[发明专利]抬头显示装置和车辆

说明书

本发明涉及抬头显示装置和车辆。根据一个实施例的抬头显示装置包括图像生成单元和光学组件，其中：所述图像生成单元被配置为生成并朝向所述光学组件投射携带有待投射的第一源图像的第一图像信息的光；所述光学组件被配置为将来自所述图像生成单元的所述光重定向到车辆的风挡上，以使得所述风挡能够反射来自所述光学组件的光，以在车辆的前方形成所述第一源图像的第一虚像，其中，所述第一虚像具有距车辆较近的近端和距车辆较远的远端，所述光学组件和所述图像生成单元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和所述风挡之间的且用于所述第一虚像的光路，从与所述近端对应的光线到与所述远端对应的光线逐渐变长。

技术领域

本发明的实施例涉及光学显示技术领域，尤其涉及一种抬头显示装置和一种车辆。

背景技术

车辆等各类交通工具已成为现代社会生活必不可缺少的一部分，但驾驶安全问题也成为了威胁人民生命安全的重大问题。通常在驾驶过程中，驾驶员会通过密切关注交通工具仪表盘上相关驾驶信息来保证可靠驾驶，然而由于交通工具本身体积受限，仪表盘均被设计在操控台下方，由此驾驶员在驾驶过程中需要通过低头看仪表盘上的相关信息，并且在实际驾驶中，这种低头查看仪表盘上信息的动作频率非常高，驾驶员在低头过程中很有可能会导致分心，从而引发交通事故。

在例如汽车工业中通常使用抬头显示装置(HUD)将待显示的内容插入到驾驶员的视野中，从而允许交通工具的驾驶员在驾驶员的视线中观察到该内容。这可以在一定程度上降低驾驶员由于频繁低头造成的眼睛离开行驶路线的时间。

发明内容

本发明实施例提供了一种抬头显示装置和一种车辆。

在本公开的一个方面，提供一种抬头显示装置。该抬头显示装置包括图像生成单元和光学组件，其中：所述图像生成单元被配置为生成并朝向所述光学组件投射携带有待投射的第一源图像的第一图像信息的光；所述光学组件被配置为将来自所述图像生成单元的所述光重定向到车辆的风挡上，以使得所述风挡能够反射来自所述光学组件的光，以在所述车辆的前方形成所述第一源图像的第一虚像，其中，所述第一虚像具有距所述车辆较近的近端和距所述车辆较远的远端，所述光学组件和所述图像生成单元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和所述风挡之间的且用于所述第一虚像的光路，从与所述近端对应的光线到与所述远端对应的光线逐渐变长。

在本公开的一些实施例中，在所述图像生成单元和所述风挡之间的所述光路以使得所述第一虚像所位于的像平面基本上与路面贴合的方式逐渐变长。

在本公开的一些实施例中，所述图像生成单元具有面向所述光学组件的至少一部分的出光面，所述图像生成单元的出光面被取向为：使得所述光的在所述图像生成单元和所述风挡之间的且用于所述第一虚像的光路，从与所述近端对应的光线到与所述远端对应的光线逐渐变长。

在本公开的一些实施例中，所述图像生成单元包括：光源；显示单元，其位于所述光源和所述光学组件之间的光路中，其中所述显示单元的出光面为所述图像生成单元的出光面；和光导，其位于所述光源与所述显示单元之间的光路中，所述光导被配置为将来自所述光源的光引导到所述显示单元，其中，所述光导具有面向所述显示单元的第一面和与所述第一面相对的第二面，其中，所述第一面相对于所述第二面倾斜，使得所述第一面在与所述远端对应的光线所源自的一侧距所述第二面的距离，小于所述第一面在与所述近端对应的光线所源自的一侧距所述第二面的距离，并且所述显示单元的出光面被取向为与所述第一面平行。

在本公开的一些实施例中，所述第一面相对于所述第二面倾斜的角度不小于25度。

在本公开的一些实施例中，所述光学组件包括平面反射镜和自由形状光学元件，其中，所述平面反射镜被配置为将来自所述图像生成单元的所述光朝向所述自由形状光学元件重定向；所述自由形状光学元件被配置为将来自所述平面反射镜的所述光朝向所述风挡重定向。