一种抬头显示系统及汽车的制作方法

本发明涉及抬头显示，尤其涉及一种抬头显示系统及汽车。

背景技术：

1、抬头显示系统(简称：hud，head-up display，又被叫做平视显示系统)可以将时速、导航等信息投影到风挡玻璃上的光电显示装置上，在玻璃前方形成影像，驾驶员不用转头、低头就能看到导航、车速信息，尽可能少的转移驾驶员的注意力，提高驾驶过程中的安全。目前，在大视场、大虚像距要求的ar-hud应用中，以光导件为核心光学元件的hud系统逐渐进入大众视野。但对于大视场的光导件hud，由于其面积非常大，尤其是对于表面浮雕光栅来说，现有的加工工艺只支持12英寸晶元以下的尺寸，超出12英寸晶元的限制，很难加工且成本高昂。

2、鉴于此，有必要提供一种新型的抬头显示系统及汽车，可以在不降低光导件hud性能的基础上，有效降低加工难度，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系统及汽车，旨在解决现有技术中抬头显示系统中光导件体积大、加工难度高的技术问题。

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，包括光源、光导组合件；

3、所述光源发出的入射光线入射至所述光导组合件中；

4、所述光导组合件接收所述入射光线并输出出射光线；其中，所述光导组合件包括至少两个光导件，所述入射光线经所述至少两个光导件耦入和耦出后出射形成至少两个分视场。

5、可选地，所述至少两个光导件分别包括耦入区域和耦出区域。

6、可选地，所述抬头显示系统还包括透反面板，所述透反面板用于将所述出射光线反射至人眼。

7、可选地，所述出射光线经所述透反面板反射后形成至少两个眼盒区域。

8、可选地，所述光导组合件包括第一光导件和第二光导件，所述第一光导件和所述第二光导件水平设置于所述透反面板面向人眼一侧的下方；

9、其中，所述入射光线包括第一入射光线和第二入射光线，所述第一入射光线经所述第一光导件出射后形成第一分视场；所述第二入射光线经所述第二光导件出射后形成第二分视场。

10、可选地，所述光导组合件包括第三光导件和第四光导件，所述第三光导件和所述第四光导件竖直设置于所述透反面板面向人眼一侧的下方；

11、其中，所述入射光线包括第三入射光线和第四入射光线，所述第三入射光线经所述第三光导件出射后形成第三分视场；所述第四入射光线经所述第四光导件出射后形成第四分视场。

12、可选地，所述第一光导件和第二光导件共同提供中心零视场；和/或

13、所述第三光导件和第四光导件共同提供中心零视场。可选地，所述光导组合件包括光导件阵列，所述光导件阵列包括沿第一方向和/或第二方向阵列排布的多个子光导件。

14、可选地，所述光导件阵列为多层结构。

15、可选地，所述光导件阵列中的相邻两个所述子光导件提供重叠视场。

16、可选地，相邻两个所述光导件之间相互紧靠或设有间隙。

17、可选地，所述耦入区域和/或所述耦出区域为一维光栅或二维光栅。

18、可选地，所述光导件还包括转折区域，所述入射光线经所述耦入区域、所述转折区域和所述耦出区域输出所述出射光线。

19、可选地，所述抬头显示系统具有单个光源或多个光源；其中，当所述抬头显示系统具有多个光源时，所述多个光源对应于所述多个光导件设置。

20、本发明还提供一种汽车，所述汽车包括所述抬头显示系统和壳体，所述透反面板为汽车挡风玻璃。

21、本发明的技术方案通过光导组合件代替现有技术中的光导件，有效降低了大面积光导件的加工难度，并实现了扩展hud的视场角和眼盒(eyebox)的目的。光导组合件包括至少两个光导件，至少两个光导件水平或竖直设置于透反面板面向人眼一侧的下方，光源发出入射光线经至少两个光导件耦入和耦出后出射形成至少两个分视场，至少两个分视场形成抬头显示系统的总视场。本发明提供的一种抬头显示系统及汽车，可以实现大视场、大眼盒，并且在保证光导件hud性能的基础上，有效降低加工难度。

技术特征：

1.一种抬头显示系统，其特征在于，包括光源、光导组合件；

2.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述至少两个光导件分别包括耦入区域和耦出区域。

3.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述抬头显示系统还包括透反面板，所述透反面板用于将所述出射光线反射至人眼。

4.根据权利要求3所述的抬头显示系统，其特征在于，所述出射光线经所述透反面板反射后形成至少两个眼盒区域。

5.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述光导组合件包括第一光导件和第二光导件，所述第一光导件和所述第二光导件水平设置于所述透反面板面向人眼一侧的下方；

6.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述光导组合件包括第三光导件和第四光导件，所述第三光导件和所述第四光导件垂直设置于所述透反面板面向人眼一侧的下方；

7.根据权利要求5或6所述的抬头显示系统，其特征在于，所述第一光导件和第二光导件共同提供中心零视场；和/或

8.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述光导组合件包括光导件阵列，所述光导件阵列包括沿第一方向和/或第二方向阵列排布的多个子光导件。

9.根据权利要求8所述的抬头显示系统，其特征在于，所述光导件阵列为多层结构。

10.根据权利要求8或9所述的抬头显示系统，其特征在于，所述光导件阵列中的相邻两个所述子光导件提供重叠视场。

11.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，相邻两个所述光导件之间相互紧靠或设有间隙。

12.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述耦入区域和/或所述耦出区域为一维光栅或二维光栅。

13.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述光导件还包括转折区域，所述入射光线经所述耦入区域、所述转折区域和所述耦出区域出射形成所述出射光线。

14.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述抬头显示系统具有单个光源或多个光源；其中，当所述抬头显示系统具有多个光源时，所述多个光源对应于所述多个光导件设置。

15.一种汽车，其特征在于，包括上述权利要求1-14中任意一项所述的抬头显示系统，所述透反面板为汽车挡风玻璃。

技术总结
本发明提供一种抬头显示系统及汽车，抬头显示系统包括光源、光导组合件；光源发出的入射光线入射至光导组合件中；光导组合件接收入射光线并输出出射光线；光导组合件包括至少两个光导件，入射光线经至少两个光导件耦入和耦出后出射形成至少两个分视场。上述方案中，通过光导组合件代替现有技术中的光导件，有效降低了大面积光导件的加工难度，并实现了扩展HUD的视场角和眼盒的目的。

技术研发人员：赵恩,饶轶,吾晓
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：2024/1/12