2
楔角角度R＝90度+法线角度L。
3.一种消除汽车平视显示器投影图像重影的装置，包括向所述汽 车挡风玻璃投射图像的平视显示器，其特征在于，所述消除汽车平视显示器投影图像重影的装置还包括设置在挡风玻璃内表面的楔形反射膜，所述楔形反射膜为一端厚，楔形反射膜另一端为薄，所述楔形反射膜安装在平视显示器在挡风玻璃投影的区域内，其较厚端朝向挡风玻璃的上边缘，较薄端朝向挡风玻璃的下边缘。
4.根据权利要求3所述的消除汽车平视显示器投影图像重影的装置，其特征在于，所述楔形反射膜的楔角角度为0.89度。
5.根据权利要求4所述的消除汽车平视显示器投影图像重影的装置，其特征在于，所述楔形反射膜的较厚端高度为2.39mm，较薄端高度为0.69mm。
6.根据权利要求3至5之一所述的消除汽车平视显示器投影图像重影的装置，其特征在于，所述楔形反射膜为长方形，其长度为110mm,宽度为75mm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160817 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |