[发明专利]一种大eyebox的AR-HUD

说明书

本发明提出了一种大eyebox的AR‑HUD，包括：光引擎部分，产生图像信息并将其进行输出；光波导片，与光引擎部分固定连接，用于耦合进光引擎部分输出的图像信息并将图像信息传输到eyebox区域；角度选择膜，固定设置在光波导片上，反射掉照射光波导片的太阳光线；所述角度选择膜和光引擎部分设置于光波导片的同一侧，所述角度选择膜位于光波导片与挡风玻璃相对的一侧，借此，本发明具有提升了系统的使用寿命、有效的保护系统不受太阳光的影响、成像的虚像距离远，并与水平夹角可以更小，驾驶员观看信息眼睛不再需要不断变焦，降低驾驶疲劳的优点。

技术领域

本发明属于车载抬头显示技术领域，特别涉及一种大eyebox的AR-HUD。

背景技术

目前，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。而如果通过抬头显示器(HUD，Head Up Display)形成的虚拟像落在驾驶员的视线前方，驾驶员即可方便查看车辆信息，这将大大提高驾驶的安全性。

现有的基于光波导技术的HUD通过半透半反镜成像，一方面透过反射镜观看路面状况，一方面投影图像源经反射镜反射，进入人眼区域，反射镜所反射的图像源一般为LCOS、Micro-LED等显示屏或DLP投影的一次像面。

传统的风挡式HUD在一定的角度下太阳光照射HUD，并经内部反射镜反射形成汇聚光斑。由于汇聚光斑会携带能量，会将显示屏及周边零件加热甚至损坏，从而影响HUD使用的寿命。

中国实用新型专利CN207216154U中提出了一种基于光波导的抬头显示系统，其存在的缺点为光波导的系统光效率低，亮度均匀性差，架构受到光栅设计的限制，波导成像清晰度不高，光引擎部分受到太阳光的照射导致寿命短。

中国实用新型专利CN207374131U中提出了一种风挡式HUD，其存在的缺点为反射式的光波导系统光效率低，亮度均匀性差，eyebox范围比较局限，光波导部分不能随意旋转角度，不方便调控位置占据空间。

中国发明专利申请CN109491089A中公开了一种基于DLP的车载AR-HUD，其存在的问题是系统效率不高，eyebox范围比较局限，太阳光会对光引擎部分产生损害降低使用寿命，光波导部分不能随意旋转角度，不方便调控位置占据空间。

综上所述，现有的车载HUD存在以下问题：

1、图像源(显示屏)长时间受到太阳光的照射，容易损坏；

2、传统的HUD成像距离近，驾驶员观看导航等显示画面时，眼镜不断变焦，交互性差的同时还容易产生视觉疲劳；

3、传统的HUD的eyebox小，视场小，显示内容有限。

发明内容

本发明提出一种大eyebox的AR-HUD，能够解决现有技术中图像源(显示屏)长时间受到太阳光的照射，容易损坏，驾驶员容易产生视觉疲劳，eyebox小，视场小，显示内容有限的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种大eyebox的AR-HUD，包括：

光引擎部分，产生图像信息并将其进行输出；

光波导片，与光引擎部分固定连接，用于耦合进光引擎部分输出的图像信息并将图像信息传输到eyebox区域；

角度选择膜，固定设置在光波导片上，反射掉照射光波导片的太阳光线；

角度选择膜和光引擎部分设置于光波导片的同一侧，角度选择膜位于光波导片与挡风玻璃相对的一侧。