可自由调节的HUD的制作方法

本发明属于抬头显示器技术领域，具体地来说，是一种可自由调节的hud。

背景技术：

平视显示器(headupdisplay)，简称hud。平视显示器最早出现在军用飞机上，用于降低飞行员需要低头查看仪表的频率，避免注意力中断以及丧失对状态意识的掌握。hud使驾驶便利性与安全性有效提高，在民航客机中亦得广泛应用，并逐渐引入于汽车领域。

在车载应用中，顾及坐姿差异对hud的显示影响，现有技术一般通过增大hud的视场范围，使驾驶员于不同位姿下均可实现观察；其缺点是需要配置较大的投影屏，造成对驾驶员的视线遮挡，影响驾驶安全。若采用小型投影屏，由于其视场狭窄而需要很大幅度的调节范围；限于自身结构，现有的hud调节范围十分有限，难以满足应用需要。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种可自由调节的hud，可实现对半反半透屏位置的自由调节，无需增大半反半透屏的尺寸，适应不同驾驶员的观察需要。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种可自由调节的hud，包括：

承载座，具有承载导向平面；

投影装置，设置于所述承载座上，用于投影图像信息；

半反半透屏，用于显示所述投影装置投影的图像信息，具有磁性吸附于所述承载导向平面的活动端，所述半反半透屏通过所述活动端而可沿所述承载导向平面滑动及绕所述承载导向平面的法线旋转。

作为上述技术方案的改进，所述活动端和/或所述承载座具有磁体；和/或所述承载导向平面与水平面垂直。

作为上述技术方案的进一步改进，所述承载座具有位于其表面的摩擦阻尼元件，所述摩擦阻尼元件面向所述活动端的一侧表面形成所述承载导向平面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述投影装置包括成像屏与成像电路：所述成像屏与所述半反半透屏保持相对，用于形成并投影所述图像信息；所述成像电路用于控制所述成像屏成像。

作为上述技术方案的进一步改进，所述成像屏与水平面之间成一锐角夹角。

作为上述技术方案的进一步改进，所述承载座具有开口面壳与导热底壳，所述开口面壳与所述导热底壳包围形成收容腔，所述成像屏嵌入设置于所述收容腔内，所述成像屏的显示面暴露于所述开口面壳的开口部，非显示面由所述导热底壳贴合包围。

作为上述技术方案的进一步改进，所述导热底壳包括底壳本体与设置于所述底壳本体上的导热支架，所述成像屏的周侧下表面贴合压紧于所述导热支架上，所述成像屏的其余非显示面由所述底壳本体贴合包围。

作为上述技术方案的进一步改进，所述底壳本体面向所述成像屏背面的一侧侧壁具有散热孔。

作为上述技术方案的进一步改进，所述半反半透屏的显像方向与所述承载导向平面的法线垂直。

作为上述技术方案的进一步改进，所述承载座具有容置槽，所述承载导向平面形成于所述容置槽的侧壁面上，所述活动端运动地保持于所述容置槽内。

本发明的有益效果是：

通过磁性吸附于承载座的承载导向平面上的活动端，半反半透屏可沿承载导向平面滑动而实现于该平面内任意方向的平移式位置变动，进而可于承载导向平面内的任意位置绕该平面的法线旋转而实现旋转式位置变动，自由地调节与驾驶员的相对位置，使不同体形的驾驶员均可获取对hud的理想观察视场，保证hud的正确使用。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明实施例1提供的可自由调节的hud的整体结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的可自由调节的hud的承载座的仰视轴测示意图；

图3是本发明实施例1提供的可自由调节的hud去除半反半透屏后的分解结构示意图；

图4是本发明实施例1提供的可自由调节的hud去除半反半透屏后的剖视结构示意图；

图5是本发明实施例1提供的可自由调节的hud的分解结构示意图。

主要元件符号说明：

1000-可自由调节的hud，1100-承载座，1110-开口面壳，1111-开口部，1120-导热底壳，1121-底壳本体，1121a-散热孔，1122-导热支架，1130-支撑件，1140-摩擦阻尼元件，1141-承载导向平面，1150-容置槽，1160-第一磁体，1200-投影装置，1210-成像屏，1220-成像电路，1300-半反半透屏，1310-活动端，1320-第二磁体，1400-扬声器，1500-主电路板，1600-无线通信模块。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对可自由调节的hud进行更全面的描述。附图中给出了可自由调节的hud的优选实施例。但是，可自由调节的hud可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对可自由调节的hud的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在可自由调节的hud的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1，本实施例公开一种可自由调节的hud1000，该可自由调节的hud1000包括承载座1100、投影装置1200与半反半透屏1300，可实现对半反半透屏1300位置的自由调节，无需增大半反半透屏1300的尺寸，适应不同驾驶员的观察需要。

承载座1100用于提供安装承载基础，于车载应用中设置于仪表盘上。请参阅图2，示范性地，承载座1100具有第一磁体1160，磁性吸附于仪表盘上，实现快速可靠的连接。承载座1100的制作材料根据实际需要相应选择，包括各类金属、塑胶材料或其他材料类型。承载座1100的结构方式较为多样，包括实心结构或壳体结构等类型。

请参阅图3，示范性地，承载座1100具有开口面壳1110与导热底壳1120，开口面壳1110与导热底壳1120包围形成收容腔。可以理解，收容腔借由开口面壳1110而具有开口部1111。

其中，导热底壳1120与仪表盘保持相对。导热底壳1120由导热材料(如金属材料、导热塑胶等类型)制成，具有良好的导热性能而将热量传递至空气中或仪表盘，实现热量的快速散失。示范性地，第一磁体1160设置于导热底壳1120上。

投影装置1200设置于承载座1100上，用于投影图像信息。换言之，投影装置1200生成所需显示的图像信息，并将之投影至半反半透屏1300。投影装置1200的实现方式众多，包括各类投影机设备或其他光学系统。

示范性地，投影装置1200包括电性连接的成像屏1210与成像电路1220。成像屏1210与半反半透屏1300保持相对，用于形成图像信息并将之投影。示范性地，成像屏1210可为液晶屏或led显示屏，其显示的图像信息循光路自然地投射至半反半透屏1300上。示范性地，成像屏1210与水平面之间成一锐角夹角，降低成像屏1210的外露高度，避免对驾驶员的视线造成遮挡。

成像电路1220用于控制成像屏1210成像，示范性地，成像电路1220可为一附设电路元件而形成相应电路的印制电路板。示范性地，该印制电路板可直接设置于成像屏1210的背面。

成像屏1210可插设于承载座1100的表面，亦可嵌设于承载座1100内。示范性地，成像屏1210嵌入设置于收容腔内。其中，成像屏1210的显示面暴露于开口面壳1110的开口部1111，以便投影图像自开口部1111向外投射至半反半透屏1300。

请结合参阅图3～4，成像屏1210的非显示面由导热底壳1120贴合包围，可靠地保持于导热底壳1120上。成像屏1210显像过程发出的热量迅速地自导热底壳1120向外散失，使成像屏1210保持于理想的工作温度，避免发生热量堆积造成的热破坏，保证工作性能与使用寿命。

可以理解，成像屏1210的非显示面是指除显示面以外的其他表面，例如背面(与显示面保持相背)、外周侧表面等。可以理解，当成像电路1220设置于成像屏1210的背面时，成像屏1210的背面通过成像电路1220与导热底壳1120连接。

导热底壳1120可为一体成型构造，亦可为分体拼接构造。示范性地，导热底壳1120包括底壳本体1121与导热支架1122。导热支架1122设置于底壳本体1121上，并位于收容腔内。于自重作用下，成像屏1210的周侧下表面贴合压紧于导热支架1122上，经由导热支架1122连接于底壳本体1121，形成完整的热传递链。同时，成像屏1210的其余非显示面由底壳本体1121贴合包围。

示范性地，底壳本体1121面向成像屏1210的背面的一侧侧壁具有散热孔1121a，进一步提升散热效果。散热孔1121a可根据实际发热量的分布情况对应设置，形成阵列分布。

请参阅图5，半反半透屏1300具有透光特性，用于显示投影装置1200投影的图像信息并保证驾驶员的视线不受遮挡。可以理解，半反半透屏1300的透光率根据实际应用环境决定。半反半透屏1300的形状根据实际需要而决定，可为平面屏，亦可为曲面屏。

其中，半反半透屏1300具有活动端1310。相应地，承载座1100具有承载导向平面1141。该活动端1310通过磁性吸附作用而保持于承载导向平面1141上，由后者实现对前者的运动导向。换言之，该活动端1310始终与承载导向平面1141保持接触。

一方面，活动端1310可沿承载导向平面1141平移至该平面内的任意位置，使半反半透屏1300随之实现于平面内的平动式位置调节，调节半反半透屏1300与驾驶员之间的相对位置；另一方面，活动端1310可于当前位置绕承载导向平面1141的法线旋转，使半反半透屏1300随之实现旋转式位置调节，调节半反半透屏1300与驾驶员之间的相对角度。

活动端1310可采用不同构造实现，示范性地，活动端1310为自半反半透屏1300的侧壁向外延伸而成的支持柄。支持柄的柄端与承载导向平面1141保持接触，对半反半透屏1300形成支撑与牵引作用。示范性地，支持柄自半反半透屏1300向下延伸而成。

活动端1310与承载座1100之间的磁性吸附借由磁体的磁场实现。示范性地，活动端1310与承载座1100中至少一者具有磁体(即第二磁体1320)。当其中仅有一者具有第二磁体1320时，另一者应由磁性材料(如钢铁材料)制成，保证磁性吸附作用。

示范性地，第二磁体1320通过螺栓紧固于活动端1310上。进一步地，承载座1100包括支撑件1130。该支撑件1130由磁性材料(钢材)制成，用于与活动端1310的第二磁体1320磁性吸附。

承载导向平面1141的方向根据实际需要而决定，示范性地，承载导向平面1141与水平面垂直，使半反半透屏1300于铅垂面内实现俯仰旋转，更为适于观察。

示范性地，当承载导向平面1141与水平面互不平行时，承载导向平面1141具有摩擦阻尼，使活动端1310与承载导向平面1141之间发生摩擦力，从而克服半反半透屏1300的重力而使之通过活动端1310保持于承载导向平面1141上。

示范性地，承载座1100具有位于其表面的摩擦阻尼元件1140，摩擦阻尼元件1140面向活动端1310的一侧表面形成承载导向平面1141。摩擦阻尼元件1140的摩擦系数较大，保证足够的摩擦力。

示范性地，摩擦阻尼元件1140可为粘附于承载座1100表面的粘胶，还可以是其他表面粗糙的元件类型。示范性地，支撑件1130部分地外露于承载座1100外，其外露表面设置摩擦阻尼元件1140。示范性地，支撑件1130具有l形构造。

示范性地，半反半透屏1300与活动端1310保持铰接，且二者铰接轴与承载导向平面1141的法线垂直，使半反半透屏1300相对活动端1310具有沿第二方向的旋转调节能力。尤其是在承载导向平面1141与水平面垂直的情形下，半反半透屏1300可绕铅垂轴相对活动端1310旋转。

示范性地，半反半透屏1300的显像方向与承载导向平面1141的法线垂直，使半反半透屏1300始终面向驾驶员而显像。

示范性地，承载座1100具有容置槽1150。其中，承载导向平面1141形成于容置槽1150的侧壁面上，活动端1310运动地保持于容置槽1150内。换言之，活动端1310与容置槽1150具有间隙配合关系。

示范性地，摩擦阻尼元件1140位于容置槽1150内，承载导向平面1141为摩擦阻尼元件1140的表面。示范性地，半反半透屏1300位于容置槽1150外，保证驾驶员得以观察。示范性地，容置槽1150形成于开口面壳1110上，使半反半透屏1300可快速插置。

示范性地，可自由调节的hud1000还包括扬声器1400与主电路板1500，二者均设置于承载座1100的收容腔内。其中，主电路板1500分别与扬声器1400、成像电路1220电性连接，实现主控功能。示范性地，主电路板1500可采用现有hud的主控电路实现。

示范性地，可自由调节的hud1000还包括无线通信模块1600，用于实现无线通信。无线通信模块1600设置于承载座1100的收容腔内，其形式包括天线、wifi、蓝牙、红外等类型。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。