抬头显示系统及车辆的制作方法

本申请涉及抬头显示，具体涉及一种抬头显示系统及车辆。

背景技术：

1、抬头显示系统(head up display，hud)也称为平视显示系统，它可以将各种驾驶信息以虚拟画面的形式呈现在车辆挡风玻璃前方的路况实景上，使驾驶员不用做出低头、转头等姿势就可以看到关键数据，减少因目光切换引发的安全隐患。

2、hud需要由光机出射包含图像信息的光线并经过一套完整的光路设计将光线经挡风玻璃反射至人眼，人眼可沿反向延长线在视线前方观察到需要注意的画面。然而，hud的性能与体积呈正相关，由于车载领域对各系统体积极其敏感，车辆应用的hud必须将体积控制在一个较小的范围内，严重制约了车载hud的性能，对hud在辅助安全驾驶领域的应用造成了限制。因此，如何在不增加hud体积的情况下加强画面显示功能，是hud投入应用时需要解决的一大难题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种抬头显示系统及车辆，以解决抬头显示系统受体积限制而功能薄弱的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种抬头显示系统，包括：

3、光机模块，用于射出不同时序的光线，不同时序的光线包括第一光线和第二光线；

4、第一波导模组，设置在第一光线的光路上，用于耦合射入第一波导模组的第一光线并将耦合后的光线出射至反射玻璃的第一目标位置；

5、第二波导模组，设置在第二光线的光路上，用于耦合射入第二波导模组的第二光线并将耦合后的光线出射至反射玻璃的第二目标位置；

6、反射玻璃，设置在第一波导模组和第二波导模组出射光线的光路上；反射玻璃用于将第一波导模组出射的光线反射至人眼，并在人眼的反向延长线上形成第一图像画面，和/或，将第二波导模组出射的光线反射至人眼，并在人眼的反向延长线上形成第二图像画面。

7、在一种可能的实现方式中，光机模块包括图像光机、偏振调光组件、第一偏振层、反射层；

8、图像光机用于出射第一光线和第二光线，第一光线包含第一图像信息，第二光线包含第二图像信息；

9、偏振调光组件设置在图像光机与第一偏振层之间，偏振调光组件用于调整第一光线的偏振方向为第一偏振方向，和/或，调整第二光线的偏振方向为第二偏振方向；

10、第一偏振层设置在图像光机的出射光路上且位于图像光机与反射层之间，第一偏振层用于将第一偏振方向的光线反射至第一波导模组的耦入区域，还用于将第二偏振方向的光线透射至反射层；

11、反射层设置在图像光机的出射光路上，反射层用于将第二偏振方向的光线反射至第二波导模组的耦入区域。

12、在一种可能的实现方式中，第一图像信息与第二图像信息相同。

13、在一种可能的实现方式中，抬头显示系统还包括第三波导模组，光机模块还包括第二偏振层；

14、第三波导模组设置在第二光线的光路上，用于耦合射入第三波导模组的第二光线并将耦合后的光线出射至反射玻璃的第三目标位置；

15、第二偏振层设置在第一偏振层与反射层之间，第二偏振层用于使经过的第二光线中的部分光线反射至第三波导模组的耦入区域。

16、在一种可能的实现方式中，偏振调光组件为铌酸锂电光调制器或液晶电光调制器。

17、在一种可能的实现方式中，抬头显示系统还包括位相元件；

18、位相元件设置于第二波导模组与反射玻璃之间，用于将第二波导模组出射的光线汇聚至反射玻璃的第四目标位置，以形成第四图像画面。

19、在一种可能的实现方式中，位相元件为菲涅尔透镜、光学透镜、超表面结构透镜中的一种或多种组合。

20、在一种可能的实现方式中，第一波导模组或第二波导模组包括三片衍射波导片，每一片衍射波导片分别用于调制红、绿、蓝三种波段光中的一种。

21、在一种可能的实现方式中，第一波导模组或第二波导模组包括两片衍射波导片，其中一片衍射波导片用于调制红、绿、蓝三种波段光中的一种，另一片衍射波导片用于调制红、绿、蓝三种波段光中的另外两种。

22、在一种可能的实现方式中，第一波导模组或第二波导模组包括一片衍射波导片，衍射波导片用于调制红、绿、蓝三种波段光。

23、第二方面，本申请还提供一种车辆，包括第一方面所述的抬头显示系统。

24、基于本申请提供的技术方案，光机模块可以通过时序刷新不同需求的图像信息光，从而出射包含特定图像信息的第一光线和第二光线，第一波导模组和第二波导模组可以分别耦合第一光线、第二光线并将耦合后的光线经反射玻璃反射至人眼，沿人眼反向延长线在一定虚像视距处形成第一图像画面和第二图像画面。本申请实施例提供的抬头显示系统可以在仅采用一套光机的情况下实现多虚像画面的显示，可减小抬头显示系统的体积，提升画面显示性能，降低抬头显示系统对车内空间的占用，增强抬头显示系统的可用性。

技术特征：

1.一种抬头显示系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述光机模块包括图像光机、偏振调光组件、第一偏振层、反射层；

3.根据权利要求2所述的抬头显示系统，其特征在于，所述抬头显示系统还包括第三波导模组，所述光机模块还包括第二偏振层；

4.根据权利要求2所述的抬头显示系统，其特征在于，所述偏振调光组件为铌酸锂电光调制器或液晶电光调制器。

5.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述抬头显示系统还包括位相元件；所述位相元件设置于所述第二波导模组与所述反射玻璃之间，用于将所述第二波导模组出射的光线汇聚至所述反射玻璃的第四目标位置，以形成第四图像画面。

6.根据权利要求5所述的抬头显示系统，其特征在于，所述位相元件为菲涅尔透镜、光学透镜、超表面结构透镜中的一种或多种组合。

7.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述第一波导模组或所述第二波导模组包括三片衍射波导片，每一片衍射波导片分别用于调制红、绿、蓝三种波段光中的一种。

8.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述第一波导模组或所述第二波导模组包括两片衍射波导片，其中一片衍射波导片用于调制红、绿、蓝三种波段光中的一种，另一片衍射波导片用于调制所述红、绿、蓝三种波段光中的另外两种。

9.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述第一波导模组或所述第二波导模组包括一片衍射波导片，所述衍射波导片用于调制红、绿、蓝三种波段光。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的抬头显示系统。

技术总结本申请涉及抬头显示技术领域，具体涉及一种抬头显示系统及车辆。抬头显示系统包括光机模块、第一波导模组、第二波导模组、反射玻璃，光机模块可以通过时序刷新不同需求的图像信息光，从而出射包含特定图像信息的第一光线和第二光线，第一波导模组和第二波导模组可以分别耦合第一光线、第二光线并将耦合后的光线经反射玻璃反射至人眼，沿人眼反向延长线在一定虚像视距处形成第一图像画面和第二图像画面。本申请实施例提供的抬头显示系统可以在仅采用一套光机的情况下实现多虚像画面的显示，可减小抬头显示系统的体积，提升画面显示性能，降低抬头显示系统对车内空间的占用，增强抬头显示系统的可用性。技术研发人员：罗明辉,乔文,杨超,周冬杰,周振,陈林森受保护的技术使用者：苏州苏大维格科技集团股份有限公司技术研发日：20231124技术公布日：2024/5/27