CN114660817A - 抬头显示器、交通工具及抬头显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于车载抬头显示技术领域，提供了一种抬头显示器、交通工具及抬头显示方法。抬头显示器包括显示器主体以及透光件，显示器主体包括图像发生装置以及光学元件，光学元件用于接收并输出图像发生装置发出的成像光线以及照射至光学元件上的环境光线，透光件安装于光学元件的出光侧，透光件用于供光学元件输出的成像光线穿过以照射至投影区域，还用于吸收穿过该透光件的环境光线中的部分可见光。本发明提供的抬头显示器、交通工具及抬头显示方法，可有效削弱杂散光，提高客户体验。

Description

抬头显示器、交通工具及抬头显示方法

技术领域

本发明属于车载抬头显示技术领域，尤其涉及一种抬头显示器、交通工具及抬头显示方法。

背景技术

随着汽车行业的发展，越来越多的汽车装有抬头显示器(Head Up Display，简称HUD)。抬头显示器能够利用光学反射原理先将关键驾驶信息直接投射到挡风玻璃上，再通过挡风玻璃反射至驾驶员的视野中，从而缩短驾驶员的反应时间并强化对周围情况的态势感知。上述关键驾驶信息包括但不限于车速、限速、导航提示等车辆信息以及车道偏离和碰撞警告等高级安全特性。但采用目前的抬头显示器，在将上述关键驾驶信息投射至挡风玻璃上时，往往还会将无用、有害的光线(即杂散光)投射到挡风玻璃的图像显示区域内，从而影响用户体验。

因此，研制一种能够削弱杂散光的抬头显示器、交通工具和抬头显示方法是十分必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抬头显示器、交通工具及抬头显示方法，旨在削弱杂散光，提高客户体验。

本发明是这样实现的，第一方面，提供了一种抬头显示器，其特征在于，包括显示器主体以及透光件，所述显示器主体包括图像发生装置以及光学元件，所述光学元件用于接收并输出所述图像发生装置发出的成像光线以及照射至所述光学元件上的环境光线，所述透光件安装于所述光学元件的出光侧，所述透光件用于供所述光学元件输出的所述成像光线穿过以照射至投影区域，还用于吸收穿过该所述透光件的环境光线中的部分可见光。

在一个可选的实施例中，所述透光件对可见光的吸收率与可见光在其内部传播距离正相关，所述光学元件中具有能够接收到所述环境光线并将所述环境光线反射至所述透光件的角度调节反射镜，所述角度调节反射镜和所述透光件中的至少一个的倾斜角度可调，所述透光件和所述光学元件用于相互配合以使得所述环境光线在所述透光件内的传播距离大于所述成像光线在所述透光件内的传播距离。

在一个可选的实施例中，所述光学元件包括沿第一方向依次设置的第一反射镜和第二反射镜，所述第二反射镜为所述角度调节反射镜且为凹面反射镜，所述第一方向为所述图像发生装置发出光线的传播方向。

在一个可选的实施例中，当所述第二反射镜的倾斜角度可调时，所述显示器主体还包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述第二反射镜转动。

在一个可选的实施例中，所述显示器主体还包括外壳，所述外壳具有内腔、以及与所述内腔连通的出光口，所述透光件安装于所述出光口处并与所述外壳的内壁围成封闭空腔，所述图像发生装置和所述光学元件均安装于所述封闭空腔中。

在一个可选的实施例中，所述抬头显示器还包括设置于所述透光件背离所述光学元件一侧的罩盖，所述罩盖具有用于接收并吸收或反射经所述透光件输出的至少部分环境光线的第一表面，所述第一表面上形成有消光结构。

在一个可选的实施例中，所述透光件的厚度为0.1mm～1mm，对可见光的吸收率为10％～70％。

第二方面，提供了一种交通工具，包括上述各实施例提供的抬头显示器。

第三方面，提供了一种抬头显示方法，基于抬头显示器显示，所述抬头显示器包括显示器主体以及透光件，所述显示器主体包括图像发生装置以及光学元件，所述光学元件用于接收并输出所述图像发生装置发出的成像光线以及照射至所述光学元件上的环境光线，所述透光件安装于所述光学元件的出光侧，所述透光件用于供所述光学元件输出的所述成像光线和环境光线穿过以照射至投影区域，并供外界环境光线穿过以照射至所述光学元件上，还用于吸收穿过该所述透光件的环境光线中的部分可见光；

所述抬头显示方法包括以下步骤：

将图像发生装置产生的成像光线通过所述光学元件反射，再经所述透光件折射，投射至目标区域。

在一个可选的实施例中，所述透光件对可见光的吸收率与可见光在其内部传播距离正相关，所述光学元件中具有能够接收到所述环境光线并将所述环境光线反射至所述透光件的角度调节反射镜，所述角度调节反射镜和所述透光件中的至少一个的倾斜角度可调，所述透光件和所述光学元件用于相互配合以使得所述环境光线在所述透光件内的传播距离大于所述成像光线在所述透光件内的传播距离；

所述抬头显示方法还包括以下步骤：

根据目标区域内杂散光情况或者预设条件，调整所述透光件的倾斜角度或者光学元件中相应反射镜的倾斜角度；

所述预设条件为所述图像发生装置发出的成像光线透过所述透光件的角度，与环境光线透过所述透光件的角度之间满足以下公式：

其中，θ₁为成像光线穿过透光件射出的出射角度，β₁为环境光线由图像显示装置外穿过透光件进入图像显示装置内时的入射角度，β₂为环境光线由图像显示装置内穿过透光件射出时的出射角度，n为所述透光件的折射率。

本发明相对于现有技术的技术效果是：本发明实施例提供的抬头显示器、交通工具及抬头显示方法，在光学元件的出光侧加设了能够对可见光进行部分吸收的透光件，通过该透光件能够在环境光线照射至光学元件过程中和经光学元件反射出的过程中对其内的部分可见光进行吸收，从而可有效降低环境光线的能量，实现削弱杂散光的目的，进而可显著降低投射至挡风玻璃上的杂散光的亮度，减小杂散光对正常图像的干扰，提高客户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的抬头显示器的使用状态示意图，图中虚线箭头表示环境光线传播方向，实线箭头为成像光线传播方向；

图2是本发明另一实施例提供的抬头显示器的使用状态示意图，图中虚线箭头表示环境光线传播方向，实线箭头为成像光线传播方向；

图3是环境光线在图1所示抬头显示器中的光路示意图，图中虚线箭头表示环境光线传播方向；

图4是成像光线和环境光线穿过图1中透光件的光路示意图；

图5是图4中第一光线穿过透光件时的实际光路示意图。

附图标记说明：

100、显示器主体；110、图像发生装置；120、光学元件；121、第一反射镜；122、第二反射镜；130、外壳；131、内腔；200、透光件；210、外表面；220、内表面；300、罩盖；310、第一表面；400、挡风玻璃；500、人眼所在位置；601、成像光线；602、第一光线；603、第二光线。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

请参照图1所示，在本发明一实施例中，提供了一种抬头显示器。抬头显示器包括显示器主体100以及透光件200。显示器主体100包括图像发生装置110以及光学元件120。光学元件120用于接收并输出图像发生装置110发出的成像光线以及照射至光学元件120上的环境光线。透光件200安装于光学元件120的出光侧。透光件200用于供光学元件120输出的成像光线穿过以照射至投影区域，还用于吸收穿过该透光件200的环境光线中的部分可见光。上述环境光线包括太阳光、灯光等中的任一种或多种。

具体的，本实施例中的透光件200可以为吸收率为零到一百之间的透光膜、透光板，或者多个透光体的组合结构。本实施例中的图像显示装置可以包括基于LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示器)、DLP(Digital Light Processing，数字光处理)投影技术的显示模块，也可以包括其他可以实现投影和显示功能的显示模块，具体可以根据使用需要灵活选择，这里不做唯一限定。

本发明实施例提供的抬头显示器的工作原理如下：

使用时，将抬头显示器安装于车辆或其他交通工具上，并使得图像发生装置110发出的成像光线依次经光学元件120和透光件200能够投射至挡风玻璃400的预设区域内，形成图像。这里所说的预设区域可根据使用需要自行设定，只要驾驶人员能够便于观看即可。

当外界环境光线较强时，从特定的角度区域照射，部分外界环境光线能够穿过透光件200照射至光学元件120上，之后该部分光线中的一部分可以被光学元件120反射再次穿过透光件200射出并照射至上述预设区域内，与上述图像重叠，对驾驶人员的观看造成影响。

而本实施例提供的抬头显示器中设置了透光件200，使得上述环境光线在照射至光学元件120过程中和经光学元件120反射出的过程中，穿过透光件200时均可被吸收部分可见光，进而降低该环境光线的能量，减小其对图像的干扰。

本发明实施例提供的抬头显示器，在光学元件120的出光侧加设了能够对可见光进行部分吸收的透光件200，通过该透光件200能够在环境光线照射至光学元件120过程中和经光学元件120反射出的过程中对其内的部分可见光进行吸收，从而可有效降低环境光线的能量，实现削弱杂散光的目的，进而可显著降低投射至挡风玻璃400上的杂散光的亮度，减小杂散光对正常图像的干扰，提高客户体验。

由于透光件200具有吸收可见光的功能，那在上述过程中当成像光线穿过该透光件200时，成像光线中的部分可见光同样会被吸收，进而使得投影至预设区域内的图像亮度变弱。为缓解这一现象，本实施例所采用的透光件200对可见光的吸收率与可见光在其内部传播距离正相关。光学元件120中具有能够接收到环境光线并将环境光线反射至透光件的角度调节反射镜。具体的，本实施例中的光学元件120包括至少一个反射镜。当反射镜设有多个时，至少一个反射镜能够接收到环境光线并将环境光线反射至透光件，这些反射镜即为角度调节反射镜。角度调节反射镜和透光件200中的至少一个的倾斜角度可调。

角度调节反射镜和透光件200中的至少一个的倾斜角度可调，包括以下三种情况：

第一种情况，仅透光件200的倾斜角度可调；

第二种情况，仅光学元件120中的角度调节反射镜的倾斜角度可调；

第三种情况，透光件200和光学元件120中的角度调节反射镜的倾斜角度可调。

在上述第二种情况和第三情况中，光学元件120中的角度调节反射镜的倾斜角度可调，是指角度调节反射镜中的至少一个的倾斜角度可调，使用时可通过调整角度调节反射镜的倾斜角度以实现成像光线和环境光线中至少一个的输出角度的调整。需要说明的是，当调整光学元件120中相应反射镜的倾斜角度以改变光线的输出角度时，为避免图像投射区域发生改变，可通过调整光学元件120中其他反射镜或者图像发生装置110的位置或者倾斜角度，使得图像投射区域不变。

如此使用时可通过调节透光件200和角度调节反射镜中的至少一个的倾斜角度，以调整环境光线和成像光线穿过透光件200时的入射角或者出射角，进而改变两者在透光件200内的传播距离，使得环境光线在透光件200内的传播距离大于成像光线在透光件200内的传播距离，进而使得透光件200对环境光线的吸收率大于对成像光线的吸收率。如此，采用本实施例提供的抬头显示器，在降低反射至挡风玻璃400上的环境光线的能量的同时，还可有效避免透光件200对成像光线的能量吸收过多，对抬头显示器的投影效果造成较大影响。同时，本实施例提供的抬头显示器，具有更强的灵活性，可适用不同环境、不同交通工具，以满足不同情况的使用需要。

请参照图1及图2所示，在一个可选的实施例中，光学元件120包括沿第一方向依次设置的第一反射镜121和第二反射镜122，第二反射镜122为角度调节反射镜且为凹面反射镜，第一方向为图像发生装置110发出光线的传播方向。

具体的，第一反射镜121可以为平面反射镜、凹面反射镜，或者其他形式的反射镜，具体可以根据使用需要灵活选择，这里不做唯一限定。第二反射镜122采用凹面反射镜可以实现图像放大，提高投射至挡风玻璃400上的图像大小，便于驾驶人员观看。且目前的发展趋势为视场角增大、成像距离变远，由此凹面反射镜面积越来越大，但凹面反射镜面积越大，照射至挡风玻璃400上的杂散光亮度越强，而采用本实施例提供的抬头显示器可以通过凹面反射镜的倾斜角度的调节，增大环境光线在透光件200中的传播距离，进而提高透光件200对环境光线中的可见光的吸收率，以削弱杂散光，同时本实施例中的光学元件120结构简单，便于调节。

为进一步提高上述实施例的自动化程度，在一个可选的实施例中，当第二反射镜的倾斜角度可调时，显示器主体还包括驱动装置，驱动装置用于驱动第二反射镜转动。具体的，驱动装置可以包括与第二反射镜直接连接或者间接连接的旋转驱动机构(如电机、机械手等)，还可以包括用于支撑第二反射镜的支撑架等，具体可以根据使用需要灵活设置，这里不做唯一限定。

请参照图2所示，为避免图像发生装置110发生损坏，或者环境中的灰尘、液体等杂质落至图像发生装置110或者光学元件120上对成像光线的出射造成不良影响，在一个可选的实施例中，显示器主体100还包括外壳130，外壳130具有内腔131、以及与内腔131连通的出光口，透光件200安装于出光口处并与外壳130的内壁围成封闭空腔，图像发生装置110和光学元件120均安装于封闭空腔中。本实施例中的透光件200除了可以作为透光部件使用外，还可以作为防尘件使用，一件多用。

请参照图1及图3所示，在一些实施例中，抬头显示器还包括设置于透光件200背离光学元件120一侧的罩盖300。具体的，本实施例中的罩盖300可以一体成型于上述实施例中的外壳130上，也可以连接于交通工具的仪表盘上，还可以采用其他安装形式，这里不做唯一限定。罩盖300可以环绕上述出光口，也可以具有分设于出光口两侧的两部分，具体形状和结构可根据使用需要而定，只要不遮挡成像光线即可。罩盖300具有用于接收并吸收或反射经透光件200输出的至少部分环境光线的第一表面310。第一表面310上形成有消光结构。

具体的，本实施例中的消光结构可以为通过喷漆、植绒等工艺形成于第一表面310上的消光涂层，也可以为通过刻蚀等工艺一体成型形成于第一表面310上的凹凸结构等，具体可以根据使用需要灵活设置。上述消光结构可以为能够吸收光线的黑色涂层，可以将光线进行漫反射的抗眩光结构，还可以是能够避免光线经第一表面310反射至挡风玻璃400上的其他结构，只要通过该结构能够在环境光线照射至该区域时对其进一步吸收或者改变其反射方向，从而降低经罩盖300反射至挡风玻璃400的预设区域内环境光线数量即可，这里不做唯一限定。第一表面310可以为一个平面，或者多个平面拼接而成的组合面。

采用本实施例提供的抬头显示器，经光学元件120反射的部分环境光线有可能经过透光件200照射至罩盖300的第一表面310上，在第一表面310上形成亮斑，并经第一表面310反射至挡风玻璃400上，最后经挡风玻璃400反射进入驾驶员视野，形成杂散光。而消光结构的设置可以有效减小经过第一表面310反射至挡风玻璃400上的杂散光数量，从而进一步降低杂散光对图像的不良影响。

在一个可选的实施例中，透光件的厚度为0.1mm～1mm，对可见光的吸收率为10％～70％。具体的，本实施例中的透光件可采用具有吸收性的掺杂树脂材料制成，其吸收率与光在透光件内部传播距离有关，吸收率近似为1-R-e^-kL，其中R为反射率，e为自然指数，k为吸收系数，L为传播距离。上述公式中k是与光强无关的比例系数，在数值上等于光强因吸收而衰减到1/e时透过材料厚度的倒数，单位为m^-1；也可以采用其他能够实现上述功能的材料制成，具体可根据使用需要灵活选择，这里不做唯一限定。采用本实施例提供的透光件透光效果及吸收可见光效果良好，可有效降低杂散光对图像的不良影响。

在一个可选的实施例中，透光件的折射率为1.4～1.8。透光件采用这一结构，实验效果较佳。

请参照图1至图3所示，上述各实施例中，透光件200为倾斜设置的弧形板。具体表现为，弧形板靠近挡风玻璃400的一端低于远离挡风玻璃400的一端。采用这一结构可使得环境光线在透光件200中传播距离较大，且可满足抬头显示器出光的其他要求。

在本发明另一实施例中，提供了一种交通工具，本实施例中的交通工具可以为车辆、飞行器等，具体可以根据使用需要选择。交通工具包括上述各实施例提供的抬头显示器。

本发明实施例提供的交通工具，采用了上述各实施例提供的抬头显示器，可有效降低环境光线的能量，实现削弱杂散光的目的，进而可显著降低投射至挡风玻璃400上的杂散光的亮度，减小杂散光对正常图像的干扰，提高客户体验。

请参照图1至图3所示，在本发明另一实施例中，提供了一种抬头显示方法，基于抬头显示器实现。抬头显示器包括显示器主体100以及透光件200，显示器主体100包括图像发生装置110以及光学元件120，光学元件120用于接收并输出图像发生装置110发出的成像光线601以及照射至光学元件120上的环境光线，透光件200安装于光学元件120的出光侧，透光件200用于供光学元件120输出的成像光线601和环境光线穿过以照射至投影区域，并供外界环境光线穿过以照射至光学元件120上，还用于吸收穿过该透光件200的环境光线中的部分可见光；

抬头显示方法包括以下步骤：

将图像发生装置110产生的成像光线601通过光学元件120反射，再经透光件200折射，投射至目标区域。

这里所说的目标区域为挡风玻璃400上某一区域，一般为眼镜下方某一区域，具体可以根据驾驶人员身高、观看习惯等设定，只要成像光线601投射至该区域后呈现的虚像可以被驾驶人员在行驶过程中观看到即可。

本发明实施例提供的抬头显示方法，采用了上述实施例提供的抬头显示器，可有效降低环境光线的能量，实现削弱杂散光的目的，进而可显著降低投射至挡风玻璃400上的杂散光的亮度，减小杂散光对正常图像的干扰，提高客户体验。

请参照图1至图4所示，在一个可选的实施例中，透光件200对可见光的吸收率与可见光在其内部传播距离正相关，光学元件120中具有能够接收到环境光线并将环境光线反射至透光件200的角度调节反射镜，角度调节反射镜和透光件200中的至少一个的倾斜角度可调，透光件200和光学元件120用于相互配合以使得环境光线在透光件200内的传播距离大于成像光线601在透光件200内的传播距离。

抬头显示方法还包括以下步骤：

根据目标区域内杂散光情况或者预设条件，调整透光件200的倾斜角度或者光学元件120中相应反射镜的倾斜角度；

预设条件为图像发生装置110发出的成像光线601透过透光件200的角度，与环境光线透过透光件200的角度之间满足以下公式：

其中，θ₁为成像光线601穿过透光件200射出的出射角度，β₁为环境光线由图像显示装置外穿过透光件200进入图像显示装置内时的入射角度，β₂为环境光线由图像显示装置内穿过透光件200射出时的出射角度，n为所述透光件的折射率。

具体的，采用本实施例提供的抬头显示方法时，若根据目标区域内杂散光情况，调整透光件200的倾斜角度或者光学元件120中相应反射镜的倾斜角度，则可根据投射至目标区域内的杂散光的亮度，调节透光件200的倾斜角度或者光学元件120中相应反射镜的倾斜角度，以使得杂散光亮度降至最低或者不影响驾驶人员观看正常图像为准。

若根据预设条件调节时，采用本实施例提供的抬头显示方法所应用原理如下：

如图4所示，相对抬头显示器与外界关系，透光件200具有外表面210和内表面220。抬头显示器内部光学元件反射的成像光线601，外部环境光线进入到抬头显示器内部的光线记为第一光线602，经过抬头显示器内部光学元件反射，从抬头显示器出射至罩盖300的第一表面310上的光线记为第二光线603。

使用时，成像光线601从透光件200内表面220入射，从外表面210出射，由于透光件200厚度薄，成像光线601在透光件200内表面220入射角、透光件200外表面210出射角相等，记为θ₁，此时可以认为成像光线601在透过透光件200的入射角为θ₁。

第一光线602从透光件200外表面210入射，从内表面220出射，由于透光件200厚度薄，第一光线602在透光件200内表面220出射角、透光件200外表面210入射角相等，记为β₁，此时可以认为环境光线第一次透过透光件200的入射角为β₁。

第二光线603从透光件200内表面220入射，从外表面210出射，由于透光件200厚度薄，第一光线602在透光件200外表面210出射角、透光件200内表面220入射角相等，记为β₂，此时可以认为环境光线第二次透过透光件200的入射角为β₂。

需要说明的是，为便于理解，示意图4中的成像光线601、第一光线602和第二光线603的传播方向，是忽略了透光件200对光线的折射所导致的光线在透光件200内部传播方向会发生改变这一现象所呈现的效果。本领域技术人员应当理解的是，根据光学常识，正常情况下，如图5，第一光线602在穿过透光件200时，由于透光件200的折射作用，在透光件200中的传播方向会发生改变。同理，成像光线601和第二光线603在穿过透光件200时，传播方向也会发生相应改变。但由于透光件200厚度薄，上述各光线进入透光件200的入射方向、以及自透光件200穿出的出射方向可以认为相等。

此时，为减弱杂散光，可调整抬头显示器内部光学元件中相应反射镜的倾斜角度，使得入射成像光线601透过透光件200角度(θ₁)，与环境光线透过透光件200角度(β₁、β₂)，满足上述公式要求，也可以调整透光件200前后方向高度差，形成前低后高的弧形状，环境光透过的局部位置倾斜角度被改变，使得入射成像光线601透过透光件200角度，与环境光线透过透光件200角度，满足上述公式要求。

根据

其中，L为光线透过透光件200时在透光件200内部的传播距离，d为透光件的厚度，可知上述公式的物理意义在于，环境光线第一次透过透光件200时在透光件200内部的传播距离正比于

环境光线第二次透过透光件200时在透光件200内部的传播距离正比于

增大环境光线在透光件200内部传播距离，即在θ₁确定的情况下，使得

的值在满足上述公式的条件下尽可能的大。根据光学理论，透光件200对光线的吸收率与传播距离正相关，距离越大，吸收率越大。相应的，最终透过透光件200投射在抬头显示器罩盖300的第一表面310上的光能量也会减少，进而减弱杂散光。

抬头显示器罩盖300，可以与HUD连接，或者与车辆仪表台面连接。具体的，第一表面310可以为一个平面，或者多个平面拼接而成的组合面。

采用本实施例提供的抬头显示方法，具有更强的灵活性，可适用不同环境、不同交通工具，以满足不同情况的使用需要。且采用这一方式，还可使得环境光线在透光件200内的传播距离大于成像光线在透光件200内的传播距离，进而使得透光件200对环境光线的吸收率大于对成像光线的吸收率，避免透光件200对成像光线的能量吸收过多，对抬头显示器的投影效果造成较大影响。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，仅具体描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抬头显示器，其特征在于，包括显示器主体以及透光件，所述显示器主体包括图像发生装置以及光学元件，所述光学元件用于接收并输出所述图像发生装置发出的成像光线以及照射至所述光学元件上的环境光线，所述透光件安装于所述光学元件的出光侧，所述透光件用于供所述光学元件输出的所述成像光线穿过以照射至投影区域，还用于吸收穿过该所述透光件的环境光线中的部分可见光。

2.如权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述透光件对可见光的吸收率与可见光在其内部传播距离正相关，所述光学元件中具有能够接收到所述环境光线并将所述环境光线反射至所述透光件的角度调节反射镜，所述角度调节反射镜和所述透光件中的至少一个的倾斜角度可调，所述透光件和所述光学元件用于相互配合以使得所述环境光线在所述透光件内的传播距离大于所述成像光线在所述透光件内的传播距离。

3.如权利要求2所述的抬头显示器，其特征在于，所述光学元件包括沿第一方向依次设置的第一反射镜和第二反射镜，所述第二反射镜为所述角度调节反射镜且为凹面反射镜，所述第一方向为所述图像发生装置发出光线的传播方向。

4.如权利要求3所述的抬头显示器，其特征在于，当所述第二反射镜的倾斜角度可调时，所述显示器主体还包括驱动装置，所述驱动装置用于驱动所述第二反射镜转动。

5.如权利要求1-4任一项所述的抬头显示器，其特征在于，所述显示器主体还包括外壳，所述外壳具有内腔、以及与所述内腔连通的出光口，所述透光件安装于所述出光口处并与所述外壳的内壁围成封闭空腔，所述图像发生装置和所述光学元件均安装于所述封闭空腔中。

6.如权利要求1-4任一项所述的抬头显示器，其特征在于，所述抬头显示器还包括设置于所述透光件背离所述光学元件一侧的罩盖，所述罩盖具有用于接收并吸收或反射经所述透光件输出的至少部分环境光线的第一表面，所述第一表面上形成有消光结构。

7.如权利要求1-4任一项所述的抬头显示器，其特征在于，所述透光件的厚度为0.1mm～1mm，对可见光的吸收率为10％～70％。

8.一种交通工具，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的抬头显示器。

9.一种抬头显示方法，基于抬头显示器显示，其特征在于，所述抬头显示器包括显示器主体以及透光件，所述显示器主体包括图像发生装置以及光学元件，所述光学元件用于接收并输出所述图像发生装置发出的成像光线以及照射至所述光学元件上的环境光线，所述透光件安装于所述光学元件的出光侧，所述透光件用于供所述光学元件输出的所述成像光线和环境光线穿过以照射至投影区域，并供外界环境光线穿过以照射至所述光学元件上，还用于吸收穿过该所述透光件的环境光线中的部分可见光；

所述抬头显示方法包括以下步骤：

将图像发生装置产生的成像光线通过所述光学元件反射，再经所述透光件折射，投射至目标区域。

10.如权利要求9所述的抬头显示方法，其特征在于，所述透光件对可见光的吸收率与可见光在其内部传播距离正相关，所述光学元件中具有能够接收到所述环境光线并将所述环境光线反射至所述透光件的角度调节反射镜，所述角度调节反射镜和所述透光件中的至少一个的倾斜角度可调，所述透光件和所述光学元件用于相互配合以使得所述环境光线在所述透光件内的传播距离大于所述成像光线在所述透光件内的传播距离；

所述抬头显示方法还包括以下步骤：

根据目标区域内杂散光情况或者预设条件，调整所述透光件的倾斜角度或者光学元件中相应反射镜的倾斜角度；

所述预设条件为所述图像发生装置发出的成像光线透过所述透光件的角度，与环境光线透过所述透光件的角度之间满足以下公式：

其中，θ₁为成像光线穿过透光件射出的出射角度，β₁为环境光线由图像显示装置外穿过透光件进入图像显示装置内时的入射角度，β₂为环境光线由图像显示装置内穿过透光件射出时的出射角度，n为所述透光件的折射率。

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