摘要：设计了一种基于离轴反射式光学结构、投影距离可以改变的增强现实型平视显示(AR-HUD)系统,以降低驾驶员的视觉疲劳。其中,眼盒的大小为130 mm×50 mm,虚像投影距离为3~10 m,可以通过改变图像生成单元(PGU)到一级镜的距离和像源尺寸的方式实现投影距离连续可调。通过随机取样的方式,在投影距离变化范围内随机选取一个投影距离对系统进行像质分析,证明投影距离连续可变。视场角(FOV)在投影距离的可调范围内恒为15°×5°,畸变小于5%,动态畸变小于5′,MTF在5 lp/mm处优于0.5。结果表明,当车辆与前方物体距离较近时,AR-HUD系统可以根据需要改变虚像的投影距离,且能保证像质始终符合规格。

摘要：基于传统增强现实型平视显示器的设计只能显示单一虚像,并且可能会导致驾驶者在行驶中产生视觉疲劳,从而引发安全事故。本文提出一种采用单一的数字光处理光机(DLP光机)使其分拆出两块图像生成单元的方法。改变光路物距并结合两块自由曲面反射镜,搭建离轴反射式双光路车载平视显示光学系统,最终实现双投影虚像显示。其中采用5.74 inch DLP光机,设置的视野眼盒大小为130 mm×50 mm,远投影视场角10°×3°,近投影视场角4°×1°,虚像投影距离分别为3.8 m和7.5 m。该设计结果不仅能保证近投影虚像面和远投影虚像面同时或者分时显示,也能提高驾驶者的视觉体验感。