【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及基于汽车挡风玻璃的抬头显示器，公开了一种小体积的抬头显示器及其布置方法。
技术介绍
1、抬头显示器（hud）是一种前沿的成像技术，通过将图像投射到挡风玻璃上，使驾驶员能够在视线前方观察重要的行车信息。这种设计大大减少了驾驶员低头查看仪表盘或中控屏幕的频率，降低了驾驶时的分心风险，从而提高了行车安全性和便利性。
2、传统的抬头显示器（hud）往往采用复杂的光学路径设计，涉及多个光学元件，这不仅使得其结构复杂，还会占用仪表台下方的宝贵空间。这种设计在功能上虽然可以满足基本需求，但在车内环境的空间布局和美观性方面却造成了限制。此外，随着驾驶员对信息显示的需求不断增加，消费者希望能在抬头显示器（hud）上看到更多的行车信息，这就要求hud提供更大的显示区域以提升信息可读性和用户体验。然而，增大的显示尺寸往往意味着设备体积也随之增大，这对现代汽车日益追求的紧凑型和高效能内饰设计提出了新的挑战。故一种小体积、高性能的抬头显示器（hud）显得尤为重要。
3、因此，亟需一种小体积的抬头显示器及其布置方法，在保证成像质量的同时，减少整体体积占用，满足市场对大尺寸成像的需求，增强hud在各类车辆中的应用潜力。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种小体积的抬头显示器及其布置方法，能够减小抬头显示器的体积并保证成像质量。
2、本专利技术提供了一种小体积的抬头显示器，包括：
3、像源、1片透镜、1片反射镜及眼盒，所述透镜位
4、进一步的，所述像源为图像发生装置，采用液晶显示器加背光源、lcos投影模块、dlp投影模块或激光投影模块中的一种，用于生成成像光束。
5、进一步的，所述透镜是凸透镜或者凹透镜中的一种，用于放大所述成像光束。
6、进一步的，所述透镜为玻璃透镜或者塑料透镜中的一种。
7、进一步的，所述反射镜位于所述透镜后，为带有曲率的凹面反射镜，用于将光线反射至汽车挡风玻璃。
8、本专利技术还提供了一种小体积的抬头显示器的布置方法，用于布设所述的一种小体积的抬头显示器，包括：
9、步骤s1、根据驾驶员的眼睛高度及其视线角度，确定虚像的空间位置及大小；
10、步骤s2、根据驾驶员的眼椭圆数据或实际测试数据，独立于虚像的大小和空间位置，确定眼盒的位置；
11、步骤s3、根据汽车挡风玻璃的位置，采用逆向光路设计，确定反射镜及透镜的位置；
12、进一步包括：
13、设置优化条件，所述优化条件包括：反射镜的表面曲率；反射镜的空间位置；透镜的表面曲率、材质、厚度及其空间位置；
14、设置优化目标，所述优化目标包括：图像解析力；图像尺寸；反射镜、透镜和图像生成单元的空间位置的相对关系中的一种或多种；
15、根据所述优化条件，利用光学仿真软件，使仿真结果达到所述优化目标，得到最终的反射镜及透镜的位置。
16、步骤s4、根据反射镜的位置，确定像源的位置；
17、步骤s5、根据所述眼盒位置、透镜位置和反射镜位置，确定抬头显示器的整体布局。
18、本专利技术实施例具有以下技术效果：
19、1.通过采用单片反射镜和单片透镜的设计策略，可以显著简化抬头显示器（hud）的光学结构，同时有效缩短光路，减少系统体积，通过将反射镜和透镜紧密配置，光路的有效长度得以缩短，从而减少了光学系统所需的整体尺寸。这一设计使得hud能够更容易地集成于车辆的仪表台和挡风玻璃之间，保持车内设计的简洁性和美观性。
20、2.透镜的主要功能之一是放大像源，使得驾驶员在正常视线范围内能够清晰地看到重要信息。透镜通过光学特性，确保图像在放大的同时保持较高的清晰度和对比度。挡风玻璃作为光学界面，其表面形状和材料特性可能引入一定的光学像差，如球面像差和色差。透镜能够有效地补偿这些由挡风玻璃引起的像差，使得最终投射到驾驶员视野中的图像更加真实和准确。
21、3.通过根据驾驶员的眼睛高度和视线角度来确定虚像的位置，可以确保虚像在最佳视角内，从而提高用户的视觉舒适度；采用逆向光路设计可优化光线的传播路径，减少光学失真和反射损失，提高图像的清晰度和亮度；通过设置优化条件及优化目标，利用光学仿真软件进行参数优化，可以灵活应对不用的车型和用户需求，及不同的使用环境（如光照条件、驾驶习惯等）动态调整系统参数，提升系统的适应性，从而在实际应用中达到最佳性能。
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1.一种小体积的抬头显示器布置方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种小体积的抬头显示器布置方法，其特征在于，所述步骤S3中确定反射镜及透镜的位置后，进一步包括：
3.一种小体积的抬头显示器，用于实现上述权利要求1-2任一项的一种小体积的抬头显示器布置方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的一种小体积的抬头显示器，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的一种小体积的抬头显示器，其特征在于，
6.根据权利要求3所述的一种小体积的抬头显示器，其特征在于，
7.根据权利要求3所述的一种小体积的抬头显示器，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种小体积的抬头显示器布置方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种小体积的抬头显示器布置方法，其特征在于，所述步骤s3中确定反射镜及透镜的位置后，进一步包括：
3.一种小体积的抬头显示器，用于实现上述权利要求1-2任一项的一种小体积的抬头显示器布置方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭跃武，许张飞，徐航宇，
申请(专利权)人：沂普光电天津有限公司，
类型：发明
国别省市：
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