[实用新型]双层成像抬头显示装置、抬头显示系统及交通设备

说明书

本申请公开了一种双层成像抬头显示装置、抬头显示系统及交通设备，双层成像抬头显示装置包括图像显示部、平面反射元件、曲面反射元件及封装壳体，图像显示部、平面反射元件及曲面反射元件位于封装壳体内部，封装壳体包括出光开口；图像显示部包括存在第一预设角度的第一显示区域和第二显示区域，分别发出第一图像光线及第二图像光线，依次经平面反射元件和曲面反射元件反射，经出光开口出射至反射成像部形成第一虚像及第二虚像，第一虚像及所述第二虚像之间存在第二预设角度，且第一虚像及第二虚像的成像距离不同，可与不同距离、不同角度的实景进行匹配融合，避免了视觉辐辏调节冲突，提高了抬头显示装置的使用体验。

技术领域

本申请属于光学显示技术领域，具体涉及一种双层成像抬头显示装置、抬头显示系统及交通设备。

背景技术

HUD(head up display)是通过反射式的光学设计，将图像源发出的光线最终投射到成像窗(成像板、挡风玻璃等)上，驾驶员无需低头就可以直接看到画面，避免驾驶员在驾驶过程中低头看仪表盘所导致的分心，提高驾驶安全系数，同时也能带来更好的驾驶体验。具体的，以基于平面反射镜和曲面反射镜反射成像的HUD为例，HUD像源发出的光线依次经平面反射镜、曲面反射镜反射后出射，出射的光线可以在透明成像窗上发生反射并保留在驾驶舱的一侧，进入驾驶员的眼睛。这些进入驾驶员眼睛的光线，使得驾驶员可以看到HUD像源上显示的画面在成像窗的另一侧空间呈现的虚像。与此同时，由于成像窗本身的透明的，成像窗另一侧的环境光线依然可以透过它传输到驾驶员眼睛里，使得驾驶员在看到HUD成像的同时，还不影响驾驶中观察车外的路况。

抬头显示器在使用时显示的图像距离人眼的距离是固定的，而应用抬头显示器的车辆在行驶过程中，车辆周围的实景，如建筑、行人或其他车辆等，相对于该车辆是不断运动的，由此车辆周围的实景与驾驶员之间的距离在不停变化。

实用新型内容

本申请的至少一实施例提供一种双层成像抬头显示装置、抬头显示系统及交通设备。

本申请的至少一实施例提供了一种双层成像抬头显示装置，用于出射光线至反射成像部反射形成虚像，包括：图像显示部、平面反射元件、曲面反射元件及封装壳体，所述图像显示部、所述平面反射元件及所述曲面反射元件位于所述封装壳体内部，所述封装壳体包括出光开口；所述图像显示部包括第一显示区域和第二显示区域，所述第一显示区域被配置为发出第一图像光线，所述第二显示区域被配置为发出第二图像光线；所述平面反射元件被配置为反射所述第一图像光线及所述第二图像光线至所述曲面反射元件；所述曲面反射元件被配置为聚集并反射所述平面反射元件出射的第一图像光线及第二图像光线，经所述出光开口出射至所述反射成像部，反射形成第一虚像及第二虚像；其中，所述第一显示区域和所述第二显示区域之间存在第一预设角度，且所述第一图像光线及所述第二图像光线出射至所述曲面反射元件的传播距离不同；以使所述第一虚像及所述第二虚像之间存在第二预设角度，且所述第一虚像及所述第二虚像的成像距离不同。

例如，在本申请的实施例中，所述第一预设角度为5°～90°，所述第二预设角度为5°～90°。

例如，在本申请的实施例中，所述曲面反射元件包括一个曲面反射镜，所述平面反射元件包括一个平面反射镜。

例如，在本申请的实施例中，还包括：可反射可透射元件；所述可反射可透射元件被配置为可透射所述第一图像光线且反射所述第二图像光线，或被配置为可反射所述第一图像光线且透射所述第二图像光线；所述可反射可透射元件设置在所述图像显示部与所述平面反射元件之间，且所述平面反射元件接收并反射所述可反射可透射元件透射和反射的图像光线。

例如，在本申请的实施例中，所述第一图像光线传输至所述可反射可透射元件的传播路径关于所述可反射可透射元件所在平面的镜像路径，与所述第二图像光线传输至所述可反射可透射元件的传播路径至少部分重合。