一种通过衍射全息成像的AR-HUD方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种通过衍射全息成像的AR

【技术实现步骤摘要】
一种通过衍射全息成像的AR
‑
HUD方法及系统


[0001]本专利技术涉及AR
‑
HUD的
，尤其涉及一种通过衍射全息成像的AR
‑
HUD方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，HUD在汽车行业的发展经历了C
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HUD、W
‑
HUD的阶段，目前在向AR
‑
HUD发展。AR
‑
HUD(Augmented Reality HUD)称为增强现实HUD，主要是通过AR技术将显示内容投影到车前，使让驾驶员可以更直观的观察实际路面情况。
[0003]目前AR
‑
HUD多为DLP的自由曲面镜方案。DLP自由曲面镜方案属于反射投影成像技术，光学技术本身要求在增大FOV的同时会增大体积大小。当前还未量产的新方案还有一种通过衍射光波导的方式，就是常说的衍射全息体技术。现有的衍射全息体技术，主要通过衍射光栅实现，而衍射光栅本身无法大角度扩散成像，存在较为明显的缺陷。

技术实现思路

[0004]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0005]鉴于上述现有存在的问题，提出了本专利技术。
[0006]因此，本专利技术解决的一个技术问题是：提出一种通过衍射全息成像的AR
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HUD方法，能够弥补衍射光栅在放大成像上的缺陷。
[0007]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：采集光学设计的输入参数；根据光学特性，设置衍射光栅和凸透镜的位置，并调整其光学属性；结合所述输入参数，设计光路图，模拟光路并观察实现效果；根据所述实现效果调整衍射光栅和凸透镜的位置及光学属性，重复模拟直至符合设计要求；生产光学器件并验证光学成像效果。
[0008]作为本专利技术所述的通过衍射全息成像的AR
‑
HUD方法的一种优选方案，其中：所述输入参数包括，视场角范围、虚像成像距离和眼盒大小。
[0009]作为本专利技术所述的通过衍射全息成像的AR
‑
HUD方法的一种优选方案，其中：所述获取参数还包括以下步骤，测量人眼相对于车底和相对于方向盘的位置，从而获得眼盒大小；获取车辆前挡风玻璃的曲率；输入产品要求的视场角范围FOV和虚像成像距离VID。
[0010]作为本专利技术所述的通过衍射全息成像的AR
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HUD方法的一种优选方案，其中：所述设计光路图包括，设定眼盒大小为l，前挡风玻璃的曲率为K，虚像成像距离VID为L，视场角范围FOV为α，其光学属性为弥散圆直径为δ，则光学成像大小为：
[0011][0012]其中：f为镜头焦距，在所述光路图中添加成像放大器，以比例γ对所述光学成像进行放大，确定最终的成像大小。
[0013]作为本专利技术所述的通过衍射全息成像的AR
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HUD方法的一种优选方案，其中：所述验证光学成像效果还包括以下步骤，根据所述光路图，设计结构图纸，并生产相应结构部件；根据确定的器件光学属性，生产最接近的光学器件；组装光学器件，验证光学成像效果。
[0014]本专利技术解决的另一个技术问题是：提供一种通过衍射全息成像的AR
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HUD方法，使上述方法能够依托于该系统实现。
[0015]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种通过衍射全息成像的AR
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HUD系统，其特征在于：包括，采集模块，所述采集模块用于获取光学设计的输入参数；设计模块，所述设计模块能够根据输入参数设计出光路图；模拟模块，所述模拟模块用于对光路进行模拟从而观察效果。
[0016]作为本专利技术所述的通过衍射全息成像的AR
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HUD系统的一种优选方案，其中：所述设计模块包括，计算单元根据所述采集模块中采集到的光学设计以及物体参数进行成像计算；设计单元连接于所述计算单元，并将计算结果传输至所述设计模块，利用成像放大器进行图像方法，并判断成像是否合适，若不合适则重新调整各装置位置，直至成像清晰。
[0017]作为本专利技术所述的通过衍射全息成像的AR
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HUD系统的一种优选方案，其中：所述模拟模块包括，为情景模拟装置，与通过无线连接的方式连接在所述设计模块外部，根据所述计算结果进行光路模拟，观察光路状况，并将结果返还至所述设计单元。
[0018]本专利技术的有益效果：本专利技术通过光学放大器件，弥补衍射光栅在放大成像上的缺陷，使得光学成像满足不同需求，更加清晰。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0020]图1为本专利技术第一种实施例中所述通过衍射全息成像的AR
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HUD方法的整体流程结构示意图；
[0021]图2为本专利技术第一种实施例中所述通过衍射全息成像的AR
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HUD方法的传统方法成像图；
[0022]图3为本专利技术第一种实施例中所述通过衍射全息成像的AR
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HUD方法的本专利技术成像图；
[0023]图4为本专利技术第二种实施例中所述通过衍射全息成像的AR
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HUD系统的整体结构示意图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术的保护的范围。
[0025]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以
采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0026]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0027]本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
[0028]同时在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过衍射全息成像的AR
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HUD方法，其特征在于：包括以下步骤，采集光学设计的输入参数；根据光学特性，设置衍射光栅和凸透镜的位置，并调整其光学属性；结合所述输入参数，设计光路图，模拟光路并观察实现效果；根据所述实现效果调整衍射光栅和凸透镜的位置及光学属性，重复模拟直至符合设计要求；生产光学器件并验证光学成像效果。2.如权利要求1所述的通过衍射全息成像的AR
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HUD方法，其特征在于：所述输入参数包括，视场角范围、虚像成像距离和眼盒大小。3.如权利要求1或2所述的通过衍射全息成像的AR
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HUD方法，其特征在于：所述采集参数包括以下步骤，测量人眼相对于车底和相对于方向盘的位置，从而获得眼盒大小；获取车辆前挡风玻璃的曲率；输入产品要求的视场角范围FOV和虚像成像距离VID。4.如权利要求3所述的通过衍射全息成像的AR
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HUD方法，其特征在于：所述设计光路图包括，设定眼盒大小为l，前挡风玻璃的曲率为K，虚像成像距离VID为L，视场角范围FOV为α，其光学属性为弥散圆直径为δ，则光学成像大小为：其中：f为镜头焦距，在所述光路图中添加成像放大器，以比例γ对所述光学成像进行放大，确定最终的成像大小。5.如权利要求4所述的通过衍射全息成像的AR
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HUD方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋旭芳，
申请(专利权)人：的卢技术有限公司，
类型：发明
国别省市：