本实用新型专利技术公开了一种矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统及车辆，包括；设置于汽车挡风玻璃下方的衍射光波导，衍射光波导上设置有图像生成单元；图像生成单元用于形成携带图像信息的输入光，衍射光波导用于将输入光耦合输出为图像光，并将图像光传输至所述汽车挡风玻璃上；汽车挡风玻璃和所述衍射光波导之间设置有焦距可调的矫正单元，矫正单元包括至少两个位置可相对改变的光学元件，用于改变衍射光波导输出的图像光的波前相位，以使投射至汽车挡风玻璃上的图像光的扩散角与汽车挡风玻璃对光线的聚合程度匹配。本实用新型专利技术通过设置焦距可调的光学元件，来适配不同风挡玻璃光学特性，从而消除因汽车挡风玻璃聚合光线而导致的入眼图像畸变。致的入眼图像畸变。致的入眼图像畸变。
【技术实现步骤摘要】
一种矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统及车辆
[0001]本技术涉及车载抬头显示
，具体涉及一种矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统及车辆。
技术介绍
[0002]HUD(Head
‑
up
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Display)平视显示系统是应用在车辆上的一种安全辅助设备，它使得驾驶员能够做到不低头或转头，仅需平视前方就可以得知行驶时的车辆信息，从而驾驶员能够最大程度地去关注道路情况，有效地提升行车安全。从HUD出射后的光线投射至汽车挡风玻璃上，汽车挡风玻璃将光线反射回人眼当中，令人眼能够观察到HUD带来的虚像。然而由于汽车挡风玻璃并非一个平面，而是带有一定的曲率，这使得通过汽车挡风玻璃1后的入眼图像带有畸变，使驾驶员观察到的图像不符合原本的设计，影响HUD的使用感。
[0003]这种畸变可以通过在系统中添加畸变矫正的光学元件来实现，如现有技术CN217443656所述，通过在系统中增加凹透镜或凸透镜又或者是全息光学元件来实现风挡畸变的矫正。又如现有技术WO 2022/109615 A1中采用一定曲率的反射镜来矫正风挡的畸变。而在实际应用中，由于汽车风挡玻璃加工的误差，不同的风挡的曲率会有差异，采用固定的矫正透镜无法保证不同风挡玻璃矫正后图像的一致性，或经过固定矫正单元矫正后的HUD所呈现的虚像不同，影响消费者体验。因此如何实现HUD系统与不同风挡玻璃曲率相适配是本领域技术人员需要解决的问题。
技术实现思路
[0004]本技术实施例提供了一种矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统及车辆，旨在实现适配矫正不同风挡玻璃曲率的车载抬头显示系统，达到消除入眼图像因汽车挡风玻璃引起的畸变的效果。
[0005]本技术实施例提供了一种矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统，应用于矫正汽车挡风玻璃的畸变，包括；
[0006]设置于所述汽车挡风玻璃下方的衍射光波导，所述衍射光波导上设置有图像生成单元；其中，所述图像生成单元用于形成携带图像信息的输入光，所述衍射光波导用于将所述输入光耦合输出为图像光，并将所述图像光传输至所述汽车挡风玻璃上；
[0007]所述汽车挡风玻璃和所述衍射光波导之间设置有焦距可调的矫正单元，所述矫正单元包括至少两个位置可相对改变的光学元件，用于改变所述衍射光波导输出的图像光的波前相位，以使投射至汽车挡风玻璃上的图像光的扩散角与汽车挡风玻璃对光线的聚合程度匹配。
[0008]进一步的，两个所述的光学元件通过位置相对改变以实现所述矫正单元的焦距调节，所述位置相对改变包括相对转动和相对位移。
[0009]进一步的，两个所述的光学元件结构相同，且均为光学透镜。
[0010]进一步的，所述矫正单元为Alvarez透镜，所述Alvarez透镜至少包括两个结构相
同且可横向相对位移的第一透镜。
[0011]进一步的，两个所述光学元件为具有n次方指数面型元件。
[0012]进一步的，两个所述光学元件的n次方指数面相对设置，或者两个所述第一透镜的n次方指数面相背设置。
[0013]进一步的，所述矫正单元为摩尔透镜，所述摩尔透镜至少包括两个结构相同且具有空间位相分布的第二透镜。
[0014]进一步的，两个所述第二透镜围绕一固定轴相对转动。
[0015]进一步的，所述衍射光波导包括波导基板，所述波导基板上设置有衍射入瞳单元、衍射扩瞳单元和衍射出瞳单元，所述衍射入瞳单元用于将所述输入光衍射为第一传导光，所述衍射扩瞳单元用于将所述第一传导光衍射为第二传导光，所述衍射出瞳单元用于将所述第二传到光衍射输出为所述图像光。
[0016]本技术实施例还提供了一种车辆，包括如上任一项所述的矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统。
[0017]本技术实施例提供了一种矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统及车辆，该系统应用于矫正汽车挡风玻璃的畸变，包括；设置于所述汽车挡风玻璃下方的衍射光波导，所述衍射光波导上设置有图像生成单元；其中，所述图像生成单元用于形成携带图像信息的输入光，所述衍射光波导用于将所述输入光耦合输出为图像光，并将所述图像光传输至所述汽车挡风玻璃上；所述汽车挡风玻璃和所述衍射光波导之间设置有焦距可调的矫正单元，所述矫正单元包括至少两个位置可相对改变的光学元件，用于改变所述衍射光波导输出的图像光的波前相位，以使投射至汽车挡风玻璃上的图像光的扩散角与汽车挡风玻璃对光线的聚合程度匹配。本技术实施例通过设置焦距可调的光学元件，即利用光学元件能够改变光线等光程包络面的曲率半径和焦距可调的特性，以适配不同风挡玻璃光学特性，从而消除因汽车挡风玻璃聚合光线而导致的入眼图像畸变，提高车载抬头显示系统平视显示器使用的便利性和舒适度。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例技术方案，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，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本技术实施例提供的一种矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统的结构示意图；
[0020]图2为现有技术中的车载抬头显示系统的结构示意图；
[0021]图3为本技术实施例所述的Alvarez透镜中的第一透镜的结构示意图；
[0022]图4a为本技术实施例所述的Alvarez透镜的结构示意图；
[0023]图4b为图4a所示的Alvarez透镜的位移调节示意图；
[0024]图4c为本技术实施例所述的Alvarez透镜的另一结构示意图；
[0025]图4d为图4c所示的Alvarez透镜的位移调节示意图；
[0026]图5为本技术实施例提供的一种矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统
的另一结构示意图；
[0027]图6本技术实施例所述的摩尔透镜中的第二透镜的结构示意图；
[0028]图7为本技术实施例所述的摩尔透镜的结构示意图；
[0029]图8为本技术实施例所述的Alvarez透镜的焦距与位移的变化曲线图；
[0030]图9为本技术实施例所述的摩尔透镜的焦距与转动角度的变化曲线图；
[0031]图10a为汽车驾驶员在理想状态下观察到的车载抬头显示系统的图像示意图；
[0032]图10b为汽车驾驶员在畸变情况下观察到的车载抬头显示系统的图像示意图；
[0033]图11为为本技术实施例提供的一种矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统的效果示意图；
[0034]图12为本技术实施例所述的衍射光波导的结构示意图。
具体实施方式
[0035]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统，应用于矫正汽车挡风玻璃的畸变，其特征在于，包括；设置于所述汽车挡风玻璃下方的衍射光波导，所述衍射光波导上设置有图像生成单元；其中，所述图像生成单元用于形成携带图像信息的输入光，所述衍射光波导用于将所述输入光耦合输出为图像光，并将所述图像光传输至所述汽车挡风玻璃上；所述汽车挡风玻璃和所述衍射光波导之间设置有焦距可调的矫正单元，所述矫正单元包括至少两个位置可相对改变的光学元件，用于改变所述衍射光波导输出的图像光的波前相位，以使投射至汽车挡风玻璃上的图像光的扩散角与汽车挡风玻璃对光线的聚合程度匹配。2.根据权利要求1所述的矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统，其特征在于，两个所述的光学元件通过位置相对改变以实现所述矫正单元的焦距调节，所述位置相对改变包括相对转动和相对位移。3.根据权利要求1所述的矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统，其特征在于，两个所述的光学元件结构相同，且均为光学透镜。4.根据权利要求1所述的矫正汽车挡风玻璃畸变的车载抬头显示系统，其特征在于，所述矫正单元为Alvarez透镜，所述Alvarez透镜至少包括两个结构相同且可横向相对...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱良富，朱以胜，
申请(专利权)人：深圳市光途显示科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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