CN211652027U - 一种有效测量HUD中Combiner呈现虚像距离的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种有效测量HUD中Combiner呈现虚像距离的装置，包括单反相机、HUD抬头显示器和半反镜，还包括一工作台，所述工作台上表面左端设置有固定机构，所述工作台上表面右端设置有用于定位虚像位置的第一刻度尺，所述单反相机和所述HUD抬头显示器均固定设置于所述固定机构上表面，且所述HUD抬头显示器位于所述单反相机右边，所述半反镜设置于所述HUD抬头显示器上表面右端；所述单反相机下表面设置有一支撑柱；本实用新型结构简单，操作便捷，能够直观的检测出HUD抬头显示器呈现的虚像距离。

Description

一种有效测量HUD中Combiner呈现虚像距离的装置

技术领域

本实用新型涉及HUD检测技术领域，特别是一种有效测量HUD中Combiner呈现虚像距离的装置。

背景技术

随着汽车行业的快速发展，HUD已经被广泛运用在新型的汽车上；HUD英文全称是Head-up display，直译过来就是“抬头显示”或“平视显示”。HUD可以把当前行车信息，比如车速、转速、续航、胎压等，以及导航、多媒体等交互信息，通过风挡玻璃或者一个专门的半反镜即Combiner的放大后投影在前方一定距离上（依照不同车型一般在2-3米），形成一个虚拟的显示屏；驾驶员在行车过程中，不用再低头看传统的仪表台，通过前方投影图像就可以获得行车信息。

HUD的影像投射距离是有经过光学模拟设计的，太近和太远都会直接影响到驾驶员的体验感和驾驶效果，严重的甚至导致驾驶安全问题；可是Combiner呈现的像为虚像。虚像用人眼是无法识别具体位置的，所以虚像的实际距离是无法用常规测量方式来测量的，这样如何验证实际产品的成像是否符合光学设计时的距离，成为验证光学使用的重大难点之一。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种能够直观的检测出HUD抬头显示器呈现的虚像距离的测量装置。

本实用新型采用以下方法来实现：一种有效测量HUD中Combiner呈现虚像距离的装置，包括单反相机、HUD抬头显示器和半反镜，其特征在于：还包括一工作台，所述工作台上表面左端设置有固定机构，所述工作台上表面右端设置有用于定位虚像位置的第一刻度尺，所述单反相机和所述HUD抬头显示器均固定设置于所述固定机构上表面，且所述HUD抬头显示器位于所述单反相机右边，所述半反镜设置于所述HUD抬头显示器上表面右端；所述单反相机下表面设置有一支撑柱。

进一步的，所述固定机构为一固定座。

进一步的，所述固定座上表面左端开设有与所述支撑柱且用于固定所述单反相机的第一固定槽；所述固定座上表面右端设置有用于固定所述HUD抬头显示器的第二固定槽。

进一步的，所述HUD抬头显示器包括机身，所述机身上开设有一凹槽，所述凹槽内左端设置有全反射镜，所述凹槽内右端设置有显示屏，所述凹槽设置于所述半反镜右侧。

进一步的，所述固定机构包括第一支座和第二支座，所述第一支座和所述第二支座左右设置，所述工作台前方连接有一支撑座，且所述支撑座上表面与所述工作台上表面平行设置，所述第一支座设置于所述工作台和支撑座上，所述第一支座上开设有导轨槽，所述导轨槽内设置有滚珠丝杠，所述支撑柱底面与滚珠丝杠的螺母外周侧壁连接，所述第一支座后表面设置有用于驱动所述滚珠丝杠的驱动电机，所述第二支座上开设有用于固定所述HUD抬头显示器的第三固定槽，且所述第二支座设置于所述工作台上表面，所述支撑座上表面设置有第三支座，所述第三支座上表面开设有第四固定槽，且所述第三支座设置于所述第一支座右侧，所述支撑座上表面上设置有第二刻度尺，且所述第二刻度尺设置于所述第三支座右侧。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型在装置中加入了半反镜、第一刻度尺和单反相机，实现了半反镜影像投射距离的实际测量；实现了核对实际Combiner的投射影像和设计差异值，避免影像距离不合格导致的驾驶体验差，甚至导致交通事故的隐患；本实用新型结构简单，操作便捷，能够有效的实现HUD抬头显示器呈现的虚像距离测量。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例第一状态的结构示意图。

图2为本实用新型第一实施例第二状态的结构示意图。

图3为A-A方向的剖视图。

图4为所述述HUD抬头显示器的结构示意图。

图5为本实用新型第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

请参阅图1至图4所示，本实用新型提供了第一实施例：一种有效测量HUD中Combiner呈现虚像距离的装置，包括单反相机1、HUD抬头显示器2和半反镜3，还包括一工作台4，所述工作台4上表面左端设置有固定机构5，所述工作台4上表面右端设置有用于定位虚像位置的第一刻度尺6，所述单反相机1和所述HUD抬头显示器2均固定设置于所述固定机构5上表面，且所述HUD抬头显示器2位于所述单反相机1右边，所述半反镜3设置于所述HUD抬头显示器2上表面右端；所述单反相机1下表面设置有一支撑柱11。使得第一刻度尺6的0刻度对齐半反镜，注意单反相机1、HUD抬头显示器2、半反镜3和第一刻度尺6均需要对齐于一条轴线，开启HUD抬头显示器2并确认半反镜3已经完成虚像31的投射，开启单反相机1，正对着半反镜3，启用小景深模式并使用手动调焦缓慢调焦，焦距从短到长，观察单反相机1中显示的虚像清晰度，虚像31会从模糊逐渐清晰再到模糊，需要在这个范围来回微调焦距以便找到最清晰的位置，然后固定相机不动；这时刻度值在单反相机1中的呈现也是呈现前后模糊中间清晰的状态，读取第一刻度尺6上最清晰的刻度值，也就是虚像31的成像距离值；也可以在调整焦距过程，投射虚像相机中呈现清晰和模糊区域过渡时候连续拍摄多张照片，然后在拍摄的照片中选取虚像最为清晰的一张，并读取这张照片上相应最清晰的刻度尺的刻度值。

请继续参阅图1至图3所示，本实用新型一实施例中，所述固定机构5为一固定座。用于固定单反相机1、HUD抬头显示器2和半反镜3。

请继续参阅图1至图3所示，本实用新型一实施例中，所述固定座5上表面左端开设有与所述支撑柱11且用于固定所述单反相机1的第一固定槽7；所述固定座5上表面右端设置有用于固定所述HUD抬头显示器2的第二固定槽8。使得单反相机1能够固定设置于第一固定槽7内，HUD抬头显示器2能够固定于第二固定槽8内。

请继续参阅图1至图4所示，本实用新型一实施例中，所述HUD抬头显示器2包括机身21，所述机身21上开设有一凹槽22，所述凹槽22内左端设置有全反射镜23，所述凹槽22内右端设置有显示屏24，所述凹槽22设置于所述半反镜3右侧。使得通过显示屏24内的虚像通过先投影到全反射镜23内，再通过全反射镜23投影至半反镜3内，再通过半反镜3的作用投射出实际的虚像，形成显示屏24的影像投射路径。

请参阅图5所示，本实用新型提供了第二实施例：所述固定机构5包括第一支座51和第二支座52，所述第一支座51和所述第二支座52左右设置，所述工作台4前方连接有一支撑座53，且所述支撑座53上表面与所述工作台4上表面平行设置，所述第一支座51设置于所述工作台4和支撑座53上，所述第一支座51上开设有导轨槽54，所述导轨槽54内设置有滚珠丝杠55，所述支撑柱11底面与滚珠丝杠55的螺母外周侧壁连接，所述第一支座51后表面设置有用于驱动所述滚珠丝杠55的驱动电机（未图示），所述第二支座52上开设有用于固定所述HUD抬头显示器2的第三固定槽56，且所述第二支座52设置于所述工作台4上表面，所述支撑座53上表面设置有第三支座57，所述第三支座57上表面开设有第四固定槽58，且所述第三支座57设置于所述第一支座51右侧，所述支撑座53上表面上设置有第二刻度尺59，且所述第二刻度尺59设置于所述第三支座57右侧。使得驱动电机能够带动滚珠丝杠55转动，滚珠丝杠55转动能够带动滚珠丝杠55上的螺母进行前后移动，从而带动支撑柱11上的单反相机1进行前后移动，当单反相机1移动至第二支座52位置时，驱动电机关闭，滚珠丝杠55停止，使单反相机1正对着第二支座52上HUD抬头显示器2的半反镜3，单反相机1、HUD抬头显示器2和半反镜3对齐于同一条轴线，然后单反相机1进行拍摄，然后在拍摄的照片中选取虚像最为清晰的一张，并读取这张照片上相应最清晰的第一刻度尺6的刻度值，测量完后，将与第二支座52上不同型号的HUD抬头显示器放置在第四固定槽58内，启动驱动电机，驱动电机能够带动滚珠丝杠55转动，滚珠丝杠55转动能够带动滚珠丝杠55上的螺母进行前后移动，从而带动支撑柱11上的单反相机1进行前后移动，当单反相机1移动至第三支座57位置时，驱动电机关闭，使得单反相机1正对第三支座57上HUD抬头显示器的半反镜，然后单反相机1进行拍摄，然后在拍摄的照片中选取虚像最为清晰的一张，并读取这张照片上相应最清晰的第二刻度尺59的刻度值，实现了不同机型HUD抬头显示器的虚像距离测量。

值得一提的是，本实用新型还可通过在第二支座52和第三支座57上放置相同型号的HUD抬头显示器和同种参数的半反镜，使得通过同种参数的半反镜对呈现出的HUD抬头显示器虚像距离进行对比，从而能够更好的测量读取出刻度尺上的刻度值，即为半反镜成像的实际距离。

本实用新型中的第一刻度尺6和第二刻度尺59的0刻度均需对齐半反镜，且在测量时单反相机、HUD抬头显示器、半反镜和刻度尺均需要对齐于一条轴线。

本实用新型中的单反相机、HUD抬头显示器、半反镜和驱动电机均为现有技术，本领域技术人员已经能够清楚了解，在此不进行详细说明，且本实用新型保护的是有效测量HUD中Combiner呈现虚像距离的装置的结构特点。

本实用新型的工作原理：前期准备：将固定机构放在工作台上，并将单反相机和HUD抬头显示器各固定于在固定机构上，待检测的半反镜放在HUD抬头显示器的固定槽中，第一刻度尺放在工作台前端，0刻度对齐半反镜；注意以上所有物件均需要对齐于一条轴线；开始测试，开启HUD抬头显示器并确认半反镜已经完成虚像的投射，开启单反相机，正对着半反镜，启用小景深模式并使用手动调焦缓慢调焦，焦距从短到长，观察相机中显示的虚像清晰度，虚像会从模糊逐渐清晰再到模糊，需要在这个范围来回微调焦距以便找到最清晰的位置，然后固定相机不动；这时刻度值在相机中的呈现也是呈现前后模糊中间清晰的状态，读取刻度尺上最清晰的刻度值，也就是虚像的成像距离值；也可以在调整焦距过程，投射虚像相机中呈现清晰和模糊区域过渡时候连续拍摄多张照片，然后在拍摄的照片中选取虚像最为清晰的一张，并读取这张照片上相应最清晰的刻度尺的刻度值；从而得到半反镜实际的成像距离，这个实际距离再和半反镜本身的前期光学设计值核对差异，来判断实际半反镜的成像距离是否符合原始光学设计值。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。

Claims (5)

1.一种有效测量HUD中Combiner呈现虚像距离的装置，包括单反相机、HUD抬头显示器和半反镜，其特征在于：还包括一工作台，所述工作台上表面左端设置有固定机构，所述工作台上表面右端设置有用于定位虚像位置的第一刻度尺，所述单反相机和所述HUD抬头显示器均固定设置于所述固定机构上表面，且所述HUD抬头显示器位于所述单反相机右边，所述半反镜设置于所述HUD抬头显示器上表面右端；所述单反相机下表面设置有一支撑柱。

2.根据权利要求1所述的一种有效测量HUD中Combiner呈现虚像距离的装置，其特征在于：所述固定机构为一固定座。

3.根据权利要求2所述的一种有效测量HUD中Combiner呈现虚像距离的装置，其特征在于：所述固定座上表面左端开设有与所述支撑柱且用于固定所述单反相机的第一固定槽；所述固定座上表面右端设置有用于固定所述HUD抬头显示器的第二固定槽。

4.根据权利要求1所述的一种有效测量HUD中Combiner呈现虚像距离的装置，其特征在于：所述HUD抬头显示器包括机身，所述机身上开设有一凹槽，所述凹槽内左端设置有全反射镜，所述凹槽内右端设置有显示屏，所述凹槽设置于所述半反镜右侧。

5.根据权利要求1所述的一种有效测量HUD中Combiner呈现虚像距离的装置，其特征在于：所述固定机构包括第一支座和第二支座，所述第一支座和所述第二支座左右设置，所述工作台前方连接有一支撑座，且所述支撑座上表面与所述工作台上表面平行设置，所述第一支座设置于所述工作台和支撑座上，所述第一支座上开设有导轨槽，所述导轨槽内设置有滚珠丝杠，所述支撑柱底面与滚珠丝杠的螺母外周侧壁连接，所述第一支座后表面设置有用于驱动所述滚珠丝杠的驱动电机，所述第二支座上开设有用于固定所述HUD抬头显示器的第三固定槽，且所述第二支座设置于所述工作台上表面，所述支撑座上表面设置有第三支座，所述第三支座上表面开设有第四固定槽，且所述第三支座设置于所述第一支座右侧，所述支撑座上表面上设置有第二刻度尺，且所述第二刻度尺设置于所述第三支座右侧。

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