一种车载抬头显示系统
技术领域
本发明涉及车载光学显示技术领域，特别涉及一种车载抬头显示系统。
背景技术
传统汽车中汽车的车速、温度、油量等一些仪表类信息一般显示在仪表盘上，而汽车的仪表盘一般位于驾驶人员的视线下方的较远位置，不利于驾驶人员观察，而且在观察过程中驾驶人员的视线会离开路面，增加了驾驶的风险。在这种情况下，车载抬头显示器应运而生，载抬头显示器能够通过物理光学的方法将仪表类信息显示在驾驶人员的正前方或者略低于驾驶人员视线的地方，达到驾驶人员视线不用离开路面即可了解到相关仪表信息的目的。目前，车载抬头显示器的显示方案主要包括两种：
方案一、通过投影技术把虚像投影在风挡玻璃前方的一定位置(如图1所示)；
方案二、在风挡玻璃上贴半反射膜，然后通过平面成像原理在风挡玻璃附近成一虚像(如图2所示)。
上述两种方案主要存在两个问题：一、成本高昂：需要复杂的光学系统导致其成本高昂，特别是方案一；二：显示亮度受环境光的影响：由于方案中都采用透明的显示方案，当外部环境光很强时，人眼几乎很难观察到显示的图像。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明中披露了一种车载抬头显示系统，本发明的技术方案是这样实施的：
一种车载抬头显示系统，包括一面开口的壳体以及安装在壳体内部的三棱镜和显示屏，所述显示屏平行安装于所述三棱镜的第一表面一侧，所述显示屏的画面经过所述三棱镜折射后在所述三棱镜的第二表面一侧成虚像，人眼位于所述三棱镜第三表面一侧可观察到所述虚像，所述壳体的开口与所述三棱镜的第三表面对应。
优选地，所述三棱镜的第一表面和第二表面的夹角为45°-55°。
优选地，所述三棱镜的第一表面和第三表面的夹角为75°-85°。
实施本发明的技术方案有以下有益效果：
(1)实施本发明技术方案，显示屏的画面通过三棱镜所成的虚像位于壳体内部，即所成的虚像在一个较暗的环境中，因此所成的虚像有一个很高的对比度，不易受到环境光的影响，显示清晰。
(2)本发明技术方案中，由三棱镜和显示屏配合成像，结构简单，成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为背景技术中投影成像原理图；
图2为背景技术中平面成像原理图；
图3为本发明成像原理图；
图4为本发明结构示意图。
在上述附图中，各图号标记分别表示：
1-壳体；2-三棱镜；3-显示屏；4-第一表面；5-第二表面；6-第三表面；7-虚像。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种车载抬头显示系统，结合图3、图4所示，包括一面开口的壳体1以及安装在壳体内部的三棱镜2和显示屏3，显示屏3平行安装于三棱镜2的第一表面4一侧，显示屏3的画面经过三棱镜2折射后在三棱镜2的第二表面5一侧成虚像7，人眼位于三棱镜2第三表面6一侧可观察到虚像7，壳体的开口与三棱镜2的第三表面6对应。
本实施例产品是放置在仪表台上的，考虑到目前大部分车型的驾驶员看仪表台前半部分的俯角平均为10°，在此观看角度下，虚像7与水平面的角度为80°最为适宜，基于此，根据三棱镜的成像原理，可推算出三棱镜2的第一表面4和三棱镜2的第二表面5的夹角为50°最适宜；而为了达到最佳的观看效果以及最高的三棱镜利用率，三棱镜2的第三表面6(观察面)需要与虚像7平行，进而可推算出三棱镜2的第一表面4和三棱镜2的第三表面6的夹角为80°最为适宜。所以该实施例方式中，三棱镜2的第一表面4和三棱镜2的第二表面5的夹角为50°，三棱镜2的第一表面4和三棱镜2的第三表面6的夹角为80°。
在该实施方式中，产品只显示关键的仪表信息(车速、水温、电压等)，便于驾驶人员观察。
在该实施方式中，显示屏3的画面通过三棱镜2所成的虚像7位于壳体1内部，即所成的虚像7在一个较暗的环境中，因此所成的虚像7有一个很高的对比度，不易受到环境光的影响，显示清晰，便于观察。
需要指出的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
