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抬头显示系统


技术摘要:
本公开提供了一种抬头显示系统,包括:显示屏,用于图像显示;成像镜头,位于显示屏的出光侧,用于对显示屏的显示图像进行成像;曲面反射镜,位于成像镜头背离显示屏的一侧,用于接收成像镜头的成像光线并向人眼所在的位置反射;显示屏与成像镜头的相对位置固定,成像  全部
背景技术:
抬头显示(Head  Up  Display,简称HUD)又被叫做平行显示系统,抬头显示可以把 时速、导航等重要的驾驶信息,投影到驾驶员前面的风挡玻璃上,让驾驶员尽量做到不低 头、不转头就能看到时速、导航等重要的驾驶信息。 HUD通常利用光学反射的原理,将重要的驾驶相关资讯投射在驾驶员面前的玻璃 上面。驾驶员透过HUD能够轻易的将外界的景象与HUD显示的资料融合在一起。 目前的HUD系统通常采用一体式结构,且整机体积较大,在安装驾驶位之后会占据 较大的空间,且无法根据实际情况进行调节。
技术实现要素:
本公开实施例提供一种抬头显示系统,包括: 显示屏,用于图像显示; 成像镜头,位于所述显示屏的出光侧,用于对所述显示屏的显示图像进行成像; 曲面反射镜,位于所述成像镜头背离所述显示屏的一侧,用于接收所述成像镜头 的成像光线并向人眼所在的位置反射; 所述显示屏与所述成像镜头的相对位置固定,所述成像镜头与所述曲面反射镜采 用分体式结构。 本公开一些实施例中,所述成像镜头与所述曲面反射镜构成的光学系统的焦距为 190mm-200mm; 所述成像镜头的焦距大于所述光学系统的焦距的三倍; 所述曲面反射镜的焦距大于所述光学系统的焦距的二倍。 本公开一些实施例中,所述显示屏与所述成像镜头之间的距离为4mm-5mm,所述成 像镜头与所述曲面反射镜之间的距离为150mm-170mm。 本公开一些实施例中,所述显示屏采用有机发光二极管显示屏、微型有机发光二 极管显示屏、液晶显示屏、数字光处理投影系统或硅基液晶显示屏中的一种。 本公开一些实施例中,所述成像镜头包括至少一个透镜。 本公开一些实施例中,所述成像镜头中的各所述透镜同轴设置。 本公开一些实施例中,所述透镜为球面透镜、非球面透镜或自由曲面透镜。 本公开一些实施例中,所述成像镜头包括: 第一透镜,位于所述显示屏的出光侧; 第二透镜,位于所述第一透镜背离所述显示屏的一侧; 所述第一透镜为正透镜,所述第二透镜为负透镜。 本公开一些实施例中,所述第一透镜以及所述第二透镜均为球面透镜; 4 CN 111596460 A 说 明 书 2/8 页 所述第一透镜的两个光学表面以及所述第二透镜的两个光学表面均满足以下关 系: 其中,z表示光学表面的面型方程,c表示曲率半径,k表示圆锥系数,r表示半孔径。 本公开一些实施例中,所述第一透镜靠近所述显示屏一侧的光学表面满足: k=0; c=3.939848223043368×102; 所述第一透镜背离所述显示屏一侧的光学表面满足: k=0; c=-6.967912313673151×10。 本公开一些实施例中,所述第二透镜靠近所述第一透镜一侧的光学表面满足: k=0; c=-4.096120177593520×10; 所述第二透镜背离所述第一透镜一侧的光学表面满足: k=0; c=-5.861444795965758×10。 本公开一些实施例中,所述曲面反射镜为球面镜、非球面镜或自由曲面镜。 本公开一些实施例中,所述曲面反射镜为自由曲面镜; 所述曲面反射镜的两个光学表面相互平行,所述曲面反射镜的两个光学表面均满 足以下关系: 其中,z表示光学表面的面型方程,c表示曲率半径,k表示圆锥系数,r表示半孔径, Ei(x,y)表示扩展多项式,Ai表示扩展多项式的系数,N表示多项式系数的总数。 本公开一些实施例中,所述曲面反射镜的光学表面所满足: k=-3.724720760726326×10; c=-6.710907082649701×102; 所述曲面反射镜的光学表面所满足的面型方程中的扩展多项式对应的系数为: 第一项的系数为38,第二项的系数为134,第三项的系数为0,第四项的系数为0,第 五项的系数为-4.452481,第六项的系数为0,第七项的系数为-2.902843,第八项的系数为 0,第九项的系数为0.680583,第十项的系数为0,第十一项的系数为0.594765,第十二项的 系数为-13.143795,第十三项的系数为0,第十四项的系数为-30.083025,第十五项的系数 为0,第十六项的系数为-13.251191,第十七项的系数为0,第十八项的系数为3.982513,第 十九项的系数为0、第二十项的系数为9.501150,第二十一项的系数为0,第二十二项的系数 为8.733155,第二十三项的系数为5.925483,第二十四项的系数为0,第二十五项的系数为 38.674995,第二十六项的系数为0,第二十七项的系数为34.654924,第二十八项的系数为 5 CN 111596460 A 说 明 书 3/8 页 0,第二十九项的系数为12.215770,第三十项的系数为0,第三十一项的系数为-5.009061, 第三十二项的系数为0,第三十三项的系数为-28.937871,第三十四项的系数为0,第三十五 项的系数为-46.733028,第三十六项的系数为0,第三十七项的系数为-28.994059,第三十 八项的系数为-6.498547,第三十九项的系数为0,第四十项的系数为-35.932363。 本公开一些实施例中,所述曲面反射镜的中心点的切面与竖直方向的夹角旋转可 调,所述曲面反射镜的旋转角度为7°-11°。 附图说明 为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对本公开实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所介绍的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于 本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他 的附图。 图1为本公开实施例提供的抬头显示系统的结构示意图; 图2为本公开实施例提供的成像镜头的结构示意图; 图3为本公开实施例提供的曲面反射镜的结构示意图; 图4为本公开实施例提供的抬头显示系统的网格畸变图; 图5为本公开实施例提供的抬头显示系统的实际网格图。
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