一种抬头显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种抬头显示装置，包括：显示屏，用于显示图像；投影镜头，位于显示屏的出光侧，用于对显示屏的出射光线进行成像；分光器，位于投影镜头的出光侧，分光器用于将投影镜头的出射光线分别向两个不同的方向偏折，入射至风挡玻璃的不同位置，以使风挡玻璃将光线分别反射至乘客的左眼和右眼，从而可以对抬头显示装置向左右眼出射的光线的覆盖范围分别进行调节，减小该覆盖范围，有利于实现抬头显示装置的小型化和提高其光效。示装置的小型化和提高其光效。示装置的小型化和提高其光效。

【技术实现步骤摘要】
一种抬头显示装置


[0001]本专利技术涉及显示
，尤其涉及一种抬头显示装置。

技术介绍

[0002]抬头显示(Head Up Display，简称HUD)是在汽车行驶过程中将与车辆相关的信息投影到驾驶员视线前方，达到无需低头即可获取信息的一项技术，对于行车安全具有良好的辅助作用。
[0003]HUD系统的主体结构是投影系统，包括用于图像显示的显示屏和投影镜头，显示屏显示的图像经投影镜头成像后向汽车风挡玻璃出射，经风挡玻璃的反射后进入人眼。眼盒(eyebox)范围是HUD系统的一个重要参数，eyebox指人眼可以移动的区域，在eyebox区域内，人眼可以看清风挡玻璃反射的图像。
[0004]目前的HUD系统为能看到完整的投影画面，需要设置尽量大的eyebox，相应的投影镜头的体积也需要设置得较大，并且，由于风挡玻璃的自然反射率只有8％左右，且出于安全考虑无法在风挡玻璃上设置反射涂层，而反射光线又需要覆盖整个eyebox，由此导致HUD系统光效较低的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种抬头显示装置，用以提高HUD装置的光效和实现小型化。
[0006]本专利技术提供一种抬头显示装置，包括：显示屏，用于显示图像；
[0007]投影镜头，位于所述显示屏的出光侧，用于对所述显示屏的出射光线进行成像；
[0008]分光器，位于所述投影镜头的出光侧，所述分光器用于将所述投影镜头的出射光线分别向两个不同的方向偏折，入射至风挡玻璃的不同位置，以使所述风挡玻璃将光线分别反射至乘客的左眼和右眼。
[0009]本专利技术的一些实施例中，所述分光器采用几何相位透镜，所述几何相位透镜包括衬底和位于所述衬底之上的多个微纳结构；
[0010]所述微纳结构的参数被配置为将入射的第一圆偏振光向第一方向偏折，将入射的第二圆偏振光向第二方向偏折；所述第一圆偏振光和所述第二圆偏振光的旋转方向相反，所述第一方向和所述第二方向不同。
[0011]本专利技术的一些实施例中，所述衬底之上的微纳结构呈轴对称分布。
[0012]本专利技术的一些实施例中，所述显示屏包括第一显示区和第二显示区，所述第一显示区用于显示第一图像，所述第二显示区用于显示第二图像；所述第一图像和所述第二图像分别为入射至乘客的左眼和右眼的图像；
[0013]其中，所述第一显示区出射第一圆偏振光，所述第二显示区出射第二圆偏振光。
[0014]本专利技术的一些实施例中，所述显示屏包括：显示面板和位于所述显示面板出光面的圆偏光片；
[0015]所述圆偏光片包括第一分区和第二分区，所述第一分区在所述显示面板的正投影
覆盖所述第一显示区，所述第二分区在所述显示面板的正投影覆盖所述第二显示区；所述圆偏光片的第一分区用于将所述显示面板的出射光转化为第一圆偏振光，所述圆偏光片的第二分区用于将所述显示面板的出射光转化为第二圆偏振光。
[0016]本专利技术的一些实施例中，所述显示屏分时显示第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像分别为入射至乘客的左眼和右眼的图像；
[0017]所述抬头显示装置还包括：
[0018]相位延迟器，位于所述显示屏和所述分光器之间；所述相位延迟器被配置为在所述显示屏显示第一图像时对入射光线产生第一相位延迟量；在所述显示屏显示第二图像时对入射光线产生第二相位延迟量；所述第一相位延迟量将入射光线转化为第一圆偏振光，所述第二相位延迟量将入射光线转化为第二圆偏振光。
[0019]本专利技术的一些实施例中，所述显示屏的出射光为圆偏振光；所述第一相位延迟量为0，所述第二相位延迟量为π。
[0020]本专利技术的一些实施例中，所述显示屏的出射光为线偏振光，所述第一相位延迟量为π/2，所述第二相位延迟量为3π/2。
[0021]本专利技术的一些实施例中，所述相位延迟器采用液晶波片。
[0022]本专利技术的一些实施例中，所述第一图像和所述第二图像相同；或者，所述第一图像和所述第二图像不同。
[0023]本专利技术的一些实施例中，所述显示屏切换所述第一图像和所述第二图像的频率大于或等于120Hz。
[0024]本专利技术的一些实施例中，所述显示屏被配置为显示区中的部分区域用于显示图像；
[0025]所述抬头显示装置还包括：眼部追踪模块和处理器；
[0026]所述眼部追踪模块固定于所述风挡玻璃之上，所述眼部追踪模块和所述显示屏分别与所述处理器连接；
[0027]所述眼部追踪模块用于收集人眼的移动信息并发送至所述处理器；所述处理器用于根据所述移动信息控制显示图像在所述显示屏的显示区中的位置。
[0028]本专利技术的一些实施例中，所述抬头显示装置在乘客的单眼位置的成像尺寸小于或等于30mm*20mm。
[0029]本专利技术有益效果如下：
[0030]本专利技术提供的抬头显示装置，包括：显示屏，用于显示图像；投影镜头，位于显示屏的出光侧，用于对显示屏的出射光线进行成像；分光器，位于投影镜头的出光侧，分光器用于将投影镜头的出射光线分别向两个不同的方向偏折，入射至风挡玻璃的不同位置，以使风挡玻璃将光线分别反射至乘客的左眼和右眼，从而可以对抬头显示装置向左右眼出射的光线的覆盖范围分别进行调节，减小该覆盖范围，有利于实现抬头显示装置的小型化和提高其光效。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所介绍的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0032]图1为本专利技术实施例提供的抬头显示装置的结构示意图之一；
[0033]图2为本专利技术实施例提供的几何相位透镜的结构示意图；
[0034]图3为本专利技术实施例提供的几何相位透镜的工作原理图；
[0035]图4为本专利技术实施例提供的抬头显示装置的结构示意图之二；
[0036]图5为本专利技术实施例提供的抬头显示装置的结构示意图之三；
[0037]图6为本专利技术实施例提供的显示屏的示意图。
具体实施方式
[0038]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面将结合附图和实施例对本专利技术做进一步说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。本专利技术中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本专利技术保护范围内。本专利技术的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
[0039]HUD系统的主体结构是投影系统，包括用于图像显示的显示屏和投影镜头，显示屏显示的图像经投影镜头成像后向汽车风挡玻璃出射，经风挡玻璃的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抬头显示装置，其特征在于，包括：显示屏，用于显示图像；投影镜头，位于所述显示屏的出光侧，用于对所述显示屏的出射光线进行成像；分光器，位于所述投影镜头的出光侧，所述分光器用于将所述投影镜头的出射光线分别向两个不同的方向偏折，入射至风挡玻璃的不同位置，以使所述风挡玻璃将光线分别反射至乘客的左眼和右眼。2.如权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述分光器采用几何相位透镜，所述几何相位透镜包括衬底和位于所述衬底之上的多个微纳结构；所述微纳结构的参数被配置为将入射的第一圆偏振光向第一方向偏折，将入射的第二圆偏振光向第二方向偏折；所述第一圆偏振光和所述第二圆偏振光的旋转方向相反，所述第一方向和所述第二方向不同。3.如权利要求2所述的抬头显示装置，其特征在于，所述衬底之上的微纳结构呈轴对称分布。4.如权利要求2所述的抬头显示装置，其特征在于，所述显示屏包括第一显示区和第二显示区，所述第一显示区用于显示第一图像，所述第二显示区用于显示第二图像；所述第一图像和所述第二图像分别为入射至乘客的左眼和右眼的图像；其中，所述第一显示区出射第一圆偏振光，所述第二显示区出射第二圆偏振光。5.如权利要求4所述的抬头显示装置，其特征在于，所述显示屏包括：显示面板和位于所述显示面板出光面的圆偏光片；所述圆偏光片包括第一分区和第二分区，所述第一分区在所述显示面板的正投影覆盖所述第一显示区，所述第二分区在所述显示面板的正投影覆盖所述第二显示区；所述圆偏光片的第一分区用于将所述显示面板的出射光转化为第一圆偏振光，所述圆偏光片的第二分区用于将所述显示面板的出射光转化为第二圆偏振光。6.如权利要求2所述的抬头显示装置，其特征在于，所述显示屏分时显示第一图像和第二图像，所述第一图像和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：董瑞君，武玉龙，王晨如，张浩，陈丽莉，刘玉红，全旭东，张子正，葛峥，
申请(专利权)人：北京京东方显示技术有限公司北京京东方技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：