【技术实现步骤摘要】
本申请涉及抬头显示，具体而言，涉及一种内投大视场hud系统。
技术介绍
1、现有技术的抬头显示(hud)系统均采用虚像成像，即将虚像成像在车体前方2.5m～7.5m等距离不等的位置供驾驶员抬头观察使用。然而，在实际使用中发现虚像成像距离较远且位于最后一片反射镜(或者风挡)的外侧，缺乏立体感、层次感，用户的视觉观看体验不佳，且虚像无法进行再利用，导致使用场景受限。
技术实现思路
1、基于上述现状，本专利技术的主要目的在于提供一种内投大视场hud系统，旨在解决现有技术中抬头显示系统为虚像成像所存在的成像距离较远且位于最后一片反射镜(或者风挡)外侧，缺乏立体感、层次感，用户的视觉观看体验不佳，且虚像无法进行再利用，导致使用场景受限的技术问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、本专利技术实施例第一方面提供一种内投大视场hud系统，包括像源、反射成像组件和扩散膜；其中，
4、所述像源用于发出光束；
5、所述反射成像组件设置在所述像源发出的所述光束的传播路径上，用于直接接收所述像源发出的所述光束并对所述光束进行反射以投影出实像；
6、所述扩散膜与所述实像对应设置，用于扩展所述实像的视场角。
7、可选地，所述视场角在水平方向和竖直方向上均不大于±80°。
8、可选地，所述扩散膜设置在所述实像位置处。
9、可选地，所述扩散膜为微结构扩散膜、光学级扩散膜、磨砂扩散膜或聚合物扩散膜中
10、可选地，当所述扩散膜包括所述光学级扩散膜时，所述光学级扩散膜为球面扩散膜、光学膜扩散膜或复合扩散膜中至少一种。
11、可选地，所述hud系统的性能指标p通过以下公式获取：
12、p＝wa*a+wb*b+wc*c+wd*d-we*e+wf*f
13、其中，a表示视场角指标，b表示图像均匀性指标，c表示图像照度指标，d表示视觉舒适度指标，e表示内投大视场hud系统体积指标，f表示实像成像效果指标，wa、wb、wc、wd、we、wf分别表示视场角指标、图像均匀性指标、实像照度指标、视觉舒适度指标、内投大视场hud系统体积指标、实像成像效果指标在系统综合性能指标中所占权重。
14、可选地，所述hud系统的性能指标p通过以下公式获取：
15、
16、其中，θ表示当前hud系统的视场角，θmax表示最大允许视场角，lcenter表示实像中心区域的亮度，ledge表示实像边缘区域的亮度，lmax表示实像最大亮度值，e表示当前实像照度，emax表示实像最大理想照度，ccurrent表示当前实像的对比度，cmax和cmin表示实像理想最大和最小对比度，vcurrent表示当前的hud系统体积，vmax表示hud系统最大允许体积，rcurrent表示当前实像的分辨率，rmax表示实像理想的最大分辨率。
17、可选地，所述反射成像组件包括用于反射光束的第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜和所述第二反射镜至少之一还用于会聚光束，所述第一反射镜位于所述像源的出光方向，所述第二反射镜位于所述第一反射镜的光束反射方向，所述像源发出的所述光束经由所述第一反射镜和第二反射镜的反射及会聚后由所述第二反射镜出射所述光束形成所述实像。
18、可选地，所述第一反射镜、第二反射镜的面型公式为：
19、
20、其中，r2＝x2+y2，z表示z轴方向的矢高差，c表示曲率，k表示圆锥曲面常数，m和n分别代表x和y的阶数。
21、可选地，所述扩散膜位于车辆车载仪表和/或中控显示屏位置处。
22、有益效果：
23、本专利技术实施例提供的内投大视场hud系统，包括像源、反射成像组件和扩散膜，其中，像源用于发出光束，反射成像组件用于直接接收像源发出的光束，并对光束进行反射以投影出实像，扩散膜与实像对应设置，用于扩展所述实像的视场角。
24、第一方面，相比现有技术hud系统采用虚像成像，本专利技术实施例通过反射成像组件直接接收光束，并对光束进行反射从而直接投影出实像，实像可以给观看者提供更近成像的视觉体验，实像近距离成像，能够产生类似于近距离摄影的浅景深效果，使得被呈现出来的图像的背景模糊化，从而突出主体，让呈现出来的图像更有立体感、层次感和艺术感；进一步地，本专利技术实施例还在实像位置设置有扩散膜，扩散膜能够扩展实像的视场角，从而使得观看者能够从更大的观察视角观看到实像。
25、第二方面，本专利技术实施例的反射成像组件设置为直接接收像源发出的光束，相比通过光学整形元件(例如准直光学元件)进入成像光学组件，结构更加简单。
26、第三方面，本专利技术采用反射式结构的轻量化设计，仅包括像源和反射成像组件和扩散膜即可实现成像为实像且扩大观察视角，结构简单且结构紧凑，体积小，不仅节省成本，而且易于装配。
27、本专利技术的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。
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1.一种内投大视场HUD系统，其特征在于，包括像源(1)、反射成像组件(2)和扩散膜(4)；其中，
2.根据权利要求1所述的内投大视场HUD系统，其特征在于，所述视场角在水平方向和竖直方向上均不大于±80°。
3.根据权利要求1所述的内投大视场HUD系统，其特征在于，所述扩散膜(4)设置在所述实像位置处。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的内投大视场HUD系统，其特征在于，所述扩散膜(4)为微结构扩散膜、光学级扩散膜、磨砂扩散膜或聚合物扩散膜中至少一种。
5.根据权利要求4所述的内投大视场HUD系统，其特征在于，当所述扩散膜(4)包括所述光学级扩散膜时，所述光学级扩散膜为球面扩散膜、光学膜扩散膜或复合扩散膜中至少一种。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的内投大视场HUD系统，其特征在于，所述HUD系统的性能指标P通过以下公式获取：
7.根据权利要求6所述的内投大视场HUD系统，其特征在于，所述HUD系统的性能指标P通过以下公式获取：
8.根据权利要求1-3中任一项所述的内投大视场HUD系统，其
9.根据权利要求8所述的内投大视场HUD系统，其特征在于，所述第一反射镜(21)、第二反射镜(22)的面型公式为：
10.根据权利要求1-3中任一项所述的内投大视场HUD系统，其特征在于，所述扩散膜(4)位于车辆车载仪表和/或中控显示屏位置处。
...【技术特征摘要】
1.一种内投大视场hud系统，其特征在于，包括像源(1)、反射成像组件(2)和扩散膜(4)；其中，
2.根据权利要求1所述的内投大视场hud系统，其特征在于，所述视场角在水平方向和竖直方向上均不大于±80°。
3.根据权利要求1所述的内投大视场hud系统，其特征在于，所述扩散膜(4)设置在所述实像位置处。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的内投大视场hud系统，其特征在于，所述扩散膜(4)为微结构扩散膜、光学级扩散膜、磨砂扩散膜或聚合物扩散膜中至少一种。
5.根据权利要求4所述的内投大视场hud系统，其特征在于，当所述扩散膜(4)包括所述光学级扩散膜时，所述光学级扩散膜为球面扩散膜、光学膜扩散膜或复合扩散膜中至少一种。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的内投大视场hud系统，其特征在于，所述hud系统的性能指标p通过以下公式获取：
7.根据权利要求6所述的内投大视场h...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇鹏，付渝珧，王文博，
申请(专利权)人：黑龙江天有为电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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