抬头显示器及车辆制造技术

本申请实施例提供一种抬头显示器及车辆。该抬头显示器包括图像源、偏振分光元件、偏振转换元件以及反射组件。图像源用于出射圆偏振光。偏振分光元件用于反射圆偏振光中的S态偏振光，并透射圆偏振光中的P态偏振光。定义偏振分光元件反射的S态偏振光为第一影像光。偏振转换元件用于将P态偏振光转换为S态偏振光。定义偏振转换元件转换的S态偏振光为第二影像光。反射组件用于反射第一影像光和第二影像光至投影介质以分别形成第一虚像和第二虚像。第一虚像和第二虚像的虚像距离和视场角均不同。一虚像和第二虚像的虚像距离和视场角均不同。一虚像和第二虚像的虚像距离和视场角均不同。

【技术实现步骤摘要】
抬头显示器及车辆


[0001]本申请涉及显示
，具体而言，涉及一种抬头显示器及车辆。

技术介绍

[0002]现有的抬头显示器只有单一的虚像距离和单一的视场角。然而，随着抬头显示器的发展，单一的虚像距离和单一的视场角，已无法满足驾驶需要。

技术实现思路

[0003]本申请第一方面提供一种抬头显示器。该抬头显示器包括：
[0004]图像源，所述图像源用于出射影像光，所述影像光为圆偏振光；
[0005]偏振分光元件，所述偏振分光元件位于所述图像源的出光侧，用于反射所述圆偏振光中的S态偏振光以起始第一光路，并透射所述圆偏振光中的P态偏振光以起始第二光路，其中定义所述偏振分光元件反射的所述S态偏振光为第一影像光；
[0006]偏振转换元件，所述偏振转换元件位于所述第二光路上，用于将所述P态偏振光转换为S态偏振光，其中定义所述偏振转换元件转换的所述S态偏振光为第二影像光；以及
[0007]反射组件，所述反射组件位于所述第一光路和所述第二光路上，用于反射所述第一影像光和所述第二影像光至投影介质以分别形成第一虚像和第二虚像，其中所述第一虚像和所述第二虚像的虚像距离和视场角均不同。
[0008]该抬头显示器通过设置偏振分光元件，将影像光分为在不同光路传播的P态偏振光和S态偏振光，其中，被偏振分光元件反射的S态偏振光作为第一影像光。而被偏振分光元件透射的P态偏振光经偏振转换元件转换为S态偏振光作为第二影像光。而第一影像光和第二影像光经反射组件反射至投影介质后，同时产生两种虚像距离和两种视场角的虚像，有助于提升驾驶安全性。
[0009]本申请第二方面提供一种车辆，其包括：
[0010]挡风玻璃；以及
[0011]第一方面所述的抬头显示器；
[0012]其中，所述挡风玻璃为所述投影介质。
[0013]该车辆包括第一方面的抬头显示器，因此，其至少具有与第一方面所述的抬头显示器相同的优点，不再赘述。
附图说明
[0014]图1为本申请一实施例的抬头显示器的结构示意图。
[0015]图2为P态偏振光和S态偏振光的反射率与挡风玻璃的倾斜角度的关系示意图。
[0016]图3为图1中的图像源的结构示意图。
[0017]主要元件符号说明：
[0018]抬头显示器
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100
[0019]图像源
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10
[0020]激光光源
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11
[0021]红色激光器
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111
[0022]绿色激光器
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[0023]蓝色激光器
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113
[0024]合束组件
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[0025]MEMS微反射镜
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13
[0026]偏振分光元件
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20
[0027]反射镜
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30
[0028]偏振转换元件
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40
[0029]第一扩散元件
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51
[0030]第二扩散元件
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52
[0031]反射组件
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60
[0032]第一自由曲面镜
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61
[0033]第二自由曲面镜
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62
[0034]第一虚像
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VI1
[0035]第二虚像
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VI2
[0036]挡风玻璃
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200
具体实施方式
[0037]抬头显示(head up display，HUD)技术又称平视显示技术，近年来逐步在汽车领域、航空航天领域以及航海领域获得了越来越广泛地应用。例如，可以应用于车辆上，也可以应用于飞机、航天航空飞行器、轮船等其他交通工具上。为便于描述，在本申请中，均以车载HUD为例进行描述。但应理解，这并不能作为对本申请的限定。
[0038]具体地，抬头显示器利用光学反射的原理，将重要的驾驶相关信息(如，行驶速度、电瓶电压、水箱水温、引擎转速、车辆油耗、导航路线等)投射在挡风玻璃上面，平衡反射进驾驶人员的眼睛中，辅助驾驶人员驾驶车辆，避免驾驶人员在驾驶过程中低头去看仪表板而分心，提高驾驶安全系数，同时也能带来更好的驾驶体验。
[0039]虚像距离(Virtual Image Distance，VID)是指人眼到虚像的距离。视场角(Field of Vision，FOV)是以驾驶员眼睛为中心，到虚像的水平以及垂直边缘所呈的角度。
[0040]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0041]图1为本申请一实施例的抬头显示器的结构示意图。如图1所示，抬头显示器100包括图像源10、偏振分光元件20、第一扩散元件51、反射镜30、偏振转换元件40、第二扩散元件52以及反射组件60。反射组件60包括第一自由曲面镜61和第二自由曲面镜62。
[0042]图像源10用于出射影像光。影像光为圆偏振光。偏振分光元件20位于图像源10的出光侧。偏振分光元件20用于反射影像光中的S态偏振光以起始第一光路，并透射影像光中的P态偏振光以起始第二光路。偏振分光元件20例如为偏振分光器(Polarization Beam Splitter，PBS)，但不限于此。例如，偏振分光元件20还可以为具有偏振透反功能的光学膜，
该光学膜能够透射P态偏振光，并反射S态偏振光。具体地，该光学膜例如包括多层具有不同折射率的膜层按照一定的堆叠顺序组合而成。
[0043]第一光路上依序设置有第一扩散元件51、第一自由曲面镜61和第二自由曲面镜62。第二光路上依序设置有反射镜30、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抬头显示器，其特征在于，包括：图像源，所述图像源用于出射影像光，所述影像光为圆偏振光；偏振分光元件，所述偏振分光元件位于所述图像源的出光侧，用于反射所述圆偏振光中的S态偏振光以起始第一光路，并透射所述圆偏振光中的P态偏振光以起始第二光路，其中定义所述偏振分光元件反射的所述S态偏振光为第一影像光；偏振转换元件，所述偏振转换元件位于所述第二光路上，用于将所述P态偏振光转换为S态偏振光，其中定义所述偏振转换元件转换的所述S态偏振光为第二影像光；以及反射组件，所述反射组件位于所述第一光路和所述第二光路上，用于反射所述第一影像光和所述第二影像光至投影介质以分别形成第一虚像和第二虚像，其中所述第一虚像和所述第二虚像的虚像距离和视场角均不同。2.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述第一虚像的虚像距离小于所述第二虚像的虚像距离；所述第一虚像的视场角小于所述第二虚像的视场角。3.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述抬头显示器还包括第一扩散元件和第二扩散元件；所述第一扩散元件位于所述偏振分光元件和所述反射组件之间，以使所述第一影像光均匀化；所述第二扩散元件位于所述偏振转换元件和所述反射组件之间，以使所述第二影像光均匀化。4.根据权利要求3所述的抬头显示器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨苡甄，
申请(专利权)人：业成光电深圳有限公司业成光电无锡有限公司英特盛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：