平視顯示設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]根據(jù)本公開的示例性實施例的教導(dǎo)大體涉及一種平視顯示設(shè)備，該平視顯示設(shè)備被構(gòu)造成投射二維和三維圖像。
【背景技術(shù)】
[0002]通常，儀表面板被安裝在方向盤的附近，從而向駕駛員傳遞車輛相關(guān)信息。儀表面板設(shè)置有發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)表、當(dāng)前車速表、發(fā)動機(jī)溫度表、燃油表等。近來，趨勢是模擬式儀表面板變?yōu)閿?shù)字式儀表面板，從而通知駕駛員行駛距離、燃油效率、里程和其他車輛相關(guān)信息。
[0003]同時，伴隨著利用商業(yè)GPS (全球定位系統(tǒng))的基于位置的服務(wù)的普遍化，能夠在視覺和聽覺上為駕駛員指引道路的導(dǎo)航系統(tǒng)以分離的方式或嵌入的方式被安裝在車輛中。然而，導(dǎo)航系統(tǒng)對于安全駕駛是一種阻礙，這是因為駕駛員必需頻繁地將視野從擋風(fēng)玻璃移至導(dǎo)航屏幕以便閱讀由導(dǎo)航系統(tǒng)傳遞的信息。此外，當(dāng)要檢查車輛駕駛環(huán)境的信息時，必須單獨地獲取除了行駛路徑指引信息以外的車輛相關(guān)信息，從而分散視野。
[0004]為了解決上述缺點，最近已經(jīng)在車輛上采用HUD (平視顯示設(shè)備)。這種類型的HUD通常從現(xiàn)有技術(shù)中已知，并且在車輛駕駛或飛機(jī)飛行的過程中，在不偏離駕駛員視野即不偏離駕駛員的前側(cè)視野的范圍內(nèi)，這種類型的HUD提供各種車輛相關(guān)信息。HUD已經(jīng)被初步研發(fā)，用于通過被安裝在飛機(jī)、特別地是戰(zhàn)斗機(jī)上來向飛行員提供飛行信息。
[0005]因此，已經(jīng)根據(jù)安裝在飛機(jī)上的HUD的原理而采用為車輛設(shè)計的HUD。車輛HUD包括具有投影屏幕的顯示單元，通過圖像產(chǎn)生單元并且可選地通過光學(xué)模塊，儀表面板的車輛信息(車速、行駛距離、RPM等)在該顯示單元上被投影在駕駛員視野范圍內(nèi)的前窗上，從而允許即使駕駛員在駕駛車輛的中途，他也能夠容易獲知行駛信息，由此駕駛員能夠通過識別重要的行駛信息來安全地駕駛。相關(guān)專利能夠從韓國注冊專利中找到，包括專利N0.10-1291408，并且目前還提交了許多專利申請。
[0006]然而，構(gòu)造成僅提供二維(2D)屏幕的傳統(tǒng)HUD受限于在有限尺寸的虛擬屏幕上表示簡單的圖像或字符信息。特別地，由于各種規(guī)章制度，HUD屏幕不得不受尺寸的限制，并且因此在尺寸上不足以提供包括行駛引導(dǎo)的較大量的信息。此外，由光學(xué)系統(tǒng)放大的虛擬圖像通過被固定至設(shè)計深度以僅允許二維信息傳遞而形成。當(dāng)然，盡管通過改善光學(xué)系統(tǒng)已經(jīng)公開了增加其他虛擬圖像的技術(shù)思路，但是這種類型的構(gòu)造由于結(jié)構(gòu)限制導(dǎo)致的光損失而仍然具有白天可見度降低的缺點，并且虛擬圖像的位置必然是固定的。因此，需要能夠在有限尺寸的屏幕內(nèi)提供更多信息的研發(fā)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]已經(jīng)完成了本公開以解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點，并且因此本公開的某些實施例的目的是提供一種HUD設(shè)備，該HUD設(shè)備構(gòu)造成在有限尺寸的屏幕內(nèi)提供更多的信息。
[0008]由本公開解決的技術(shù)內(nèi)容不限于上述的描述，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)下面的描述將會清楚地理解到尚未提及的任何其他技術(shù)問題。
[0009]為了全部或部分地實現(xiàn)至少上述目標(biāo)，并根據(jù)本公開的如所實施的和大致描述的目的，在本發(fā)明的一個總的方面中，提供一種HUD設(shè)備，所述HUD設(shè)備包括:
[0010]第一光學(xué)模塊；
[0011]第二光學(xué)模塊，所述第二光學(xué)模塊相對于所述第一光學(xué)模塊以預(yù)定角度布置；
[0012]分光模塊，所述分光模塊被布置在所述第一和第二光學(xué)模塊的光路上，從而全反射所述第一光學(xué)模塊的光并且投射來自所述第二光學(xué)模塊的光；以及
[0013]光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)被構(gòu)造成將已經(jīng)過所述分光模塊的光輸出。
[0014]優(yōu)選地但不必須地，所述第一光學(xué)模塊可以包括二維顯示面板和第一背光單元。
[0015]優(yōu)選地但不必須地，所述第二光學(xué)模塊可以包括三維顯示面板和第二背光單元。
[0016]優(yōu)選地但不必須地，所述分光模塊可以是PBS (偏振分束器)，該P(yáng)BS被構(gòu)造成過濾來自第一和第二光學(xué)模塊的偏振方向的光。
[0017]優(yōu)選地但不必須地，所述第一和第二光學(xué)模塊可以相互垂直地布置。
[0018]優(yōu)選地但不必須地，所述第一和第二光學(xué)模塊可以被選擇性地操作。
[0019]優(yōu)選地但不必須地，所述第一和第二光學(xué)模塊可以被同時操作。
[0020]優(yōu)選地但不必須地，所述第一光學(xué)模塊可以包括二維顯示面板和第一背光單元，所述第一背光單元構(gòu)造成提供文本和圖形信息，并且所述第二光學(xué)模塊可以包括以視差格柵法和透鏡法中的一種方法的三維顯示面板和第二背光單元，視差格柵法和透鏡法被構(gòu)造成利用虛擬屏幕的深度調(diào)節(jié)來提供導(dǎo)航信息。
[0021]優(yōu)選地但不必須地，可以通過車輛速度和行駛環(huán)境信息來改變由所述第二光學(xué)模塊形成的所述虛擬屏幕的位置。
[0022]優(yōu)選地但不必須地，當(dāng)車輛以高速行駛時，所述虛擬屏幕的焦點位置可以設(shè)定在較遠(yuǎn)距離處，從而與駕駛員的視野相匹配；并且當(dāng)車輛以低速行駛時，所述虛擬屏幕移動至駕駛員的視野的較近距離處。
[0023]優(yōu)選地但不必須地，所述分光模塊可以包括利用從所述第一和第二光學(xué)模塊發(fā)出的光的全反射和投射的反射棱鏡，并且利用從所述反射棱鏡發(fā)出的光的內(nèi)全反射和投射，可以在沒有損失的情況下傳遞所述第一和第二光學(xué)模塊的光。
[0024]優(yōu)選地但不必須地，所述第一和第二光學(xué)模塊可以具有預(yù)定的角度。
[0025]優(yōu)選地但不必須地，所述第一光學(xué)模塊可以包括二維顯示面板和第一背光單元，所述第二光學(xué)模塊可以包括三維顯示面板和第二背光單元，并且所述第二光學(xué)模塊的輸出屏幕的尺寸可以被與車速相關(guān)地控制。
[0026]優(yōu)選地但不必須地，當(dāng)車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)時，所述第二光學(xué)模塊的三維屏幕可以增加至最大，并且當(dāng)車輛處于行駛狀態(tài)時，所述第二光學(xué)模塊的三維屏幕減小至最小。
[0027]優(yōu)選地但不必須地，可以響應(yīng)于車速而可變地控制所述第一和第二光學(xué)模塊的亮度。
[0028]優(yōu)選地但不必須地，當(dāng)車輛處于靜止?fàn)顟B(tài)時，所述第一和第二光學(xué)模塊的亮度可以是最亮的，并且當(dāng)車輛處于行駛狀態(tài)時，所述第一和第二光學(xué)模塊的亮度是最暗的。
[0029]有益效果
[0030]本公開的如此討論的示例性實施例具有如下有利效果，二維屏幕和三維屏幕能夠被選擇性地或同時地輸出從而在有限尺寸的屏幕中提供最大量的信息，這是因為二維顯示單元和三維顯示單元是豎直布置的，并且分光模塊被安裝為使得該分光模塊形成為無損失地反射從二維和三維顯示單元發(fā)出的光。
[0031]另一個有利效果是駕駛員即使在日光下也能夠看到具有明亮質(zhì)量的虛擬屏幕，這是因為在來自分光模塊的光反射的過程中幾乎不發(fā)生光的損失，從而允許從二維顯示單元和三維顯示單元產(chǎn)生的光原樣被傳遞至駕駛員。
[0032]還有一個有利效果是當(dāng)HUD設(shè)備被安裝在車輛上時，能夠使額外的空間最小化，這是因為在與傳統(tǒng)HUD設(shè)備相比時，上述設(shè)備能夠被保持為節(jié)省體積。
[0033]又一有利效果是設(shè)備穩(wěn)定性極好，這是因為在初始安裝過程中，包括光學(xué)系統(tǒng)的外殼被固定在最佳狀態(tài)下，并且如圖像位置調(diào)節(jié)或三維圖像深度調(diào)節(jié)的工作能夠利用隨后處理的數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0034]圖1是說明根據(jù)本公開的示例性實施例的HUD設(shè)備的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0035]圖2是說明第一光學(xué)模塊的操作狀態(tài)的示意圖。
[0036]圖3是說明在虛擬圖像中形成二維屏幕的狀態(tài)的示意圖。
[0037]圖4是說明第二光學(xué)模塊的操作狀態(tài)的示意圖。
[0038]圖5是說明在虛擬圖像中形成三維屏幕的狀態(tài)的示意圖。
[0039]圖6是說明第一和第二光學(xué)模塊都處于操作的狀態(tài)的示意圖。
[0040]圖7是說明在虛擬圖像中形成