編譯/VR陀螺

今天，美國(guó)專利商標(biāo)局已正式授予蘋果公司一項(xiàng)Project Titan專利，該專利與用于車輛的平視顯示器（Head-up-Display）有關(guān)。在蘋果公司的發(fā)明中，平視顯示器可以使用全息光學(xué)元件構(gòu)成，并用于擋風(fēng)玻璃乘客一側(cè)的部分以及車輛的側(cè)窗。

在蘋果公司的專利背景中，他們指出，有時(shí)汽車會(huì)配備平視顯示器，典型的平視顯示器會(huì)將圖像投影到車輛的擋風(fēng)玻璃上，車輛的駕駛員可以在駕駛時(shí)觀看投影圖像。平視顯示器通常用于顯示車輛狀態(tài)信息，例如車速表信息，并可為駕駛員提供安全的信息顯示，而無需駕駛員將視線從前方的道路移開。

在常規(guī)的平視顯示器中，通過使用儀表板中的顯示器以給定的入射角將光投射到車輛的前擋風(fēng)玻璃上來創(chuàng)建虛擬圖像，然后將其以反射角反射到駕駛員的眼睛，以與入射角匹配。

由于前擋風(fēng)玻璃的位置通常是固定的設(shè)計(jì)參數(shù)，因此儀表板中的顯示器可以精確定位，以特定的入射角將光導(dǎo)向前擋風(fēng)玻璃，從而使光正確地從擋風(fēng)玻璃反射到駕駛員處。

這種類型的傳統(tǒng)平視顯示器會(huì)在車輛中對(duì)其自身的位置施加限制。例如，常規(guī)的平視顯示器可能與車輛的側(cè)窗不兼容，從而不符合反射定律，導(dǎo)致合理安裝在車輛結(jié)構(gòu)內(nèi)的顯示器從側(cè)窗反射出的光不會(huì)順利到達(dá)用戶的眼睛。

因此，蘋果期望能夠提供改進(jìn)的平視顯示器，以在更寬的位置范圍內(nèi)顯示用于車輛乘員的信息。

蘋果的發(fā)明涵蓋了一種平視顯示器，該平視顯示器可以包括產(chǎn)生顯示輸出的顯示單元和在車窗上的光學(xué)組合器，該光學(xué)組合器將顯示輸出導(dǎo)向觀察者。

光學(xué)組合器可以是全息或衍射光學(xué)元件，或者可以是成角度的反射器的陣列，例如嵌入折射率匹配材料中的微鏡。

由全息元件形成的光學(xué)組合器可以被配置為以一定的反射角反射光，如果需要的話，該反射角可以不同于入射角，這樣即使平視顯示器沒有直接將光反射到觀看者的眼睛中，也可以使觀察者看到光。

可以控制全息光學(xué)元件的衍射級(jí)間距以將給定的輸入角反射到期望的輸出角。全息光學(xué)元件可包括體全息介質(zhì)，例如光敏聚合物或全息聚合物分散的液晶，其中已寫有反射全息圖（例如，利用兩個(gè)激光的干涉）。

全息元件可以是已經(jīng)用一種或多種顏色書寫的單層，或者可以是其中每一層已經(jīng)用一種或多種顏色書寫的多層。

全息光學(xué)元件可以是不可切換的（例如，可以包括永久編碼的全息圖），也可以是可切換的（例如，可以通過施加電場(chǎng)來調(diào)節(jié)）。

由成角度的反射器形成的光學(xué)組合器也可以被配置為即使將光學(xué)組合器形成在車輛的側(cè)窗上也將光引向觀察者。光學(xué)組合器中的每個(gè)反射器都可以成一定角度，以使光根據(jù)反射定律從每個(gè)單獨(dú)的反射器反射而出，并指向觀察者的眼睛。

蘋果的專利圖1是具有平視顯示器的示例性車輛的側(cè)視圖。圖3是在車輛的側(cè)窗上的說明性平視顯示器的側(cè)視圖。

想要更深入地了解本發(fā)明的更多細(xì)節(jié)，請(qǐng)查閱蘋果專利10,866,414。

來源：patentlyapple