本申请公开了一种成像距离可变的抬头显示装置及抬头显示系统，该抬头显示装置包括投影部、成像部、反射元件及调节装置，投影部包括光源、图像生成部、以及透镜部，出射投影光线，投影光线在第一位置聚集；成像部设置在第一位置，接收投影光线来形成实像并出射成像光线；反射元件将入射至其的成像光线反射至外部成像装置，再经所述外部成像装置反射并形成虚像；调节装置改变实像的位置，以调节虚像成像位置与外部成像装置之间的距离。本申请实施例提供的抬头显示装置，可调节抬头显示装置所成虚像的成像位置，实现在不同成像距离下成像。实现在不同成像距离下成像。实现在不同成像距离下成像。
【技术实现步骤摘要】
一种成像距离可变的抬头显示装置及抬头显示系统
[0001]本申请属于光学显示
，具体涉及一种成像距离可变的抬头显示装置及抬头显示系统。
技术介绍
[0002]车辆等各类交通工具已成为现代社会生活必不可缺少的一部分，但驾驶安全问题也成为了威胁人民生命安全的重大问题。通常在驾驶过程中，驾驶员会通过密切关注交通工具仪表盘上相关驾驶信息来保证可靠驾驶，然而由于交通工具本身体积受限，仪表盘均被设计在操控台下方，由此驾驶员在驾驶过程中需要通过低头看仪表盘上的相关信息，并且在实际驾驶中，这种低头查看仪表盘上信息的动作频率非常高，驾驶员在低头过程中很有可能会导致分心，从而引发交通事故。
[0003]HUD(head up display)技术是通过反射成像的原理，通过挡风玻璃或特制的透明成像窗反射成像，将重要的行车信息投射在驾驶员的视线前方，驾驶员无需低头查看仪表等，可以避免驾驶员在驾驶过程中低头看仪表盘所导致的分心，从而能保证驾驶安全。
[0004]驾驶员在驾驶交通工具时，观察到的实际路况，如前方的车辆、行人、道路标志物等，与车辆的距离各不相同，且随着交通工具本身的运动，距离也在不断变化；而现有HUD所成图像的成像距离一般是不可调节的，这就使得图像的成像位置与驾驶员的眼睛聚焦的位置常常不一致，例如当驾驶员注视远方的路面时，需要从远处路面的调节到近处来观察HUD形成的图像，产生视觉辐辏冲突，会导致驾驶员产生疲劳、恶心等不良状况。
技术实现思路
[0005]为了克服上述问题，本申请提供一种成像距离可变的抬头显示装置及抬头显示系统。
[0006]本申请的至少一实施例提供一种成像距离可变的抬头显示装置，该抬头显示装置包括：被配置为出射投影光线的投影部，所述投影部包括：被配置为发出光线的光源、被配置为将所述光源发出的光线转化为图像光线的图像生成部、以及被配置为将所述图像光线转化为投影光线的透镜部，所述投影光线在第一位置聚集；被配置为接收所述投影光线来形成实像的成像部，所述成像部设置在第一位置，所述实像所形成的成像光线经由所述成像部出射；被配置为将入射至其的成像光线反射至外部成像装置的反射元件，经所述反射元件反射后的成像光线经所述外部成像装置反射并形成虚像；以及被配置为改变所述实像的位置的调节装置，以调节所述虚像成像位置与所述外部成像装置之间的距离。
[0007]例如，在本申请的实施例中，所述调节装置被配置为：改变所述透镜部的光焦度，以改变所述第一位置；以及，改变所述成像部与所述反射元件之间的距离，使得所述成像部与改变后的所述第一位置重合。
[0008]例如，在本申请的实施例中，所述调节装置包括：采集模块，所述采集模块用于采集当前用户视觉信息、当前车辆驾驶信息中的至少一种；处理模块，所述处理模块接收所述
采集模块采集的信息，处理所述信息并转化为调节指令；调节模块，所述调节模块接收并执行所述调节指令，调节所述透镜部的光焦度，以及所述成像部与所述反射元件之间的距离，以调节所述虚像成像位置与所述外部成像装置之间的距离。
[0009]例如，在本申请的实施例中，所述用户视觉信息包括：凝视时间、凝视方向或凝视会聚位置中的至少一项。
[0010]例如，在本申请的实施例中，所述车辆驾驶信息包括：车速信息、距离信息中的至少一项。
[0011]例如，在本申请的实施例中，所述反射元件包括至少一个曲面反射镜。
[0012]例如，在本申请的实施例中，所述成像部与所述反射元件之间的距离，小于或等于所述反射元件的焦距。
[0013]本申请至少一实施例还提供一种成像距离可变的抬头显示系统，该抬头显示系统包括上述任一项所述的抬头显示装置；以及外部成像装置；其中，所述外部成像装置被配置为反射所述成像光线，并在所述外部成像装置远离所述抬头显示装置的一侧形成虚像。
[0014]例如，在本申请的实施例中，所述投影部包括第一投影部及第二投影部，分别出射第一投影光线及第二投影光线；所述第一投影光线出射至所述成像部并形成第一实像，所述第二投影光线出射至所述成像部并形成第二实像，且所述第一实像与所述第二实像被配置为具有不同的显示内容。
[0015]例如，在本申请的实施例中，还包括：辅助成像设备；所述辅助成像设备被配置为具有第一观看部及第二观看部；所述第一观看部被配置为通过所述第一实像发出的第一成像光线，且阻隔所述第二实像发出的第二成像光线；所述第二观看部被配置为通过所述第二实像发出的第二成像光线，且阻隔所述第一实像发出的第一成像光线。
[0016]例如，在本申请的实施例中，所述第一投影光线包括第一偏振态的光线，所述第二投影光线包括第二偏振态的光线；且所述第一偏振态与所述第二偏振态垂直。
[0017]例如，在本申请的实施例中，所述第一投影光线包括第一特定波段的光线，所述第二投影光线包括第二特定波段的光线；所述第一特定波段的光线包括第一红色波段、第一绿色波段和第一蓝色波段中的至少一个波段；所述第二特定波段的光线包括第二红色波段、第二绿色波段和第二蓝色波段中的至少一个波段；且所述第一特定波段与所述第二特定波段不重合。
[0018]例如，在本申请的实施例中，还包括：相位延迟元件，所述相位延迟元件贴合设置在所述外部成像装置远离所述虚像的一侧；所述成像光线包括第一线偏振态的光线，所述相位延迟元件被配置为将第一线偏振态的光线转化为第二线偏振态光线、圆偏振态光线或椭圆偏振态光线中的至少一种。
[0019]例如，在本申请的实施例中，还包括：选择性透反膜，所述选择性透反膜贴合设置在所述外部成像装置远离所述虚像的一侧；所述选择性反射膜被配置为对所述成像光线所在波段的光线具有第一反射率，对所述成像光线以外波段的光线具有第二反射率；且所述第一反射率大于所述第二反射率。
[0020]本申请实施例提供的上述方案中，通过调节抬头显示装置投影部所成实像的成像位置，改变抬头显示装置所成图像的成像距离，抬头显示装置可在不同距离处成像，不同距离的成像可与当前用户如驾驶员视线聚焦的位置匹配，避免驾驶员的实现在固定距离的图
像和不同距离的实景之间来回切换，避免驾驶员产生不适，进而提升了抬头显示装置的使用体验和驾驶安全性。
[0021]为使本申请的上述目的、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
[0022]图1显示了本申请一个实施例成像距离可变的抬头显示装置的结构示意图一；
[0023]图2a显示了本申请一个实施例成像距离可变的抬头显示装置中投影部和成像部的结构示意图一；
[0024]图2b显示了本申请一个实施例成像距离可变的抬头显示装置中投影部和成像部的结构示意图二；
[0025]图3a显示了本申请一个实施例成像距离可变的抬头显示装置中实像和成像部的示意图一；
[0026]图3b显示了本申请一个实施例成像距离可变的抬头显示装置中实像和成像部的示意图二；
[0027]图4显示了本申请一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种成像距离可变的抬头显示装置，其特征在于，包括：被配置为出射投影光线的投影部，所述投影部包括：被配置为发出光线的光源、被配置为将所述光源发出的光线转化为图像光线的图像生成部、以及被配置为将所述图像光线转化为投影光线的透镜部，所述投影光线在第一位置聚集；被配置为接收所述投影光线来形成实像的成像部，所述成像部设置在第一位置，所述实像所形成的成像光线经由所述成像部出射；被配置为将入射至其的成像光线反射至外部成像装置的反射元件，经所述反射元件反射后的成像光线经所述外部成像装置反射并形成虚像；以及被配置为改变所述实像的位置的调节装置，以调节所述虚像成像位置与所述外部成像装置之间的距离。2.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述调节装置被配置为：改变所述透镜部的光焦度，以改变所述第一位置；以及，改变所述成像部与所述反射元件之间的距离，使得所述成像部与改变后的所述第一位置重合。3.根据权利要求2所述的抬头显示装置，其特征在于，所述调节装置包括：采集模块，所述采集模块用于采集当前用户视觉信息、当前车辆驾驶信息中的至少一种；处理模块，所述处理模块接收所述采集模块采集的信息，处理所述信息并转化为调节指令；调节模块，所述调节模块接收并执行所述调节指令，调节所述透镜部的光焦度，以及所述成像部与所述反射元件之间的距离，以调节所述虚像成像位置与所述外部成像装置之间的距离。4.根据权利要求3所述的抬头显示装置，其特征在于，所述用户视觉信息包括：凝视时间、凝视方向或凝视会聚位置中的至少一项。5.根据权利要求3所述的抬头显示装置，其特征在于，所述车辆驾驶信息包括：车速信息、距离信息中的至少一项。6.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述反射元件包括至少一个曲面反射镜。7.根据权利要求6所述的抬头显示装置，其特征在于，所述成像部与所述反射元件之间的距离，小于或等于所述反射元件的焦距。8.一种成像距离可变的抬头显示系统，其特征在于，包括：如权利要求1-7任一项所述的抬头显示装置；以及外部成像装置；其中，所述外部成像装置被配置为反射所述成...
【专利技术属性】
技术研发人员：方涛，徐俊峰，吴慧军，
申请(专利权)人：未来北京黑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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