[实用新型]一种双屏多焦段抬头显示光学系统

说明书

本实用新型提供一种双屏多焦段抬头显示光学系统。它包括第一图像输入接口、第二图像输入接口、第一离轴自由曲面反射镜片、第二离轴自由曲面反射镜片、成虚像玻璃、人眼观察窗口、平面反射镜、第一虚像位置、第二虚像位置；所述成虚像玻璃位于人眼观察窗口的正前方，所述第一离轴自由曲面反射镜片、第二离轴自由曲面反射镜片设置于成虚像玻璃的下方；所述抬头显示光学系统为双屏显示方式，优选第一虚像位置为上方远屏、第二虚像位置为下方近屏。该抬头显示光学系统采用两个离轴自由曲面反射镜片，且设置有调节机构，能同时实现双屏虚像显示，同一时间显示视野拓宽，且采用折叠式光路结构，结构紧凑、安装使用方便。

技术领域

本实用新型涉及光学显示装置，特别涉及一种通过采用离轴自由曲面反射镜片实现双屏虚像、能同时适用于多焦段清晰显示的双屏多焦段抬头显示光学系统。

背景技术

抬头显示简称HUD，又叫做平行显示系统，起初主要应用于航空领域，如航行器，随着社会的进步和科技的发展，现已经使用于交通工具，其作用是把驾驶员需要但不方便查看的行车信息，直接清晰显示到驾驶员的视野前方，让驾驶员做到不低头、不转头就能看到，现有一种抬头显示系统，以成虚像方式就能将信息显示到驾驶员前面的挡风玻璃上。

该类抬头显示系统显然给驾驶员带来了很多便利，比如查看时速、导航等重要的行车信息时更方便，不用低头就能看到，或者查看汽车的下方、后方也不用扭头、低头，大大方便了驾驶员，更能集中精力驾驶汽车，舒适度也相应增加，但是，该抬头显示系统还是存在一定的不足：

1、采用单屏方式，不方便同时查看两个或多个不同焦段的视野图像，不能做到同时清晰查看，需要反复切换；

2、不能针对不同焦段进行分离显示，同一时间视野受到局限；

3、体积大，不方便安装使用；

4、缺乏完善的调节结构，不方便调整成虚像距离或成虚像高低位置。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种双屏多焦段抬头显示光学系统，该抬头显示光学系统采用两个离轴自由曲面反射镜片，且设置有调节机构，能同时实现双屏虚像显示，同一时间显示视野拓宽，且采用折叠式光路结构，结构紧凑、安装使用方便。

为了解决上述现有技术问题,本实用新型的技术方案是:

本实用新型一种双屏多焦段抬头显示光学系统，它包括第一图像输入接口、第二图像输入接口、第一离轴自由曲面反射镜片、第二离轴自由曲面反射镜片、成虚像玻璃、人眼观察窗口、平面反射镜、第一虚像位置、第二虚像位置；

所述成虚像玻璃位于人眼观察窗口的正前方，所述第一离轴自由曲面反射镜片、第二离轴自由曲面反射镜片设置于成虚像玻璃的下方；

所述抬头显示光学系统为双屏显示方式，优选第一虚像位置为上方远屏、第二虚像位置为下方近屏，两个屏幕分别显示来源于第一图像输入接口和第二图像输入接口的图像的放大虚像。

优选地，所述第一自由曲面反射镜片或第二自由曲面反射镜片设置电动旋转装置，通过电动旋转装置来调节第一自由曲面反射镜片或第二自由曲面反射镜片的俯仰角，使得抬头显示光学系统可以适应不同身高驾驶者的坐姿高低差异；

优选地，所述抬头显示光学系统在第一图像输入接口与第一离轴自由曲面反射镜片中间设置有第一实像接收屏，在第二图像输入接口与第二离轴自由曲面反射镜片中间设置有第二实像接收屏，所述抬头显示光学系统包含2个中间实像面，这两个中间实像面由第一图像输入接口、第二图像输入接口输入的图像通过光学系统分别投射到第一实像接收屏、第二实像接收屏形成，中间实像面再依次通过第一离轴自由曲面反射镜片、第二离轴自由曲面反射镜片，投射到成虚像玻璃，再通过成虚像玻璃反射部分光线到人眼观察窗口位置，人眼可以看到2个上下排布的放大的投影虚像；