CN112882239A

CN112882239A - 一种车用抬头显示器

Info

Publication number: CN112882239A
Application number: CN202110251878.2A
Authority: CN
Inventors: 龚其春
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2021-03-08
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2041-03-08
Also published as: CN112882239B

Abstract

本发明公开了一种车用抬头显示器，包括底座组件、光结构组件和防尘罩组件；底座组件包括第一底盖、驱动机构、电路板、第二底盖和显示模块，电路板和驱动机构设于第一底盖内，显示模块设于第二底盖内，第一底盖与第二底盖可拆卸相连；光结构组件包括第一反射镜、第二反射镜、第一支架和中壳体，中壳体分别与第一底盖和第二底盖可拆卸相连，第一支架可拆卸安装在中壳体内，第一反射镜固定设于第一支架上，第二反射镜转动设于中壳体内，驱动机构与第二反射镜相连以驱动第二反射镜转动；防尘罩组件包括顶盖和可透光的隔热膜，顶盖与中壳体可拆卸相连，隔热膜设于顶盖上。这里抬头显示器采用了模块的设计，便于加工以及拆装，而且体积小，重量轻。

Description

一种车用抬头显示器

技术领域

本发明涉及抬头显示器技术领域，尤其是涉及一种车用抬头显示器。

背景技术

抬头显示器(HUD)在驾驶员的视线内直接显示汽车的速度、导航方向和其他警报等关键信息，减少了分心导致的危险。HUD最初在战斗机上用于军事目的，如今在汽车人机界面(HMI)中起到关键作用，现有的抬头显示器的结构比较复杂，零部件众多，导致装配和维修困难，抬头显示器的体积大、质量重，应用不便，存在改进之处。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提供一种车用抬头显示器。

本发明的技术方案如下：一种车用抬头显示器，包括：底座组件、光结构组件和防尘罩组件；

所述底座组件包括第一底盖、驱动机构、电路板、第二底盖和显示模块，所述电路板和所述驱动机构设于所述第一底盖内，所述显示模块设于所述第二底盖内，所述第一底盖与所述第二底盖可拆卸相连，所述驱动机构和所述显示模块均与所述电路板相连；

所述光结构组件包括第一反射镜、第二反射镜、第一支架和中壳体，所述中壳体分别与所述第一底盖和所述第二底盖可拆卸相连，所述第一支架可拆卸安装在所述中壳体内，所述第一反射镜固定设于所述第一支架上，所述第二反射镜转动设于所述中壳体内，所述驱动机构与所述第二反射镜相连以驱动所述第二反射镜转动；

所述防尘罩组件包括顶盖和可透光的隔热膜，所述顶盖与所述中壳体可拆卸相连，所述隔热膜设于所述顶盖上；

其中，所述显示模块发出的光线可照射在所述第一反射镜上，并通过所述第一反射镜反射在所述第二反射镜上，再通过所述第二反射镜反射穿过所述隔热膜射出。

进一步地，所述中壳体的靠近所述顶盖的一侧敞开，所述中壳体的远离所述顶盖的壳壁上设有第一避让口和第二避让口，所述第一避让口与所述显示模块相对，所述第二避让口与所述驱动机构相对；所述顶盖遮挡所述中壳体的敞开侧，所述第一支架可拆卸设于所述第一避让口处，所述第二反射镜上可拆卸设有传动杆，所述传动杆穿过所述第二避让口与所述驱动机构相连。

进一步地，所述第一支架的靠近所述第二反射镜的一侧敞开，所述第一支架的底壁上设有导向部，所述导向部设有通孔，所述导向部穿过所述第一避让口延伸至所述显示模块，所述通孔与所述显示模块相对，所述显示模块发出的光线可穿过所述通孔照射在所述第一反射镜上，所述第一反射镜反射的光线通过所述第一支架的敞开侧照射在所述第二反射镜上。

进一步地，所述光结构组件还包括第一镜盖，所述第一反射镜嵌设在所述第一镜盖内，所述第一镜盖与所述第一支架卡扣连接。

进一步地，所述第一反射镜上设有转轴，所述中壳体上可拆卸设有支撑座，所述转轴可拆卸地转动设于所述支撑座上。

进一步地，所述第二底盖的外底壁上上设有散热鳍片。

进一步地，所述驱动机构包括安装座、电机、传动件、滑座、压板和弹簧，所述安装座可拆卸安装在所述第一底盖上，所述电机固定安装在所述安装座上，所述电机与所述电路板相连，所述滑座可滑动地安装在所述安装座上，所述电机通过所述传动件驱动所述滑座滑动；所述滑座上设有限位槽，所述第二反射镜上可拆卸设有传动杆，所述传动杆的一部分插入到所述限位槽内，所述弹簧设于所述安装座上，所述压板与所述弹簧相连且在所述弹簧的作用力下与所述传动杆抵接。

进一步地，所述传动件为螺杆，所述螺杆转动设于所述安装座上并与所述电机相连，所述滑座与所述螺杆螺纹连接。

进一步地，所述驱动机构还包括导向杆，所述导向杆固定设于所述安装座上，所述弹簧外套在所述导向杆上，所述压板可滑动地套设在所述导向杆上，所述滑座上设有与所述限位槽相连通的滑孔，所述滑座通过所述滑孔与所述导向杆滑动配合，所述传动杆上设有避让槽，所述导向杆穿过所述避让槽。

和现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)对抬头显示器采用了模块的设计，将抬头显示器分成底座组件、光结构组件和防尘罩组件三大模块，其中，所需的光学零部件均集成在光结构组件中，从而可以减少公差积累，降低灰尘进入的可能性，此外，各模块之间均为可拆卸相连，和现有抬头显示器相比，本装置在满足光路设计的需求(即显示模块的光线需要经由第一反射镜和第二反射镜依次反射最终从隔热膜射出)的同时，可大幅简化加工和装配工序，并且便于后续返修。

(2)本装置中的底座组件位于底部，光结构组件位于中部，防尘罩组件位于顶部，和现有抬头显示器相比，本装置的布局方式更加合理，从而有利于缩减零部件的数量，缩小抬头显示器的体积，减轻抬头显示器的重量，使得本装置能更加适于车内布置；此外，还设置了驱动机构，驱动机构可以调整第二反射镜的角度，实现抬头显示器投影画面的调整，有利于满足不同用户的使用需求。

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

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1是本发明的立体图；

图2是本发明的立体图；

图3是本发明的剖视图；

图4是本发明的爆炸图；

图5是本发明的中壳体和第二反射镜的爆炸图；

图6是本发明的第一支架的立体图；

图7是图4中A处的放大视图；

图8是本发明的第二反射镜和驱动机构的爆炸图；

图9是本发明的驱动机构的示意图。

附图标记：

1、底座组件；2、光结构组件；3、防尘罩组件；4、第一底盖；5、电路板；6、第二底盖；7、显示模块；8、第一反射镜；9、第二反射镜；10、第一支架；11、中壳体；12、顶盖；13、隔热膜；14、第一避让口；15、第二避让口；16、传动杆；17、导向部；18、通孔；19、第一镜盖；20、转轴；21、支撑座；22、散热鳍片；23、安装座；24、电机；25、滑座；26、压板；27、弹簧；28、限位槽；29、螺杆；30、导向杆；31、避让槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

下面详细描述本发明的实施例，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。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“竖向”、“周向”、“径向”、“轴向”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。

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一体地连接；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。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。

在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。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一个或者更多个该特征。

下面参考附图图1-图9描述根据本发明实施例的一种车用抬头显示器，包括：底座组件1、光结构组件2和防尘罩组件3；

底座组件1包括第一底盖4、驱动机构、电路板5、第二底盖6和显示模块7，电路板5和驱动机构设于第一底盖4内，显示模块7设于第二底盖6内，第一底盖4与第二底盖6可拆卸相连，驱动机构和显示模块7均与电路板5相连；

光结构组件2包括第一反射镜8、第二反射镜9、第一支架10和中壳体11，中壳体11分别与第一底盖4和第二底盖6可拆卸相连，第一支架10可拆卸安装在中壳体11内，第一反射镜8固定设于第一支架10上，第二反射镜9转动设于中壳体11内，驱动机构与第二反射镜9相连以驱动第二反射镜9转动；

防尘罩组件3包括顶盖12和可透光的隔热膜13，顶盖12与中壳体11可拆卸相连，隔热膜13设于顶盖12上；

其中，显示模块7发出的光线可照射在第一反射镜8上，并通过第一反射镜8反射在第二反射镜9上，再通过第二反射镜9反射穿过隔热膜13射出。

具体而言，这里申请人重新设计了抬头显示器的结构，对抬头显示器采用了模块的设计，将抬头显示器分成底座组件1、光结构组件2和防尘罩组件3三大模块，其中，所需的光学零部件均集成在光结构组件2中，从而可以减少公差积累，降低灰尘进入的可能性，此外，各模块之间均为可拆卸相连，和现有抬头显示器相比，本装置在满足光路设计的需求(即显示模块7的光线需要经由第一反射镜8和第二反射镜9依次反射最终从隔热膜13射出)的同时，可大幅简化加工和装配工序，并且便于后续返修。

本装置中的底座组件1位于底部，光结构组件2位于中部，防尘罩组件3位于顶部，和现有抬头显示器相比，本装置的布局方式更加合理，从而有利于缩减零部件的数量，缩小抬头显示器的体积，减轻抬头显示器的重量，使得本装置能更加适于车内布置；此外，还设置了驱动机构，驱动机构可以调整第二反射镜9的角度，实现抬头显示器投影画面的调整，有利于满足不同用户的使用需求。

下面将详细介绍本装置中一些零部件的结构。

本实施例中，如图3、图4和图5所示，中壳体11的靠近顶盖12的一侧敞开，中壳体11的远离顶盖12的壳壁上设有第一避让口14和第二避让口15，第一避让口14与显示模块7相对，第二避让口15与驱动机构相对；顶盖12遮挡中壳体11的敞开侧，第一支架10可拆卸设于第一避让口14处，第二反射镜9上可拆卸设有传动杆16，传动杆16穿过第二避让口15与驱动机构相连。这里中壳体11的远离顶盖12的一侧不设置成敞开的，而且设置成带有两个避让口的壳壁，一方面便于在该壳壁上设置连接结构以安装第一底盖4和第二底盖6，另一方面可避免底座组件1中的驱动机构的振动、电路板5的热量或者灰尘等等轻易进入到中壳体11内，干扰到光路传播。

本实施例中，如图6所示，第一支架10的靠近第二反射镜9的一侧敞开，第一支架10的底壁上设有导向部17，导向部17设有通孔18，导向部17穿过第一避让口14延伸至显示模块7，通孔18与显示模块7相对，显示模块7发出的光线可穿过通孔18照射在第一反射镜8上，第一反射镜8反射的光线通过第一支架10的敞开侧照射在第二反射镜9上，由此设置的导向部17一方面可对第一支架10的安装起到定位和导向作用，另一方面可使得显示模块7发出的光线尽可能地通过通孔18照射在第一反射镜8上。

本实施例中，如图6所示，光结构组件2还包括第一镜盖19，第一反射镜8嵌设在第一镜盖19内，第一镜盖19与第一支架10卡扣连接，由此便于第一反射镜8的拆装，而且安装完毕后，可牢靠固定第一反射镜8，避免第一反射镜8的位置偏移。

本实施例中，如图5所示，第一反射镜8上设有转轴20，中壳体11上可拆卸设有支撑座21，转轴20可拆卸地转动设于支撑座21上，由此可实现第一反射镜8的转动，而且拆装方便。

本实施例中，如图2所示，第二底盖6的外底壁上设有散热鳍片22，由此便于显示模块7的散热。

本实施例中，如图7-图9所示，驱动机构包括安装座23、电机24、传动件、滑座25、压板26和弹簧27，安装座23可拆卸安装在第一底盖4上，电机24固定安装在安装座23上，电机24与电路板5相连，滑座25可滑动地安装在安装座23上，电机24通过传动件驱动滑座25滑动；滑座25上设有限位槽28，第二反射镜9上可拆卸设有传动杆16，传动杆16的一部分插入到限位槽28内，弹簧27设于安装座23上，压板26与弹簧27相连且在弹簧27的作用力下与传动杆16抵接。

由此，当电机24带动滑座25滑动时，滑动可通过限位槽28槽面与传动杆16的抵接使得传动杆16摆动，传动杆16摆动后便可带动第二反射镜9摆动，以实现投影画面的调整，在这个过程中，压板26在弹簧27的作用力下会始终与传动杆16抵接，从而可避免传动杆16晃动，导致第二反射镜9晃动，影响投影画面。

本实施例中，如图9所示，传动件为螺杆29，螺杆29转动设于安装座23上并与电机24相连，滑座25与螺杆29螺纹连接，由此可实现滑座25的滑动，而且这种传动方式精度高，可实现滑座25位置的微调。

本实施例中，如图9所示，驱动机构还包括导向杆30，导向杆30固定设于安装座23上，弹簧27外套在导向杆30上，压板26可滑动地套设在导向杆30上，滑座25上设有与限位槽28相连通的滑孔，滑座25通过滑孔与导向杆30滑动配合，传动杆16上设有避让槽31，导向杆30穿过避让槽31，设置的导向杆30可对滑座25以及压板26的移动均能起到导向作用，而设置的避让槽31可防止传动杆16摆动时与导向杆30发生干涉。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种车用抬头显示器，其特征在于，包括：底座组件、光结构组件和防尘罩组件；

2.根据权利要求1所述的车用抬头显示器，其特征在于，所述中壳体的靠近所述顶盖的一侧敞开，所述中壳体的远离所述顶盖的壳壁上设有第一避让口和第二避让口，所述第一避让口与所述显示模块相对，所述第二避让口与所述驱动机构相对；

所述顶盖遮挡所述中壳体的敞开侧，所述第一支架可拆卸设于所述第一避让口处，所述第二反射镜上可拆卸设有传动杆，所述传动杆穿过所述第二避让口与所述驱动机构相连。

3.根据权利要求2所述的车用抬头显示器，其特征在于，所述第一支架的靠近所述第二反射镜的一侧敞开，所述第一支架的底壁上设有导向部，所述导向部设有通孔，所述导向部穿过所述第一避让口延伸至所述显示模块，所述通孔与所述显示模块相对，所述显示模块发出的光线可穿过所述通孔照射在所述第一反射镜上，所述第一反射镜反射的光线通过所述第一支架的敞开侧照射在所述第二反射镜上。

4.根据权利要求1所述的车用抬头显示器，其特征在于，所述光结构组件还包括第一镜盖，所述第一反射镜嵌设在所述第一镜盖内，所述第一镜盖与所述第一支架卡扣连接。

5.根据权利要求1所述的车用抬头显示器，其特征在于，所述第一反射镜上设有转轴，所述中壳体上可拆卸设有支撑座，所述转轴可拆卸地转动设于所述支撑座上。

6.根据权利要求1所述的车用抬头显示器，其特征在于，所述第二底盖的外底壁上上设有散热鳍片。

7.根据权利要求1所述的车用抬头显示器，其特征在于，所述驱动机构包括安装座、电机、传动件、滑座、压板和弹簧，所述安装座可拆卸安装在所述第一底盖上，所述电机固定安装在所述安装座上，所述电机与所述电路板相连，所述滑座可滑动地安装在所述安装座上，所述电机通过所述传动件驱动所述滑座滑动；

所述滑座上设有限位槽，所述第二反射镜上可拆卸设有传动杆，所述传动杆的一部分插入到所述限位槽内，所述弹簧设于所述安装座上，所述压板与所述弹簧相连且在所述弹簧的作用力下与所述传动杆抵接。

8.根据权利要求7所述的车用抬头显示器，其特征在于，所述传动件为螺杆，所述螺杆转动设于所述安装座上并与所述电机相连，所述滑座与所述螺杆螺纹连接。

9.根据权利要求7所述的车用抬头显示器，其特征在于，所述驱动机构还包括导向杆，所述导向杆固定设于所述安装座上，所述弹簧外套在所述导向杆上，所述压板可滑动地套设在所述导向杆上，所述滑座上设有与所述限位槽相连通的滑孔，所述滑座通过所述滑孔与所述导向杆滑动配合，所述传动杆上设有避让槽，所述导向杆穿过所述避让槽。