CN109164582B - 抬头显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抬头显示器，包括：光学***，所述光学***包括显示屏和电控光栅，所述电控光栅设在所述显示屏的出光侧，所述电控光栅包括：第一基板、第二基板、第一电极、第二电极、固定折射率介质、可变折射率介质，所述第一基板和所述第二基板相对设置，所述第一电极设在所述第一基板上，所述第二电极设在所述第二基板上，所述固定折射率介质设在所述第一基板与所述第二基板之间且折射率固定，所述可变折射率介质设在所述第一基板与所述第二基板之间且折射率可电控调节。根据本发明的抬头显示器，结构简单、成本低，不需要机械元件和复杂的光学元件，可以进行成像位置、大小及亮度调节，环境适应性好。

Description

抬头显示器

技术领域

本发明涉及抬头显示器技术领域，尤其是涉及一种抬头显示器。

背景技术

抬头显示器(HUD，Head Up Display的缩写，又叫平视显示器)，可以把行驶过程中所需的信息，映射在前挡风玻璃上，使驾驶员不必低头就能看清信息。但是，相关技术中的抬头显示器的显示效果不够理想，且存在结构复杂、器件笨重、精度不够、成本较高、容易磨损、使用寿命短等弊端。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种抬头显示器，所述抬头显示器的结构简单、成本低、可以进行成像调节。

根据本发明的抬头显示器，包括：光学***，所述光学***包括显示屏和电控光栅，所述电控光栅设在所述显示屏的出光侧，所述电控光栅包括：第一基板、第二基板、第一电极、第二电极、固定折射率介质、可变折射率介质，所述第一基板和所述第二基板相对设置，所述第一电极设在所述第一基板上，所述第二电极设在所述第二基板上，所述固定折射率介质设在所述第一基板与所述第二基板之间且折射率固定，所述可变折射率介质设在所述第一基板与所述第二基板之间且折射率可电控调节。

根据本发明的抬头显示器，结构简单、成本低，不需要机械元件和复杂的光学元件，可以进行成像位置、大小及亮度调节，环境适应性好。

在一些实施例中，抬头显示器还包括：检测***，所述检测***与所述光学***通信，所述检测***包括：人眼追踪模块、环境光检测模块、车速检测模块中的至少一个。

在一些实施例中，抬头显示器还包括：投影屏，所述投影屏设在所述电控光栅的出光侧。

在一些实施例中，抬头显示器还包括：底座，所述光学***设在所述底座上，所述底座的底面具有防滑结构件。

在一些实施例中，所述固定折射率介质为固定光栅，所述可变折射率介质为液晶，所述第一电极为公共电极，所述第二电极为像素电极。

在一些实施例中，所述固定折射率介质为聚合物，所述可变折射率介质为液晶，所述第一电极为公共电极，所述第二电极为像素电极。

在一些实施例中，所述聚合物为：树脂、聚四氟乙烯、硅氧烷中的其中一个。

在一些实施例中，所述第一基板为：玻璃、石英、碳化硅、PET、PI中的其中一个，和/或，所述第二基板为：玻璃、石英、碳化硅、PET、PI中的其中一个。

在一些实施例中，所述第一电极为：ITO、纳米银、金属层中的其中一个，和/或，所述第二电极为透明电极且为：ITO、纳米银、金属层中的其中一个。

在一些实施例中，所述显示屏为：LCD、LCOS、OLED、LED、空间光调制器中的其中一个。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的抬头显示器的工作原理图；

图2是根据本发明一个实施例的电控光栅的剖面示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的电控光栅的剖面示意图；

图4是根据本发明一个实施例的电控光栅的设计原理图；

图5是根据本发明另一个实施例的电控光栅的设计原理图；

图6是根据本发明一个实施例的电控光栅的像素合并原理图；

图7是根据本发明另一个实施例的电控光栅的像素合并原理图；

图8是根据本发明另一个实施例的抬头显示器的结构示意图。

附图标记：

抬头显示器1000；人眼2000；前挡风玻璃3000；

光学***100；

显示屏1；电控光栅2；

第一基板21；第二基板22；第一电极23；第二电极24；

固定折射率介质25；可变折射率介质26；

检测***200；人眼追踪模块3；环境光检测模块4；车速检测模块5；

投影屏300；

底座400；防滑结构件401。

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。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

抬头显示器(HUD，Head Up Display的缩写，又叫平视显示器)，可以把行驶过程中所需的信息，映射在前挡风玻璃上，使驾驶员不必低头就能看清信息。但是，要想白天和晚上均能够在不干扰正常视线的前提下，使抬头显示器显示的图像被轻松地被阅读出来，非常困难。而且，相关技术中的抬头显示器存在重影问题、且色彩较多，驾驶员观察起来比较吃力，需要不时地切换视线，影响行驶安全。

此外，相关技术中的抬头显示器的成像距离大概1m～2.5m，但考虑到人眼的视觉焦点，成像最佳距离大概是18-20米，从安全角度考虑，抬头显示器的成像距离应该达到3m～4m。相关技术中存在一些可变焦的抬头显示***，以机械传动的方式调节焦距，然而，这种方式具有结构复杂、器件笨重、精度不够、成本较高、容易磨损、使用寿命短、显示效果差等弊端。

另外，相关技术中还有一种可调节的抬头显示器，通过机械的方式调整成像位置，从而克服成像在于某一个位置，难以适应不同审稿的驾驶员的问题，然而，这种抬头显示装置的结构也较为复杂、笨重，在汽车震动的环境中难以保证成像的稳定性，且使用寿命短，、精度低。

下面，参照附图1-图8，描述根据本发明实施例的抬头显示器1000。

具体而言，根据本发明实施例的抬头显示器1000，可以为外置式或内置式，且根据本发明实施例的抬头显示器1000，可以应用于车辆、飞机、轮船等等交通工具，用于辅助驾驶。

如图1所示，抬头显示器1000可以包括光学***100，光学***100可以包括：显示屏1和电控光栅2，电控光栅2设在显示屏1的出光侧，从而显示屏1可以朝向电控光栅2出射光线。结合图2和图3，电控光栅2可以包括：第一基板21、第二基板22、第一电极23、第二电极24、固定折射率介质25、可变折射率介质26。

如图2和图3所示，第一基板21和第二基板22相对设置(即第一基板21和第二基板22间隔设置，例如第一基板21和第二基板22可以平行设置或者大体平行设置)，第一电极23设在第一基板21上(例如可以设在第一基板21的面向第二基板22的一侧表面上)，第二电极24设在第二基板22上(例如可以设在第二基板22的面向第一基板21的一侧表面上)。

如图2和图3所示，固定折射率介质25设在第一基板21与第二基板22之间且折射率固定，可变折射率介质26设在第一基板21与第二基板22之间且折射率可电控调节。也就是说，在第一电极23和第二电极24的通电情况改变时，固定折射率介质25的折射率不改变，可变折射率介质26的折射率改变，从而说明可变折射率介质26的折射率可电控调节。

这样，通过调节上述可变折射率介质26的折射率，可以调节来自显示屏1出射的光线的投射到人眼的聚焦位置。更加具体地说，在可变折射率介质26的折射率与固定折射率介质25的折射率相同时，电控光栅2无法改变显示屏1出射光线的出射角度，但在调节可变折射率介质26的折射率、使可变折射率介质26的折射率与固定折射率介质25的折射率不同后，电控光栅2可以起到改变显示屏1出射光线的出射角度的作用，由此，通过调节可变折射率介质26的折射率，控制可变折射率介质26的折射率与固定折射率介质25的折射率的差值大小，可以控制显示屏1出射光线的出射角度的大小，从而可以调节来自显示屏1出射的光线的投射到人眼的聚焦位置。

由此，根据本发明实施例的抬头显示器1000，可以至少实现以下效果：(1)随驾驶员身高、体形、坐姿等不同，改变成像位置，跟随驾驶员的视线提供不同的聚焦位置的图案；(2)能够解决夜晚和白天自然光干扰下的成像不清问题；(3)抬头显示器1000的结构简单、超薄，不需要机械传动装置和复杂的光学元件，具有稳定的性能和环境适应性，具有明显优势和广泛的应用前景。上述效果实现原因详见后文论述。

如图1所示，根据本发明实施例的抬头显示器1000，通过光学***100反射成像，光学***100可以包括显示屏1和电控光栅2，电控光栅2为依附于显示屏1的液晶光栅。具体而言，电控光栅2(即可电控的液晶光栅)的具体类型不限，只要是能够通过电控的方式，实现光路调节功能即可，例如可以是：平面光栅、斜坡光栅、立体光栅、全息光栅、闪耀光栅等。此外，根据本发明实施例的电控光栅2可以具有像素结构，从而可以分区域、分像素调制显示屏1的显示内容。

例如，下面简要描述根据本发明两种具体实施例的电控光栅2。

实施例一

如图2所示，固定折射率介质25为固定光栅，可变折射率介质26为液晶(例如普通向列相液晶、蓝相液晶等)，第一电极23为公共电极(即Com电极)，第二电极24为像素电极。例如，在一些具体的加工过程中，可以在第一基板21的下表面加工第一电极23，在第二基板22的上表面加工第二电极24，采用光刻技术、纳米压印技术、激光直写技术等、在第二电极24上加工氮化硅、无机物、有机物、树脂类等材质的矩形台阶状的固定光栅，接着再在第一基板21和第二基板22之间灌入液晶，从而可以获得电控光栅2。由此，根据本发明实施例一的电控光栅2的结构简单、容易加工、容易控制、成本低、使用寿命长。

由此，通过在第一电极23和第二电极24施加一定电压形成电场，即在第一电极23和第二电极24通电后，可以在第一电极23和第二电极24之间形成电场，通过分别调节第一电极23和第二电极24的电压，可以调节电场情况，在电场改变后，固定光栅的结构和折射率均不发生改变，而液晶中每个小液晶单体的排布方向都将发生改变，从而使得液晶的折射率发生改变，这样就可以起到调节液晶折射率的作用，如此通过改变液晶的折射率与固定光栅的折射率的差值，就可以改变电控光栅2整体的出射光线角度，使得人眼的聚焦位置改变，从而控制光学***100的成像效果。

这里，需要说明的是，“公共电极”和“像素电极”的概念、构成及电控原理均为本领域技术人员所熟知，这里不作详述，仅作简要介绍。具体而言，每个液晶单体在“公共电极”和“像素电极”之间形成的垂直电场中、受电场的改变发生偏转，从而使得液晶整体的平均折射率改变，以达到调节液晶的折射率的作用。此外，需要说明的是，本文所述的液晶的折射率，均指液晶的平均折射率。

实施例二

如图3所示，固定折射率介质25为聚合物相(例如树脂、聚四氟乙烯、硅氧烷等，从而聚合物与液晶具有良好的稳定性、与液晶互不相溶)，可变折射率介质26为液晶相(例如普通向列相液晶、蓝相液晶等)，第一电极23为公共电极(即Com电极)，第二电极24为像素电极。例如，在一些具体的加工过程中，可以在第一基板21的下表面加工第一电极23，在第二基板22的上表面加工第二电极24，然后将聚合物和液晶一同灌入第一基板21和第二基板22之间，接着采用干涉曝光、淹没曝光等技术，间隔曝光以使聚合物聚积移动并聚合为一个一个间隔开的聚合物相，此时，夹在相邻两个聚合物相之间的液晶构成液晶相。由此，本实施例二与上述实施例一相比，采用聚合物分散液晶的方式制作，同样具有结构简单、容易加工、容易控制、成本低、使用寿命长的有益效果。

由此，通过在第一电极23和第二电极24施加一定电压形成电场，即在第一电极23和第二电极24通电后，可以在第一电极23和第二电极24之间形成电场，通过分别调节第一电极23和第二电极24的电压，可以调节电场情况，在电场改变后，聚合物相的结构和折射率均不发生改变，而液晶相中每个液晶单体的排布方向都将发生改变，从而使得液晶相的折射率发生改变，这样就可以起到调节液晶相折射率的作用，如此通过改变液晶相的折射率与聚合物相的折射率的差值，就可以改变电控光栅2整体的出射光线角度，使得人眼的聚焦位置改变，从而控制光学***100的成像效果。

下面，简要描述根据本发明实施例的抬头显示器1000的适应性调节原理。

具体而言，电控光栅2设计的目标是控制衍射级次，提升衍射效率，无论是图像显示位置、还是图像大小的调控，本质上都是对于电控光栅2衍射效率和出光角度的控制。

如图4所示，展示了电控光栅2设计的基础参数，其中，入射光零级右侧、衍射级次m为负级次，入射光零级左侧、衍射级次m为正级次，n1为入射光介质(如第二基板22)的折射率，n2为出射光介质(如可变折射率介质26)的折射率，n3为出射光介质(如固定折射率介质25)的折射率，θ1光线入射角，θ2光线出射角，P为光栅周期(如固定折射率介质25的排布周期)。

图5展示了电控光栅2设计的一个具体示例，第二基板22的折射率n1＝1.5，可变折射率介质26的折射率n2＝1.25，固定折射率介质25的折射率n3＝2，光栅周期P＝391nm，占空比＝50％，槽深H＝455nm，固定光栅的倾角θ3＝20°，光线入射角θ1＝65°。实验结果显示，当衍射级次m为T-1时，光线出射角θ2＝-0.066°，出光效率达到92.5％；当衍射级次m为R-2时，光线出射角θ2＝65.2°，出光效率达到0.17％；当衍射级次m为R-1时，光线出射角θ2＝-0.044°，出光效率达到2.4％；当衍射级次m为R0时，光线出射角θ2＝65°，出光效率达到4.7％。由此可见，当衍射级次m为T-1时，光线出射角θ2≈0°，即能够实现垂直第二基板22出光，且出光效率达到92.5％，这种光线的偏转，能够调控像素出光方向，并且光效高，光亮度损失少。

具体地说，显示屏1与电控光栅2可以紧密无缝隙的贴合，或者预留较小缝隙的贴合，从而可以认为显示屏1出射的光线垂直入射电控光栅2，此时

因此，在光栅周期P固定、衍射级次m固定、光线波长λ固定的情况下，可变折射率介质26(即液晶)的折射率n2的改变决定光线出射角θ2的变化。

或者说，对于出射角度的控制时：2π/λ·n1＝2π/λ·ncsinθ2+q2π/P，(q＝0,±1,±2,…)，其中nc为可变折射率介质26(即液晶)和第二基板22的等效折射率(简单说明原理时，可以直接对两者进行平均，在实际的产品设计中，出光方向θ2可以由专业的光学仿真软件进行精确设计)。在一般的应用场景中，显示屏1上某一位置上的像素的出光方向θ2往往是固定的，由该像素相对于投影反射屏幕的位置决定，即上式中显示模式的出光方向θ2是固定的，此时通过调节光栅的周期P，即可实现给定颜色光线(波长λ)在给定方向(与面板平面法线的夹角为θ2)上的出射。

由于可变折射率介质26(即液晶)的折射率n2可由电场控制、在寻常光折射率no和非寻常光折射率ne之间变化(即可以为no或ne，或介于两者之间，优先选择no)。当液晶26的折射率和固定光栅25的折射率相等时，固定光栅25的作用被掩盖，此时不改变显示屏1的投射内容；而当液晶26的折射率和固定光栅25的折射率相差较大时，固定光栅25的作用最明显，光线从波导层耦合出来的耦合效率最高，当液晶26的折射率处在以上两种情况之间时，为其他衍射状态。

因此，通过电场控制不同位置液晶的折射率不同(即通过调节施加在液晶层上的电压，即可实现液晶层折射率在no和ne之间的调节)，可以将显示图形进行放大、缩小，或者进行整体图案的上、下、左、右位置移动，从而适应各不同的环境和不同的观察者的实际情况(或者说，根据上述原理，可以根据不同的位置光线偏折需求，控制液晶26的折射率变化，达到对显示屏1出射光线的调整作用，从而调节抬头显示器1000的视野大小、亮度、聚焦位置等等)。由此，抬头显示器1000可以根据不同驾驶习惯和不同应用场景，通过电场控制液晶偏转(即折射率改变)，进而达到适应性地调整效果。

下面，简要描述根据本发明实施例的抬头显示器1000的高亮度效果实现原理。

如图6-图7所示，展示了一种可选的像素合并方案，其用于提升显示亮度，使抬头显示器1000显示的图像在强光环境中仍然能够清晰阅读，具有更高的对比度，增加阅读舒适性。如图6所示，S1为将上下相邻两个像素合并为同一像素(即通过调节电控光栅2，使显示屏1上上下相邻的两个像素P1的出射光线汇聚到一个投影成像像素P2上)，S2为左右相邻像素合并为同一像素(即通过调节电控光栅2，使显示屏1上左右相邻的两个像素P1的出射光线汇聚到一个投影成像像素P2上)，S3为将相邻四个像素合并为同一个像素(即通过调节电控光栅2，使显示屏1上相邻的四个像素P1的出射光线汇聚到一个投影成像像素P2上)，S4为将六个像素合并为同一个像素方案(即通过调节电控光栅2，使显示屏1上相邻的六个像素P1的出射光线汇聚到一个投影成像像素P1上)。需要说明的是，该方案仅用于举例说明，实际使用中，根据不同环境光条件，抬头显示器1000可以采用不同的像素合并方案。

通过电控光栅2调整出光方向，合并后的像素，可以将光指向性的传播到特定位置，并且提升显示亮度。如图7所示，展示了另一种像素合并的显示效果图，nit(尼特)是亮度的单位，1nit＝1cd/m²，亮度是指发光体(反光体)表面发光(反光)强弱的物理量。人眼2000从一个方向观察光源，在这个方向上的光强与人眼2000所“见到”的光源面积之比，定义为该光源单位的亮度，即单位投影面积上的发光强度。亮度是人对光的强度的感受。此处像素合并原理，就是利用将几个像素面积上的光线，集中到一个像素面积上，增强光强。

在本发明的一些实施例中，如图8所示，抬头显示器1000还可以包括：检测***200，检测***200与光学***100通信，检测***200可以包括：人眼追踪模块3、环境光检测模块4、车速检测模块5中的至少一个。

例如，当检测***200包括人眼追踪模块3时，光学***100可以根据人眼追踪模块3反馈的信号，了解当前驾驶员的实际情况(例如驾驶员的身高、坐姿等)，从而执行相关的调节动作，实现图像焦距、图像位置等的调节，进而有效地减少因驾驶员不同、或者驾驶员的坐姿改变，而造成的离焦、视线模糊问题，提高适用范围和行驶安全。

例如，当检测***200包括车速检测模块5时，光学***100可以根据车速检测模块5反馈的信号，了解当前的车速情况，从而执行相关的调节动作，实现图像焦距、图像位置等的调节，进而有效地减少因车速变化等因素引起的驾驶员视线焦点移动，避免造成离焦和视线模糊问题，提高行驶安全。

例如，当检测***200包括环境光检测模块4时，光学***100可以根据环境光检测模块4反馈的信号，通过上述像素合并原理，调节显示图像亮度和视场大小，从而可以在不改变显示屏1的情况下，有效提升投影亮度及视场大小，以达到在强光下增强可见性，并在环境允许的情况下，尽可能增大驾驶员的视场。

当然，本发明不限于此，抬头显示器1000还可以不包括检测***200，此时，可以通过人工手动输入指令的方式，驱使光学***100进行相应调控动作，从而满足实际使用需求。

具体而言，如图1所示，经电控光栅2出射的光线可以投影在交通工具的前挡风玻璃3000上，从而通过反射，使人眼2000阅读，但是并不限于此，例如在本发明的另外一些实施例中，如图8所示，抬头显示器1000还可以包括：投影屏300，投影屏300设在电控光栅2的出光侧，此时，经电控光栅2出射的光线还可以投影在投影屏300上，从而当采用反射性较强的材质加工投影屏300时，可以提高成像的清晰度。但是，需要说明的是，当抬头显示器1000具备投影屏300时，也可以通过对电控光栅2的调节，使电控光栅2的出射光线投影在前挡风玻璃3000上，以满足不同实际需求。

在本发明的一些实施例中，如图8所示，抬头显示器1000可以为外置式，此时，抬头显示器1000可以包括底座400，光学***100设在底座400上，底座400的底面具有防滑结构件401(例如波纹面、凸点面、橡胶垫等等，只要是能够起到防滑作用即可)。由此，一来使得抬头显示器1000方便取放，二来使得抬头显示器1000的设置稳定，从而提高成像的稳定性。而当抬头显示器1000为内置式时，有无底座400均可。

综上所述，根据本发明实施例的抬头显示器1000，通过采用显示屏1和电控光栅2叠层结构，可以实现对于不同环境、不同场景、不同驾驶者及驾驶***化，可以极大地提高抬头显示器1000的使用寿命和抗冲击性。

更为具体地说，根据本发明实施例的抬头显示器1000，在基本器件结构上，没有复杂的机械元件和光学器件，结构简单，稳定性好，精度高，成本低。通过设计加工微纳级别的波动光学原理的电控光栅2，根据司机所在位置调节图像聚焦位置、简单且有效地调节像素级别光线的传播方向(像素级别调整光线传播方向)，从而适应不同驾驶者的身高、体形和坐姿。根据环境光亮度将光线聚焦，在外界光较强的环境下通过缩小投影视场提升亮度极限(即上述像素合并原理)，从而调节像素光亮强度、调节反射图像大小，解决强光环境下无法看清抬头显示器1000投影内容的问题。

在本发明的一些实施例中，显示屏1可以为：LCD(Liquid Crystal Display的缩写、液晶显示器)、LCOS(是LCD与CMOS集成电路有机结合的反射型新型显示器)、OLED(Organic Light Emitting Diode的缩写、有机电激光显示器)、LED(Light EmittingDiode的缩写、发光二极管)、空间光调制器中的至少一种，但是，不限于此。由此，方便获得和加工、且尺寸较薄、使用寿命长、耐颠簸性好。

在本发明的一些实施例中，第一基板21为透明基质，刚性或柔性均可，例如可以为：玻璃、石英、碳化硅、PET(即耐高温聚酯薄膜)、PI(PolyimideFilm的缩写、聚酰亚胺薄膜)中的其中一个，但是，不限于此。由此，方便获得和加工、且尺寸较薄、使用寿命长、耐颠簸性好，且不会对出射光造成干扰，提高成像完整度。

在本发明的一些实施例中，第二基板22为透明基质，刚性或柔性均可，例如可以为：玻璃、石英、碳化硅、PET(即耐高温聚酯薄膜)、PI(PolyimideFilm的缩写、聚酰亚胺薄膜)中的其中一个，但是，不限于此。由此，方便获得和加工、且尺寸较薄、使用寿命长、耐颠簸性好，且不会对出射光造成干扰，提高成像完整度。

在本发明的一些实施例中，第一电极23为透明导电材料件，例如可以为：ITO、纳米银、金属层(优选为几十纳米以下级的超薄金属层)中的其中一个，但是，不限于此。由此，方便获得和加工、且尺寸较薄、使用寿命长、耐颠簸性好，且不会对出射光造成干扰，提高成像完整度。

在本发明的一些实施例中，第二电极24为透明导电材料件，例如可以为：ITO、纳米银、金属层(优选为几十纳米以下级的超薄金属层)中的其中一个，但是，不限于此。由此，方便获得和加工、且尺寸较薄、使用寿命长、耐颠簸性好，且不会对出射光造成干扰，提高成像完整度。

这里，需要说明的是，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。其中，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种抬头显示器，其特征在于，包括：

光学***，所述光学***包括显示屏和电控光栅，所述电控光栅设在所述显示屏的出光侧，所述电控光栅包括：第一基板、第二基板、第一电极、第二电极、固定折射率介质、可变折射率介质，所述第一基板和所述第二基板相对设置，所述第一电极设在所述第一基板上，所述第二电极设在所述第二基板上，所述固定折射率介质设在所述第一基板与所述第二基板之间且折射率固定，所述可变折射率介质设在所述第一基板与所述第二基板之间且折射率可电控调节，以通过对所述电控光栅的调节，将显示图形进行放大、缩小、或者进行整体图案的位置移动，以调节所述抬头显示器的视野大小、亮度、或者聚焦位置；

检测***，所述检测***与所述光学***通信，所述检测***包括：人眼追踪模块、环境光检测模块、车速检测模块中的至少一个；

所述抬头显示器具有高亮度显示效果，在需要展现高亮度显示效果时，所述光学***将像素合并，以提升显示亮度，其中，在所述像素合并时，通过调节所述电控光栅，使相邻的若干像素的出射光线汇聚到一个投影成像像素上。

2.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，还包括：

投影屏，所述投影屏设在所述电控光栅的出光侧。

3.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，还包括：

底座，所述光学***设在所述底座上，所述底座的底面具有防滑结构件。

4.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述固定折射率介质为固定光栅，所述可变折射率介质为液晶，所述第一电极为公共电极，所述第二电极为像素电极。

5.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述固定折射率介质为聚合物，所述可变折射率介质为液晶，所述第一电极为公共电极，所述第二电极为像素电极。

6.根据权利要求5所述的抬头显示器，其特征在于，所述聚合物为：树脂、聚四氟乙烯、硅氧烷中的其中一个。

7.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述第一基板为：玻璃、石英、碳化硅、PET、PI中的其中一个，和/或，所述第二基板为：玻璃、石英、碳化硅、PET、PI中的其中一个。

8.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述第一电极为：ITO、纳米银、金属层中的其中一个，和/或，所述第二电极为透明电极且为：ITO、纳米银、金属层中的其中一个。

9.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述显示屏为：LCD、LCOS、OLED、LED、空间光调制器中的其中一个。

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