抬头显示装置及汽车的制作方法

本发明涉及抬头显示，尤其涉及一种抬头显示装置及汽车。

背景技术：

1、驾驶员开车的过程中，需要经常性的观察车速、导航等重要信息来辅佐开车，获取这种信息一般都需要驾驶员低头去查看汽车自带的仪表盘。现有技术中有通过抬头显示装置(英文全称：head up display，简称：hud)将车速、导航等信息成虚像于驾驶员视线的前方，这样驾驶员不用低头即可方便的查看车辆信息，有利于安全行驶。现有风挡式抬头显示装置通过通过至少1个以上的自由曲面反射镜实现图像放大功能，将放大的图像投射至挡风玻璃上，经挡风玻璃反射，进入眼盒区域。如果想要眼盒区域越大，或者所成虚像越大，则抬头显示装置体积必须相应越大。然而以自由曲面为核心光学元件的hud系统尺寸难以做小，尤其是在大视场、大虚像距要求的ar-hud应用中，这严重阻碍了传统光学系统在hud应用领域的扩展和迭代升级。

2、鉴于此，有必要提供一种新型的抬头显示装置及汽车，以解决或至少改善上述技术缺陷。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种抬头显示装置及汽车，旨在解决现有技术中抬头显示装置中体积大和视场角较小的技术问题。

2、为实现上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供一种抬头显示装置，包括依次设置的光源、导光件和光学补偿件；

3、所述光源用于发射入射光线并射入至所述导光件，所述导光件用于接收所述入射光线并衍射出出射光线；

4、所述出射光线经所述光学补偿件调整后形成反射光线射入反射面板，所述反射光线经所述反射面板反射后在观测者前方形成虚像。

5、可选地，所述光学补偿件为注塑元件或全息元件。

6、可选地，所述抬头显示装置还包括监控模块和第一驱动模块，所述第一驱动模块与所述光源连接以驱动所述光源移动，所述监控模块与所述第一驱动模块信号连接，所述监控模块用于检测观测者眼睛的位置信息，并根据所述位置信息生成控制信号控制所述第一驱动模块移动，以根据所述位置信息调整所述光源的位置进而确保观测者能够接收到所述光源发出的影像。

7、可选地，所述导光件与所述光源连接，所述第一驱动模块能够驱动所述导光件与所述光源一同移动。

8、可选地，所述导光件包括基底和分别设置于所述基底的耦入区域、转折区域和耦出区域，所述入射光线依次经过所述耦入区域、转折区域和耦出区域并从所述耦出区域射出。

9、可选地，所述光学补偿件在所述基底的投影面积大于所述耦出区域在所述基底的投影面积。

10、可选地，所述抬头显示装置还包括与所述光学补偿件连接的第二驱动模块，所述第二驱动模块与所述监控模块信号连接，所述第二驱动模块用于驱动所述光学补偿件运动。

11、可选地，所述第二驱动模块能够驱动所述光学补偿件移动或旋转。

12、可选地，所述抬头显示装置还包括分别与所述第一驱动模块和所述第二驱动模块连接的协同控制模块。

13、本发明还提供一种汽车，所述汽车包括壳体，所述壳体内设置有驾驶室，所述驾驶室内设置有上述所述的抬头显示装置，所述反射面板为驾驶室的挡风玻璃。

14、上述方案中，采用导光件代替了现有技术中的hud系统，减小了抬头显示装置的体积，并且通过设置光学补偿件用来矫正反射面板(如挡风玻璃)带来的像差和色差，确保成像清晰。

技术特征：

1.一种抬头显示装置，其特征在于，包括依次设置的光源、导光件和光学补偿件；

2.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述光学补偿件为注塑元件或全息元件。

3.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述抬头显示装置还包括监控模块和第一驱动模块，所述第一驱动模块与所述光源连接以驱动所述光源移动，所述监控模块与所述第一驱动模块信号连接，所述监控模块用于检测观测者眼睛的位置信息，并根据所述位置信息生成控制信号控制所述第一驱动模块移动，以根据所述位置信息调整所述光源的位置进而确保观测者能够接收到所述光源发出的影像。

4.根据权利要求3所述的抬头显示装置，其特征在于，所述导光件与所述光源连接，所述第一驱动模块能够驱动所述导光件与所述光源一同移动。

5.根据权利要求3所述的抬头显示装置，其特征在于，所述导光件包括基底和分别设置于所述基底的耦入区域、转折区域和耦出区域，所述入射光线依次经过所述耦入区域、转折区域和耦出区域并从所述耦出区域射出。

6.根据权利要求5所述的抬头显示装置，其特征在于，所述光学补偿件在所述基底的投影面积大于所述耦出区域在所述基底的投影面积。

7.根据权利要求3所述的抬头显示装置，其特征在于，所述抬头显示装置还包括与所述光学补偿件连接的第二驱动模块，所述第二驱动模块与所述监控模块信号连接，所述第二驱动模块用于驱动所述光学补偿件运动。

8.根据权利要求7所述的抬头显示装置，其特征在于，所述第二驱动模块能够驱动所述光学补偿件移动或旋转。

9.根据权利要求7所述的抬头显示装置，其特征在于，所述抬头显示装置还包括分别与所述第一驱动模块和所述第二驱动模块连接的协同控制模块。

10.一种汽车，其特征在于，所述汽车包括壳体，所述壳体内设置有驾驶室，所述驾驶室内设置有上述权利要求1-9中任一项所述的抬头显示装置，所述反射面板为驾驶室的挡风玻璃。

技术总结
本发明提供一种抬头显示装置及汽车，抬头显示装置包括依次设置的光源、导光件和光学补偿件；光源用于发射入射光线并射入至导光件，导光件用于接收入射光线并衍射出出射光线；出射光线经光学补偿件调整后形成反射光线射入反射面板，反射光线经反射面板反射后在观测者前方形成虚像。上述方案中，采用导光件代替了现有技术中的HUD系统，减小了抬头显示装置的体积，并且通过设置光学补偿件用来矫正反射面板带来的像差和色差，确保成像清晰。

技术研发人员：赵恩,赵东峰,李琨,饶轶
受保护的技术使用者：歌尔股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16