一种车载抬头显示系统技术方案

为解决现有车载抬头显示系统投射的图像位置不能随驾驶员视线的改变而随之改变，驾驶员在获取车载抬头显示系统上显示的信息时需要将视线在图像和前方路况之间切换，导致驾驶过程中存在安全隐患问题，本实用新型专利技术提供了一种可连续变焦的车载抬头显示系统，包括显示屏组件和三反式光学组件，所述三反式光学组件位于所述显示屏组件的出射光路上，将显示屏组件投射的图像反射至汽车前挡风玻璃上；所述汽车前挡风玻璃将图像反射至人眼。本例提供的车载抬头显示系统，驾驶员无需将视线在图像和前方路况之间切换，能根据驾驶员视线聚焦位置而调整图像的成像位置，使得车载抬头显示系统的图像与驾驶员关注的前方路况完全融合，提高了行车的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及车载抬头显示系统领域。
技术介绍
随着人们生活水平的提高，对于汽车的要求更高，现有部分汽车上已安装了车载 抬头显示系统(英文简称：HUD，英文全称：Heads Up Display),也叫平视显示仪，安装于汽 车的仪表台上，车载抬头显示系统利用光学反射的原理，将信息以文字和图形的方式投射 到前挡风玻璃上，投影图像的高度大致与驾驶员的眼睛在同一水平线上。驾驶员可以在前 方观看到该车载抬头显示系统投射的图像经前挡风玻璃反射后所成的虚像。如此，驾驶员 在驾驶过程中，能够轻易的将外界的景象与抬头显示仪显示的信息融合在一起，观看起来 非常舒适，驾驶员不必低头，就可以看到导航、车速等其他信息，从而避免分散对前方道路 的注意力，行车安全性有很大的提高。 研究人员在研究过程中发现，车辆在行驶过程中，驾驶员的眼睛聚焦位置一定的， 一般在2。5 -3米之间，因此，现有的车载抬头显示系统一般直接通过透射式显示屏投射 出图像，经前挡风玻璃反射后将虚像成在驾驶员前方2。5-3米之间。这样，驾驶员观看到 前方路况的同时，也能清楚的看到其车载抬头显示系统投射的图像。然而，当行驶速度较 快时，驾驶员为观看到更多的前方路况，其视线的聚焦位置一般会超过3米，有时甚至达到 6-7米。然而，现有车载抬头显示系统投射的图像位置并不能随之改变，驾驶员在获取车载 抬头显示系统上显示的信息时需要将视线在图像和前方路况之间切换，导致驾驶过程中存 在安全隐患。
技术实现思路
为解决现有车载抬头显示系统投射的图像位置不能驾驶员视线的改变而随之改 变，驾驶员在获取车载抬头显示系统上显示的信息时需要将视线在图像和前方路况之间切 换，导致驾驶过程中存在安全隐患问题，本技术提供了一种可连续变焦的车载抬头显 示系统。 本技术提供一种车载抬头显示系统，包括显示屏组件和三反式光学组件，所 述三反式光学组件位于所述显示屏组件的出射光路上，将显示屏组件投射的图像反射至汽 车前挡风玻璃上；所述汽车前挡风玻璃将图像反射至人眼； 其中，所述三反式光学组件包括在光路上依次设置的变倍镜组件、像质补偿镜组 件和前挡补偿镜组件； 所述变倍镜组件包括用于对显示屏组件投射的图像进行放大或缩小和折转光路 的变倍镜片、及用于对所述变倍镜片曲率进行调节的变倍镜片曲率调节组件； 所述像质补偿镜组件包括用于对所述变倍镜片曲率变化过程中引起的像质失真 进行补偿和折转光路的像补镜片、及用于对所述像补镜片曲率进行调节的像补镜片曲率调 节组件； 所述前挡补偿镜组件包括用于对汽车上前挡风玻璃引起的畸变进行补偿的前挡 补偿镜片； 所述变倍镜片和像补镜片为凹面镜，所述前挡补偿镜片为鞍形。 优选地，所述变倍镜组件位于所述显示屏组件的出射光路上；所述像质补偿镜组 件位于所述变倍镜组件的出射光路上； 所述前挡补偿镜组件位于所述像质补偿镜组件的出射光路上，其出射光线投射向 所述前挡风玻璃。 优选地，所述变倍镜片曲率调节组件包括变倍导电基板和贴在所述变倍镜片上的 变倍导电薄膜； 所述变倍导电基板和所述变倍导电薄膜间形成电场，所述变倍镜片受到电场间向 下或者向上的静电驱动力，使得所述变倍镜片产生变形，以调节所述变倍镜片的曲率。 优选地，所述变倍镜片位于所述变倍导电基板和所述变倍导电薄膜之间。 优选地，所述变倍镜片安装在一变倍镜框内。 优选地，所述像补镜片曲率调节组件包括像补导电基板和贴在所述像补镜片上的 像补导电薄膜； 所述像补导电基板和所述像补导电薄膜间形成电场，所述像补镜片受到电场间向 下或者向上的静电驱动力，使得所述像补镜片产生变形，以调节所述像补镜片的曲率。 优选地，所述像补镜片位于所述像补导电基板和所述像补导电薄膜之间。 优选地，所述像补镜片安装在一像补镜框内。 优选地，其包括一透射式显示屏和位于所述透射式显示屏下端的光源组件。 优选地，该光源组件包括背光板、在所述背光板上阵列分布的若干背光灯以及与 所述背光灯对应的阵列分布的聚光透镜。 本技术实施例提供的车载抬头显示系统，其在显示屏组件后的出射光路上加 装了三反式光学组件。由于该三反式光学组件中，其变倍镜组件包括变倍镜片和变倍镜片 曲率调节组件，因此，可通过改变三反式光学组件中变倍镜片和像补镜片的曲率半径，来实 现对整个车载抬头显示系统光路的焦距进行调节，实现连续变焦，当驾驶员车速加快后其 视线聚焦位置拉远时，本车载抬头显示系统可调节该变倍镜组件中的变倍镜片曲率，同样 将车载抬头显示系统投射的图像拉远，使其与驾驶员需要关注的前方路况的视线聚焦位置 重合，如此，驾驶员无需将视线在图像和前方路况之间切换，能根据驾驶员视线聚焦位置而 调整投影图像的成像位置，使得车载抬头显示系统的图像与驾驶员关注的前方路况完全融 合，提高了行车的安全性，同时，该变倍镜组件可对图像进一步放大，使得驾驶员能更加清 晰地获取复杂的信息。同时，其像质补偿镜组件可对该变倍镜片改变光路后引起的像面质 量进行调节，按规律改变像补镜片的曲率，在物面不动的情况下补偿像面质量，使得车载抬 头显示系统投射的图像像质在变焦过程中无明显下降。而采用该前挡补偿镜组件，则可对 汽车上前挡风玻璃引起的畸变进行补偿，防止图像出现失真，进一步提高投影图像的像面 质量。【附图说明】 图1是本技术【具体实施方式】中提供的车载抬头显示系统光路原理图； 图2是本技术【具体实施方式】中提供的变倍镜组件剖视示意图； 图3是本技术【具体实施方式】中提供的变倍镜组件立体示意图； 图4是本技术【具体实施方式】中提供的像质补偿镜组件剖视示意图； 图5是本技术【具体实施方式】中提供的像质补偿镜组件立体示意图； 其中，1、显示屏组件；2、变倍镜组件；3、像质补偿镜组件；4、前挡补偿镜组件；5、 前挡风玻璃；21、变倍镜片；22、变倍导电薄膜；23、变倍导电基板；24、变倍镜框；31、像补镜 片；32、像补导电薄膜；33、像补导电基板；34、像补镜框。【具体实施方式】 为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下 结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。 实施例 本例中将对本技术提供的车载抬头显示系统进行具体解释说明，如图1所 示，其包括显示屏组件1和三反式光学组件，所述三反式光学组件位于所述显示屏组件1的 出射光路上，将显示屏组件1投射的图像反射至汽车前挡风玻璃5上；所述汽车前挡风玻璃 5将图像反射至人眼； 其中，所述三反式光学组件包括在光路上依次设置的变倍镜组件2、像质补偿镜组 件3和前挡补偿镜组件4; 所述变倍镜组件2包括用于对显示屏组件1投射的图像进行放大或缩小和折转光 路的变倍镜片21、及用于对所述变倍镜片21曲率进行调节的变倍镜片21曲率调节组件； 所述像质补偿镜组件3包括用于对所述变倍镜片21曲率变化过程中引起的像质 失真进行补偿和折转光路的像补镜片31、及用于对所述像补镜片31曲率进行调节的像补 镜片31曲率调节组件； 所述前挡补偿镜组件4包括用于对汽车上前挡风玻璃5引起的畸变进行补偿的前 挡补偿镜片。同时，该前挡补偿镜片还用来转折本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载抬头显示系统，其特征在于，包括显示屏组件和三反式光学组件，所述三反式光学组件位于所述显示屏组件的出射光路上，将显示屏组件投射的图像反射至汽车前挡风玻璃上；所述汽车前挡风玻璃将图像反射至人眼；其中，所述三反式光学组件包括在光路上依次设置的变倍镜组件、像质补偿镜组件和前挡补偿镜组件；所述变倍镜组件包括用于对显示屏组件投射的图像进行放大或缩小和折转光路的变倍镜片、及用于对所述变倍镜片曲率进行调节的变倍镜片曲率调节组件；所述像质补偿镜组件包括用于对所述变倍镜片曲率变化过程中引起的像质失真进行补偿和折转光路的像补镜片、及用于对所述像补镜片曲率进行调节的像补镜片曲率调节组件；所述前挡补偿镜组件包括用于对汽车上前挡风玻璃引起的畸变进行补偿的前挡补偿镜片；所述变倍镜片和像补镜片为凹面镜，所述前挡补偿镜片为鞍形。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：凌莉，吴益锋，李明，
申请(专利权)人：惠州比亚迪电池有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44