[发明专利]一种一体式的抬头显示装置

说明书

技术领域

本发明属于汽车抬头显示系统技术领域，尤其涉及一种一体式的抬头显示装置。

背景技术

汽车抬头显示技术是当前国际国内正在大力发展的智能网联汽车的重要组成部分，通过前期宝马、奔驰等高端豪华品牌汽车上对于HUD(Head Up Display平视显示器)的应用推广，越来越多的车厂和用户认识到通过汽车的抬头显示技术对于安全驾驶的重要性，实现了驾驶员目不离路就可以获取车速、导航、路况、车距等重要信息，其独特的显示位置，以及悬浮式透明显示效果，是车上的其它位置显示器无法取代的，所以越来为越多的车厂把抬头显示系统装配于自己的新车上，作为提升汽车安全的有效配置。要实现汽车挡风玻璃上的抬头显示，存在一个必须要解决的显示技术难题—由于挡风玻璃厚度带来的反射重影问题，因为重影问题的存在会明显地影响驾驶员观看显示信息的舒适度，严重者会引起驾驶员的头晕，从而影响驾驶安全。同时也会影响驾驶员获取显示信息的辨识速度与准确性。

现有汽车抬头显示系统的解决方案中，多采用在汽车挡风玻璃中增加或改造玻璃中已有的夹膜，使得内外两层玻璃中有一层上厚下薄的夹膜，从而改变挡风玻璃外表面对于折射进玻璃内部的光线的反射角度，达到改变玻璃内部光线的传播路径的目的，从而减轻或消除重影现象。类似于上述方法原理，也有采用在挡风玻璃内表面贴一层上厚下薄的透明材料，以达到减轻或消除重影现象的目的。另外，也有采用对挡风玻璃内表面镀膜或贴膜，以增加挡风玻璃对光线的反射率，从而达到减轻或消除重影现象之目的。

上述方面，都需要增加额外成本，对挡风玻璃进行特别定制或者后期特别处理，才可以达到减轻或消除重影现象之目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体式抬头显示装置，旨在解决现有的装置解决重影问题时需要额外增加成本的问题。

本发明是这样解决的：一种一体式的抬头显示装置，其用于将信息经所述汽车的挡风玻璃反射至人眼，所述挡风玻璃包括内弧面和外弧面，所述抬头显示装置包括水平位置可调的成像单元、接收所述成像单元射出的成像光线并将所述成像光线经过单次或多次反射后射向所述挡风玻璃的反射单元，所述成像单元和所述反射单元连接成一安装体，所述成像光线经所述内弧面反射后形成第一图像，所述成像光线透过所述内弧面并经所述外弧面反射后形成第二图像，所述第一图像在所述挡风玻璃另一侧的第一虚像和所述第二图像在所述挡风玻璃另一侧的第二虚像随所述成像单元水平移动而沿入眼方向重合。

进一步地，所述成像单元包括可相对于所述安装体移动的箱体、连接在所述箱体内的LED背光源、套设在所述LED背光源外侧的反光杯、连接在所述反光杯端面上的透镜和连接在所述箱体表面并正对所述透镜的显示器，所述成像光线经所述LED背光源发出并经所述反光杯和所述透镜聚集后由所述显示器射出。

进一步地，所述反射单元包括一块凹面朝向所述成像单元的凹面镜，所述成像光线经所述凹面镜一次反射后射向所述挡风玻璃。

进一步地，所述凹面镜的背面朝向所述挡风玻璃，且所述凹面镜与水平面之间的夹角为锐角。

进一步地，所述反射单元包括相互配合使得所述成像光线射向所述挡风玻璃的第一反射镜和第二反射镜，所述成像光线在所述第一反射镜所述第二反射镜之间多次反射后射向所述挡风玻璃。

进一步地，所述第一反射镜和所述第二反射镜均为凹面镜，所述凹面镜为球面镜或自由曲面镜。

进一步地，所述第一反射镜位于所述第二反射镜的前方，且所述第一反射镜的凹面朝向所述成像单元，所述第二反射镜的凹面朝上并朝向所述第一反射镜的凹面。

进一步地，所述第一反射镜与所述第一反射镜之间的夹角小于90°，所述第一反射镜和水平面之间的夹角小于90°，所述第二反射镜与水平面之间的夹角小于45°。

进一步地，所述第一反射镜为凹面镜，所述第二反射镜为平面镜，或所述第一反射镜为平面镜，所述第二反射镜为凹面镜。

进一步地，所述第二反射镜底面上还连接有调节所述成像光线射在所述挡风玻璃上的高度的调节装置。

本发明提供的一体式的抬头显示装置相对于现有的技术具有的技术效果为：通过成像单元和与该成像单元配合的反射单元的设置，使得成像单元出射的成像光线经过挡风玻璃内弧面和外弧面分别反射形成的第一图像相对于挡风玻璃的第一虚像和第二图像相对于挡风玻璃的第二虚像随着成像单元的水平移动而沿入眼方向重合，进而可以消除成像单元反射后的重影，这个过程中不需要更改挡风玻璃的结构，进而不需要额外增加成本。同时成像单元和反射单元连接成为一体，也给后期的安装带来了方便。