[发明专利]风挡式抬头显示装置以及削弱重影的方法

说明书

技术领域

本发明涉及汽车抬头显示领域，特别涉及风挡式抬头显示装置以及削弱重影的方法。

背景技术

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，Head Up Display)，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。

发明内容

本发明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，本发明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，所述图像生成单元产生的光线为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。

本发明还提供了一种削弱重影的方法，在车内配置图像源和投影组，所述图像源用于产生图像，所述投影组用于将所述图像投影至挡风玻璃，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，方法包括：

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，

调整所述成像距离，并在所述成像距离增加时，将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。