[發(fā)明專利]一種車載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示系統(tǒng)及顯示方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011580108.4
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開（公告）號(hào): CN112731664A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚祺瑞;成一諾;郭健;趙櫟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京經(jīng)緯恒潤(rùn)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/01
• 分類號(hào): G02B27/01;G06T5/00;G06T19/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉樂

1.一種車載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括：攝像頭、圖像控制器和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示裝置，所述增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示裝置包括：主反射鏡、次反射鏡和圖像生成器；

攝像頭，用于獲取左眼在眼盒內(nèi)的左眼位置信息和右眼在所述眼盒內(nèi)的右眼位置信息，所述眼盒用于表征人眼的移動(dòng)范圍；

所述圖像控制器，用于將所述左眼位置信息轉(zhuǎn)換為左眼位置坐標(biāo)值，基于所述左眼位置坐標(biāo)值，對(duì)所述圖像生成器上奇數(shù)編號(hào)發(fā)光像素組件產(chǎn)生的光線所生成的左眼圖像進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)畸變處理，得到針對(duì)左眼顯示的左眼預(yù)畸變圖像，以及將所述右眼位置信息轉(zhuǎn)換為右眼位置坐標(biāo)值，基于所述右眼位置坐標(biāo)值，對(duì)偶數(shù)編號(hào)發(fā)光像素組件產(chǎn)生的光線所生成的右眼圖像進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)畸變處理，得到針對(duì)右眼顯示的右眼預(yù)畸變圖像；

所述左眼預(yù)畸變圖像和所述右眼預(yù)畸變圖像均依次通過所述次反射鏡、所述主反射鏡和所述前擋風(fēng)玻璃的內(nèi)表面反射到所述眼盒所在位置并分別進(jìn)入左眼和右眼，左眼在所述眼盒內(nèi)任意位置逆著光路看到的左眼虛像和右眼在所述眼盒內(nèi)任意位置逆著光路看到的右眼虛像的畸變程度相同。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像生成器包括：液晶透鏡組件以及設(shè)置在所述液晶透鏡組件上的發(fā)光像素組件，所述發(fā)光像素組件包括：所述奇數(shù)編號(hào)發(fā)光像素組件和所述偶數(shù)編號(hào)發(fā)光像素組件；

所述圖像控制器具體用于：基于所述左眼位置坐標(biāo)值和所述右眼位置坐標(biāo)值，通過調(diào)節(jié)所述液晶透鏡組件上對(duì)應(yīng)所述奇數(shù)編號(hào)發(fā)光像素組件的電極電壓改變光線的傳播方向，使得所述奇數(shù)編號(hào)發(fā)光像素組件產(chǎn)生的光線進(jìn)入左眼，以及通過調(diào)節(jié)所述液晶透鏡組件上對(duì)應(yīng)所述偶數(shù)編號(hào)發(fā)光像素組件的電極電壓改變光線的傳播方向，使得所述偶數(shù)編號(hào)發(fā)光像素組件產(chǎn)生的光線進(jìn)入右眼。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述圖像控制器具體還用于：

將所述奇數(shù)編號(hào)發(fā)光像素組件的電極電壓與所述左眼位置坐標(biāo)值相關(guān)聯(lián)，以及將所述偶數(shù)編號(hào)發(fā)光像素組件的電極電壓與所述右眼位置坐標(biāo)值相關(guān)聯(lián)，當(dāng)所述左眼位置坐標(biāo)值和所述右眼位置坐標(biāo)值發(fā)生變化時(shí)，相應(yīng)調(diào)整與所述左眼位置坐標(biāo)值相關(guān)聯(lián)的所述奇數(shù)編號(hào)發(fā)光像素組件的電極電壓，以及調(diào)整所述右眼位置坐標(biāo)值相關(guān)聯(lián)的所述偶數(shù)編號(hào)發(fā)光像素組件的電極電壓，保證左眼在所述眼盒內(nèi)任意位置逆著光路看到的左眼虛像和右眼在所述眼盒內(nèi)任意位置逆著光路看到的右眼虛像的畸變程度相同。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述液晶透鏡組件包括：液晶層、公共電極、獨(dú)立電極和兩個(gè)玻璃基板，兩個(gè)所述玻璃基板分別記為：第一玻璃基板和第二玻璃基板；

所述液晶層夾在相互平行的所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板的中間，且所述第一玻璃基板靠近所述液晶層的一面鍍有所述公共電極，所述第二玻璃基板靠近所述液晶層的一面鍍有所述獨(dú)立電極。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述液晶層包含多個(gè)液晶分子；

當(dāng)所述液晶透鏡組件處于無(wú)電壓狀態(tài)時(shí)，每個(gè)所述液晶分子與所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板呈平行狀態(tài)，每個(gè)所述液晶分子的方向順著所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板上的配向方向；

當(dāng)在所述獨(dú)立電極上施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，所述液晶層中會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)電場(chǎng)，所述電場(chǎng)會(huì)帶動(dòng)所述液晶分子的偶極矩，使得所述液晶分子的指向開始轉(zhuǎn)向電場(chǎng)方向，其中，所述液晶分子的轉(zhuǎn)動(dòng)程度的大小由所述液晶分子所處電場(chǎng)大小決定，通過改變所述液晶層中對(duì)應(yīng)位置的電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)控制所述液晶分子的轉(zhuǎn)向。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的車載增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述液晶分子具有雙折射特性，液晶分子的雙折射率公式如公式(1)所示，公式(1)如下：

式中，n_e為液晶分子的非尋常光折射率，n_o為液晶分子的尋常光折射率，θ為液晶分子的偏轉(zhuǎn)角度，n(θ)為液晶分子在垂直方向的折射率。