增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)型抬頭顯示器擁有比傳統(tǒng)抬頭顯示器更加豐富的顯示內(nèi)容。理想的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)型抬頭顯示器需要顯示多個(gè)不同深度的虛像來呈現(xiàn)基礎(chǔ)與交互信息，但傳統(tǒng)的解決方案多為通過高速旋轉(zhuǎn)反射鏡或光學(xué)變焦系統(tǒng)來顯示兩種深度的內(nèi)容，可靠性較低，存在駕駛安全隱患。提出了一種采用兩塊圖像生成單元和單塊自由曲面鏡實(shí)現(xiàn)雙焦面顯示的離軸反射式光學(xué)結(jié)構(gòu)，通過添加一塊平面反射鏡增加遠(yuǎn)場光路物距，從而實(shí)現(xiàn)雙焦面的顯示，最終得到一個(gè)視野盒大小為130 mm×50 mm、視場角分別為5°×1°和10°×5°、虛像距離分別為2.5 m和7.5 m的雙焦面抬頭顯示器系統(tǒng)。該研究結(jié)果不僅滿足了近場基礎(chǔ)信息與遠(yuǎn)場交互信息同時(shí)顯示的需求，景深的顯示效果也同樣得到了改善。
