本實用新型涉及汽車抬頭顯示系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分體式抬頭顯示裝置。

背景技術(shù)：

汽車抬頭顯示技術(shù)是當(dāng)前國際國內(nèi)正在大力發(fā)展的智能網(wǎng)聯(lián)汽車的重要組成部分，通過前期寶馬、奔馳等高端豪華品牌汽車上對于HUD(Head Up Display 平視顯示器)的應(yīng)用推廣，越來越多的車廠和用戶認(rèn)識到通過汽車的抬頭顯示技術(shù)對于安全駕駛的重要性，實現(xiàn)了駕駛員目不離路就可以獲取車速、導(dǎo)航、路況、車距等重要信息，其獨特的顯示位置，以及懸浮式透明顯示效果，是車上的其它位置顯示器無法取代的，所以越來為越多的車廠把抬頭顯示系統(tǒng)裝配于自己的新車上，作為提升汽車安全的有效配置。要實現(xiàn)汽車擋風(fēng)玻璃上的抬頭顯示，存在一個必須要解決的顯示技術(shù)難題—由于擋風(fēng)玻璃厚度帶來的反射重影問題，因為重影問題的存在會明顯地影響駕駛員觀看顯示信息的舒適度，嚴(yán)重者會引起駕駛員的頭暈，從而影響駕駛安全。同時也會影響駕駛員獲取顯示信息的辨識速度與準(zhǔn)確性。

現(xiàn)有汽車抬頭顯示系統(tǒng)的解決方案中，多采用在汽車擋風(fēng)玻璃中增加或改造玻璃中已有的夾膜，使得內(nèi)外兩層玻璃中有一層上厚下薄的夾膜，從而改變擋風(fēng)玻璃外表面對于折射進(jìn)玻璃內(nèi)部的光線的反射角度，達(dá)到改變玻璃內(nèi)部光線的傳播路徑的目的，從而減輕或消除重影現(xiàn)象。類似于上述方法原理，也有采用在擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面貼一層上厚下薄的透明材料，以達(dá)到減輕或消除重影現(xiàn)象的目的。另外，也有采用對擋風(fēng)玻璃內(nèi)表面鍍膜或貼膜，以增加擋風(fēng)玻璃對光線的反射率，從而達(dá)到減輕或消除重影現(xiàn)象之目的。

上述方面，都需要增加額外成本，對擋風(fēng)玻璃進(jìn)行特別定制或者后期特別處理，才可以達(dá)到減輕或消除重影現(xiàn)象之目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

綜上所述，本實用新型的目的在于提供一種分體式抬頭顯示裝置，旨在解決現(xiàn)有的裝置在解決重影問題上需要額外增加成本的問題。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種分體式抬頭顯示裝置，其用于將信息經(jīng)汽車的擋風(fēng)玻璃反射至人眼，所述擋風(fēng)玻璃包括朝向人眼的內(nèi)弧面以及與所述內(nèi)弧面相對設(shè)置的外弧面，所述分體式抬頭顯示裝置包括成像單元、接收所述成像單元射出的成像光線并將所述成像光線經(jīng)多次反射至所述擋風(fēng)玻璃上的第一反射鏡與第二反射鏡以及用于調(diào)節(jié)所述第一反射鏡相對所述擋風(fēng)玻璃的夾角和 /或用于調(diào)節(jié)所述第二反射鏡相對所述擋風(fēng)玻璃的夾角的調(diào)節(jié)組件，所述成像單元與所述第一反射鏡以及與所述第二反射鏡分開設(shè)置于汽車車廂內(nèi)，所述成像光線經(jīng)所述內(nèi)弧面反射后形成第一圖像，所述成像光線透過所述內(nèi)弧面并經(jīng)過所述外弧面反射后形成第二圖像，所述第一圖像在所述擋風(fēng)玻璃另一側(cè)的第一虛像和所述第二圖像在所述擋風(fēng)玻璃另一側(cè)的第二虛像經(jīng)所述調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)所述第一反射鏡相對所述擋風(fēng)玻璃的轉(zhuǎn)動角度和/或所述第二反射鏡相對所述擋風(fēng)玻璃的轉(zhuǎn)動角度而沿人眼方向重合。

具體地，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡均為凹面鏡，或者，所述第一反射鏡為凹面鏡，所述第二反射鏡為平面鏡，或所述第一反射鏡為平面鏡，所述第二反射鏡為凹面鏡。

進(jìn)一步地，所述凹面鏡為球面鏡、非球面鏡或自由曲面鏡。

具體地，所述第一反射鏡的背面朝向所述擋風(fēng)玻璃，且位于所述第二反射鏡的前方，所述第二反射鏡的反射面朝向所述成像單元的所述成像光線，所述第一反射鏡的反射面朝向所述第二反射鏡的反射面，所述成像光線由所述第二反射鏡反射至所述擋風(fēng)玻璃；

或者，所述第一反射鏡的背面朝向所述擋風(fēng)玻璃，且位于所述第二反射鏡的前方，所述第一反射鏡的反射面朝向所述成像單元的所述成像光線，所述第二反射鏡的反射面朝向所述第一反射鏡的反射面，所述成像光線由所述第二反射鏡反射至所述擋風(fēng)玻璃。

進(jìn)一步地，所述第一反射鏡與所述第二反射鏡之間的夾角小于90°，所述第一反射鏡的反射面與水平面之間的夾角小于90°，所述第二反射鏡的背面與水平面之間的夾角小于45°。

具體地，所述調(diào)節(jié)組件包括用于調(diào)節(jié)所述第一反射鏡相對所述擋風(fēng)玻璃的夾角的第一轉(zhuǎn)軸以及用于調(diào)節(jié)所述第二反射鏡相對所述擋風(fēng)玻璃的夾角的第二轉(zhuǎn)軸，所述第一轉(zhuǎn)軸設(shè)于所述第一反射鏡背部的端部，所述第二轉(zhuǎn)軸設(shè)于所述第二反射鏡背部的端部；

或者，所述調(diào)節(jié)組件包括用于調(diào)節(jié)所述第一反射鏡相對所述擋風(fēng)玻璃的夾角的第一轉(zhuǎn)軸或用于調(diào)節(jié)所述第二反射鏡相對所述擋風(fēng)玻璃的夾角的第二轉(zhuǎn)軸，所述第一轉(zhuǎn)軸設(shè)于所述第一反射鏡背部的端部，所述第二轉(zhuǎn)軸設(shè)于所述第二反射鏡背部的端部。

進(jìn)一步地，所述成像單元固定于所述擋風(fēng)玻璃的上部，或固定于駕駛員側(cè)的遮陽板處，或固定于汽車內(nèi)的后視鏡處。

進(jìn)一步地，所述第一反射鏡和所述第二反射鏡均設(shè)于汽車的儀表臺上或中控臺上。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的分體式抬頭顯示裝置，將成像單元與第一反射鏡以及與第二反射鏡分開設(shè)置，成像單元射出的成像光線經(jīng)第一反射鏡和第二反射鏡多次反射至擋風(fēng)玻璃上，并且分別在擋風(fēng)玻璃的內(nèi)弧面形成第一圖像以及在外弧面形成第二圖像，第一圖像在擋風(fēng)玻璃另一側(cè)的第一虛像和第二圖像在擋風(fēng)玻璃另一側(cè)的第二虛像可通過調(diào)節(jié)組件調(diào)節(jié)第一反射鏡和/或第二反射鏡而沿入眼方向重合，即第一虛像、第二虛像以及人眼三點一線，消除成像單元反射后的重影問題，整個過程無需對擋風(fēng)玻璃進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，進(jìn)而可避免擋風(fēng)玻璃的改造費(fèi)用。同時，分體式的設(shè)計可以滿足各種汽車車型要求，通用性更高。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的分體式抬頭顯示裝置的成像結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實施例提供的分體式抬頭顯示裝置的另一成像結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”或“設(shè)置于”另一個元件上時，它可以直接在另一個元件上或者間接在另一個元件上。當(dāng)一個元件被稱為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接另一個元件或者間接連接至該另一個元件上。

還需要說明的是，本實施例中的左、右、上、下、頂、底等方位用語，僅是互為相對概念或是以產(chǎn)品的正常使用狀態(tài)為參考的，而不應(yīng)該認(rèn)為是具有限制性的。

以下結(jié)合具體實施例對本實用新型的實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的描述。

請參考圖1和圖2，本實用新型實施例提供的一種分體式抬頭顯示裝置，其用于將車速、導(dǎo)航、路況和車距等重要信息經(jīng)汽車的擋風(fēng)玻璃1反射至人眼，該擋風(fēng)玻璃1本身具有一定的厚度，并且呈弧形設(shè)置，因此，該擋風(fēng)玻璃 1包括朝向人眼的內(nèi)弧面11以及與內(nèi)弧面11相對設(shè)置的外弧面12。分體式抬頭顯示裝置包括成像單元21、第一反射鏡22、第二反射鏡23以及調(diào)節(jié)組件 24，成像單元21與第一反射鏡22以及與第二反射鏡23分開設(shè)置于汽車車廂內(nèi)。成像單元21射出的成像光線211在第一反射鏡22和第二反射鏡23之間經(jīng)多次反射后射至擋風(fēng)玻璃1上。調(diào)節(jié)組件24可調(diào)節(jié)第一反射鏡22相對擋風(fēng)玻璃1的夾角和/或可調(diào)節(jié)第二反射鏡23相對擋風(fēng)玻璃1的夾角。成像光線211 經(jīng)內(nèi)弧面11反射后形成第一圖像，成像光線211透過內(nèi)弧面11并經(jīng)外弧面12 反射后形成第二圖像，第一圖像在擋風(fēng)玻璃1另一側(cè)的第一虛像31和第二圖像在擋風(fēng)玻璃1另一側(cè)的第二虛像32經(jīng)調(diào)節(jié)組件24調(diào)節(jié)第一反射鏡22相對擋風(fēng)玻璃1的轉(zhuǎn)動角度和/或第二反射鏡23相對擋風(fēng)玻璃1的轉(zhuǎn)動角度而沿入眼方向重合。此處該第一虛像31為沿成像光線211在內(nèi)弧面11上的反射線反向延伸而成，同理，第二虛像32為沿成像光線211在外弧面12上的反射線反向延伸而成。

本實用新型實施例提供的分體式抬頭顯示裝置，將成像單元21與第一反射鏡22以及與第二反射鏡23分體設(shè)置，成像單元21射出的成像光線211經(jīng)第一反射鏡22和第二反射鏡23多次反射至擋風(fēng)玻璃1上，并且分別在擋風(fēng)玻璃 1的內(nèi)弧面11形成第一圖像以及在外弧面12形成第二圖像，第一圖像在擋風(fēng)玻璃1另一側(cè)的第一虛像31和第二圖像在擋風(fēng)玻璃1另一側(cè)的第二虛像32可通過調(diào)節(jié)組件24調(diào)節(jié)第一反射鏡相對擋風(fēng)玻璃1的轉(zhuǎn)動角度和/或第二反射鏡 23相對擋風(fēng)玻璃1的轉(zhuǎn)動角度而沿入眼方向重合，即第一虛像31、第二虛像 32以及人眼三點一線，消除成像單元21反射后的重影問題，整個過程無需對擋風(fēng)玻璃1進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，進(jìn)而可避免擋風(fēng)玻璃1的改造費(fèi)用。同時，分體式的設(shè)計可以滿足各種汽車車型要求，通用性更高。

在本實施例中，汽車擋風(fēng)玻璃1具有凹面鏡的特征，進(jìn)而在凹面的擋風(fēng)玻璃1的一倍焦距范圍內(nèi)，當(dāng)物距變得更遠(yuǎn)時，兩個虛像會得更大，并且離軸 (入眼中心線)更遠(yuǎn)，成像距離也更遠(yuǎn)。擋風(fēng)玻璃1內(nèi)外表面兩個距離不同的凹面鏡的物距并不相同，因此，擋風(fēng)玻璃1的內(nèi)弧面11成像和擋風(fēng)玻璃1的外弧面12成像的所對應(yīng)的虛像高度變化并不同步。相對而言，擋風(fēng)玻璃1的外弧面12成像因為距離更遠(yuǎn)，比擋風(fēng)玻璃1的內(nèi)弧面11成像擁有更快的離軸速度。通過同時改變第一反射鏡22和第二反射鏡23與擋風(fēng)玻璃1的夾角，或者單獨改變第一反射鏡22與第二反射鏡23其任一與擋風(fēng)玻璃1的夾角，即可實現(xiàn)兩個虛像之間的高度差將會逐漸減小。當(dāng)擋風(fēng)玻璃1的內(nèi)弧面11對應(yīng)的虛像和擋風(fēng)玻璃1的外弧面12對應(yīng)的虛像以及駕駛員眼睛處理同一條直線時，重影現(xiàn)象消失或接近于消失。

具體地，在本實施例中，第一反射鏡22和第二反射鏡23均為凹面鏡，或者，在本實施例中，第一反射鏡22為凹面鏡，第二反射鏡23為平面鏡，或第一反射鏡22為平面鏡，第二反射鏡23為凹面鏡。

進(jìn)一步地，在本實施例中，凹面鏡為球面鏡、非球面鏡或自由曲面鏡。

具體地，請參考圖1，在本實施例中，第一反射鏡22的背面朝向擋風(fēng)玻璃 1，且位于第二反射鏡23的前方，這里的前方位置是指較離駕駛員遠(yuǎn)的位置，同時，可保證第一反射鏡22能夠接收所有來自第二反射鏡23的成像光線211，并將接收的所有成像光線211反射至第二反射鏡23。第二反射鏡23的反射面朝向成像單元21，第一反射鏡22的反射面朝向第二反射鏡23的反射面，即成像單元21的成像光線211先射向第二反射鏡23的反射面，通過第二反射鏡23 反射至第一反射鏡22，再由第一反射鏡22反射回第二反射鏡23，最終，成像光線211在第一反射鏡22與第二反射鏡23之間經(jīng)過3次反射后，由第二反射鏡23反射至擋風(fēng)玻璃1。這樣，在第一反射鏡22和第二反射鏡23均為凹面鏡的基礎(chǔ)上，成像光線211經(jīng)過二次反射過程后被放大。

或者，請參考圖2，與上述實施不同之處在于，第一反射鏡22的反射面朝向成像單元21，第二反射鏡23的反射面朝向第一反射鏡22的反射面，即成像單元21的成像光線211先射向第一反射鏡22的反射面，通過第一反射鏡22 反射至第二反射鏡23，再由第二反射鏡23反射至擋風(fēng)玻璃1上，最終，成像光線211在第一反射鏡22與第二反射鏡23之間經(jīng)過2次反射后，由第二反射鏡23反射至擋風(fēng)玻璃1。

進(jìn)一步地，在本實施例中，第一反射鏡22與第二反射鏡23之間的夾角小于90°，這樣可以保證第一反射鏡22和第二反射鏡23之間的光線反射，第一反射鏡22的反射面和水平面之間的夾角小于90°，第二反射鏡23的背面與水平面之間的夾角小于45°。這樣，第一反射鏡22可阻擋由擋風(fēng)玻璃1前方射入外界光線，避免對成像光線211在第一反射鏡22與第二反射鏡23之間的傳遞造成影響。同時，可防止外界光線直接通過第二反射鏡23反射入人眼，影響駕駛員的正常駕駛。

進(jìn)一步地，請參考圖1和圖2，在本實施例中，調(diào)節(jié)組件24包括用于調(diào)節(jié)第一反射鏡22相對擋風(fēng)玻璃1的夾角的第一轉(zhuǎn)軸以及用于調(diào)節(jié)第二反射鏡23 相對擋風(fēng)玻璃1的夾角的第二轉(zhuǎn)軸。即可分別調(diào)節(jié)第一轉(zhuǎn)軸和第二轉(zhuǎn)軸，使得被反射至擋風(fēng)玻璃1上的成像光線211于擋風(fēng)玻璃1上上下移動，使得第一虛像31和第二虛像32于人眼接受光線范圍內(nèi)重合，即第一虛像31、第二虛像32 以及人眼三點一線，從而消除重影問題。第一轉(zhuǎn)軸設(shè)于第一反射鏡22背部的端部，第二轉(zhuǎn)軸設(shè)于第二反射鏡23背部的端部。轉(zhuǎn)動第一轉(zhuǎn)軸不僅可調(diào)節(jié)第一反射鏡22相對擋風(fēng)玻璃1之間的夾角，而且可改變成像單元21相對擋風(fēng)玻璃1的物距。當(dāng)然，第二轉(zhuǎn)軸也可調(diào)節(jié)第一反射鏡22相對擋風(fēng)玻璃1之間的夾角，并且也可改變成像單元21相對擋風(fēng)玻璃1的物距。

或者，與上述實施例不同之處在于，調(diào)節(jié)組件24包括第一轉(zhuǎn)軸241或第二轉(zhuǎn)軸242，同樣地，通過調(diào)節(jié)第一轉(zhuǎn)軸241或第二轉(zhuǎn)軸242即可使得被反射至擋風(fēng)玻璃1上的成像光線211于擋風(fēng)玻璃1上上下移動，使得第一虛像31和第二虛像32于人眼接受光線范圍內(nèi)重合，從而消除重影問題。

進(jìn)一步地，圖中未示，在本實施例中，成像單元21固定于擋風(fēng)玻璃1的上部，并與第一反射鏡22和第二反射鏡23分開設(shè)置在車廂內(nèi)，并且確保成像單元21射出的成像光線211能夠射至第一反射鏡22上或第二反射鏡23上。當(dāng)然，成像單元21也可固定于駕駛員側(cè)的遮陽板出，或固定于汽車內(nèi)的后視鏡處。

進(jìn)一步地，圖中未示，在本實施例中，第一反射鏡22和第二反射鏡23均設(shè)于汽車的儀表臺上或中控臺上。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。