本發(fā)明涉及平顯
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種輪胎面形的組合鏡及車載平顯裝置。
背景技術(shù)：
：在車輛行駛過程中，駕駛員需要不時觀看汽車儀表盤以了解車速、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫等車輛信息。當(dāng)需要使用導(dǎo)航儀信息，駕駛員更是會反復(fù)低頭去看導(dǎo)航儀。在車輛高速行駛時，當(dāng)駕駛員視線離開路面時，一旦遇有緊急情況就有可能因來不及采取有效措施而造成事故。為避免這種情況發(fā)生,不少廠商紛紛推出車載平視顯示系統(tǒng),簡稱HUD,它可以將有關(guān)信息顯示在駕駛員正前方，駕駛員可以在觀看信息的同時注意路況，從而提高了汽車的安全性與舒適性?，F(xiàn)有的車載平顯裝置，一般是采用像源和組合鏡方式。如圖1所示，組合鏡2放置在中控臺上，像源4位于組合鏡和駕駛員眼睛6之間。組合鏡1內(nèi)外兩個表面的曲率一致，內(nèi)表面5一般鍍有一定反射率的反射膜，對像源4反射成像，虛像一般成在車前2米左右。對于經(jīng)過前風(fēng)擋入射到組合鏡2上的外部景物光線，組合鏡類似平板玻璃，這部分光線直接穿過組合鏡進(jìn)入人眼6。從而保證駕駛員既可以看到外部景物又可以看到像源的虛像。目前市面上比較有代表性是標(biāo)致3008車上前裝的HUD、美國Navdy公司推出的后裝HUD。日本先鋒的HUD系統(tǒng)盡管將組合鏡和像源均安裝到了遮陽板處，但光路基本一致。由圖1可以看出，由于像源位于組合鏡和人眼之間，為避免像源對人眼觀看虛像的遮擋和獲得更大的觀看視場，組合鏡必須傾斜放置。組合鏡傾斜放置會造成的子午和弧矢方向的焦線不一致和像面彎曲。如圖2所示，為了讓眼睛在出瞳位置8處看到平整的沒有變形的虛像，所需的像源4的圖像面必須有一定的曲率，而實(shí)際上受限于像源的制造工藝和平顯光路參數(shù)的多樣性，對像源的這類需求很難滿足。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于，提供一種輪胎面形的組合鏡及車載平顯裝置，使其減小像面彎曲現(xiàn)象，以獲得清晰平 整的視覺圖像。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明提出的一種輪胎面形的組合鏡，所述的組合鏡是基礎(chǔ)面形沿著軌跡面形掃面形成的輪胎面形；所述的基礎(chǔ)面形是子午方向的典型的軸對稱非球面，所述的軌跡面形是弧矢方向的對稱球面或?qū)ΨQ非球面；所述的組合鏡同時形成子午焦點(diǎn)和弧矢焦點(diǎn)。優(yōu)選為,所述的子午焦點(diǎn)和弧矢焦點(diǎn)不重合。本發(fā)明還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的輪胎面形的組合鏡，其中所述的組合鏡內(nèi)側(cè)鍍有窄光譜帶高反射膜，該窄光譜帶高反射膜對可見光譜中指定波長加減50nm光譜范圍的光線反射率大于50％，對該范圍以外的可見光光線透過率大于50％。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出一種車載平顯裝置，其包括：固定支架，用于安裝顯示裝置；以及輪胎面形的組合鏡，設(shè)置在該顯示裝置的出光路徑上，并反射該顯示裝置顯示的圖像信息；所述的組合鏡是基礎(chǔ)面形沿著軌跡面形掃面形成的輪胎面形；所述的基礎(chǔ)面形是子午方向的典型的軸對稱非球面，所述的軌跡面形是弧矢方向的對稱球面或?qū)ΨQ非球面；所述的組合鏡同時形成子午焦點(diǎn)和弧矢焦點(diǎn)。所述的兩個焦點(diǎn)不重合。本發(fā)明還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。前述的車載平顯裝置，其中所述的組合鏡內(nèi)側(cè)鍍有窄光譜帶高反射膜，該窄光譜帶高反射膜對可見光譜中指定波長加減50nm光譜范圍的光線反射率大于50％，對該范圍以外的可見光光線透過率大于50％。前述的車載平顯裝置，其中所述的指定波長是該顯示裝置發(fā)出的紅色、綠色或藍(lán)色中一種或者幾種光線能量峰值的波長。前述的車載平顯裝置，其中所述的顯示裝置為智能手機(jī)，該智能手機(jī)顯示的圖像信息包括：車輛信息、導(dǎo)航信息和/或通信信息。前述的車載平顯裝置，其中所述的智能手機(jī)包括顯示控制模塊，該顯示控制模塊以紅色、綠色或藍(lán)色中一種或者幾種顏色顯示鏡像的圖像信息。前述的車載平顯裝置，其中所述的窄光譜帶高反射膜對該顯示裝置發(fā)出的可見光譜中指定波長加減25nm范圍的光線反射率大于70％、80％、90％或99％；對該范圍以外的可見光光線的透過率大于70％、80％、90％或99％。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果。借由上述技術(shù)方案,本發(fā)明的，至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：一、本發(fā)明的組合鏡及車載平顯裝置，組合鏡同時形成子午焦點(diǎn)和弧矢焦點(diǎn)，可以減少像源和反射鏡(組合鏡)傾斜導(dǎo)致的像面彎曲現(xiàn)象，能夠獲得平整的虛像。二、本發(fā)明的車載平顯裝置，結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕，便于攜帶和設(shè)置在車內(nèi)的儀表盤上面，不影響正常駕駛車輛時的視線。附圖說明圖1現(xiàn)有的車載平顯裝置的示意圖。圖2現(xiàn)有的車載平顯裝置的軸對稱曲面反射成像示意圖。圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的車載平顯裝置的示意圖。圖4是本發(fā)明一實(shí)施例的輪胎面形的組合鏡的曲面示意圖。圖5是本發(fā)明一實(shí)施例的車載平顯裝置的反射成像示意圖。圖6是本發(fā)明另一實(shí)施例的車載平顯裝置的示意圖。具體實(shí)施方式為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效,以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的輪胎面形的組合鏡及車載平顯裝置其具體實(shí)施方式、步驟、結(jié)構(gòu)、特征及其功效詳細(xì)說明。請參閱圖3所示，是本發(fā)明一實(shí)施例的車載平顯裝置的示意圖。本實(shí)施例的車載平顯裝置，包括：固定支架11以及組合鏡9。所述的固定支架11具有安裝顯示裝置4(如手機(jī))的容納空間。該固定支架11上設(shè)置安裝組合鏡9的安裝槽。所述的組合鏡9設(shè)置在顯示裝置4的出光路徑上，并反射該顯示裝置4顯示的圖像信息。請同時參閱圖4所示，是本發(fā)明一實(shí)施例的輪胎面形的組合鏡的曲面示意圖。所述的組合鏡9是基礎(chǔ)面形S1沿著軌跡面形S2掃面形成的輪胎面形。所述的基礎(chǔ)面形S1是子午方向的典型的軸對稱非球面。所述的軌跡面形S2是弧矢方向的對稱球面或?qū)ΨQ非球面。所述的組合鏡9同時形成子午焦點(diǎn)和弧矢焦點(diǎn)。優(yōu)選為子午焦點(diǎn)和弧矢焦點(diǎn)不重合。在一實(shí)施例中，組合鏡9的曲面參數(shù)如下表一所示：表一S1(y方向)S2(x方向)cy＝1/344.75cx＝1/375.68ky＝0.42kx＝0ay1＝0ax1＝0ay2＝0ax2＝3.1558*e-9ay3＝0ax3＝-5.394*e-14ay4＝0ax4＝3.248*e-19其中ky為基礎(chǔ)面形的圓錐系數(shù)，y為基礎(chǔ)面形的孔徑半徑，cy為基礎(chǔ)面 形的曲率半徑的倒數(shù)，ay1、ay2、ay3、ay4為基礎(chǔ)面孔徑半徑y(tǒng)的各階系數(shù)。kx為軌跡面形的圓錐系數(shù)，x為軌跡面形的孔徑半徑，cx為軌跡面形的曲率半徑的倒數(shù)，ax1、ax2、ax3、ax4為軌跡面形孔徑半徑x的各階系數(shù)?；A(chǔ)面形S1的曲面公式如式1zy=cyy21+1-(1+ky)cy2y2+αy1y2+αy2y4+αy3y6+αy4y8+αy5y10+αy6y12+αy7y14]]>式1Zy為鏡面的凹陷度，ky為基礎(chǔ)面形的圓錐系數(shù)，y為基礎(chǔ)面形的孔徑半徑，cy為基礎(chǔ)面形的曲率半徑的倒數(shù)，ay1、ay2、ay3、ay4為基礎(chǔ)面孔徑半徑y(tǒng)的各階系數(shù)。軌跡面形S2的曲面公式如式2zx=cxx21+1-(1+kx)cx2x2+αx1x2+αx2x4+αx3x6+αx4x8+αx5x10+αx6x12+αx7x14]]>式2Zx為軌跡面形的凹陷度，kx為軌跡面形的圓錐系數(shù)，x為軌跡面形的孔徑半徑，cx為軌跡面形的曲率半徑的倒數(shù)，ax1、ax2、ax3、ax4為軌跡面形孔徑半徑x的各階系數(shù)。所述的輪胎面形的組合鏡9可以通過超精密磨削、研磨和拋光進(jìn)行加工，也可以通過玻璃模壓成形法和玻璃熱彎法成形，如果是樹脂類材料，還可以采用光學(xué)塑料成形技術(shù)進(jìn)行加工。所述的輪胎面形的組合鏡9內(nèi)側(cè)鍍有窄光譜帶高反射膜，該窄光譜帶高反射膜對可見光譜中指定波長加減50nm光譜范圍的光線反射率大于60％，對該范圍以外的可見光光線透過率大于50％。在一實(shí)施例中，所述的指定波長是該顯示裝置4發(fā)出的紅色、綠色或藍(lán)色光線能量峰值的波長。在一實(shí)施例中，所述的顯示裝置4為智能手機(jī)，該智能手機(jī)顯示的圖像信息包括：車輛信息、導(dǎo)航信息和/或通信信息。所述的智能手機(jī)包括顯示控制模塊，該顯示控制模塊以紅色、綠色或藍(lán)色中單一顏色顯示鏡像的圖像信息。在一實(shí)施例中，所述的窄光譜帶高反射膜對該顯示裝置發(fā)出的可見光譜中指定波長加減25nm范圍的光線反射率大于70％、80％、90％或99％；對該范圍以外的可見光光線的透過率大于70％、80％、90％或99％。請同時參閱圖5所示，是本發(fā)明一實(shí)施例的車載平顯裝置的反射成像示意圖。前述實(shí)施例的車載平顯裝置，使用時該固定支架11設(shè)置在車前擋風(fēng)玻 璃內(nèi)側(cè)，車輛控制臺12(圖3)上部位置。該固定支架11的容納空間中安裝顯示裝置4，組合鏡9傾斜的設(shè)置于固定支架11的安裝槽。所述的顯示裝置4提供平面像源，所述的輪胎面形的組合鏡9反射該平面像源，由于組合鏡9反射同時形成子午和弧矢兩個焦點(diǎn)，因此，使用者8看到的是平整的虛像，可以擴(kuò)大視場角，同時獲得更高清晰度的顯示圖像。此外，顯示裝置4可以提供綠色的單色像源，顯示裝置4提供的像源的絕大部分光能在組合鏡9的窄光譜帶高反射膜10表面反射，而車外景物發(fā)出的光束除綠色部分光譜外其余波長的光束絕大部分透過窄光譜帶高反射膜10，因此，使用者(駕駛員)8既能看到顯示裝置,4發(fā)出的窄帶綠色圖像，又能以極高的透過率看到車外景物其他波長的光能。請參閱圖6所示，是本發(fā)明另一實(shí)施例的車載平顯裝置的示意圖。本實(shí)施例的車載平顯裝置，包括：固定支架14及組合鏡9。所述的固定支架14可以吊裝在車內(nèi)遮陽板13上。該固定支架14具有吊裝顯示裝置4的安裝空間及安裝組合鏡9的安裝槽。所述的組合鏡9同時形成子午焦點(diǎn)和弧矢焦點(diǎn)。組合鏡9的內(nèi)側(cè)鍍有與顯示裝置4發(fā)光光譜相匹配的反射膜10，確保顯示裝置4發(fā)出的光譜光線能量60％以上反射，而外界入射的該光譜以外的光線能量60％以上透射。使用時，車載平顯裝置吊裝在遮陽板13上，位于使用者6的前上方。使用者6能夠看到經(jīng)由組合鏡9反射形成的平整的虛像，以及外界景象。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然并非用以限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，依據(jù)本發(fā)明的權(quán)利要求書及說明內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3