[实用新型]无需转动机构的大视角车载抬头显示光学系统

说明书

无需转动机构的大视角车载抬头显示光学系统，沿光路顺序依次包括图像输入单元、平面反射单元、凹面反射镜、前挡风玻璃、眼盒、成虚像位置；所述显示光学系统增大图像输入单元的显示界面、平面反射单元的反射界面，所述图像输入单元包括多个显示子界面，所述平面反射单元包括多个与显示子界面一一对应的反射子界面，每个显示子界面的显示输出经过相对应的反射子界面反射至凹面反射镜。该抬头显示光学系统增大图像输入单元的显示面积和平面反射单元的反射面积，同时进行显示分区和反射分区，通过凹面反射镜后能得到不同的反射成像区间，从而不需要转动机构也能实现眼盒扩增的效果，该显示光学系统结构精简、显示稳定。

技术领域

本实用新型涉及车载光学显示装置，特别涉及一种通过增大图像输入端的显示面积和平面反射端的反射面积、并进行显示分区和反射分区、从而不需要转动机构也能实现眼盒扩增的大视角车载抬头显示光学系统。

背景技术

抬头显示简称HUD，又叫做平行显示系统，起初主要应用于航空领域，如航行器，随着社会的进步和科技的发展，现已经使用于交通工具，其作用是把驾驶员需要但不方便查看的行车信息，直接清晰显示到驾驶员的视野前方，让驾驶员做到不低头、不转头就能看到，现有一种抬头显示系统，以成虚像方式就能将信息显示到驾驶员前面的挡风玻璃上。

目前，如图1，车载抬头显示器主流架构为一个PUG1’(Picture GeneratingUnit)、一个平面反射镜2’和一个凹面反射镜3’结构所组成，为在有限体积下提升眼盒4’的面积，会在凹面反射镜的固定镜座上添加旋转机构与步进马达，通过旋转凹面反射镜实现移动眼盒位置并叠加，将影像投影在前挡风玻璃5’的不同位置，从而实现扩增眼盒的效果，该结构的不足有：旋转机构与步进马达会增加抬头显示器的组装难度，同时会造成整个装置的体积增加；由于前挡风玻璃为一曲面面型，若旋转的角度过多很难掌控影像品质；旋转机构需要增加螺杆转轴与步进马达，会因齿轮间隙或螺杆衔接与镜座衔接处的公差过大，在汽车引擎发动后产生共振现象而引起影像抖动，进而使影像模糊。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种无需转动机构的大视角车载抬头显示光学系统，该抬头显示光学系统增大图像输入单元的显示面积和平面反射单元的反射面积，同时进行显示分区和反射分区，通过凹面反射镜后能得到不同的反射成像区间，从而不需要转动机构也能实现眼盒扩增的效果，该显示光学系统结构精简、显示稳定。

为了解决上述现有技术问题,本实用新型的技术方案是:

无需转动机构的大视角车载抬头显示光学系统，沿光路顺序依次包括图像输入单元1、平面反射单元、凹面反射镜、前挡风玻璃、眼盒、成虚像位置，所述图像输入单元的显示输出经过平面反射单元反射至凹面反射镜，所述凹面反射镜设置于前挡风玻璃的下方，图像经过凹面反射镜投射到前挡风玻璃，然后经前挡风玻璃反射至设置于前挡风玻璃后方的眼盒，其反射延长线在成虚像位置形成虚像，从而实现图像输入单元的显示输出在前挡风玻璃前方的影像投射；

作为改进，所述显示光学系统增大图像输入单元的显示界面、平面反射单元的反射界面，所述图像输入单元包括多个显示子界面，所述平面反射单元包括多个与显示子界面一一对应的反射子界面，每个显示子界面的显示输出经过相对应的反射子界面反射至凹面反射镜，多个显示输出并经过前挡风玻璃反射在眼盒位置形成不同的反射区间，通过调整图像输入单元的显示输出就能得到叠加的反射区间，进而实现扩增眼盒的效果。

优选的，所述平面反射单元为可上下移动的设计；

优选地，所述图像输入单元为主动发光类型的图像显示器件，包括OLED、Micro-LED、LBS设备、Lcos、DLP图像发生器，由照明光源照射到图像发生器表面，使发生器显示影像实现图像输入；

优选的，所述抬头显示光学系统的虚像成像距离为可调节方式，虚像成像距离从2m到20m。

本实用新型无需转动机构的大视角车载抬头显示光学系统,其有益效果有：