[发明专利]一种车载增强现实抬头显示系统及显示方法

权利要求书

1.一种车载增强现实抬头显示系统，其特征在于，包括：摄像头、图像控制器和增强现实抬头显示装置，所述增强现实抬头显示装置包括：主反射镜、次反射镜和图像生成器；

摄像头，用于获取左眼在眼盒内的左眼位置信息和右眼在所述眼盒内的右眼位置信息，所述眼盒用于表征人眼的移动范围；

所述图像控制器，用于将所述左眼位置信息转换为左眼位置坐标值，基于所述左眼位置坐标值，对所述图像生成器上奇数编号发光像素组件产生的光线所生成的左眼图像进行相应的预畸变处理，得到针对左眼显示的左眼预畸变图像，以及将所述右眼位置信息转换为右眼位置坐标值，基于所述右眼位置坐标值，对偶数编号发光像素组件产生的光线所生成的右眼图像进行相应的预畸变处理，得到针对右眼显示的右眼预畸变图像；

所述左眼预畸变图像和所述右眼预畸变图像均依次通过所述次反射镜、所述主反射镜和所述前挡风玻璃的内表面反射到所述眼盒所在位置并分别进入左眼和右眼，左眼在所述眼盒内任意位置逆着光路看到的左眼虚像和右眼在所述眼盒内任意位置逆着光路看到的右眼虚像的畸变程度相同。

2.根据权利要求1所述的车载增强现实抬头显示系统，其特征在于，所述图像生成器包括：液晶透镜组件以及设置在所述液晶透镜组件上的发光像素组件，所述发光像素组件包括：所述奇数编号发光像素组件和所述偶数编号发光像素组件；

所述图像控制器具体用于：基于所述左眼位置坐标值和所述右眼位置坐标值，通过调节所述液晶透镜组件上对应所述奇数编号发光像素组件的电极电压改变光线的传播方向，使得所述奇数编号发光像素组件产生的光线进入左眼，以及通过调节所述液晶透镜组件上对应所述偶数编号发光像素组件的电极电压改变光线的传播方向，使得所述偶数编号发光像素组件产生的光线进入右眼。

3.根据权利要求2所述的车载增强现实抬头显示系统，其特征在于，所述图像控制器具体还用于：

将所述奇数编号发光像素组件的电极电压与所述左眼位置坐标值相关联，以及将所述偶数编号发光像素组件的电极电压与所述右眼位置坐标值相关联，当所述左眼位置坐标值和所述右眼位置坐标值发生变化时，相应调整与所述左眼位置坐标值相关联的所述奇数编号发光像素组件的电极电压，以及调整所述右眼位置坐标值相关联的所述偶数编号发光像素组件的电极电压，保证左眼在所述眼盒内任意位置逆着光路看到的左眼虚像和右眼在所述眼盒内任意位置逆着光路看到的右眼虚像的畸变程度相同。

4.根据权利要求2所述的车载增强现实抬头显示系统，其特征在于，所述液晶透镜组件包括：液晶层、公共电极、独立电极和两个玻璃基板，两个所述玻璃基板分别记为：第一玻璃基板和第二玻璃基板；

所述液晶层夹在相互平行的所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板的中间，且所述第一玻璃基板靠近所述液晶层的一面镀有所述公共电极，所述第二玻璃基板靠近所述液晶层的一面镀有所述独立电极。

5.根据权利要求4所述的车载增强现实抬头显示系统，其特征在于，所述液晶层包含多个液晶分子；

当所述液晶透镜组件处于无电压状态时，每个所述液晶分子与所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板呈平行状态，每个所述液晶分子的方向顺着所述第一玻璃基板和所述第二玻璃基板上的配向方向；

当在所述独立电极上施加驱动电压时，所述液晶层中会产生相应电场，所述电场会带动所述液晶分子的偶极矩，使得所述液晶分子的指向开始转向电场方向，其中，所述液晶分子的转动程度的大小由所述液晶分子所处电场大小决定，通过改变所述液晶层中对应位置的电场强度来控制所述液晶分子的转向。

6.根据权利要求5所述的车载增强现实抬头显示系统，其特征在于，所述液晶分子具有双折射特性，液晶分子的双折射率公式如公式(1)所示，公式(1)如下：

式中，n_e为液晶分子的非寻常光折射率，n_o为液晶分子的寻常光折射率，θ为液晶分子的偏转角度，n(θ)为液晶分子在垂直方向的折射率。