[实用新型]一种用于抬头显示的离轴四反光学系统

说明书

本实用新型实施例提供一种用于抬头显示的离轴四反光学系统，该光学系统包括：与离轴四反结构中第一反射镜相对交错设置的显示屏，用于发出图像光；接收显示屏的图像光、包括4片两两相对设置的镜片的离轴四反结构，用于将图像光四次反射、放大后，传递至半反半透屏；位于离轴四反结构上方并与光轴成预定角度的半反半透屏，将部分图像光反射进入人眼。采用本发明所述的光学系统，体积小，视野大。

技术领域

本实用新型涉及一种光学显示领域，特别是指一种用于抬头显示的离轴四反光学系统。

背景技术

抬头显示器(Headupdisplay，HUD)，可以将信息投影到使用者的视线前方，避免了低头观看。早期应用在战斗机上，减小了驾驶员的反应时间。今年来，随着HUD在汽车领域的应用越来越广泛，车载HUD的需求也逐渐增多。目前，市场上的车载HUD分为预装HUD和后装HUD两种，预装HUD所占用的空间体积比较大，需要在特定型号的车型上定制，成本高昂。后装HUD，考虑到驾驶员的坐姿对HUD显示效果的影响，通常通过增大视场来使得不同坐姿下的正常观看。但是，视场增大意味着HUD整体体积的增大，或者成像质量降低，而且，这种方式对于坐姿的调节非常有限，难以满足实际驾驶的需要。

发明内容

针对上述问题，本实用新型实施例提供一种用于抬头显示的离轴四反光学系统，该光学系统包括：与离轴四反结构中第一反射镜相对交错设置的显示屏，用于发出图像光；接收显示屏的图像光、包括4片两两相对设置的镜片的离轴四反结构，用于将图像光四次反射、放大后，传递至半反半透屏；位于离轴四反结构上方并与光轴成一定角度的半反半透屏，将部分图像光反射进入人眼。

进一步的，所述光学系统的焦距为400mm～800mm。

进一步的，离轴四反结构的上部水平放置的第三反射镜，左侧镀有反射膜。

进一步的，镀有所述反射膜的部分占第三反射镜的二分之一。

进一步的，显示屏相对于离轴四反结构水平光轴的偏移量为5°～15°。

进一步的，所述半反半透屏沿旋转轴旋转。

进一步的，离轴四反结构中中第一反射镜与第二反射镜相对设置，第三反射镜与第四反射镜相对设置；其中，第一反射镜、第二反射镜以及第三反射镜为球面或二次曲面，第三反射镜为平面。

进一步的，沿主光线方向，第一反射镜到第二反射镜的距离d1、第二反射镜到第三反射镜的距离d2、第三反射镜到第四反射镜的距离d3的范围为：

250mmd1350mm

50mmd2150mm

150mmd3250mm。

进一步的，所述第四反射镜的最上部低于第一反射镜的底部。

进一步的，与第三反射镜相对设置的第四反射镜，与水平面形成预定的夹角。

采用本实用新型所述的离轴四反光学系统，通过四次反射，大大缩小了整个系统的体积，同时，通过调节半反半透镜与光轴的夹角，将显示屏的图像光反射给不同坐姿的使用者，在保证显示画面质量的同时，可以最大范围的增大视场。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本实用新型YOZ平面的离轴四反光学系统的结构示意图；

图2为本实用新型离轴四反光学系统的立体透视图；

图3为本实用新型离轴四反光学系统的畸变网格图；