一种动态畸变较小的抬头显示器的成像结构的制作方法

本技术涉及车载抬头显示器，具体涉及一种动态畸变较小的抬头显示器的成像结构。

背景技术：

1、抬头显示器设计为驾驶者视点在一定区域内移动都能看到完整的虚像，区域内不同视点对应的反射镜和挡风玻璃区域不一样。但汽车挡风玻璃的曲面面型是自由曲面，各部位曲率半径差异较大，导致不同视点看到的虚像有较大的差异：图像的变形、旋转、拉伸等程度发生明显变化，这些变化称为动态畸变，影响驾驶者体验。

技术实现思路

1、本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了另一种动态畸变较小的抬头显示器的成像结构，尽可能减小动态畸变，提高用户驾乘舒适性。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供了一种动态畸变较小的抬头显示器的成像结构，包括像源、折叠反射镜、曲面反射镜和挡风玻璃，所述像源、折叠反射镜和曲面反射镜均设置于车体仪表台下方，所述车体仪表台上对应抬头显示器设有让位缺口，所述像源的光线依次经过折叠反射镜和曲面反射镜的反射投影在挡风玻璃上，所述像源经折叠反射镜反射形成的为一次虚像，所述一次虚像经曲面反射镜反射形成的为二次虚像，所述二次虚像经过挡风玻璃反射形成最终虚像，所述挡风玻璃用于投影的区域内最大曲面曲率半径与最小曲面曲率半径的变化范围为1～15％；

3、所述曲面反射镜的曲率半径与挡风玻璃配合设置，且曲面反射镜与挡风玻璃之间的距离能够使得同一高度的不同视点下的最终虚像与挡风玻璃之间的距离相等。

4、上述方案中：所述二次虚像的像距为lb’，所述曲面反射镜反射点至挡风玻璃反射点之间的距离为lc，所述最终虚像的像距为lc’，所述挡风玻璃的曲面曲率半径为rw，所述挡风玻璃的等效焦距为fw，所述挡风玻璃的等效焦距为其对应点的曲面曲率半径的一半，同一高度的不同视点下的最终虚像的像距为lc’满足以下关系：

5、1/lc’1＝1/lc’2＝……＝1/lc’n＝2/rw1-1/(lb’1+lc1)＝2/rw2-1/(lb’2+lc2)＝……＝2/rwn-1/(lb’n+lcn)。

6、上述方案中：所述挡风玻璃用于投影的区域中最大的曲面曲率半径与最小的曲面曲率半径的变化范围小于10％。若曲率半径变化较大或起伏会导致畸变较大，无法得到较好的显示效果，控制在10％内，能够很好的控制动态畸变。

7、上述方案中：所述挡风玻璃用于投影的区域部分从一侧到另一侧的曲面曲率半径的变化趋势为单向递减或单向递增，只有递增或递减，则变动平缓，起伏较小。

8、综上所述，本实用新型的有益效果是：采用控制车体的挡风玻璃区域内的曲面曲率半径变化，设计对应的与之配合的曲面反射镜曲率半径，并调整曲面镜与挡风玻璃的相对位置，使不同视点看到的抬头显示器虚像位置保持一致，不同视点看到的图像没有明显变化，即动态畸变较小，用户体验提升。

技术特征：

1.一种动态畸变较小的抬头显示器的成像结构，包括像源(10)、折叠反射镜(20)、曲面反射镜(30)和挡风玻璃(40)，所述像源(10)、折叠反射镜(20)和曲面反射镜(30)均设置于车体仪表台下方，所述车体仪表台上对应抬头显示器设有让位缺口，所述像源(10)的光线依次经过折叠反射镜(20)和曲面反射镜(30)的反射投影在挡风玻璃(40)上，其特征在于：所述像源(10)经折叠反射镜(20)反射形成的为一次虚像(60)，所述一次虚像(60)经曲面反射镜(30)反射形成的为二次虚像(70)，所述二次虚像(70)经过挡风玻璃(40)反射形成最终虚像(80)，所述挡风玻璃(40)用于投影的区域内最大曲面曲率半径与最小曲面曲率半径的变化范围为1～15％；

2.根据权利要求1所述的一种动态畸变较小的抬头显示器的成像结构，其特征在于：所述二次虚像(70)的像距为lb’，所述曲面反射镜(30)反射点至挡风玻璃(40)反射点之间的距离为lc，所述最终虚像(80)的像距为lc’，所述挡风玻璃(40)的曲面曲率半径为rw，所述挡风玻璃(40)的等效焦距为fw，所述挡风玻璃(40)的等效焦距为其对应点的曲面曲率半径的一半，在同一高度的不同视点的最终虚像(80)的像距为lc’满足以下关系：

3.根据权利要求1所述的一种动态畸变较小的抬头显示器的成像结构，其特征在于：所述挡风玻璃(40)用于投影的区域中最大的曲面曲率半径与最小的曲面曲率半径的变化范围小于10％。

4.根据权利要求3所述的一种动态畸变较小的抬头显示器的成像结构，其特征在于：所述挡风玻璃(40)用于投影的区域部分从一侧到另一侧的曲面曲率半径的变化趋势为单向递减或单向递增。

技术总结本技术公开了一种动态畸变较小的抬头显示器的成像结构，包括像源、折叠反射镜、曲面反射镜和挡风玻璃，车体仪表台上对应抬头显示器设有让位缺口，像源的光线依次经过折叠反射镜和曲面反射镜的反射投影在挡风玻璃上，像源经折叠反射镜反射形成的为一次虚像，一次虚像经曲面反射镜反射形成的为二次虚像，二次虚像经过挡风玻璃反射形成最终虚像，挡风玻璃用于投影的区域内最大曲面曲率半径与最小曲面曲率半径的变化范围为1～15％；曲面反射镜的曲率半径与挡风玻璃配合设置，且曲面反射镜与挡风玻璃之间的距离能够使得同一高度的不同视点下的最终虚像与挡风玻璃之间的距离相等。尽可能减小动态畸变，提高用户驾乘舒适性。技术研发人员：彭德渊受保护的技术使用者：重庆利龙中宝智能技术有限公司技术研发日：20231124技术公布日：2024/5/27