一种成像距离可调的HUD成像系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种成像距离可调的HUD成像系统及方法，包括风挡玻璃、像源、以及光学镜片组，所述像源生成的图像光线通过所述光学镜片组反射至风挡玻璃形成虚像；其特征在于，所述像源包括显示单元、移动控制单元、以及成像控制单元；所述移动控制单元用于驱动所述显示单元沿预设路径移动，以调节成像距离；所述成像控制单元用于调节所述显示单元，以使所述所述显示单元的显示在预设范围内。本发明专利技术能够在调节成像距离的同时，选择视场角可变或视场角固定的调节方式，针对像源成像显示区域做出调整，从而提高使用体验。从而提高使用体验。从而提高使用体验。

【技术实现步骤摘要】
一种成像距离可调的HUD成像系统及方法


[0001]本专利技术涉及汽车抬头显示
，具体而言，涉及一种成像距离可调的HUD成像系统及方法。

技术介绍

[0002]市场上的车载抬头显示器（Head up Display），不管是WHUD（Windshield HUD）还是AR
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HUD（Augmented Reality HUD）的成像距离均是固定值，但是驾驶员在行车过程中眼睛所看到距离会随外界环境的变化而变化。当驾驶员眼睛观察外界环境时，再看HUD虚像，则其眼睛焦距需要再外界环境与HUD虚像之间来回切换，容易分散驾驶员注意力，影响驾驶安全。针对此问题，就要求HUD具有虚像距离调整功能，在驾驶员眼睛看到的距离变化时，HUD成像距离也随之变化，达到实时与人眼观察距离保持一致。
[0003]现有的部分HUD系统通过移动显示装置调节成像距离，虽然实现了成像距离可变，但随着成像距离变化，像面上的显示区域也会出现变化，一方面容易出现内部干涉，造成图像显示不全，另一方面显示区域改变需要驾驶员相应地调节观察角度，影响安全。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种成像距离可调的HUD成像系统及方法，在调节成像距离的同时，保证显示区域在预设范围内，从而保持显示的一致性，提高使用体验。
[0005]一种成像距离可调的HUD成像系统，包括风挡玻璃、像源、以及光学镜片组，所述像源生成的图像光线通过所述光学镜片组反射至风挡玻璃形成虚像；其特征在于，所述像源包括显示单元、移动控制单元、以及成像控制单元；所述移动控制单元用于驱动所述显示单元沿预设路径移动，以调节成像距离；所述成像控制单元用于调节所述显示单元，以使所述显示单元的显示区域在预设范围内。
[0006]在上述技术方案中，通过移动控制单元驱动像源沿预设路径移动，能够调整像源的位置，从而调节风挡玻璃上的成像距离，避免驾驶员眼睛焦距频繁切换造成的不适和安全隐患。通过设置成像控制单元，使得在调节成像距离的过程中，显示区域始终位于预设范围内，从而保证显示的一致性，避免出现图像显示不全的问题，提高使用体验。
[0007]进一步的，所述光学镜片组包括第一反射镜，所述预设路径的两端具有第一预设位置和第二预设位置，所述第一预设位置靠近所述第一反射镜，所述第二预设位置远离所述第一反射镜，所述移动控制单元驱动所述显示单元在第一预设位置和第二预设位置之间移动。
[0008]在上述技术方案中，预设路径的两端分别靠近和原理第一反射镜，当显示单元沿预设路径靠近第一反射镜，成像距离随之缩短，当显示单元沿预设路径远离第一反射镜，成像距离随之增大，调节方式简单合理，易于实现。
[0009]作为一种实施方式，当视场角固定时，所述显示单元的显示区域可调，所述成像控制单元改变所述显示区域的大小以保持人眼看到的虚像张角保持不变。
[0010]在上述技术方案中，成像控制单元通过改变显示区域的大小使得视场角固定，具体实施时，当显示单元向第一预设位置的方向移动，成像距离减小，成像控制单元控制显示区域逐渐放大；当显示单元向第二预设位置移动，成像距离增大，成像控制单元控制显示区域逐渐缩小。
[0011]作为另一种实施方式，当视场角可变时，所述显示单元的显示区域固定，所述显示单元的显示区域介于最大显示区域与最小显示区域之间。
[0012]在上述技术方案中，当视场角可变时，可固定图像显示区域，驾驶员观看图像，其图像大小会随成像距离变大而变大，同时人眼张角将不再固定，不同成像距离下，成像距离越远对应的视场角越大；成像距离越近对应的视场角越小。
[0013]进一步的，所述显示单元的像源面与所述预设路径之间具有夹角。
[0014]在上述技术方案中，像源面与移动路径之间设有夹角，能够避免像源面反射光线产生杂散光，从而提高显示效果。
[0015]进一步的，所述光学镜片组还包括第二反射镜，所述第二反射镜与所述第一反射镜相对设置。
[0016]在上述技术方案中，第一反射镜和第二反射镜的设置能够调整光路，使装置的布局更加合理。
[0017]进一步的，所述第一预设位置和第二预设位置之间设有若干调节位置，所述显示单元对应若干所述调节位置设有若干显示状态，当所述显示单元移动至调节位置，所述成像控制单元控制显示单元切换至对应的显示状态。
[0018]在上述技术方案中，通过设置与调节位置对应的显示状态，成像控制单元可预先存储调节参数，当显示单元移动至调节位置，从成像控制单元调取对应的参数，从而控制显示单元快速切换至对应的显示状态，能够简化显示区域调节的逻辑，提高调节的反应速度。
[0019]一种成像距离可调的HUD成像方法，采用上述的成像距离可调的HUD成像系统，包括步骤：利用移动控制单元驱动显示单元沿预设路径移动，以改变成像距离；当显示单元向第一预设位置的方向移动，成像距离减小，成像控制单元控制显示区域逐渐放大,视场角保持不变；当显示单元向第二预设位置的方向移动，成像距离增大，成像控制单元控制显示区域逐渐缩小,视场角保持不变。
[0020]一种成像距离可调的HUD成像方法，采用上述的成像距离可调的HUD成像系统，包括步骤：利用移动控制单元驱动显示单元沿预设路径移动，以改变成像距离；成像控制单元控制显示区域保持不变，当显示单元向第一预设位置的方向移动，成像距离减小，视场角变小；成像控制单元控制显示区域保持不变，当显示单元向第二预设位置的方向移动，成像距离增大，视场角变大。
[0021]在上述技术方案中，采用了两种不同的方法对显示区域进行调节，能够分别适用于视场角固定和视场角可调两种情况，便于根据实际需要灵活选择，提高了系统使用的灵活性和适用性。
附图说明
[0022]图1为本专利技术的成像距离可调的HUD成像系统的结构示意图。
[0023]图2为本专利技术的成像距离可调的HUD成像系统的像源的结构框图。
[0024]图3为本专利技术的成像距离可调的HUD成像系统的预设路径的示意图。
[0025]图4为本专利技术的成像距离可调的HUD成像系统的显示单元位置与成像距离的关系示意图。
[0026]图5为本专利技术第一实施例的成像距离可调的HUD成像系统的示意图。
[0027]图6为本专利技术第二实施例的成像距离可调的HUD成像系统的示意图。
[0028]附图标号说明：风挡玻璃1、像源2、显示单元21、移动控制单元22、成像控制单元23、光学镜片组3、第一反射镜31、第二反射镜32、预设路径4、第一预设位置41、第二预设位置42、调节位置43、虚像5、人眼6。
具体实施方式
[0029]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。
[0030]请参考图1至图6，本专利技术的成像距离可调的HUD成像系统主要包括风挡玻璃1、像源2、以及光学镜片组3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种成像距离可调的HUD成像系统，包括风挡玻璃、像源、以及光学镜片组，所述像源生成的图像光线通过所述光学镜片组反射至风挡玻璃形成虚像；其特征在于，所述像源包括显示单元、移动控制单元、以及成像控制单元；所述移动控制单元用于驱动所述显示单元沿预设路径移动，以调节成像距离；所述成像控制单元用于调节所述显示单元，以使所述显示单元的显示区域在预设范围内。2.根据权利要求1所述的成像距离可调的HUD成像系统，其特征在于，所述光学镜片组包括第一反射镜，所述预设路径的两端具有第一预设位置和第二预设位置，所述第一预设位置靠近所述第一反射镜，所述第二预设位置远离所述第一反射镜，所述移动控制单元驱动所述显示单元在第一预设位置和第二预设位置之间移动。3.根据权利要求2所述的成像距离可调的HUD成像系统，其特征在于，当视场角固定时，所述显示单元的显示区域可调，所述成像控制单元改变所述显示区域的大小以保持人眼看到的虚像张角保持不变。4.根据权利要求2所述的成像距离可调的HUD成像系统，其特征在于，当视场角可变时，所述显示单元的显示区域固定，所述显示单元的显示区域介于像面移动时的最大显示区域与最小显示区域之间。5.根据权利要求3或4所述的成像距离可调的HUD成像系统，其特征在于，所述显示单元的像源面与所述预设路径之间具有夹角。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩继军，王波，王琅，党小琳，和强，陈晓伟，
申请(专利权)人：惠州市华阳多媒体电子有限公司，
类型：发明
国别省市：