CN108982066A - 一种3d抬头显示系统的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种3D抬头显示系统的检测装置及方法。3D抬头显示系统包括3D显示模组、光学成像单元以及半透半反单元；3D显示模组用于出射图像光线；光学成像单元和半透半反单元用于将图像光线反射至眼瞳视窗范围内；检测装置包括位于观测者的眼瞳所在平面处的白屏、位于白屏上的信号采集阵列以及与信号采集阵列连接的信号分析单元；白屏用于接收3D抬头显示系统显示的分光调试图案的光线信息，生成分光条纹；信号采集阵列用于采集图像光线的光线信息；信号分析单元用于根据光线信息获取3D抬头显示系统的分光信息和串扰信息。本实施例提供的3D抬头显示系统的检测装置可以检测3D抬头显示系统的显示效果。

Description

一种3D抬头显示系统的检测装置及方法

技术领域

本发明实施例涉及3D显示的检测技术领域，尤其涉及一种3D抬头显示系 统的检测装置及方法。

背景技术

平视显示器在汽车领域已经得到了越来越广泛的应用，利用平视显示器技 术，可以把汽车行驶过程中的驾驶员所需要的重要信息(如车速)投射到专用 屏幕或者挡风玻璃上，使驾驶员无需低头即可获取这些重要信息，可以避免驾 驶员因低头观察车速等信息而分散注意力，可以有效提高驾驶员驾驶汽车的安 全性。

早期，能够应用于汽车领域中的平视显示器主要是2D显示效果，但受限于 显示效果差、成本高等因素，一直无法被消费者广泛接受。随着现实增强AR技 术的出现，可以用于3D显示的平视显示器重新受到汽车厂家和消费者的广泛关 注。但3D平视显示器中的分光情况和串扰情况直接影响3D平视显示器的显示 效果，影响用户的使用体验。

发明内容

本发明提供一种3D抬头显示系统的检测装置及方法，以实现对3D抬头显 示系统的检测。

第一方面，本发明实施例提供了一种3D抬头显示系统的检测装置，用于 检测所述3D抬头显示系统的显示效果，所述3D抬头显示系统包括3D显示模 组，位于所述3D显示模组出光侧的光学成像单元以及半透半反单元；所述3D 显示模组用于出射图像光线；所述光学成像单元和所述半透半反单元用于将所 述图像光线反射至观测者的眼瞳视窗范围内；所述检测装置包括位于观测者的 眼瞳所在平面处的白屏、位于所述白屏上的信号采集阵列以及与所述信号采集 阵列连接的信号分析单元；

所述白屏用于接收所述3D抬头显示系统显示的分光调试图案的光线信息， 生成分光条纹；

所述信号采集阵列用于采集所述分光条纹的光线信息；

所述信号分析单元用于根据所述光线信息获取所述3D抬头显示系统的分 光信息和串扰信息。

进一步地，还包括载台；

所述白屏设置于所述载台上。

进一步地，还包括显示器；

所述显示器与所述信号分析单元连接，用于显示所述信号分析单元的分光 信息和串扰信息。

进一步地，所述半透半反单元为挡风玻璃。

第二方面，本发明实施例还提供一种3D抬头显示系统的检测方法，采用 上述第一方面任一项所述的检测装置，所述3D抬头显示系统包括3D显示模组， 位于所述3D显示模组出光侧的光学成像单元以及半透半反单元；所述3D显示 模组用于出射图像光线；所述光学成像单元和所述半透半反单元用于将所述图 像光线反射至观测者的眼瞳视窗范围内；所述检测装置包括位于观测者的眼瞳 所在平面处的白屏、位于所述白屏上的信号采集阵列以及与所述信号采集阵列 连接的信号分析单元；

所述检测方法包括：

所述白屏接收所述3D抬头显示系统显示的分光调试图案的光线信息，生成 分光条纹；

所述信号采集阵列采集所述分光条纹的光线信息；

所述信号分析单元根据所述光线信息获取所述3D抬头显示系统的分光信 息和串扰信息。

进一步地，还包括载台；在所述白屏接收所述3D抬头显示系统显示的分 光调试图案的光线信息，生成分光条纹之前，还包括：

将所述白屏设置于所述载台上。

进一步地，所述检测装置还包括显示器；所述显示器与所述信号分析单元 电连接；

在所述信号分析单元根据所述光线信息获取所述3D抬头显示系统的分光 信息和串扰信息之后，还包括：

所述显示器输出所述分光信息和所述串扰信息。

本实施例提供的3D抬头显示系统的检测装置，利用半透半反单元模拟3D 抬头显示装置在汽车上的工作环境，利用白屏形成分光条纹，利用信号采集阵 列和信号分析单元获取分光条纹的分光信息和串扰信息，可以比较准确地获得 3D抬头显示系统的分光情况和串扰情况，保证本发明实施例提供的检测装置可 以对3D抬头显示系统的显示效果进行全面检测。

附图说明

图1是本发明实施例提供的3D抬头显示系统的检测装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的分光条纹的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的又一3D抬头显示系统的检测装置的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的3D抬头显示系统的检测方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此 处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需 要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结 构。

具体地，3D抬头显示系统常用于汽车，以方便司机获取车辆状况和路况等 信息，相比2D显示，3D显示提供的图像信息更加清晰且富有立体感。但是3D 显示不可避免地存在一定的分光和串扰，如果左眼图像信息和右眼图像信息的 分光程度低，图像光线相互之间的串扰度比较高，则可以对3D显示效果产生一 定的影响。有鉴于此，本发明实施提供一种3D抬头显示系统的检测装置。

图1是本发明实施例提供的3D抬头显示系统的检测装置的结构示意图。可 选地，请参考图1，本实施例提供的3D抬头显示系统的检测装置用于检测3D 抬头显示系统的显示效果，3D抬头显示系统包括3D显示模组101，位于3D显 示模组101出光侧的光学成像单元102以及半透半反单元103；3D显示模组101 用于出射图像光线；光学成像单元102和半透半反单元103用于将图像光线反 射至观测者的眼瞳视窗范围内；检测装置包括位于观测者的眼瞳所在平面处的 白屏106、位于白屏106上的信号采集阵列104以及与信号采集阵列104连接 的信号分析单元105；白屏106用于接收3D抬头显示系统显示的分光调试图案 的光线信息，生成分光条纹；信号采集阵列104用于采集分光条纹的光线信息； 信号分析单元105用于根据光线信息获取3D抬头显示系统的分光信息和串扰 信息。

具体地，为提高3D抬头显示系统的分光情况和串扰情况的检测，本实施例 采用模拟汽车环境的方法，尽可能地模拟出抬头显示装置安装于汽车上时的工 作状况。具体地，图1中的信号采集阵列104所在的位置相当于观测者的眼瞳 位置，即，司机在驾驶车辆时眼瞳所在的位置。一般来说，车用3D抬头显示装 置通过将3D显示模组101出射的光线反射至挡风玻璃，司机通过观看挡风玻璃 获得3D显示信息，因此，本实施例采用半透半反单元103模拟挡风玻璃，可以 比较真实地得到汽车环境。从3D显示模组101出射的图像光线，经过半透半反 单元103的反射后到达白屏106，并在白屏106上形成分光条纹，信号采集阵 列104用于采集分光条纹的光线信息并将采集到的图像信息发送至信号分析单 元105，信号分析单元105可以分析出3D抬头显示装置的分光情况和串扰情况。 白屏106可以提高图像光线的对比度，提高信号采集阵列104采集到的光线信 息的准确度和可靠度。

图2是本发明实施例提供的分光条纹的结构示意图。可选地，请参考图2， 为简单起见，以3D显示模组101仅显示两个视点图像，出射左眼图像光线和右 眼图像光线为例进行说明，分光条纹可以仅包括红光条纹201和蓝光条纹202， 其中，红光条纹201可以由3D显示模组101出射的左眼图像光线所形成，蓝 光条纹202可以由3D显示模组出射的右眼图像光线所形成。可以理解的是， 在理想的情况下，进入用户左眼的只有红光，而进入用户右眼的只有蓝光，即， 在白屏106上，红光条纹201和蓝光条纹202完全分开，红光条纹201的波峰和蓝光条纹202的波峰间隔一定的距离。通常，根据统计学得出的结论，人的 两眼瞳孔中心之间的距离为63mm-68mm，因此，红光条纹的波峰和蓝光条纹的 波峰之间的距离为63mm-68mm时，人眼可以观察到比较好的3D显示效果。需 要说明的是，在现有的3D显示技术水平下，红光条纹201和蓝光条纹202还 不能完成互相分开，在蓝光条纹202中不可避免地会存在一定成分的红光条纹 201，在红光条纹201中也会存在一定程度的蓝光条纹202。通常，将红光条纹 201和蓝光条纹202之间的串扰控制在一定的范围内，即可保证3D抬头显示系 统较好的显示效果；可选地，红光条纹201与蓝光条纹202之间的串扰度值可 以低于10％。

本实施例提供的3D抬头显示系统的检测装置，利用半透半反单元模拟3D 抬头显示装置在汽车上的工作环境，利用白屏形成分光条纹，利用信号采集阵 列和信号分析单元获取分光条纹的分光信息和串扰信息，可以比较准确地获得 3D抬头显示系统的分光情况和串扰情况，保证本发明实施例提供的检测装置可 以对3D抬头显示系统的显示效果进行全面检测。

图3是本发明实施例提供的又一3D抬头显示系统的检测装置的结构示意图。 可选地，请参考图3，该检测装置还可以包括载台107；白屏106设置于载台 107上。具体地，本实施例提供的载台107用于固定白屏106和信号采集阵列 105，因此，在满足固定信号采集阵列104和白屏106的需要的情况下，对载台 107的结构等不作具体限制。

可选地，该检测装置还可以包括显示器108；显示器108与信号分析单元105连接，用于显示信号分析单元105的分光信息和串扰信息。具体地，显示 器108可以以文字或波形图等方式显示分光信息和串扰信息。可选地，显示器 108可以现有的或未来可能出现的任何可用于显示分光信息和串扰信息的显示 器件，本实施例对此不作具体限制。

可选地，半透半反单元103可以为挡风玻璃。具体地，为了提高检测的准 确度，在检测过程中，可以尽可能地模拟汽车运行时的实际环境。为更加真实 地模拟3D抬头显示系统工作时对应的汽车环境，可以将半透半反单元103设置 为挡风玻璃。更具体地，在选择挡风玻璃的类型时，可以有针对性地根据3D抬 头显示系统工作的车辆进行选择。因此，采用汽车的挡风玻璃作为半透半反单 元，可以得到更加真实可靠的检测结果。

基于同一发明构思，本实施例还提供了一种3D抬头显示系统的检测方法， 该检测方法可以采用上述任一实施例所提供的3D抬头显示系统的检测装置，未 在本实施例中详细解释的部分，请参考本发明提供的3D抬头显示系统的检测装 置部分。3D抬头显示系统包括3D显示模组，位于3D显示模组出光侧的光学成 像单元以及半透半反单元；3D显示模组用于出射图像光线；光学成像单元和半 透半反单元用于将图像光线反射至观测者的眼瞳视窗范围内；检测装置包括位 于观测者的眼瞳所在平面处的白屏、位于白屏上处的信号采集阵列以及与信号 采集阵列连接的信号分析单元。图4是本发明实施例提供的3D抬头显示系统的 检测方法的流程图，如图4所示，本发明实施例提供的检测方法包括：

步骤10、白屏接收3D抬头显示系统显示的分光调试图案的光线信息，生 成分光条纹；

具体地，在打开3D显示模组后，3D显示模组发出的分光调试图案的光线 信息可以到达白屏。示例性地，以分光调试图案仅包括红光和蓝光为例，红光 条纹由用于进入用户左眼的光线形成，蓝光条纹由进入用户右眼的光线形成。 红光条纹和蓝光条纹在白屏上间隔分布。可选地，选择白屏可以提高分光条纹 的对比度，提高采集后续工艺中的光线信息的采集效果。

步骤20、信号采集阵列采集图像光线的光线信息。

具体地，信号采集阵列与信号分析单元连接，可以将采集到图像光线的光 线信息发送至信号分析单元。

步骤30、信号分析单元根据光线信息获取3D抬头显示系统的分光信息和 串扰信息。

具体地，信号采集单元可以根据信号采集阵列采集到的光线信号分析出分 光信息和串扰信息。需要说明是的，本实施例对信号分析单元分析分光信息和 串扰信息的具体方法不做具体限制。

本实施例提供的3D抬头显示系统的检测装置，利用半透半反单元模拟3D 抬头显示装置在汽车上的工作环境，利用白屏形成分光条纹，利用信号采集阵 列和信号分析单元获取分光条纹的分光信息和串扰信息，可以比较准确地获得 3D抬头显示系统的分光情况和串扰情况，保证本发明实施例提供的检测装置可 以对3D抬头显示系统的显示效果进行全面检测。

可选地，本实施提供的检测装置还可以包括载台；在白屏接收3D抬头显示 系统显示的分光调试图案的光线信息，生成分光条纹之前，还包括：将白屏设 置于载台上。具体地，信号采集阵列、白屏以及载台依次远离半透半反单元。 可选地，载台用于固定白屏和信号采集阵列，本实施例对载台的结构不作具体 限制。

可选地，检测装置还可以包括显示器；显示器与信号分析单元电连接；在 信号分析单元根据光线信息获取3D抬头显示系统的分光信息和串扰信息之后， 还包括：显示器输出将分光信息和串扰信息。具体地，通过将分光信息和串扰 信息呈现在显示器上，可以使测试人员更加清晰明了地获取分光信息和串扰信 息的检测结果，显示器可以现有的或未来可能出现的任何可用于显示分光信息 和串扰信息的显示器件。可选地，还可以设置一个与显示器或信号分析单元连 接的语音播放模块，用于播放3D抬头显示系统的分光信息和串扰信息。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员 会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进 行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽 然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以 上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例， 而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种3D抬头显示系统的检测装置，用于检测所述3D抬头显示系统的显示效果，其特征在于，所述3D抬头显示系统包括3D显示模组，位于所述3D显示模组出光侧的光学成像单元以及半透半反单元；所述3D显示模组用于出射图像光线；所述光学成像单元和所述半透半反单元用于将所述图像光线反射至观测者的眼瞳视窗范围内；所述检测装置包括位于观测者的眼瞳所在平面处的白屏、位于所述白屏上的信号采集阵列以及与所述信号采集阵列连接的信号分析单元；

所述白屏用于接收所述3D抬头显示系统显示的分光调试图案的光线信息，生成分光条纹；

所述信号采集阵列用于采集所述分光条纹的光线信息；

所述信号分析单元用于根据所述光线信息获取所述3D抬头显示系统的分光信息和串扰信息。

2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括载台；

所述白屏设置于所述载台上。

3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，还包括显示器；

所述显示器与所述信号分析单元连接，用于显示所述信号分析单元的分光信息和串扰信息。

4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述半透半反单元为挡风玻璃。

5.一种3D抬头显示系统的检测方法，采用权利要求1-4任一项所述的检测装置，其特征在于，所述3D抬头显示系统包括3D显示模组，位于所述3D显示模组出光侧的光学成像单元以及半透半反单元；所述3D显示模组用于出射图像光线；所述光学成像单元和所述半透半反单元用于将所述图像光线反射至观测者的眼瞳视窗范围内；所述检测装置包括位于观测者的眼瞳所在平面处的白屏、位于所述白屏上的信号采集阵列以及与所述信号采集阵列连接的信号分析单元；

所述检测方法包括：

所述白屏接收所述3D抬头显示系统显示的分光调试图案的光线信息，生成分光条纹；

所述信号采集阵列采集所述分光条纹的光线信息；

所述信号分析单元根据所述光线信息获取所述3D抬头显示系统的分光信息和串扰信息。

6.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，还包括载台；在所述白屏接收所述3D抬头显示系统显示的分光调试图案的光线信息，生成分光条纹之前，还包括：

将所述白屏设置于所述载台上。

7.根据权利要求5所述的检测方法，其特征在于，所述检测装置还包括显示器；所述显示器与所述信号分析单元电连接；

在所述信号分析单元根据所述光线信息获取所述3D抬头显示系统的分光信息和串扰信息之后，还包括：

所述显示器输出所述分光信息和所述串扰信息。