[发明专利]一种分层成像的抬头显示系统

权利要求书

1.一种分层成像的抬头显示系统，其特征在于，包括：显像装置组、凹面反射元件、定向显像装置和处理器；所述显像装置组包括至少一个单层显像装置，所述定向显像装置和所述凹面反射元件设置在反射成像部的同侧；所述定向显像装置包括光源、方向控制元件、弥散元件和液晶层；所述处理器分别与所述定向显像装置、所述显像装置组内的所述单层显像装置相连；所述反射成像部包括挡风玻璃或挡风玻璃内侧的反射膜；

所述方向控制元件用于将光源发出的光线汇聚至同一预设区域，所述预设区域为眼盒范围内的一个位置或范围；所述弥散元件和所述液晶层设置在所述方向控制元件的同一侧，所述弥散元件用于将所述方向控制元件的出射光弥散开、并形成光斑；所述液晶层用于遮挡或透过光线，并在透过时发出朝向所述反射成像部的定向成像光线，所述定向成像光线入射到所述反射成像部的定向成像区域，经所述反射成像部将所述定向成像光线反射至所述眼盒范围内；

所述单层显像装置用于发出入射至所述凹面反射元件的单层成像光线，不同的所述单层显像装置所对应的物距互不相同，所述物距为所述单层成像光线从相对应的所述单层显像装置到所述凹面反射元件的传播路径长度；

所述凹面反射元件用于将所述单层成像光线反射至外部的反射成像部，所述单层成像光线入射到所述反射成像部的放大成像区域，并经所述反射成像部将所述单层成像光线反射至所述眼盒范围内；

所述处理器用于确定需要显示的目标信息和目标显像装置，并向所述目标显像装置输出所述目标信息，指示所述目标显像装置显示所述目标信息；所述目标显像装置为从所述定向显像装置、所述显像装置组内的所述单层显像装置中选取的一个显像装置；其中，所述处理器还用于：确定目标位置，所述目标位置为外界对象投影映射至所述反射成像部的成像区域内的投影位置或所述投影位置的边缘；确定包含所述目标位置的成像区域，将与包含所述目标位置的成像区域相对应的显像装置作为所述目标显像装置。

2.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，还包括第一透反元件；所述第一透反元件能够透过具有第一特性的光线，并反射具有第二特性的光线；

所述显像装置组包括能够发出第一单层成像光线的第一单层显像装置和能够发出第二单层成像光线的第二单层显像装置；所述第一单层显像装置设置在所述第一透反元件的一侧，所述第二单层显像装置和所述凹面反射元件设置在所述第一透反元件的另一侧；所述第一单层成像光线具有所述第一特性，所述第二单层成像光线具有所述第二特性。

3.根据权利要求2所述的抬头显示系统，其特征在于，还包括第二透反元件，且所述显像装置组还包括能够发出第三单层成像光线的第三单层显像装置，所述第三单层成像光线具有第三特性；

所述第二透反元件能够透过具有第一特性的光线，并反射具有第三特性的光线；所述第一透反元件还能够透过具有第三特性的光线；

所述第二透反元件设置在所述第一单层显像装置与所述第一透反元件之间，且所述第三单层显像装置与所述第一透反元件设置在所述第二透反元件的同一侧；

或者，

所述第二透反元件能够透过具有第二特性的光线，并反射具有第三特性的光线；所述第一透反元件还能够反射具有第三特性的光线；

所述第二透反元件设置在所述第二单层显像装置与所述第一透反元件之间，且所述第三单层显像装置与所述第一透反元件设置在所述第二透反元件的同一侧。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的抬头显示系统，其特征在于，还包括一个或多个平面反射元件；

所述平面反射元件用于将所述单层显像装置发出的单层成像光线反射至所述凹面反射元件。

5.根据权利要求4所述的抬头显示系统，其特征在于，

当包括一个平面反射元件时，所述平面反射元件用于将所述显像装置组内每个单层显像装置发出的单层成像光线均反射至所述凹面反射元件；

或者，当包括多个平面反射元件时，所述平面反射元件与所述显像装置组内的所述单层显像装置一一对应；所述平面反射元件用于将相对应的所述单层显像装置发出的单层成像光线反射至所述凹面反射元件。