[发明专利]一种HUD光学系统及其在机动车上的应用

说明书

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种HUD光学系统及其在机动车上的应用。

背景技术

随着汽车工业主动安全的发展，对车载安全信息的显示提出了更高的要求，传统的车载信息往往显示在仪表盘上，使用者需低头才能看到信息，带来一定安全隐患。因此，需要一种使用者不用低头，在正常驾驶过程中，就能获取所有安全信息的显示方式，HUD光学系统即可满足此功能。

目前，公开的透射式HUD专利投影距离往往固定，且比较短，使用者无法自己选择最舒适的投影距离；投影的出瞳直径比较小，人的头部轻微移动，就无法接收到HUD光学系统投影的像，并且对投影虚像进行高度调节的反射镜往往设置不合理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种HUD光学系统及其在机动车上的应用，该技术方案通过前反射镜群组、透镜群组和后反射镜组合的方式，将显示在仪表盘上的车载信息清楚的显示在挡风玻璃上。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种HUD光学系统，包括前反射镜群组、透镜群组和后反射镜，所述前反射镜群组、透镜群组、后反射镜按从所述光学系统的物方至所述光学系统的像方的顺序依次设置，所述透镜群组可整体沿轴向移动。

其中，所述透镜群组固定在保持架上，所述保持架安装在滑动平台上，丝杆驱动所述保持架在所述滑动平台上沿轴向移动。

其中，所述后反射镜为平面或曲面反射镜，所述后反射镜可调节角度，所述后反射镜可调节的角度为α，|α|≥0.5°。

其中，所述透镜群组投影的像为虚像，所述HUD光学系统满足以下公式：

1.5m≤L≤10m；2^×≤β≤15^×

其中，L为使用者的眼睛到所述虚像的距离，β为所述HUD光学系统的垂轴放大倍率，所述x表示倍数。

其中，所述透镜群组为分离式透镜或胶合透镜，所述透镜群组至少由两个镜片组成。

其中，所述透镜群组为一片式菲涅尔透镜。

其中，所述透镜群组的材质为玻璃或塑料。

其中，所述HUD光学系统的出瞳距离L10和出瞳直径D满足以下公式：

700mm≤L10≤900mm；Φ120mm≤D≤Φ170mm

其中，出瞳距离L10为使用者的眼睛到所述后反射镜的反射点的距离，出瞳直径D为使用者的眼睛的可视范围直径。

其中，所述透镜群组包括位于物方一侧的第一透镜，所述第一透镜相对所述透镜群组进行光焦度合理分配；所述第一透镜为塑料镜片时，所述第一透镜位于物方一侧的的第一表面为非球面。

其中，所述前反射镜群组包括至少两片平面反射镜。

上述HUD光学系统在机动车上的应用。

本发明的有益效果为：本发明公开了一种HUD光学系统及其在机动车上的应用。该光学系统包括前反射镜群组、透镜群组和后反射镜，所述前反射镜群组、透镜群组、后反射镜按从所述光学系统的物方至所述光学系统的像方的顺序依次设置，所述透镜群组可整体沿轴向移动。该技术方案通过前反射镜群组、透镜群组和后反射镜组合的方式，将显示在仪表盘上的车载信息清楚的显示在挡风玻璃上。本发明中，通过透镜群组的移动可改变投影距离，并且能实现大出瞳直径、大出瞳距离，增大使用者的可视范围。

附图说明

图1是本发明具体实施例1提供的一种HUD光学系统的结构示意图。

图2是本发明具体实施例1中HUD光学系统安装在机动车内部的整体示意图。

图3是本发明具体实施例2提供的一种HUD光学系统的结构示意图。

图4是本发明具体实施例2中HUD光学系统安装在机动车内部的整体示意图。

图5是本发明具体实施例3提供的一种HUD光学系统的结构示意图。

图6是本发明具体实施例3中HUD光学系统安装在机动车内部的整体示意图。

图7是本发明具体实施例4提供的一种HUD光学系统的结构示意图。

图8是本发明具体实施例4中HUD光学系统安装在机动车内部的整体示意图。

图9是本发明具体实施例5提供的一种HUD光学系统的结构示意图。

图10是本发明具体实施例5中HUD光学系统安装在机动车内部的整体示意图。

附图标记如下：