CN114839780A - 抬头显示系统及抬头显示系统的设计方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种抬头显示系统及抬头显示系统的设计方法。抬头显示系统包括夹层玻璃及投影组件；夹层玻璃包括：第一透明基板、第二透明基板以及中间粘结层，中间粘结层用于粘结第一透明基板及第二透明基板；夹层玻璃具有多个投影显示区，每个投影显示区具有夹层玻璃安装于车辆时的上侧边厚度大于下侧边厚度的楔形剖面形状；其中，多个投影显示区中包括至少一个第一投影显示区；投影组件包括能够投影至多个投影显示区的至少一个投影光源，投影光源入射至第一投影显示区形成第一投影图像，第一投影图像的虚像距离为7米‑100米。本申请提供的抬头显示系统能够提高抬头显示图像质量。

Description

抬头显示系统及抬头显示系统的设计方法

技术领域

本申请涉及汽车领域，具体涉及一种抬头显示系统及抬头显示系统的设计方法。

背景技术

随着汽车智能化发展，抬头显示(Head Up Display，HUD)系统越来越多的应用在汽车上，通过抬头显示系统将影像，比如，行车信息实时显示在前挡风玻璃的前方。前挡风玻璃通常为夹层玻璃，需要设置具有楔角的中间粘结层以消除投影至前挡风玻璃上产生的副像。由于每个驾驶员的身高不同以及越来越多的汽车上设置有多个不同显示距离或功能的HUD，从而导致具有单一楔角值的中间粘结层对减弱投影至前挡风玻璃上的副像的效果不好，从而导致投影至前挡风玻璃上的抬头显示图像的质量不高。

发明内容

第一方面，本申请实施方式提供了一种抬头显示系统，所述抬头显示系统包括夹层玻璃及投影组件；

所述夹层玻璃包括：

第一透明基板，具有第一表面和第二表面；

第二透明基板，具有第三表面和第四表面；以及

中间粘结层，所述中间粘结层设于所述第一透明基板及所述第二透明基板之间，且用于粘结所述第二表面及所述第三表面；

所述夹层玻璃具有多个投影显示区，每个投影显示区具有所述夹层玻璃安装于车辆时的上侧边厚度大于下侧边厚度的楔形剖面形状，至少一个投影显示区具有楔角从所述下侧边向所述上侧边连续非线性单调变小的区段，所述区段的长度与所述投影显示区的长度之比不低于70％；其中，所述多个投影显示区中包括至少一个第一投影显示区；

所述投影组件包括能够投影至所述多个投影显示区的至少一个投影光源，所述投影光源入射至所述第一投影显示区形成第一投影图像，所述第一投影图像的虚像距离为7米-100米。

其中，每个投影显示区中的楔角连续非线性单调变小的最大变化率ROC：ROC≤0.3mrad/100mm；或，ROC≤0.2mrad/100mm；或，ROC≤0.1mrad/100mm；或，ROC≤0.05mrad/100mm。

其中，所述多个投影显示区中的楔角最大值α：α≤0.8mrad。

其中，所述中间粘结层的最大厚度h：0.38mm≤h≤1.6mm。

其中，所述多个投影显示区还包括至少一个第二投影显示区，所述投影光源入射至所述第二投影显示区形成第二投影图像，所述第二投影图像的虚像距离为1米-6米。

其中，所述投影组件包括至少一个第一投影光源和至少一个第二投影光源，所述第一投影光源入射至所述第一投影显示区，所述第二投影光源入射至所述第二投影显示区。

其中，所述第一投影光源靠近所述夹层玻璃的顶边设置，所述第二投影光源靠近所述夹层玻璃的底边设置。

其中，所述第一投影图像具有第一下视角LDA1和第一虚像距离VID1，所述第二投影图像具有第二下视角LDA2和第二虚像距离VID2，当所述第一投影显示区与所述第二投影显示区在底边指向顶边的方向上邻近设置时，LDA1与LAD2满足：2°≤LDA1-LDA2≤4.5°，或者，2.5°≤LDA1-LDA2≤3.5°，VID1与VID2满足：2≤VID1/VID2≤50，或者，2.5≤VID1/VID2≤10。

其中，-6°≤LDA1≤0°，-8°≤LDA2≤-3°。

其中，所述多个投影显示区包括至少两个所述第一投影显示区，在水平方向上邻近设置的两个所述第一投影显示区中分别形成第一左投影图像和第一右投影图像，所述第一左投影图像具有第一左下视角LDA11和第一左虚像距离VID11，所述第一右投影图像具有第一右下视角LDA12和第一右虚像距离VID12，LAD11与LDA12满足：0°≤|LDA11-LDA12|≤1°，VID11与VID12满足：0.5≤VID11/VID12≤2，或者，0.8≤VID11/VID12≤1.2。

其中，所述多个投影显示区还包括至少两个所述第二投影显示区，在水平方向上邻近设置的两个所述第二投影显示区中分别形成第二左投影图像和第二右投影图像，所述第二左投影图像具有第二左下视角LDA21和第二左虚像距离VID21，所述第二右投影图像具有第二右下视角LDA22和第二右虚像距离VID22，LDA21与LDA22满足：0°≤|LDA21-LDA22|≤1°，VID21与VID22的关系为：0.5≤VID21/VID22≤2，或者，0.8≤VID21/VID22≤1.2。

其中，所述多个投影显示区之间分离设置或者部分重叠设置。

第二方面，本申请实施方式还提供了一种抬头显示系统的设计方法，所述抬头显示系统的设计方法包括：

提供投影组件及夹层玻璃，所述投影组件发出的投影光线入射到所述夹层玻璃上的多个投影显示区，其中所述多个投影显示区包括至少一个第一投影显示区；

根据车内的观察者设计位于车内的眼盒面；

根据车内的观察者透过每个第一投影显示区观察到的第一投影图像设计第一虚像面；

其中，所述眼盒面包括依次从高到低的多个子眼盒面，所述第一虚像面包括依次从低到高的多个第一子虚像面，其中，每个第一子虚像面对应一个子眼盒面；

在每个子眼盒面上选取观察点阵，且在每个第一子虚像面上选取第一虚像点阵，所述观察点阵中的点与所述虚像点阵中的点的连线穿过对应的第一投影显示区，所述连线与所述第一投影显示区的交点为入射点；

根据所述投影组件、夹层玻璃和多条连线计算对应的入射点位置处的第一投影图像无副像时夹层玻璃的多个第一理论楔角值；

根据所述多个第一理论楔角值以及各个所述第一理论楔角值对应的入射点到夹层玻璃底边的距离，拟合以得到楔角随着入射点到夹层玻璃底边的距离的第一变化曲线；以及

根据所述第一变化曲线确定所述夹层玻璃在对应的所述第一投影显示区的楔角值。

其中，所述眼盒面包括依次从高到低的第一子眼盒面、第二子眼盒面及第三子眼盒面；所述第一虚像面包括依次从低到高的第一低虚像面、第一中虚像面及第一高虚像面；

所述“在每个子眼盒面上选取观察点阵，且在每个第一子虚像面上选取第一虚像点阵”包括：

在所述第一子眼盒面上选取第一子观察点阵m1*n1，在所述第二子眼盒面上选取第二子观察点阵m2*n2，在所述第三子眼盒面上选取第三子观察点阵m3*n3，其中，m1，m2，m3≥1且为自然数，n1，n2，n3≥1且为自然数；以及

在所述第一低虚像面上选取第一低虚像点阵i1*j1，在所述第一中虚像面上选取第一中虚像点阵i2*j2，在所述第一高虚像面上选取第一高虚像点阵i3*j3，其中，i1，i2，i3≥1且为自然数，j1，j2，j3≥1且为自然数。

其中，所述“根据所述投影组件、夹层玻璃和多条连线计算对应的入射点位置处的第一投影图像无副像时夹层玻璃的多个第一理论楔角值”包括：

根据投影组件、夹层玻璃和所述第一子观察点阵中的每一个点与所述第一低虚像点阵的每一个点连线，计算所述连线对应的入射点位置处的第一投影图像无副像时夹层玻璃的多个第一子理论楔角值；

根据投影组件、夹层玻璃和所述第二子观察点阵中的每一个点与所述第一中虚像点阵的每一个点连线，计算所述连线对应的入射点位置处的第一投影图像无副像时夹层玻璃的多个第二子理论楔角值；以及

根据投影组件、夹层玻璃和所述第三子观察点阵中的每一个点与所述第一高虚像点阵的每一个点连线，计算所述连线对应的入射点位置处的第一投影图像无副像时夹层玻璃的多个第三子理论楔角值。

其中，所述多个第一理论楔角值的最大局部极差值△W与所述多个第一理论楔角值的整体极差值△C的比值为：△W/△C≤0.9。

其中，多个所述第一虚像面与所述眼盒面之间的距离在所述夹层玻璃的底边到顶边之间的方向上递增。

其中，所述多个投影显示区包括至少两个第一投影显示区，拟合得到楔角随着入射点到夹层玻璃底边的距离的至少两条第一变化曲线，当相邻两条第一变化曲线的最大偏差值大于0.15mrad时，在所述“根据所述第一变化曲线确定所述夹层玻璃在对应的第一投影显示区的楔角值”之后，所述抬头显示系统的设计方法还包括：

调整所述眼盒面与相邻两条第一变化曲线中其中一条对应的第一虚像面之间的距离；

重新计算得出新的多个所述第一理论楔角值；

根据新的所述多个第一理论楔角值、以及各个所述第一理论楔角值对应的入射点到夹层玻璃底边的距离，拟合以得到楔角随着入射点到夹层玻璃底边的距离的新的第一变化曲线；以及

判断新的第一变化曲线与相邻两条第一变化曲线中的另一条的最大偏差值是否大于0.15mrad；

若是，重复以上步骤；

若否，根据新的所述第一变化曲线确定所述夹层玻璃在对应的所述第一投影显示区的楔角值。

其中，所述多个投影显示区包括至少一个第二投影显示区，根据车内的观察者透过每个第二投影显示区观察到的第二投影图像设计第二虚像面；

所述第二虚像面包括依次从低到高的多个第二子虚像面，其中，每个第二子虚像面对应一个子眼盒面；

在每个子眼盒面上选取观察点阵，且在每个第二子虚像面上选取第二虚像点阵，所述观察点阵中的点与所述第二虚像点阵中的点的连线穿过对应的第二投影显示区，所述连线与所述第二投影显示区的交点为入射点；

根据所述投影组件、夹层玻璃和多条连线计算对应的入射点位置处的第二投影图像无副像时夹层玻璃的多个第二理论楔角值

根据所述多个第二理论楔角值、以及各个所述第二理论楔角值对应的入射点到夹层玻璃底边的距离，拟合以得到楔角随着入射点到夹层玻璃底边的距离的第二变化曲线；以及

根据所述第二变化曲线确定所述夹层玻璃在对应的所述第二投影显示区的楔角值。

其中，所述多个第一理论楔角值和所述多个第二理论楔角值的合集具有最大局部极差值△WU，所述多个第一理论楔角值和所述多个第二理论楔角值的合集具有整体极差值△CU，△WU与△CU的比值为：△WU/△CU≤0.9。

其中，当相邻的第一变化曲线与第二变化曲线的最大偏差值大于0.2mrad时，减小所述眼盒面与所述第一变化曲线对应的第一虚像面之间的距离，和/或增大所述眼盒面与所述第二变化曲线对应的第二虚像面之间的距离。

本申请提供的抬头显示系统包括夹层玻璃和投影组件，所述夹层玻璃能够通过上侧边厚度大于下侧边厚度且楔角从所述下侧边向所述上侧边连续非线性单调变小的楔形剖面形状减弱甚至消除透过多个投影显示区形成的每个抬头显示图像的副像，从而提高投影至所述夹层玻璃上的抬头显示图像的质量，还有利于驾驶员在多个抬头显示图像之间切换观察，进一步提高驾驶安全性和舒适性。因此，本申请提供的抬头显示系统能够提高抬头显示图像质量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请一些实施方式，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为本申请一实施方式提供的抬头显示系统的结构示意图。

图2为图1实施方式提供的抬头显示系统中夹层玻璃沿A-A线的剖面示意图。

图3为图1实施方式提供的抬头显示系统中第一投影图像的成像示意图。

图4为图1实施方式提供的抬头显示系统中夹层玻璃的楔角变化曲线。

图5为图1实施方式提供的抬头显示系统中中间粘结层的结构示意图。

图6为本申请又一实施方式提供的抬头显示系统的结构示意图。

图7为图6实施方式提供的抬头显示系统中投影至第二投影显示区的示意图。

图8为本申请又一实施方式提供的抬头显示系统的结构示意图。

图9为图8实施方式提供的抬头显示系统另一视角的结构示意图。

图10为图6实施方式提供的抬头显示系统中一实施方式的投影成像示意图。

图11为图6实施方式提供的抬头显示系统中另一实施方式的投影成像示意图。

图12为图6实施方式提供的抬头显示系统中又一实施方式的投影成像示意图。

图13为本申请一实施方式提供的抬头显示系统的设计方法的流程图。

图14为图13实施方式提供的抬头显示系统的设计方法的示意图。

图15为图13实施方式提供的抬头显示系统的设计方法中第一变化曲线的示意图。

图16为图13实施方式提供的抬头显示系统的设计方法中眼盒面与第一虚像面的示意图。

图17为本申请一实施方式提供的抬头显示系统的设计方法计算出的第一变化曲线的示意图。

图18为本申请一实施方式提供的抬头显示系统的设计方法中两条第一变化曲线优化设计的示意图。

图19为本申请又一实施方式提供的抬头显示系统的设计方法的示意图。

图20为图19实施方式提供的抬头显示系统的设计方法计算出来的第二变化曲线的示意图。

图21为本申请一实施方式提供的第一变化曲线与第二变化曲线优化的示意图。

附图标号：抬头显示系统1；夹层玻璃10；投影组件20；第一透明基板100；第一表面101；第二表面102；第二透明基板200；第三表面201；第四表面202；中间粘结层300；顶边10a；底边10b；投影光源210；第一投影光源211；第二投影光源212；投影显示区410；下侧边420；上侧边430；第一投影显示区411；第二投影显示区412；第一投影图像4111；第二投影图像4121；第一左投影图像4111L；第一右投影图像4111R；第二左投影图像4121L；第二右投影图像4121R；眼盒面EB10；第一虚像面TB20；第二虚像面TB30；子眼盒面EB11；第一子眼盒面EB12；第二子眼盒面EB13；第三子眼盒面EB14；第一子虚像面TB21；第一低虚像面TB22；第一中虚像面TB23；第一高虚像面TB24；观察点阵EB111；第一子观察点阵EB121；第二子观察点阵EB131；第三子观察点阵EB141；第一虚像点阵TB211；第一低虚像点阵TB221；第一中虚像点阵TB231；第一高虚像点阵TB241；第二子虚像面TB31；第二虚像点阵TB311；观察者眼部E10；第一变化曲线L1；第二变化曲线L2；第一离散图T10；子离散图T11；第一子离散图T12；第二子离散图T13；第三子离散图T14。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”或“实施方式”意味着，结合实施例或实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请中，由于所述夹层玻璃为透明介质，所述投影光源发射的光线进入所述夹层玻璃后，经过夹层玻璃的内表面反射后进入眼盒面，在玻璃前方成像，形成第1个虚像，称之为主像，还会在所述夹层玻璃的外表面再次发生反射进入眼盒面，并在所述夹层玻璃前方成像，形成第2个虚像。当夹层玻璃内有高反射介质层时，如含Ag的金属镀膜层、高反射率的改性PET等，也会发生反射并产生第3个甚至更多个虚像；所述第2个虚像、第3个虚像甚至更多个虚像统称为副像。

本申请一实施方式提供了一种抬头显示系统1。请参照图1、图2、图3及图4，图1为本申请一实施方式提供的抬头显示系统的结构示意图；图2为图1实施方式提供的抬头显示系统中夹层玻璃沿A-A线的剖面示意图；图3为图1实施方式提供的抬头显示系统中第一投影图像的成像示意图；图4为图1实施方式提供的抬头显示系统中夹层玻璃的楔角变化曲线。所述抬头显示系统1包括夹层玻璃10及投影组件20。所述夹层玻璃10包括第一透明基板100、第二透明基板200以及中间粘结层300。所述第一透明基板100具有第一表面101和第二表面102。所述第二透明基板200具有第三表面201和第四表面202。所述中间粘结层300设于所述第一透明基板100及所述第二透明基板200之间，且用于粘结所述第二表面102及所述第三表面201。所述夹层玻璃10具有多个投影显示区410。每个所述投影显示区410具有所述夹层玻璃10安装于车辆时的上侧边430厚度大于下侧边420厚度的楔形剖面形状。

其中，至少一个投影显示区410具有楔角从所述下侧边420向所述上侧边430连续非线性单调变小的区段，所述区段的长度与所述投影显示区410的长度之比不低于70％。可以理解的是，在所述投影显示区410中，除了所述区段，其他区段的楔角可以等于0，可以为恒定楔角，也可以线性增加或线性减小，也可以与所述区段的楔角一起连续非线性单调变小。优选地，所述区段的长度与所述投影显示区410的长度之比不低于75％、或不低于80％、或不低于85％、或不低于90％、或不低于95％、或等于100％。优选地，每个投影显示区410的楔角从所述下侧边420向所述上侧边430连续非线性单调变小。其中，所述长度是在从所述下侧边420向所述上侧边430前进方向上测量得到的。

其中，所述多个投影显示区410中包括至少一个第一投影显示区411。所述投影组件20包括投影至所述多个投影显示区410的至少一个投影光源210，所述投影光源210入射至所述第一投影显示区411形成第一投影图像4111，所述第一投影图像4111的虚像距离为7米-100米。

在本实施方式中，所述抬头显示系统1应用于车辆的前挡风玻璃上的信息显示。所述抬头显示系统1包括投影组件20，所述投影组件20投影至所述多个投影显示区410的图像包括多种类型HUD图像、多种角度HUD图像及多种显示距离HUD图像中至少一种，以使得所述抬头显示系统1具有多信息显示，增加了所述抬头显示系统1图像显示的丰富度。所述多个投影显示区410用于显示HUD图像，具体地，所述多个投影显示区410可用于设置增强现实抬头显示(Augmented Reality Head Up Display，AR-HUD)或者挡风玻璃抬头显示(Windshield Head Up Display，W-HUD)等。

在本实施方式中，所述投影组件20包括投影至所述多个投影显示区410的至少一个投影光源210。一个所述投影光源210对应一个所述投影显示区410设置，或者，一个投影光源210对应多个所述投影显示区410设置。在一实施方式中，所述投影光源210发出光线直接投影至所述投影显示区410。在另一实施方式中，所述投影组件20发出的光线通过反射装置投影至所述投影显示区410。

在本实施方式中，所述多个投影显示区410中包括至少一个第一投影显示区411。所述投影组件20发出的光线入射至所述第一投影显示区411形成的第一投影图像4111的虚像距离为7米-100米，即，所述第一投影图像4111与观察者眼部E10的距离为7米-100米。具体地，所述第一投影显示区411用于AR-HUD图像显示。

在本实施方式中，所述夹层玻璃10在所述多个投影显示区410的楔角用于消除所述投影组件20发出的光线入射至所述多个投影显示区410形成投影图像时的副像。具体地，以所述夹层玻璃10应用于车辆进行示例性说明。所述投影组件20将形成所述第一投影图像4111的光线投射至所述投影显示区410时，由于所述夹层玻璃10具有一定厚度，所述光线在所述第一透明基板100上反射至位于驾驶室的观察者眼部E10的像与所述光线在所述第二透明基板200上反射至观察者眼部E10的像存在副像。因此，所述夹层玻璃10在所述多个投影显示区410需要设置一定的楔角值，以将所述光线在所述第一透明基板100上反射至位于驾驶室的观察者眼部E10的像与所述光线在所述第二透明基板200上反射至观察者眼部E10的像重合，从而消除副像，以使得观察者能够通过所述投影显示区410看见无副像的所述第一投影图像4111。由于所述第一投影图像4111在所述多个投影显示区410上不同区域反射进入观察者眼部E10的光具有不同的角度，且观察者在驾驶室中由于坐姿问题也会使得所述第一投影图像4111进入观察者眼部E10具有不同的角度。因此，所述夹层玻璃10在所述多个投影显示区410上不同区域需要设置不同的楔角值。

在本实施方式中(请参照图4)，每个所述投影显示区410具有所述夹层玻璃10安装于车辆时的上侧边430厚度大于下侧边420厚度且楔角从所述下侧边420向所述上侧边430连续非线性单调变小的楔形剖面形状。举例而言，所述夹层玻璃10在每个所述投影显示区410的楔角在所述下侧边420指向所述上侧边430方向上呈现三次到五次函数非线性逐渐变小。图4中L1为所述夹层玻璃10在一个所述投影显示区410中，楔角随着到所述夹层玻璃10的底边10b的距离的变化曲线图。所述夹层玻璃10对应在每个所述投影显示区410的楔角在所述下侧边420指向所述上侧边430方向上非线性逐渐变小，以减弱甚至消除在每个所述投影显示区410中抬头显示图像的副像问题。

在相关技术中，所述夹层玻璃10在所述多个图像显示区410中的楔角变化只是将几个楔角值进行直线段拼接设计，亦或基于此在拼接的直线段折弯处进行简单弧形过渡，无法满足所述多个投影显示区410中多个区域抬头显示图像的副像问题。

相比于相关技术，本申请实施方式提供了一种抬头显示系统，所述抬头显示系统1包括夹层玻璃10及多个投影组件20，所述夹层玻璃10能够通过上侧边430厚度大于下侧边420厚度且楔角从所述下侧边420向所述上侧边430连续非线性单调变小的楔形剖面形状减弱甚至消除透过多个投影显示区410形成的每个抬头显示图像的副像，从而提高投影至所述夹层玻璃10上的抬头显示图像的质量，还有利于驾驶员在多个抬头显示图像之间切换观察，进一步提高驾驶安全性和舒适性。本申请提供的抬头显示系统能够提高抬头显示图像质量。

请再次参照图4，在本实施方式中，每个所述投影显示区410中的楔角连续非线性单调变小的最大变化率ROC：ROC≤0.3mrad/100mm。或，ROC≤0.2mrad/100mm。或，ROC≤0.1mrad/100mm。或，ROC≤0.05mrad/100mm。

在本实施方式中，图4中的L1为每个所述投影显示区410中所述夹层玻璃10的楔角随着到所述夹层玻璃10的底边10b的距离的变化曲线。K1为L1在某一点处的切线，切线的斜率表示在该点位置处楔角变小的变化率的绝对值。所述夹层玻璃10的楔角的最大变化率过大会增加所述夹层玻璃10的生产制备难度及生产成本，不利于所述夹层玻璃10的生产效率，从而影响所述夹层玻璃10的生产效率。因此，所述夹层玻璃10的楔角最大变化率不宜过大。具体地，所述多个投影显示区410中楔角从所述下侧边420向所述上侧边430连续非线性单调变小的最大变化率ROC：ROC≤0.3mrad/100mm。优选地，所述多个投影显示区410中楔角从所述下侧边420向所述上侧边430连续非线性单调变小的最大变化率ROC：ROC≤0.2mrad/100mm。更优选的，所述多个投影显示区410中楔角从所述下侧边420向所述上侧边430连续非线性单调变小的最大变化率ROC：ROC≤0.1mrad/100mm。更优选的，所述多个投影显示区410中楔角从所述下侧边420向所述上侧边430连续非线性单调变小的最大变化率ROC：ROC≤0.05mrad/100mm。

请再次参照图4，在本实施方式中，所述多个投影显示区410中的楔角最大值α：α≤0.8mrad。

在本实施方式中，图4中的α为所述多个投影显示区410中所述夹层玻璃10的最大楔角值。所述夹层玻璃10的楔角值过大会导致所述夹层玻璃10的局部区域过厚，增加消除所述多个投影显示区410上抬头显示图像的副像难度。此外，所述夹层玻璃10的楔角值过大易导致所述夹层玻璃10的楔角变化率过大，从而增加所述夹层玻璃10的生产制备难度及生产成本，不利于所述夹层玻璃10的生产效率。因此，所述夹层玻璃10的楔角不宜过大。具体地，所述夹层玻璃10在所述多个投影显示区410中的楔角最大值α：α≤0.8mrad。

在本申请中，所述多个投影显示区410中的楔角可以仅由中间粘结层300提供，即第一透明基板100和第二透明基板200均为等厚形状(楔角等于0)，投影显示区410的楔角等于中间粘结层300的楔角；不限于此，所述多个投影显示区410中的楔角也可以由中间粘结层300与第一透明基板100和/或第二透明基板200提供，即第一透明基板100和/或第二透明基板200也为楔形形状，考虑到第一透明基板100和/或第二透明基板200的生产难度，选用第一透明基板100和/或第二透明基板200的楔角为恒定楔角，投影显示区410的楔角等于中间粘结层300的楔角与第一透明基板100和/或第二透明基板200的楔角之和。

请参照图5，图5为图1实施方式提供的抬头显示系统中中间粘结层的结构示意图。在本实施方式中，所述中间粘结层300的最大厚度h：0.38mm≤h≤1.6mm。

在本实施方式中，所述夹层玻璃10的厚度与所述中间粘结层300的厚度相关，即所述中间粘结层300的厚度越厚，所述夹层玻璃10的厚度越厚。由于所述夹层玻璃10越厚，投影至所述多个投影显示区410的抬头显示图像形成的副像越严重，从而增加了减弱投影至所述多个投影显示区410的抬头显示图像形成的副像的生产难度，因此，所述夹层玻璃10不宜太厚，即所述中间粘结层300的最大厚度不宜过厚。具体地，所述中间粘结层300的最大厚度h：h≤1.6mm。此外，所述夹层玻璃10需要满足法规要求中的穿透性及抗冲击性要求，即所述中间粘结膜的最大厚度不宜太薄。具体地，所述中间粘结层300的最大厚度h：h≥0.38mm。因此，所述中间粘结层300的厚度h：0.38mm≤h≤1.6mm。

请参照图6及图7，图6为本申请又一实施方式提供的抬头显示系统的结构示意图；图7为图6实施方式提供的抬头显示系统中投影至第二投影显示区的示意图。在本实施方式中，所述多个投影显示区410还包括至少一个第二投影显示区412。所述投影光源210发出的光线入射至所述第二投影显示区412形成第二投影图像4121，所述第二投影图像4121的虚像距离为1米-6米。

在本实施方式中，所述第一投影显示区411用于远距离投影显示，具体地，所述第一投影显示区411用于显示信息与真实场景融合，用于投影显示现实世界中的对象相对应的复杂图形，实现路况-车辆-驾驶员之间的交互。所述第二投影显示区412用于近距离投影显示，具体地，所述第二投影显示区412用于近距离显示车辆运行参数信息，可以减少低头看仪表板或相关信息，方便驾驶员人眼远近切换，减少低头查看仪表板，最大程度的集中驾驶员行车时的注意力，提升行车安全性。

请参照图8，图8为本申请又一实施方式提供的抬头显示系统的结构示意图。在本实施方式中，所述多个投影组件20包括至少一个第一投影光源211和至少一个第二投影光源212。所述第一投影光源211入射至所述第一投影显示区411。所述第二投影光源212入射至所述第二投影显示区412。

在本实施方式中，所述第一投影光源211用于投影至所述第一投影显示区411进行远距离投影显示，具体地，所述第一投影显示区411用于显示信息与真实场景融合，用于投影显示现实世界中的对象相对应的复杂图形，实现路况-车辆-驾驶员之间的交互。所述第二投影光源212用于投影至所述第二投影显示区412进行近距离投影显示，具体地，所述第二投影显示区412用于近距离显示车辆运行参数信息，可以减少低头看仪表板或相关信息，方便驾驶员人眼远近切换，减少低头查看仪表板，最大程度的集中驾驶员行车时的注意力，提升行车安全性。

请参照图9，图9为图8实施方式提供的抬头显示系统另一视角的结构示意图。在本实施方式中，所述第一投影光源211靠近所述夹层玻璃10的顶边10a设置，所述第二投影光源212靠近所述夹层玻璃10的底边10b设置。

在本实施方式中，所述第一投影光源211靠近所述夹层玻璃10的顶边10a设置，使得所述第一投影光源211入射至所述第一投影显示区411的投影光线能够保持最佳的入射角。具体地，所述第一投影光源211安装在车辆顶内表面。所述第二投影光源212靠近所述夹层玻璃10的底边10b设置，使得所述第二投影光源212入射至所述第二投影显示区412的投影光线能够保持最佳的入射角。具体地，所述第二投影光源212安装在车辆的仪表台内部。

请参照图6及图10，图10为图6实施方式提供的抬头显示系统中一实施方式的投影成像示意图。在本实施方式中，所述第一投影图像4111具有第一下视角LDA1和第一虚像距离VID1，所述第二投影图像4121具有第二下视角LDA2和第二虚像距离VID2，当所述第一投影显示区411与所述第二投影显示区412在底边10b指向顶边10a的方向上邻近设置时，LDA1与LDA2满足：2°≤LDA1-LDA2≤4.5°，或者，2.5°≤LDA1-LDA2≤3.5°，VID1与VID2满足：2≤VID1/VID2≤50，或者，2.5≤VID1/VID2≤10。其中，当投影图像的中点低于对应的观察者眼部E10的中点时，下视角为负值。

在本实施方式中，观察者在驾驶汽车的过程中，观察者的眼睛通常需要在所述第一投影显示区411与所述第二投影显示区412之间进行切换。倘若所述第一投影图像4111与观察者眼部E10的连线与水平面的第一下视角LDA1与所述第二投影图像4121与观察者眼部E10的连线与水平面的第二下视角LDA2差距过大，会使得观察者的眼睛在所述第一投影图像4111与所述第二投影图像4121之间的切换所需要转动的角度过大，从而使得观察者多次在所述第一投影图像4111与所述第二投影图像4121之间的切换之后造成眼部疲劳，从而影响驾驶。倘若所述第一投影图像4111与观察者眼部E10的连线与水平面的第一下视角LDA1与所述第二投影图像4121与观察者眼部E10的连线与水平面的第二下视角LDA2差距过小，会使得所述第一投影图像4111与所述第二投影图像4121具有过多的重叠部分，从而干扰了所述第一投影图像4111与所述第二投影图像4121中所包含的信息显示，进而影响了观察者的驾驶。因此所述第一下视角LDA1与所述第二下视角LDA2之间的差距不宜过大，具体地，2°≤LDA1-LDA2≤4.5°，具体可举例为2°、2.5°、2.8°、3°、3.2°、3.5°、3.8°、4.0°、4.5°等。优选的，2.5°≤LDA1-LDA2≤3.5°，具体可举例为2.5°、2.6°、2.7°、2.8°、2.9°、3°、3.1°、3.2°、3.3°、3.4°、3.5°等。

在本实施方式中，所述第一投影图像4111与观察者眼部E10之间的第一虚像距离VID1与所述第二投影图像4121与观察者眼部E10之间的第二虚像距离VID2之间的比值需要保持一定的幅度。倘若所述第一虚像距离VID1与所述第二虚像距离VID2之间的比值过小，会导致设计难度增大，更加难以同时消除所述第一投影图像4111和所述第二投影图像4121的副像。倘若所述第一虚像距离VID1与所述第二虚像距离VID2之间的比值过大，会导致中间粘结层和夹层玻璃的生产难度增大。因此，所述第一虚像距离VID1与所述第二虚像距离VID2之间的差距需要保持一定的幅度，具体地，所述第一虚像距离VID1与所述第二虚像距离VID2的关系为：2≤VID1/VID2≤50，优选的，2.5≤VID1/VID2≤10。

请再次参照图10，在本实施方式中，-6°≤LDA1≤0°，-8°≤LDA2≤-3°。

在本实施方式中，投影至所述夹层玻璃10上形成的虚像与观察者眼部E10的连线与水平面的夹角的大小会影响投影至所述夹层玻璃10上形成的虚像在车辆前方的位置。具体地，第一下视角LDA1越大，所述第一投影图像4111的虚像越靠近车辆上方，第一虚像距离VID1越大。因此，倘若所述第一下视角LDA1过小，会导致所述第一投影图像4111与车辆在所述夹层玻璃10前方的车身部分重合，使得所述第一投影图像4111陷入车辆中，影响观察者对所述第一投影图像4111的观察。倘若第一下视角LDA1过大，会使得所述第一投影图像4111显示在天空中，使得所述第一投影图像4111难以与车辆外界的实体信息交互显示，从而降低了所述第一投影图像4111的信息传达质量。因此，所述第一下视角LDA1需要保持适宜的角度。具体地，所述第一下视角LDA1：-6°≤LDA1≤0°。

在本实施方式中，倘若所述第二下视角LDA2过小，会导致所述第二投影图像4121与车辆在所述夹层玻璃10前方的车身部分重合，使得所述第二投影图像4121陷入车辆中，影响观察者对所述第二投影图像4121的观察。倘若第二下视角LDA2过大，会使得所述第二投影图像4121与所述第一投影图像4111有过多重合，使得所述第一投影图像4111难以与车辆外界的实体信息交互显示，且影响所述的信息传达质量。因此，所述第二下视角LDA2需要保持适宜的角度。具体地，所述第二下视角LDA2：-8°≤LDA1≤-3°。

请参照图6及图11，图11为图6实施方式提供的抬头显示系统中另一实施方式的投影成像示意图。在本实施方式中，所述多个投影显示区410包括至少两个所述第一投影显示区411。在水平方向上邻近设置的两个所述第一投影显示区411中分别形成第一左投影图像4111L和第一右投影图像4111R，所述第一左投影图像4111L具有第一左下视角LDA11和第一左虚像距离VID11，所述第一右投影图像4111R具有第一右下视角LDA12和第一右虚像距离VID12，LAD11与LDA12满足：0°≤|LDA11-LDA12|≤1°，VID11与VID12满足：0.5≤VID11/VID12≤2，或者，0.8≤VID11/VID12≤1.2。

在本实施方式中，当水平方向上具有邻近设置的两个所述第一投影显示区411时，观察者在驾驶汽车的过程中，观察者的眼睛通常需要在邻近设置的两个所述第一投影显示区411之间进行切换。倘若所述第一左投影图像4111L与观察者眼部E10的连线与水平面的第一左下视角LDA11与所述第一右投影图像4111R与观察者眼部E10的连线与水平面的第一右下视角LDA12差距过大，会使得观察者的眼睛在所述第一左投影图像4111L与所述第一右投影图像4111R之间的切换所需要转动的角度过大，从而使得观察者多次在所述第一左投影图像4111L与所述第一右投影图像4111R之间的切换之后造成眼部疲劳，从而影响驾驶。倘若所述第一左投影图像4111L与观察者眼部E10的连线与水平面的第一左下视角LDA11与所述第一右投影图像4111R与观察者眼部E10的连线与水平面的第一右下视角LDA12差距过小，会使得所述第一左投影图像4111L与所述第一右投影图像4111R具有过多的重叠部分，从而干扰了所述第一左投影图像4111L与所述第一右投影图像4111R中所包含的信息显示，进而影响了观察者的驾驶。因此所述第一左下视角LDA11与所述第一右下视角LDA12之间的差距不宜过大，具体地，0°≤|LDA11-LDA12|≤1°。其中，需要说明的是，所述第一端是指所述夹层玻璃10在车辆中靠近驾驶座位的一端。

在本实施方式中，所述第一左投影图像4111L与观察者眼部E10之间的第一左虚像距离VID11与所述第一右投影图像4111R与观察者眼部E10之间的第一右虚像距离VID12之间的差距需要保持一定的幅度。倘若所述第一左虚像距离VID11与所述第一右虚像距离VID12之间的差距过大，会使得观察者眼部E10在所述第一左投影图像4111L与所述第一右投影图像4111R之间切换时比较突兀且容易产生用眼疲劳。此外，倘若所述第一左虚像距离VID11与所述第一右虚像距离VID12之间的差距过大，会使得所述夹层玻璃10在水平方向上相邻设置的两个所述第一投影显示区411中的楔角差异过大，会增加所述夹层玻璃10的设计和生产制造难度。因此，所述第一左虚像距离VID11与所述第一右虚像距离VID12之间的差距需要保持一定的幅度，具体地，所述第一左虚像距离VID11与所述第一右虚像距离VID12的关系为：0.5≤VID11/VID12≤2，优选的，0.8≤VID11/VID12≤1.2。

请参照图6及图12，图12为图6实施方式提供的抬头显示系统中又一实施方式的投影成像示意图。在本实施方式中，所述多个投影显示区410还包括至少两个所述第二投影显示区412，在水平方向上邻近设置的两个所述第二投影显示区412中分别形成第二左投影图像4121L和第二右投影图像4121R，所述第二左投影图像4121L具有第二左下视角LDA21和第二左虚像距离VID21，所述第二右投影图像4121R具有第二右下视角LDA22和第二右虚像距离VID22，LDA21与LDA22满足：0°≤LDA21-LDA22≤1°，VID21与VID22的关系为：0.5≤VID21/VID22≤2，或者，0.8≤VID21/VID22≤1.2。

在本实施方式中，当水平方向上具有邻近设置的两个所述第二投影显示区412时，观察者在驾驶汽车的过程中，观察者的眼睛通常需要在邻近设置的两个所述第二投影显示区412之间进行切换。倘若所述第二左投影图像4121L与观察者眼部E10的连线与水平面的第二左下视角LDA21与所述第二右投影图像4121R与观察者眼部E10的连线与水平面的第二右下视角LDA22差距过大，会使得观察者的眼睛在所述第二左投影图像4121L与所述第二右投影图像4121R之间的切换所需要转动的角度过大，从而使得观察者多次在所述第二左投影图像4121L与所述第二右投影图像4121R之间的切换之后造成眼部疲劳，从而影响驾驶。倘若所述第二左下视角LDA21与所述第二右下视角LDA22差距过小，会使得所述第二左投影图像4121L与所述第二右投影图像4121R具有过多的重叠部分，从而干扰了所述第二左投影图像4121L与所述第二右投影图像4121R中所包含的信息显示，进而影响了观察者的驾驶。因此所述第二左下视角LDA21与所述第二右下视角LDA22之间的差距不宜过大，具体地，0°≤|LDA21-LDA22|≤1°。其中，需要说明的是，所述第一端是指所述夹层玻璃10在车辆中靠近驾驶座位的一端。

在本实施方式中，所述第二左投影图像4121L与观察者眼部E10之间的第二左虚像距离VID21与所述第二右投影图像4121R与观察者眼部E10之间的第二右虚像距离VID22之间的差距需要保持一定的幅度。倘若所述第二左虚像距离VID21与所述第二右虚像距离VID22之间的差距过大，会使得观察者眼部E10在所述第二左投影图像4121L与所述第二右投影图像4121R之间切换时比较突兀且容易产生用眼疲劳。此外，倘若所述第二左虚像距离VID21与所述第二右虚像距离VID22之间的差距过大，会使得所述夹层玻璃10在水平方向上相邻设置的两个所述第二投影显示区412中的楔角差异过大，会增加所述夹层玻璃10的设计和生产制造难度。因此，所述第二左虚像距离VID21与所述第二右虚像距离VID22之间的差距需要保持一定的幅度，具体地，所述第二左虚像距离VID21与所述第二右虚像距离VID22的关系为：0.5≤VID21/VID22≤2，优选的，0.8≤VID21/VID22≤1.2。

请再次参照图1，在本实施方式中，所述多个投影显示区410之间分离设置或者部分重叠设置。

在一实施方式中，所述多个投影显示区410之间可以分离设置，以保证所述多个投影显示区410之间的信息传递更加独立清晰。在另一实施方式中，所述多个投影显示区410中相邻设置的所述投影显示区410之间可以部分重叠设置，以增加所述投影显示区410的设置数量。此外，相邻设置的所述投影显示区410之间部分重叠设置，还可以增加相邻设置的所述投影显示区410之间信息传递的联动性，从而增加所述抬头显示系统1的多样性。

在相机、激光雷达等传感器的信号透过的功能区域内，也可以采用楔形中间粘结层，用来优化相应传感器的透射重影问题，所述功能区域内的楔形中间粘结层具有固定的楔角或固定斜率的楔角，此段楔角为固定值或采用1阶简单函数的变化曲线，从而能够易于楔角的生产管控。

请一并参照图13、图14及图15，图13为本申请一实施方式提供的抬头显示系统的设计方法的流程图；图14为图13实施方式提供的抬头显示系统的设计方法的示意图；图15为图13实施方式提供的抬头显示系统的设计方法中第一变化曲线的示意图。在本实施方式中，所述抬头显示系统1的设计方法包括根据车内的观察者设计位于车内的眼盒面M11。根据车内的观察者透过每个第一投影显示区411观察到的第一投影图像4111设计第一虚像面TB20。其中，所述眼盒面EB10包括依次从高到低的多个子眼盒面EB11，所述第一虚像面TB20包括依次从低到高的多个第一子虚像面TB21，其中，每个第一子虚像面TB21对应一个子眼盒面EB11。在每个子眼盒面EB11上选取观察点阵EB111，且在每个第一子虚像面TB21上选取第一虚像点阵TB211，所述观察点阵EB111中的点与所述第一虚像点阵TB211中的点的连线穿过对应的第一投影显示区411，所述连线与所述第一投影显示区411的交点为入射点。根据投影组件20、夹层玻璃10和多条连线计算对应的入射点位置处的第一投影图像4111无副像时夹层玻璃10的多个第一理论楔角值。根据所述多个第一理论楔角值以及各个所述第一理论楔角值对应的入射点到夹层玻璃底边10b的距离，拟合以得到楔角随着入射点到夹层玻璃底边10b的距离的第一变化曲线L1。以及根据所述第一变化曲线L1确定所述夹层玻璃10在对应的第一投影显示区411的楔角值。

在本实施方式中，所述夹层玻璃10用于车辆的前挡风玻璃，且应用于车辆的抬头显示系统1中。所述抬头显示系统1的设计方法包括S11、S12、S13、S14、S15、S16及S17。以下将S11、S12、S13、S14、S15、S16及S17进行详细说明。

S11，提供投影组件20及夹层玻璃10，所述投影组件20发出的投影光线入射到所述夹层玻璃10上的多个投影显示区410，其中所述多个投影显示区410包括至少一个第一投影显示区411。

S12，根据车内的观察者设计位于车内的眼盒面EB10。

S13，根据车内的观察者透过每个第一投影显示区411观察到的第一投影图像4111设计第一虚像面TB20。

在本实施方式中，所述眼盒面EB10包括依次从高到低的多个子眼盒面EB11，所述第一虚像面TB20包括依次从低到高的多个第一子虚像面TB21。其中，每个第一子虚像面TB21对应一个子眼盒面EB11。具体地，所述眼盒面EB10用于模拟观察者坐在车辆的驾驶室中时眼睛所处平面。其中，所述多个子眼盒面EB11用于模拟观察者的眼睛处于不同的高度，即所述多个子眼盒面EB11用于模拟观察者不同的视角。所述第一虚像面TB20用于模拟投影光线在所述夹层玻璃10反射至所述眼盒面EB10上在所述夹层玻璃10的另一侧所形成的虚像。所述多个子眼盒面EB11用于模拟投影光线在所述夹层玻璃10反射至不同位置的所述多个子眼盒面EB11上在所述夹层玻璃10的另一侧所形成的虚像。具体地，所述多个子眼盒面EB11与所述多个第一子虚像面TB21在高度对应上呈现中心对称关系，即高度最高的所述子眼盒面EB11对应高度最低的所述第一子虚像面TB21，高度最低的所述子眼盒面EB11对应高度最高的所述第一子虚像面TB21。

S14，在每个子眼盒面EB11上选取观察点阵EB111，且在每个第一子虚像面TB21上选取第一虚像点阵TB211，所述观察点阵EB111中的点与所述第一虚像点阵TB211中的点的连线穿过对应的第一投影显示区411，所述连线与所述第一投影显示区411的交点为入射点。

在本实施方式中，所述观察点阵EB111中每一个点对应模拟观察者的眼睛的位置。所述第一虚像点阵TB211中每一个点对于模拟投影光线在所述夹层玻璃10反射至所述眼盒面EB10上某一点上并在所述第一虚像面TB20上形成的的虚像。具体的，所述第一虚像点阵TB211中每一个点对于所述观察点阵EB111中一个或多个点，即，观察者在所述眼盒面EB10上的不同位置可以看到所述第一虚像面TB20上同一位置的虚像。此外，观察者在所述眼盒面EB10上同一位置可以看到所述第一虚像面TB20上不同位置的虚像。

S15，根据投影组件20、夹层玻璃10和多条连线计算对应的入射点位置处的第一投影图像4111无副像时夹层玻璃的多个第一理论楔角值。

在本实施方式中，在每一个对应设置的所述子眼盒面EB11与所述第一子虚像面TB21中，所述观察点阵EB111中每一个点与所述第一虚像点阵TB211中每一个点连接与所述夹层玻璃10存在交点，即入射点。通过计算所述观察点阵EB111中每一点处观察者看到处于所述第一子虚像面TB21上的虚像无副像时，所述入射点处的第一理论楔角值。用于模拟计算的所述入射点的数量即为所述第一理论楔角值的数量。

S16，根据所述多个第一理论楔角值以及各个所述第一理论楔角值对应的入射点到夹层玻璃底边10b的距离，拟合以得到楔角随着到夹层玻璃底边10b的距离的第一变化曲线L1。

在本实施方式中，所述多个第一理论楔角值与所述入射点到所述夹层玻璃底边10b的距离呈现离散分布。具体地，在一实施方式中，针对每个对应的所述子眼盒面EB11与所述第一子虚像面TB21可以计算出一个所述多个第一理论楔角值的子离散图T11，将多个子离散图T11集合在同一坐标系中形成第一离散图T10。通过对所述多个第一理论楔角值的第一离散图T10进行函数拟合出所述第一变化曲线L1。举例而言，所述函数可以但不限于为三次、四次、五次多项式函数或者指数函数、幂函数、对数函数等基本函数以及它们组成的复合函数。数据曲线拟合处理可在Microsoft Excel,或WPS或MATLAB或OriginPro等软件中完成。由于观察者在所述夹层玻璃10上某一点可以看到多个不同距离或角度的像，因此该点处所述第一理论楔角值具有多个。但所述夹层玻璃10上某一点的楔角值只能为一个值。此外，与该点沿从玻璃底边到顶边方向上同一距离的其它点，第一理论楔角值也具有多个，所述夹层玻璃10上到底边某一距离的楔角值适合为一个值。因此需要对所述夹层玻璃10上每一所述入射点处的楔角值进行适当选取，以减弱副像现象。通过对所述多个第一理论楔角值进行函数拟合，可以使得所述夹层玻璃10在所述第一投影显示区411上的楔角值与所述多个第一理论楔角值的偏差更小，从而减小了投影至所述夹层玻璃10上的所述第一投影显示区411的副像现象，以提高所述夹层玻璃10的成像质量。在另一实施方式中，针对每一所述入射点处对应的所述多个第一理论楔角值，选取该点处对应的所述多个第一理论楔角值中极大值与极小值的平均数，然后将每一所述入射点处的所述多个第一理论楔角值的极大值与极小值的平均数连接起来形成所述第一变化曲线L1。

S17，根据所述第一变化曲线L1确定所述夹层玻璃10在对应的所述第一投影显示区411的楔角值。

在本实施方式中，通过所述第一变化曲线L1确定所述夹层玻璃10在对应的所述第一投影显示区411的楔角值，以减弱所述夹层玻璃10在所述第一投影显示区411的副像现象。具体地，通过所述第一虚像面TB20的选取设计，可以计算出所述夹层玻璃10中第一投影显示区411的所述多个第一理论楔角值的分布，并拟合出所述第一投影显示区411对应的所述第一变化曲线L1，从而确定所述夹层玻璃10在对应的所述第一投影显示区411的楔角值。

请参照图16，图16为图13实施方式提供的抬头显示系统的设计方法中眼盒面与第一虚像面的示意图。在本实施方式中，所述眼盒面EB10包括依次从高到低的第一子眼盒面EB12、第二子眼盒面EB13及第三子眼盒面EB14。所述第一虚像面TB20包括依次从低到高的第一低虚像面TB22、第一中虚像面TB23及第一高虚像面TB24。所述“在每个子眼盒面EB11上选取观察点阵EB111，且在每个第一子虚像面TB21上选取第一虚像点阵TB211”包括在所述第一子眼盒面EB12上选取第一子观察点阵EB121：m1*n1，在所述第二子眼盒面EB13上选取第二子观察点阵EB131：m2*n2，在所述第三子眼盒面EB14上选取第三子观察点阵EB141：m3*n3，其中，m1，m2，m3≥1且为自然数，n1，n2，n3≥1且为自然数。以及在所述第一低虚像面TB22上选取第一低虚像点阵TB221：i1*j1，在所述第一中虚像面TB23上选取第一中虚像点阵TB231：i2*j2，在所述第一高虚像面TB24上选取第一高虚像点阵TB241：i3*j3，其中，i1，i2，i3≥1且为自然数，j1，j2，j3≥1且为自然数。

在本实施方式中，所述眼盒面EB10包括依次从高到低的第一子眼盒面EB12、第二子眼盒面EB13及第三子眼盒面EB14，即，将观察者在驾驶室中眼部的位置简化为高、中及低三个高度位置，从而简化了所述抬头显示系统1的设计方法。固然选取更多位置的所述眼盒面EB10能够增加计算的准确性，但更多的所述眼盒面EB10也会增加所述多个第一理论楔角值的子离散图T11的个数，从而增加了拟合出所述第一变化曲线L1的计算量及难度。

在本实施方式中，上述实施方式中步骤S14具体包括S141及S142。接下来对步骤S141及S142进行详细说明。

S141，在所述第一子眼盒面EB12上选取第一子观察点阵EB121：m1*n1，在所述第二子眼盒面EB13上选取第二子观察点阵EB131：m2*n2，在所述第三子眼盒面EB14上选取第三子观察点阵EB141：m3*n3，其中，m1，m2，m3≥1且为自然数，n1，n2，n3≥1且为自然数。

在本实施方式中，在第一子眼盒面EB12上选取第一子观察点阵EB121：m1*n1。其中，m1≥1且为自然数，n1≥1且为自然数。举例而言，m1可以但不限于为3、5或8等，n1可以但不限于为3、5或8等。在第二子眼盒面EB13上选取第二子观察点阵EB131：m2*n2。其中，m2≥1且为自然数，n2≥1且为自然数。举例而言，m2可以但不限于为3、5或8等，n2可以但不限于为3、5或8等。其中，m2与m1相同或不同，n2与n1相同或不同。在第三子眼盒面EB14上选取第三子观察点阵EB141：m3*n3。其中，m3≥1且为自然数，n3≥1且为自然数。举例而言，m3可以但不限于为3、5或8等，n3可以但不限于为3、5或8等。m3与m1、m2相同或不同，n3与n1、n2相同或不同。

S142，在所述第一低虚像面TB22上选取第一低虚像点阵TB221：i1*j1，在所述第一中虚像面TB23上选取第一中虚像点阵TB231：i2*j2，在所述第一高虚像面TB24上选取第一高虚像点阵TB241：i3*j3，其中，i1，i2，i3≥1且为自然数，j1，j2，j3≥1且为自然数。

在本实施方式中，在第一低虚像面TB22上选取第一低虚像点阵TB221：i1*j1。其中，i1≥1且为自然数，j1≥1且为自然数。举例而言，i1可以但不限于为3、5或8等，j1可以但不限于为3、5或8等。在第一中虚像面TB23上选取第一中虚像点阵TB231：i2*j2。其中，i2≥1且为自然数，j2≥1且为自然数。举例而言，i2可以但不限于为3、5或8等，j2可以但不限于为3、5或8等。其中，i2与i1相同或不同，j2与j1相同或不同。在第一高虚像面TB24上选取第一高虚像点阵TB241：i3*j3。其中，i3≥1且为自然数，j3≥1且为自然数。举例而言，i3可以但不限于为3、5或8等，j3可以但不限于为3、5或8等。i3与i1、i2相同或不同，j3与j1、j2相同或不同。需要说明的是，i1*j1与m1*n1相同或不同，i2*j2与m2*n2相同或不同，i3*j3与m3*n3相同或不同。

请参照图17，图17为本申请一实施方式提供的抬头显示系统的设计方法计算出的第一变化曲线的示意图。在本实施方式中，所述“根据投影组件20、夹层玻璃10和多条连线计算对应的入射点位置处的第一投影图像4111无副像时夹层玻璃的多个第一理论楔角值”包括根据投影组件20、夹层玻璃10和所述第一子观察点阵EB121中的每一个点与所述第一低虚像点阵TB221的每一个点连线，计算所述连线对应的入射点位置处的第一投影图像4111无副像时夹层玻璃10的多个第一子理论楔角值。根据投影组件20、夹层玻璃10和所述第二子观察点阵EB131中的每一个点与所述第一中虚像点阵TB231的每一个点连线，计算所述连线对应的入射点位置处的第一投影图像4111无副像时夹层玻璃10的多个第二子理论楔角值。以及根据投影组件20、夹层玻璃10和所述第三子观察点阵EB141中的每一个点与所述第一高虚像点阵TB241的每一个点连线，计算所述连线对应的入射点位置处的第一投影图像4111无副像时夹层玻璃10的多个第三子理论楔角值。

在本实施方式中，前述实施方式中步骤S15具体包括S151、S152及S153。接下来对步骤S151、S152及S153进行详细说明。

S151，根据投影组件20、夹层玻璃10和所述第一子观察点阵EB121中的每一个点与所述第一低虚像点阵TB221的每一个点连线，计算所述连线对应的入射点位置处的第一投影图像4111无副像时夹层玻璃10的多个第一子理论楔角值。

在本实施方式中，根据所述多个第一子理论楔角值可以得到所述多个第一子理论楔角值与距离所述夹层玻璃底边10b距离的第一子离散图T12。

S152，根据投影组件20、夹层玻璃10和所述第二子观察点阵EB131中的每一个点与所述第一中虚像点阵TB231的每一个点连线，计算所述连线对应的入射点位置处的第一投影图像4111无副像时夹层玻璃10的多个第二子理论楔角值。

在本实施方式中，根据所述多个第二子理论楔角值可以得到所述多个第二子理论楔角值与距离所述夹层玻璃底边10b距离的第二子离散图T13。

S153，根据投影组件20、夹层玻璃10和所述第三子观察点阵EB141中的每一个点与所述第一高虚像点阵TB241的每一个点连线，计算所述连线对应的入射点位置处的第一投影图像4111无副像时夹层玻璃10的多个第三子理论楔角值。

在本实施方式中，根据所述多个第三子理论楔角值可以得到所述多个第三子理论楔角值与距离所述夹层玻璃底边10b距离的第三子离散图T14。

在本实施方式中，先计算出所述第一子离散图T12、所述第二子离散图T13及所述第三子离散图T14再将所述第一子离散图T12、所述第二子离散图T13及所述第三子离散图T14集合为所述第一离散图T10，可以针对所述第一子离散图T12、所述第二子离散图T13及所述第三子离散图T14分别进行针对性优化，从而对所述第一离散图T10进行优化。举例而言，第二子离散图T13对应的第二子眼盒面EB13用于模拟观察者的眼部处于驾驶室中等高度的视角面，通常所述第二子眼盒面EB13对于观察者坐在驾驶室中的高度为最为通用的高度，因此所述第二子眼盒面EB13为最需要消除投影副像的眼盒面EB10。因此，可以针对所述第二子离散图T13进行针对性的优化，从而使得所述第二子眼盒面EB13对应在所述夹层玻璃10处的楔角值选取更为准确，举例而言，增加所述第二子观察点阵EB131和/或所述第一中虚像点阵TB231中点的选取数量，以提高所述第二子离散图T13中所述第三子理论楔角值的数量，从而提高拟合所述第一变化曲线L1的准确度。

请再次参照图17，在本实施方式中，所述多个第一理论楔角值的最大局部极差值△W与所述多个第一理论楔角值的整体极差值△C的比值为：△W/△C≤0.9。

在本实施方式中，所述多个第一理论楔角值的最大局部极差值△W与所述多个第一理论楔角值的整体极差值△C的比值为：△W/△C≤0.9，可以使得所述多个第一理论楔角值的离散程度更小，从而使得所述第一离散图T10的离散程度更小，以增加所述第一变化曲线L1的平滑程度，即降低了所述第一变化曲线L1的斜率，从而减小了所述夹层玻璃10的楔角变化率，降低了所述夹层玻璃10的生产难度。需要说明的是，所述多个第一理论楔角值的最大局部极差值△W是指局部极差值中的最大值，其中，局部极差值为到所述夹层玻璃底边10b距离为X的某一位置处的多个第一理论楔角值中最大值与最小值之差。所述多个第一理论楔角值的整体极差值△C是指所有第一理论楔角值中最大值与最小值之差。

其中，所述多个第一子理论楔角值的最大局部极差值△W1与所述多个第一理论楔角值的整体极差值△C的比值为：△W1/△C≤0.9。所述多个第二子理论楔角值的最大局部极差值△W2与所述多个第一理论楔角值的整体极差值△C的比值为：△W2/△C≤0.9。所述多个第三子理论楔角值的最大局部极差值△W3与所述多个第一理论楔角值的整体极差值△C的比值为：△W3/△C≤0.9。从而使得所述第一离散图T10的离散程度更小，以增加所述第一变化曲线L1的平滑程度，即降低了所述第一变化曲线L1的斜率，从而减小了所述夹层玻璃10的楔角变化率，降低了所述夹层玻璃10的生产难度。

在本实施方式中，所述多个第一子理论楔角值的最大局部极差值△W1与所述多个第一理论楔角值的整体极差值△C的比值为：△W1/△C≤0.9，可以使得所述多个第一子理论楔角值的离散程度更小。所述多个第一子理论楔角值的最大局部极差值△W1是指第一子局部极差值中的最大值，第一子局部极差值为到所述夹层玻璃底边10b距离为X1的某一位置处的多个第一子理论楔角值中最大值与最小值之差。

在本实施方式中，所述多个第二子理论楔角值的最大局部极差值△W2与所述多个第一理论楔角值的整体极差值△C的比值为：△W2/△C≤0.9，可以使得所述多个第二子理论楔角值的离散程度更小。所述多个第二子理论楔角值的最大局部极差值△W2是指第二子局部极差值中的最大值，第二子局部极差值为到所述夹层玻璃底边10b距离为X2的某一位置处的多个第二子理论楔角值中最大值与最小值之差。

在本实施方式中，所述多个第三子理论楔角值的最大局部极差值△W3与所述多个第一理论楔角值的整体极差值△C的比值为：△W3/△C≤0.9，可以使得所述多个第三子理论楔角值的离散程度更小。所述多个第三子理论楔角值的最大局部极差值△W3是指第三子局部极差值中的最大值，第三子局部极差值为到所述夹层玻璃底边10b距离为X3的某一位置处的多个第三子理论楔角值中最大值与最小值之差。

在一实施方式中，多个所述第一虚像面TB20与所述眼盒面EB10之间的距离在所述夹层玻璃10的底边10b到顶边10a之间的方向上递增。

在本实施方式中，多个所述第一虚像面TB20与所述眼盒面EB10之间的距离在所述夹层玻璃10的底边10b到顶边10a之间的方向上递增，在所述夹层玻璃10上对应设计出多个所述第一投影显示区411，可以使得观察者坐在驾驶室中眼部在多个所述第一投影显示区411之间切换得更加顺畅。

请参照图18，图18为本申请一实施方式提供的抬头显示系统的设计方法中两条第一变化曲线优化设计的示意图。在本实施方式中，所述多个投影显示区410包括至少两个第一投影显示区411，拟合得到楔角随着入射点到夹层玻璃底边10b的距离的至少两条第一变化曲线L1，当相邻两条第一变化曲线L1的最大偏差值△Xmax大于0.15mrad时，在所述“根据所述第一变化曲线L1确定所述夹层玻璃10在对应的所述第一投影显示区411的楔角值”之后，所述抬头显示系统1的设计方法还包括调整所述眼盒面EB10与相邻两条第一变化曲线L1中其中一条对应的第一虚像面TB20之间的距离。重新计算得出新的多个所述第一理论楔角值。根据新的所述多个第一理论楔角值、以及各个所述第一理论楔角值对应的入射点到夹层玻璃底边10b的距离，以得到楔角随着入射点到夹层玻璃底边10b的距离新的第一变化曲线L1。以及判断新的第一变化曲线L1与相邻两条第一变化曲线L1中的另一条的最大偏差值△Xmax是否大于0.15mrad。若是，重复以上步骤。若否，根据新的所述第一变化曲线L1确定所述夹层玻璃10在对应的所述第一投影显示区411的楔角值。

在本实施方式中，当相邻两条第一变化曲线L1具有重叠部分时，最大偏差值△Xmax等于重叠部分中的两条第一变化曲线L1的差值中的最大值；当相邻两条第一变化曲线L1没有重叠部分时，最大偏差值△Xmax等于两条第一变化曲线L1的最相邻两端的楔角值之差。

当最大偏差值△Xmax大于0.15mrad时，需要调整所述眼盒面EB10与相邻两条第一变化曲线L1中任一条对应的第一虚像面TB20之间的距离，以将设计的两条所述第一变化曲线L1的最大偏差值△Xmax调整到小于或等于0.15mrad，或者小于或等于0.10mrad，或者小于或等于0.08mrad，或者小于或等于0.05mrad。

具体地，在所述“根据所述第一变化曲线L1确定所述夹层玻璃10在对应的所述第一投影显示区411的楔角值”之后，所述抬头显示系统1的设计方法还包括S18、S19、S20、S21及S22。接下来对步骤S18、S19、S20、S21及S22进行详细说明。

S18，调整所述眼盒面EB10与相邻两条第一变化曲线L1中其中一条对应的第一虚像面TB20之间的距离。

其中，调整所述眼盒面EB10与相邻两条第一变化曲线L1中其中一条对应的第一虚像面TB20之间的距离，可以调整消除副像所需的楔角值。相同条件下，当所述眼盒面EB10与相邻两条第一变化曲线L1中其中一条对应的第一虚像面TB20之间的距离越大时，消除副像所需的楔角值越小。在本实施方式中，可以增大其中一条第一变化曲线L1(请参见图18中L11)对应的第一虚像面TB20与所述眼盒面EB10之间的距离，和/或减小另一条第一变化曲线L1(请参见图18中L12)对应的第一虚像面TB20与所述眼盒面EB10之间的距离，使相邻两条第一变化曲线L1更加靠近设计目标。

S19，重新计算得出新的多个所述第一理论楔角值。

在本实施方式中，调整所述第一虚像面TB20与所述眼盒面EB10之间的距离之后，通过前述实施方式的计算方法计算出来的所述多个第一理论楔角值能够拟合出更加靠近设计目标的第一变化曲线L1。

S20，根据新的所述多个第一理论楔角值、以及各个所述第一理论楔角值对应的入射点到夹层玻璃底边10b的距离，拟合以得到楔角随着入射点到夹层玻璃10底边的距离的新的第一变化曲线L1。

S21，判断新的第一变化曲线L1与相邻两条第一变化曲线L1中的另一条的最大偏差值△Xmax是否大于0.15mrad。

在本实施方式中，判断新的第一变化曲线L1与相邻两条第一变化曲线L1中的另一条的最大偏差值△Xmax是否大于0.15mrad。若是，这重复步骤S18到S21。若否，则进行步骤S22。

S22，根据新的所述第一变化曲线L1确定所述夹层玻璃10在对应的所述第一投影显示区411的楔角值。

请参照图19及图20，图19为本申请又一实施方式提供的抬头显示系统的设计方法的示意图；图20为图19实施方式提供的抬头显示系统的设计方法计算出来的第二变化曲线的示意图。在本实施方式中，所述多个投影显示区410包括至少一个第二投影显示区412，根据车内的观察者透过每个第二投影显示区412观察到的第二投影图像4121设计第二虚像面TB30。所述第二虚像M30面包括依次从低到高的多个第二子虚像面TB31。其中，每个第二子虚像面TB31对应一个子眼盒面EB11。在每个子眼盒面EB11上选取观察点阵EB111，且在每个第二子虚像面TB31上选取第二虚像点阵TB311，所述观察点阵EB111中的点与所述第二虚像点阵TB311中的点的连线穿过对应的第二投影显示区412，所述连线与所述第二投影显示区412的交点为入射点。根据投影组件20、夹层玻璃10和多条连线计算对应的入射点位置处的第二投影图像4121无副像时夹层玻璃10的多个第二理论楔角值。根据所述多个第二理论楔角值、以及各个所述第二理论楔角值对应的入射点到夹层玻璃底边10b的距离，拟合以得到楔角随着入射点到夹层玻璃底边10b的距离的第二变化曲线L2。以及根据所述第二变化曲线L2确定所述夹层玻璃10在对应的所述第二投影显示区412的楔角值。

其中，所述多个第一理论楔角值和所述多个第二理论楔角值的合集具有最大局部极差值△WU，所述多个第一理论楔角值和所述多个第二理论楔角值的合集具有整体极差值△CU，△WU与△CU的比值为：△WU/△CU≤0.9。可以使得所述多个第一理论楔角值和所述多个第二理论楔角值的合集的整体离散程度更小，从而增加所述第一变化曲线L1和所述第二变化曲线L2的平滑程度，即降低了所述第一变化曲线L1和所述第二变化曲线L2的整体斜率，从而减小了所述夹层玻璃10的整体楔角变化率，降低了所述夹层玻璃10的生产难度。需要说明的是，所述多个第一理论楔角值和所述多个第二理论楔角值的合集具有最大局部极差值△WU是指合集局部极差值中的最大值，其中，合集局部极差值为到所述夹层玻璃底边10b距离为X的某一位置处的多个第一理论楔角值和所述多个第二理论楔角值的合集中最大值与最小值之差。所述多个第一理论楔角值和所述多个第二理论楔角值的合集具有整体极差值△CU是指所有第一理论楔角值和所有第二理论楔角值的合集中最大值与最小值之差。

在本实施方式中，设计出区别于所述第一投影显示区411的第二投影显示区412的楔角值，举例而言，所述第一投影显示区411用于AR-HUD，所述第二投影显示区412用于W-HUD。具体地，所述抬头显示系统1的设计方法还包括S31、S32、S33、S34、S35及S36。接下来针对步骤S31、S32、S33、S34、S35及S36进行详细说明。

S31，所述多个投影显示区410包括至少一个第二投影显示区412，根据车内的观察者透过每个第二投影显示区412观察到的第二投影图像4121设计第二虚像面TB30。

在本实施方式中，所述第二虚像面TB30高度低于所述第一虚像面TB20。

S32，所述第二虚像M30面包括依次从低到高的多个第二子虚像面TB31。其中，每个第二子虚像面TB31对应一个子眼盒面EB11。

在本实施方式中，所述第二虚像面TB30相对于所述第一虚像面TB20，所述第二虚像面TB30距离所述眼盒面EB10的距离更近，且所述第二虚像面TB30的下视角更小。

S33，所述第二虚像M30面包括依次从低到高的多个第二子虚像面TB31。其中，每个第二子虚像面TB31对应一个子眼盒面EB11。

在本实施方式中，所述多个子眼盒面EB11与所述多个第二子虚像面TB31在高度对应上呈现中心对称关系，即高度最高的所述子眼盒面EB11对应高度最低的所述第二子虚像面TB31，高度最低的所述子眼盒面EB11对应高度最低的所述第二子虚像面TB31。

S34，在每个子眼盒面EB11上选取观察点阵EB111，且在每个第二子虚像面TB31上选取第二虚像点阵TB311，所述观察点阵EB111中的点与所述第二虚像点阵TB311中的点的连线穿过对应的第二投影显示区412，所述连线与所述第二投影显示区412的交点为入射点。

在本实施方式中，所述观察点阵EB111中每一个点对应模拟观察者的眼睛的位置。所述第二虚像点阵TB311中每一个点对于模拟投影光线在所述夹层玻璃10反射至所述眼盒面EB10上某一点上并在所述第二虚像面TB30上形成的的虚像。具体的，所述第二虚像点阵TB311中每一个点对于所述观察点阵EB111中一个或多个点，即，观察者在所述眼盒面EB10上的不同位置可以看到所述第二虚像面TB30上同一位置的虚像。此外，观察者在所述眼盒面EB10上同一位置可以看到所述第二虚像面TB30上不同位置的虚像。

S35，根据投影组件20、夹层玻璃10和多条连线计算对应的所述入射点位置处的第二投影图像4121无副像时夹层玻璃10的多个第二理论楔角值。

在本实施方式中，在每一个对应设置的所述子眼盒面EB11与所述第二子虚像面TB31中，所述观察点阵EB111中每一个点与所述第二虚像点阵TB311中每一个点连接与所述夹层玻璃10存在交点，即入射点。通过计算所述观察点阵EB111中每一点处观察者看到处于所述第二子虚像面TB31上的虚像无副像时，所述入射点处的第二理论楔角值。用于模拟计算的所述入射点的数量即为所述第二理论楔角值的数量。

S36，根据所述第二变化曲线L2确定所述夹层玻璃10在对应的所述第二投影显示区412的楔角值。

在本实施方式中，通过所述第二变化曲线L2确定所述夹层玻璃10在对应的所述第二投影显示区412的楔角值，以减弱所述夹层玻璃10在所述第二投影显示区412的副像现象。具体地，通过所述第二虚像面TB30的选取设计，可以计算出所述夹层玻璃10中第二投影显示区412的所述多个第二理论楔角值的分布，并拟合出所述第二投影显示区412对应的所述第二变化曲线L2，从而确定所述夹层玻璃10在对应的所述第二投影显示区412的楔角值。

请参照图21，图21为本申请一实施方式提供的第一变化曲线与第二变化曲线优化的示意图。在本实施方式中，当相邻的第一变化曲线L1与第二变化曲线L2的最大偏差值大于0.2mrad时，减小所述眼盒面EB10与所述第一变化曲线L1对应的第一虚像面TB20之间的距离，和/或增大所述眼盒面EB10与所述第二变化曲线L2对应的第二虚像面TB30之间的距离。

在本实施方式中，当相邻的第一变化曲线L1与所述第二变化曲线L2具有重叠部分时，最大偏差值△Xmax等于重叠部分中的所述第一变化曲线L1与所述第二变化曲线L2的差值中的最大值；当相邻的第一变化曲线L1与所述第二变化曲线L2没有重叠部分时，最大偏差值△Xmax等于所述第一变化曲线L1与所述第二变化曲线L2的最相邻两端的楔角值之差。

当最大偏差值△Xmax大于0.2mrad时，需要调整所述眼盒面EB10与相邻的所述第一变化曲线L1对应的第一虚像面TB20之间的距离，和/或所述眼盒面EB10与所述第二变化曲线L2对应的第二虚像面TB30之间的距离，以将设计的相邻的所述第一变化曲线L1与所述第二变化曲线L2的最大偏差值△Xmax调整到小于或等于0.2mrad，或者小于或等于0.15mrad，或者小于或等于0.10mrad，或者小于或等于0.08mrad，或者小于或等于0.05mrad。

具体地，在一实施方式中，通过减小所述第一虚像面TB20与所述眼盒面EB10之间的距离，从而使得设计出来的所述多个第一理论楔角值变大，从而使得所述第一变化曲线L1更靠近所述第二变化曲线L2，从而降低所述第一变化曲线L1与所述第二变化曲线L2的最大偏差值，以使得相邻的所述第一变化曲线L1和所述第二变化曲线L2更加靠近设计目标。在另一实施方式中，通过增大所述第二虚像面TB30与所述眼盒面EB10之间的距离，从而使得设计出来的所述多个第二理论楔角值的值变小，从而使得所述第二变化曲线L2更靠近所述第一变化曲线L1，从而降低所述第一变化曲线L1与所述第二变化曲线L2的最大偏差值，以使得相邻的所述第一变化曲线L1和所述第二变化曲线L2更加靠近设计目标。在又一实施方式中，减小所述第一虚像面TB20与所述眼盒面EB10之间的距离，且增大所述第二虚像面TB30与所述眼盒面EB10之间的距离，从而使得设计出来的所述多个第一理论楔角值变大，且设计出来的所述多个第二理论楔角值的值变小，从而使得相邻的所述第一变化曲线L1与所述第二变化曲线L2相互靠近，以使得相邻的所述第一变化曲线L1和所述第二变化曲线L2更加靠近设计目标。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，这些改进和润饰也视为本申请的保护范围。

Claims (21)

1.一种抬头显示系统，其特征在于，所述抬头显示系统包括夹层玻璃及投影组件；

所述夹层玻璃包括：

第一透明基板，具有第一表面和第二表面；

第二透明基板，具有第三表面和第四表面；以及

中间粘结层，所述中间粘结层设于所述第一透明基板及所述第二透明基板之间，且用于粘结所述第二表面及所述第三表面；

所述夹层玻璃具有多个投影显示区，每个投影显示区具有所述夹层玻璃安装于车辆时的上侧边厚度大于下侧边厚度的楔形剖面形状，至少一个投影显示区具有楔角从所述下侧边向所述上侧边连续非线性单调变小的区段，所述区段的长度与所述投影显示区的长度之比不低于70％；其中，所述多个投影显示区中包括至少一个第一投影显示区；

所述投影组件包括能够投影至所述多个投影显示区的至少一个投影光源，所述投影光源入射至所述第一投影显示区形成第一投影图像，所述第一投影图像的虚像距离为7米-100米。

2.如权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，每个投影显示区中的楔角连续非线性单调变小的最大变化率ROC：ROC≤0.3mrad/100mm；或，ROC≤0.2mrad/100mm；或，ROC≤0.1mrad/100mm；或，ROC≤0.05mrad/100mm。

3.如权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述多个投影显示区中的楔角最大值α：α≤0.8mrad。

4.如权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述中间粘结层的最大厚度h：0.38mm≤h≤1.6mm。

5.如权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述多个投影显示区还包括至少一个第二投影显示区，所述投影光源入射至所述第二投影显示区形成第二投影图像，所述第二投影图像的虚像距离为1米-6米。

6.如权利要求5所述的抬头显示系统，其特征在于，所述投影组件包括至少一个第一投影光源和至少一个第二投影光源，所述第一投影光源入射至所述第一投影显示区，所述第二投影光源入射至所述第二投影显示区。

7.如权利要求6所述的抬头显示系统，其特征在于，所述第一投影光源靠近所述夹层玻璃的顶边设置，所述第二投影光源靠近所述夹层玻璃的底边设置。

8.如权利要求5或6所述的抬头显示系统，其特征在于，所述第一投影图像具有第一下视角LDA1和第一虚像距离VID1，所述第二投影图像具有第二下视角LDA2和第二虚像距离VID2，当所述第一投影显示区与所述第二投影显示区在底边指向顶边的方向上邻近设置时，LDA1与LAD2满足：2°≤LDA1-LDA2≤4.5°，或者，2.5°≤LDA1-LDA2≤3.5°，VID1与VID2满足：2≤VID1/VID2≤50，或者，2.5≤VID1/VID2≤10。

9.如权利要求8所述的抬头显示系统，其特征在于，-6°≤LDA1≤0°，-8°≤LDA2≤-3°。

10.如权利要求1或5所述的抬头显示系统，其特征在于，所述多个投影显示区包括至少两个所述第一投影显示区，在水平方向上邻近设置的两个所述第一投影显示区中分别形成第一左投影图像和第一右投影图像，所述第一左投影图像具有第一左下视角LDA11和第一左虚像距离VID11，所述第一右投影图像具有第一右下视角LDA12和第一右虚像距离VID12，LAD11与LDA12满足：0°≤|LDA11-LDA12|≤1°，VID11与VID12满足：0.5≤VID11/VID12≤2，或者，0.8≤VID11/VID12≤1.2。

11.如权利要求5或6所述的抬头显示系统，其特征在于，所述多个投影显示区还包括至少两个所述第二投影显示区，在水平方向上邻近设置的两个所述第二投影显示区中分别形成第二左投影图像和第二右投影图像，所述第二左投影图像具有第二左下视角LDA21和第二左虚像距离VID21，所述第二右投影图像具有第二右下视角LDA22和第二右虚像距离VID22，LDA21与LDA22满足：0°≤|LDA21-LDA22|≤1°，VID21与VID22的关系为：0.5≤VID21/VID22≤2，或者，0.8≤VID21/VID22≤1.2。

12.如权利要求1-11任意一项所述的抬头显示系统，其特征在于，所述多个投影显示区之间分离设置或者部分重叠设置。

13.一种抬头显示系统的设计方法，其特征在于，所述抬头显示系统的设计方法包括：

提供投影组件及夹层玻璃，所述投影组件发出的投影光线入射到所述夹层玻璃上的多个投影显示区，其中所述多个投影显示区包括至少一个第一投影显示区；

根据车内的观察者设计位于车内的眼盒面；

根据车内的观察者透过每个第一投影显示区观察到的第一投影图像设计第一虚像面；

其中，所述眼盒面包括依次从高到低的多个子眼盒面，所述第一虚像面包括依次从低到高的多个第一子虚像面，其中，每个第一子虚像面对应一个子眼盒面；

在每个子眼盒面上选取观察点阵，且在每个第一子虚像面上选取第一虚像点阵，所述观察点阵中的点与所述虚像点阵中的点的连线穿过对应的第一投影显示区，所述连线与所述第一投影显示区的交点为入射点；

根据所述投影组件、夹层玻璃和多条连线计算对应的入射点位置处的第一投影图像无副像时夹层玻璃的多个第一理论楔角值；

根据所述多个第一理论楔角值以及各个所述第一理论楔角值对应的入射点到夹层玻璃底边的距离，拟合以得到楔角随着入射点到夹层玻璃底边的距离的第一变化曲线；以及

根据所述第一变化曲线确定所述夹层玻璃在对应的所述第一投影显示区的楔角值。

14.如权利要求13所述的抬头显示系统的设计方法，其特征在于，所述眼盒面包括依次从高到低的第一子眼盒面、第二子眼盒面及第三子眼盒面；所述第一虚像面包括依次从低到高的第一低虚像面、第一中虚像面及第一高虚像面；

所述“在每个子眼盒面上选取观察点阵，且在每个第一子虚像面上选取第一虚像点阵”包括：

在所述第一子眼盒面上选取第一子观察点阵m1*n1，在所述第二子眼盒面上选取第二子观察点阵m2*n2，在所述第三子眼盒面上选取第三子观察点阵m3*n3，其中，m1，m2，m3≥1且为自然数，n1，n2，n3≥1且为自然数；以及

在所述第一低虚像面上选取第一低虚像点阵i1*j1，在所述第一中虚像面上选取第一中虚像点阵i2*j2，在所述第一高虚像面上选取第一高虚像点阵i3*j3，其中，i1，i2，i3≥1且为自然数，j1，j2，j3≥1且为自然数。

15.如权利要求14所述的抬头显示系统的设计方法，其特征在于，所述“根据所述投影组件、夹层玻璃和多条连线计算对应的入射点位置处的第一投影图像无副像时夹层玻璃的多个第一理论楔角值”包括：

根据投影组件、夹层玻璃和所述第一子观察点阵中的每一个点与所述第一低虚像点阵的每一个点连线，计算所述连线对应的入射点位置处的第一投影图像无副像时夹层玻璃的多个第一子理论楔角值；

根据投影组件、夹层玻璃和所述第二子观察点阵中的每一个点与所述第一中虚像点阵的每一个点连线，计算所述连线对应的入射点位置处的第一投影图像无副像时夹层玻璃的多个第二子理论楔角值；以及

根据投影组件、夹层玻璃和所述第三子观察点阵中的每一个点与所述第一高虚像点阵的每一个点连线，计算所述连线对应的入射点位置处的第一投影图像无副像时夹层玻璃的多个第三子理论楔角值。

16.如权利要求13所述的抬头显示系统的设计方法，其特征在于，所述多个第一理论楔角值的最大局部极差值△W与所述多个第一理论楔角值的整体极差值△C的比值为：△W/△C≤0.9。

17.如权利要求13所述的抬头显示系统的设计方法，其特征在于，多个所述第一虚像面与所述眼盒面之间的距离在所述夹层玻璃的底边到顶边之间的方向上递增。

18.如权利要求13所述的抬头显示系统的设计方法，其特征在于，所述多个投影显示区包括至少两个第一投影显示区，拟合得到楔角随着入射点到夹层玻璃底边的距离的至少两条第一变化曲线，当相邻两条第一变化曲线的最大偏差值大于0.15mrad时，在所述“根据所述第一变化曲线确定所述夹层玻璃在对应的第一投影显示区的楔角值”之后，所述抬头显示系统的设计方法还包括：

调整所述眼盒面与相邻两条第一变化曲线中其中一条对应的第一虚像面之间的距离；

重新计算得出新的多个所述第一理论楔角值；

根据新的所述多个第一理论楔角值、以及各个所述第一理论楔角值对应的入射点到夹层玻璃底边的距离，拟合以得到楔角随着入射点到夹层玻璃底边的距离的新的第一变化曲线；以及

判断新的第一变化曲线与相邻两条第一变化曲线中的另一条的最大偏差值是否大于0.15mrad；

若是，重复以上步骤；

若否，根据新的所述第一变化曲线确定所述夹层玻璃在对应的所述第一投影显示区的楔角值。

19.如权利要求13所述的抬头显示系统的设计方法，其特征在于，所述多个投影显示区包括至少一个第二投影显示区，根据车内的观察者透过每个第二投影显示区观察到的第二投影图像设计第二虚像面；

所述第二虚像面包括依次从低到高的多个第二子虚像面，其中，每个第二子虚像面对应一个子眼盒面；

在每个子眼盒面上选取观察点阵，且在每个第二子虚像面上选取第二虚像点阵，所述观察点阵中的点与所述第二虚像点阵中的点的连线穿过对应的第二投影显示区，所述连线与所述第二投影显示区的交点为入射点；

根据所述投影组件、夹层玻璃和多条连线计算对应的入射点位置处的第二投影图像无副像时夹层玻璃的多个第二理论楔角值

根据所述多个第二理论楔角值、以及各个所述第二理论楔角值对应的入射点到夹层玻璃底边的距离，拟合以得到楔角随着入射点到夹层玻璃底边的距离的第二变化曲线；以及

根据所述第二变化曲线确定所述夹层玻璃在对应的所述第二投影显示区的楔角值。

20.如权利要求19所述的抬头显示系统的设计方法，其特征在于，所述多个第一理论楔角值和所述多个第二理论楔角值的合集具有最大局部极差值△WU，所述多个第一理论楔角值和所述多个第二理论楔角值的合集具有整体极差值△CU，△WU与△CU的比值为：△WU/△CU≤0.9。

21.如权利要求19所述的抬头显示系统的设计方法，其特征在于，当相邻的第一变化曲线与第二变化曲线的最大偏差值大于0.2mrad时，减小所述眼盒面与所述第一变化曲线对应的第一虚像面之间的距离，和/或增大所述眼盒面与所述第二变化曲线对应的第二虚像面之间的距离。

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