一種車載信息投射系統的制作方法
【專利摘要】一種車載信息投射系統包括汽車狀態微顯示系統、微投影系統、散射板和半透半反鏡，所述微投影系統將所述汽車狀態微顯示系統上顯示的信息成像到所述散射板上，所述半透半反鏡將所述散射板上的像成虛像到無窮遠或者有限遠距離處，人眼看到的虛像在汽車擋風玻璃前一定距離處。本發明結構可以做的很小，成本低廉，并且比較靈活，可行性比較強；不需要前擋風玻璃補償鏡組件，設計加工難度小；采用散射板作為中繼面，減弱對人眼造成的恍惚和眩暈，汽車狀態微顯示系統發出的光強度很高，通過散射板中繼成像后，汽車狀態微顯示系統發出的光不是直接進入人眼，這樣人眼看到的顯示圖像比較柔和。
【專利說明】
_種車載信息投射系統
技術領域
[0001]本發明涉及車載信息顯示領域，特別是涉及一種適應任何車型的車載信息投射系統。
【背景技術】
[0002]駕駛員在駕駛汽車行駛過程中，需要頻繁地低頭查看儀表盤或導航儀，來判斷汽車的行駛速度、油耗、發動機轉速、汽車行駛路線等信息，這種視線頻繁轉換于儀表盤與前方路況之間的駕駛模式增加駕駛的危險系數。為了避免駕駛員視線的頻繁轉換，同時也不妨礙駕駛員及時獲取汽車行駛狀態信息，信息投射系統被應用到汽車信息顯示領域，車載信息投射系統將汽車的狀態信息通過光學系統融合到前方景物中，駕駛員不需要轉換視線就可以同時觀測到前方路況和汽車狀態信息，增加了駕駛員處理突發事件的時間。
[0003]在先技術“一種車載抬頭顯示儀”(中國實用新型專利，申請號:201320287127.7)，公開了一種車載信息投射系統。在先技術中，包括設置于汽車前擋風玻璃上方的投影儀、安裝在駕駛中控臺上的凹面反射鏡和將所述行車信息反射給司機的反射屏，并且投影儀、反射鏡和反射屏之間的相對角度可以調整，該方法雖然看起來比較靈活，但是實現起來比較難，因為反射鏡和反射屏要與投影儀中的光學系統配合使用，才能實現透射到人眼圖像的清晰性，而實際使用中投影儀、反射鏡和反射屏之間的相對狀態由于調整是不確定，只用一個凹面反射鏡來滿足多種狀態下的放大成像的功能不太切合實際的。
[0004]在先技術“一種車載抬頭顯示系統及汽車”(中國實用新型專利，申請號:201420834714.8)，公開了一種由顯示屏組件和三反式光學組件組成的車載信息投射系統。在先技術中，三反式光學組件由變倍鏡組件、像質補償鏡組件和前擋補償鏡組件組成。該方法中雖然變倍鏡組件和像質補償鏡組件可以用來調整顯示圖像的大小，但是該系統會過于復雜，另外前擋補償鏡組件也會增加該系統的設計加工難度和成本。
【發明內容】
[0005]本發明旨在克服在先技術的不足，提出一種適應任何車型的車載信息投射系統，該方法容易實現，性能穩定，可以用于任意車型。
[0006]本發明的技術解決方案如下:
[0007]—種車載信息投射系統，特點在于其構成包括汽車狀態微顯示系統、微投影系統、散射板和半透半反鏡，上述部件的位置關系如下:
[0008]所述微投影系統將所述汽車狀態微顯示系統上顯示的信息成像到所述散射板上，所述半透半反鏡將所述散射板上的像成虛像到無窮遠或者有限遠距離處，人眼看到的虛像在汽車擋風玻璃前一定距離處。
[0009]所述汽車狀態微顯示系統顯示汽車的行駛狀態信息、導航信息或者其他駕駛員需要觀察的信息，所述汽車狀態微顯示系統上顯示信息可由汽車控制系統導出，也可由外部終端(如手機、平板、導航儀等)導出，所述汽車狀態微顯示系統可以為液晶顯示器(LiquidCrystal Display，IXD)、數字光學處理器(Digital Light Processing，DLP)、有機發光二極管(Organic Light Emitting D1de，OLED)或其他可顯示圖像的器件。
[0010]所述微投影系統將所述汽車狀態微顯示系統上顯示的信息投影放大。優選地，所述微投影系統應滿足物方遠心。
[0011 ]所述散射板為漫反射板，其表面為亞光面，不能為全反射。
[0012]所述微投影系統在所述散射板上成的像為所述半透半反鏡的物，所述半透半反鏡的反射功能是為了成像，將所述微投影系統在所述散射板上成的像成像到無限遠(或有限遠)處，無限遠(或有限遠)處的像最終進入人眼;所述半透半反鏡的透射功能是為了讓路況信息透過所述半透半反鏡，這樣駕駛員在駕車過程中能同時觀測到路況信息和汽車狀態信息。
[0013]所述半透半反鏡可為獨立的元件，也可為能夠張貼于擋風玻璃上的薄膜。
[0014]與在先技術相比，本發明具有如下技術效果:
[0015]1、本發明結構可以做的很小，成本低廉，并且比較靈活，可行性比較強。
[0016]2、不需要前擋風玻璃補償鏡組件，設計加工難度小。
[0017]3、采用散射板作為中繼面，減弱對人眼造成的恍惚和眩暈，汽車狀態微顯示系統發出的光強度很高，通過散射板中繼成像后，汽車狀態微顯示系統發出的光不是直接進入人眼，這樣人眼看到的顯示圖像比較柔和。
[0018]4、增加系統可調節性，散射板將光學系統分成獨立的兩部分，半透半反鏡位置的調整不影響其他光學的成像效果；
[0019]5、減弱外部雜散光的影響，當陽光或者其他光源反向入射到系統時，能量聚焦點在散射板上，由于散射板屬于漫反射，外界光源對所述汽車狀態微顯示系統的影響很小。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明車載信息投射系統的第一實施例示意圖
[0021]圖2是本發明車載信息投射系統的第二實施例示意圖
[0022]圖3是所述微投影系統的結構示意圖
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明，但不應以此限制本發明的保護范圍。
[0024]請參閱圖1和圖2，圖1是本發明車載信息投射系統的第一實施例示意圖，圖2是本發明車載信息投射系統的第二實施例示意圖，圖1所示系統在使用時放置于駕駛員前面，圖2所示系統在使用時懸掛于駕駛員前面。由圖可見，一種車載信息投射系統，包括汽車狀態微顯示系統1、微投影系統2、散射板3和半透半反鏡4，上述部件的位置關系如下:
[0025]所述微投影系統2將所述汽車狀態微顯示系統I上顯示的信息成像到所述散射板3上，所述半透半反鏡4將所述散射板3上的像成虛像到無窮遠或者有限遠距離處，人眼看到的虛像在汽車擋風玻璃前一定距離處。
[0026]所述汽車狀態微顯示系統I顯示汽車的行駛狀態信息、導航信息或者其他駕駛員需要觀察的信息，所述汽車狀態微顯示系統I上顯示信息可由汽車控制系統導出，也可由外部終端(如手機、平板、導航儀等)導出，所述汽車狀態微顯示系統I可以為液晶顯示器(Liquid Crystal Display ,LCD)、數字光學處理器(Digital Light Processing，DLP)、有機發光二極管(Organic Light Emitting D1de，0LED)或其他可顯示圖像的器件。
[0027]圖3為所述微投影系統2的結構示意圖，所述微投影系統2將所述汽車狀態微顯示系統I上顯示的汽車狀態信息投影放大。優選地，所述微投影系統2應滿足物方遠心。所述微投影系統2的成像放大倍數為6，所述微投影系統2將所述汽車狀態微顯示系統I上顯示的汽車狀態信息投影放大到48mm X 27mm。
[0028]所述散射板3為漫反射板的實用尺寸為50mmX 30mm。
[0029]所述半透半反鏡4的放大倍數為6，所述半透半反鏡4將所述散射板3上的像成虛像到所述半透半反鏡4前方2m處，人眼看到的虛像在所述半透半反鏡4前方2m處，虛像大小為288_X162mm。所述半透半反鏡4可以根據駕駛員的狀態信息進行調整。
[0030]所述微投影系統2在所述散射板3上成的像為所述半透半反鏡3的物，所述半透半反鏡3的反射功能是為了成像，將所述微投影系統2在所述散射板3上成的像成像到無限遠(或有限遠)處，無限遠(或有限遠)處的像最終進入人眼;所述半透半反鏡4的透射功能是為了讓路況信息透過所述半透半反鏡4，這樣駕駛員在駕車過程中能同時觀測到路況信息和汽車狀態信息。
[0031]所述半透半反鏡4可為獨立的元件，也可為能夠張貼于擋風玻璃上的薄膜。
[0032]實施例中，所述汽車狀態信息微顯示系統I為數字光學處理器，圖像顯示區域大小為8mm X 4.5mm，所述微投影系統2的成像放大倍數為6，所述半透半反鏡4的放大倍數為6，所述半透半反鏡4將所述微投影系統2在所述散射板3上成的像轉變為虛像投射到人眼。
【主權項】
1.一種車載信息投射系統，特征在于其構成包括汽車狀態微顯示系統、微投影系統、散射板和半透半反鏡，上述部件的位置關系如下: 所述微投影系統將所述汽車狀態微顯示系統上顯示的信息成像到所述散射板上，所述半透半反鏡將所述散射板上的像成虛像到無窮遠或者有限遠距離處。2.根據權利要求1所述的車載信息投射系統，其特征在于，所述汽車狀態微顯示系統顯示汽車的行駛狀態信息、導航信息或者駕駛員需要觀察的信息。3.根據權利要求2所述的車載信息投射系統，其特征在于，所述汽車狀態微顯示系統為液晶顯示器、數字光學處理器或有機發光二極管。4.根據權利要求1所述的車載信息投射系統，其特征在于，所述微投影系統滿足物方遠心。5.根據權利要求1所述的車載信息投射系統，其特征在于，所述散射板為漫反射板，表面為亞光面。6.根據權利要求1所述的車載信息投射系統，其特征在于，所述半透半反鏡為能夠張貼于擋風玻璃上的薄膜。
【文檔編號】B60K35/00GK105882527SQ201610240249
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月18日
【發明人】張方, 朱菁, 楊寶喜, 曾愛軍, 黃惠杰, 呂向博, 郭怡明
【申請人】中國科學院上海光學精密機械研究所