[实用新型]一种抬头显示装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及抬头显示装置，特别是涉及一种机动设备上的消重影的抬头显示装置。

背景技术：

随着科学技术的发展，抬头显示(HUD，Head Up Display)系统被越来越多地在汽车上使用。汽车上的抬头显示装置能够将重要的行车信息，例如速度、发动机转数、油耗、胎压、导航以及外接智能设备的信息实时地显示在前前挡风玻璃上驾驶员的视野中，这样使得驾驶员不必低头，就可以看到行车信息，从而避免分散对前方道路的注意力；同时使得驾驶员不必在观察远方的道路和近处的仪表之间调节眼睛，可以避免眼睛的疲劳，能够极大地增强行车安全和改进驾驶体验。

在车辆和飞机等移动体的前挡风玻璃上显示各种运行信息，在确认外面的背景视野的图像信息的同时对运行信息进行视觉辨认，在所谓平视显示器(HUD：Head-Up Display)中，在前挡风玻璃的内侧和外侧的空气界面上分别有3～4％的反射，由此，投影的图像就会产生重影，使可视性恶化。

分镜一般置于防风罩、坐舱罩或其它透明基板上，这里通常称为窗。一种解决方法是对窗的内外表面加楔，使从一个表面反射离开的(S偏振为主的)光在角度上与从分镜或相对表面反射离开的光分开。然而，对防风罩加楔会增加成本和制造复杂性，而且能对实用设备实现的楔角极为有限，其对外窗表面反射的依赖性，水、冰、脏物等会严重畸变或损害像质。另一问题是依赖于偏振方向变化层：该层在大的入射角下正常工作，但在整个可见光谱内难以如此，一般实现不了。

其它已知HUD系统向观看者投射其它类型的偏振光，诸如s偏振光或圆形偏振光。此类系统一般遇到这样的情况：导向观看者的部分或全部图像光在水平面内偏振这正是被普通偏振太阳镜拒绝的偏振分量。故若使用这类太阳镜，就更难见到投影图像。

另外，现有技术中也存在设置多层聚合物P偏振反射镜，诸如层数高达数十至数百层，这样提高了材料成本和工艺难度，例同时前前挡风玻璃的整体均一性也被破坏，降低了美观度；此外，夹层玻璃上局部设置光学功能层或反射偏振镜的区域的粘结强度可能降低从而造成安全隐患；而且，部分光学功能层或反射偏振镜的可见光透过率偏低，从而对驾驶员的视野或前前挡风玻璃的外观产生影响。

实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是针对以上提及的现有技术存在的缺点，提供一种能够清晰无重影、多色显示、结构工艺简单和成本低廉的抬头显示装置。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种抬头显示装置，安装于机动设备内，其具有辨识度为0.01mm的消重影效果，其特征在于：包括向所述机动设备的前挡风玻璃投射图像的投影光源，所述前挡风玻璃其中间设有一转换装置。

所述转换装置为三层结构，中间层为对P光和S光均具有较高的折射率，与中间层邻接靠近机动设备的第一层对P光具有较低的折射率，与中间层邻接远离机动设备的第二层对S光具有较低的折射率，所述第一层和第二层和前挡风玻璃的折射率差不大于0.1。

图像的射束由所述投影光源经过在出光侧布置在所述投影光源上的偏振器线性偏振地通过光学成像单元被导向前挡风玻璃，并且由所述前挡风玻璃转向机动设备内观察者的方向，在光束的位于所述投影光源和所述前挡风玻璃之间的光程中布置有两个可反射的线性偏振器，所述两个线性偏振器的偏振方向相应于由所述成像装置所射出的光束的偏振方向，并且在由所述前挡风玻璃到所述投影光源的光程上对另一个偏振所发射的光线进行反射，其中第一线性偏振器设在第一层的远离中间层的一侧，第二线性偏振器设在第二层的远离中间层的一侧。

进一步地，所述中间层的折射率为2.0～2.5，所述第一层和第二层的折射率为1.65～1.85。

进一步地，所述中间层厚为10～20nm，所述第一层和第二层厚为50～80nm，所述前挡风玻璃厚为8～40mm。

进一步地，所述前挡风玻璃可以为两个相互平行的内玻璃板和外玻璃板。

进一步地，在高折射率层/低折射率层的叠层结构中，高折射率层或低折射率层还包括多个子层。

进一步地，所述投影光源可包括激光投影仪，其含有一个激光器和用于使激光器的辐射转向的光学系统，光检测器，其检测发光颜料的发光辐射，和控制单元，其电子连接光检测器和激光投影仪。

进一步地，当光检测器没有检测到发光辐射时，控制单元中断来自激光投影仪的辐射的发射。

优选地，其中光检测器包括至少一个单像素光传感器。