一种光源装置及HUD阳光倒灌实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于抬头显示技术领域，公开了一种光源装置及HUD阳光倒灌实验装置，光源装置包括反射碗、光源和光阑，反射碗的反射面为抛物面；光源设置于反射碗设有反射面的一侧，光源与反射碗的焦点位于反射碗的同一横截面上，光源沿反射碗的径向偏离反射碗的焦点，光源的导线穿过通孔；光阑设置在光源远离反射碗的一侧且与光源具有间距。本发明专利技术光源装置包括反射碗、光源和光阑，结构简单、成本低，光源发出的光经过抛物面反射碗反射后以准直度较好的平行光出射，由于光源的位置避开了反射碗的通孔，且出射的光线又经过光阑过滤掉边缘不准直的光线，故光线发散角度可以缩小到1～2

【技术实现步骤摘要】
一种光源装置及HUD阳光倒灌实验装置


[0001]本专利技术涉及抬头显示
，尤指一种光源装置及HUD阳光倒灌实验装置。

技术介绍

[0002]抬头显示(Head Up Display，HUD)技术是利用光学反射原理，将交通工具，例如交通工具的仪表信息(速度、温度、油量等)和导航信息等通过交通工具的挡风玻璃投射在驾驶员的视野范围内，让驾驶员尽量做到不低头、不转头就能看到时速、导航等重要的驾驶信息，既减轻了眼睛疲劳，又能使驾驶员的注意力集中提高行车安全。
[0003]根据现在市场上一些量产的HUD的结构和原理可知，HUD中最重要的零件之一就是凹面镜(自由曲面)，HUD利用凹面镜放大投影的光学原理进行投影成像。当发生阳光倒灌时，太阳光沿着HUD正常工作时成像的逆光路，通过挡风玻璃
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凹面镜
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平面反射镜
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聚焦到LCD显示屏上，太阳辐射产生的热量会使LCD显示屏温度上升，严重情况下会导致LCD显示屏烧毁。而AR
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HUD(Augmented Reality
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Head Up Display增强现实的抬头显示)与W
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HUD(windshield
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HeadUp Display挡风玻璃HUD)相比，其具有更大的虚像距离及更宽的视场角，太阳光聚焦度更高，阳光倒灌问题更难解决，所以，在HUD研发阶段，对HUD进行阳光倒灌实验，评估阳光倒灌热损伤风险大小就变得尤为重要。
[0004]目前，用于模拟太阳光的光源装置较多，但这些光源装置体积庞大、价格昂贵，或者光线平行度不够好，发散角太大，光斑不均匀，并且利用这些光源装置进行对HUD的阳光倒灌测试实验时，实验效果较差。例如，现在市场上在售的阳光光源模拟器，其结构主要包括光学积分镜、椭球形反射器、快门、滤光片、准直透镜、灯源等部件，具有结构复杂、价格高昂等缺点。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种光源装置及HUD阳光倒灌实验装置，不仅结构简单、成本低，而且光源发散角小，与太阳光源的光斑更接近。
[0006]本专利技术提供的技术方案如下：
[0007]一方面，本申请提供一种光源装置，包括：
[0008]反射碗，所述反射碗的反射面为抛物面，所述反射碗的中心设有通孔；
[0009]光源，设置于所述反射碗设有所述反射面的一侧，所述光源与所述反射碗的焦点位于所述反射碗的同一横截面上，且所述光源沿所述反射碗的径向偏离所述反射碗的焦点，所述光源的导线穿过所述通孔；
[0010]光阑，设置在所述光源远离所述反射碗的一侧且与所述光源具有间距。
[0011]本技术方案中，光源装置仅包括反射碗、光源和光阑，结构简单、体积小，适用于所需照射面积不大的HUD阳光倒灌实验，且对实验场地的空间要求相对较低。所述光源沿所述反射碗的径向偏离所述反射碗的焦点，可以弥补反射碗中心孔洞对光斑造成的不均匀影响，避免出现光斑中心不均匀的现象，使本申请提供的光源装置与理想太阳光源的光斑更
接近。光源发出的光经过抛物面反射碗反射后以准直度较好的平行光出射，由于光源的位置避开了反射碗的通孔，且出射的光线又经过光阑过滤掉边缘不准直的光线，故光线发散角度可以缩小到1～2
°
左右。此外，由于光源装置结构简单，其总体成本也较低，相比于市面上结构复杂、价格高昂、体积庞大的光源装置，具有较大优势，更适合HUD阳光倒灌实验。
[0012]在一些实施方式中，所述反射碗反射出的光斑尺寸大于HUD的出光口尺寸；
[0013]所述反射碗的碗径与HUD的出光口尺寸正相关。
[0014]本技术方案中，反射碗的碗径可以根据HUD的出光口尺寸进行设计，HUD的出光口尺寸越大，反射碗的碗径也越大，HUD的出光口尺寸越小，反射碗的碗径也越小，但是需要保证反射碗反射出的光斑可以完全覆盖住HUD的出光口，以提高HUD阳光倒灌实验的精准度。
[0015]在一些实施方式中，所述反射碗的碗口面积大于光阑的开口尺寸；
[0016]所述光阑上的开口尺寸大于HUD的出光口尺寸。
[0017]本技术方案中，光源射出的光线经反射碗反射后，还需要经过光阑过滤掉边缘不准直的光线，然后射入HUD的出光口，所以，需要保证从光阑开口射出的光斑可以完全覆盖住HUD的出光口，且反射碗的碗口面积要大于光阑上的开口尺寸，以使从反射碗反射出的光斑可以完全覆盖住光阑上的开口。
[0018]在一些实施方式中，所述HUD的出光口的长度为400mm；
[0019]所述HUD的出光口的宽度为250mm；
[0020]所述反射碗的碗径大于等于630mm；
[0021]所述光阑的开口长度为500mm；
[0022]所述光阑的开口宽度为300mm。
[0023]在一些实施方式中，所述光源沿所述反射碗的径向偏离所述反射碗的焦点125mm。
[0024]在一些实施方式中，所述光阑的几何中心与所述光源的发光中心位于同一轴线上。
[0025]在一些实施方式中，所述光阑包括第一光阑和第二光阑，所述第一光阑和第二光阑同心设置，且所述第一光阑与所述第二光阑具有间距。
[0026]本技术方案中，设置两个光阑过滤掉反射碗反射出的边缘不准直的光线，可使入射到HUD出光口的光线准直度更高，发散角度更小。
[0027]在一些实施方式中，所述第一光阑与所述反射碗的碗口的距离为500mm；
[0028]所述第二光阑与所述反射碗的碗口的距离为800mm。
[0029]在一些实施方式中，所述光源为氙灯光源。
[0030]另一方面，本申请还提供一种HUD阳光倒灌实验装置，包括上述任一实施方式所述的光源装置。
[0031]本专利技术的技术效果在于：使用抛物面型的反射碗将具有发散角的光线，经过抛物面反射变成平行光线，抛物面相比于扫掠面型结构更容易加工；光源发出的光经过抛物面反射碗反射后以准直度较好的平行光出射，且出射的光线又经过光阑过滤掉边缘不准直的光线，故光线发散角度可以缩小到1～2
°
，更接近于理想的太阳光源；光源偏离反射碗的焦点，光源的位置避开了反射碗的通孔，可弥补反射碗中心通孔对光斑造成的不均匀影响；此外，光源装置仅包括反射碗、光源和光阑，不仅结构简单、体积小，而且成本低，相比于市面上结构复杂、价格高昂、体积庞大的太阳光模拟器，具有较大优势，更适合HUD阳光倒灌实
验。
附图说明
[0032]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明：
[0033]图1是本申请实施例提供的一种光源装置的一个实施例的结构示意图；
[0034]图2是图1中的光源装置的光路示意图；
[0035]图3是本申请实施例提供的一种光源装置的另一个实施例的结构示意图；
[0036]图4是图3中的光源装置的光路示意图；
[0037]图5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光源装置，其特征在于，包括：反射碗，所述反射碗的反射面为抛物面，所述反射碗的中心设有通孔；光源，设置于所述反射碗设有所述反射面的一侧，所述光源与所述反射碗的焦点位于所述反射碗的同一横截面上，且所述光源沿所述反射碗的径向偏离所述反射碗的焦点；光阑，设置在所述光源远离所述反射碗的一侧且与所述光源具有间距。2.根据权利要求1所述的一种光源装置，其特征在于，所述反射碗反射出的光斑尺寸大于HUD的出光口尺寸；所述反射碗的碗径与HUD的出光口尺寸正相关。3.根据权利要求2所述的一种光源装置，其特征在于，所述反射碗的碗口面积大于光阑的开口尺寸；所述光阑上的开口尺寸大于HUD的出光口尺寸。4.根据权利要求3所述的一种光源装置，其特征在于，所述HUD的出光口的长度为400mm；所述HUD的出光口的宽度为250mm；所述反射碗的碗径大于等于630mm；所述光阑的开口长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云帆，高昌达，
申请(专利权)人：浙江炽云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：