[发明专利]使用多个透镜的车辆 HUD 装置

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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、引擎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，LCD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10a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信息的LCD（液晶显示器）、使用反射型液晶面板的LCOS（硅基液晶）、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。

LCD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。

发明内容

鉴于上述问题，本发明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。

本发明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。

本发明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。

根据本发明的一个方面，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。