风挡式抬头显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了风挡式抬头显示装置，包括：图像源和投影组，所述投影组，用以将所述图像源经过所述投影组投影至挡风玻璃，并在所述挡风玻璃的同一侧形成第一虚像和第二虚像，所述第一虚像相对于所述第二虚像靠近所述眼盒区域，在所述第一虚像至所述眼盒区域的距离为：成像距离；在所述成像距离增加时，经过所述投影组投影至所述挡风玻璃同一侧的所述第一虚像和所述第二虚像的重影值降低。本实用新型专利技术通过合理调整光学系统像散，子午面图像相对人眼视度大于弧矢面图像，进一步削弱重影。增加成像距离，合理调整像散，两种方法采用其中一种或同时采用，均利于削弱重影。

Windscreen head up display device

The utility model discloses a windshield type head-up display device, comprising an image source and a projection group for projecting the image source through the projection group to the windshield, and forming a first virtual image and a second virtual image on the same side of the windshield, the first virtual image being close to the second virtual image. The eye box region has an imaging distance from the first virtual image to the eye box region; when the imaging distance increases, the ghost value of the first virtual image and the second virtual image projected to the same side of the windshield by the projection group decreases. The utility model further weakens the ghost image by adjusting the astigmatism of the optical system reasonably, and the meridian image is more visible to the human eye than the sagittal image. Increasing the imaging distance and adjusting the astigmatism reasonably, one or both of the two methods can weaken the ghost.

【技术实现步骤摘要】
风挡式抬头显示装置
本技术涉及汽车抬头显示领域，特别涉及风挡式抬头显示装置。
技术介绍
为方便驾驶员观看车辆信息、导航信息等，利用抬头显示装置(HUD，HeadUpDisplay)，将图像信息通过光学方式投影在驾驶员视线附近。HUD投射图像时经挡风玻璃反射进入眼盒区域，供驾驶员观看。同时，驾驶员能够透过挡风玻璃，看到路面状况。因此，由于挡风玻璃兼有反光和透光特性，两个表面均会对HUD投射图像进行反射，进而形成两幅不重叠的图像，不利于驾驶员观看，如图1所示是普通挡风玻璃重影示意图。通常我们将其中一幅图像称为主图像(虚像1)，另一幅图像称为重影图像(虚像2)，如图2所示是驾驶员观看到的重影示意图。目前，解决重影的方案主要有以下几种方式：精确控制挡风玻璃两个反射表面的平行度，使两个表面之间有一个微小楔角，上厚下薄。HUD图像经反射后，两幅图像重叠。具体实现方式中比如，有控制挡风玻璃内部PVB夹层，或贴一层带楔角的贴膜等，如图3所示是带楔角挡风玻璃无重影示意图。又比如，通过镀膜方式，使得两个表面反射率存在较大差异，如使得主图像亮度远高于重影图像，进而忽略较暗图像。以上解决重影方案，均需要改变外部挡风玻璃的结构或者镀膜，成本相对较高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是，提供一种不改变原车挡风玻璃的情况下，实现削弱重影的风挡式抬头显示装置。解决上述技术问题，本技术提供了一种风挡式抬头显示装置，用于通过投影显示图像信息，所述图像信息用于投影至挡风玻璃，并由所述挡风玻璃进入眼盒区域，抬头显示装置包括：图像源和投影组，将所述图像源经过所述投影组投影至挡风玻璃，并在所述挡风玻璃的同一侧形成第一虚像和第二虚像，所述第一虚像相对于所述第二虚像靠近所述眼盒区域，所述第一虚像至所述眼盒区域的距离为：成像距离；当所述成像距离发生变化时，检测所述第一虚像和所述第二虚像的重影值，如果所述成像距离增加，则经过所述投影组投影至所述挡风玻璃同一侧的所述第一虚像和所述第二虚像的重影值降低。通过将所述图像源经过所述投影组投影至挡风玻璃：经挡风玻璃内表面反射后形成第一虚像；依次经挡风玻璃内表面折射、外表面反射、内表面折射和第二虚像。作为共知，第一虚像位于人眼前方，相对第二虚像靠近人眼。第一虚像相对人眼视度小于第二虚像相对人眼视度。更进一步，合理调整像散，所述第一虚像在子午面成像相对弧矢面成像为远离眼盒区域的一侧，所述子午面成像相对人眼视度大于所述弧矢面视度，二者存在视度差。更进一步，上述的视度差绝对值≤1D。优选地，上述视度差绝对值≤0.5D。更进一步，所述成像距离为30m时，视度差绝对值0.23D，重影值为1′。更进一步，所述成像距离≥2m。更进一步，所述图像源产生的光线为LCD、OLED、DLP任一一种模组显示的微小图像。优选地，所述投影组包括：第一反射镜、第二反射镜，光线依次经所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述挡风玻璃的内表面反射，进入眼盒区域形成第一虚像。光线依次经所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述挡风玻璃的内表面透射、所述挡风玻璃的外表面反射、所述挡风玻璃的内表面折射，进入眼盒区域形成第二虚像。更进一步，所述第一反射镜为曲面镜，所述第二反射镜为：平面镜或曲面镜。优选地，所述投影组包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜。更进一步，所述第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜面型为曲面或平面。三个反射镜中至少有一个曲面镜。优选地，所述投影组包括第一反射镜。更进一步，所述第一反射镜为曲面镜。本技术的有益效果：本技术提供的风挡式抬头显示装置，具备较远的成像距离，其成像距离≥4m，从而可削弱重影。由于抬头显示装置有大的成像距离，故重影相对小。同时在本技术中通过合理控制抬头显示装置像散，进一步削弱重影。虚像在子午面成像相对弧矢面成像，位于远离驾驶员一侧的眼盒区域。优选地，子午面成像相对人眼视度大于弧矢面视度，视度差绝对值≤1D，较小的视度差人眼能够接受。附图说明图1是普通挡风玻璃重影示意图；图2是驾驶员观看到的重影示意图；图3是带楔角挡风玻璃无重影示意图；图4是本技术一实施例中的风挡式抬头显示装置结构示意图；图5是图4中的光线示意图；图6是常规控制像散的示意图；图7是本技术一实施例中的控制像散的示意图；图8是本技术一实施例布局示意图。具体实施方式现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。可以理解，这些实施例仅出于说明并且帮助本领域的技术人员理解和实施例本公开的目的而描述，而非建议对本公开的范围的任何限制。在此描述的本公开的内容可以以下文描述的方式之外的各种方式实施。如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。在本申请中的重影是指：挡风玻璃内外两个表面均会对HUD投射图像进行反射，进而形成两幅不重叠的图像。两幅图像在竖直方向的偏移量为重影距离，单位为距离值，如mm。该重影相对人眼的张角，定义为重影值，张角越大，人眼越容易察觉。在本申请中的视度是指：目视光学仪器能适应各种不同视力的人使用，使得所成的像不再位于无限远，而是位于人眼前方或后方的一定距离上，以适应近视或远视眼的需要，单位为屈光度，符号D表示。用距离的倒数表示，如，成像位于无穷远，视度0D，成像位于人眼前方1m，视度-1D，位于人眼前方4m，视度-0.25D，成像位于人眼后方4m，视度为0.25D。请参考图4是本技术一实施例中的风挡式抬头显示装置结构示意图，本实施例中的风挡式抬头显示装置，用于通过投影显示图像信息，所述图像信息用于投影至所述挡风玻璃，并由所述挡风玻璃进入眼盒区域，抬头显示装置包括：图像源1和投影组(2,3,5)，将所述图像源经过所述投影组投影至挡风玻璃5，并在所述挡风玻璃的同一侧形成第一虚像6和第二虚像7，所述第一虚像6相对于所述第二虚像7靠近所述眼盒区域，所述第一虚像6至所述眼盒区域的距离为：成像距离；当所述成像距离发生变化时，检测所述第一虚像和所述第二虚像的重影值，如果所述成像距离增加，则经过所述投影组投影至所述挡风玻璃同一侧的所述第一虚像和所述第二虚像的重影值降低。本实施例中的风挡式抬头显示装置，具备较远的成像距离，其成像距离≥4m，从而可削弱重影。由于抬头显示装置有大的成像距离，故重影相对小。具体地，在本实施例中，第一虚像6的中心至眼盒区域4的中心的距离，定义为成像距离。此外，本实施例的风挡式抬头显示装置降低了产品使用成本。无需特殊定制挡风玻璃，挡风玻璃内外表面平行，无楔角。不需要特殊镀膜。在一些实施例中，经过所述投影组投影至所述挡风玻璃一侧的所述第一虚像包括:子午面成像和弧矢面成像，所述子午面成像相对于所述弧矢面成像为远离所述眼盒区域的一侧，所述子午面成像的视度相对人眼视度大于所述弧矢面成像的视度。通过合理控制抬头显示装置像散，进一步削弱重影。虚像在子午面成像相对弧矢面成像，位于远离驾驶员一侧的眼盒区域。在一些实施例中，所述投影组还包括：第一反射镜和第二反射镜，将所述图像源经过所述投影组投影至挡风玻璃，并在所述挡风玻璃的同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风挡式抬头显示装置，其特征在于，用于通过投影显示图像信息，所述图像信息用于投影至挡风玻璃，并由所述挡风玻璃进入眼盒区域，抬头显示装置包括：图像源和投影组，所述投影组，用以将所述图像源经过所述投影组投影至挡风玻璃，并在所述挡风玻璃的同一侧形成第一虚像和第二虚像，所述第一虚像相对于所述第二虚像靠近所述眼盒区域，在所述第一虚像至所述眼盒区域的距离为：成像距离；在所述成像距离增加时，经过所述投影组投影至所述挡风玻璃同一侧的所述第一虚像和所述第二虚像的重影值降低。

【技术特征摘要】
1.一种风挡式抬头显示装置，其特征在于，用于通过投影显示图像信息，所述图像信息用于投影至挡风玻璃，并由所述挡风玻璃进入眼盒区域，抬头显示装置包括：图像源和投影组，所述投影组，用以将所述图像源经过所述投影组投影至挡风玻璃，并在所述挡风玻璃的同一侧形成第一虚像和第二虚像，所述第一虚像相对于所述第二虚像靠近所述眼盒区域，在所述第一虚像至所述眼盒区域的距离为：成像距离；在所述成像距离增加时，经过所述投影组投影至所述挡风玻璃同一侧的所述第一虚像和所述第二虚像的重影值降低。2.根据权利要求1所述的风挡式抬头显示装置，其特征在于，经过所述投影组投影至所述挡风玻璃一侧的所述第一虚像包括:子午面成像和弧矢面成像，所述子午面成像相对于所述弧矢面成像为远离所述眼盒区域的一侧，所述子午面成像的视度相对人眼视度大于所述弧矢面成像的视度。3.根据权利要求1所述的风挡式抬头显示装置，其特征在于，所述投影组还包括：第一反射镜和第二反射镜，将所述图像源经过所述投影组投影至挡风玻璃，并在所述挡风玻璃的同一侧形成第一虚像和第二虚像包括：所述图像源产生的光线依次经所述第一反射镜、所述第二反射镜、所述挡风玻璃的内表面反射，进入到所述眼盒区域形成所述第一虚像，所述图像源产生的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：马斌斌，
申请(专利权)人：苏州车萝卜汽车电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32