苹果HUD新专利曝光：可在车辆前挡风玻璃及侧窗投射全息图像

编译/VR陀螺

今天，美国专利商标局已正式授予苹果公司一项Project Titan专利，该专利与用于车辆的平视显示器（Head-up-Display）有关。在苹果公司的发明中，平视显示器可以使用全息光学元件构成，并用于挡风玻璃乘客一侧的部分以及车辆的侧窗。

在苹果公司的专利背景中，他们指出，有时汽车会配备平视显示器，典型的平视显示器会将图像投影到车辆的挡风玻璃上，车辆的驾驶员可以在驾驶时观看投影图像。平视显示器通常用于显示车辆状态信息，例如车速表信息，并可为驾驶员提供安全的信息显示，而无需驾驶员将视线从前方的道路移开。

在常规的平视显示器中，通过使用仪表板中的显示器以给定的入射角将光投射到车辆的前挡风玻璃上来创建虚拟图像，然后将其以反射角反射到驾驶员的眼睛，以与入射角匹配。

由于前挡风玻璃的位置通常是固定的设计参数，因此仪表板中的显示器可以精确定位，以特定的入射角将光导向前挡风玻璃，从而使光正确地从挡风玻璃反射到驾驶员处。

这种类型的传统平视显示器会在车辆中对其自身的位置施加限制。例如，常规的平视显示器可能与车辆的侧窗不兼容，从而不符合反射定律，导致合理安装在车辆结构内的显示器从侧窗反射出的光不会顺利到达用户的眼睛。

因此，苹果期望能够提供改进的平视显示器，以在更宽的位置范围内显示用于车辆乘员的信息。

苹果的发明涵盖了一种平视显示器，该平视显示器可以包括产生显示输出的显示单元和在车窗上的光学组合器，该光学组合器将显示输出导向观察者。

光学组合器可以是全息或衍射光学元件，或者可以是成角度的反射器的阵列，例如嵌入折射率匹配材料中的微镜。

由全息元件形成的光学组合器可以被配置为以一定的反射角反射光，如果需要的话，该反射角可以不同于入射角，这样即使平视显示器没有直接将光反射到观看者的眼睛中，也可以使观察者看到光。

可以控制全息光学元件的衍射级间距以将给定的输入角反射到期望的输出角。全息光学元件可包括体全息介质，例如光敏聚合物或全息聚合物分散的液晶，其中已写有反射全息图（例如，利用两个激光的干涉）。

全息元件可以是已经用一种或多种颜色书写的单层，或者可以是其中每一层已经用一种或多种颜色书写的多层。

全息光学元件可以是不可切换的（例如，可以包括永久编码的全息图），也可以是可切换的（例如，可以通过施加电场来调节）。

由成角度的反射器形成的光学组合器也可以被配置为即使将光学组合器形成在车辆的侧窗上也将光引向观察者。光学组合器中的每个反射器都可以成一定角度，以使光根据反射定律从每个单独的反射器反射而出，并指向观察者的眼睛。

苹果的专利图1是具有平视显示器的示例性车辆的侧视图。图3是在车辆的侧窗上的说明性平视显示器的侧视图。

想要更深入地了解本发明的更多细节，请查阅苹果专利10,866,414。

来源：patentlyapple

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