CN204989625U - 一种具有放大图像功能的抬头显示器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种具有放大图像功能的抬头显示器，其通过将投影镜片设置为具有放大功能的凹面镜片使得图像在反射时进行了一次放大，而图像源屏幕内设置了菲涅尔镜片使得该显示器可以对发送出去的图像进行失真调整，菲涅尔镜片与图像源屏幕间的透镜组可以在图像发送时即可进行另一次放大，使得最终显示在驾驶人员眼中的图像清晰、清楚。该抬头显示器无需改变显示器的大小即可实现对所显示图像的放大及失真可调，成像效果较好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种车用抬头显示器，特别涉及一种具有放大图像功能的抬头显示器。
背景技术
车用抬头显示器(HeadUpDisplay-HUD)是一种利用玻璃成像，将驾驶员所需要的主要信息以图标或文字的方式投射在其视野前方，使得驾驶员可以同时关注驾车环境和相关的驾驶信息，避免驾驶员在驾驶过程中因查看行驶数据而偏移视线导致对前方路况的注意力被分散，可以有效地增加行车的安全性。
如图1所示，目前普通的HUD产品在结构上采用的结构如下：以汽车前挡风玻璃2为反射面，将显示器1设置在仪表盘上方，通过显示器1将图像投射到前挡风玻璃2上进行一次反射，从而将投影的虚像显示在驾驶员眼睛3的视线前方一定距离的位置。由于成像位置位于视线正前方，与路面重叠且所成虚像不影响观察路面，这种成像投射的方法使得驾驶员减少了视觉焦距的切换以及视线偏离所造成的注意力分散。
但这种车用抬头显示器由于直接采用挡风玻璃为反射面，成像清晰度容易收到挡风玻璃自身材质的限制，特别是当显示器距离反射面较近时，成像位置较远，此时如何尽可能地放大显示器上发出的图像，而不需要增加显示器的体积，又可以使得图像尽可能清楚地显示出来成为本申请所要解决的主要问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有放大图像功能的抬头显示器，以解决现有的抬头显示器显示图像较小，显示图像不清楚的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种具有放大图像功能的抬头显示器，包括：
显示器，所述显示器具有一图像源屏幕，所述图像源屏幕外设有菲涅尔镜，所述显示器控制所述图像源屏幕发出实体图像，所述实体图像通过所述菲涅尔镜后发送至外部空间；
投影镜片，所述投影镜片为凹面玻璃片，其一面具有抗反射膜，另一面具有半透射镀膜，其用于接收所述实体影像进行放大并显示出具有距离感的虚像影像。
较佳地，所述凹面玻璃片的焦距为650mm～1200mm。
较佳地，所述凹面玻璃片上还有一层变色膜，所述变色膜位于所述抗反射膜与所述凹面玻璃片之间。
较佳地，所述图像源屏幕与所述菲涅尔镜之间还设有透镜组，所述透镜组用于放大所述图像源屏幕发出实体图像。
较佳地，所述透镜组包括至少一凸透镜及至少一凹透镜，其中，凸透镜用于放大图像，凹透镜用于矫正放大后的图像以降低其失真度。
较佳地，图像源屏幕为LCD显示屏、LED屏、OLED屏或其他用于显示文字或图像的屏幕。
本实用新型的提供的具有放大图像功能的抬头显示器，其通过将投影镜片设置为具有放大功能的凹面镜片使得图像在反射时进行了一次放大，而图像源屏幕内设置了菲涅尔镜片使得该显示器可以对发送出去的图像进行放大及失真调整，菲涅尔镜片与图像源屏幕间的透镜组可以在图像发送时即可进行另一次放大，使得最终显示在驾驶人员眼中的图像清晰、清楚。该抬头显示器无需改变显示器的大小即可实现对所显示图像的放大及失真可调，成像效果较好。有利于抬头显示器的小型化设计，即显示器的图像源屏幕可以缩小而不影响最终投影图像的大小，同时可以降低显示器的散热，并提高显示器的寿命。
附图说明
图1为现有的普通HUD产品的结构示意图；
图2为本实用新型提供的抬头显示器的组成结构示意图；
图3为本实用新型的抬头显示器内部部分结构示意图。
具体实施方式
为更好地说明本实用新型，兹以一优选实施例，并配合附图对本实用新型作详细说明，具体如下：
如图2所示，本实施例提供的具有放大图像功能的抬头显示器，包括：显示器21及投影镜片22，其中，显示器21位于汽车挡风玻璃24内部空间的上部，使其可以发送图像至投影镜片22处并且不挡住驾驶员的视线。投影镜片22用于接收来自显示器21的实体影像并显示出具有距离感的虚像影像，虚像影像显示在汽车引擎盖上方或更前方的位置处，方便驾驶员在注意路面前方的信息时无需低头即可获知抬头显示器所提供的汽车形成信息或其他预警/提示信息。
其中，投影镜片22为凹面镜片，该凹面镜片的焦距为650mm～1200mm。显示器21发送的图像在投影镜片22处反射时，凹面的镜片可以进一步放大图像，从而可以观看到较大的投影图像，这有利于减小显示器21的体积及屏幕大小。此外，该投影镜片22的一面具有抗反射膜，另一面具有半透射镀膜，中间为透明凹面的玻璃片，抗反射膜可以使得该投影镜片在显示图像时不会反射来自环境的干扰光线，从而显示图像时不受环境影响，而半透射镀膜可以使得投影图像有效地通过投影镜片反射呈现一虚像以进入人眼，同时又不影响驾驶员观看投影镜片22前方的物体。
其中，投影镜片22可通过一成像镜架23直接安放至汽车仪表板上方处，而不影响或不会破坏汽车原有配置。而显示器21通过转轴211安装至汽车遮阳板25上，使显示器21可以相对于汽车遮阳板25转动，以实现调整显示器21发送出的实体影像的发射角度。而成像镜架23上具有转轴231，成像镜架23通过转轴231连接并固定投影镜片22，使投影镜片22可以相对于该成像镜架23转动，以实现调整虚像影像的反射角度。
如图3所示，显示器具有一图像源屏幕301，图像源屏幕301外设有菲涅尔镜302，显示器控制图像源屏幕301发出实体图像，实体图像通过菲涅尔镜302后发送至外部空间。此外，为了进一步放大图像，图像源屏幕301与菲涅尔镜302之间还设有透镜组，该透镜组包括一凸透镜303及一凹透镜304，用于放大所述图像源屏幕发出实体图像。其中，透镜组中各透镜的焦点与所述菲涅尔镜的焦点在同一直线上。在其他优选实施例中，透镜组可以根据需要设置为多个凸透镜与多个凹透镜配合，凸透镜进行放大图像，凹透镜对放大的图像进行一定程度上的矫正，以提高显示效果。
该抬头显示器的图像源屏幕301通过与控制单元相连，由控制单元获取行车信息，并根据行车信息及预设的路线信息、提示信息等进行数据处理和判断，从而由控制单元控制图像源屏幕301显示相应的图像信息以供查看。
本实施例中，图像源屏幕301优选为LCD显示屏，但也可以设为LED屏、OLED屏或其他用于显示文字或图像的屏幕，本领域技术人员可根据需要选择。菲涅尔镜302可以对图像光线进行放大调整并校正光程的轨迹。通过菲涅尔镜302的作用，使得图像源屏幕发送出去的图像可以进行一定程度的放大及失真调整。通过加入透镜组，可以对图像进行两次放大，放到后的图像在投影镜片处进行第三次放大，这种逐级放大的方式由于采用了透镜组及菲涅尔镜，失真度较低，从而使得图像源屏幕发送出的图像可以被更多地放大，这非常有利于图像源屏幕的小型化设计，进而有利于显示器体积的小型化设计。较小体积的显示器及图像源屏幕散热小、寿命长，相应地，其安装于车内占用的空间也较小。
优选地，凹面玻璃片上还有一层变色膜，变色膜位于所述抗反射膜与所述凹面玻璃片之间。变色膜可以使得该投影镜片随着环境光线的明暗变化而改变投影镜片自身的颜色深浅。
优选地，所述凹面玻璃片的焦距为650mm～1200mm。该焦距可使得投影图像恰好显示于汽车前方引擎盖上方的位置或再稍远些的距离位置处，且放大图像后不影响放大后的图像显示效果。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，对本实用新型所做的变形或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种具有放大图像功能的抬头显示器，其特征在于，包括：
显示器，所述显示器具有一图像源屏幕，所述图像源屏幕外设有菲涅尔镜，所述显示器控制所述图像源屏幕发出实体图像，所述实体图像通过所述菲涅尔镜后发送至外部空间；
投影镜片，所述投影镜片为凹面玻璃片，其一面具有抗反射膜，另一面具有半透射镀膜，其用于接收所述实体图像进行放大并显示出具有距离感的虚像影像。
2.根据权利要求1所述的具有放大图像功能的抬头显示器，其特征在于，所述凹面玻璃片的焦距为650mm～1200mm。
3.根据权利要求1或2所述的具有放大图像功能的抬头显示器，其特征在于，所述凹面玻璃片上还有一层变色膜，所述变色膜位于所述抗反射膜与所述凹面玻璃片之间。
4.根据权利要求1所述的具有放大图像功能的抬头显示器，其特征在于，所述图像源屏幕与所述菲涅尔镜之间还设有透镜组，所述透镜组用于放大所述图像源屏幕发出实体图像。
5.根据权利要求4所述的具有放大图像功能的抬头显示器，其特征在于，所述透镜组包括至少一凸透镜及至少一凹透镜，其中，凸透镜用于放大图像，凹透镜用于矫正放大后的图像以降低其失真度。
6.根据权利要求1所述的具有放大图像功能的抬头显示器，其特征在于，图像源屏幕为LCD显示屏、LED屏、OLED屏。
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