一种抬头显示装置及抬头显示系统的制作方法

技术特征：
1.一种抬头显示装置，用于出射光线在反射装置上形成虚像，其特征在于，包括：具有出光口的壳体，设置在所述壳体内的第一像源、第二像源、透反元件和反射元件，以及设置在所述壳体外部的第三像源；所述第一像源和所述第二像源分别用于产生第一成像光线和第二成像光线；所述透反元件包括相对设置的第一表面和第二表面，所述透反元件用于接收并反射从所述第一表面入射的所述第一成像光线、和接收并透射从所述第二表面入射的所述第二成像光线，所述第一成像光线的主光轴和所述第二成像光线的主光轴相对于所述透反元件呈轴对称，且所述第一像源到所述透反元件的距离和所述第二像源到所述透反元件的距离不相等；所述反射元件用于接收所述透反元件反射的第一成像光线、以及所述透反元件透射的第二成像光线，并反射出所述出光口以投射在所述反射装置上而形成具有不同像距的第一虚像和第二虚像；所述第三像源用于产生第三成像光线，以投射在所述反射装置上形成第三虚像，所述第三虚像的像距与所述第一虚像的像距和所述第二虚像的像距中的至少一者不同。2.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述反射元件包括用于聚集和反射光线的曲面反射部件；所述曲面反射部件用于接收第一成像光线和第二成像光线，并反射出所述出光口。3.根据权利要求2所述的抬头显示装置，其特征在于，所述曲面反射部件包括至少一个曲面反射镜；所述曲面反射镜用于接收所述透反元件反射的第一成像光线、以及所述透反元件透射的第二成像光线，并反射出所述出光口。4.根据权利要求3所述的抬头显示装置，其特征在于，所述曲面反射部件为一个曲面反射镜；所述曲面反射镜用于接收所述透反元件反射的第一成像光线、以及所述透反元件透射的第二成像光线，并反射出所述出光口。5.根据权利要求2所述的抬头显示装置，其特征在于，所述反射元件还包括：用于改变光线传输方向的平面反射部件；所述平面反射部件用于接收所述透反元件反射的第一成像光线、以及所述透反元件透射的第二成像光线，并反射至所述曲面反射部件；所述曲面反射部件用于接收所述平面反射部件反射的第一成像光线和第二成像光线，并反射出所述出光口。6.根据权利要求5所述的抬头显示装置，其特征在于，所述曲面反射部件为一个曲面反射镜，所述平面反射部件为一个平面反射镜；所述平面反射镜用于接收所述透反元件反射的第一成像光线、以及所述透反元件透射的第二成像光线，并反射至所述曲面反射镜；所述曲面反射镜用于接收所述平面反射镜反射的第一成像光线和第二成像光线，并反射出所述出光口。7.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述第一像源、第二像源及所述第三像源中的至少一者，包括用于产生光线的光源、依次设置在所述光源出光侧的背光组
件及图像生成元件；所述背光组件包括依次设置在所述光源出光侧的反射导光元件、方向控制元件以及弥散元件；所述反射导光元件用于收集所述光源产生的光线、并将收集到的光线传导至所述方向控制元件；所述方向控制元件用于汇聚来自所述反射导光元件的光线、并将汇聚后的光线传导至所述弥散元件；所述弥散元件用于弥散来自所述方向控制元件的光线、并将弥散后的光线传导至所述图像生成元件；所述图像生成元件用于将所述弥散元件弥散后的光线转化为图像光线。8.根据权利要求7所述的抬头显示装置，其特征在于，所述反射导光元件包括围设形成收容空间的壳体，所述壳体包括出光开口，所述光源收容在所述收容空间内，所述方向控制元件设置在所述出光开口处，所述壳体的内壁面为光反射面、以反射所述光源产生的光线并经由所述出光开口出射至所述方向控制元件。9.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述第三像源包括多个光源、以及用于将多个所述光源发出的光线的主光轴汇聚的多个微透镜。10.根据权利要求9所述的抬头显示装置，其特征在于，所述微透镜包括凸透镜，多个所述凸透镜与多个所述光源一一对应，且每个所述凸透镜的主轴与对应的所述光源发出光线的主光轴不重合。11.根据权利要求10所述的抬头显示装置，其特征在于，所述微透镜包括柱面透镜，每个所述柱面透镜对应至少一个所述光源，且每个所述柱面透镜的主轴与对应的至少一个所述光源发出光线的主光轴不重合；每个所述柱面透镜对应多个所述光源，在所述柱面透镜的轴向子午线方向上，每个所述柱面透镜对应的多个所述光源依次排列。12.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述抬头显示装置还包括：用于阻隔非预设方向的第三成像光线通过的光线阻隔层，所述光线阻隔层设置在所述第三像源的出光侧，所述光线阻隔层包括多个具有预设高度的光线阻隔栅栏。13.根据权利要求12所述的抬头显示装置，其特征在于，所述抬头显示装置还包括：用于散射外部环境光线的光线散射层，所述光线散射层设置在所述光线阻隔层远离所述第三像源的一侧。14.根据权利要求13所述的抬头显示装置，其特征在于，所述光线散射层和所述光线阻隔层一体成型。15.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述第一虚像、所述第二虚像和所述第三虚像分别投射于所述反射装置的第一区域、第二区域和第三区域；所述第一区域与所述第二区域至少部分重叠，所述第三区域与所述第二区域间隔或邻接设置。16.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述第一虚像、所述第二虚像和所述第三虚像分别投射于所述反射装置的第一区域、第二区域和第三区域；所述第一区域与所述第二区域至少部分重叠，所述第二区域和第一区域中的至少一者
位于所述第三区域内。17.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述透反元件用于反射第一偏振态的光线、以及透射第二偏振态的光线，所述像源装置用于产生具有第一偏振态的第一成像光线、以及具有第二偏振态的第二成像光线，且所述第一偏振态与所述第二偏振态垂直。18.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述透反元件用于反射第一波段的光线、以及透射第二波段的光线，所述像源装置用于产生第一波段的第一成像光线、以及第二波段的第二成像光线。19.根据权利要求1所述的抬头显示装置，其特征在于，所述透反元件由至少两种具有不同折射率的膜层堆叠而成。20.一种抬头显示系统，其特征在于，包括：反射装置、以及如权利要求1至19任一项所述的抬头显示装置；所述反射装置用于接收所述出光口出射的所述第一成像光线、所述第二成像光线和所述第三成像光线后，形成所述第一虚像、所述第二虚像和所述第三虚像。21.根据权利要求20所述的抬头显示系统，其特征在于，所述出光口与所述反射装置之间设置有相位延迟元件，所述第一成像光线、所述第二成像光线中至少一者为s偏振光。22.根据权利要求20所述的抬头显示系统，其特征在于，所述反射装置朝向所述出光口的一侧贴合设置有p偏振反射膜，所述第一成像光线、所述第二成像光线中至少一者为p偏振光。

技术总结
本发明实施例涉及显示技术领域，公开了一种抬头显示装置及抬头显示系统。本发明中，抬头显示装置包括：具有出光口的壳体，设置在壳体内的第一、第二像源、透反元件和反射元件，以及设置在壳体外部的第三像源；第一、第二和第三像源分别用于产生第一、第二和第三成像光线；透反元件用于接收并反射第一成像光线、和接收并透射第二成像光线；反射元件用于接收透反元件反射的第一成像光线、以及透反元件透射的第二成像光线，并反射出出光口以投射在反射装置上而形成具有不同像距的第一、第二虚像；第三成像光线用于投射在反射装置上形成与第一、第二虚像中至少一者像距不同的第三虚像。本发明提供的抬头显示装置及抬头显示系统，能够提高行车安全性。够提高行车安全性。够提高行车安全性。


技术研发人员：吴慧军 徐俊峰 方涛
受保护的技术使用者：未来（北京）黑科技有限公司
技术研发日：2020.08.21
技术公布日：2022/2/23