[发明专利]一种基于偏振分光的双屏显示系统

说明书

本发明涉及AR‑HUD技术领域，具体公开了一种基于偏振分光的双屏显示系统，包括第一投影模块、第二投影模块、成像系统、消光机构，所述成像系统包含PBS偏振分光片、穿透型扩散板、曲面反射镜；所述第一投影模块、穿透型扩散板、PBS偏振分光片、消光机构从上到下依次放置，所述第二投影模块放置在所述PBS偏振分光片右侧，所述曲面反射镜放置在所述PBS偏振分光片左侧。本发明可同时显示远屏路况信息和近屏仪表信息、多媒体信息等，驾驶的安全性和便捷性更高，也更符合智能驾驶的要求；且本双屏显示系统，第二影像是P偏振光成像，驾驶员佩戴偏光墨镜也清楚可视；在成像系统中加入PBS偏振分光片、穿透型扩散板，使光路更加紧凑，减小AR‑HUD的体积。

技术领域

本发明涉及AR-HUD技术领域，尤其涉及一种基于偏振分光的双屏显示系统。

背景技术

HUD的全称是Head Up Display，即平视显示器，最早应用于军用飞机上。上世纪80年代，HUD开始应用于汽车，使得驾驶员在驾驶过程中无需将视线转移到仪表盘或者中控上。使得驾驶员能在保证正常驾驶的同时，关注到汽车的各项指标，提升驾驶的安全性和便捷性。HUD所投影的信息主要是汽车的行驶状况指标，比如仪表盘上所显示的车速、油量等信息；进一步，设计人员希望通过HUD实现智能驾驶的目标，赋予其更多的功能，包括导航、短信、电话、邮件等，甚至加入简单的互动，让汽车成为类似智能手机的移动终端。AR-HUD一般要求有较远的投影距离(大于7.5米)、较大的视场角(大于10°)，不仅可以显示车上的基本信息(车速、油耗等)，同时还可以结合ADAS功能将车周围的车辆信息(车数、车距、导航等)与实际环境路况结合，起到增强现实、加强主动驾驶安全作用。

因HUD主要目的为辅助安全驾驶，显示图像应置于路面上，从而使人们在不用进行频繁的焦距变换条件下，阅读所显示的信息。汽车高速行驶时显示图像应远一些，而在市区内驾车，车速会慢一点，此时图像焦点应该近一些。

传统HUD采用单屏显示，FOV偏小在5°左右，投影距离2m～3.5m之间，造成像面小，投影距离近，不能同时对前方路况、导航信息等和车辆行驶信息进行同步显示。传统HUD为了满足不同身高驾驶员的需求，根据光学原理，曲面镜需要设计得很大，导致HUD体积变大很多；光线经玻璃反射后绝大部分是S光(P光透射了)，而墨镜(透射P光、反射S光)挡住的也正好是S光，所以带上墨镜几乎看不见图像。

发明内容

本发明提供一种基于偏振分光的双屏显示系统，解决的技术问题是：传统的HUD投影距离近、占用体积大、驾驶员戴上偏光墨镜时投影不可视、无法实现远近双屏显示。

为解决以上技术问题，本发明提供一种基于偏振分光的双屏显示系统，包括第一投影模块、第二投影模块、成像系统、消光机构，所述成像系统包含PBS偏振分光片、穿透型扩散板、曲面反射镜；所述第一投影模块、穿透型扩散板、PBS偏振分光片、消光机构从上到下依次放置，所述第二投影模块放置在所述PBS偏振分光片右侧，所述曲面反射镜放置在所述PBS偏振分光片左侧；

所述第一投影模块将第一影像信息通过所述穿透型扩散板投影到所述PBS偏振分光片上，分成两束线偏振光，一束打到所述消光机构上；另一束光打到所述曲面反射镜上而反射到风挡玻璃上经反射成第一影像进入人眼；

所述第二投影模块将第二影像信息投影到所述PBS偏振分光片上，打到所述曲面反射镜上而反射到所述风挡玻璃上经反射成第二影像进入人眼。

进一步地，所述第一投影模块与所述第二投影模块同时或不同时投影。

进一步地，所述PBS偏振分光片将所述第一投影模组发出的所述第一影像信息分成两束偏振方向相差90°的S偏振光和P偏振光，且所述PBS偏振分光片反射所述S偏振光同时透射所述P偏振光；

进一步地，所述PBS偏振分光片透射的所述P偏振光照射到所述消光机构，所述消光机构将所述P偏振光打散。