CN106054383A - 抬头显示器以及用于产生自动立体观测的图像的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于车辆的自动立体观测的抬头显示器。抬头显示器包括：具有发射区域的显示单元，发射区域用于发射出第一光束、第二光束、第三光束以及第四光束；第一光学元件，其与显示单元间隔开地布置在第一与第二光束的光路中，且被构造用于将第一光束朝为观察者的左眼分配的第一方向引导并且将第二光束朝为观察者的右眼分配的第二方向引导；以及第二光学元件，其与显示单元间隔开地布置在第三及第四光束的光路中，且被构造用于将第三光束朝为观察者的左眼分配的第三方向引导并且将第四光束朝为观察者的右眼分配的第四方向引导；至少一个转向元件，其用于使由第一光学元件和/或第二光学元件发射出的光束转向到观察者的视野中。

Description

抬头显示器以及用于产生自动立体观测的图像的方法

技术领域

本发明涉及按照独立权利要求所述类型的装置或方法。

背景技术

传统的自动立体观测的显示器可以具有透镜状屏幕或者屏障掩模，以便将为了显示自动立体观测的（autostereoskopisch）、即三维的图像所必需的子图像引导到观察者的左眼或右眼中。

WO 2008011888 A1例如说明了一种用于在计算机屏幕上显示自动立体观测的图像的方法。

此外，公开了用于车辆的抬头显示器，所述抬头显示器可以将二维的图像投影到驾驶员的视野中。

发明内容

在这种背景前面，用在这里所介绍的方案来介绍按照独立权利要求所述的、用于车辆的自动立体观测的抬头显示器以及用于借助于车辆用的抬头显示器来产生自动立体观测的图像的方法。通过在从属权利要求中所列举的措施，可以实现在独立权利要求中所说明的装置的有利的拓展方案和改进方案。

这里所介绍的方案提供了一种用于车辆的自动立体观测的抬头显示器，其中所述抬头显示器具有以下特征：

显示单元，该显示单元具有：用于发射出代表左侧第一子图像的第一光束的第一发射区域、用于发射出代表右侧第一子图像的第二光束的第二发射区域、用于发射出代表左侧第二子图像的第三光束的第三发射区域以及用于发射出代表右侧第二子图像的第四光束的第四发射区域；

第一光学元件，该第一光学元件与所述显示单元间隔开地布置在所述第一光束及第二光束的光路中，并且该第一光学元件被构造用于将所述第一光束朝为观察者的左眼分配的第一方向引导并且将所述第二光束朝为观察者的右眼分配的且偏离所述第一方向的第二方向引导；

第二光学元件，该第二光学元件与所述显示单元间隔开地布置在所述第三光束及第四光束的光路中，并且该第二光学元件被构造用于将所述第三光束朝为左眼分配的且偏离所述第一与第二方向的第三方向引导并且将所述第四光束朝为右眼分配的且偏离所述第一、第二和第三方向的第四方向引导；以及

至少一个转向元件，所述至少一个转向元件用于使由所述第一光学元件和/或所述第二光学元件发射出的光束转向到观察者的视野中。所述转向元件可以布置在所述分离的光学元件之前或者之后。

“车辆”例如可以是指客车或者载货车或者营运汽车。“抬头显示器”可以是指视野显示装置并且“显示单元”可以是指一种显示器、尤其是LCD显示器。所述显示单元可以是被集成或者能够集成到车辆的仪表板中的图像产生单元——英语是picture generation unit或者PGU——的一部分。所述图像产生单元可以具有用于从后面对所述显示单元进行照明的光源。“发射区域”可以是指一种具有一定水平图像分辨率的像素区域。例如所述发射区域可以交替地关于左眼和右眼并排地布置。“子图像”可以是指立体观测的半个图像。由于同时由左眼来感知左侧子图像并且由右眼来感知所属的右侧子图像，所以对于观察者来说可以产生三维图像的印象。

“光学元件”例如可以是指通过对由所述显示单元产生的图像份额进行角划分（angulares Aufteilen）的方式来产生三维图像的反射镜、透镜或者全息图（Hologramm）。为了使所述图像份额朝两个不同的方向转向，所述元件可以被划分为两部分或者具有相应的弯曲度。

为所述第一或第二方向分配的光束可以形成第一视觉波瓣（Sichtkeule）或者视线波瓣（Blickkeule），在所述第一视觉波瓣或者视线波瓣之内观察者可以感知通过所述第一子图像产生的虚拟图像。相应地，为所述第三或第四方向分配的光束则可以形成与所述第一视觉波瓣不同的第二视觉波瓣，在所述第二视觉波瓣之内观察者可以感知通过所述第二子图像产生的虚拟图像。

转向元件例如可以是反射镜、透镜或者全息图。所述转向元件例如可以被构造用于：将由所述第一或者第二光学元件发射出的光束通过仪表板中的盖片（Deckscheibe）来反射到车辆的挡风玻璃上。可以设置至少一个转向元件，所述转向元件被构造用于使所述光束转向90°以上。所述转向元件可以是所述抬头显示器的镜组的一部分。所述挡风玻璃可以被理解为该镜组的一部分。至少一个转向元件可以被构造用于引起由所述发射区域发射出的子图像的放大。

也被称为眼睛盒的“视野”可以是指处于车辆客舱中的区域，观察者的眼睛必须处于在该区域中，以便观察者可以正确地或者完全看到由所述抬头显示器产生的图像。

这里所建议的方案基于以下认识：通过在自动立体观测的抬头显示器中使用两个与显示单元分开的并且间隔开的光学元件这种方式可以产生两个朝不同的方向定向的视觉波瓣，在所述视觉波瓣之内观察者可以将由所述显示单元发射出的子图像对分别感知为一幅三维的虚拟图像。通过视觉波瓣的数目的减少以及由此用于分离所述子图像的光学元件的数目的减少，可以降低或者避免由于串音所引起的显示误差。

这样的抬头显示器可以有利地仅仅用较小的附加开销通过对于传统的、具有二维显示器的抬头显示器的光学设计的改良来实现。尤其通过将所述光学元件在物理上与所述显示单元分开并且将较大的结构元件用作光学元件这样的方式，可以简化所述自动立体观测的抬头显示器的工业上的制造。在此可以产生较少的次品，因为所述光学元件在故障情况中可以容易地并且在不损坏所述显示单元的情况下加以更换。

也可以考虑所述光学元件与其它显示器、例如MEMS显示器或者也用于进行背投的显示器相组合，只要所述显示器具有真实的或者虚拟的图像平面。

按照一种实施方式，所述第一发射区域的宽度和/或所述第二发射区域的宽度基本上可以相当于所述第一光学元件的一半的宽度。作为补充方案或者替代方案，所述第三发射区域的宽度和/或所述第四发射区域的宽度也可以基本上相当于所述第二光学元件的一半的宽度。所述第一光学元件的宽度在此可以基本上相当于所述第二光学元件的宽度。“发射区域的宽度、也被称为节距（Pitch）”可以是指一个单个的发射区域的水平的图像分辨率。通过这种实施方式，能够实现对相应的子图像对进行像素精确的角划分。

按照另一种实施方式，所述第一光学元件相对于所述第一发射区域的间距以及相对于所述第二发射区域的间距，并且作为补充方案或者替代方案所述第二光学元件相对于所述第三发射区域的间距以及相对于所述第四发射区域的间距可以根据观察者与车辆的挡风玻璃之间的距离来确定。作为补充方案或者替代方案，所述间距可以根据用于将所述第一或第二子图像的图像内容放大的放大系数来确定。这能够容易地使所述抬头显示器与不同的车型和显示尺寸相匹配。

此外有利的是，所述间距、所述发射区域的宽度以及第一方向与第二方向之间的张角和/或第三与第四方向之间的张角之间的关系基本上通过以下方程式来确定：

，

其中p代表所述显示单元上面的子图像的宽度，x代表所述显示单元相对于分离的光学元件的间距并且α代表所述张角。由此能够在容易检查的情况下使所述光学元件定向，以便将所述光束尽可能精确地朝相应地为其分配的方向引导并且由此引导到观察者的相应的眼睛中。

按照实施方式，所述第一光学元件可以是反射镜、透镜或者全息图。作为补充方案或者替代方案，所述第二光学元件可以是反射镜、透镜或者全息图。这样的光学元件耐用、可以容易地操作并且可以成本低廉地来制造。

也有利的是，所述第一光学元件能够活动，以便根据观察者的头部运动来改变所述第一和第二方向。作为补充方案或者替代方案，所述第二光学元件也能够活动，以便根据观察者的头部运动来改变所述第三和第四方向。由此可以使通过相应的光束产生的虚拟图像跟踪所述头部运动，从而扩大观察者的有效的视野。

在此，形式为第一光学元件的全息图可以具有能够改变的结构，以便根据观察者的头部运动来改变所述第一和第二方向或者也改变通过所述第一子图像产生的虚拟图像的大小。作为补充方案或者替代方案，形式为第二光学元件的全息图也可以具有能够改变的结构，以便根据观察者的头部运动来改变所述第三和第四方向或者改变通过所述第二子图像产生的虚拟图像的大小。通过这种实施方式，可以进一步改进所述抬头显示器的显示质量。

此外，所述抬头显示器可以设有至少一个额外的、用于使由所述显示单元发射出的光束转向到所述第一光学元件和/或所述第二光学元件上的转向元件。“额外的转向元件”例如可以是指额外的反射镜或者额外的光导体。由此，能够灵活地使相应的光路与在车辆的内部可供使用的、用于所述抬头显示器的结构空间相匹配。

按照另一种实施方式，所述抬头显示器可以具有至少一个用于发射出代表左侧第三子图像的第五光束的第五发射区域以及用于发射出代表右侧第三子图像的第六光束的第六发射区域。第三光学元件可以与所述显示单元间隔开地布置在所述第五光束及第六光束的光路中并且该第三光学元件被构造用于：将所述第五光束朝为左眼分配的且偏离所述第一、第二、第三和第四方向的第五方向引导并且将所述第六光束朝为右眼分配的且偏离所述第一、第二、第三、第四和第五方向的第六方向引导。所述转向元件可以被构造用于：此外将由所述第三光学元件发射出的光束引导到所述视野中。在此，所述第五和第六方向可以形成第三视觉波瓣。由此，观察者可以在三个不同的视觉波瓣之内感觉到三维图像，由此进一步扩大观察者的视野。

最后，这里所介绍的方案提出了一种用于借助按照这里所描述的实施方式之一的抬头显示器来产生自动立体观测的图像的方法，其中所述方法包括以下步骤：

发射出所述第一光束、第二光束、第三光束和第四光束；

将所述第一光束朝所述第一方向引导，将所述第二光束朝所述第二方向引导，将所述第三光束朝所述第三方向引导，并且将所述第四光束朝所述第四方向引导；并且

使所述第一光束、第二光束、第三光束和/或第四光束转向到所述视野中。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在下面的描述中进行详细解释。其中：

图1示出了按照一种实施例的抬头显示器的示意图；

图2示出了在按照一种实施例的抬头显示器的内部的光路的示意图；

图3示出了在按照一种实施例的抬头显示器的内部的光路的示意图；

图4以俯视图示出了在图1的抬头显示显示器的内部的光路的示意图；并且

图5示出了用于借助于按照一种实施例的抬头显示器来产生自动立体观测的图像的方法的流程图。

在以下对本发明的有利的实施例所作的描述中，针对在不同附图中示出的并且类似地起作用的元件使用相同的或者类似的附图标记，其中省去了对于这些元件的重复描述。

具体实施方式

图1示出了按照一种实施例的抬头显示器100的示意图。所述抬头显示器100包括图像产生单元102，该图像产生单元则具有光源104和由所述光源104从后面照明的显示单元106。在此示出了具有作为显示单元106的LCD显示器的抬头显示器100的光学设计的示意图。所述显示单元106发射出主射束107，该主射束代表自动立体观测的图像的子图像。布置在所述图像产生单元102外部的光学机构108将所述主射束107的光线朝不同的方向引导到示范性地作为弯曲的反射镜来示出的转向元件110上。所述方向在此分别相应于在视野112——也被称为眼睛盒——之内的左眼或右眼的位置，在所述视野内可以由观察者看到所述自动立体观测的图像。以所述转向元件110为出发点，所述主射束107通过盖片114被反射到挡风玻璃116上并且由所述挡风玻璃116进一步反射到所述视野112中。在此，所述光学机构108将所述主射束107划分为两个不同地定向的子射束，所述子射束如此定向，使得为左眼确定的子图像被反射到左眼中并且为右眼确定的子图像被反射到右眼中。由此，观察者将两个子图像感知为一个唯一的三维图像。

按照实施方式，所述光学机构108包括至少一个透镜、反射镜或者全息图作为光学元件。这些元件用于产生一个或者多个用于三维地显示虚拟图像的视觉波瓣。所述转向元件110用于通过所述抬头显示器100的光学体积来导引所述视觉波瓣。

借助于所述光学机构108，可以通过所述抬头显示器100内部的透镜和反射镜来如下地改变光学距离：观察者的两只眼睛得到所显示的不同的图像。为了对所述图像份额角划分，所述光学机构108的元件可以如下面要详细描述的那样至少被划分为两个部分。

图2示出了在按照一种实施例的抬头显示器100、例如如前面借助于图1所描述的那样的抬头显示器的内部的光路的示意图。在图2中示出的自动立体观测的3D显示器100的显示单元106具有四个并排地布置的发射区域202、204、206、208，它们也被称为图像区域。在此，第一发射区域202用于发射出代表左侧第一子图像的第一光束210，第二发射区域204用于发射出代表右侧第一子图像的第二光束212，第三发射区域206用于发射出代表左侧第二子图像的第三光束214，并且第四发射区域208用于发射出代表右侧第二子图像的第四光束216的第四发射区域208。借助于所述四个发射区域可以在四个不同的区域上交替地为左眼和右眼在所述显示单元106上显示图像内容。

所述光学机构108具有两个光学元件218、220，所述光学元件相对于所述显示单元106以一定的间距来布置。在此，第一光学元件218处于所述两个光束210、212的相应的光路中，并且第二光学元件220处于所述两个光束214、216的相应的光路中。仅仅示范性地在图2中在与所述显示单元106的相应的发射区域对置的情况下示出了这两个光学元件218、220。在实际中，例如也可以借助于至少一个额外的、例如形式为反射镜或者其它合适的反射器的转向元件将所述光束由所述四个发射区域引导到相应的光学元件上。

这两个光学元件218、220具有以下功能：将由相应的发射区域发射出的光束如此引导到所述视野112中，使得代表两个左侧子图像的光束210、214被观察者的左眼所感知并且代表两个右侧子图像的光束204、208被观察者的右眼所感知。

借助于至少包括光学机构108和转向元件110的抬头显示器100的光学设计，所述四个图像区域202、204、206、208如此成像，使得它们在所述视野112中到达各自正确的位置，也就是说用于左眼的相应的图像区域到达所述视野112的左边一半并且用于右眼的相应的图像区域到达所述视野112的右边一半。在实际中，所述显示单元106可以明显小于所产生的视野112，从而必须相应地扩大由显示单元106显示的图像内容。按照实施方式，所述扩大例如可以通过所述光学机构108本身或者所述转向元件110来进行。

如已经在图1中示意性地示出的那样，所述光束210、212、214、216可以在车辆的挡风玻璃中被反射，使得观察者具有所显示的物体处于所述挡风玻璃的前面的印象。

所述图像内容可以额外地通过预扭曲——英语是warping——如此改良，使得观察者感觉到未扭曲的三维图像。

通过一定数目的用于产生三维图像内容的光学元件，例如可以关于视野112的大小或者串扰特性来影响由观察者所感知的图像的质量。所述串扰特性例如可以通过相应的串扰补偿来受到影响，尤其是因为直接相关的像素的数目随着所述光学元件的数目而降低。

所述抬头显示器100的具体设计可以与车辆情况、例如结构空间和镜面反射相匹配并且与对图像的特定的要求、例如距离或者3D效应相匹配。

图3示出了在图2的按照一种实施例的抬头显示器100的内部的光路的示意图。在图3中示出了分离的光学元件218、220、这里是两个透镜关于在视野112中的图示的一般适用的关系。为了获得更好的可识别性，在图3中仅仅示出了由所述两个发射区域206、208发射出的光束214、216的光路。接下来的描述以相应的方式也适用于由所述两个发射区域202、204发射出的光束的光路。

按照这种实施例，所述第二光学元件220被构造用于如此使从所述第三发射区域206的方向入射的光束214折射，使得其在出射时朝为左眼分配的方向定向。与此相类似，所述第二光学元件220被构造用于如此使从所述第四发射区域208的方向入射的光束216折射，使得其在出射时朝为右眼分配的方向定向。在此，由所述两个出射的光束214、216之间的张角α产生观察者的两只眼睛之间的间距。换句话说，通过连接在显示单元106后面的分离的光学元件220来将由所述两个发射区域206、208发射出的原始的图像划分为两幅用于左眼和右眼的图像。

在图3中可以看出，所述两个发射区域206、208的相应的宽度p大致相当于产生3D效应的元件220的一半的宽度。所述宽度p例如通过所述发射区域的相应的子图像节距来定义。这个点间距可以直接由所述显示单元106与所述分离的光学元件220之间的间距x以及所述张角α来计算。所述张角α在此由观察者的位置与所述图像内容的待达到的扩大程度得出。在所述宽度p、所述间距x与所述张角α之间存在着以下关系：

观察者典型地以大约70cm的间距远离挡风玻璃。对于这样的间距来说，由所述抬头显示器100产生的图像内容一般来说以约放大五倍的方式来显示出来。从中产生大约80mm的间距x和大约10度的张角α。

由此根据上述方程式得出14mm的子图像节距p。

相应地产生了所述光学元件220的、28mm的节距。由此按照在图3中示出的实施例的显示单元106在所述子图像节距相同时具有56mm的宽度。对于常见的、85μm的点间距来说，这相当于660 px的水平的分辨率。

所述间距x可以根据所述显示单元106的位置来改变，例如在将所述显示单元106更换为具有其它尺寸或者其它水平的图像分辨率的显示单元时进行所述改变。尤其在使用比显示单元106大的显示器时，可以相应地扩大所述抬头显示器100的结构空间，以避免所述光路的重叠。可以额外地扩大所述光学元件218、220关于所述显示单元106的、包括四个发射区域的显示面的相应的倾角。

所述光学元件220例如可以通过对于传统的抬头显示器的、布置在光学机构108的在图1中示出的位置上的反射镜的改良来实现。作为替代方案，作为转向元件110来起作用的反射镜也可以构造为分离器，用于实现所述光学元件218、220的功能。在此，通过所述显示单元106来发射出的光束可以借助于所述额外的转向元件来引导到所述反射镜上。

作为所提到的四个发射区域的补充，所述抬头显示器100可以具有用于发射出代表左侧第三子图像的第五光束的第五发射区域以及用于发射出代表右侧第三子图像的第六光束的第六发射区域。相应地，所述抬头显示器100可以具有处于所述第五及第六光束的光路中的并且与所述显示单元106间隔开地布置的第三光学元件，所述第三光学元件与前面借助于第二光学元件220的实例所描述的方式相类似地用于将所述第五光束朝为左眼分配的方向引导并且将所述第六光束朝为右眼分配的方向引导。

图4以俯视图示出了在图1的抬头显示器100的内部的光路的示意图。可以看出具有光源104和显示单元106的图像产生单元102、所述光学机构108以及所述转向元件110。为了简化，又借助于所述两个光束214、216的实例对所述光路进行解释。所述光学机构108示意性地作为具有两个不同定向的反射面的、被划分为两个部分的反射镜来示出，所述反射面作为分离器来起作用。由所述显示单元106产生的、形式为两个光束214、216的投影首先投射到所述光学机构108上。所述光学机构将所述两个光束214、216反射到形式为反射镜或挡风玻璃的转向元件110上，所述光束从所述转向元件最后被引导到观察者的视野中。为了获得更好的可识别性，在三张单独的图样中示出了所提到的三个反射级。

如果例如代表左侧子图像的光束214投射到所述分离器的错误的一面上，那么例如就可以通过对于角度的调节或者所述分离器的弯曲度来保证，该光束对于观察者来说没有到达错误的一面上。

此外，通过对形式为转向元件110的第二反射镜的尺寸的合适选择可以降低串音。

为简便起见，示出了无弯曲度的分离器。但是，在实际中，所述分离器完全可以弯曲。在图4中示出的图示被限制到仅仅两个发射区域，这一点如已经提到的那样同样用于简明起见。

按照一种实施例，所述光学机构108的光学元件能够活动，使得相应的光束的光路可以通过所述光学元件的相应运动、例如通过反射镜的斜度跟踪观察者的头部运动。为了检测观察者的头部运动或者位置，所述抬头显示器100可以具有抬头跟踪系统。

也可以考虑将全息图用作光学元件，其中所述全息图承担透镜或者反射镜的功能。所述全息图可以具有能够改变的结构，以便按需求来承担不同的光学功能。

尤其可以通过所述全息图结构的变化来如此改变所述光路的相应的方向或者数目，使得观察者感知其它的图像。通过这种方式，例如可以调节虚拟图像的放大程度或者实现对于虚拟图像的跟踪。形式为能够变化的全息图的光学元件具有以下优点：可以省去机械的跟踪装置。

图5示出了一种用于借助于按照一种实施例的抬头显示器来产生自动立体观测的图像的方法500的流程图。所述方法500例如可以结合借助于图1至4所描述的抬头显示器来实施。为了产生所述自动立体观测的图像，在步骤510中通过所述显示单元的相应的发射区域来发射出第一光束、第二光束、第三光束和第四光束。所述光束在此分别代表一为左眼或者右眼分配的子图像。这些子图像在由观察者感知的同时产生所述自动立体观测的图像。在另一个步骤520中，借助于所述第一光学元件将所述第一光束朝为左眼分配的第一方向引导并且将所述第二光束朝为右眼分配的第二方向引导。此外，在步骤520中借助于所述第二光学元件将所述第三光束朝为左眼分配的第三方向引导并且将所述第四光束朝为右眼分配的第四方向引导。最后，在步骤530中借助于合适的转向元件、例如反射镜或者透镜使所述光束转向到观察者的视野中。根据通常与可供使用的结构空间有关的光学设计的规划情况，步骤530也可以多次进行或者也可以在步骤520之前进行。在此，观察者将所述两个子图像对分别感知为一幅三维图像。所述子图像对分别从另一个方向被引导到观察者的眼睛中，由此总共产生两个视觉波瓣，观察者可以在所述两个视觉波瓣之内看到所述三维图像。

如果一种实施例包括第一特征与第二特征之间的“和/或”-联结，则可以对此进行如下解读：所述实施例按照一种实施方式不仅具有所述第一特征而且具有所述第二特征并且按照另一种实施方式要么仅仅具有所述第一特征要么仅仅具有所述第二特征。

Claims (10)

1. 用于车辆的自动立体观测的抬头显示器（100），其中所述抬头显示器（100）具有以下特征：

显示单元（106），该显示单元具有用于发射出代表左侧第一子图像的第一光束（210）的第一发射区域（202）、用于发射出代表右侧第一子图像的第二光束（212）的第二发射区域（204）、用于发射出代表左侧第二子图像的第三光束（214）的第三发射区域（206）以及用于发射出代表右侧第二子图像的第四光束（216）的第四发射区域（208）；

第一光学元件（218），该第一光学元件与所述显示单元（106）间隔开地布置在所述第一光束（210）和第二光束（212）的光路中，并且该第一光学元件被构造用于将所述第一光束（210）朝为观察者的左眼分配的第一方向引导并且将所述第二光束（212）朝为观察者的右眼分配的且偏离所述第一方向的第二方向引导；

第二光学元件（220），该第二光学元件与所述显示单元（106）间隔开地布置在所述第三光束（214）和第四光束（216）的光路中，并且该第二光学元件被构造用于将所述第三光束（214）朝为左眼分配的且偏离所述第一与第二方向的第三方向引导并且将所述第四光束（216）朝为右眼分配的且偏离所述第一、第二和第三方向的第四方向引导；以及

至少一个转向元件（110），所述至少一个转向元件用于使由所述第一光学元件（218）和/或所述第二光学元件（220）发射出的光束（202、204、206、208）转向到观察者的视野（112）中。

2. 根据权利要求1所述的抬头显示器（100），其中，所述第一发射区域（202）的宽度（p）和/或所述第二发射区域（204）的宽度（p）基本上相当于所述第一光学元件（218）的一半的宽度，并且/或者所述第三发射区域（206）的宽度（p）和/或所述第四发射区域（208）的宽度（p）基本上相当于所述第二光学元件（220）的一半的宽度，其中所述第一光学元件（218）的宽度（p）基本上相当于所述第二光学元件（220）的宽度（p）。

3. 根据前述权利要求中任一项所述的抬头显示器（100），其中，所述第一光学元件（218）相对于所述第一发射区域（202）以及相对于所述第二发射区域（204）的间距（x）和/或所述第二光学元件（220）相对于所述第三发射区域（206）以及相对于所述第四发射区域（208）的间距（x）根据观察者与车辆的挡风玻璃之间的距离并且/或者根据用于使所述第一子图像和/或第二子图像的图像内容放大的放大系数来确定。

4. 根据权利要求2和3所述的抬头显示器（100），其中所述间距（x）、所述发射区域（202、204、206、208）的宽度（p）以及第一与第二方向之间和/或第三与第四方向之间的张角（α）之间的关系基本上通过以下方程式来确定：

。

5. 根据前述权利要求中任一项所述的抬头显示器（100），其特征在于，所述第一光学元件（218）和/或所述第二光学元件（220）是反射镜和/或透镜和/或全息图。

6. 根据前述权利要求中任一项所述的抬头显示器（100），其中，所述第一光学元件（218）能够活动，以便根据观察者的头部运动来改变所述第一和第二方向，并且/或者所述第二光学元件（220）能够活动，以便根据观察者的头部运动来改变所述第三和第四方向。

7. 根据权利要求5所述的抬头显示器（100），其中，形式为第一光学元件（218）的全息图具有能够改变的结构，以便根据观察者的头部运动来改变所述第一和第二方向并且/或者改变通过所述第一子图像产生的虚拟图像的大小，并且/或者形式为第二光学元件（220）的全息图具有能够改变的结构，以便根据观察者的头部运动来改变所述第三和第四方向并且/或者改变通过所述第二子图像产生的虚拟图像的大小。

8. 根据前述权利要求中任一项所述的抬头显示器（100），其具有至少一个额外的转向元件，该至少一个额外的转向元件用于使由所述显示单元（106）发射出的光束（202、204、206、208）转向到所述第一光学元件（218）和/或所述第二光学元件（220）上。

9. 根据前述权利要求中任一项所述的抬头显示器（100），其中，所述显示单元（106）具有至少一个用于发射出代表左侧第三子图像的第五光束的第五发射区域以及用于发射出代表右侧第三子图像的第六光束的第六发射区域，其中，第三光学元件与所述显示单元（106）间隔开地布置在所述第五光束及第六光束的光路中，并且该第三光学元件被构造用于：将所述第五光束朝为左眼分配的且偏离第一、第二、第三和第四方向的第五方向引导并且将所述第六光束朝为右眼分配的且偏离第一、第二、第三、第四和第五方向的第六方向引导，其中所述转向元件（110）被构造用于：此外将由所述第三光学元件发射出的光束引导到所述视野（112）中。

10. 用于借助于根据前述权利要求中任一项所述的抬头显示器（100）来产生自动立体观测的图像的方法（500），其中所述方法（500）包括以下步骤：

发射出（510）第一光束（210）、第二光束（212）、第三光束（214）和第四光束（216）；

将所述第一光束（210）朝第一方向引导（520），将所述第二光束（212）朝第二方向引导（520），将所述第三光束（214）朝第三方向引导（520），并且将所述第四光束（216）朝第四方向引导（520）；并且

使所述第一光束（210）、第二光束（212）、第三光束（214）和/或第四光束（216）转向（530）到所述视野（112）中。