[发明专利]车载抬头显示器

说明书

本发明属于车载电子设备领域，更具体地说，是涉及一种车载抬头显示器。显示屏产生的平面图像经过裸眼3D结构转换为立体图像后，投射到汽车挡风玻璃并在汽车前方显示立体图像，进入驾驶员的双目，可以使得左眼看到的图像和右眼看到的图像不同，利用视差原理，可以使驾驶员产生三维显示的感觉。双目位置探测器获取驾驶员的双目聚焦区域信息，直线驱动组件依据所述双目聚焦区域信息驱动裸眼3D结构移动，通过显示屏和裸眼3D结构之间相对的位置调整，可以使显示在汽车前方的立体图像焦点与人眼观察汽车挡风玻璃以外的焦点相近，避免了驾驶员的眼睛频繁切换聚焦位置而产生的视觉疲劳。

技术领域

本发明属于车载电子设备领域，更具体地说，是涉及一种车载抬头显示器。

背景技术

汽车抬头显示器(HUD)是一种新型车载显示技术，同时也是一种增强显示技术，可以直接让信息叠加到驾驶员所看到的真实场景中，让驾驶员在驾驶的过程中不用低头看仪表盘，从而提升驾驶的安全性。传统的座舱显示通常可以理解为下显示器，包括中控台、仪表盘等。这些显示器都需要让驾驶员低头并注视在显示器上才能看清信息。抬头显示器作为一种无需改变头部姿势的同时，可以给驾驶员传递信息。

现有的车载抬头显示系统通常可以分为组合器式抬头显示系统和挡风玻璃反射式抬头显示系统。此类HUD价格低廉、安装容易，但显示内容单一，一般为二维显示系统，只能形成二维平面图像；另外，显示内容紧贴在风挡上，挡风玻璃上形成的图像的焦距是不变的，这就使得挡风玻璃上的图像与驾驶员的眼睛的焦距常常不一致，例如：当驾驶人员注视远方的路面时，驾驶人员读取内容需要从远处路面的远焦调到近焦来观察HUD形成的图像，连续的改变焦距会使眼睛疲劳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车载抬头显示器，以解决现有技术中存在的车载抬头显示器只能形成二维平面图像，图像的焦点与驾驶员眼睛聚焦的位置不一致容易导致视觉疲劳的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种车载抬头显示器，包括：

显示屏，用于发射平面图像；

裸眼3D结构，其沿所述显示屏的法线方向滑动安装在所述显示屏的出光面的前侧，用于将所述显示屏发射的平面图像转换为立体图像后投射到汽车挡风玻璃并在汽车前方显示立体图像；

双目位置探测器，用于获取驾驶员的双目聚焦区域信息；以及

直线驱动组件，用于依据所述双目聚焦区域信息驱动所述裸眼3D结构沿所述显示屏的法线方向滑动以改变该裸眼3D结构与所述显示屏的间距。

进一步地，所述裸眼3D结构为柱镜光栅或复眼透镜。

进一步地，所述直线驱动组件包括安装座、驱动电机、安装于所述驱动电机的输出端的齿轮、与所述裸眼3D结构固定连接且与所述齿轮啮合传动的齿条，所述安装座具有沿所述显示屏的法线方向延伸的滑动槽，所述齿条滑动安装于所述滑动槽。

进一步地，所述柱镜光栅包括基板以及设置在所述基板的表面的多个微透镜单元，多个所述微透镜单元呈阵列式布置。

进一步地，所述微透镜单元包括四棱柱部和设置在所述四棱柱部的顶部的球面部。

进一步地，所述四棱柱部的横截面为正方形。

进一步地，所述微透镜单元为类梯形结构，所述类梯形结构具有上底边、下底边和对称的两腰部，在两个所述腰部上设有的折线台阶。

进一步地，所述折线台阶包括斜边和顶角，同一侧所述腰部上的所述折线台阶的斜边互相平行且长度相等，各所述顶角的角度相等，各所述顶角的角度等于所述折线台阶最下方的斜边与所述下底边的夹角。

进一步地，所述柱镜光栅包括透光率大于90％的玻璃板和涂覆在所述玻璃板上的光栅。