一种虚像距离可变的HUD光机系统技术方案

本技术涉及一种虚像距离可变的HUD光机系统，包括前挡玻璃、显示模组、次曲面镜和主曲面镜，显示模组生成的图像光线依次通过次曲面镜和主曲面镜反射至前挡玻璃后形成虚像，还包括第一驱动机构，第一驱动机构与显示模组和次曲面镜传动连接，用于驱动两者同步沿次曲面镜和主曲面镜之间的主光轴方向平移，以改变虚像距离，相比于现有技术，本技术的HUD光机系统的虚像距离大小可以调整，当前方车辆距离较近，可调节减小虚像距离，避免虚像呈现的内容透入前方车辆内部，使驾驶人员可以看清驾驶信息，保证安全驾驶。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光学投影成像，具体涉及一种虚像距离可变的hud光机系统。

技术介绍

1、近年来增强现实抬头显示器(系统)ar-hud在国内外汽车电子领域得到了广泛的重视和快速的产业化推广应用。如图1所示，ar-hud在原理上是基于像源01图像先后经过次曲面镜03、主曲面镜02和汽车前挡玻璃04反射，使人眼视觉在车辆前方产生像源画面的虚像05，ar-hud要求有更远的虚像距离(人眼与虚像05之间的距离)、更宽的视域及更大的虚像显示范围，以便实现与实际道路场景及目标相融合。

2、现有技术中，车载ar-hud光机系统均采用内部光电部件及整机结构为固定的设计方案，即为定焦面设计，由此产生的虚像位置、大小等光学指标也是不变的，ar-hud的虚像距离在7m及以上。当前方车辆距离较近，现有光机系统虚像呈现的内容会透入前方车辆内部，使得驾驶人员难以看清驾驶信息，不利于安全驾驶。

技术实现思路

1、本技术的目的在于：针对现有技术中车载ar-hud光机系统为定焦面设计，虚像距离固定，当前方车辆距离较近，虚像呈现的内容会透入前方车辆内部，使得驾驶人员难以看清驾驶信息，不利于安全驾驶的问题，提供一种虚像距离可变的hud光机系统。

2、为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：

3、一种虚像距离可变的hud光机系统，包括前挡玻璃、显示模组、次曲面镜和主曲面镜，显示模组生成的图像光线依次通过次曲面镜和主曲面镜反射至前挡玻璃后形成虚像，还包括第一驱动机构，第一驱动机构与显示模组和次曲面镜传动连接，用于驱动两者同步沿次曲面镜和主曲面镜之间的主光轴方向平移，以改变虚像距离。

4、采用前述技术方案的本技术，可通过第一驱动机构驱动显示模组和次曲面镜两者同步沿次曲面镜和主曲面镜之间的主光轴方向平移，以改变本hud光机系统的物距(从显示模组到主曲面镜的光路距离)，从而改变虚像距离；当车距较小时，可通过第一驱动机构驱动减小本hud光机系统的物距，从而减小虚像距离，使虚像呈现的内容不会透入前方车辆内部，相比于现有技术中车载ar-hud光机系统为定焦面设计，虚像距离固定，当前方车辆距离较近，虚像呈现的内容会透入前方车辆内部，使得驾驶人员难以看清驾驶信息，不利于安全驾驶的问题，本技术的hud光机系统的虚像距离大小可以调整，当前方车辆距离较近，可调节减小虚像距离，避免虚像呈现的内容透入前方车辆内部，使驾驶人员可以看清驾驶信息，保证安全驾驶。

5、进一步的，所述第一驱动机构包括两个步进电机，两者均通过齿轮齿条传动机构分别与所述显示模组和次曲面镜连接；传动结构简单，易于实现，结合步进电机，易于精确控制平移距离。

6、进一步的，所述显示模组和次曲面镜之间连接有一联动杆，所述第一驱动机构为一电动推杆，其伸缩端与所述主光轴方向平行且与所述显示模组或次曲面镜固定连接；传动结构简单，易于实现，结合电动推杆，易于精确控制平移距离。

7、进一步的，还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述主曲面镜传动连接，用于驱动其转动，以改变所述主曲面镜反射后的光线入射到前挡玻璃的入射位置，使得该光线经前挡玻璃反射后可进入人眼；当显示模组和次曲面镜沿主光轴移动，会导致先后经主曲面镜和前挡玻璃反射后的光线角度偏移无法进入人眼，通过设置第二驱动机构驱动主曲面镜转动，可补偿该偏移，使光线进入人眼；从而使得驾驶人员不用调节自身位置依然可以看清虚像呈现的内容。

8、进一步的，所述第二驱动机构为步进电机，该步进电机输出轴上连接有同轴的蜗杆，所述主曲面镜上设有涡轮，所述涡轮和蜗杆相啮合；传动结构简单，易于实现，结合步进电机，易于精确控制转动角度。

9、进一步的，所述显示模组为dlp像源或tft像源。

10、相比于现有技术，本技术的有益效果为：本技术的hud光机系统的虚像距离大小可以调整，当前方车辆距离较近，可调节减小虚像距离，避免虚像呈现的内容透入前方车辆内部，使驾驶人员可以看清驾驶信息，保证安全驾驶。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种虚像距离可变的HUD光机系统，包括前挡玻璃(1)、显示模组(2)、次曲面镜(3)和主曲面镜(4)，显示模组(2)生成的图像光线依次通过次曲面镜(3)和主曲面镜(4)反射至前挡玻璃(1)后形成虚像，其特征在于：还包括第一驱动机构(5)，第一驱动机构(5)与显示模组(2)和次曲面镜(3)传动连接，用于驱动两者同步沿次曲面镜(3)和主曲面镜(4)之间的主光轴(6)方向平移，以改变虚像距离。

2.根据权利要求1所述的虚像距离可变的HUD光机系统，其特征在于：所述第一驱动机构(5)包括两个步进电机，两者均通过齿轮齿条传动机构分别与所述显示模组(2)和次曲面镜(3)连接。

3.根据权利要求1所述的虚像距离可变的HUD光机系统，其特征在于：所述显示模组(2)和次曲面镜(3)之间连接有一联动杆，所述第一驱动机构(5)为一电动推杆，其伸缩端与所述主光轴(6)方向平行且与所述显示模组(2)或次曲面镜(3)固定连接。

4.根据权利要求1所述的虚像距离可变的HUD光机系统，其特征在于：还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述主曲面镜(4)传动连接，用于驱动其转动，以改变所述主曲面镜(4)反射后的光线入射到前挡玻璃(1)的入射位置，使得该光线经前挡玻璃(1)反射后可进入人眼(7)。

5.根据权利要求4所述的虚像距离可变的HUD光机系统，其特征在于：所述第二驱动机构为步进电机，该步进电机输出轴上连接有同轴的蜗杆，所述主曲面镜(4)上设有涡轮，所述涡轮和蜗杆相啮合。

6.根据权利要求1所述的虚像距离可变的HUD光机系统，其特征在于：所述显示模组(2)为DLP像源或TFT像源。

...

【技术特征摘要】

1.一种虚像距离可变的hud光机系统，包括前挡玻璃(1)、显示模组(2)、次曲面镜(3)和主曲面镜(4)，显示模组(2)生成的图像光线依次通过次曲面镜(3)和主曲面镜(4)反射至前挡玻璃(1)后形成虚像，其特征在于：还包括第一驱动机构(5)，第一驱动机构(5)与显示模组(2)和次曲面镜(3)传动连接，用于驱动两者同步沿次曲面镜(3)和主曲面镜(4)之间的主光轴(6)方向平移，以改变虚像距离。

2.根据权利要求1所述的虚像距离可变的hud光机系统，其特征在于：所述第一驱动机构(5)包括两个步进电机，两者均通过齿轮齿条传动机构分别与所述显示模组(2)和次曲面镜(3)连接。

3.根据权利要求1所述的虚像距离可变的hud光机系统，其特征在于：所述显示模组(2)和次曲面镜(3)之间连接有一联动杆，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建明，李勇，龚鹏，彭德渊，徐洋，李银国，
申请(专利权)人：重庆利龙中宝智能技术有限公司，
类型：新型
国别省市：