CN209381917U - 一种抬头显示器及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及抬头显示技术领域，提供了一种抬头显示器，包括：第一像源，用于输出近距离光学影像；第二像源，用于输出远距离光学影像；反射组件，包括用于反射近距离光学影像和远距离光学影像的副镜组和主镜，主镜反射副镜组反射而来的近距离光学影像和远距离光学影像，并将近距离光学影像和远距离光学影像投射在挡风玻璃上，近距离光学影像和远距离光学影像的光路长度不相同。本实用新型还提供一种具有上述抬头显示器的汽车；本实用新型提供的抬头显示器及汽车具有内部组件紧凑，体积小的优点。

Description

一种抬头显示器及汽车

技术领域

本实用新型属于抬头显示技术领域，更具体地说，是涉及一种抬头显示器及汽车。

背景技术

众所周知，抬头显示器主要是让驾驶员不用低头看仪表盘信息，更专注于驾驶，从视野前方抬头显示器的虚像上就可以获得驾驶信息，从而避免在汽车行驶过程中，眼睛注意力集中在仪表盘带来的驾驶安全问题。随着汽车电子信息技术的发展，需要显示的信息越来越多，除了传统的车速、油耗、温度等，需要显示路况的增强现实的信息，如车道偏离、行人标识、路障识别等，而要达到增强现实的目的，就需要更大虚像；一般的，可以通过更大的图像源，更大的光学元件来达到目的，但往往需要更多空间体积；另一种方法是同时产生多个抬头显示虚拟画像，为了满足汽车双画面抬头显示的功能，往往会采用至少两个图像源，通过汽车内部像源和外部影像的光路可获得两个画像，但是现有采用该方法的抬头显示器虽然实现了双画面的显示，但是结构复杂并且体积较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种抬头显示器，以解决现有技术中存在的抬头显示器结构复杂并且体积较大的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种抬头显示器，包括：

第一像源，用于输出近距离光学影像；

第二像源，用于输出远距离光学影像；

反射组件，包括用于反射所述近距离光学影像和所述远距离光学影像的副镜组和主镜，所述主镜反射所述副镜组反射而来的所述近距离光学影像和所述远距离光学影像，并将所述近距离光学影像和所述远距离光学影像投射在挡风玻璃上。

进一步地，所述抬头显示器还包括设备主体，其内部设置有容置空间和开口。

进一步地，所述副镜组包括第一副镜和第二副镜，所述第一副镜用于反射所述近距离光学影像，所述第二副镜用于反射所述远距离光学影像；所述第一像源与所述第一副镜的距离可调，所述第二像源与所述第二副镜的距离可调。

进一步地，所述第一副镜和第二副镜一体成型；或者，所述第一副镜和第二副镜彼此间隔设置。

进一步地，所述第一像源设置于所述主镜和所述副镜组之间连线的一侧，所述第二像源设置于所述主镜和所述副镜组之间连线的另一侧。

进一步地，所述第一像源和所述第二像源均设置于所述主镜和所述副镜组之间连线的一侧；所述第一像源和所述第二像源输出的光束平行投射至所述副镜组或者交叉后投射至副镜组。

进一步地，所述主镜包括凹面反射镜。

进一步地，所述第一副镜包括第一平面反射镜、第一凹面反射镜或第一凸面反射镜，所述第二副镜包括第二平面反射镜、第二凹面反射镜或第二凸面反射镜。

进一步地，所述近距离光学影像包括驾驶信息，所述驾驶信息包括车速信息、油耗信息和车温信息，所述远距离光学影像包括路况信息，所述路况信息包括车道偏离信息、行人标识信息和路障识别信息。

本实用新型还提供一种汽车，包括：仪表台和上述的抬头显示器，所述抬头显示器设置于所述仪表台上。

本实用新型提供的抬头显示器及汽车的有益效果在于：

第一光路组件发出的近距离光学影像和第二光路组件发出的远距离光学影像投射至挡风玻璃上，形成双重的抬头显示影像，可以分别显示不同的驾驶信息，增加了抬头显示信息的数量和面积；第一光路组件和第二光路组件均收容于容置空间内，并且利用同样收容于容置空间内的反射组件对第一光路组件发出的近距离光学影像和第二光路组件发出的远距离光学影像进行反射，反射组件包括主镜和副镜组，折叠了光学影像的光路，使得整个抬头显示器的内部组件变得紧凑，其体积更小。

具有上述抬头显示器的汽车具有抬头显示器组件紧凑，体积小的优点。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例提供的抬头显示器的示意图；

图2是本实用新型第二实施例提供的抬头显示器的示意图；

图3是本实用新型第三实施例提供的抬头显示器的示意图。

图中各附图标记为：

设备主体	1	第一像源	22	主镜	41
						容置空间	11	第二光路组件	3	挡风玻璃	5
开口	12	远距离光学影像	31	第一副镜	42
						第一光路组件	2	第二像源	32	第二副镜	43
近距离光学影像	21	反射组件	4	眼睛	6

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行更加详细的描述：

如图1，本实用新型第一实施例提供的一种抬头显示器，包括：

第一像源2，用于输出近距离光学影像21；

第二像源3，用于输出远距离光学影像31；

反射组件4，包括用于反射近距离光学影像21和远距离光学影像31的副镜组和主镜41，主镜41反射副镜组反射而来的近距离光学影像21和远距离光学影像31，并将近距离光学影像21和远距离光学影像31投射在挡风玻璃5上。

近距离光学影像21和远距离光学影像31的光路长度不相同。

本实施例的抬头显示器的工作原理如下：

第一像源2根据车辆的驾驶信息如车速、油耗和温度等生成近距离光学影像21，朝主镜41发射，经过反射组件4的反射后，投射至挡风玻璃5上；第二像源3根据路况信息如车道偏离、行人标识、路障识别等生成远距离光学影像31，朝反射组件4发射，经过反射组件4的反射后，投射至挡风玻璃5上；近距离光学影像21和远距离光学影像31的光路不相等，分别进入驾驶者的眼睛后，会产生投射一个光学影像在前显示，另一个光学影像在后显示的双重显示效果。

本实施例提供的抬头显示器具有以下技术效果：

第一像源2发出的近距离光学影像21和第二像源3发出的远距离光学影像31投射至挡风玻璃5上，形成双重的抬头显示影像，可以分别显示不同的驾驶信息，增加了抬头显示信息的数量和面积；第一像源2和第二像源3均收容于容置空间11内，并且利用同样收容于容置空间11内的反射组件4对第一像源2发出的近距离光学影像21和第二像源3发出的远距离光学影像31进行反射，反射组件4包括主镜41和副镜组，折叠了光学影像的光路，使得整个抬头显示器的内部组件变得紧凑，其体积更小；第一像源2和第二像源3共用一个主镜41进行反射，同样减小了抬头显示器的体积。

进一步地，抬头显示器包括设备主体1，其内部设有容置空间11和开口12；第一像源2和第二像源3设置于容置空间11内，并且近距离光学影像21和远距离光学影像31均从该开口12射出。

进一步地，第一像源2与主镜41的距离可调，第二像源3与主镜41的距离可调。第一像源2、第二像源3和主镜41分别活动设置于设备主体1内，或者第一像源2和第二像源3活动设置，主镜41固定设置；通过调整第一像源2和主镜41的距离，改变近距离光学影像21的光路距离，通过调整第二像源3和主镜41的距离，改变远距离光学影像31的光路距离，改变光学影像的光路距离即可以调整光学影像在眼睛成像的距离，例如，将第一像源2和主镜41的距离拉长，其光路距离增加，代表近距离光学影像21成像于远处，眼睛从远处看到近距离光学影像21，反之，如果将第一像源2和主镜41的距离缩短，眼睛从近处看到近距离光学影像21。

进一步地，副镜组包括第一副镜42和第二副镜43，第一副镜42反射近距离光学影像21，并且投射至主镜41上，第二副镜43反射远距离光学影像31，并且投射至主镜41上。通过设置第一副镜42和第二副镜43可以在有限的空间内将光路折叠，进一步增加近距离光学影像21和远距离光学影像31的光路距离，将近距离光学影像21和远距离光学影像31投射至更远处。

进一步地，第一副镜42和第二副镜43一体成型；或者，第一副镜42和第二副镜43彼此间隔设置。

进一步地，第一像源2与第一副镜42的距离可调，第二像源3与第二副镜43的距离可调。通过调整第一像源2和第一副镜42的距离，改变近距离光学影像21的光路距离，通过调整第二像源3和第二副镜43的距离，改变远距离光学影像31的光路距离，改变光学影像的光路距离即可以调整光学影像在眼睛成像的距离，例如，将第一像源2和第一副镜42的距离拉长，其光路距离增加，代表近距离光学影像21成像于远处，眼睛从远处看到近距离光学影像21，反之，如果将第一像源2和第一副镜42的距离缩短，眼睛从近处看到近距离光学影像21。

进一步地，第一像源2设置于主镜41和副镜组之间连线的一侧，第二像源3设置于主镜41和副镜组之间连线的另一侧。第一像源2和第二像源3分别设置于主镜41和副镜组之间连线的两侧，可有效利用设备主体1的内部空间，使得设备主体1内部组件更为紧凑。

如图2，本实用新型第二实施例提供的抬头显示器，与第一实施例不同之处在于，第一像源2和第二像源3均设置于主镜41和副镜组之间连线的一侧。第一像源2和第二像源3设置于主镜41和副镜组之间连线的同侧，第一像源2和第二像源3发出的近距离光学影像21和远距离光学影像31的光束平行投射至副镜组，方便用户同时对第一像源2和第二像源3调整光路距离。

如图3，本实用新型第三实施例提供的抬头显示器，与第一实施例和第二实施例不同之处在于，第一像源2和第二像源3的出光方向可调，第一像源2和第二像源3发出的近距离光学影像21和远距离光学影像31的光束交叉后投射至副镜组，通过改变出光方向，同样可以改变近距离光学影像21和远距离光学影像31的光路距离。

在上述第一实施例、第二实施例和第三实施例中，主镜41包括凹面反射镜。该凹面反射镜用于将近距离光学影像21和远距离光学影像31反射并且放大，另外为补偿挡风玻璃5带来的图形变形，凹面反射镜一般为非对称的自由曲面。

进一步地，第一副镜42包括第一平面反射镜、第一凹面反射镜或第一凸面反射镜，第二副镜43包括第二平面反射镜、第二凹面反射镜或第二凸面反射镜。通过第一副镜42、第二副镜43和主镜41的组合放大效果以及主镜41自由曲面的矫正能力，使得近距离光学影像21和远距离光学影像31的视场角更大，畸变更小，显示效果更佳。

进一步地，第一像源2包括液晶显示模组、反射式投影显示模组或者数字光处理显示模组，或者包括以上显示模组中的一种或数种；第二像源3包括液晶显示模组、反射式投影显示模组或者数字光处理显示模组，或者包括以上显示模组中的一种或数种。

本实施例还提供一种汽车，包括：仪表台和上述的抬头显示器，抬头显示器设置于仪表台上。

具有上述抬头显示器的汽车具有抬头显示器组件紧凑，体积小的优点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抬头显示器，其特征在于，包括：

第一像源，用于输出近距离光学影像；

第二像源，用于输出远距离光学影像；

反射组件，包括用于反射所述近距离光学影像和所述远距离光学影像的副镜组和主镜，所述主镜反射所述副镜组反射而来的所述近距离光学影像和所述远距离光学影像，并将所述近距离光学影像和所述远距离光学影像投射在挡风玻璃上。

2.如权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于：所述抬头显示器还包括设备主体，其内部设置有容置空间和开口。

3.如权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于：所述副镜组包括第一副镜和第二副镜，所述第一副镜用于反射所述近距离光学影像，所述第二副镜用于反射所述远距离光学影像；所述第一像源与所述第一副镜的距离可调，所述第二像源与所述第二副镜的距离可调。

4.如权利要求3所述的抬头显示器，其特征在于：所述第一副镜和第二副镜一体成型；或者，所述第一副镜和第二副镜彼此间隔设置。

5.如权利要求3所述的抬头显示器，其特征在于：所述第一像源设置于所述主镜和所述副镜组之间连线的一侧，所述第二像源设置于所述主镜和所述副镜组之间连线的另一侧。

6.如权利要求3所述的抬头显示器，其特征在于：所述第一像源和所述第二像源均设置于所述主镜和所述副镜组之间连线的一侧；所述第一像源和所述第二像源输出的光束平行投射至所述副镜组或者交叉后投射至副镜组。

7.如权利要求1-6任一项所述的抬头显示器，其特征在于：所述主镜包括凹面反射镜。

8.如权利要求3-6任一项所述的抬头显示器，其特征在于：所述第一副镜包括第一平面反射镜、第一凹面反射镜或第一凸面反射镜，所述第二副镜包括第二平面反射镜、第二凹面反射镜或第二凸面反射镜。

9.如权利要求1-6任一项所述的抬头显示器，其特征在于：所述近距离光学影像包括驾驶信息，所述驾驶信息包括车速信息、油耗信息和车温信息，所述远距离光学影像包括路况信息，所述路况信息包括车道偏离信息、行人标识信息和路障识别信息。

10.一种汽车，其特征在于，包括：仪表台和如权利要求1-9任一项所述的抬头显示器，所述抬头显示器设置于所述仪表台上。