CN108646410A - 一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统 - Google Patents
一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108646410A CN108646410A CN201810352276.4A CN201810352276A CN108646410A CN 108646410 A CN108646410 A CN 108646410A CN 201810352276 A CN201810352276 A CN 201810352276A CN 108646410 A CN108646410 A CN 108646410A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- display
- optical system
- curved reflector
- plane mirror
- lateral optical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
Abstract
本发明公开了一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统，包括：像源模组、平面反射镜、曲面反射镜和风挡玻璃，所述像源模组发出的光线，经由所述平面反射镜反射到所述曲面反射镜，再由所述曲面反射镜反射的光线在所述风挡玻璃内表面进行分光，其中，所述像源模组、平面反射镜及曲面反射镜的底面处于同一高度，且所述平面反射镜的偏转角度设计为20°～50°。所述横向光学系统具有竖直方向高度低、所需空间小、适配广泛等优点。
Description
技术领域
本发明涉及抬头显示器领域，特别涉及一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统。
背景技术
随着汽车电子技术的发展，抬头显示器(HUD)开始大规模运用在汽车上，其中风挡式抬头显示器(windshield HUD，W-HUD)，因其整体嵌入在汽车IP台下，安全性更高，对驾驶员视线干扰少，各大汽车厂家均竞相开发。
目前现有的W-HUD方案均是采用竖向光路，如图1所示，光源、反射镜处于不同高度，存在较大高度差。由于光路及反射镜角度的限制，HUD整体的竖直方向高度不能减小，否则会造成光路干涉。而将其装配在汽车IP台下时需要更大的竖直方向高度空间，同时要求汽车IP台下管梁、风管等零件做较大改动，给汽车厂家增了很大的工程量与配置费用，且不能广泛适配于其他竖直方向高度空间较小车型。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统，所述横向光学系统的竖直方向高度低、所需空间小、适配广泛。
本发明实施例提供的一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统，包括：像源模组、平面反射镜、曲面反射镜和风挡玻璃，所述像源模组发出的光线，经由所述平面反射镜反射到所述曲面反射镜，再由所述曲面反射镜反射的光线在所述风挡玻璃内表面进行分光，其中，所述像源模组、平面反射镜及曲面反射镜的底面处于同一高度，且所述平面反射镜的偏转角度设计为20°～50°。
可选地，所述像源模组选用OLED模组、TFT-LCD模组、或微投影模组中的任何一种。
可选地，所述像源模组发光面朝向所述平面反射镜方向。
可选地，所述平面反射镜和曲面反射镜的反光表面均镀高反射膜层。
可选地，所述曲面反射镜为非球面或自由曲面。
可选地，所述风挡玻璃采用自由曲面设计。
可选地，所述平面反射镜材质为玻璃。
可选地，所述曲面反射镜材质为塑胶或玻璃。
由上可见，应用本实施例技术方案，由于采用一种横向光路布局，在保证其显示效果的情况下，避免了光路干涉，最大限度的压缩了W-HUD的整体竖直方向高度，使得其需求竖直方向高度空间大约缩小了15cm，对汽车IP台下内部空间要求小，汽车改动小，且能广泛适配。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种汽车风挡式抬头显示器的竖向光学系统示意图；
图2为本发明提供的一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统示意图。
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作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。
实施例：
本实施例提供一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统，如图2所示，包括：像源模组1、平面反射镜2、曲面反射镜3和风挡玻璃4，所述像源模组1发出的光线，经由所述平面反射镜2反射到所述曲面反射镜3，再由所述曲面反射镜3反射的光线在所述风挡玻璃4内表面进行分光，其反射光线最终进入人眼成像，所述像源模组1、平面反射镜2及曲面反射镜3的底面处于同一高度，且所述平面反射镜2的偏转角度设计为20°～50°。所述横向光路相对于竖向光路，在不改变镜片间距，主要是水平间距的状况下，将所述平面反射镜2的偏转方向，由绕X轴方向偏转变换为绕Y轴向偏转，且其偏转角度为20°～50°。可见，所述竖向光路由于像源模组1、平面反射镜2及曲面反射镜3的底面处于不同水平面，存在高度差，且由光路及反射镜角度的限制，使得HUD整体的竖直方向高度不能减小，否则会造成光路干涉。而本申请中的所述横向光路相对于竖向光路的设计，通过调整平面反射镜1的偏转方向及角度，使得像源模组1、平面反射镜2及曲面反射镜3的底面处于同一高度，不存在高度差，从而使得HUD整体的竖直方向高度减小，且不会造成光路干涉。
可以但不限于，所述像源模组1选用OLED模组、TFT-LCD模组、或微投影模组中的任何一种。所述像源模组1发光面朝向所述平面反射镜2方向。
所述平面反射镜2和曲面反射镜3的反光表面均镀高反射膜层，最大程度的提升其光线效率，减少能量损失。所述曲面反射镜3为非球面或自由曲面，可更好的进行虚像放大和像质优化。所述风挡玻璃4采用自由曲面设计，更好的贴近实际应用。所述平面反射镜2材质为玻璃，便于加工和标准化生产。所述曲面反射镜3材质可优选塑胶，进行注塑加工，能有效节省其自由曲面的成本，便于标准化生产。或者所述曲面反射镜3曲面材质采用玻璃，比较轻薄，有利于降低的HUD整体重量。
综上，所述光学系统采用横向光路布置，从根本上压缩了W-HUD竖直方向高度的同时避免了光路干涉，减小了其在汽车竖直方向的空间需求，使得汽车内部改动小，适配方便。
以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统，其特征在于，包括：像源模组、平面反射镜、曲面反射镜和风挡玻璃，所述像源模组发出的光线，经由所述平面反射镜反射到所述曲面反射镜，再由所述曲面反射镜反射的光线在所述风挡玻璃内表面进行分光，其中，所述像源模组、平面反射镜及曲面反射镜的底面处于同一高度，且所述平面反射镜的偏转角度设计为20°～50°。
2.如权利要求1所述的一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统，其特征在于，所述像源模组选用OLED模组、LCD-TFT模组、或微投影模组中的任何一种。
3.如权利要求2所述的一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统，其特征在于，所述像源模组发光面朝向所述平面反射镜方向。
4.如权利要求1或2所述的一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统，其特征在于，所述平面反射镜和曲面反射镜的反光表面均镀高反射膜层。
5.如权利要求4所述的一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统，其特征在于，所述曲面反射镜为非球面或自由曲面。
6.如权利要求5所述的一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统，其特征在于，所述风挡玻璃采用自由曲面设计。
7.如权利要求6所述的一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统，其特征在于，所述平面反射镜材质为玻璃。
8.如权利要求7所述的一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统，其特征在于，所述曲面反射镜材质为塑胶或玻璃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810352276.4A CN108646410A (zh) | 2018-04-19 | 2018-04-19 | 一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810352276.4A CN108646410A (zh) | 2018-04-19 | 2018-04-19 | 一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108646410A true CN108646410A (zh) | 2018-10-12 |
Family
ID=63746622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810352276.4A Withdrawn CN108646410A (zh) | 2018-04-19 | 2018-04-19 | 一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108646410A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109522597A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-03-26 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种基于风挡面型重构的车载ar-hud设计方法 |
| CN109591688A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-09 | 上海九山电子科技有限公司 | 车载显示器的控制系统、方法及车载显示装置的光学系统 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105404006A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-03-16 | 深圳点石创新科技有限公司 | 一种抬头显示装置 |
| CN105511079A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-04-20 | 北京乐驾科技有限公司 | 一种基于hud的侧向光路传播系统及方法 |
| CN105974583A (zh) * | 2015-03-11 | 2016-09-28 | 现代摩比斯株式会社 | 用于车辆的抬头显示器及其控制方法 |
| CN206863345U (zh) * | 2017-06-16 | 2018-01-09 | 江苏泽景汽车电子股份有限公司 | 一种光路水平传播的风挡式hud |
| CN206863346U (zh) * | 2017-06-16 | 2018-01-09 | 江苏泽景汽车电子股份有限公司 | 一种汽车风挡式hud成像系统 |
-
2018
- 2018-04-19 CN CN201810352276.4A patent/CN108646410A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105974583A (zh) * | 2015-03-11 | 2016-09-28 | 现代摩比斯株式会社 | 用于车辆的抬头显示器及其控制方法 |
| CN105404006A (zh) * | 2015-12-24 | 2016-03-16 | 深圳点石创新科技有限公司 | 一种抬头显示装置 |
| CN105511079A (zh) * | 2016-01-08 | 2016-04-20 | 北京乐驾科技有限公司 | 一种基于hud的侧向光路传播系统及方法 |
| CN206863345U (zh) * | 2017-06-16 | 2018-01-09 | 江苏泽景汽车电子股份有限公司 | 一种光路水平传播的风挡式hud |
| CN206863346U (zh) * | 2017-06-16 | 2018-01-09 | 江苏泽景汽车电子股份有限公司 | 一种汽车风挡式hud成像系统 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109522597A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-03-26 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种基于风挡面型重构的车载ar-hud设计方法 |
| CN109522597B (zh) * | 2018-10-16 | 2023-01-17 | 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所 | 一种基于风挡面型重构的车载ar-hud设计方法 |
| CN109591688A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-04-09 | 上海九山电子科技有限公司 | 车载显示器的控制系统、方法及车载显示装置的光学系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6555507B2 (ja) | 画像表示装置及び移動体 | |
| JP6478151B2 (ja) | 画像表示装置及び物体装置 | |
| US9360667B2 (en) | Beam splitting module and projector device using the same | |
| WO2016208195A1 (ja) | ヘッドアップディスプレイおよびヘッドアップディスプレイを搭載した移動体 | |
| KR100787121B1 (ko) | 차량용 헤드업 디스플레이 | |
| US11092804B2 (en) | Virtual image display device | |
| US11561396B2 (en) | Head-up display device and transportation device | |
| JP2015232691A (ja) | 画像表示装置及び物体 | |
| CN108828773A (zh) | 一种翻转式调节的ar-hud光路系统 | |
| KR102077633B1 (ko) | 허상 표시 장치 | |
| KR102077631B1 (ko) | 허상 표시 장치 | |
| CN108646410A (zh) | 一种汽车风挡式抬头显示器的横向光学系统 | |
| US10598830B2 (en) | Screen member, image display apparatus, and object apparatus | |
| TWI729294B (zh) | 顯示裝置及其車用抬頭顯示系統 | |
| CN210573010U (zh) | 一种hud远近景显示光学系统 | |
| CN112147784A (zh) | 一种折返式ar-hud远近景双屏成像系统 | |
| CN112578568A (zh) | 一种投影光学系统及汽车的抬头显示装置 | |
| CN219245861U (zh) | 一种带有曲面像源的抬头显示装置和交通工具 | |
| KR102077636B1 (ko) | 허상 표시 장치 | |
| CN110673341A (zh) | 一种hud远近景显示光学系统 | |
| CN214067492U (zh) | 一种投影光学系统及汽车的抬头显示装置 | |
| KR102077637B1 (ko) | 허상 표시 장치 | |
| CN208721894U (zh) | 光学引擎及双显示汽车抬头显示系统 | |
| CN220419700U (zh) | 一种基于衍射光波导的车载抬头显示系统 | |
| CN218181217U (zh) | 投影模组、抬头显示装置及汽车 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20181012 |