抬头显示系统及抬头显示系统的设计方法技术方案

本申请提供了一种抬头显示系统及抬头显示系统的设计方法。抬头显示系统包括夹层玻璃及投影组件；夹层玻璃包括：第一透明基板、第二透明基板以及中间粘结层，中间粘结层用于粘结第一透明基板及第二透明基板；夹层玻璃具有多个投影显示区，每个投影显示区具有夹层玻璃安装于车辆时的上侧边厚度大于下侧边厚度的楔形剖面形状；其中，多个投影显示区中包括至少一个第一投影显示区；投影组件包括能够投影至多个投影显示区的至少一个投影光源，投影光源入射至第一投影显示区形成第一投影图像，第一投影图像的虚像距离为7米

【技术实现步骤摘要】
抬头显示系统及抬头显示系统的设计方法


[0001]本申请涉及汽车领域，具体涉及一种抬头显示系统及抬头显示系统的设计方法。

技术介绍

[0002]随着汽车智能化发展，抬头显示(Head Up Display，HUD)系统越来越多的应用在汽车上，通过抬头显示系统将影像，比如，行车信息实时显示在前挡风玻璃的前方。前挡风玻璃通常为夹层玻璃，需要设置具有楔角的中间粘结层以消除投影至前挡风玻璃上产生的副像。由于每个驾驶员的身高不同以及越来越多的汽车上设置有多个不同显示距离或功能的HUD，从而导致具有单一楔角值的中间粘结层对减弱投影至前挡风玻璃上的副像的效果不好，从而导致投影至前挡风玻璃上的抬头显示图像的质量不高。

技术实现思路

[0003]第一方面，本申请实施方式提供了一种抬头显示系统，所述抬头显示系统包括夹层玻璃及投影组件；
[0004]所述夹层玻璃包括：
[0005]第一透明基板，具有第一表面和第二表面；
[0006]第二透明基板，具有第三表面和第四表面；以及
[0007]中间粘结层，所述中间粘结层设于所述第一透明基板及所述第二透明基板之间，且用于粘结所述第二表面及所述第三表面；
[0008]所述夹层玻璃具有多个投影显示区，每个投影显示区具有所述夹层玻璃安装于车辆时的上侧边厚度大于下侧边厚度的楔形剖面形状，至少一个投影显示区具有楔角从所述下侧边向所述上侧边连续非线性单调变小的区段，所述区段的长度与所述投影显示区的长度之比不低于70％；其中，所述多个投影显示区中包括至少一个第一投影显示区；
[0009]所述投影组件包括能够投影至所述多个投影显示区的至少一个投影光源，所述投影光源入射至所述第一投影显示区形成第一投影图像，所述第一投影图像的虚像距离为7米
‑
100米。
[0010]其中，每个投影显示区中的楔角连续非线性单调变小的最大变化率ROC：ROC≤0.3mrad/100mm；或，ROC≤0.2mrad/100mm；或，ROC≤0.1mrad/100mm；或，ROC≤0.05mrad/100mm。
[0011]其中，所述多个投影显示区中的楔角最大值α：α≤0.8mrad。
[0012]其中，所述中间粘结层的最大厚度h：0.38mm≤h≤1.6mm。
[0013]其中，所述多个投影显示区还包括至少一个第二投影显示区，所述投影光源入射至所述第二投影显示区形成第二投影图像，所述第二投影图像的虚像距离为1米
‑
6米。
[0014]其中，所述投影组件包括至少一个第一投影光源和至少一个第二投影光源，所述第一投影光源入射至所述第一投影显示区，所述第二投影光源入射至所述第二投影显示区。
[0015]其中，所述第一投影光源靠近所述夹层玻璃的顶边设置，所述第二投影光源靠近所述夹层玻璃的底边设置。
[0016]其中，所述第一投影图像具有第一下视角LDA1和第一虚像距离VID1，所述第二投影图像具有第二下视角LDA2和第二虚像距离VID2，当所述第一投影显示区与所述第二投影显示区在底边指向顶边的方向上邻近设置时，LDA1与LAD2满足：2
°
≤LDA1
‑
LDA2≤4.5
°
，或者，2.5
°
≤LDA1
‑
LDA2≤3.5
°
，VID1与VID2满足：2≤VID1/VID2≤50，或者，2.5≤VID1/VID2≤10。
[0017]其中，
‑6°
≤LDA1≤0
°
，
‑8°
≤LDA2≤
‑3°
。
[0018]其中，所述多个投影显示区包括至少两个所述第一投影显示区，在水平方向上邻近设置的两个所述第一投影显示区中分别形成第一左投影图像和第一右投影图像，所述第一左投影图像具有第一左下视角LDA11和第一左虚像距离VID11，所述第一右投影图像具有第一右下视角LDA12和第一右虚像距离VID12，LAD11与LDA12满足：0
°
≤|LDA11
‑
LDA12|≤1
°
，VID11与VID12满足：0.5≤VID11/VID12≤2，或者，0.8≤VID11/VID12≤1.2。
[0019]其中，所述多个投影显示区还包括至少两个所述第二投影显示区，在水平方向上邻近设置的两个所述第二投影显示区中分别形成第二左投影图像和第二右投影图像，所述第二左投影图像具有第二左下视角LDA21和第二左虚像距离VID21，所述第二右投影图像具有第二右下视角LDA22和第二右虚像距离VID22，LDA21与LDA22满足：0
°
≤|LDA21
‑
LDA22|≤1
°
，VID21与VID22的关系为：0.5≤VID21/VID22≤2，或者，0.8≤VID21/VID22≤1.2。
[0020]其中，所述多个投影显示区之间分离设置或者部分重叠设置。
[0021]第二方面，本申请实施方式还提供了一种抬头显示系统的设计方法，所述抬头显示系统的设计方法包括：
[0022]提供投影组件及夹层玻璃，所述投影组件发出的投影光线入射到所述夹层玻璃上的多个投影显示区，其中所述多个投影显示区包括至少一个第一投影显示区；
[0023]根据车内的观察者设计位于车内的眼盒面；
[0024]根据车内的观察者透过每个第一投影显示区观察到的第一投影图像设计第一虚像面；
[0025]其中，所述眼盒面包括依次从高到低的多个子眼盒面，所述第一虚像面包括依次从低到高的多个第一子虚像面，其中，每个第一子虚像面对应一个子眼盒面；
[0026]在每个子眼盒面上选取观察点阵，且在每个第一子虚像面上选取第一虚像点阵，所述观察点阵中的点与所述虚像点阵中的点的连线穿过对应的第一投影显示区，所述连线与所述第一投影显示区的交点为入射点；
[0027]根据所述投影组件、夹层玻璃和多条连线计算对应的入射点位置处的第一投影图像无副像时夹层玻璃的多个第一理论楔角值；
[0028]根据所述多个第一理论楔角值以及各个所述第一理论楔角值对应的入射点到夹层玻璃底边的距离，拟合以得到楔角随着入射点到夹层玻璃底边的距离的第一变化曲线；以及
[0029]根据所述第一变化曲线确定所述夹层玻璃在对应的所述第一投影显示区的楔角值。
[0030]其中，所述眼盒面包括依次从高到低的第一子眼盒面、第二子眼盒面及第三子眼
盒面；所述第一虚像面包括依次从低到高的第一低虚像面、第一中虚像面及第一高虚像面；
[0031]所述“在每个子眼盒面上选取观察点阵，且在每个第一子虚像面上选取第一虚像点阵”包括：
[0032]在所述第一子眼盒面上选取第一子观察点阵m1*n1，在所述第二子眼盒面上选取第二子观察点阵m2*n2，在所述第三子眼盒面上选取第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抬头显示系统，其特征在于，所述抬头显示系统包括夹层玻璃及投影组件；所述夹层玻璃包括：第一透明基板，具有第一表面和第二表面；第二透明基板，具有第三表面和第四表面；以及中间粘结层，所述中间粘结层设于所述第一透明基板及所述第二透明基板之间，且用于粘结所述第二表面及所述第三表面；所述夹层玻璃具有多个投影显示区，每个投影显示区具有所述夹层玻璃安装于车辆时的上侧边厚度大于下侧边厚度的楔形剖面形状，至少一个投影显示区具有楔角从所述下侧边向所述上侧边连续非线性单调变小的区段，所述区段的长度与所述投影显示区的长度之比不低于70％；其中，所述多个投影显示区中包括至少一个第一投影显示区；所述投影组件包括能够投影至所述多个投影显示区的至少一个投影光源，所述投影光源入射至所述第一投影显示区形成第一投影图像，所述第一投影图像的虚像距离为7米
‑
100米。2.如权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，每个投影显示区中的楔角连续非线性单调变小的最大变化率ROC：ROC≤0.3mrad/100mm；或，ROC≤0.2mrad/100mm；或，ROC≤0.1mrad/100mm；或，ROC≤0.05mrad/100mm。3.如权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述多个投影显示区中的楔角最大值α：α≤0.8mrad。4.如权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述中间粘结层的最大厚度h：0.38mm≤h≤1.6mm。5.如权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述多个投影显示区还包括至少一个第二投影显示区，所述投影光源入射至所述第二投影显示区形成第二投影图像，所述第二投影图像的虚像距离为1米
‑
6米。6.如权利要求5所述的抬头显示系统，其特征在于，所述投影组件包括至少一个第一投影光源和至少一个第二投影光源，所述第一投影光源入射至所述第一投影显示区，所述第二投影光源入射至所述第二投影显示区。7.如权利要求6所述的抬头显示系统，其特征在于，所述第一投影光源靠近所述夹层玻璃的顶边设置，所述第二投影光源靠近所述夹层玻璃的底边设置。8.如权利要求5或6所述的抬头显示系统，其特征在于，所述第一投影图像具有第一下视角LDA1和第一虚像距离VID1，所述第二投影图像具有第二下视角LDA2和第二虚像距离VID2，当所述第一投影显示区与所述第二投影显示区在底边指向顶边的方向上邻近设置时，LDA1与LAD2满足：2
°
≤LDA1
‑
LDA2≤4.5
°
，或者，2.5
°
≤LDA1
‑
LDA2≤3.5
°
，VID1与VID2满足：2≤VID1/VID2≤50，或者，2.5≤VID1/VID2≤10。9.如权利要求8所述的抬头显示系统，其特征在于，
‑6°
≤LDA1≤0
°
，
‑8°
≤LDA2≤
‑3°
。10.如权利要求1或5所述的抬头显示系统，其特征在于，所述多个投影显示区包括至少两个所述第一投影显示区，在水平方向上邻近设置的两个所述第一投影显示区中分别形成第一左投影图像和第一右投影图像，所述第一左投影图像具有第一左下视角LDA11和第一左虚像距离VID11，所述第一右投影图像具有第一右下视角LDA12和第一右虚像距离VID12，LAD11与LDA12满足：0
°
≤|LDA11
‑
LDA12|≤1
°
，VID11与VID12满足：0.5≤VID11/VID12≤2，
或者，0.8≤VID11/VID12≤1.2。11.如权利要求5或6所述的抬头显示系统，其特征在于，所述多个投影显示区还包括至少两个所述第二投影显示区，在水平方向上邻近设置的两个所述第二投影显示区中分别形成第二左投影图像和第二右投影图像，所述第二左投影图像具有第二左下视角LDA21和第二左虚像距离VID21，所述第二右投影图像具有第二右下视角LDA22和第二右虚像距离VID22，LDA21与LDA22满足：0
°
≤|LDA21
‑
LDA22|≤1
°
，VID21与VID22的关系为：0.5≤VID21/VID22≤2，或者，0.8≤VID21/VID22≤1.2。12.如权利要求1
‑
11任意一项所述的抬头显示系统，其特征在于，所述多个投影显示区之间分离设置或者部分重叠设置。13.一种抬头显示系统的设计方法，其特征在于，所述抬头显示系统的设计方法包括：提供投影组件及夹层玻璃，所述投影组件发出的投影光线入射到所述夹层玻璃上的多个投影显示区，其中所述多个投影显示区包括至少一个第一投影显示区；根据车内的观察者设计位于车内的眼盒面；根据车内的观察者透过每个第一投影显示区观察到的第一投影图像设计第一虚像面；其中，所述眼盒面包括依次从高到低的多个子眼盒面，所述第一虚像面包括依次从低到高的多个第一子虚像面，其中，每个第一子虚像面对应一个子眼盒面；在每个子眼盒面上选取观察点阵，且在每个第一子虚像面上选取第一虚像点阵，所述观察点阵中的点与所述虚像点阵中的点的连线穿过对应的第一投影显示区，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：何长龙，张建明，张灿忠，严政，
申请(专利权)人：福耀玻璃工业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：