[发明专利]一种车载抬头显示装置和显示方法

权利要求书

1.一种车载抬头显示装置，其特征在于，包括：

光学中继薄膜，其贴附在挡风玻璃上；

图像投射装置，其生成两个图像光束，并将所述两个图像光束投射至所述光学中继薄膜处，所述光学中继薄膜将所述两个图像光束分别反射聚焦至驾驶员双眼一侧；

人眼追踪装置，其用于实时定位驾驶员双眼的空间坐标；

控制装置，其分别与所述图像投射装置和人眼追踪装置相电连，所述控制装置实时接收驾驶员双眼的空间坐标，并通过控制所述图像投射装置来调整所述两个图像光束的汇聚位置，使所述两个图像光束的汇聚位置移动至驾驶员双眼的空间坐标处。

2.根据权利要求1所述车载抬头显示装置，其特征在于，所述光学中继薄膜对车外光线具有高透过率，所述光学中继薄膜对车内光线具有高反射率。

3.根据权利要求1所述车载抬头显示装置，其特征在于，所述图像投射装置投射出的图像为二维图像或三维图像。

4.根据权利要求1所述车载抬头显示装置，其特征在于，所述图像投射装置包括反射机构和投射光源，所述投射光源生成两个图像光束，并将所述两个图像光束沿不同光路投射至所述反射机构上，所述反射机构用于将所述两个图像光束反射至所述光学中继薄膜处，所述光学中继薄膜将所述两个图像光束分别反射聚焦。

5.根据权利要求1所述车载抬头显示装置，其特征在于，所述图像光束在驾驶员人眼瞳孔处汇聚的光斑尺寸小于所述瞳孔尺寸。

6.根据权利要求4所述车载抬头显示装置，其特征在于，所述投射光源包括两个投影仪，所述两个投影仪设置在调节组件上，所述调节组件分别调整所述两个投影仪的位置和俯仰角角度。

7.根据权利要求4所述车载抬头显示装置，其特征在于，所述反射机构包括曲面镜、电控形变层和旋转组件，所述曲面镜贴附在所述电控形变层上，所述电控形变层设置在所述旋转组件上。

8.根据权利要求1所述车载抬头显示装置，其特征在于，所述控制装置根据驾驶员双眼的空间坐标获得驾驶员双眼的瞳距p以及与所述光学中继薄膜的间距l₃；所述控制装置调整所述反射机构的曲率使所述两个图像光束聚焦在距离所述光学中继薄膜间距l₃的位置处；所述控制装置控制所述图像投射装置调整所述两个图像光束的生成点间距使得所述两个图像光束的汇聚位置间距与驾驶员双眼的瞳距p相等；所述控制装置计算所述两个图像光束的汇聚位置与驾驶员双眼的空间坐标之间的偏移位移，所述控制装置控制所述图像投射装置和反射机构的俯仰角使所述两个图像光束的汇聚位置分别移动至驾驶员双眼的空间坐标处。

9.根据权利要求5或7所述车载抬头显示装置，其特征在于，所述控制装置与所述旋转组件、电控形变层和调节组件相电连，所述控制装置通过控制所述旋转组件和电控形变层来调整所述反射机构的俯仰角和曲率，所述控制装置通过控制所述调节组件分别改变两个投影仪的位置和俯仰角。

10.一种车载抬头显示方法，其特征在于，包括：

S1、将光学中继薄膜贴附在挡风玻璃上；

S2、通过图像投射装置生成两个图像光束，并将所述两个图像光束投射至所述光学中继薄膜处，使得所述两个图像光束经过所述光学中继薄膜反射至驾驶员双眼一侧汇聚；

S3、利用人眼追踪装置实时定位驾驶员双眼的空间坐标；

S4、将控制装置分别电连于所述图像光束投射装置和人眼追踪装置上，通过所述控制装置实时接收驾驶员双眼的空间坐标，再通过控制所述图像光束投射装置来调整所述两个图像光束的汇聚位置，使所述两个图像光束的汇聚位置分别移动至所述驾驶员双眼的空间坐标处。