[实用新型]一种增强现实抬头显示装置及系统

说明书

本实用新型提供一种增强现实抬头显示装置，包括成像模块和设置在成像模块前的抬头显示器，抬头显示器包括显示屏模块、反射镜组和透镜模块，显示屏模块用于产生图像，反射镜组用于将显示屏模块产生的图像反射至成像模块上，反射镜组包括第一反射镜和第二反射镜，透镜模块设置在显示屏模块和第一反射镜之间和/或第一反射镜和第二反射镜之间；在此基础上，本实用新型还提供一种增强现实抬头显示系统；本实用新型提供的增强现实抬头显示装置，在透镜模块的作用下，同时实现远景和近景成像，减少部件数量、简化了结构，节省了抬头显示装置占用的车内空间，且透镜模块的位置能够调整以适应驾驶员的驾驶习惯，增加了人机交互性，提高用户的驾驶体验。

技术领域

本实用新型涉及抬头显示技术领域，特别涉及一种增强现实抬头显示装置。

背景技术

抬头显示装置(Heads Up Display)，又叫做平视显示仪，它可以把时速、导航等重要的行车信息，投影到驾驶员前面的挡风玻璃上，让驾驶员尽量做到不低头、不转头就能看到时速、导航等重要的驾驶信息，给驾驶员提供了方便，更重要的是能够提高行驶的安全性。随着技术的进步，人们对抬头显示装置的需求也在不断增加，目前抬头显示装置显示的图像画面较小、显示内容较少、图像投影距离较近，且无法对于导航信息与实际路况进行结合。为增强人机交互体验和驾驶的安全性，增强现实抬头显示装置已成为当前研究热点。

现有的增强现实抬头显示装置使用的成像光路，第一种方案是使用一个显示屏，交替投射图像，利用高速电机调节镜片位置，形成两个成像光路，利用人眼的视觉停留特性，实现远近景的图像；第二种是使用两个显示屏，利用两个光路同时实现远近两个图像的投影；还有一种方案是在抬头显示装置系统中添加一个液晶偏振旋转器，通过控制液晶偏振旋转器的特性，利用偏振原理改变光线的传播方向，使得单独一个显示屏的图像进入两个光学系统得到两个不同距离的图像。上述第一种方案中，由于需采用高速电机驱动镜片运动，而电机长时间运动会导致过热，且结构件容易磨损，使得电机寿命和精度下降，最终成像效果不稳定，人机体验效果差；第二种方案中虽然可实现远近影像的同时投影，但由于使用了两组显示屏和分别与两组显示屏相对应的照明组，造成抬头显示装置的体积增大、成本高、功耗高，且散热需求增大；最后一种方案的不足之处在于：显示屏显示的内容需要进行六次反射才能到达人眼，在成像光路上较第一种方案增加了一个液晶方向旋转器，三片偏振分光片和两个反射镜等等，结构复杂、且为了弥补光路损耗需增大照明亮度，从而成本较高、抬头显示装置的体积也较大。

鉴于现有技术存在的上述问题，本实用新型旨在提供一种增强现实抬头显示装置及系统。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种增强现实抬头显示装置及系统。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种增强现实抬头显示装置，包括成像模块和设置在所述成像模块前的抬头显示器，所述抬头显示器包括显示屏模块、反射镜组和透镜模块，所述显示屏模块用于产生图像，所述反射镜组用于将所述显示屏模块产生的图像反射至所述成像模块上，所述反射镜组包括第一反射镜和第二反射镜，所述透镜模块设置在所述显示屏模块和所述第一反射镜之间和/或所述第一反射镜和所述第二反射镜之间。

进一步地，所述增强现实抬头显示装置还包括第一控制单元，所述透镜模块与所述第一控制单元相连接，所述第一控制单元用于调整所述透镜模块的位置。

具体地，所述显示屏模块包括第一显示单元和第二显示单元，所述第一显示单元位于所述第二显示单元的下方，所述第一显示单元用于显示路况及导航信息，所述第二显示单元用于显示车辆基本信息。

进一步地，所述一种增强现实抬头显示装置还包括第二控制单元，所述显示屏模块与所述第二控制单元相连接，所述第二控制单元用于分别控制所述第一显示单元和所述第二显示单元的显示。