CN110189662A - 一种车载二次镜面反射成像的方法、系统及汽车 - Google Patents

一种车载二次镜面反射成像的方法、系统及汽车 Download PDF

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Abstract

本发明属于车载显示技术领域，具体涉及一种车载二次镜面反射成像的方法、系统及汽车；其中，车载二次镜面反射成像的方法，包括：通过第一成像介质的反射面对多媒体显示设备显示的图像进行镜面反射，以得到虚像一；通过第二成像介质的反射面对虚像一进行镜面反射，以得到光线射向后挡风玻璃之外的目标虚像。本发明的车载二次镜面反射成像的方法，利用二次镜面反射成像技术，使成像画面变得立体生动，使图像有更深邃的距离感，呈现出看电影一般的视觉效果；有利于增大成像介质的反射面的面积，从而能够承载更大的虚像，增大视场角。

Description

一种车载二次镜面反射成像的方法、系统及汽车
技术领域
本发明属于车载显示技术领域，具体涉及一种车载二次镜面反射成像的方法、系统及汽车。
背景技术
现如今，汽车在社会中扮演着越来越重要的角色，它是经济发展的助跑者、是提升大众生活品质的领路人、是潮流的领航者更是时代的弄潮儿。与此同时，与汽车同步发展的车载广告已经成为一股强大的文化力量，车载广告的播放依赖于车载多媒体设备。现有的车载多媒体设备，通常采用一次镜面反射成像的方法，实现车载显示的目的。例如，公开号为CN 106094212A的专利文献公开了一种车载映射成像方法及系统，其将一个自发光的显示设备与一面具有反射功能的透明介质以锐角角度固定，并安装在车内空间，实现透明介质上具有反射功能的一面向汽车后挡风玻璃侧倒映出显示设备显示的图案。
如上所述的显示设备与透明介质之间的锐角夹角，通常位于汽车后挡风玻璃与置物平台夹角相对应的另一侧，且锐角夹角的设计通常在20～70°之间取值；如此设计，显示设备安装在置物平台上方空间时，透明介质的实际宽度由于受后挡风玻璃遮挡而受限，容易导致所能承接的镜面画像垂直高度较低，进而造成以下不足之处：
一、空间受限导致的成像介质的尺寸小，造成成像画面小且倾斜；
二、成像介质与显示设备成锐角设计，造成可视范围狭窄；
三、运用单次平面反射，造成的虚像尺寸小于或等于显示设备显示区域的尺寸。
发明内容
基于现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种车载二次镜面反射成像的方法、系统及汽车。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种车载二次镜面反射成像的方法，包括：
通过第一成像介质的反射面对多媒体显示设备显示的图像进行镜面反射，以得到虚像一；
通过第二成像介质的反射面对虚像一进行镜面反射，以得到光线射向后挡风玻璃之外的目标虚像。
本发明还提供一种车载二次镜面反射成像系统，包括多媒体显示设备、第一成像介质和第二成像介质；
所述第一成像介质和第二成像介质分别布设于多媒体显示设备的两侧；
所述第一成像介质与多媒体显示设备互为第一预设夹角设置，且第一成像介质与多媒体显示设备相对的一面设有反射膜以构成反射面；
第二成像介质与多媒体显示设备互为第二预设夹角设置，且第二成像介质与多媒体显示设备相对的一面设有反射膜以构成反射面；
所述第一成像介质和第二成像介质均为透明材质。
作为优选方案，所述第一成像介质为平面镜或凹面镜；所述第二成像介质为平面镜或凹面镜；若第一成像介质为凹面镜，则第一成像介质与多媒体显示设备之间的物距小于第一成像介质的焦距；若第二成像介质为凹面镜，则第二成像介质与虚像一之间的物距小于第二成像介质的焦距。
作为优选方案，所述第一成像介质为后挡风玻璃。
作为优选方案，所述第一预设夹角为10～75°；所述第二预设夹角为60～120°；所述多媒体显示设备与水平面的夹角为0～30°。
作为优选方案，所述反射膜的可见光透过率为10～90％，可见光反射率为2～82％。
作为优选方案，所述第二成像介质上与其反射面相对的另一面的顶部设有屏蔽物，所述屏蔽物的可见光透过率低于70％。
作为优选方案，所述第二成像介质上与其反射面相对的另一面的底部设有网孔膜。
作为优选方案，所述多媒体显示设备设于置物平台的上方或嵌入式安装于置物平台之内；所述置物平台为车内后侧的后挡风玻璃下的平台。
本发明还提供一种汽车，所述汽车内安装有如上任一方案所述的车载二次镜面反射成像系统。
本发明与现有技术相比，有益效果是：
本发明的车载二次镜面反射成像的方法，利用二次镜面反射成像技术，使成像画面变得立体生动，使图像有更深邃的距离感，呈现出看电影一般的视觉效果；有利于增大成像介质的反射面的面积，从而能够承载更大的虚像，增大视场角。
本发明的车载二次镜面反射成像的系统，构架简单，便于规模化推广。
本发明的汽车，具备播放车载广告的功能。
附图说明
图1是本发明实施例一的车载二次镜面反射成像系统的结构示意图；
图2是本发明实施例一的车载二次镜面反射成像系统的结构剖视图；
图3是本发明实施例一的车载二次镜面反射成像系统的第二成像介质的结构示意图；
图4是本发明实施例二的车载二次镜面反射成像系统的结构剖视图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。另外，以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
实施例一：
如图1和2所示，本实施例的车载二次镜面反射成像系统，安装在车辆0内，包括多媒体显示设备1、第一成像介质2和第二成像介质3。
多媒体显示设备1为显示屏，例如：CRT显示屏、LCD显示屏、PDP显示屏、OLED显示屏等，还可以为具有上述显示屏的所有多媒体设备，只需能显示车载广告图像即可。另外，多媒体显示设备1安装在置物平台的上方，本实施例的置物平台为车内后侧的后挡风玻璃下的平台，即后排座位与后挡风玻璃之间的平台。多媒体显示设备的具体安装方法可以为：将多媒体显示设备摆放在置物平台上方，安装结构预留的孔位与置物平台上相对应的点对齐，使用螺丝穿过置物平台直至下方后备箱空间，并在另一端用螺帽锁紧固定。其中，多媒体显示设备1与水平面的夹角C可以为0～30°，具体的角度选择可以根据成像需求进行确定。
第一成像介质2和第二成像介质3均为透明材质，透明材质为透明有机高分子材料或玻璃，其中，透明有机高分子材料选用透明的聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、二乙酰基纤维素、三乙酰基纤维素、丙烯腈-苯乙烯二元共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物中的一种或多种的组合。
第一成像介质2和第二成像介质3分别布设于多媒体显示设备1的两侧；如图2所示，第一成像介质2位于多媒体显示设备1的右上侧，第二成像介质3位于多媒体显示设备1的左上侧。
第一成像介质2与多媒体显示设备1互为第一预设夹角A设置；第一成像介质2与多媒体显示设备1相对的一面(即第一成像介质2的右侧面)设有反射膜2a，从而构成第一成像介质2的反射面，以便多媒体显示设备1上显示的图像通过第一成像介质2的反射面进行镜面反射，在其之上倒映出虚像一；虚像一由多媒体显示设备1上显示的图像通过第一成像介质2的反射面镜面反射而成，其光线射向汽车内部空间，直至第二成像介质3的反射面处，虚像一与多媒体显示设备1上的图像为上下相同、左右相反的镜像关系。其中，本实施例的第一成像介质2直接以汽车的后挡风玻璃作为成像介质，充分利用汽车的自身结构，还能节省安装空间；而且，由于后挡风玻璃本身具有弧度，所以第一成像介质2实际上是一面自由弧度的凹面镜，此时多媒体显示设备与此凹面镜之间的物距小于此凹面镜的焦距(即多媒体显示设备显示的图像与凹面镜上对应的反射点之间的最大距离小于凹面镜的焦距)，则根据成像原理，虚像一此时为一放大正向的虚像，且显示画面的尺寸大于多媒体显示设备显示图像的画面尺寸。另外，第一预设夹角A可以为10～75°，具体的角度选择可以根据成像需求进行确定；第一成像介质2上的反射膜2a，即半透半反膜，为光学PET材料，采用光学镀膜或贴膜，其可见光透过率为10～90％，可见光反射率为2～82％。
第二成像介质3安装在后排座位与多媒体显示设备1之间，第二成像介质3为平面板状结构，即平面镜。第二成像介质3与多媒体显示设备1互为第二预设夹角B设置；第二成像介质3与多媒体显示设备1相对的一面(即第二成像介质3的右侧面)设有反射膜，从而构成第二成像介质3的反射面，以便虚像一通过第二成像介质3的反射面进行镜面反射，在其之上倒映出光线射向后挡风玻璃之外的目标虚像，即目标虚像可以透过第一成像介质2(即后挡风玻璃)向后显示，使汽车外部的观察者可以通过后挡风玻璃看到立体的画面；目标虚像与虚像一为上下相同、左右相反的镜像关系。其中，第二预设夹角B为60～120°，具体的角度选择可以根据成像需求进行确定；该第二预设夹角B相对于现有的锐角夹角设计，有利于增大第二成像介质的反射面的面积。第二成像介质3上的反射膜，即半透半反膜，采用光学PET材料等制成或直接涂覆的涂层，其可见光透过率为10～90％，可见光反射率为2～82％。
另外，由于虚像一的光线向车前方反射，所以司机、乘客可通过汽车后视镜并透过第二成像介质3观察到较为明显的虚像一，影响司机、乘客的视觉感受；因此，如图3所示，本实施例在第二成像介质3靠近汽车后排座位的一面(即第二成像介质3的左侧面)的顶部设置屏蔽物4，以便阻挡汽车后部投射过来的光线，充分遮挡虚像一对司机、乘客造成的影响。本实施例的屏蔽物选用可见光透过率低于70％的屏蔽物，可以为任意颜色的材质，例如：黑色胶条。
为了避免多媒体显示设备的显示图像对司机、乘客造成视觉影响，如图3所示，在第二成像介质3靠近汽车后排座位的一面(即第二成像介质3的左侧面)的底部设置网孔膜5，通过网孔膜5对多媒体显示设备1的显示图像进行遮挡。第二成像介质3上的屏蔽物4与网孔膜5之间的透明区域，便于司机查看车辆后方的情况。
本实施例还提供上述车载二次镜面反射成像系统对应的车载二次镜面反射成像的方法，包括：
通过第一成像介质2的反射面对多媒体显示设备1显示的图像进行镜面反射，以得到虚像一；
通过第二成像介质3的反射面对虚像一进行镜面反射，以得到光线射向后挡风玻璃之外的目标虚像。目标虚像可以透过第一成像介质2(即后挡风玻璃)向后显示，使汽车外部的观察者可以通过后挡风玻璃看到立体的画面。
本实施例还提供一种汽车，该汽车内安装有本实施例的车载二次镜面反射成像系统，实现车载广告的播放。
实施例二：
本实施例的车载二次镜面反射成像系统与实施例一的不同之处在于：
如图4所示，本实施例的第一成像介质不是后挡风玻璃，而是采用独立于后挡风玻璃的成像介质20，该第一成像介质设置在多媒体显示设备与后挡风玻璃之间的位置，也能实现如实施例一所述的反射成像功能，实现车载二次镜面反射成像系统的结构多样化。
本实施例的车载二次镜面反射成像系统其他结构以及对应的车载二次镜面反射成像的方法、汽车可以参考实施例一。
实施例三：
本实施例的车载二次镜面反射成像系统与实施例一的不同之处在于：
本实施例的第一成像介质还可以为平面镜，本实施例的第二成像介质还可以为凹面镜；即包括实施例一的第一成像介质为凹面镜，第二成像介质为平面镜，还包括以下三种实施方案：
方案一：第一成像介质为凹面镜，第二成像介质为凹面镜；此时，多媒体显示设备与第一成像介质的凹面镜之间的物距小于第一成像介质的凹面镜的焦距；虚像一与第二成像介质的凹面镜之间的物距小于第二成像介质的凹面镜的焦距。
方案二：第一成像介质为平面镜，第二成像介质为凹面镜；此时，虚像一与第二成像介质的凹面镜之间的物距小于第二成像介质的凹面镜的焦距。
方案三：第一成像介质为平面镜，第二成像介质为平面镜。
上述方案的设计，实现车载二次镜面反射成像系统的结构多样化。
本实施例的车载二次镜面反射成像系统其他结构以及对应的车载二次镜面反射成像的方法、汽车可以参考实施例一。
上述成像介质的组合实现的成像效果对比，如下表1所示；
表1
实施例四：
本实施例的车载二次镜面反射成像系统与实施例一的不同之处在于：
本实施例的多媒体显示设备嵌入式安装在置物平台之内，具体的安装方法为：将置物平台中间部分按照具体尺寸切割并拆除，镂空出一个提供安装的位置，该位置向下即为后备箱内侧空间，多媒体显示设备一部分固定于切割后的置物平台上，另一部分嵌入后备箱空间内，避免置物平台上的空间受限。
本实施例的车载二次镜面反射成像系统其他结构以及对应的车载二次镜面反射成像的方法、汽车可以参考实施例一。
针对上述实施例中涉及的角度的设计，优选地，第一预设夹角A为35～55°；第二预设夹角B为85～103°，第三预设夹角C，即多媒体显示设备与水平面的夹角C为8～18°；以下对具体的角度应用进行成像效果对比，如表2所示：
表2
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车载二次镜面反射成像的方法，其特征在于，包括：
通过第一成像介质的反射面对多媒体显示设备显示的图像进行镜面反射，以得到虚像一；
通过第二成像介质的反射面对虚像一进行镜面反射，以得到光线射向后挡风玻璃之外的目标虚像。
2.一种车载二次镜面反射成像系统，其特征在于，包括多媒体显示设备、第一成像介质和第二成像介质；
所述第一成像介质和第二成像介质分别布设于多媒体显示设备的两侧；
所述第一成像介质与多媒体显示设备互为第一预设夹角设置，且第一成像介质与多媒体显示设备相对的一面设有反射膜以构成反射面；
第二成像介质与多媒体显示设备互为第二预设夹角设置，且第二成像介质与多媒体显示设备相对的一面设有反射膜以构成反射面；
所述第一成像介质和第二成像介质均为透明材质。
3.根据权利要求2所述的一种车载二次镜面反射成像系统，其特征在于，所述第一成像介质为平面镜或凹面镜；所述第二成像介质为平面镜或凹面镜；若第一成像介质为凹面镜，则第一成像介质与多媒体显示设备之间的物距小于第一成像介质的焦距；若第二成像介质为凹面镜，则第二成像介质与虚像一之间的物距小于第二成像介质的焦距。
4.根据权利要求2所述的一种车载二次镜面反射成像系统，其特征在于，所述第一成像介质为后挡风玻璃。
5.根据权利要求2所述的一种车载二次镜面反射成像系统，其特征在于，所述第一预设夹角为10～75°；所述第二预设夹角为60～120°；所述多媒体显示设备与水平面的夹角为0～30°。
6.根据权利要求2所述的一种车载二次镜面反射成像系统，其特征在于，所述反射膜的可见光透过率为10～90％，可见光反射率为2～82％。
7.根据权利要求2所述的一种车载二次镜面反射成像系统，其特征在于，所述第二成像介质上与其反射面相对的另一面的顶部设有屏蔽物，所述屏蔽物的可见光透过率低于70％。
8.根据权利要求2或7所述的一种车载二次镜面反射成像系统，其特征在于，所述第二成像介质上与其反射面相对的另一面的底部设有网孔膜。
9.根据权利要求2所述的一种车载二次镜面反射成像系统，其特征在于，所述多媒体显示设备设于置物平台的上方或嵌入式安装于置物平台之内；所述置物平台为车内后侧的后挡风玻璃下的平台。
10.一种汽车，其特征在于，所述汽车内安装有如权利要求2-9任一项所述的车载二次镜面反射成像系统。
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CN113891013A (zh) * 2020-07-03 2022-01-04 中国移动通信有限公司研究院 图像处理方法、装置、终端及存储介质
WO2024092611A1 (zh) * 2022-11-03 2024-05-10 广东元亨光电有限责任公司 显示结构、显示装置及显示系统

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