一种抬头显示器及汽车制造技术

本申请提供一种抬头显示器及汽车，其中，抬头显示器设于可视窗口上，抬头显示器包括：像源，像源包括第一显示区域和第二显示区域；第一显示区域用于将第一图像以第一平行光的形式朝向第一超表面发射，第二显示区域用于将第二图像以第二平行光的形式朝向第二超表面发射；第一超表面，用于聚集并反射第一平行光至观察点，以使在观察点处能够通过可视窗口观测到第一图像的虚像；观察点用于表征肉眼观察的位置；第二超表面，用于聚集并反射第二平行光至观察点，以使在观察点处能够通过可视窗口观测到第二图像的虚像；第一超表面和第二超表面贴设与可视窗口上；第一平行光从第一显示区域至观察点的距离，大于第二平行光从第二显示区域至观察点的距离。区域至观察点的距离。区域至观察点的距离。

【技术实现步骤摘要】
一种抬头显示器及汽车


[0001]本申请涉及显示
，尤其涉及一种抬头显示器及汽车。

技术介绍

[0002]道路环境变化莫测，驾驶员的目光在车内近距离车辆行驶信息和车外远距离实时路况之间来回切换时，极易导致交通事故。抬头显示(Head
‑
up display,HUD)的应用，通过将各类驾驶信息虚拟叠加在路况实景上，使驾驶员不用转头、低头就能看到关键数据，从而使驾驶员始终保持抬头的姿态，避免了因目光切换而引起的安全隐患。
[0003]但在实际应用中，抬头显示设备只能显示一个平面的信息，单一平面的显示几乎没有立体效果，难以适应日益增长的视觉需求。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种抬头显示器及汽车。
[0005]具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：
[0006]本申请的第一方面，提供一种抬头显示器，抬头显示器设于可视窗口上，抬头显示器包括：
[0007]像源，像源包括第一显示区域和第二显示区域；第一显示区域用于将第一图像以第一平行光的形式朝向第一超表面发射，第二显示区域用于将第二图像以第二平行光的形式朝向第二超表面发射；
[0008]第一超表面，用于聚集并反射第一平行光至观察点，以使在观察点处能够通过可视窗口观测到第一图像的虚像；观察点用于表征肉眼观察的位置；
[0009]第二超表面，用于聚集并反射第二平行光至观察点，以使在观察点处能够通过可视窗口观测到第二图像的虚像；第一超表面和第二超表面贴设与可视窗口上；
>[0010]其中，第一平行光从第一显示区域至观察点的距离，大于第二平行光从第二显示区域至观察点的距离。
[0011]本申请的第二方面，提供一种汽车，汽车包括：可视窗口，可视窗口为挡风玻璃、侧窗玻璃或天窗玻璃中的至少一种；本申请第一方面提供的的抬头显示器。
[0012]通过上述方案，本申请至少具有以下有益效果：
[0013]划分不同的显示区域以发射不同的平行光线，进一步由能够设计不同屈光能力的多个超表面针对不同的平行光线形成不同的虚像，由于观察点距离各个虚像的距离不同，因此肉眼从观察点观看时，能够看到不同焦距的虚像，一个虚像代表着一个焦面，多焦距的显示能够带来更强的立体视觉效果，能够适应日益增长的视觉需求。
附图说明
[0014]图1是本申请一示例性实施例示出的一种抬头显示器的光路的示意图。
[0015]图2a是本申请一示例性实施例示出的包含三个超表面的抬头显示器的光路的示
意图。
[0016]图2b是本申请一示例性实施例示出的可视窗口朝下的抬头显示器的光路的示意图。
[0017]图3a是本申请一示例性实施例示出的包含反光镜的像源的示意图。
[0018]图3b是本申请一示例性实施例示出的包含透光镜的像源的示意图。
[0019]图4是本申请一示例性实施例示出的超表面的纳米结构的示意图。
[0020]图5是本申请一示例性实施例示出的一种可视窗口为弧面的超表面纳米结构的分布示意图。
[0021]图6是本申请一示例性实施例示出的一种可视窗口为平面的超表面纳米结构的分布示意图。
[0022]图7是本申请一示例性实施例示出的另一种可视窗口为平面的超表面纳米结构的分布示意图。
[0023]图8是本申请一示例性实施例示出的一种汽车的示意图。
具体实施方式
[0024]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0025]在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0026]应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
[0027]抬头显示器(HUD，Head
‑
up Display)在汽车领域的应用趋势正逐渐增长。这是因为HUD在提升驾驶安全性、提供便利的信息显示和增强驾驶舒适性方面具有显著优势。HUD将关键驾驶信息直接投影到驾驶员的视野中，无需分散注意力查看仪表盘或其他显示屏，提高了驾驶员的集中注意力和反应速度，从而提升了驾驶安全性。
[0028]同时，HUD还可以提供实时导航指示、车辆状态和警告等重要信息，使驾驶员能够更方便地获取所需信息，提供了更好的驾驶体验和便利性。随着技术的进步和成本的下降，越来越多的汽车制造商开始在中高端车型中安装HUD，推动了其可用性和普及程度的增加。
[0029]在HUD将在更多汽车中得到应用的趋势下，提升驾驶的安全性、便利性和舒适性，为驾驶者提供更智能化的驾驶体验是研究的方向。
[0030]对此专利技术人发现，目前市面上的HUD只能显示一层画面，HUD所呈现的视觉效果较差，难以满足驾驶体验在内的视觉需求。
[0031]本申请则针对HUD的视觉效果方面提出了一种抬头显示器，可以参考图1，抬头显示器10设于可视窗口11上，抬头显示器10可以包括：
[0032]像源101，像源101包括第一显示区域1011和第二显示区域1012；第一显示区域1011用于将第一图像以第一平行光的形式朝向第一超表面102发射，第二显示区域1012用于将第二图像以第二平行光的形式朝向第二超表面103发射；
[0033]第一超表面102，用于聚集并反射第一平行光至观察点104，以使在观察点104处能够通过可视窗口11观测到第一图像的虚像105；观察点104用于表征肉眼观察的位置；
[0034]第二超表面103，用于聚集并反射第二平行光至观察点104，以使在观察点104处能够通过可视窗口11观测到第二图像的虚像106；第一超表面102和第二超表面103贴设与可视窗口11上；
[0035]其中，第一平行光从第一显示区域1011至观察点104的距离，大于第二平行光从第二显示区域1012至观察点104的距离。
[0036]在传统的HUD中，通过半透明的凹面镜实现对光线的反射和聚集，而超表面(Metasurface)是一种具有特殊设计的二维结构，它能够控制和调节入射电磁波的相位、幅度和极化，从而实现对电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抬头显示器，其特征在于，所述抬头显示器设于可视窗口上，所述抬头显示器包括：像源，所述像源包括第一显示区域和第二显示区域；所述第一显示区域用于将第一图像以第一平行光的形式朝向第一超表面发射，所述第二显示区域用于将第二图像以第二平行光的形式朝向第二超表面发射；所述第一超表面，用于聚集并反射所述第一平行光至观察点，以使在所述观察点处能够通过所述可视窗口观测到所述第一图像的虚像；所述观察点用于表征肉眼观察的位置；所述第二超表面，用于聚集并反射所述第二平行光至所述观察点，以使在所述观察点处能够通过所述可视窗口观测到所述第二图像的虚像；所述第一超表面和所述第二超表面贴设与所述可视窗口上；其中，所述第一平行光从所述第一显示区域至所述观察点的距离，大于所述第二平行光从所述第二显示区域至所述观察点的距离。2.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述像源还包括反光镜，所述反光镜用于将所述第一平行光反射至所述第一超表面、将所述第二平行光反射至所述第二超表面；和/或，所述像源还包括透光镜，所述透光镜设于所述像源的出光处。3.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述可视窗口为弧形透明材料时，所述第一超表面包括至少一种纳米结构，所述第二超表面包括至少一种纳米结构，所述纳米结构用于调节所述第一超表面或所述第二超表面的屈光能力。4.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述可视窗口为平面透明材料时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：林剑涛，刘耀，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：