一种基于LCD技术的HUD抬头显示器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种基于LCD技术的HUD抬头显示器，包括：显示信息生成控制单元LCD、柱面透镜成像单元、反射镜调节单元以及成像显示机构；显示信息生成控制单元LCD用于显示车辆图像信息并将车辆图像信息投射至反射镜调节单元，柱面透镜成像单元设置在显示信息生成控制单元LCD的出光侧前端，反射镜调节单元设置在柱面透镜成像单元的前端，成像显示机构设置在柱面透镜成像单元和反射镜调节单元同侧。本实用新型专利技术通过采用在显示信息生成控制单元LCD的出光侧前端增加的柱面透镜成像单元对显示信息生成控制单元LCD投射出的车辆图像信息的像差进行调整，从而有效的增加HUD系统的像差平衡自由度，降低了自由曲面的优化和加工难度，有效改善畸变提升HUD显示性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LCD技术的HUD抬头显示器
本技术涉及HUD车载显示
，具体的涉及一种基于LCD技术的HUD抬头显示器。
技术介绍
HUD（HeadUpDisplay）即抬头或平视显示器，最早是为军用飞机开发的技术，现在HUD技术越来越广泛的应用于汽车上。HUD是利用光学反射原理，通过成像设备，将驾驶员行车过程中的车速、导航等显示在仪表上的信息成像于驾驶员前方的视野，使驾驶员不用转头、低头就可以查阅车辆信息，将更多的精力集中在观察路面的情况上，从而提高驾驶安全性。目前在市场上存在的HUD，存在投影清晰度不足、长短边图像变形不一致、亮度低等缺点；同时，由于像源（显示信息生成控制单元LCD）的比例不是1:1而是如2:1或8:3这种长短边，造成的问题是在设计过程中，长边的像差过大，很难矫正，设计的公差冗余非常小，畸变大；且像源（显示信息生成控制单元LCD）长边对自由曲面加工要求非常高，从而对系统的装配公差要求非常高，而装配公差导致虚像长边方向上畸变大。
技术实现思路
本技术为克服上述现有技术所述的不足，提供一种基于LCD技术的HUD抬头显示器。为解决上述技术问题，本技术的技术方案如下：一种基于LCD技术的HUD抬头显示器，包括：显示信息生成控制单元LCD、柱面透镜成像单元、反射镜调节单元以及成像显示机构；所述显示信息生成控制单元LCD用于显示车辆图像信息并将车辆图像信息投射至反射镜调节单元；所述柱面透镜成像单元设置在所述显示信息生成控制单元LCD的出光侧前端，用于使垂直于所述柱面透镜成像单元的显示信息生成控制单元LCD投射出的车辆图像信息的成像不变，与所述柱面透镜成像单元成一定夹角的显示信息生成控制单元LCD投射出的车辆图像信息的成像放大；所述柱面透镜成像单元的凸面朝向所述反射镜调节单元；所述反射镜调节单元设置在所述柱面透镜成像单元的前端用于将所述柱面透镜成像单元所矫正的图像信息再次进行矫正放大；所述成像显示机构设置在所述柱面透镜成像单元和反射镜调节单元同侧用于将经过所述反射镜调节单元调节后的图像信息进行显示。进一步的，作为优选技术方案，所述柱面透镜成像单元包括将垂直于所述柱面透镜成像单元和与所述柱面透镜成像单元成一定夹角的显示信息生成控制单元LCD投射出的车辆图像信息的成像放大比例不同的柱面透镜。进一步的，作为优选技术方案，所述一定夹角的角度范围为大于0度小于90度或大于90度且小于180度。进一步的，作为优选技术方案，所述柱面透镜的凸面为所述柱面透镜的第一面；所述柱面透镜的第一面为自由曲面、非球面或球面。进一步的，作为优选技术方案，所述柱面透镜的凸面为所述柱面透镜的第一面或第二面；所述柱面透镜的第一面和与第一面相对的第二面均为自由曲面、非球面或球面。进一步的，作为优选技术方案，所述反射镜调节单元包括第一反射镜和第二反射镜，所述第一反射镜将所述柱面透镜成像单元形成的图像信息矫正放大后反射给第二反射镜，所述第二反射镜将经过第一反射镜矫正放大后的图像信息再次进行矫正放大后反射给成像显示机构显示。进一步的，作为优选技术方案，所述柱面透镜成像单元、第一反射镜和第二反射镜呈三角形分布，所述柱面透镜成像单元、第一反射镜和第二反射镜的垂直剖面在同一平面上。进一步的，作为优选技术方案，所述柱面透镜成像单元、第一反射镜和第二反射镜呈三角形分布，所述柱面透镜成像单元、第一反射镜和第二反射镜的水平中心剖面在同一平面上。进一步的，作为优选技术方案，所述第一反射镜或第二反射镜包括平面反射镜或自由曲面反射镜。进一步的，作为优选技术方案，所述成像显示机构包括车载挡风玻璃。与现有技术相比，本技术技术方案的有益效果是：本技术通过采用在显示信息生成控制单元LCD的出光侧前端增加的柱面透镜成像单元对显示信息生成控制单元LCD投射出的车辆图像信息的相差进行调整，从而有效的增加HUD系统的像差平衡自由度，降低了自由曲面的优化和加工难度，有效改善畸变提升HUD显示性能。同时，增加了显示信息生成控制单元LCD的长边光学成像和照明设计自由度，有利于找到更好的设计结果，降低了长边矫正畸变的难度，降低了长边矫正球差和色差的难度，且有效的增加了虚像投影的距离和系统光学效率，增加了HUD亮度，有效的减小现有HUD的体积。附图说明图1为本技术实施例1示意图。图2为本技术实施例2示意图。图3为本技术柱面透镜结构图。图4为本技术柱面透镜侧视图。附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。具体实施方式下面结合附图对本技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本技术的优点和特征更易被本领域技术人员理解，从而对本技术的保护范围作出更为清楚的界定。一种基于LCD技术的HUD抬头显示器，如图1所示：包括显示信息生成控制单元LCD10、柱面透镜成像单元20、反射镜调节单元30以及成像显示机构40；在本技术中，显示信息生成控制单元LCD10用于显示车辆图像信息并将车辆图像信息投射至反射镜调节单元30；柱面透镜成像单元20设置在显示信息生成控制单元LCD10的出光侧前端，用于使垂直于柱面透镜成像单元20的显示信息生成控制单元LCD10投射出的车辆图像信息的成像不变，与柱面透镜成像单元20成一定夹角的显示信息生成控制单元LCD10投射出的车辆图像信息的成像放大；柱面透镜成像单元20的凸面朝向反射镜调节单元30；反射镜调节单元30设置在柱面透镜成像单元20的前端用于将柱面透镜成像单元20所矫正的图像信息再次进行矫正放大；成像显示机构40设置在柱面透镜成像单元20和反射镜调节单元30同侧用于将经过反射镜调节单元30调节后的图像信息进行显示。成像显示机构40包括车载挡风玻璃。其中，反射镜调节单元30包括第一反射镜301和第二反射镜302，第一反射镜301用于将柱面透镜成像单元20形成的图像信息矫正放大后反射给第二反射镜302，第二反射镜302将经过第一反射镜301矫正放大后的图像信息再次进行矫正放大后反射给成像显示机构40显示，并通过该成像显示机构40反射到人眼50。第一反射镜301或第二反射镜302包括平面反射镜或自由曲面反射镜。柱面透镜成像单元20包括将垂直于柱面透镜成像单元20和与柱面透镜成像单元20成一定夹角的显示信息生成控制单元LCD10投射出的车辆图像信息的成像放大比例不同的柱面透镜。而，一定夹角的角度范围为大于0度小于90度或大于90度且小于180度。在本实施例中，柱面透镜成像单元20、第一反射镜301和第二反射镜302呈三角形分布，当第一反射镜301和第二反射镜302为平面反射镜时，柱面透镜成像单元20、第一反射镜301和第二反射镜302的垂直剖面在同一平面上；当第一反射镜301或第二反射镜302为自由曲面反射镜时，柱面透镜成像单元20、第一反射镜301和第二反射镜302的垂直剖面接近在同一平面上柱面透镜的结构如图3-4所示：柱面透镜的凸面为柱面透镜的第一面201本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LCD技术的HUD抬头显示器，其特征在于，包括：显示信息生成控制单元LCD（10）、柱面透镜成像单元（20）、反射镜调节单元（30）以及成像显示机构（40）；所述显示信息生成控制单元LCD（10）用于显示车辆图像信息并将车辆图像信息投射至反射镜调节单元（30）；所述柱面透镜成像单元（20）设置在所述显示信息生成控制单元LCD（10）的出光侧前端，用于使垂直于所述柱面透镜成像单元（20）的显示信息生成控制单元LCD（10）投射出的车辆图像信息的成像不变，与所述柱面透镜成像单元（20）成一定夹角的显示信息生成控制单元LCD（10）投射出的车辆图像信息的成像放大；所述柱面透镜成像单元（20）的凸面朝向所述反射镜调节单元（30）；所述反射镜调节单元（30）设置在所述柱面透镜成像单元（20）的前端用于将所述柱面透镜成像单元（20）所矫正的图像信息再次进行矫正放大；所述成像显示机构（40）设置在所述柱面透镜成像单元（20）和反射镜调节单元（30）同侧用于将经过所述反射镜调节单元（30）调节后的图像信息进行显示。

【技术特征摘要】
1.一种基于LCD技术的HUD抬头显示器，其特征在于，包括：显示信息生成控制单元LCD（10）、柱面透镜成像单元（20）、反射镜调节单元（30）以及成像显示机构（40）；所述显示信息生成控制单元LCD（10）用于显示车辆图像信息并将车辆图像信息投射至反射镜调节单元（30）；所述柱面透镜成像单元（20）设置在所述显示信息生成控制单元LCD（10）的出光侧前端，用于使垂直于所述柱面透镜成像单元（20）的显示信息生成控制单元LCD（10）投射出的车辆图像信息的成像不变，与所述柱面透镜成像单元（20）成一定夹角的显示信息生成控制单元LCD（10）投射出的车辆图像信息的成像放大；所述柱面透镜成像单元（20）的凸面朝向所述反射镜调节单元（30）；所述反射镜调节单元（30）设置在所述柱面透镜成像单元（20）的前端用于将所述柱面透镜成像单元（20）所矫正的图像信息再次进行矫正放大；所述成像显示机构（40）设置在所述柱面透镜成像单元（20）和反射镜调节单元（30）同侧用于将经过所述反射镜调节单元（30）调节后的图像信息进行显示。2.根据权利要求1所述的基于LCD技术的HUD抬头显示器，其特征在于，所述柱面透镜成像单元（20）包括将垂直于所述柱面透镜成像单元（20）和与所述柱面透镜成像单元（20）成一定夹角的显示信息生成控制单元LCD（10）投射出的车辆图像信息的成像放大比例不同的柱面透镜。3.根据权利要求2所述的基于LCD技术的HUD抬头显示器，其特征在于，所述一定夹角的角度范围为大于0度小于90度或大于90度且小于180度。4.根据权利要求2所述的基于LCD技术的HUD抬头显示器，其特征在于，所述柱面透镜的凸面为所述柱面透镜的第一面（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敬飞，林智星，
申请(专利权)人：惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44