风挡式抬头显示装置制造方法及图纸

本申请公开了一种风挡式抬头显示装置。该装置包括：图像生成模块和光波导，所述光波导上至少包括：输入耦合端和出射耦合端；所述图像生成模块设置于所述光波导的侧方；所述光波导，用于在所述输入耦合端接收所述图像生成模块产生的图像输入光线，并经由所述出射耦合端形成出射光线；其中，所述出射光线在出射后将所述图像投射至挡风玻璃，出射光线经所述挡风玻璃反射后进入眼盒区域在驾驶员视线前方形成虚像。本申请解决了风挡式抬头显示装置体积占用较大的技术问题。本申请的风挡式抬头显示装置体积尺寸紧凑，并且通过模块化设计，提高产品通用性。此外，在同样的装置体积下，本申请可以做到更大视场角、更大眼盒区域。

Windscreen head up display device

The utility model discloses a windscreen head up display device. The device comprises an image generating module and an optical waveguide, the optical waveguide comprising at least an input coupling end and an output coupling end, the image generating module arranged on the side of the optical waveguide, and the optical waveguide for receiving the image input light generated by the image generating module at the input coupling end and passing through the optical waveguide. The ejection coupling end forms an outgoing light, wherein the outgoing light projects the image to the windshield after the ejection, and the outgoing light reflects through the windshield and enters the eye box area to form a virtual image in front of the driver's sight. The application solves the technical problem that the windshield head display device occupies a large volume. The windshield type head-up display device in this application has compact volume and size, and improves the universality of the product through modular design. In addition, under the same device volume, this application can achieve larger field of view and larger eye box area.

【技术实现步骤摘要】
风挡式抬头显示装置
本申请涉及抬头显示装置领域，具体而言，涉及一种风挡式抬头显示装置。
技术介绍
驾驶员开车时，将车速、导航等信息，通过抬头显示装置(英文全称：HeadUpDisplay，简称：HUD)成虚像于驾驶员视线的前方，这样驾驶员不用低头即可方便的查看车辆信息，有利于安全行驶。现有风挡式抬头显示装置通过通过至少1个以上的自由曲面反射镜实现图像放大功能，将放大的图像投射至挡风玻璃上，经挡风玻璃反射，进入眼盒区域。当驾驶员在眼盒区域内观看到一幅放大的二维图像时，二维图像位于驾驶员视线前方附近区域。现有风挡式抬头显示装置一般位于仪表台下方区域，由一块自由曲面反射镜实现图像放大功能，第二块反射镜将光路折叠。如图1所示，抬头显示装置1，出射光路经挡风玻璃2反射，进入眼盒区域4，所成虚像为3。专利技术人发现，微显示屏7上的图像，经反射镜6和5反射，形成放大的图像，抬头显示装置的光路不能被遮挡，因此体积较大。如果想要眼盒区域越大，或者所成虚像越大，则抬头显示装置体积相应越大。此外，在前后方向、左右方向、上下方向，均需要较大的尺寸，实现抬头显示装置显示光路。针对相关技术中风挡式抬头显示装置体积占用较大的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种风挡式抬头显示装置，以解决风挡式抬头显示装置体积占用较大的题。为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种风挡式抬头显示装置。根据本申请的风挡式抬头显示装置包括：图像生成模块和光波导，所述光波导上至少包括：输入耦合端和出射耦合端；所述图像生成模块设置于所述光波导的侧方；所述光波导，用于在所述输入耦合端接收所述图像生成模块产生的图像输入光线，并经由所述出射耦合端形成出射光线；其中，所述出射光线在出射后将所述图像投射至挡风玻璃，出射光线经所述挡风玻璃反射后进入眼盒区域在驾驶员视线前方形成虚像。进一步地，所述输入耦合端为透射式光栅，所述光波导，用于在所述输入耦合端接收所述图像生成模块产生的图像输入光线，并经多次全反射后由所述出射耦合端形成出射光线。进一步地，所述图像生成模块设置于所述光波导的侧方。进一步地，所述出射光线与所述光波导上的法线具有预设夹角。进一步地，所述光波导为几何光波导；通过棱镜构成所述光波导的所述输入耦合端；所述出射耦合端通过棱镜拼接形成；每个所述棱镜的表面镀有不同反射率的部分透射部分反射膜，每个所述所述棱镜的表面共同构成所述出射耦合端。进一步地，所述光波导为衍射光波导；在所述光波上集成有衍射光栅；所述衍射光栅包括：透射式或者反射式。进一步地，所述光波为上下表面平行的光波导平板；所述输入耦合端和所述出射耦合端集成于所述光波导平板上。进一步地，所述图像生成模块包括：微显示屏和投影镜头；所述微显示屏，用于显示成像；所述投影镜头，用于对所述微显示屏放大和投影；所述投影镜头与所述光波导的输入耦合端相匹配。进一步地，所述投影镜的面型包括：球面、非球面、自由曲面中的一种或者多种。进一步地，装置还包括：驱动电机，用于驱动所述光波导旋转。在本申请实施例中，采用所述图像生成模块设置于所述光波导的下方的方式，通过图像生成模块和光波导，达到了减小装置体积占用的目的，从而实现了减小体积和具有远成像距离的技术效果，进而解决了风挡式抬头显示装置体积占用较大的技术问题。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据相关技术的抬头显示装置示意图；图2是根据本申请第一实施例的风挡式抬头显示装置示意图；图3是根据本申请第二实施例的风挡式抬头显示装置示意图；图4是根据本申请第三实施例的风挡式抬头显示装置示意图；以及图5是根据本申请第三实施例的风挡式抬头显示装置示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。在汽车内抬头显示装置的安装空间往往有限，同时抬头显示装置需要有较大的显示虚像，以及较大的眼盒区域，以便使用。在本申请实施例中，采用所述图像生成模块设置于所述光波导的下方的方式，通过图像生成模块和光波导，达到了减小装置体积占用的目的，从而实现了减小体积和具有远成像距离的技术效果。本装置还可以搭载功能模块，所述功能模板一般包括通信，控制，光感，存储等子模块，控制图像生成模块产生的图像内容、亮度。如图2所示是根据本申请第一实施例的风挡式抬头显示装置示意图；本申请实施例中的一种风挡式抬头显示装置，包括：图像生成模块100和光波导200，所述光波导200上至少包括：输入耦合端2001和出射耦合端2002；所述图像生成模块100设置于所述光波导200的下方；所述光波导200，用于在所述输入耦合端2001接收所述图像生成模块100产生的图像输入光线，并经由所述出射耦合端2002形成出射光线；其中，所述出射光线在出射后将所述图像投射至挡风玻璃，出射光线经所述挡风玻璃反射后进入眼盒区域在驾驶员视线前方形成虚像。优选地，所述图像生成模块100与光波导200固连，图像生成模块100的光输出面2003与光波导200的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风挡式抬头显示装置，其特征在于，包括：图像生成模块和光波导，所述光波导上至少包括：输入耦合端和出射耦合端；所述图像生成模块设置于所述光波导的侧方；所述光波导，用于在所述输入耦合端接收所述图像生成模块产生的图像输入光线，并经由所述出射耦合端形成出射光线；其中，所述出射光线在出射后将所述图像投射至挡风玻璃，出射光线经所述挡风玻璃反射后进入眼盒区域在驾驶员视线前方形成虚像。

【技术特征摘要】
1.一种风挡式抬头显示装置，其特征在于，包括：图像生成模块和光波导，所述光波导上至少包括：输入耦合端和出射耦合端；所述图像生成模块设置于所述光波导的侧方；所述光波导，用于在所述输入耦合端接收所述图像生成模块产生的图像输入光线，并经由所述出射耦合端形成出射光线；其中，所述出射光线在出射后将所述图像投射至挡风玻璃，出射光线经所述挡风玻璃反射后进入眼盒区域在驾驶员视线前方形成虚像。2.根据权利要求1所述的风挡式抬头显示装置，其特征在于，所述输入耦合端为透射式光栅，所述光波导，用于在所述输入耦合端接收所述图像生成模块产生的图像输入光线，并经多次全反射后由所述出射耦合端形成出射光线。3.根据权利要求1或2所述的风挡式抬头显示装置，其特征在于，所述图像生成模块设置于所述光波导的侧方。4.根据权利要求1所述的风挡式抬头显示装置，其特征在于，所述出射光线与所述光波导上的法线具有预设夹角。5.根据权利要求1所述的风挡式抬头显示装置，其特征在于，所述光波导为几何光波导；通过棱镜构成所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马斌斌，苗顺平，
申请(专利权)人：苏州车萝卜汽车电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32