[发明专利]一种投影光学系统及汽车的抬头显示装置

说明书

本发明实施例涉及投影光学技术领域，公开了一种应用于汽车的抬头显示装置的投影光学系统，其包括按出光方向依次设置的图像生成单元、反射单元、双远心镜头、分光装置和成像镜头，所述分光装置需要设置在所述双远心镜头的像面处且配置为反射出射所述图像生成单元所出射的光束中用于成像的光束，所述双远心镜头配置为可用于调整所述投影图像的尺寸，所述成像镜头配置为可用于调整所述投影图像的虚像距离，并输出所述投影图像的光束以实现投影成像，本发明实施例提供的投影光学系统可通过所述双远心镜头灵活调节图像的尺寸，通过成像镜头灵活调节图像的虚像距离，能够应用于不同类型的汽车的抬头显示装置中，且成像效果好、体积小、成本低。

技术领域

本发明实施例涉及投影光学技术领域，特别涉及一种投影光学系统及汽车的抬头显示装置。

背景技术

HUD是指通过汽车风挡式抬头显示器，如今随着汽车的智能化发展，目前新型智能汽车中通常都搭配有HUD，这使得用户无需低头查看仪表盘就可以观察到车速、限速指示、驾驶路线图等车辆信息和路况信息，其中AR HUD是目前HUD发展的趋势，AR HUD即能够显示AR画面的抬头显示装置。

在实现本发明实施例过程中，发明人发现以上相关技术中至少存在如下问题：目前，汽车中搭载的HUD，即抬头显示装置，通常图像的大小尺寸和所成像的虚像距离都是无法调节的，对于不同类型的汽车，由于前挡风玻璃的姿态不同，对于成像的需求不同，在设置投影光学系统时都需要对系统进行重新设计以适应不同的汽车，且一旦设置完毕难以再次进行调整。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明实施例的目的是提供一种成像效果容易调节的投影光学系统及汽车的抬头显示装置。

本发明实施例的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例中提供了一种投影光学系统，应用于汽车的抬头显示装置，所述系统包括：图像生成单元，用于出射包含投影图像的图像信息的光束；

反射单元，其入光侧设置在所述图像生成单元的出光方向上；

双远心镜头，其入光侧设置在所述反射单元的反光侧的出光方向上，所述双远心镜头配置为可用于调整所述投影图像的尺寸；

分光装置，其入光侧设置在所述双远心镜头的出光侧的出光方向上，且分光装置设置在所述双远心镜头的像面处，所述分光装置配置为反射出射所述图像生成单元所出射的光束中用于成像的光束；

成像镜头，其入光侧设置在所述分光装置的反光侧的出光方向上，所述成像镜头配置为可用于调整所述投影图像的虚像距离，并输出所述投影图像的光束以实现投影成像。

在一些实施例中，所述双远心镜头包括第一折射透镜组和第二折射透镜组，所述投影光学系统还包括：

控制器，其配置为通过控制所述双远心镜头中所述第一折射透镜组和所述第二折射透镜组的位置，以调整所述投影图像的尺寸。

在一些实施例中，所述投影光学系统还包括：

第一驱动装置，其分别与所述控制器和所述双远心镜头连接，用于根据所述控制器下发的控制指令驱动所述双远心镜头对其出光的图像尺寸进行调整。

在一些实施例中，所述汽车还包括前挡风玻璃，所述前挡风玻璃为漫射体，在所述投影光学系统中，所述成像镜头的中继像成像在所述前挡风玻璃上，所述投影光学系统还包括：

第二驱动装置，其分别与所述控制器和所述成像镜头连接，用于根据所述控制器下发的控制指令驱动所述成像镜头对其出光的成像位置进行调整。

在一些实施例中，所述投影光学系统还包括：