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使用多个透镜的车辆 HUD 装置制造方法及图纸

技术编号:7998351 阅读:340 留言:0更新日期:2012-11-22 07:04
公开了一种使用多个透镜的车辆HUD装置,其中,透镜的光学属性和反射器的布置被增强以实现投射在车辆挡风玻璃上的驾驶信息图像的提高的清晰度和辨别度。该使用多个透镜的车辆HUD装置包括:液晶面板,用于显示驾驶信息图像;背光单元,布置在液晶面板的后侧以提供光;多个反射器,用于沿着特定路线顺序地反射在液晶面板显示的驾驶信息图像;和透镜,用于放大或缩小由反射器反射的驾驶信息图像、调节驾驶信息图像的焦点以及将驾驶信息图像投射在挡风玻璃上,其中,所述透镜包括沿着与在透镜下方布置的反射器的光轴相同的光轴顺序地布置的并且在应用驾驶信息图像的方向上凸出的一个或更多个弯月形透镜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种设置有多个透镜的用于机动车辆的平视显示装置,并且更具体地,涉及能够通过改善透镜的光学属性和反射器的布置结构而增强投射在机动车辆的挡风玻璃上的驾驶信息图像的清晰度和辨别度的用于机动车辆的平视显示装置。
技术介绍
近年来,发展了用于确保驾驶者的方便和安全的不同种类的装置。这些装置的一个示例是平视显示(HUD)装置。平视显示装置是用于将各种驾驶信息(例如,车辆速度、弓丨擎rpm、温度和燃油量)显示在驾驶者观看的车辆挡风玻璃上的装置。LCD型平视显示装置被广泛地用作平视显示装置。参考图1,IXD型平视显示装置包括液晶面板10和安装在液晶面板10的后侧的背 光单元12。液晶面板10被布置在位于驾驶者座位的前侧的仪表板IOa内,并且被构造为显示输入的驾驶信息图像。液晶面板10以数字图形、数字或字母显示车辆驾驶信息,例如,车辆速度、引擎rpm、温度和燃油量。液晶面板10可以由利用由电压应用导致的液晶透射率的改变将电信号转换为可视息的L⑶(液晶显不器)、使用反射型液晶面板的LCOS (娃基液晶)、通过移动在基板上形成的微小金属电极而调整反射角度的DMD (数字微镜显示器)、TFT (薄膜晶体管)、利用晶体管控制LCD的像素的一种有源矩阵型液晶、或利用电致发光现象来发光的OLED (有机电致发光显示器)形成。然而,液晶面板10不限制于此。作为光源的背光单元12被布置在液晶面板10的后侧。背光单元12的示例包括(但不限于)UHP (超高压)灯、LED和激光器。IXD型平视显示装置进一步包括布置在液晶面板10的前面的光学系统14。光学系统14包括布置在液晶面板10的前面的透镜16和在该透镜16的前面以特定角度布置的反射器18。透镜16用来将出现在液晶面板10上的驾驶信息图像放大或缩小到合适的尺寸。透镜16也用来调节焦点。反射器18用来将从透镜16投射的驾驶信息图像朝着车辆挡风玻璃19反射。结果,驾驶信息图像显示在车辆挡风玻璃19上。因为平视显示装置将各种驾驶信息显示在车辆挡风玻璃19上,所以驾驶者变得可以在不必直接观看安装在仪表板10中的仪表组的情况下确认车辆驾驶信息。这有助于防止驾驶者的眼睛的不必要的移动,并且因此,使得驾驶者在观看必要的视场的同时安全地驾驶。在平视显示装置中,重要的是,将驾驶信息图像没有变形地清楚显示在车辆挡风玻璃19上。具体地,重要的是,增强驾驶信息图像的可视度、清晰度和辨别度。原因在于,如果驾驶信息图像的可视度、清晰度和辨别度被增强,则驾驶者可以容易和快速地在第一眼就感知到驾驶信息图像。这确保驾驶者能够在没有不必要地移动其眼睛的情况下安全地驾驶。然而,传统的平视显示装置遭遇的问题是,在挡风玻璃上显示的图像是不清楚和变形的,并且从外界渗入的光降低了显示的图像的清晰度和辨别度。
技术实现思路
鉴于上述问题,本专利技术的目的是提供一种用于机动车辆的平视显示装置,该装置能够在没有变形的情况下将驾驶信息图像清楚地显示在车辆挡风玻璃上,并且能够增强驾驶信息图像的可视度、清晰度和辨别度。本专利技术的另一个目的是提供一种用于机动车辆的平视显示装置,该装置能够不受环境光的影响而将显示在车辆挡风玻璃上的驾驶信息图像保持为清楚的。本专利技术的又一个目的是提供一种用于机动车辆的平视显示装置,该装置能够使得驾驶者容易和快速地感知到在车辆挡风玻璃上显示的驾驶信息图像。根据本专利技术的一个方面,提供了一种用于机动车辆的平视显示装置,该装置包括液晶面板,所述液晶面板用于显示驾驶信息图像;背光单元,所述背光单元用作布置在所述 液晶面板的后侧以将光照射在所述液晶面板上的光源;反射器单元,所述反射器单元用于沿着特定路线反射来自所述液晶面板的所述驾驶信息图像;和透镜单元,所述透镜单元用于放大或缩小由所述反射器单元反射的所述驾驶信息图像和调节所述驾驶信息图像的焦点,并且用于将所述驾驶信息图像投射在车辆挡风玻璃上,所述透镜单元包括沿着光轴顺序地布置在所述反射器单元的上方的一个或更多个透镜,所述透镜由弯月形透镜形成并且被成形为朝着所述驾驶信息图像的入射侧凸出。根据本专利技术的另一个方面,提供了一种用于机动车辆的平视显示装置,该装置包括液晶面板,所述液晶面板用于显示驾驶信息图像;背光单元,所述背光单元用作布置在所述液晶面板的后侧以将光照射在所述液晶面板上的光源;反射器单元,所述反射器单元用于沿着特定路线反射来自所述液晶面板的所述驾驶信息图像;和透镜单元,所述透镜单元用于放大或缩小所述驾驶信息图像和调节所述驾驶信息图像的焦点,所述反射器单元包括布置在所述液晶面板的前面以反射来自所述液晶面板的所述驾驶信息图像的第一预处理反射器、布置在所述第一预处理反射器的一侧以将来自所述第一预处理反射器的所述驾驶信息图像朝着透镜单元反射的第二预处理反射器、布置在所述透镜单元的后侧以反射来自所述透镜单元的所述驾驶信息图像的第一后处理反射器、和布置在所述第一后处理反射器上方以将来自所述第一后处理反射器的所述驾驶信息图像朝着车辆挡风玻璃反射的第二后处理反射器,所述透镜单元包括沿着光轴顺序地布置在所述第二预处理反射器和所述第一后处理反射器之间的第一透镜和第二透镜,所述第一透镜和所述第二透镜被成形为朝着所述驾驶信息图像的入射侧凸出,所述第一透镜由具有入射表面和出射表面的正弯月形透镜形成,所述第一透镜的所述出射表面的曲率半径大于所述第一透镜的所述入射表面的曲率半径,所述第二透镜由具有入射表面和出射表面的负弯月形透镜形成,所述第二透镜的所述出射表面的曲率半径小于所述第二透镜的所述入射表面的曲率半径。利用根据本专利技术的用于机动车辆的平视显示装置,通过改善透镜的光学属性和反射器的布置结构,可以最佳地校正投射在车辆挡风玻璃上的驾驶信息图像的变形。因为可以按照该方式校正投射在车辆挡风玻璃上的驾驶信息图像的变形,所以投射在车辆挡风玻璃上的驾驶信息图像具有最佳的尺寸和最佳的焦点。由于投射在车辆挡风玻璃上的驾驶信息图像具有最佳的尺寸和最佳的焦点而且没有变形,所以可以增强投射在车辆挡风玻璃上的驾驶信息图像的可视度、清晰度和辨别度。这使得驾驶者能够容易和快速地感知到投射在车辆挡风玻璃上的驾驶信息图像。附图说明根据结合附图的关于优选实施方式的下面的描述,本专利技术的上述和其它目的以及特征将变得明显。图I是示意性地示出了传统的平视显示装置的侧视图。图2是示出了根据本专利技术的第一实施方式的用于机动车辆的平视显示装置的光学系统的透视图。图3 (a)和3 (b)是示意性地例示了根据第一实施方式的平视显示装置安装在机动车辆中的状态的平面图和侧视图。·图4是沿着图3(a)中的线IV-IV截取的平视显示装置的剖视图。图5(a)是示出了在根据第一实施方式的平视显示装置中使用的第二透镜的放大剖视图,并且图5(b)是示出了在根据第一实施方式的平视显示装置中使用的第一透镜的放大剖视图。图6是示出了根据本专利技术的第二实施方式的用于机动车辆的平视显示装置的视图。图7是示出了根据本专利技术的第三实施方式的用于机动车辆的平视显示装置的视图。图8是示出了根据本专利技术的第四实施方式的用于机动车辆的平视显示装置的透视图。图9是根据第四实施方式的平视显示装置的平面图。图10是示意性地例示了根据第四实施方式的平视显示装置安装在机动车辆中的状态的视本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:林赫奎崔皙在姜元义文炳燮朴范镇许辰宁
申请(专利权)人:VI株式会社韩国建设技术研究院
类型:发明
国别省市:

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