[发明专利]利用挡风玻璃反射方式使虚拟影像位于地面的三维增强现实平视显示器

权利要求书

1.一种三维增强现实平视显示器，其特征在于，

包括：

显示器装置，发挥光源的作用；以及

自由曲面反射镜，使所述光源的光向车辆的挡风玻璃反射，

所述三维增强现实平视显示器包括如下结构：通过由所述自由曲面反射镜使所述光源的光向所述挡风玻璃反射的反射方式，使由所述光源的光形成的影像以三维视点的虚像聚焦在所述车辆的前方的地面。

2.根据权利要求1所述的三维增强现实平视显示器，其特征在于，

所述挡风玻璃包括使被所述自由曲面反射镜反射的所述光源的光朝向适眼区反射的同时使外部的光透过的作用。

3.根据权利要求1所述的三维增强现实平视显示器，其特征在于，

作为所述显示器装置位于在为了将所述虚像聚焦到所述地面上而向所述地面延伸的光线中的近距离光线侧的结构，包括所述光源的光在比所述自由曲面反射镜更靠下部的位置向所述自由曲面反射镜传递的结构。

4.根据权利要求1所述的三维增强现实平视显示器，其特征在于，

所述三维增强现实平视显示器还包括用于缩小光路径的整体大小的折叠反射镜，

所述三维增强现实平视显示器包括所述光源的光按照所述显示器装置、所述折叠反射镜、所述自由曲面反射镜、所述挡风玻璃的顺序，或者所述光源的光按照所述显示器装置、所述自由曲面反射镜、所述折叠反射镜、所述挡风玻璃的顺序传递的结构。

5.根据权利要求1所述的三维增强现实平视显示器，其特征在于，

与所述显示器装置对应的显示器平面通过所述自由曲面反射镜而与虚像平面满足成像条件，所述虚像平面是与所述地面对应的平面。

6.根据权利要求1所述的三维增强现实平视显示器，其特征在于，

基于与所述显示器装置对应的显示器平面、与所述自由曲面反射镜对应的反射镜平面和与所述地面对应的虚像平面之间的成像条件，来生成所述虚像。

7.根据权利要求6所述的三维增强现实平视显示器，其特征在于，

基于满足所述成像条件的所述显示器平面的角度，来确定所述显示器装置的角度。

8.根据权利要求6所述的三维增强现实平视显示器，其特征在于，

基于满足所述成像条件的所述显示器平面的角度、所述挡风玻璃的角度以及折叠反射镜的角度，来确定所述显示器装置的角度。

9.根据权利要求6所述的三维增强现实平视显示器，其特征在于，

基于满足所述成像条件的所述反射镜平面的角度和所述挡风玻璃的角度，来确定所述自由曲面反射镜的角度。

10.根据权利要求6所述的三维增强现实平视显示器，其特征在于，

利用如下所述的角度来确定所述虚像的开始位置及大小：以经过所述自由曲面反射镜的法线与所述虚像平面交叉的点、和所述自由曲面反射镜的光学中心的直线为基准，在所述显示器平面和所述虚像平面上满足成像条件的角度。

11.根据权利要求9所述的三维增强现实平视显示器，其特征在于，

通过所述角度、所述显示器平面的以所述虚像平面为基准的角度、所述显示器平面与所述反射镜平面的角度、以及从所述虚像平面到所述自由曲面反射镜的光学中心为止的高度中的至少一种，来调节所述虚像的开始位置及大小。

12.根据权利要求6所述的三维增强现实平视显示器，其特征在于，

在从所述虚像平面到所述自由曲面反射镜为止的高度处的所述显示器装置与所述自由曲面反射镜之间的分隔距离，通过在从所述虚像平面到所述自由曲面反射镜的光学中心为止的高度加上该高度方向的偏移值而得的高度值、所述显示器平面的以所述虚像平面为基准的角度、所述反射镜平面的以所述虚像平面为基准的角度、以及所述显示器平面与所述反射镜平面的角度来导出。

13.根据权利要求1所述的三维增强现实平视显示器，其特征在于，

所述自由曲面反射镜的位置通过包含由所要求的适眼区的位置带来的偏移值在内的高度来确定。