CN117962760A - 抬头显示器的安装结构与抬头显示器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种抬头显示器的安装结构与抬头显示器。抬头显示器的安装结构包括第一支架总成与第二支架总成，第一支架总成包括第一安装部与第一支架，第一安装部设于抬头显示器本体的一侧，第一支架与第一安装部活动连接，第一支架用于安装抬头显示器本体。第二支架总成包括第二安装部、调节装置与第二支架，第二安装部与第一安装部分别设于抬头显示器本体的水平面内的第一方向的相对两侧，调节装置固定于第二支架，第二安装部与调节装置传动连接，第二支架用于安装抬头显示器本体；其中，调节装置用于驱动第二安装部沿与第一方向相垂直的第二方向移动。本公开的抬头显示器的安装结构可以调整抬头显示器的位置，以提高抬头显示器投影虚像的准确度。

Description

抬头显示器的安装结构与抬头显示器

技术领域

本公开涉及抬头显示技术领域，具体而言， 涉及一种抬头显示器的安装结构与抬头显示器。

背景技术

抬头显示器 （Head Up Display），又称平视显示系统，简称HUD，目前已广泛应用于汽车上。车载抬头显示器的基本原理是通过设计的光路将车况、导航等重要的行车信息投射于投影介质例如风挡玻璃或车内特制的屏幕上，用以辅助驾驶。

目前，由于制造与装配误差，抬头显示器容易出现投影的虚像偏移的情况，例如，虚像的高度偏移、左右偏移或图像旋转等，影响抬头显示器的成像效果。尤其是对于增强现实抬头显示器 （AR-HUD），可以实现虚实融合，例如标注行人、车辆、车道等信息；一方面，虚像偏移导致投影的虚像与实景产生偏离，降低了虚实融合的真实性，另一方面，增强现实抬头显示器投影的虚像距离较远，抬头显示器端位置少量的偏移就会对远距离的虚像产生成比例的偏移，虚像距离越远，偏离程度越高，降低了使用舒适性。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种抬头显示器的安装结构与抬头显示器，可以用于调整抬头显示器的位置，从而提高抬头显示器投影虚像的准确度。

根据本公开的一个方面，提供一种抬头显示器的安装结构，包括：

第一支架总成，包括第一安装部与第一支架，第一安装部设于抬头显示器本体的一侧，第一支架与第一安装部活动连接，第一支架用于安装抬头显示器本体；

第二支架总成，包括第二安装部、调节装置与第二支架，第二安装部与第一安装部分别设于抬头显示器本体的水平面内的第一方向的相对两侧，调节装置固定于第二支架，第二安装部与调节装置传动连接，第二支架用于安装抬头显示器本体；

其中，调节装置用于驱动第二安装部沿与第一方向相垂直的第二方向移动。

在本公开的一种示例性实施方式中，第一安装部包括球头，球头与第一支架转动连接。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二安装部上设有移动件，调节装置包括沿第二方向的驱动件，移动件与驱动件传动连接，驱动件用于驱动移动件在驱动件上移动，进而驱动第二安装部沿驱动件的轴线方向移动。

在本公开的一种示例性实施方式中，调节装置包括调节手柄，调节手柄与驱动件传动连接，调节手柄露出于第二支架以外。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二支架露出有调节手柄的一侧设有突出于第二支架表面的锁紧柱，压紧垫片通过压紧螺柱与锁紧柱活动连接，以使压紧垫片相对靠近或相对远离锁紧柱。

在本公开的一种示例性实施方式中， 调节装置包括调节齿轮，移动件包括传动齿部，驱动件包括沿第二方向的蜗杆，蜗杆包括蜗杆部与驱动齿轮部；

其中，蜗杆部与传动齿部传动连接，调节齿轮包括调节齿轮部与调节手柄，驱动齿轮部与调节齿轮部传动连接。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二支架设有固定座，驱动件安装于固定座，驱动件的端部设有第一弹性件，第一弹性件用于将驱动件顶紧于固定座。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二安装部与第二支架之间通过第二弹性件连接，第二弹性件对第二安装部的弹力方向与第一弹性件对驱动件的弹力方向同向。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二支架侧部设有滑动槽，第二安装部自滑动槽伸入第二支架内，以与驱动件传动连接。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二安装部的第二方向的一侧或两侧设有密封块，密封块伸入滑动槽内。

在本公开的一种示例性实施方式中，密封块包括可压缩材料，第二安装部沿第二方向移动时压缩密封块。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二安装部上还设有沿第二方向的限位槽，第二支架的相对两端分别设有限位孔，限位轴穿过限位槽，且限位轴的两端分别固定于限位孔内。

根据本公开的又一个方面，提供一种抬头显示器，包括上述任意一项的抬头显示器的安装结构，以及，抬头显示器本体；其中，第二方向在抬头显示器本体的水平面内与第一方向相垂直。

根据本公开的又一个方面，提供一种抬头显示器，包括上述任意一项的抬头显示器的安装结构，以及，抬头显示器本体；其中，第二方向与抬头显示器本体的水平面相垂直。

本公开的抬头显示器的安装结构与抬头显示器，由于第一支架与第一安装部活动连接，通过调节装置驱动第二安装部沿第二方向移动，可以使得抬头显示器本体在第二方向的位置改变，从而可以在抬头显示器装配完成，风挡玻璃装配完成，且抬头显示器装配到整车上之后，调整抬头显示器投影的虚像的位置，校正实际位置与设计位置的偏差，提高抬头显示器的成像效果。本公开的方案不仅提高了抬头显示器的校准精度，而且还降低了对车辆以及抬头显示器的零件制作精度的要求，节约了成本。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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。

为了更好地理解本公开，可参考在下面的附图中示出的实施例。在附图中的部件未必是按比例的，并且相关的元件可能省略，以便强调和清楚地说明本公开的技术特征。另外，相关要素或部件可以有如本领域中已知的不同的设置。此外，在附图中，同样的附图标记在各个附图中表示相同或类似的部件。

图1为抬头显示器虚像位置偏移的示意图。

图2为抬头显示器虚像旋转的示意图。

图3为本公开抬头显示器的一种示例性实施方式中抬头显示器本体的示意图。

图4为本公开抬头显示器的一种示例性实施方式中抬头显示器本体沿竖直方向的剖视图，即图13中EE剖切面的示意图。

图5本公开抬头显示器的一种示例性实施方式中抬头显示器安装于整车时的示意图。

图6本公开抬头显示器的一种示例性实施方式中抬头显示器安装于整车时的示意图。

图7为本公开抬头显示器的安装结构的一种示例性实施方式中第一支架总成的示意图。

图 8为本公开抬头显示器的安装结构的另一种示例性实施方式中第一支架总成的示意图。

图9为本公开抬头显示器的安装结构的一种示例性实施方式中装配完成的第一支架总成的示意图。

图10为本公开抬头显示器的安装结构的一种示例性实施方式中第二支架总成的示意图。

图11为本公开抬头显示器的安装结构的一种示例性实施方式中抬头显示器在整车上的位置示意图。

图12为车辆上上罩盖的示意图。

图13为本公开抬头显示器的一种示例性实施方式中抬头显示器本体、第一支架总成与第二支架总成整体的俯视图。

图14为图13中GG剖切面的示意图。

图15为本公开抬头显示器的安装结构的一种示例性实施方式中组装完毕后的第二支架总成的示意图。

图16为本公开抬头显示器的安装结构的一种示例性实施方式中第二支架总成的示意图。

图17为图13中FF剖切面的示意图。

附图标记说明如下：

1、第一安装部；11、球头；12、上盖板；2、第一支架；3、第二安装部；31、传动齿部；32、限位槽；33、密封块；4、蜗杆；41、蜗杆部；42、驱动齿轮部；43、蜗杆芯轴；5、第二支架；51、上支架；511、限位孔；512、齿轮安装孔；513、锁紧柱；514、压紧垫片；515、压紧螺柱；52、下支架；521、固定座；522、第一弹性件；523、第二弹性件；6、调节齿轮；61、调节齿轮部；62、调节手柄；7、限位轴；8、抬头显示器本体；81、壳体；82、防尘板；83、图像生成单元；84、第一反射镜；85、第二反射镜；9、风挡玻璃；101、车身；102、仪表面板；103、上罩盖。

具体实施方式

下面将结合本公开示例实施例中的附图，对本公开示例实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。本文中的描述的示例实施例仅仅是用于说明的目的，而并非用于限制本公开的保护范围，因此应当理解，在不脱离本公开的保护范围的情况下，可以对示例实施例进行各种修改和改变。

除非另有规定或说明，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开使用“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量或重要性、顺序限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可活动地连接，或一体地连接，或可拆卸连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。

进一步地，需要理解的是，本公开的示例性实施例中所描述的“上”、“下”、“内”、“外”等方位词仅仅用于表示相对位置关系。出于方便，根据抬头显示器实际工作时的位置和状态进行描述，或是根据附图所示的角度来进行描述，不应理解为对本公开的示例实施方式的限定。本领域技术人员可以知晓的是，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变，例如将本公开示例性实施方式中的结构进行旋转变换或更换观察的方向与视角后，“上”也可能变为“下”或“左”、“右”，这种变化不会对本领域的技术人员的理解造成障碍。

为了便于说明本公开的方案，本公开提供的一种可能的应用场景以抬头显示器应用于汽车，以汽车的前挡风玻璃作为向人眼反射图像光线的投影介质为例，本领域技术人员应当理解的是，本公开示例性实施方式的抬头显示器也可以应用于例如环卫车、消防车、军用车辆上，当然，也可应用于船舶、航空等领域。例如可以应用于战斗机等飞行器，使得驾驶员可以基于抬头显示器的辅助对物体进行追踪与瞄准。向人眼反射图像光线的投影介质也可以是其他可以实现反射的镜片或屏幕等。

目前，由于抬头显示器内部零件以及用于安装抬头显示器的仪表横梁、车身、风挡玻璃等结构的制造与装配误差，抬头显示器容易出现投影的虚像偏移的情况，例如，虚像的高度偏移、左右偏移或图像旋转等，影响抬头显示器的成像效果。例如参考图1示出的虚像位置偏移的示意图，虚线线框示出了设计的HUD图像显示位置A，实线线框示出了实际的HUD图像显示位置B，可以看出，虚像可能发生高度偏移与左右偏移。例如参考图2示出的虚像发生旋转的示意图，实线示出了实际车道线位置C，即设计的HUD显示的车道线位置，虚线示出了实际的HUD显示的车道线位置D。

例如，对于增强现实抬头显示器，其投影的虚像距离通常达到7.5m及以上，且投影的虚像画幅较大，可以与显示的环境和路况进行融合，达到良好的提示信息的效果。然而，抬头显示器端的偏移会被放大至投影的虚像端，导致抬头显示器，尤其是增强现实抬头显示器投影的虚像与实景产生偏离，降低了成像效果。

在相关技术中，通常只能通过提高抬头显示器各零件的制造精度及抬头显示器整体的装配精度来改善虚像的偏移，然而抬头显示器自身装配以及在整车上安装涉及的零件过多，尺寸链过长，因此通过这种方式提高的图像位置的准确度非常有限。

还有一种改善虚像偏移的方法是通过软件方式调整，通过使投影虚像对应的UI图像在抬头显示器图像生成单元的显示屏幕上移动，来补偿虚像的偏移。但是这种方法UI图像必须相对显示屏幕较小，显示屏幕的一部分像素点不能用于成像，会降低显示屏幕的利用率，不利于大画幅显示。

根据本公开的一个方面，提供一种抬头显示器的安装结构，包括第一支架总成与第二支架总成，第一支架总成包括第一安装部1与第一支架2，第一安装部1设于抬头显示器本体8的一侧，第一支架2与第一安装部1活动连接，第一支架2用于安装抬头显示器本体8。第二支架总成包括第二安装部3、调节装置与第二支架5，第二安装部3与第一安装部1分别设于抬头显示器本体8的水平面内的第一方向的相对两侧，调节装置固定于第二支架5，第二安装部3与调节装置传动连接，第二支架5用于安装抬头显示器本体8；其中，调节装置用于驱动第二安装部3沿与第一方向相垂直的第二方向移动。

本公开的抬头显示器的安装结构，第一支架2与第二支架5用于安装抬头显示器本体8，例如第一支架2与第二支架5可以固定在汽车车身101或安装于仪表面板102，在安装抬头显示器本体8时，通过将第一安装部1与第一支架2相连接，将第二安装部3与第二支架5相连接，将抬头显示器本体8固定于整车。由于第一支架2与第一安装部1活动连接，通过调节装置驱动第二安装部3沿第二方向移动，可以使得抬头显示器本体8在第二方向的位置改变，从而可以在抬头显示器装配完成，风挡玻璃装配完成，且抬头显示器装配到整车上之后，调整抬头显示器投影的虚像的位置，校正实际位置与设计位置的偏差，提高抬头显示器的成像效果。本公开的方案不仅提高了抬头显示器的校准精度，而且还降低了对车辆以及抬头显示器的零件制作精度的要求，节约了成本。

为便于理解本公开的方案，以下，对抬头显示器的一种基本的结构进行解释说明，需要说明的是，这些解释是为了便于本领域技术人员理解，并不是对本申请所要求的保护范围构成限定。

参考图3所示，为一种抬头显示器本体8的外部结构的示意图，抬头显示器本体8可以包括壳体81与可透光的防尘板82，其中，壳体81内可以容纳用于发出图像光的图像生成单元83以及用于转折图像光的图像调节单元，图像光穿过防尘板82后可以入射风挡玻璃9，并经风挡玻璃9反射进入人眼，形成可供观察到的虚像。图像调节单元可以包括多个光转折元件例如反射镜、棱镜、透镜、光波导等，示例性地，参考图4示出的一种抬头显示器本体8的沿竖直方向的剖视图，图像调节单元可以包括自图像生成单元83向防尘板82的出光方向依次设置的第一反射镜84与第二反射镜85。

需要说明的是，本公开所述抬头显示器本体8的“竖直方向”，指防尘板82与壳体81相对的方向，而“水平面内的方向”指与竖直方向相垂直的横向的方向，例如第一反射镜84与第二反射镜85相对的方向。本公开所述“竖直”与“水平”仅用于说明方位，而并不用于限定各零部件精确的位置关系，例如，第一反射镜84与第二反射镜85在水平面内的第二方向相对，并不意指第一反射镜84与第二反射镜85的高度相等或是在水平面内平齐，第一反射镜84与第二反射镜85也可以在竖直方向错开。同理，第二安装部3与第一安装部1分别设于抬头显示器本体8的水平面内的第一方向的相对两侧，第二安装部3与第一安装部1也可以高度不相等。

例如，以整车坐标系为基准，车辆行驶的前进或后退方向为x方向，车辆的左右方向为y方向，与地面垂直的方向为z方向。参考图5示出了一种抬头显示器安装于整车时的示意图，第一反射镜84与第二反射镜85在x方向即前后方向相对，抬头显示器本体8通过左右相对两侧分别设有的第一安装部1与第二安装部3固定在汽车车身101。抬头显示器本体8整体位于仪表面板102下方，仪表面板102开设有与抬头显示器本体8的防尘板82相对应的开口，使左右方向抬头显示器的图像光可以投射至风挡玻璃9。示例性地，第二方向可以是x方向即抬头显示器的前后方向，也可以是z方向即抬头显示器的上下方向。

在另一种示例性实施方式中，第一反射镜84与第二反射镜85在y方向即左右方向相对，抬头显示器本体8通过前后两侧分别设有的第一安装部1与第二安装部3固定在汽车车身101。示例性地，第二方向可以是y方向即抬头显示器的左右方向，也可以是z方向即抬头显示器的上下方向。

需要说明的是，本公开所述水平面内的第一方向与第二方向，并不一定与整车坐标系的x方向或y方向对齐，例如，第一反射镜84与第二反射镜85相对的方向也可能相对整车坐标系的x方向或y方向存在一定的角度。具体的，根据车型光路设计的不同以及投影位置的不同，抬头显示器本体8可能具有不同的安装位置与姿态，第一方向与第二方向也相应可以变化，本公开提供的抬头显示器的安装结构用于对抬头显示器本体8的安装位置与姿态进行调节，而不受抬头显示器本体8在不同车型上可能具有不同的安装位置与姿态的影响。

例如，参考图6所示，第一反射镜84与第二反射镜85在x方向即前后方向相对，抬头显示器本体8通过左右相对两侧分别设有的第一安装部1与第二安装部3固定在汽车车身101。第二方向沿x方向即抬头显示器本体8的前后方向，调节装置驱动第二安装部3沿前后方向移动，从而使第一反射镜84与第二反射镜85在前后方向的位置与角度发生变化，在其他条件（例如风挡玻璃9、图像生成单元83上UI图像的位置）不变的情况下，抬头显示器所成虚像可以发生移动，从而可以补偿例如图1所示的由于制造与装配误差导致的虚像偏移，将虚像位置调整到与设计的位置更加接近。

在另一种示例性实施方式中，第一反射镜84与第二反射镜85在x方向即前后方向相对，抬头显示器本体8通过左右相对两侧分别设有的第一安装部1与第二安装部3固定在汽车车身101。第二方向沿z方向即抬头显示器本体8的上下方向，调节装置驱动第二安装部3沿上下方向移动，从而使第一反射镜84与第二反射镜85在上下方向的位置与角度发生变化，在其他条件（例如风挡玻璃9、图像生成单元83上UI图像的位置）不变的情况下，抬头显示器所成虚像可以发生旋转，从而可以补偿例如图2所示的由于制造与装配误差导致的虚像的旋转，将虚像位置调整到与设计的位置更加接近。

示例性地，第一支架2与第一安装部1活动连接，可以是通过滑槽等结构活动连接，例如第一安装部1设于第一支架2上的滑槽内，在通过调节装置驱动第二安装部3移动时，第一安装部1也相对第一支架2移动。

在本公开的一种示例性实施方式中，第一安装部1包括球头11，球头11与第一支架2转动连接。第一支架2与第一安装部1通过球头11转动连接，在通过调节装置驱动第二安装部3移动时，抬头显示器本体8可以以球头11为支点摆动。抬头显示器本体8第一安装部1所在的一侧的位置固定，仅有第二安装部3所在的一侧移动，使抬头显示器本体8的移动更加可控，有利于提高对抬头显示器本体8调节的精度并降低调节的难度。

示例性地，参考图7示出的第一支架总成的示意图，球头11朝向第一方向设置，即球头11横向设置，第一支架2上设有球窝，球头11沿第一方向伸入球窝内，并通过螺栓连接件固定连接。

示例性地，参考图8所示出的另一种第一支架总成的示意图，球头11纵向设置，第一支架2上设有球窝，球头11沿竖直方向伸入球窝内，并通过上盖板12压紧第一安装部1与第一支架2，在z方向进行限位，再通过螺栓连接件固定连接，装配完成的第一支架总成的示意图如图9所示。

示例性地，球头11或第一支架2的球窝内可以设有润滑槽，润滑槽内设有润滑油或润滑脂，避免抬头显示器振动导致球头11与第一支架2的磨损。或者，球头11与第一支架2的球窝内可以均设有润滑槽。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二安装部3上设有移动件，调节装置包括沿第二方向的驱动件，移动件与驱动件传动连接，驱动件用于驱动移动件在驱动件上移动，进而驱动第二安装部3沿驱动件的轴线方向移动。

移动件与驱动件可以采用多种形式传动连接，例如，移动件包括丝杠螺母，驱动件包括丝杠，通过丝杠的转动驱动丝杠螺母在丝杠上移动，带动第二安装部3沿丝杠的轴线方向移动。例如，驱动件包括齿轮，移动件包括齿条或齿轮，通过驱动件齿轮转动驱动移动件齿条或齿轮移动，带动第二安装部3沿丝杠的轴线方向移动。例如，驱动件和移动件可以包括交错轴斜齿轮、锥齿轮等，从而实现交错轴传动连接。例如，驱动件可以包括推杆，通过驱动件的移动带动移动件移动，从而带动第二安装部3移动。

特别地，除特殊说明外，本公开所述齿轮，可以是完整的齿轮，也可以是齿轮的一部分，或齿条。对本领域技术人员而言，齿轮的常见形态及基本变形均属于齿轮的范畴。此外，本公开所述沿第二安装部3沿第二方向移动，也并非意指第二安装部3作直线运动，例如，移动件包括齿轮，驱动件包括齿轮，第二安装部3可以在驱动件上做圆弧运动，同样属于本公开所述沿与第一方向相垂直的第二方向移动的范畴。

示例性地，参考图10示出的第二支架总成的示意图，移动件包括传动齿部31，驱动件包括沿第二方向的蜗杆4，蜗杆4与传动齿部31传动连接，通过蜗杆4的转动驱动传动齿部31，带动第二安装部3沿蜗杆4的轴线方向移动。传动齿部31可以是一个完整齿轮或蜗轮的部分齿段，示例性地，传动齿部31可以如图10所示地设于第二安装部3上远离抬头显示器本体8的一端，传动齿部31与蜗杆4在水平方向相啮合；或者传动齿部31也可以设于第二安装部3底部或顶部，传动齿部31与蜗杆4在竖直方向相啮合。蜗杆4与传动齿部31的传动具有自锁性，在调节到位后稳定性更高。

示例性地，图10示出了蜗杆4的轴线在抬头显示器本体8的水平面内的示意图，在另一种示例性实施方式中，蜗杆4的轴线沿竖直方向设置，传动齿部31的轴线沿抬头显示器本体8的前后方向设置，蜗杆4与传动齿部31传动连接，通过蜗杆4的转动驱动传动齿部31，带动第二安装部3上下移动。蜗杆4与传动齿部31之间可以涂设润滑油、润滑脂等，保障第二安装部3在蜗杆4上移动顺畅，减小传动阻力。

驱动件可以由电机或推杆等动力装置提供动力，调节装置还可以包括其他传动的机械结构例如齿轮、皮带、凸轮、滑块等，只要能够实现通过驱动件带动第二安装部3沿第二方向移动即可，本公开对此不做特殊限定。

在本公开的一种示例性实施方式中，调节装置包括调节手柄62，调节手柄62与驱动件传动连接，调节手柄62露出于第二支架5以外。示例性地，调节手柄62可以是手轮，手轮可以与蜗杆4同轴设置，通过旋动手轮驱动蜗杆4转动，而不必额外需求电机或推杆等动力装置。调节手柄62露出于第二支架5以外，使得用户可以在外部操控驱动件，进而调节抬头显示器本体8的位置，例如在出厂或检修过程中发现虚像偏移较为严重时，可以在不拆卸抬头显示器本体8的情况下，对虚像的位置进行调整。或者，在恶劣工况例如矿山、越野的颠簸路面下，抬头显示器本体8与车辆的连接螺栓松动，或抬头显示器本体8内部各零件相对位置发生偏移，导致虚像偏移较为严重时，用户也可以在不拆卸抬头显示器本体8的情况下，现场对抬头显示器本体8的位置进行调整，减轻或消除虚像的偏移。调节手柄62的顶面还可以设有内六角槽，可以在与之匹配的外六角扳手的辅助下旋动调节手柄62。调节手柄62与第二支架5之间也可以涂设润滑油、润滑脂等，以减少转动阻力。

示例性地，调节手柄62露出于第二支架5的上表面、或侧面、或底面。例如，参考图11所示出的一种抬头显示器产品在整车上的位置示意图，抬头显示器本体8设于仪表面板102下方预留的空腔内，抬头显示器本体8上方设有上罩盖103，上罩盖103与仪表面板102相连接。上罩盖103参考图12所示，为了便于驾驶员观看投影的虚像，抬头显示器本体8可以设于车内靠近驾驶员的一侧，例如偏左或偏右。调节手柄62露出于第二支架5的上表面，只要打开上罩盖103就可以接触到调节手柄62，使得对抬头显示器本体8的位置调节更加便捷。

参考图10所示，以驱动件包括沿第二方向的蜗杆4为例进行说明，调节装置还包括调节齿轮6，蜗杆4包括蜗杆部41与驱动齿轮部42，蜗杆部41与传动齿部31传动连接，调节齿轮6包括调节齿轮部61与调节手柄62，调节齿轮部61与调节手柄62一体式设置，驱动齿轮部42与调节齿轮部61传动连接。通过旋动调节手柄62，使得调节齿轮部61同步转动，带动驱动齿轮部42转动，使得蜗杆部41同步转动。

蜗杆部41与驱动齿轮部42可以是一体成型的，也可以是装配为蜗杆4。例如，参考图10及图14所示，蜗杆部41与驱动齿轮部42均为空心结构，蜗杆芯轴43穿过蜗杆部41与驱动齿轮部42，形成蜗杆4。示例性地，蜗杆芯轴43采用金属材质，以对蜗杆部41加强支撑，并可以限制蜗杆部41的轴向窜动。

进一步地可以参考图13及图14。图13示出了抬头显示器本体8、第一支架总成与第二支架总成整体的俯视图，图14示出了图13中GG剖切面，即过蜗杆4轴线的剖切面的剖面示意图，调节齿轮部61与驱动齿轮部42均为锥齿轮，且调节齿轮部61与驱动齿轮部42的轴线相垂直。

示例性地，参考图14，第二支架5包括上支架51与下支架52，上支架51与下支架52相扣合，以形成第二支架5。蜗杆4安装于上支架51与下支架52之间形成的空间内。示例性地，参考图14，上支架51远离下支架52的一侧设有齿轮安装孔512，调节齿轮6穿过齿轮安装孔512，以使调节齿轮部61伸入上支架51与下支架52之间，并与驱动齿轮部42传动连接，调节手柄62则露出于上支架51之外。

需要说明的是，本公开所述上支架51与下支架52，并不意指上支架51与下支架52具有在竖直方向的上下位置关系，例如，对于驱动件（例如蜗杆4）的轴线沿竖直方向设置的示例性实施方式，上支架51与下支架52也可以具有相同的高度，并在水平方向相扣合。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二支架5露出有调节手柄62的一侧设有突出于第二支架5表面的锁紧柱513，压紧垫片514通过压紧螺柱515与锁紧柱513活动连接，压紧垫片514用于相对靠近或相对远离锁紧柱513。

具体地，例如，参考图14所示，上支架51的上表面设有凸起的锁紧柱513，通过旋动压紧螺柱515，可以改变压紧垫片514与上支架51的上表面的距离，压紧垫片514可以对调节手柄62实现z向限位。示例性地，压紧垫片514与调节手柄62的上表面的间隙为0.1mm，可以在对调节手柄62实现z向限位的同时，保证调节手柄62能够平滑转动。

在本公开的一种示例性实施方式中，压紧垫片514还可以用于锁紧或放松调节手柄62。例如，当压紧垫片514与调节手柄62的上表面未接触或相对压力较小时，调节手柄62处于可活动状态，用户可以通过旋动调节手柄62使第二安装部3移动；当压紧垫片514压紧在调节手柄62的上表面时，压紧垫片514以及上支架51的上表面对调节手柄62的摩擦力可以锁紧调节手柄62，使调节手柄62不能旋动。参考图15，示出了组装完毕后的第二支架总成的示意图。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二支架5设有固定座521，驱动件安装于固定座521，驱动件端部设有第一弹性件522，第一弹性件522用于将驱动件顶紧于固定座521。

例如，参考图14所示，上支架51下方或下支架52上方设有固定座521，第一弹性件522可以为弹簧或金属弹片等，用于将蜗杆4顶紧于固定座521，防止在车辆行驶过程或在急刹车等工况下蜗杆4松动，导致传动齿部31与蜗杆部41脱开啮合或发生撞击、磨损。具体地，例如，第一弹性件522用于将蜗杆芯轴43顶紧于固定座521。对于其他类型的驱动件，例如丝杠等同理。在一种示例性实施方式中，第一弹性件522还可以用于消除蜗杆部41与驱动齿轮部42之间的装配间隙。

例如参考图14所示，第一弹性件522的弹力方向与车辆前进的方向相反。示例性地，第一弹性件522对驱动件的弹力大于392N，对于重量为4kg的抬头显示器本体8，可以保证在10g的机械冲击下驱动件不发生松动。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二安装部3与第二支架5之间通过第二弹性件523连接，第二弹性件523对第二安装部3的弹力方向与第一弹性件522对驱动件的弹力方向同向。

例如参考图16所示，第二安装部3与第二支架5之间通过弹簧拉紧，弹簧的拉力也与车辆前进的方向相反，第二弹性件523可以用于消除第二安装部3与驱动件之间的装配间隙。示例性地，第二弹性件523对第二安装部3的弹力与第一弹性件522对驱动件的弹力的合力大于392N，对于重量为4kg的抬头显示器本体8，可以保证在10g的机械冲击下驱动件不发生松动，而且第一弹性件522与第二弹性件523均可以具有相对较小的刚度，降低了成本。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二支架5侧部设有滑动槽，第二安装部3自滑动槽伸入第二支架5内，以与驱动件传动连接。参考图10及图14所示，例如，上支架51与下支架52之间形成滑动槽，第二安装部3自滑动槽伸入第二支架5内。当调节调节装置驱动第二安装部3沿第二方向移动时，第二安装部3可以在滑动槽内滑动。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二安装部3的第二方向的一侧或两侧设有密封块33，密封块33伸入滑动槽内。参考图16所示，第二安装部3的第二方向的两侧均设有密封块33，密封块33可以依据所需的第二安装部3的行程将滑动槽封堵，提高第二支架总成的防尘防水性能。示例性地，密封块33可以粘贴于第二安装部3的第二方向的一侧或两侧，可以通过改变粘贴的密封块33的大小，控制第二安装部3的行程，对不同车型，仅需改变密封块33，即可适应第二安装部3的不同的行程要求。

在本公开的一种示例性实施方式中，密封块33包括可压缩材料，第二安装部3沿第二方向移动时压缩密封块33。示例性地，密封块33可以部分或整体由可压缩材料例如橡胶制成，通过密封块33的压缩量可以控制第二安装部3的行程。

示例性地，第二安装部3的第二方向的两侧均设有密封块33，在第二安装部3位于未移动过的初始状态下，两侧密封块33均处于压缩状态，当第二安装部3向某一侧移动过程中，该侧的密封块33压缩量增大，对侧的密封块33压缩量减小，当第二安装部3移动至单侧极限位置时，该侧的密封块33压缩量最大，对侧的密封块33压缩量最小。示例性地，当第二安装部3移动至单侧极限位置时，对侧的密封块33恰好处于自由状态或依然处于压缩状态，从而可以使密封块33在第二安装部3移动的整个过程中，始终对第二支架总成保持密封，使第二支架总成具有更加良好的防尘防水性能。

参考图16所示，在本公开的一种示例性实施方式中，密封块33的最大压缩量为5mm，对应的抬头显示器本体8调节的最大范围是绕球头11转动正负1.2°。

在本公开的一种示例性实施方式中，第二安装部3上还设有沿第二方向的限位槽32，第二支架5的相对两端分别设有限位孔511，限位轴7穿过限位槽32，且限位轴7的两端分别固定于限位孔511内。例如，第二支架5的z方向即抬头显示器本体8的上下方向的相对两端分别设有限位孔511，限位轴7竖直地穿过限位槽32。参考图13及图17所示，图13示出了抬头显示器本体8、第一支架总成与第二支架总成整体的俯视图，图17示出了图13中FF剖切面，即过限位孔511轴线的剖切面的剖面示意图，限位槽32如图16所示。限位轴7两端固定在限位孔511内，并在限位槽32内滑动，可以约束第二安装部3的运动轨迹。而且，限位槽32与限位轴7相匹配，还可以承担车辆运动过程中抬头显示器本体8受到的Y向的力以及X向的力，减少了驱动件与移动件的受力，例如减少了蜗杆4与传动齿部31的受力。

在本公开的一种示例性实施方式中，限位轴7与上支架51一体式设置，例如参考图17所示。

根据本公开的另一个方面，还提供一种抬头显示器，其中，抬头显示器可以包括抬头显示器本体8与前述任意一项示例性实施方式及其可能的组合的抬头显示器的安装结构。例如，对于抬头显示器产品，其在出厂时除了抬头显示器本体8，还可以匹配有第一支架总成与第二支架总成，第一支架2与第二支架5可以活动地连接至抬头显示器本体8，也可以与抬头显示器本体8相分离；在将抬头显示器安装于整车时，可以将第一支架2与第二支架5通过连接螺栓固定于车身101，从而实现抬头显示器本体8相对车身101的可调节设置。进一步地，可以理解的是，通过本公开示例性实施例所提供的方式安装于车辆的抬头显示器，均应视为本公开所述的抬头显示器。

本公开的抬头显示器可以使得抬头显示器本体8在第二方向的位置改变，从而可以在抬头显示器装配完成，风挡玻璃装配完成，且抬头显示器装配到整车上之后，调整抬头显示器投影的虚像的位置，校正实际位置与设计位置的偏差，提高抬头显示器的成像效果。本公开的方案不仅提高了抬头显示器的校准精度，而且还降低了对车辆以及抬头显示器的零件制作精度的要求，节约了成本。

示例性地，本公开的抬头显示器中抬头显示器本体8的调节方向可以沿水平方向，例如沿左右方向（y方向），也可以沿竖直方向（z方向），具体参考前述抬头显示器的安装结构的示例性说明，在此不再赘述。

示例性地，抬头显示器投影的虚像偏移可能包括高度偏移与左右偏移，即垂直位置的偏移与水平位置的偏移，例如图1所示。对于虚像高度偏移以及部分畸变，可以通过图像调节单元中反射镜倾斜角度的变化进行调整，例如通过反射镜传动系统驱动第一反射镜84或第二反射镜85绕自身左右方向的轴线翻转，使虚像的垂直位置变化，从而可以降低高度方向的成像误差并消除部分畸变，然而对于虚像水平位置的偏移，单纯通过图像调节单元中反射镜倾斜角度的变化则难以校正。在本公开的一种对抬头显示器成像效果进行调节的方法包括：

步骤S1810：将抬头显示器安装于车辆；

步骤S1820：通过调节装置驱动抬头显示器本体移动，以校正虚像左右位置；

步骤S1830：调节图像调节单元，以校正虚像高度位置。

在一种示例性实施方式中，在步骤S1830后，确认抬头显示器投影的虚像的偏移情况已经得到校正，对抬头显示器成像效果进行调节的方法还包括：步骤S1840：安装上罩盖。

由上述一种对抬头显示器成像效果进行调节的方法可见，本公开的抬头显示器的安装结构与抬头显示器的有益效果还包括：可以与图像调节单元的调节相配合，精确校正虚像的高度偏移与左右偏移。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的保护范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (14)

1.一种抬头显示器的安装结构，其特征在于，包括：

第一支架总成，包括第一安装部（1）与第一支架（2），所述第一安装部（1）设于抬头显示器本体（8）的一侧，所述第一支架（2）与所述第一安装部（1）活动连接，所述第一支架（2）用于安装所述抬头显示器本体（8）；

第二支架总成，包括第二安装部（3）、调节装置与第二支架（5），所述第二安装部（3）与所述第一安装部（1）分别设于所述抬头显示器本体（8）的水平面内的第一方向的相对两侧，所述调节装置固定于所述第二支架（5），所述第二安装部（3）与所述调节装置传动连接，所述第二支架（5）用于安装所述抬头显示器本体（8）；

其中，所述调节装置用于驱动所述第二安装部（3）沿与所述第一方向相垂直的第二方向移动。

2.根据权利要求1所述的抬头显示器的安装结构，其特征在于，所述第一安装部（1）包括球头（11），所述球头（11）与所述第一支架（2）转动连接。

3.根据权利要求1所述的抬头显示器的安装结构，其特征在于，所述第二安装部（3）上设有移动件，所述调节装置包括沿所述第二方向的驱动件，所述移动件与所述驱动件传动连接，所述驱动件用于驱动所述移动件在所述驱动件上移动，进而驱动所述第二安装部（3）沿所述驱动件的轴线方向移动。

4.根据权利要求3所述的抬头显示器的安装结构，其特征在于，所述调节装置包括调节手柄（62），所述调节手柄（62）与所述驱动件传动连接，所述调节手柄（62）露出于所述第二支架（5）以外。

5.根据权利要求4所述的抬头显示器的安装结构，其特征在于，所述第二支架（5）露出有所述调节手柄（62）的一侧设有突出于所述第二支架（5）表面的锁紧柱（513），压紧垫片（514）通过压紧螺柱（515）与所述锁紧柱（513）活动连接，以使所述压紧垫片（514）相对靠近或相对远离所述锁紧柱（513）。

6.根据权利要求4所述的抬头显示器的安装结构，其特征在于， 所述调节装置包括调节齿轮（6），所述移动件包括传动齿部（31），所述驱动件包括沿所述第二方向的蜗杆（4），所述蜗杆（4）包括蜗杆部（41）与驱动齿轮部（42）；

其中，所述蜗杆部（41）与所述传动齿部（31）传动连接，所述调节齿轮（6）包括调节齿轮部（61）与所述调节手柄（62），所述驱动齿轮部（42）与所述调节齿轮部（61）传动连接。

7.根据权利要求3所述的抬头显示器的安装结构，其特征在于，所述第二支架（5）设有固定座（521），所述驱动件安装于所述固定座（521），所述驱动件的端部设有第一弹性件（522），所述第一弹性件（522）用于将所述驱动件顶紧于所述固定座（521）。

8.根据权利要求7所述的抬头显示器的安装结构，其特征在于，所述第二安装部（3）与所述第二支架（5）之间通过第二弹性件（523）连接，所述第二弹性件（523）对所述第二安装部（3）的弹力方向与所述第一弹性件（522）对所述驱动件的弹力方向同向。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的抬头显示器的安装结构，其特征在于，所述第二支架（5）侧部设有滑动槽，所述第二安装部（3）自所述滑动槽伸入所述第二支架（5）内，以与所述驱动件传动连接。

10.根据权利要求9所述的抬头显示器的安装结构，其特征在于，所述第二安装部（3）的所述第二方向的一侧或两侧设有密封块（33），所述密封块（33）伸入所述滑动槽内。

11.根据权利要求10所述的抬头显示器的安装结构，其特征在于，所述密封块（33）包括可压缩材料，所述第二安装部（3）沿所述第二方向移动时压缩所述密封块（33）。

12.根据权利要求3至8中任一项所述的抬头显示器的安装结构，其特征在于，所述第二安装部（3）上还设有沿所述第二方向的限位槽（32），所述第二支架（5）的相对两端分别设有限位孔（511），限位轴（7）穿过所述限位槽（32），且所述限位轴（7）的两端分别固定于所述限位孔（511）内。

13.一种抬头显示器，其特征在于，包括权利要求1至12中任一项所述的抬头显示器的安装结构，以及，抬头显示器本体（8）；其中，所述第二方向在所述抬头显示器本体（8）的水平面内与所述第一方向相垂直。

14.一种抬头显示器，其特征在于，包括权利要求1至12中任一项所述的抬头显示器的安装结构，以及，抬头显示器本体（8）；其中，所述第二方向与所述抬头显示器本体（8）的水平面相垂直。