[发明专利]一种车载抬头显示器消除杂散光结构

说明书

一种车载抬头显示器消除杂散光结构，包括：遮蔽罩；自由曲面镜，自由曲面镜设置在遮蔽罩的一端，自由曲面镜位于入射光的光路上，自由曲面镜的反射面面向入射光；平面镜，平面镜设置在遮蔽罩内，平面镜位于自由曲面镜的反射光路上，平面镜的反射面面向自由曲面镜；成像单元，成像单元设置在遮蔽罩的另一端，成像单元位于平面镜的反射光路上；其中入射光经过自由曲面镜及平面镜的反射，形成主光线。相比一种主光线与PGU的显示屏幕垂直的光学结构，本发明只需要调整PGU的显示屏相对于PGU背光方向的角度，就能把杂散光反射到遮蔽罩上，对预防杂散光起到了显著地效果。

技术领域

本发明涉及物理领域，尤其涉及汽车用抬头显示器的结构，特别是一种车载抬头显示器消除杂散光结构。

背景技术

抬头显示器HUD把车况、路况、导航等信息通过光学方法投影出在驾驶员视线正前方路面上的虚像，以达到驾驶员视线不用离开路面，就能了解到车况和路况信息的目的。驾驶过程中不需要低头看中控和仪表等信息，在抬头看路面时，各种需要的信息可以直接在路面上投影显示出来。

现有技术中，抬头显示器HUD虚像区域产生亮斑，严重影响HUD图像品质，甚至产生驾驶风险隐患。

经过调查，其原因是外部的光线，主要是太阳光，在某些特定的角度照射入HUD光路，太阳光经过HUD反射镜组的反射，照射到PGU（成像单元）的显示屏上。此反射光线与HUD的显示光线一起通过HUD成像光路进入人眼。此进入人眼的太阳光在HUD虚像中产生亮斑，被称之为杂散光。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种解决上述技术问题的车载抬头显示器消除杂散光结构。

为解决上述技术问题，本发明的车载抬头显示器消除杂散光结构，包括：遮蔽罩；自由曲面镜，所述自由曲面镜设置在所述遮蔽罩的一端，所述自由曲面镜位于入射光的光路上，所述自由曲面镜的反射面面向入射光；平面镜，所述平面镜设置在所述遮蔽罩内，所述平面镜位于所述自由曲面镜的反射光路上，所述平面镜的反射面面向所述自由曲面镜；成像单元，所述成像单元设置在所述遮蔽罩的另一端，所述成像单元位于所述平面镜的反射光路上；其中所述入射光经过所述自由曲面镜及所述平面镜的反射，形成主光线；所述主光线与所述成像单元的显示屏不垂直，优选地，所述主光线与所述成像单元的显示屏所在平面之间的夹角大于5度。

在所述遮蔽罩的内壁上涂布有消光油墨。

所述消光油墨为黑色消光油墨。

本发明车载抬头显示器消除杂散光结构相对于现有技术，具有如下优势：

1）相比一种主光线与PGU的显示屏幕垂直的光学结构，本发明只需要调整PGU的显示屏相对于PGU背光方向的角度，就能把杂散光反射到遮蔽罩上，对预防杂散光起到了显著地效果。

2）本发明不需要改变原来的光路设计，仅在PGU设计部分把PGU显示屏幕倾斜一定的角度。有时甚至连PGU的背光设计都不需要变化。本发明对于所有的HUD光路设计方案都有效。

3）由于调整了PGU显示屏幕的角度，反射到PGU显示屏幕的杂散光相对于屏幕的入射角并不是垂直的，所以相比一种主光线与PGU的显示屏幕垂直的光学结构，大部分的能量也都反射到遮蔽罩，降低了太阳光照射对PGU内部温度的影响。

4）由于调整了PGU显示屏幕的角度，太阳光等外部光线不可能经PGU反射后通过HUD的成像光路进入人眼，对驾驶人员视力造成伤害，从而影响行车安全。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为杂散光在现有技术的HUD中的传播路径图；

图2为本发明车载抬头显示器消除杂散光结构的示意图；