据外媒报道，近日，美国专利商标局（U.S. Patent and Trademark Office）授予了苹果公司一项与车辆抬头显示器（HUD）相关的专利。该抬头显示器采用全息光学元件，可将图像投射到乘客一侧的挡风玻璃或车辆侧窗。

（图片来源：https://www.patentlyapple.com/）

在苹果的专利背景中，车辆有时会配备抬头显示器。典型的抬头显示器会将图像投影到车辆的挡风玻璃上，以便驾驶员可以在驾驶时观看投影图像。抬头显示器通常用于显示车辆状态信息，如速度表信息，使驾驶员安全地查看信息，而无需将视线从前方道路移开。

常规的抬头显示器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，然后将其以与入射角匹配的反射角，反射到驾驶员的视线中。由于前挡风玻璃的位置通常具有固定的设计参数，因此仪表板中的显示器需要精确地安装在特定位置，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向驾驶员。

但此类传统抬头显示器的安装位置具有限制性。例如，常规的抬头视显示器可能与车辆侧窗不兼容，不符合反射定律，从而导致显示器从侧窗反射的光无法顺利到达用户的视野范围。因此，苹果期望能够提供改进的抬头显示器以便在更大范围内为乘员显示信息。

苹果的抬头显示器包括生成显示信息的显示单元，以及位于车窗的光学组合器，该合成器可将显示信息导向用户。此种光学组合器可以是全息或衍射光学元件，也可以是成角度的反射器阵列，如嵌入在折射率匹配材料中的微镜。

由全息元件组成的光学组合器可以进行配置，以一定的反射角反射光，如有需要，该反射角可以不同于入射角，这样即使抬头显示器将光反射到车窗上，用户也可以看到光。

全息光学元件的衍射级间距可以进行控制，将给定的输入角反射到期望的输出角。全息光学元件可能包括体全息介质，例如光敏聚合物或全息聚合物分散液晶，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。此外，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，可以通过施加电场进行调整）。

由成角度的反射器组成的光学组合器也可以进行配置，即使光学组合器安装在车辆侧窗上，也可将光导向用户。光学组合器中的每个反射器都可以呈一定角度，以使光根据反射定律从每个独立的反射器反射出来，并指向用户的眼睛。

如下苹果专利图FIG. 1 是具有抬头显示器的示例车辆的侧面图。专利图FIG. 3是在车辆侧窗示例抬头显示器的侧面图。

（图片来源：https://www.patentlyapple.com/）