平视显示设备的制造方法
【技术领域】
[0001]根据本公开的示例性实施例的教导大体涉及一种平视显示设备，该平视显示设备被构造成投射二维和三维图像。
【背景技术】
[0002]通常，仪表面板被安装在方向盘的附近，从而向驾驶员传递车辆相关信息。仪表面板设置有发动机转数表、当前车速表、发动机温度表、燃油表等。近来，趋势是模拟式仪表面板变为数字式仪表面板，从而通知驾驶员行驶距离、燃油效率、里程和其他车辆相关信息。
[0003]同时，伴随着利用商业GPS (全球定位系统)的基于位置的服务的普遍化，能够在视觉和听觉上为驾驶员指引道路的导航系统以分离的方式或嵌入的方式被安装在车辆中。然而，导航系统对于安全驾驶是一种阻碍，这是因为驾驶员必需频繁地将视野从挡风玻璃移至导航屏幕以便阅读由导航系统传递的信息。此外，当要检查车辆驾驶环境的信息时，必须单独地获取除了行驶路径指引信息以外的车辆相关信息，从而分散视野。
[0004]为了解决上述缺点，最近已经在车辆上采用HUD (平视显示设备)。这种类型的HUD通常从现有技术中已知，并且在车辆驾驶或飞机飞行的过程中，在不偏离驾驶员视野即不偏离驾驶员的前侧视野的范围内，这种类型的HUD提供各种车辆相关信息。HUD已经被初步研发，用于通过被安装在飞机、特别地是战斗机上来向飞行员提供飞行信息。
[0005]因此，已经根据安装在飞机上的HUD的原理而采用为车辆设计的HUD。车辆HUD包括具有投影屏幕的显示单元，通过图像产生单元并且可选地通过光学模块，仪表面板的车辆信息(车速、行驶距离、RPM等)在该显示单元上被投影在驾驶员视野范围内的前窗上，从而允许即使驾驶员在驾驶车辆的中途，他也能够容易获知行驶信息，由此驾驶员能够通过识别重要的行驶信息来安全地驾驶。相关专利能够从韩国注册专利中找到，包括专利N0.10-1291408，并且目前还提交了许多专利申请。
[0006]然而，构造成仅提供二维(2D)屏幕的传统HUD受限于在有限尺寸的虚拟屏幕上表示简单的图像或字符信息。特别地，由于各种规章制度，HUD屏幕不得不受尺寸的限制，并且因此在尺寸上不足以提供包括行驶引导的较大量的信息。此外，由光学系统放大的虚拟图像通过被固定至设计深度以仅允许二维信息传递而形成。当然，尽管通过改善光学系统已经公开了增加其他虚拟图像的技术思路，但是这种类型的构造由于结构限制导致的光损失而仍然具有白天可见度降低的缺点，并且虚拟图像的位置必然是固定的。因此，需要能够在有限尺寸的屏幕内提供更多信息的研发要求。
【发明内容】
[0007]已经完成了本公开以解决现有技术的上述缺点，并且因此本公开的某些实施例的目的是提供一种HUD设备，该HUD设备构造成在有限尺寸的屏幕内提供更多的信息。
[0008]由本公开解决的技术内容不限于上述的描述，并且本领域技术人员根据下面的描述将会清楚地理解到尚未提及的任何其他技术问题。
[0009]为了全部或部分地实现至少上述目标，并根据本公开的如所实施的和大致描述的目的，在本发明的一个总的方面中，提供一种HUD设备，所述HUD设备包括:
[0010]第一光学模块；
[0011]第二光学模块，所述第二光学模块相对于所述第一光学模块以预定角度布置；
[0012]分光模块，所述分光模块被布置在所述第一和第二光学模块的光路上，从而全反射所述第一光学模块的光并且投射来自所述第二光学模块的光；以及
[0013]光学系统，所述光学系统被构造成将已经过所述分光模块的光输出。
[0014]优选地但不必须地，所述第一光学模块可以包括二维显示面板和第一背光单元。
[0015]优选地但不必须地，所述第二光学模块可以包括三维显示面板和第二背光单元。
[0016]优选地但不必须地，所述分光模块可以是PBS (偏振分束器)，该PBS被构造成过滤来自第一和第二光学模块的偏振方向的光。
[0017]优选地但不必须地，所述第一和第二光学模块可以相互垂直地布置。
[0018]优选地但不必须地，所述第一和第二光学模块可以被选择性地操作。
[0019]优选地但不必须地，所述第一和第二光学模块可以被同时操作。
[0020]优选地但不必须地，所述第一光学模块可以包括二维显示面板和第一背光单元，所述第一背光单元构造成提供文本和图形信息，并且所述第二光学模块可以包括以视差格栅法和透镜法中的一种方法的三维显示面板和第二背光单元，视差格栅法和透镜法被构造成利用虚拟屏幕的深度调节来提供导航信息。
[0021]优选地但不必须地，可以通过车辆速度和行驶环境信息来改变由所述第二光学模块形成的所述虚拟屏幕的位置。
[0022]优选地但不必须地，当车辆以高速行驶时，所述虚拟屏幕的焦点位置可以设定在较远距离处，从而与驾驶员的视野相匹配；并且当车辆以低速行驶时，所述虚拟屏幕移动至驾驶员的视野的较近距离处。
[0023]优选地但不必须地，所述分光模块可以包括利用从所述第一和第二光学模块发出的光的全反射和投射的反射棱镜，并且利用从所述反射棱镜发出的光的内全反射和投射，可以在没有损失的情况下传递所述第一和第二光学模块的光。
[0024]优选地但不必须地，所述第一和第二光学模块可以具有预定的角度。
[0025]优选地但不必须地，所述第一光学模块可以包括二维显示面板和第一背光单元，所述第二光学模块可以包括三维显示面板和第二背光单元，并且所述第二光学模块的输出屏幕的尺寸可以被与车速相关地控制。
[0026]优选地但不必须地，当车辆处于静止状态时，所述第二光学模块的三维屏幕可以增加至最大，并且当车辆处于行驶状态时，所述第二光学模块的三维屏幕减小至最小。
[0027]优选地但不必须地，可以响应于车速而可变地控制所述第一和第二光学模块的亮度。
[0028]优选地但不必须地，当车辆处于静止状态时，所述第一和第二光学模块的亮度可以是最亮的，并且当车辆处于行驶状态时，所述第一和第二光学模块的亮度是最暗的。
[0029]有益效果
[0030]本公开的如此讨论的示例性实施例具有如下有利效果，二维屏幕和三维屏幕能够被选择性地或同时地输出从而在有限尺寸的屏幕中提供最大量的信息，这是因为二维显示单元和三维显示单元是竖直布置的，并且分光模块被安装为使得该分光模块形成为无损失地反射从二维和三维显示单元发出的光。
[0031]另一个有利效果是驾驶员即使在日光下也能够看到具有明亮质量的虚拟屏幕，这是因为在来自分光模块的光反射的过程中几乎不发生光的损失，从而允许从二维显示单元和三维显示单元产生的光原样被传递至驾驶员。
[0032]还有一个有利效果是当HUD设备被安装在车辆上时，能够使额外的空间最小化，这是因为在与传统HUD设备相比时，上述设备能够被保持为节省体积。
[0033]又一有利效果是设备稳定性极好，这是因为在初始安装过程中，包括光学系统的外壳被固定在最佳状态下，并且如图像位置调节或三维图像深度调节的工作能够利用随后处理的数据。
【附图说明】
[0034]图1是说明根据本公开的示例性实施例的HUD设备的示意性结构图。
[0035]图2是说明第一光学模块的操作状态的示意图。
[0036]图3是说明在虚拟图像中形成二维屏幕的状态的示意图。
[0037]图4是说明第二光学模块的操作状态的示意图。
[0038]图5是说明在虚拟图像中形成三维屏幕的状态的示意图。
[0039]图6是说明第一和第二光学模块都处于操作的状态的示意图。
[0040]图7是说明在虚拟图像中形成