[实用新型]一种用于HUD的投影显示光学系统

说明书

本实用新型公开了一种用于HUD的投影显示光学系统，其特征在于：所述的投影显示光学系统包括沿光轴方向依次设置的自由曲面半反半透镜(3)、非球面透镜(4)、反射镜(5)、车载仪表盘的显示屏(6)；所述自由曲面半反半透镜(3)既用于反射来自所述非球面透镜(4)的显示信息进入驾驶员人眼，又用于透射车辆前方路况信息进入驾驶员人眼。该系统将LCD上的车速、油耗、导航等信息投影到人眼视网膜上；该光学系统成像质量好，透过率高，结构紧凑。

技术领域

本实用新型属于光学成像系统技术领域，具体涉及一种用于HUD的投影显示光学系统。

背景技术

HUD抬头显示系统最早出现在飞机上，利用光学反射的原理，将重要的飞行相关信息投射在一片玻璃上。这片玻璃位于座舱前端，高度大致与飞行员的眼睛水平，投射的文字和影像调整在焦距无限远的距离上面，飞行员透过HUD往前方看的时候，能够轻易的将外界的景象与HUD显示的信息融合在一起。

近年来，抬头显示系统逐渐应用在汽车上。其通过投影技术将信息投射在半透半反屏上，与驾驶员视线平行，查看信息不会影响驾驶安全性，正好解决了这一问题。但是现有的抬头显示系统存在零部件众多、不易物化，体积较大、不易布置，光路设计不合理，成像质量不高等问题。

实用新型内容

针对现有技术以上缺陷或改进需求中的至少一种，本实用新型提供了一种用于HUD的投影显示光学系统，优选基于LCD显示屏，LCD位于投影显示光学系统的像面处，人眼位于入瞳处，该投影显示系统能够将LCD显示屏上的信息投影到人眼中而又不影响驾驶员的安全驾驶。该系统将LCD上的车速、油耗、导航等信息投影到人眼视网膜上；该光学系统成像质量好，透过率高，结构紧凑。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种用于HUD的投影显示光学系统，所述的投影显示光学系统包括沿光轴方向依次设置的自由曲面半反半透镜、非球面透镜、反射镜、车载仪表盘的显示屏；

所述自由曲面半反半透镜设置在车辆驾驶员视线前方、车辆风挡后方，且其设置角度与所述反射镜垂直；

所述反射镜用于将所述显示屏的显示信息反射到所述非球面透镜；

所述非球面透镜用于将显示信息透射到所述自由曲面半反半透镜；

所述自由曲面半反半透镜既用于反射来自所述非球面透镜的显示信息进入驾驶员人眼，又用于透射车辆前方路况信息进入驾驶员人眼。

优选地，所述自由曲面半反半透镜上的自由曲面为旋转对称式结构，表面镀有半反半透膜。

优选地，所述非球面透镜材料为K9玻璃或石英玻璃。

优选地，所述非球面透镜一面为球面，另一面为非球面。

优选地，所述反射镜为球面反射镜。

优选地，所述自由曲面半反半透镜到所述反射镜之间的距离≤270mm。

优选地，所述的投影显示光学系统整体呈L型布置，体积小于等于270mm×180mm×150mm。

优选地，所示显示屏为LCD显示屏。

优选地，所述自由曲面半反半透镜(3)与光轴方向成55°夹角，所述反射镜(5)与光轴方向夹角为35°。

上述优选技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本实用新型光学零件较少，易于物化。

2、本实用新型呈“L”字型布局，合理利用了结构空间，其外形尺寸控制在了270mm×180mm×150mm以内。