CN106257321B - 3d抬头显示系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种3D抬头显示系统，包括：用于接收信号的信号接收模块；信号处理模块，用于接收并处理信号接收模块接收到的信号以生成左眼画面和右眼画面；左抬头显示设备，用于接收并射出信号处理模块生成的左眼画面；右抬头显示设备，用于接收并射出信号处理模块生成的右眼画面；左光学系统，用于将左抬头显示设备射出的左眼画面投射到观察者的左眼中；和右光学系统，用于将右抬头显示设备射出的右眼画面投射到观察者的右眼中。

Description

3D抬头显示系统和方法
技术领域
本发明涉及一种3D抬头显示系统和方法。
背景技术
抬头显示(Head Up Display，HUD)技术最初应用于航空技术，方便飞行员获取驾驶过程中所需的信息，以避免低头查看仪表盘的信息。近年来，车载HUD技术蓬勃发展，其基本原理是通过液晶屏和光学系统将图像投影在挡风玻璃上。
车载HUD一般可以将仪表面板的车辆信息(车速、行驶距离、转速等)投影在驾驶员视野范围内的前挡风玻璃上，从而允许即使驾驶员在驾驶车辆的过程中，他也能够容易获知行驶信息，由此驾驶员能够通过识别重要的行驶信息来安全地驾驶。
然而，传统的HUD一般被构造成仅提供二维(2D)显示，不能形象地显示所需信息。
发明内容
本发明的实施例旨在提供一种3D抬头显示系统，以便于向观察者直观地显示3D画面。
根据本发明的一个方面，提供一种3D抬头显示系统，包括：
用于接收信号的信号接收模块；
信号处理模块，用于接收并处理信号接收模块接收到的信号以生成左眼画面和右眼画面；
左抬头显示设备，用于接收并射出信号处理模块生成的左眼画面；
右抬头显示设备，用于接收并射出信号处理模块生成的右眼画面；
左光学系统，用于将左抬头显示设备射出的左眼画面投射到观察者的左眼中；和
右光学系统，用于将右抬头显示设备射出的右眼画面投射到观察者的右眼中。
在一个实施例中，所述3D抬头显示系统用于车辆中，所述观察者为驾驶员。
在一个实施例中，所述3D抬头显示系统还包括背光控制模块或LED驱动装置，该背光控制模块或LED驱动装置分别连接至左抬头显示设备和右抬头显示设备，以交替提供左抬头显示设备和右抬头显示设备的背光或交替驱动左抬头显示设备和右抬头显示设备进行显示。
在一个实施例中，所述左光学系统包括左凸透镜和左透镜膜材，所述左凸透镜设置在左抬头显示设备与挡风玻璃之间，所述左透镜膜材贴在挡风玻璃上的第一位置上，所述第一位置与观察者的左眼对应；和/或
所述右光学系统包括右凸透镜和右透镜膜材，所述右凸透镜设置在右抬头显示设备与挡风玻璃之间，所述右透镜膜材贴在挡风玻璃上的第二位置上，所述第二位置与观察者的右眼对应。
在一个实施例中，所述左光学系统包括第一左凸透镜、左透镜和第二左凸透镜，第一左凸透镜、左透镜和第二左凸透镜沿从左抬头显示设备至挡风玻璃的方向依次设置在左抬头显示设备与挡风玻璃之间，以使从左抬头显示设备发出的光线投射到挡风玻璃上的第一位置上，所述第一位置与观察者的左眼对应；和/或
所述右光学系统包括第一右凸透镜、右透镜和第二右凸透镜，第一右凸透镜、右透镜和第二右凸透镜沿从右抬头显示设备至挡风玻璃的方向依次设置在右抬头显示设备与挡风玻璃之间，以使从右抬头显示设备发出的光线投射到挡风玻璃上的第二位置上，所述第二位置与观察者的右眼对应。
在一个实施例中，所述左透镜膜材和/或所述左透镜包括左三棱镜组件；和/或
所述右透镜膜材和/或所述右透镜包括右三棱镜组件。
在一个实施例中，所述左三棱镜组件包括左棱镜主体部和形成在左棱镜主体部上的多个左三棱镜部，每一个所述左三棱镜部具有折射面以使射入左三棱镜组件的光线朝左侧偏转；和/或
所述右三棱镜组件包括右棱镜主体部和形成在右棱镜主体部上的多个右三棱镜部，每一个所述右三棱镜部具有折射面，以使射入右三棱镜组件的光线朝右侧偏转。
在一个实施例中，所述背光控制模块或LED驱动装置分别向左抬头显示设备和右抬头显示设备输出第一驱动方波和第二驱动方波，其中，第一驱动方波和第二驱动方波相差半个周期。
根据本发明的另一方面，还提供一种用于3D抬头显示的方法，包括如下步骤：
接收输入信号；
处理接收到的输入信号以生成左眼画面和右眼画面；
使左抬头显示设备接收并射出生成的左眼画面；
使右抬头显示设备接收并射出生成的右眼画面；
通过左光学系统将左抬头显示设备射出的左眼画面投射到观察者的左眼中；并且
通过右光学系统将右抬头显示设备射出的右眼画面投射到观察者的右眼中。
在一个实施例中，所述3D抬头显示系统用于车辆中，所述观察者为驾驶员。
在一个实施例中，所述方法还包括如下步骤：使背光控制模块交替提供左抬头显示设备和右抬头显示设备的背光或使LED驱动装置交替驱动左抬头显示设备和右抬头显示设备进行显示。
在一个实施例中，通过左光学系统将左抬头显示设备射出的左眼画面投射到观察者的左眼中的步骤包括：使左眼画面通过左光学系统的左凸透镜并投射到贴在挡风玻璃上的所述第一位置上的左透镜膜材上，以通过左透镜膜材将左眼画面折射至观察者的左眼中；和/或
通过右光学系统将右抬头显示设备射出的右眼画面投射到观察者的右眼中的步骤包括：使右眼画面通过右光学系统的右凸透镜并投射到贴在挡风玻璃上的所述第二位置上的右透镜膜材上，以通过右透镜膜材将右眼画面折射至观察者的右眼中。
在一个实施例中，通过左光学系统将左抬头显示设备射出的左眼画面投射到观察者的左眼中的步骤包括：使左眼画面依次通过左光学系统的第一左凸透镜、左透镜和第二左凸透镜，然后投射到挡风玻璃上的第一位置，左眼画面经挡风玻璃反射后射入观察者的左眼中；和/或
通过右光学系统将右抬头显示设备射出的右眼画面投射到观察者的右眼中的步骤包括：使右眼画面依次通过右光学系统的第一右凸透镜、右透镜和第二右凸透镜，然后投射到挡风玻璃上的第二位置，右眼画面经挡风玻璃反射后射入观察者的右眼中。
在一个实施例中，所述左透镜膜材和/或所述左透镜包括左三棱镜组件，所述左三棱镜组件包括左棱镜主体部和形成在左棱镜主体部上的多个左三棱镜部，每一个所述左三棱镜部具有形成折射面的第一左棱镜侧面和与该第一左棱镜侧面相邻的第二左棱镜侧面，该第一左棱镜侧面和第二左棱镜侧面相交形成左棱镜角，所述方法还包括如下步骤：调节所述左棱镜角，以将左眼画面准确地折射至观察者的左眼中或使左眼画面准确地投射到挡风玻璃上的第一位置；和/或
所述右透镜膜材和/或所述右透镜包括右三棱镜组件，所述右三棱镜组件包括右棱镜主体部和形成在右棱镜主体部上的多个右三棱镜部，每一个所述右三棱镜部具有形成折射面的第一右棱镜侧面和与该第一右棱镜侧面相邻的第二右棱镜侧面，该第一右棱镜侧面和第二右棱镜侧面相交形成右棱镜角，所述方法还包括如下步骤：调节所述右棱镜角，以将右眼画面准确地折射至观察者的右眼中或使右眼画面准确地投射到挡风玻璃上的第二位置。
在一个实施例中，使背光控制模块交替提供左抬头显示设备和右抬头显示设备的背光或使LED驱动装置交替驱动左抬头显示设备和右抬头显示设备进行显示的步骤包括：分别向左抬头显示设备和右抬头显示设备输出第一驱动方波和第二驱动方波，其中第一驱动方波和第二驱动方波相差半个周期。
在本发明的3D抬头显示系统和方法中，通过两个抬头显示设备和对应的两组光学系统，可以将行驶信息、路况信息、导航信息等投影在挡风玻璃上进行裸眼3D显示，使驾驶者可以更形象地了解车辆状态和路况信息，从而使驾驶更简单和安全。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。
图1是根据本发明实施例的3D抬头显示系统的框图；
图2是根据本发明实施例的3D抬头显示系统应用于汽车中的示意图；
图3(A)是根据本发明的一个实施例的用于3D抬头显示系统的光学系统的示意图；
图3(B)-3(C)是用于图3(A)的光学系统的左透镜膜材和右透镜膜材的示意图；
图4(A)是根据本发明的另一个实施例的用于3D抬头显示系统的光学系统的示意图；
图4(B)-4(C)是用于图4(A)的光学系统的左透镜和右透镜的示意图；
图5是根据本发明实施例的用于3D抬头显示的方法的流程图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
为了便于描述，本文中使用了方向性的表述方式“前”、“后”、“左”和“右”，如无特别说明，这些方向一般是针对驾驶员在正常驾驶时的状态而言的。
根据本发明的总体技术构思的一个方面，提供一种3D抬头显示系统，包括：用于接收信号的信号接收模块；信号处理模块，用于接收并处理信号接收模块接收到的信号以生成左眼画面和右眼画面；左抬头显示设备，用于接收并射出信号处理模块生成的左眼画面；右抬头显示设备，用于接收并射出信号处理模块生成的右眼画面；左光学系统，用于将左抬头显示设备射出的左眼画面投射到观察者的左眼中；和右光学系统，用于将右抬头显示设备射出的右眼画面投射到观察者的右眼中。
在本发明的3D抬头显示系统中，通过两个抬头显示设备和对应的两组光学系统，可以将行驶信息、路况信息、导航信息等投影在挡风玻璃上进行三维(3D)显示，使驾驶者可以更形象地了解车辆状态和路况信息，从而使驾驶更简单和安全。
图1是根据本发明的实施例的3D抬头显示系统的框图，如图所示，根据本发明实施例的3D抬头显示系统包括：
用于接收信号的信号接收模块2，信号接收模块2可以接收来自中控台或行车电脑的信号，也可以接收来自例如手机、平板电脑等便携式设备的信号，接收的信号可以是文本信号、声音信号或图像信号等各种信号；
信号处理模块4，用于接收并处理信号接收模块2接收到的信号以生成左眼画面100和右眼画面200；
左抬头显示设备(HUD)10，用于接收并射出信号处理模块4生成的左眼画面100；
右抬头显示设备20，用于接收并射出信号处理模块4生成的右眼画面200；
左光学系统30，用于将左抬头显示设备10射出的左眼画面100投射到观察者(例如车辆的驾驶员)的左眼中，或更具体地，投射到挡风玻璃上的第一位置300；以及
右光学系统40，用于将右抬头显示设备20射出的右眼画面200投射到观察者的右眼中，或更具体地，投射到挡风玻璃上的不同于第一位置300的第二位置400。
信号接收模块2、信号处理模块4、左抬头显示设备10和右抬头显示设备20之间需要传输信号，这些部件之间的信号传输可以通过有线方式实现，也可以通过例如蓝牙、WIFI等无线通信方式实现。
图2是根据本发明实施例的3D抬头显示系统应用于汽车中的示意图。如图2所示，当驾驶员在驾驶过程中直视前方时，第一位置300与驾驶员的左眼对应，第二位置400与驾驶员的右眼对应，左抬头显示设备10射出或投影的光线经过左光学系统30、挡风玻璃8射入驾驶员的左眼中，右抬头显示设备20射出或投影的光线经过右光学系统40、挡风玻璃8射入驾驶员的右眼中，然后在挡风玻璃8前方成像，形成三维图像。
进一步地，根据本发明实施例的3D抬头显示系统还可以包括背光控制模块6，背光控制模块6分别连接至左抬头显示设备10和右抬头显示设备20，以交替提供左抬头显示设备和右抬头显示设备的背光。可替代地，对于不使用背光的抬头显示设备，例如OLED类型的抬头显示设备，3D抬头显示系统还可以包括LED驱动装置6’，LED驱动装置6’分别连接至左抬头显示设备10和右抬头显示设备20，以驱动左抬头显示设备和右抬头显示设备交替显示。通过背光控制模块6或LED驱动装置6’的控制，能够控制左抬头显示设备和右抬头显示设备交替显示或投影，这样，结合左光学系统和右光学系统，可以确保左眼画面和右眼画面分别进入驾驶者的左眼和右眼，利用左眼和右眼观察到的不同画面产生清晰的裸眼3D显示效果，不会产生重影、眩晕等问题。
根据一个实施例，背光控制模块6或LED驱动装置6’分别向左抬头显示设备10和右抬头显示设备20输出第一驱动方波12和第二驱动方波22，如图1和2所示，第一驱动方波12和第二驱动方波22相差半个周期。更优选地，第一驱动方波12和第二驱动方波22的频率至少为120Hz，以保证驾驶员不会观察到闪烁等不良显示效果。
图3(A)是根据本发明的一个实施例的用于3D抬头显示系统的光学系统的示意图。具体地，左光学系统30包括左凸透镜32和左透镜膜材34，左凸透镜32设置在左抬头显示设备10与挡风玻璃8之间，左透镜膜材34贴在挡风玻璃8上的第一位置300上。具体地，从左抬头显示设备10射出或投影出的发散光束L1首先经过左凸透镜32而转变成平行光束L2，然后平行光束L2射入贴在挡风玻璃8上的第一位置300处的左透镜膜材34而被朝向左侧偏转，从而实现了左眼画面射入驾驶员的左眼的目的。
进一步地，右光学系统40包括右凸透镜42和右透镜膜材44，右凸透镜42设置在右抬头显示设备20与挡风玻璃8之间，右透镜膜材44贴在挡风玻璃8上的第二位置400上，以使从右抬头显示设备20发出的光线朝右侧偏转。右光学系统40中的光路与上述的左光学系统30中的光路类似，在此不再赘述。
通过设计这样的光学系统，可以确保分别从左抬头显示设备10和右抬头显示设备20射出或投影出的左眼画面和右眼画面能够分别折射入驾驶员的左眼和右眼中，从而确保清晰的裸眼3D显示效果，避免产生重影、串扰等问题。
如图3(B)所示，根据一个实施例，左透镜膜材34包括左三棱镜组件342。进一步地，左三棱镜组件342包括左棱镜主体部3422和形成在左棱镜主体部3422上的多个左三棱镜部3424，每一个左三棱镜部3424具有形成折射面R的第一左棱镜侧面3425和与第一左棱镜侧面3425相邻的第二左棱镜侧面3427，第一左棱镜侧面3425和第二左棱镜侧面3427相交形成左棱镜角θ左，以使射入左三棱镜组件342的光线朝左侧偏转。从图3(A)中示出的光路可见，被左三棱镜组件342偏转的光线的射出方向与左棱镜角θ左相关，因此，可以调节所述左棱镜角θ左，以将左眼画面准确地折射至驾驶员的左眼中。
进一步地，如图3(C)所示，右透镜膜材44包括右三棱镜组件442。进一步地，右三棱镜组件442包括右棱镜主体部4422和形成在右棱镜主体部4422上的多个右三棱镜部4424，每一个右三棱镜部4424具有形成折射面R的第一右棱镜侧面4425和与第一右棱镜侧面4425相邻的第二右棱镜侧面4427，第一右棱镜侧面4425和第二右棱镜侧面4427相交形成右棱镜角θ右，以使射入右三棱镜组件442的光线朝右侧偏转。从图3(A)中示出的光路可见，被右三棱镜组件442偏转的光线的射出方向与右棱镜角θ右相关，因此，可以调节所述右棱镜角θ右，以将右眼画面准确地折射至驾驶员的右眼中。
图4是根据本发明的另一个实施例的用于3D抬头显示系统的光学系统的示意图。具体地，左光学系统30’包括第一左凸透镜32’、左透镜34’和第二左凸透镜36’，第一左凸透镜32’、左透镜34’和第二左凸透镜36’沿从左抬头显示设备10至挡风玻璃8的方向依次设置在左抬头显示设备10与挡风玻璃8之间，以使从左抬头显示设备10发出的光线朝左侧偏转。具体地，从左抬头显示设备10射出或投影出的发散光束L’1首先经过第一左凸透镜32’而转变成平行光束L’2，然后平行光束L’2经过左透镜34’而朝向左侧偏转变为光束L’3，光束L’3经过第二左凸透镜36’而再次转变为平行光束L’4，平行光束L’4投射在挡风玻璃8的第一位置300上，然后经挡风玻璃8的反射，平行光束L’4射入驾驶员的左眼中，从而实现了左眼画面射入驾驶员的左眼的目的。
进一步地，右光学系统40’包括第一右凸透镜42’、右透镜44’和第二右凸透镜46’，第一右凸透镜42’、右透镜44’和第二右凸透镜46’沿从右抬头显示设备20至挡风玻璃8的方向依次设置在右抬头显示设备20与挡风玻璃8之间，以使从右抬头显示设备20发出的光线朝右侧偏转。右光学系统40’中的光路与上述的左光学系统30’中的光路类似，在此不再赘述。
通过设计这样的光学系统，也可以确保分别从左抬头显示设备10和右抬头显示设备20射出或投影出的左眼画面和右眼画面能够分别射入驾驶员的左眼和右眼中，从而确保清晰的裸眼3D显示效果，避免产生重影、串扰等问题。
类似地，左透镜34’可以具有与左透镜膜材34类似的构造。具体地，如图4(B)所示，左透镜34’包括左三棱镜组件342’。进一步地，左三棱镜组件342’包括左棱镜主体部3422’和形成在左棱镜主体部3422’上的多个左三棱镜部3424’，每一个左三棱镜部3424’具有形成折射面R的第一左棱镜侧面3425’和与第一左棱镜侧面3425’相邻的第二左棱镜侧面3427’，第一左棱镜侧面3425’和第二左棱镜侧面3427’相交形成左棱镜角θ’左，以使射入左三棱镜组件342’的光线朝左侧偏转。从图4(A)中示出的光路可见，被左三棱镜组件342’偏转的光线的射出方向与左棱镜角θ’左相关，因此，可以调节所述左棱镜角θ’左，以将左眼画面准确地折射至第一位置300。
进一步地，如图4(C)所示，右透镜44’包括右三棱镜组件442’。进一步地，右三棱镜组件442’包括右棱镜主体部4422’和形成在右棱镜主体部4422’上的多个右三棱镜部4424’，每一个右三棱镜部4424’具有形成折射面R的第一右棱镜侧面4425’和与第一右棱镜侧面4425’相邻的第二右棱镜侧面4427’，第一右棱镜侧面4425’和第二右棱镜侧面4427’相交形成右棱镜角θ’右，以使射入右三棱镜组件442’的光线朝右侧偏转。从图4(A)中示出的光路可见，被右三棱镜组件442’偏转的光线的射出方向与右棱镜角θ’右相关，因此，可以调节所述右棱镜角θ’右，以将右眼画面准确地折射至第二位置400。
本发明还提供一种用于3D抬头显示的方法，如图5所示，该方法包括如下步骤：
S1、接收输入信号；
S2、处理接收到的输入信号以生成左眼画面和右眼画面；
S3、使左抬头显示设备接收并射出生成的左眼画面；
S4、使右抬头显示设备接收并射出生成的右眼画面；
S5、通过左光学系统将左抬头显示设备射出的左眼画面投射到观察者的左眼中，或更具体地，投射到挡风玻璃上的第一位置；并且
S6、通过右光学系统将右抬头显示设备射出的右眼画面投射到观察者的右眼中，或更具体地，投射到挡风玻璃上的不同于第一位置的第二位置。
其中，当驾驶员在驾驶过程中直视前方时，所述第一位置与驾驶员的左眼对应，所述第二位置与驾驶员的右眼对应。
进一步地，上述方法还包括如下步骤：
S7、使背光控制模块交替提供左抬头显示设备和右抬头显示设备的背光或使LED驱动装置驱动左抬头显示设备和右抬头显示设备交替显示。
根据一个实施例，步骤S5具体包括：使左眼画面通过左光学系统的左凸透镜并投射到贴在挡风玻璃上的所述第一位置上的左透镜膜材上，以将左眼画面折射至驾驶员的左眼中。
根据一个实施例，步骤S6具体包括：使右眼画面通过右光学系统的右凸透镜并投射到贴在挡风玻璃上的所述第二位置上的右透镜膜材上，以将右眼画面折射至驾驶员的右眼中。
根据另一个实施例，步骤S5具体包括：使左眼画面依次通过左光学系统的第一左凸透镜、左透镜和第二左凸透镜，然后投射到挡风玻璃上的第一位置，左眼画面经挡风玻璃反射后射入驾驶员的左眼中。
根据另一个实施例，步骤S6具体包括：使右眼画面依次通过右光学系统的第一右凸透镜、右透镜和第二右凸透镜，然后投射到挡风玻璃上的第二位置，右眼画面经挡风玻璃反射后射入驾驶员的右眼中。
进一步地，所述左透镜膜材和/或所述左透镜包括左三棱镜组件，所述左三棱镜组件包括左棱镜主体部和形成在左棱镜主体部上的多个左三棱镜部，每一个所述左三棱镜部具有形成折射面的第一左棱镜侧面和与该第一左棱镜侧面相邻的第二左棱镜侧面，该第一左棱镜侧面和第二左棱镜侧面相交形成左棱镜角，所述方法还包括如下步骤：调节所述左棱镜角，以将左眼画面准确地折射至驾驶员的左眼中或使左眼画面准确地投射到挡风玻璃上的第一位置。
进一步地，所述右透镜膜材和/或所述右透镜包括右三棱镜组件，所述右三棱镜组件包括右棱镜主体部和形成在右棱镜主体部上的多个右三棱镜部，每一个所述右三棱镜部具有形成折射面的第一右棱镜侧面和与该第一右棱镜侧面相邻的第二右棱镜侧面，该第一右棱镜侧面和第二右棱镜侧面相交形成右棱镜角，所述方法还包括如下步骤：调节所述右棱镜角，以将右眼画面准确地折射至驾驶员的右眼中或使右眼画面准确地投射到挡风玻璃上的第二位置。
根据一个实施例，步骤S7具体包括：分别向左抬头显示设备和右抬头显示设备输出第一驱动方波和第二驱动方波，其中第一驱动方波和第二驱动方波相差半个周期。
尽管本文所描述的实施例以车辆的驾驶员为对象，但是画面或图像可以被投影或提供在车辆的一个或多个其它观察者(例如乘客等)的视野内。本文所描述的实施例显然也可以应用于除了车辆以外的其它需要抬头显示的应用场合。为了这个目的，这些实施例不意图限制本发明，其仅被公开用以说明本发明的一个或多个示例性的方面。
虽然本发明总体构思的一些实施例已被图示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (8)

1.一种3D抬头显示系统，包括：
用于接收信号的信号接收模块；
信号处理模块，用于接收并处理信号接收模块接收到的信号以生成左眼画面和右眼画面；
左抬头显示设备，用于接收并射出信号处理模块生成的左眼画面；
右抬头显示设备，用于接收并射出信号处理模块生成的右眼画面；
左光学系统，用于将左抬头显示设备射出的左眼画面投射到观察者的左眼中；和
右光学系统，用于将右抬头显示设备射出的右眼画面投射到观察者的右眼中，
其中，所述左光学系统包括左凸透镜和左透镜膜材，所述左凸透镜设置在左抬头显示设备与挡风玻璃之间，所述左透镜膜材贴在挡风玻璃上的第一位置上，所述第一位置与观察者的左眼对应；和/或
所述右光学系统包括右凸透镜和右透镜膜材，所述右凸透镜设置在右抬头显示设备与挡风玻璃之间，所述右透镜膜材贴在挡风玻璃上的第二位置上，所述第二位置与观察者的右眼对应，
其中，所述左透镜膜材包括左三棱镜组件；和/或
所述右透镜膜材包括右三棱镜组件，
所述左三棱镜组件包括左棱镜主体部和形成在左棱镜主体部上的多个左三棱镜部，每一个所述左三棱镜部具有形成折射面的第一左棱镜侧面和与第一左棱镜侧面相邻的第二左棱镜侧面以使来自左凸透镜的光线射入第一左棱镜侧面并从第二左棱镜侧面射出以朝左侧偏转；和/或
所述右三棱镜组件包括右棱镜主体部和形成在右棱镜主体部上的多个右三棱镜部，每一个所述右三棱镜部具有形成折射面的第一右棱镜侧面和与第一右棱镜侧面相邻的第二右棱镜侧面，以使来自右凸透镜的光线射入第一右棱镜侧面并从第二右棱镜侧面射出以朝右侧偏转。
2.根据权利要求1所述的3D抬头显示系统，其中，所述3D抬头显示系统用于车辆中，所述观察者为驾驶员。
3.根据权利要求1或2所述的3D抬头显示系统，还包括背光控制模块或LED驱动装置，该背光控制模块或LED驱动装置分别连接至左抬头显示设备和右抬头显示设备，以交替提供左抬头显示设备和右抬头显示设备的背光或交替驱动左抬头显示设备和右抬头显示设备进行显示。
4.根据权利要求3所述的3D抬头显示系统，其中，所述背光控制模块或LED驱动装置分别向左抬头显示设备和右抬头显示设备输出第一驱动方波和第二驱动方波，其中，第一驱动方波和第二驱动方波相差半个周期。
5.一种用于3D抬头显示的方法，包括如下步骤：
接收输入信号；
处理接收到的输入信号以生成左眼画面和右眼画面；
使左抬头显示设备接收并射出生成的左眼画面；
使右抬头显示设备接收并射出生成的右眼画面；
通过左光学系统将左抬头显示设备射出的左眼画面投射到观察者的左眼中；并且
通过右光学系统将右抬头显示设备射出的右眼画面投射到观察者的右眼中，
其中，通过左光学系统将左抬头显示设备射出的左眼画面投射到观察者的左眼中的步骤包括：使左眼画面通过左光学系统的左凸透镜并投射到贴在挡风玻璃上的第一位置上的左透镜膜材上，以通过左透镜膜材将左眼画面折射至观察者的左眼中；和/或
通过右光学系统将右抬头显示设备射出的右眼画面投射到观察者的右眼中的步骤包括：使右眼画面通过右光学系统的右凸透镜并投射到贴在挡风玻璃上的第二位置上的右透镜膜材上，以通过右透镜膜材将右眼画面折射至观察者的右眼中，
其中，所述左透镜膜材包括左三棱镜组件，所述左三棱镜组件包括左棱镜主体部和形成在左棱镜主体部上的多个左三棱镜部，每一个所述左三棱镜部具有形成折射面的第一左棱镜侧面和与该第一左棱镜侧面相邻的第二左棱镜侧面以使来自左凸透镜的光线射入第一左棱镜侧面并从第二左棱镜侧面射出以朝左侧偏转，该第一左棱镜侧面和第二左棱镜侧面相交形成左棱镜角，所述方法还包括如下步骤：调节所述左棱镜角，以将左眼画面准确地折射至观察者的左眼中或使左眼画面准确地投射到挡风玻璃上的第一位置；和/或
所述右透镜膜材包括右三棱镜组件，所述右三棱镜组件包括右棱镜主体部和形成在右棱镜主体部上的多个右三棱镜部，每一个所述右三棱镜部具有形成折射面的第一右棱镜侧面和与该第一右棱镜侧面相邻的第二右棱镜侧面，以使来自右凸透镜的光线射入第一右棱镜侧面并从第二右棱镜侧面射出以朝右侧偏转，该第一右棱镜侧面和第二右棱镜侧面相交形成右棱镜角，所述方法还包括如下步骤：调节所述右棱镜角，以将右眼画面准确地折射至观察者的右眼中或使右眼画面准确地投射到挡风玻璃上的第二位置。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述3D抬头显示系统用于车辆中，所述观察者为驾驶员。
7.根据权利要求5或6所述的方法，还包括如下步骤：使背光控制模块交替提供左抬头显示设备和右抬头显示设备的背光或使LED驱动装置交替驱动左抬头显示设备和右抬头显示设备进行显示。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，使背光控制模块交替提供左抬头显示设备和右抬头显示设备的背光或使LED驱动装置交替驱动左抬头显示设备和右抬头显示设备进行显示的步骤包括：分别向左抬头显示设备和右抬头显示设备输出第一驱动方波和第二驱动方波，其中第一驱动方波和第二驱动方波相差半个周期。
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