CN214311113U - 一种光学显示系统 - Google Patents

Abstract

一种光学显示系统。它包括系统底壳、转镜组件、电机组件、TFT光学模组、导光罩、平面镜组件、汽车挡风玻璃、人眼位置，所述系统底壳上安装TFT光学模组，所述TFT光学模组上套设导光罩，所述平面镜组件安装于导光罩上方，所述转镜组件安装于平面镜组件一侧。该光学显示系统的传动机构采用蜗轮蜗杆且设置有制动片使得转动稳定性好且扭矩小，同时转镜机构采用蜂巢结构且转镜和底座结合牢固且抗震性好，同时电机组件采用轴端采用采用旋转装配阶梯结构使得转动精准度高，同时TFT组件结构防震性好且发光均匀。

Description

一种光学显示系统

技术领域

本实用新型涉及车载抬头显示设备，特别是一种传动机构采用蜗轮蜗杆且设置有制动片使得转动稳定性好且扭矩小、同时转镜机构采用蜂巢结构且转镜和底座结合牢固且抗震性好、同时电机组件采用轴端采用采用旋转装配阶梯结构使得转动精准度高、同时TFT组件结构防震性好且发光均匀的光学显示系统。

背景技术

随着汽车行业的发展，辅助驾驶的技术日新月异，其中主要是车载抬头显示设备的使用，车载抬头显示设备的作用是取代仪表，对汽车驾驶中需要了解的各种信息以驾驶员方便查看的角度和方式进行显示，进而方便驾驶，同时提高驾驶舒适度。

现有车载抬头显示设备的不足有：

1、由于车辆在行驶中会产生大小不同的震动和摇晃，而现有车载抬头显示设备的转动装置缺乏减震机构或减震效果不佳，特别是传动部件结合松散、间隙大，使得车辆震动和摇晃时转镜抖动厉害，进而使得显示图像产生抖动和偏移，影响图像的显示，同时传动机构不能自锁，车辆的震动和摇晃会带动转镜转动，从而使得现有车载抬头显示设备的抗震性差、显示效果不理想；

2、现有转动装置的转轴接触面大、扭矩大，摩擦大，使得电机功率增大，电机运行效率低；

3、平面镜安装简单，一般没有做抗震处理，不能保证平面的垂直度和粘接的稳定，抗震性差, 容易产生镜片倾斜、旋转，导致光路产生偏斜和失效；

4、转镜面积大，其曲率和面型容易受安装底壳的变形影响，底壳的尺寸稳定性差；

5、零部件没用进行表面涂层处理，如底壳、支架等，光束容易在设备内部产生漫反射，影响光束信号的传输。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种光学显示系统，该光学显示系统的传动机构采用蜗轮蜗杆且设置有制动片使得转动稳定性好且扭矩小，同时转镜机构采用蜂巢结构且转镜和底座结合牢固且抗震性好，同时电机组件采用轴端采用采用旋转装配阶梯结构使得转动精准度高，同时TFT组件结构防震性好且发光均匀。

为了解决上述现有技术问题,本实用新型的技术方案是:

本实用新型一种光学显示系统，所述光学显示系统为车载抬头显示光学系统，它包括系统底壳、转镜组件、电机组件、TFT光学模组、导光罩、平面镜组件、汽车挡风玻璃、人眼位置，所述系统底壳上安装TFT光学模组，所述TFT光学模组上套设导光罩，所述平面镜组件安装于导光罩上方，所述转镜组件安装于平面镜组件一侧，光源光线由TFT光学模组发出，经由导光罩到达平面镜组件，由平面镜组件转导到转镜组件，然后传递到汽车挡风玻璃，最后在人眼位置通过光线的反向延长线，看到汽车挡风玻璃前方的虚像；

作为改进，所述系统底壳包括两侧壁、及下方的底板；

作为改进，所述转镜组件包括镜片底壳、多个减震垫、转镜、面盖，所述镜片底壳的外侧面成型为蜂巢结构，所述镜片底壳的内侧面成型为匹配转镜形状的弧面，所述弧面上成型有多个凸点，所述面盖内侧面成型有匹配转镜形状的长方形凹槽、及多个小骨位，所述转镜夹设于面盖和镜片底壳之间，转镜一端面嵌设于面盖的长方形凹槽中，面盖的多个小骨位与转镜点接触限位，转镜另一端面嵌设于镜片底壳的内侧，且转镜与镜片底壳内侧面的多个凸点点接触，多个所述减震垫分别夹设于凸点与转镜之间，所述镜片底壳还成型有多个与面盖抵接的限位骨，所述面盖与镜片底壳之间设置有多个卡扣结构，通过卡扣结构实现面盖、转镜与镜片底壳之间的对齐和锁定；

作为改进，所述镜片底壳的两侧还分别设置有转轴，所述转轴为球面结构，所述系统底壳的两侧壁还分别成型有与转轴配合的轴孔，所述转轴旋转装配于轴孔内，所述轴孔为匹配转轴球面结构的内棱面结构，使得镜片底壳的转轴和系统底壳的接触面最小，从而减少摩擦力；

作为改进，所述镜片底壳的下端设置有涡轮；

作为改进，所述转镜组件还包括传动机构，所述传动机构包括一级齿轮、二级齿环、蜗杆、蜗杆轴、制动片、齿轮箱，所述齿轮箱包括用于嵌置齿轮组的腔体结构、及设置于腔体结构一侧的圆盘部，所述制动片包括右侧的片状体、及下端的弹片，所述蜗杆轴右端与制动片的片状体固定连接，左端固定于齿轮箱的左侧，所述蜗杆转动套设于蜗杆轴上且蜗杆的右端与二级齿环的左端固定连接，且所述蜗杆与镜片底座下端的涡轮相啮合，所述一级齿轮设置于二级齿环内且与二级齿环相啮合，所述制动片的片状体嵌置于齿轮箱的圆盘部上；

作为改进，所述齿轮箱圆盘部左右侧还分别设置有一个转轴，所述系统底壳的底板上成型有与转轴相对应的轴套孔，所述齿轮箱的转轴的轴端为具有两直边的腰型结构，所述轴套孔成型有开口，所述轴套孔的开口匹配转轴轴端的腰型结构的宽度，所述转轴通过轴端的腰型结构进入轴套孔的开口并嵌置进轴套孔中，所述传动机构通过齿轮箱的转轴旋转装配于系统底壳上；

作为改进，所述电机组件包括电机、电机托架、马达支架，所述电机设置有带有螺孔的连接耳，所述马达支架包括设置于上下方且成型有螺孔的柱形部，通过在电机连接耳与马达支架柱形部设置螺栓将电机固定于马达支架上，所述电机托架为框型体且夹设于电机与马达支架中间，且电机托架卡设于马达支架的柱形部之间，所述马达支架的左右侧分别成型有螺孔，所述齿轮箱圆盘部的左右侧偏上位置分别成型有与马达支架左右侧螺孔相对应的螺孔，通过在所述马达支架左右侧的螺孔设置螺栓将马达支架固定于齿轮箱的圆盘部上，所述电机包括输出轴且一级齿轮固定于输出轴上，通过电机驱动，依次带动一级齿轮、二级齿环、蜗杆、涡轮转动，并实现三级减速，由于所述齿轮箱的转轴旋转装配于系统底壳的轴套孔中，实现蜗杆与涡轮间的旋转配合，由蜗杆带动涡轮转动，并带动镜片底壳、转镜、面盖一起通过镜片底壳两侧的转轴绕系统底壳的轴孔转动，所述制动片的弹片抵顶于系统底壳的底板上，弹片的反作用力作用于蜗杆轴上使得蜗杆与涡轮始终紧密啮合；

作为改进，所述TFT光学模组包括灯光板底壳、灯光板、光杯、扩散片、TFT下盖、TFT、TFT面盖，所述TFT下盖为一腔体结构，所述TFT面盖嵌设于TFT下盖腔体结构的右侧，所述TFT夹设于TFT下盖与TFT面盖之间，所述TFT下盖的腔体结构左侧依次嵌设扩散片、光杯、灯光板、灯光板底壳，所述灯光板设置有矩形排列的多个LED灯珠，所述光杯为一方格体结构，所述方格体结构对应LED灯珠设置有多个方格，所述扩散片贴合方格体结构设置，能保证扩散片的平整，同时设置方格体结构的光杯和扩散片和灯光板，使得光源发光均匀；

作为改进，所述导光罩包括依次设置的开口型入射端、长方体型光筒、出射端，所述导光罩罩设于TFT组件机构上且导光罩的开口型入射端罩设于TFT面盖上方。

进一步，所述转镜和镜片底壳设计间隙配合0.05mm，转镜尺寸走下公差0.1mm，镜片底壳限位骨间距尺寸走上公差0.1mm；

进一步，所述齿轮箱圆盘部两侧的转轴由轴端往内轴向成型为递增的阶梯结构；

进一步，所述系统底壳的轴套孔下方为轴套孔支架，所述轴套孔支架设置有多个加强筋；

进一步，所述TFT光学模组中，所述灯光板底壳为散热性能良好的金属底壳，所述金属底壳的外端面为散热鳍片，所述TFT下盖与TFT之间以及TFT面盖与TFT之间还分别夹设有环状垫体；

进一步，所述TFT光学模组中，所述TFT下盖、TFT面盖、导光罩的内壁分别涂设有降低光线漫反射的消光涂层，所述TFT还包括下端的数据线。

本实用新型一种光学显示系统,其有益效果有：

1、该光学显示系统的传动机构采用蜗轮蜗杆且设置有制动片使得转动稳定性好且扭矩小；

2、同时转镜机构采用蜂巢结构且转镜和底座结合牢固且抗震性好；

3、同时电机组件采用轴端采用采用旋转装配阶梯结构使得转动精准度高；

4、同时TFT组件结构防震性好且发光均匀。

附图说明

图1，为本实用新型一种光学显示系统的组件拆分图；

图2，为图1所示实施例的系统底壳的立体图一；

图3，为图1所示实施例的转镜组件的拆分图；

图4，为图1所示实施例的镜片底座的后视图；

图5，为图1所示实施例的镜片底座的前视图；

图6，为图1所示实施例的转镜组件安装进系统底壳的示意图；

图7，为图1所示实施例中的传动机构和电机组件的拆分图；

图8，为图1所示实施例中的传动机构和电机组件的俯视图；

图9，为图1所示实施例中的传动机构和电机组件的右视图；

图10，为图1所示实施例中的传动机构和电机组件的前视图；

图11，为图1所示实施例中的齿轮箱的结构图；

图12，为图1所示实施例中的系统底壳的立体图二；

图13，为图1所示实施例中传动机构和电机组件安装进系统底壳后的立体图；

图14，为图1所示实施例中的TFT光学模组的拆分图；

图15，为图1所示实施例中的TFT光学模组的立体图；

图16，为图1所示实施例中的TFT光学模组安装进系统底壳后的立体图；

图17，为图1所示实施例中的TFT光学模组与导光罩的安装示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明：

实施例：

如图1~图17，本实用新型一种光学显示系统，所述光学显示系统为车载抬头显示光学系统，它包括系统底壳1、转镜组件2、电机组件3、TFT光学模组4、导光罩5、平面镜组件6、汽车挡风玻璃、人眼位置，所述系统底壳上安装TFT光学模组，所述TFT光学模组上套设导光罩，所述平面镜组件安装于导光罩上方，所述转镜组件安装于平面镜组件一侧，光源光线由TFT光学模组发出，经由导光罩到达平面镜组件，由平面镜组件转导到转镜组件，然后传递到汽车挡风玻璃，最后在人眼位置通过光线的反向延长线，看到汽车挡风玻璃前方的虚像；

作为改进，所述系统底壳1包括两侧壁11、及下方的底板12；

作为改进，所述转镜组件2包括镜片底壳21、多个减震垫22、转镜23、面盖24，所述镜片底壳21的外侧面成型为蜂巢结构21a，所述镜片底壳的内侧面成型为匹配转镜形状的弧面，所述弧面上成型有多个凸点21b，所述面盖内侧面成型有匹配转镜形状的长方形凹槽、及多个小骨位，所述转镜夹设于面盖和镜片底壳之间，转镜一端面嵌设于面盖的长方形凹槽中，面盖的多个小骨位与转镜点接触限位，转镜另一端面嵌设于镜片底壳的内侧，且转镜与镜片底壳内侧面的多个凸点点接触，多个所述减震垫22分别夹设于凸点21b与转镜23之间，所述镜片底壳还成型有多个与面盖抵接的限位骨，所述面盖与镜片底壳之间设置有多个卡扣结构，通过卡扣结构实现面盖、转镜与镜片底壳之间的对齐和锁定；

作为改进，所述镜片底壳21的两侧还分别设置有转轴21c，所述转轴为球面结构，所述系统底壳1的两侧壁11还分别成型有与转轴配合的轴孔11a，所述转轴旋转装配于轴孔内，所述轴孔为匹配转轴球面结构的内棱面结构，使得镜片底壳的转轴和系统底壳的接触面最小，从而减少摩擦力；

作为改进，所述镜片底壳21的下端设置有涡轮21d；

作为改进，所述转镜组件2还包括传动机构7，所述传动机构7包括一级齿轮71、二级齿环72、蜗杆73、蜗杆轴74、制动片75、齿轮箱76，所述齿轮箱76包括用于嵌置齿轮组的腔体结构76a、及设置于腔体结构一侧的圆盘部76b，所述制动片75包括右侧的片状体75a、及下端的弹片75b，所述蜗杆轴74右端与制动片的片状体固定连接，左端固定于齿轮箱的左侧，所述蜗杆转动套设于蜗杆轴上且蜗杆的右端与二级齿环的左端固定连接，且所述蜗杆与镜片底座下端的涡轮相啮合，所述一级齿轮设置于二级齿环内且与二级齿环相啮合，所述制动片的片状体嵌置于齿轮箱的圆盘部上；

所述齿轮箱圆盘部76b左右侧还分别设置有一个转轴76c，所述系统底壳1的底板12上成型有与转轴相对应的轴套孔12a，所述齿轮箱的转轴76c的轴端为具有两直边的腰型结构，所述轴套孔12a成型有开口，所述轴套孔的开口匹配转轴轴端的腰型结构的宽度，所述转轴通过轴端的腰型结构进入轴套孔的开口并嵌置进轴套孔中，所述传动机构通过齿轮箱的转轴旋转装配于系统底壳上；

作为改进，所述电机组件3包括电机31、电机托架32、马达支架33，所述电机31设置有带有螺孔的连接耳31a，所述马达支架33包括设置于上下方且成型有螺孔的柱形部33a，通过在电机连接耳与马达支架柱形部设置螺栓将电机固定于马达支架上，所述电机托架为框型体且夹设于电机与马达支架中间，且电机托架卡设于马达支架的柱形部之间，所述马达支架33的左右侧分别成型有螺孔33b，所述齿轮箱76圆盘部76b的左右侧偏上位置分别成型有与马达支架左右侧螺孔相对应的螺孔76d，通过在所述马达支架左右侧的螺孔设置螺栓将马达支架固定于齿轮箱的圆盘部上，所述电机包括输出轴且一级齿轮固定于输出轴上，通过电机驱动，依次带动一级齿轮、二级齿环、蜗杆、涡轮转动，并实现三级减速，由于所述齿轮箱两侧的转轴旋转装配于系统底壳的轴孔中，实现蜗杆与涡轮间的旋转配合，由蜗杆带动涡轮转动，并带动镜片底壳、转镜、面盖一起通过镜片底壳两侧的转轴绕系统底壳的轴孔转动，所述制动片75的弹片75b抵顶于系统底壳1的底板12上，弹片的反作用力作用于蜗杆轴上使得蜗杆与涡轮始终紧密啮合；

作为改进，所述TFT光学模组4包括灯光板底壳41、灯光板42、光杯44、扩散片45、TFT下盖46、TFT47、TFT面盖48，所述TFT下盖46为一腔体结构，所述TFT面盖嵌设于TFT下盖腔体结构的右侧，所述TFT夹设于TFT下盖与TFT面盖之间，所述TFT下盖的腔体结构左侧依次嵌设扩散片、光杯、光杯座、灯光板、灯光板底壳，所述灯光板42设置有矩形排列的多个LED灯珠42a，所述光杯44为一方格体结构，所述方格体结构对应LED灯珠设置有多个方格44a，所述扩散片贴合方格体结构设置，能保证扩散片的平整，同时设置方格体结构的光杯和扩散片和灯光板，使得光源发光均匀；

作为改进，所述导光罩5包括依次设置的开口型入射端51、长方体型光筒52、出射端53，所述导光罩罩设于TFT组件机构上且导光罩的开口型入射端罩设于TFT面盖上方。

进一步，所述转镜和镜片底壳设计间隙配合0.05mm，转镜尺寸走下公差0.1mm，镜片底壳限位骨间距尺寸走上公差0.1mm；

进一步，所述齿轮箱圆盘部76b两侧的转轴76c由轴端往内轴向成型为递增的阶梯结构；

进一步，所述系统底壳1的轴套孔12a下方为轴套孔支架12b，所述轴套孔支架设置有多个加强筋；

进一步，所述TFT光学模组4中，所述灯光板底壳41为散热性能良好的金属底壳，所述金属底壳的外端面为散热鳍片41a，所述TFT下盖与TFT之间以及TFT面盖与TFT之间还分别夹设有环状垫体；

进一步，所述TFT光学模组4中，所述TFT下盖、TFT面盖、导光罩的内壁分别涂设有降低光线漫反射的消光涂层，所述TFT还包括下端的数据线。

以上已将本实用新型做一详细说明，以上所述，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能限定本实用新型实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型涵盖范围内。

Claims (6)

1.一种光学显示系统，所述光学显示系统为车载抬头显示光学系统，其特征在于：

它包括系统底壳、转镜组件、电机组件、TFT光学模组、导光罩、平面镜组件、汽车挡风玻璃、人眼位置，所述系统底壳上安装TFT光学模组，所述TFT光学模组上套设导光罩，所述平面镜组件安装于导光罩上方，所述转镜组件安装于平面镜组件一侧，光源光线由TFT光学模组发出，经由导光罩到达平面镜组件，由平面镜组件转导到转镜组件，然后传递到汽车挡风玻璃，最后在人眼位置通过光线的反向延长线，看到汽车挡风玻璃前方的虚像；

所述系统底壳包括两侧壁、及下方的底板；

所述转镜组件包括镜片底壳、多个减震垫、转镜、面盖，所述镜片底壳的外侧面成型为蜂巢结构，所述镜片底壳的内侧面成型为匹配转镜形状的弧面，所述弧面上成型有多个凸点，所述面盖内侧面成型有匹配转镜形状的长方形凹槽、及多个小骨位，所述转镜夹设于面盖和镜片底壳之间，转镜一端面嵌设于面盖的长方形凹槽中，面盖的多个小骨位与转镜点接触限位，转镜另一端面嵌设于镜片底壳的内侧，且转镜与镜片底壳内侧面的多个凸点点接触，多个所述减震垫分别夹设于凸点与转镜之间，所述镜片底壳还成型有多个与面盖抵接的限位骨，所述面盖与镜片底壳之间设置有多个卡扣结构，通过卡扣结构实现面盖、转镜与镜片底壳之间的对齐和锁定；

所述镜片底壳的两侧还分别设置有转轴，所述转轴为球面结构，所述系统底壳的两侧壁还分别成型有与转轴配合的轴孔，所述转轴旋转装配于轴孔内，所述轴孔为匹配转轴球面结构的内棱面结构，使得镜片底壳的转轴和系统底壳的接触面最小，从而减少摩擦力；

所述镜片底壳的下端设置有涡轮；

所述转镜组件还包括传动机构，所述传动机构包括一级齿轮、二级齿环、蜗杆、蜗杆轴、制动片、齿轮箱，所述齿轮箱包括用于嵌置齿轮组的腔体结构、及设置于腔体结构一侧的圆盘部，所述制动片包括右侧的片状体、及下端的弹片，所述蜗杆轴右端与制动片的片状体固定连接，左端固定于齿轮箱的左侧，所述蜗杆转动套设于蜗杆轴上且蜗杆的右端与二级齿环的左端固定连接，且所述蜗杆与镜片底座下端的涡轮相啮合，所述一级齿轮设置于二级齿环内且与二级齿环相啮合，所述制动片的片状体嵌置于齿轮箱的圆盘部上；

所述齿轮箱圆盘部左右侧还分别设置有一个转轴，所述系统底壳的底板上成型有与转轴相对应的轴套孔，所述齿轮箱的转轴的轴端为具有两直边的腰型结构，所述轴套孔成型有开口，所述轴套孔的开口匹配转轴轴端的腰型结构的宽度，所述转轴通过轴端的腰型结构进入轴套孔的开口并嵌置进轴套孔中，所述传动机构通过齿轮箱的转轴旋转装配于系统底壳上；

所述电机组件包括电机、电机托架、马达支架，所述电机设置有带有螺孔的连接耳，所述马达支架包括设置于上下方且成型有螺孔的柱形部，通过在电机连接耳与马达支架柱形部设置螺栓将电机固定于马达支架上，所述电机托架为框型体且夹设于电机与马达支架中间，且电机托架卡设于马达支架的柱形部之间，所述马达支架的左右侧分别成型有螺孔，所述齿轮箱圆盘部的左右侧偏上位置分别成型有与马达支架左右侧螺孔相对应的螺孔，通过在所述马达支架左右侧的螺孔设置螺栓将马达支架固定于齿轮箱的圆盘部上，所述电机包括输出轴且一级齿轮固定于输出轴上，通过电机驱动，依次带动一级齿轮、二级齿环、蜗杆、涡轮转动，并实现三级减速，由于所述镜片底座的转轴旋转装配于系统底壳的轴孔中，实现蜗杆与涡轮间的旋转配合，由蜗杆带动涡轮转动，并带动镜片底壳、转镜、面盖一起通过镜片底壳两侧的转轴绕系统底壳的轴孔转动，所述制动片的弹片抵顶于系统底壳的底板上，弹片的反作用力作用于蜗杆轴上使得蜗杆与涡轮始终紧密啮合；

所述TFT光学模组包括灯光板底壳、灯光板、光杯、扩散片、TFT下盖、TFT、TFT面盖，所述TFT下盖为一腔体结构，所述TFT面盖嵌设于TFT下盖腔体结构的右侧，所述TFT夹设于TFT下盖与TFT面盖之间，所述TFT下盖的腔体结构左侧依次嵌设扩散片、光杯、灯光板、灯光板底壳，所述灯光板设置有矩形排列的多个LED灯珠，所述光杯为一方格体结构，所述方格体结构对应LED灯珠设置有多个方格，所述扩散片贴合方格体结构设置，能保证扩散片的平整，同时设置方格体结构的光杯和扩散片和灯光板，使得光源发光均匀；

所述导光罩包括依次设置的开口型入射端、长方体型光筒、出射端，所述导光罩罩设于TFT组件机构上且导光罩的开口型入射端罩设于TFT面盖上方。

2.根据权利要求1所述的一种光学显示系统，其特征在于，所述转镜和镜片底壳设计间隙配合0.05mm，转镜尺寸走下公差0.1mm，镜片底壳限位骨间距尺寸走上公差0.1mm。

3.根据权利要求1所述的一种光学显示系统，其特征在于，所述齿轮箱圆盘部两侧的转轴由轴端往内轴向成型为递增的阶梯结构。

4.根据权利要求1所述的一种光学显示系统，其特征在于，所述系统底壳的轴套孔下方为轴套孔支架，所述轴套孔支架设置有多个加强筋。

5.根据权利要求1所述的一种光学显示系统，其特征在于，所述TFT光学模组中，所述灯光板底壳为散热性能良好的金属底壳，所述金属底壳的外端面为散热鳍片，所述TFT下盖与TFT之间以及TFT面盖与TFT之间还分别夹设有环状垫体。

6.根据权利要求1所述的一种光学显示系统，其特征在于，所述TFT光学模组中，所述TFT下盖、TFT面盖、导光罩的内壁分别涂设有降低光线漫反射的消光涂层，所述TFT还包括下端的数据线。

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