[发明专利]抬头显示装置和车辆

权利要求书

1.一种抬头显示装置，包括图像生成单元(11、21)和光学组件(12、22)，其中：

所述图像生成单元(11、21)被配置为生成并朝向所述光学组件(12、22)投射携带有待投射的第一源图像的第一图像信息的光；

所述光学组件(12、22)被配置为将来自所述图像生成单元(11、21)的所述光重定向到车辆的风挡(13、23)上，以使得所述风挡(13、23)能够反射来自所述光学组件(12、22)的光，以在所述车辆的前方形成所述第一源图像的第一虚像(14、24)，

其中，所述第一虚像(14、24)具有距所述车辆较近的近端(141、241)和距所述车辆较远的远端(142、242)，

所述光学组件(12、22)和所述图像生成单元(11、21)中的至少一者进一步被配置为：使得所述光的在所述图像生成单元(11、21)和所述风挡(13、23)之间的且用于所述第一虚像(14、24)的光路，从与所述近端(141、241)对应的光线(4)到与所述远端(142、242)对应的光线(5)逐渐变长。

2.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其中，在所述图像生成单元(11、21)和所述风挡(13、23)之间的所述光路以使得所述第一虚像(14、24)所位于的像平面基本上与路面贴合的方式逐渐变长。

3.根据权利要求1或2所述的抬头显示装置，其中，所述图像生成单元(11、21)具有面向所述光学组件(12、22)的至少一部分的出光面(1101、2101)，所述图像生成单元(11、21)的出光面(1101、2101)被取向为：使得所述光的在所述图像生成单元(11、21)和所述风挡(13、23)之间的且用于所述第一虚像(14、24)的光路，从与所述近端(141、241)对应的光线(4)到与所述远端(142、242)对应的光线(5)逐渐变长。

4.根据权利要求3所述的抬头显示装置，其中，所述图像生成单元(11、21)包括：

光源(151、251)；

显示单元(111、211)，其位于所述光源(151、251)和所述光学组件(12、22)之间的光路中，其中所述显示单元(111、211)的出光面为所述图像生成单元(11、21)的出光面(1101、2101)；和

光导(152、252)，其位于所述光源(151、251)与所述显示单元(111、211)之间的光路中，所述光导(152、252)被配置为将来自所述光源(151、251)的光引导到所述显示单元(111、211)，

其中，所述光导(152、252)具有面向所述显示单元(111、211)的第一面(1521、2521)和与所述第一面(1521、2521)相对的第二面(1522、2522)，其中，所述第一面(1521、2521)相对于所述第二面(1522、2522)倾斜，使得所述第一面(1521、2521)在与所述远端(142、242)对应的光线(5)所源自的一侧距所述第二面(1522、2522)的距离，小于所述第一面(1521、2521)在与所述近端(141、241)对应的光线(4)所源自的一侧距所述第二面(1522、2522)的距离，并且

所述显示单元(111、211)的出光面被取向为与所述第一面(1521、2521)平行。

5.根据权利要求4所述的抬头显示装置，其中，所述第一面(1521、2521)相对于所述第二面(1522、2522)倾斜的角度不小于25度。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的抬头显示装置，其中，所述光学组件(22)包括平面反射镜(223)和自由形状光学元件(221)，其中，

所述平面反射镜(223)被配置为将来自所述图像生成单元(21)的所述光朝向所述自由形状光学元件(221)重定向；

所述自由形状光学元件(221)被配置为将来自所述平面反射镜(223)的所述光朝向所述风挡(23)重定向。

7.根据权利要求6所述的抬头显示装置，所述自由形状光学元件(221)为具有非均匀曲率的非球面镜，并且所述自由形状光学元件(221)进一步被配置为预校正由所述风挡(23)造成的像散。