CN106707504A - 用于车辆的hud显示装置及具有其的车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于车辆的HUD显示装置及具有其的车辆，所述HUD显示装置包括：本体部，所述本体部上设有观察口；投影仪和复眼透镜，所述投影仪和所述复眼透镜设在所述本体部内，在所述投影仪的投射方向上，所述复眼透镜位于所述投影仪的前方以显示所述投影仪投影的内容；放大设备，所述放大设备位于所述复眼透镜和所述观察口之间以放大所述复眼透镜显示的内容。根据本发明的HUD显示装置成本低、且成像更加清晰。

Description

用于车辆的HUD显示装置及具有其的车辆

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，特别涉及一种用于车辆的HUD显示装置及具有其的车辆。

背景技术

相关技术中的显示装置中，有的是通过投影仪投影到接收银幕或前挡风玻璃和遮阳板上，由于这些区域的面积均不是很大，将很大程度上限制图像的大小和图像距离，这将会很大程度上影响乘客的视觉享受。另外，该方案一般使用的是投影方式，这对周边环境光要求很高，如果投影幕周边环境光线太强，图像清晰度将会受到很大干扰。

在另外的一些方案中，镜片内嵌入显示单元。由于该方案使用主要是为驾驶员使用，故显示单元亮度不高，屏幕也不会很大，尺寸与镜片相当，而且屏表面容易反射自然光。且这些设计方案主要为驾驶员设计，所需显示的内容简单，尺寸小，不适合作为娱乐显示装置使用。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于车辆的HUD显示装置，该HUD显示装置成本低、且成像更加清晰。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述HUD显示装置的车辆。

根据本发明的用于车辆的HUD显示装置，包括：本体部，所述本体部上设有观察口；投影仪和复眼透镜，所述投影仪和所述复眼透镜设在所述本体部内，在所述投影仪的投射方向上，所述复眼透镜位于所述投影仪的前方以显示所述投影仪投影的内容；放大设备，所述放大设备位于所述复眼透镜和所述观察口之间以放大所述复眼透镜显示的内容。

根据本发明的用于车辆的HUD显示装置，通过将投影仪和复眼透镜置于本体部内，并且将投影仪投影在复眼透镜上的内容通过放大设备进行放大，用户可以看到更加清晰的图案，非常适合作为娱乐显示装置使用，在车辆行驶以及驻车时可以提高乘客的乘车体验。

此外，采用复眼透镜和凸透镜组合的方式替代传统的液晶屏，可以使得HUD显示装置的尺寸更小、发热量也更低，且成像质量更高。且与现有的液晶屏相比更节省车内的空间，受光线的影响很小，无论什么条件下都能达到最佳的播放效果。

另外，根据本发明的用于车辆的HUD显示装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述放大设备为凸透镜。

根据本发明的一个实施例，所述复眼透镜与所述凸透镜之间设置有用于将所述复眼透镜显示的内容反射到所述凸透镜上的第一反射镜组。

根据本发明的一个实施例，所述第一反射镜组包括第一平面反射镜和第二平面反射镜，所述第一平面反射镜接收所述复眼透镜传输的光线并反射至所述第二平面反射镜，所述第二平面反射镜接收所述第一平面反射镜反射的光线并反射至所述凸透镜。

根据本发明的一个实施例，所述放大设备为凹面反射镜。

根据本发明的一个实施例，所述凹面反射镜与所述复眼透镜之间设置有用于将所述复眼透镜显示的内容反射到所述凸透镜上的第二反射镜组。

根据本发明的一个实施例，所述第二反射镜组包括一个第三平面反射镜。

根据本发明的一个实施例，所述复眼透镜与所述投影仪之间设置有第四平面反射镜，所述投影仪投影的内容经由所述第四平面反射镜反射至所述复眼透镜。

根据本发明的一个实施例，所述本体部内邻近所述观察口处设有密封片以将所述本体部内的空间与外界间隔开

根据本发明的一个实施例，所述本体部的围绕所述观察口的周壁上设有硅胶垫。

根据本发明的车辆可以包括上述中的HUD显示装置和多媒体设备，其中，多媒体设备可以与上述的HUD显示装置相连。

多媒体设备可以将图像信息传递至HUD显示装置上，并通过HUD显示装置被人眼所感知。

由于根据本发明的车辆设置有上述的HUD显示装置，因此该车辆具有更强的娱乐性能，且乘客的使用感受也得到了提升。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的HUD显示装置的示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的HUD显示装置的示意图。

附图标记：

HUD显示装置100，本体部110，投影仪120，复眼透镜130，凸透镜140，凹面反射镜160，第一平面反射镜151，第二平面反射镜152，第三平面反射镜171，观察口101，密封片170，硅胶垫180。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合图1至图2对根据本发明实施例的用于车辆的HUD(Head Up Display；平视显示器)显示装置100进行详细描述。

根据本发明实施例的用于车辆的HUD显示装置100可以包括本体部110、投影仪120、复眼透镜130以及放大设备(例如，凸透镜140或凹面反射镜160)。

其中，本体部110为HUD显示装置100的支撑部件，投影仪120、复眼透镜130以及放大设备都可以设置在本体部110上，本体部110上设置有观察口101，用户在将HUD显示装置100戴在头上时，用户的眼睛可以正对观察口101以获知信息。

投影仪120和复眼透镜130设在本体部110内，在投影仪120的投射方向上，复眼透镜130位于投影仪120的前方以显示投影仪120投影的内容。

投影仪120的投影方向即为投影仪120投射的信息传递的方向，也就是从投影仪120到复眼透镜130的方向。需要说明的是，投影仪120投射的内容在复眼透镜130上显示后，该显示的内容可以穿过复眼透镜130并可以为人眼所感知。

由于投影仪120的亮度会影响用户的视觉效果，为了能让用户在使用时清晰地看到图像，且眼部不会因光线太强而产生疲劳感，投影仪120的发光强度应小于30lux。复眼透镜130可以安装在投影仪120投影的正前方，以便得到清晰的图像，其距离投影仪120的距离最好为投影仪120的焦距；由于复眼透镜130相当于一个荧幕，同时还需要将所成图像的光线尽可能多的输出，故其表面结构为阵列小透镜，小透镜的直径可以为r＝0.015mm，材料可以为光学PC(Polycarbonate；聚碳酸脂)，透过率为88％以上。

放大设备位于复眼透镜130和观察口101之间以放大复眼透镜130显示的内容。也就是说，投影仪120将内容投影在复眼透镜130上，复眼透镜130上显示的内容可以穿过复眼透镜130并传递至放大设备上，经过放大设备的放大，最后传递至人眼。

由于上述投影内容的显示以及传递过程发生在相对密封的本体部110内，因此可以将外部的影响(例如，光线等因素)降到最低，提升了用户看到的图像的清晰度。

本发明实施例的HUD显示装置100可以为驾驶人员和乘客使用，且由于显示的内容更大、更清晰，进而可以作为娱乐显示装置使用。

根据本发明实施例的用于车辆的HUD显示装置100，通过将投影仪120和复眼透镜130置于本体部110内，并且将投影仪120投影在复眼透镜130上的内容通过放大设备进行放大，用户可以看到更加清晰的图案，非常适合作为娱乐显示装置使用，在车辆行驶以及驻车时可以提高乘客的乘车体验。

此外，采用复眼透镜130和凸透镜140组合的方式替代传统的液晶屏，可以使得HUD显示装置100的尺寸更小、发热量也更低，且成像质量更高。且与现有的液晶屏相比更节省车内的空间，受光线的影响很小，无论什么条件下都能达到最佳的播放效果。

在本发明的一些实施例中，如图1所示，放大设备为凸透镜140。凸透镜140具有放大作用，可以将复眼透镜130上显示的内容放大并传递至人眼。

当然，可以理解的是，凸透镜140起到放大作用需要满足以下条件：凸透镜140距离复眼透镜130的最小光程小于凸透镜140的一倍焦距。

可选地，复眼透镜130与凸透镜140之间设置有用于将复眼透镜130显示的内容反射到凸透镜140上的第一反射镜组。

第一反射镜组可以包括一个或多个反射镜，第一反射镜组可以改变复眼透镜130上显示的内容传递至凸透镜140的路径，也可以增加凸透镜140距离复眼透镜130的最小光程。进而，可以改变投影仪120、复眼透镜130以及凸透镜140等在本体部110内分布的情况，使得HUD显示装置100整体更加紧凑，且可以至少在一定程度上提高HUD显示装置100显示的清晰度。

在本发明的一些实施例中，第一反射镜组包括第一平面反射镜151和第二平面反射镜152，第一平面反射镜151接收复眼透镜130传输的光线并反射至第二平面反射镜152，第二平面反射镜152接收第一平面反射镜151反射的光线并反射至凸透镜140。

也就是说，复眼透镜130上显示的内容首先传递至第一平面反射镜151，经过第一平面镜的反射传递至第二平面反射镜152，经过第二平面反射镜152的反射传递至凸透镜140，经凸透镜140进行放大后传递至人眼。

优选地，第一平面反射镜151的镜面朝向投影仪120且与水平面成45°夹角，第二平面反射镜152的镜面朝向凸透镜140且与水平面成135°夹角。由此，复眼透镜130显示的内容可以水平地投射到第一平面反射镜151上，在经过第一平面反射镜151和第二平面反射镜152的反射后，水平地传递至凸透镜140。由此，可以使得用户更加舒适地观察HUD显示装置100显示的内容。

此外，由于第一平面反射镜151和第二平面反射镜152将复眼透镜130上显示的内容的传递路径作了改变，进而可以减小HUD显示装置100的尺寸，降低了HUD显示装置100所占用的空间。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，放大设备为凹面反射镜160。凹面反射镜160既可以放大复眼透镜130上显示的内容，又可以改变复眼透镜130上显示的内容的传递路径。

可选地，凹面反射镜160与复眼透镜130之间设置有用于将复眼透镜130显示的内容反射到凸透镜140上的第二反射镜组。

例如，第二反射镜组可以包括一个第三平面反射镜171。第三平面反射镜171既可以改变复眼透镜130上显示内容的传递路径，又可以增加凹面反射镜160距离复眼透镜130的最小光程。

优选地，第三平面反射镜171的镜面朝向投影仪120且与水平面成45°夹角，凹面反射镜160的镜面朝向观察口101且与水平面成135°夹角。由此，复眼透镜130上显示的内容可以水平的传递至第三平面反射镜171，然后经过第三平面反射镜171的反射、凹面反射镜160的反射和放大，水平地传递至人眼中，进而可以使用户更加舒适地观察HUD显示装置100显示的内容。

当复眼透镜130距离投影仪120的距离很小的情况下，可以在复眼透镜130与投影仪120之间设置一个第四平面反射镜(未示出)，投影仪120投影的内容经由第四平面反射镜反射至复眼透镜130，由此可以增加复眼透镜130与投影仪120之间的距离，保证复眼透镜130上的成像更加清晰。

需要说明的是，上述的平面反射镜的反射率应当在95％以上，避免光线在反射过程中过多地损失，保证人眼接收到的图像的清晰度，提升用户的使用感受。

本体部110内邻近观察口101出可以设置有密封片170，密封片170可以将本体部110的内部系统与外部环境隔开，避免内部光学系统受到污染，由于密封片170只是隔绝作用，所以要求片材的透光性要好，有一定的强度、硬度和耐高温等特性，而且为了避免密封片170材上出现重影，密封片170材的厚度T＜0.5mm，可以选用PMMA(PolymethyMethacrylate；聚甲基丙烯本酸甲脂)材料，表面硬化处理。

优选地，本体部110的围绕观察口101的周壁上可以设有硅胶垫180，在用户使用HUD显示装置100时，硅胶垫180可以与使用者脸部完美贴合，避免在使用过程中HUD显示装置100与脸部发生碰撞或摩擦而产生不舒适感，同时避免外部光影响装置内的图像清晰度。

下面简单描述根据本发明实施例的车辆。

根据本发明实施例的车辆可以包括上述实施例中的HUD显示装置100和多媒体设备，其中，多媒体设备可以与上述的HUD显示装置100相连。

多媒体设备可以将图像信息传递至HUD显示装置100上，并通过HUD显示装置100被人眼所感知。

由于根据本发明实施例的车辆设置有上述的HUD显示装置100，因此该车辆具有更强的娱乐性能，且乘客的使用感受也得到了提升。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种用于车辆的HUD显示装置，其特征在于，包括：

本体部，所述本体部上设有观察口；

投影仪和复眼透镜，所述投影仪和所述复眼透镜设在所述本体部内，在所述投影仪的投射方向上，所述复眼透镜位于所述投影仪的前方以显示所述投影仪投影的内容；

放大设备，所述放大设备位于所述复眼透镜和所述观察口之间以放大所述复眼透镜显示的内容。

2.根据权利要求1所述的用于车辆的HUD显示装置，其特征在于，所述放大设备为凸透镜。

3.根据权利要求2所述的用于车辆的HUD显示装置，其特征在于，所述复眼透镜与所述凸透镜之间设置有用于将所述复眼透镜显示的内容反射到所述凸透镜上的第一反射镜组。

4.根据权利要求3所述的用于车辆的HUD显示装置，其特征在于，所述第一反射镜组包括第一平面反射镜和第二平面反射镜，所述第一平面反射镜接收所述复眼透镜传输的光线并反射至所述第二平面反射镜，所述第二平面反射镜接收所述第一平面反射镜反射的光线并反射至所述凸透镜。

5.根据权利要求1所述的用于车辆的HUD显示装置，其特征在于，所述放大设备为凹面反射镜。

6.根据权利要求5所述的用于车辆的HUD显示装置，其特征在于，所述凹面反射镜与所述复眼透镜之间设置有用于将所述复眼透镜显示的内容反射到所述凸透镜上的第二反射镜组。

7.根据权利要求6所述的用于车辆的HUD显示装置，其特征在于，所述第二反射镜组包括一个第三平面反射镜。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的用于车辆的HUD显示装置，其特征在于，所述复眼透镜与所述投影仪之间设置有第四平面反射镜，所述投影仪投影的内容经由所述第四平面反射镜反射至所述复眼透镜。

9.根据权利要求1所述的用于车辆的HUD显示装置，其特征在于，所述本体部内邻近所述观察口处设有密封片以将所述本体部内的空间与外界间隔开。

10.根据权利要求1所述的用于车辆的HUD显示装置，其特征在于，所述本体部的围绕所述观察口的周壁上设有硅胶垫。

11.一种车辆，其特征在于，包括：

权利要求1-10中任一项所述的HUD显示装置；以及

多媒体设备，所述多媒体设备与所述HUD显示装置相连。