CN114280788A - 一种显示系统和抬头显示器 - Google Patents
一种显示系统和抬头显示器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114280788A CN114280788A CN202111609481.2A CN202111609481A CN114280788A CN 114280788 A CN114280788 A CN 114280788A CN 202111609481 A CN202111609481 A CN 202111609481A CN 114280788 A CN114280788 A CN 114280788A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light
- expanding unit
- pupil
- array
- pupil expanding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims abstract description 92
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims description 20
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 20
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 15
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 11
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 4
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 238000001093 holography Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000035790 physiological processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
本发明实施例提供一种显示系统和抬头显示器,该显示系统包括第一成像模块、第二成像模块和反射模块。第一成像模块包括第一投影光机和第一扩瞳单元,第二成像模块包括第二投影光机和第二扩瞳单元,第一扩瞳单元的入光侧设于第一投影光机的出光侧,第二扩瞳单元的入光侧设于第二投影光机的出光侧,反射模块设于第一扩瞳单元的出光侧、以及设于第二扩瞳单元的出光侧,该显示系统中,可通过调整成像模块或投影光机的姿态,以实现调整虚像距离,并且还可以实现虚拟图像的三维显示,提高空间立体感,另外,该显示系统应用于抬头显示器时,能减小抬头显示器的体积。
Description
技术领域
本发明实施例涉及抬头显示技术领域,特别涉及一种显示系统和抬头显示器。
背景技术
抬头显示(HeadUpDisplay,HUD)系统通常用于汽车上,可以将汽车仪表盘上的信息以及导航等信息投影到人眼,使得驾驶员在直视前方的实际驾驶路况时,不需要低头就可以看到所需的信息,从而提升驾驶员的驾驶体验和安全性。例如,HUD用作增强辅助驾驶安全的车载投影装备时,可以保证驾驶员在视线不离开周围环境的前提下看到车速、导航等诸多的行车信息。
目前,市面上的HUD产品只能在固定的几米远的位置生成虚拟图像,虚像距离(Virtual image distance,VID)难以根据不同场景进行实时调整变化;并且,虚拟图像是一个二维平面,缺乏空间立体感,无法与实际物体相匹配;另外,现有的HUD的体积也很庞大,占据了汽车的大量空间。
发明内容
本发明实施例提供一种显示系统和抬头显示器,能够任意调整虚像距离,并且还可以实现虚拟图像的三维显示,提高空间立体感,该显示系统应用于抬头显示器时,能减小抬头显示器的体积。
第一方面,本发明实施方式采用的一个技术方案是:提供一种显示系统,包括:第一成像模块、第二成像模块和反射模块,第一成像模块包括第一投影光机和第一扩瞳单元,所述第一扩瞳单元的入光侧设于所述第一投影光机的出光侧,所述第一投影光机用于提供带有第一图像信息的第一光线,所述第一扩瞳单元用于对所述第一光线进行扩瞳;第二成像模块包括第二投影光机和第二扩瞳单元,所述第二扩瞳单元的入光侧设于所述第二投影光机的出光侧,所述第二投影光机用于提供带有第二图像信息的第二光线,所述第二扩瞳单元用于对所述第二光线进行扩瞳;所述反射模块设于所述第一扩瞳单元的出光侧、以及设于所述第二扩瞳单元的出光侧,所述反射模块用于反射或衍射所述第一光线和所述第二光线。
在一些实施例中,所述显示系统还包括第一调节模块和/或第二调节模块;所述第一调节模块用于调节所述第一投影光机和/或所述第二投影光机的姿态,以改变所述第一光线入射至所述第一扩瞳单元的入射角度,和/或,改变所述第二光线入射至所述第二扩瞳单元的入射角度;所述第二调节模块用于调节所述第一成像模块和/或所述第二成像模块的姿态,以改变所述第一光线入射至所述反射模块的入射角度,和/或,改变所述第二光线入射至所述反射模块的入射角度。
在一些实施例中,所述反射模块包括分光反射镜或全息反射镜。
在一些实施例中,所述第一扩瞳单元为波导片或透镜组;所述第二扩瞳单元为波导片或透镜组;所述波导片为阵列波导片、全息波导片和浮雕光栅波导片中的一种。
在一些实施例中,所述波导片的厚度为1mm-20mm。
在一些实施例中,所述波导片为二维阵列波导片,所述二维阵列波导片包括:波导基底、以及设于所述波导基底内的耦入反射面、转折分光面阵列和耦出分光面阵列;所述转折分光面阵列设于所述耦入反射面的透射出光侧,所述耦出分光面阵列设于所述转折分光面阵列的反射出光侧;所述耦入反射面用于将光线耦入至所述波导基底内,并使所述光线全反射传播至所述转折分光面阵列;所述转折分光面阵列用于将所述光线沿第一方向进行扩瞳,并使所述光线沿第二方向全反射传播至所述转耦出分光面阵列;所述耦出分光面阵列用于将所述光线沿第二方向进行扩瞳,并使所述光线从所述波导基底内耦出。
在一些实施例中,所述耦入反射面与所述波导基底的表面呈夹角α,其中,0°<α<90°,所述耦入反射面的反射率R1大于95%。
在一些实施例中,所述转折分光面阵列包括至少两个转折分光面,各所述转折分光面的反射率随着与所述耦入反射面的距离的增加而增大,所述转折分光面的反射率R2满足:5%≤R2≤100%。
在一些实施例中,所述耦出分光面阵列包括至少两个耦出分光面,各所述耦出分光面的反射率随着与所述转折分光面阵列的距离的增加而增大,所述耦出分光面的反射率R3满足:5%≤R3≤100%。
第二方面,本发明实施例中提供了一种抬头显示器,该抬头显示器包括如上述第一方面任一项所述的显示系统。
本发明实施方式的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明实施例提供一种显示系统和抬头显示器,该显示系统包括第一成像模块、第二成像模块和反射模块。第一成像模块包括第一投影光机和第一扩瞳单元,第二成像模块包括第二投影光机和第二扩瞳单元,第一扩瞳单元的入光侧设于第一投影光机的出光侧,第二扩瞳单元的入光侧设于第二投影光机的出光侧,反射模块设于第一扩瞳单元的出光侧、以及设于第二扩瞳单元的出光侧,该显示系统中,可通过调整成像模块或投影光机的姿态,以实现调整虚像距离,并且还可以实现虚拟图像的三维显示,提高空间立体感,另外,该显示系统应用于抬头显示器时,能减小抬头显示器的体积。
附图说明
一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件/模块和步骤表示为类似的元件/模块和步骤,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1是本发明实施例提供的一种显示系统的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的一种全息反射镜的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的另一种全息反射镜的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的一种二维阵列波导片的三视图;
图5是图4的三维图。
附图标记说明:10-第一成像模块,11-第一投影光机,12-第一扩瞳单元,20-第二成像模块,21-第二投影光机,22-第二扩瞳单元,30- 反射模块,31-全息光栅膜层,41-人的左眼,42-人的右眼,100-波导基底,110-耦入反射面,120-转折分光面阵列,130-耦出分光面阵列, L1-第一光线,L2-第二光线,θ-左眼和右眼图像中心视场光线的夹角。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
为了便于理解本申请,下面结合附图和具体实施例,对本申请进行更详细的说明。除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
需要说明的是,如果不冲突,本发明实施例中的各个特征可以相互结合,均在本申请的保护范围之内。另外,虽然在装置示意图中进行了功能模块划分,但是在某些情况下,可以以不同于装置中的模块划分。此外,本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定,仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。
第一方面,本发明实施例提供一种显示系统,请参阅图1,该显示系统包括:第一成像模块10、第二成像模块20和反射模块30。第一成像模块10包括第一投影光机11和第一扩瞳单元12,第二成像模块20 包括第二投影光机21和第二扩瞳单元22。
第一扩瞳单元12的入光侧设于第一投影光机11的出光侧,第二扩瞳单元22的入光侧设于第二投影光机21的出光侧,反射模块30设于第一扩瞳单元12的出光侧、以及设于第二扩瞳单元22的出光侧。其中,第一投影光机11用于提供带有第一图像信息的第一光线L1,第一扩瞳单元12用于对第一光线L1进行扩瞳;第二投影光机21用于提供带有第二图像信息的第二光线L2,第二扩瞳单元22用于对第二光线L2进行扩瞳;反射模块30用于反射或衍射第一光线L1和第二光线L2。
可以理解的是,小体积投影光机出射的光线的光束直径较小,人眼只能在较小范围进行观察图像,因此,为了提高体验感,需要对带有图像信息的光线进行出瞳扩展处理,也就是对其进行扩瞳处理。那么,在该显示系统中,第一投影光机11产生带有第一图像信息的第一光线L1,第一光线L1经过第一扩瞳单元L2扩瞳后,到达反射模块30,该第一光线L1被反射模块30反射或衍射至人的左眼41,同样的,第二投影光机 21产生带有第二图像信息的第二光线L2,第二光线L2经过第二扩瞳单元22扩瞳后,到达反射模块30,该第二光线L2被反射模块30反射或衍射至人的右眼42。
此时,若第一图像信息和第二图像信息完全一致时,即第一投影光机11产生的第一光线L1和第二投影光机21产生的第二光线L2带有的图像信息内容一致,那么,人的左眼41和右眼42在观察反射模块30 反射或衍射的第一光线L1和第二光线L2时,人的左眼41和人的右眼 42观察的画面是同一幅画面,那么,此时,人的双目看到的是在一副距离固定的二维图像,而从图1可得到,该二维图像的VID具有如下关系:
其中,L为人的瞳距,θ为左眼41和右眼42图像中心视场光线的夹角。那么,可通过调整θ来调节虚像距离,实现虚拟图像从近到无穷远的实时调节。例如,可对第一成像模块10和第二成像模块20的姿态进行调整,以调整第一光线L1入射至反射模块30的入射角度和第二光线L2入射至反射模块30的入射角度,从而调整θ。或者,可对第一投影光机11和第二投影光机21的姿态进行调整,以调整第一光线L1入射至所述第一扩瞳单元12的入射角度和第二光线L2入射至第二扩瞳单元22的入射角度,从而调整θ。通常,夹角θ的调整范围为0°<θ≤ 5°。
另外,可以采用双目视场原理,让第一图像信息和第二图像信息略有差异,让该显示系统实现三维显示。并且在进行三维显示时,可直接依据所需的成像距离对图像信息进行处理,从而达到在不同距离呈现不同画面的目的,实现对人更明确的驾驶指引。
可见,该显示系统能够任意调整虚像距离,并且还可以实现虚拟图像的三维显示,提高空间立体感,另外,该显示系统应用于抬头显示器时,能减小抬头显示器的体积。
在调整虚像距离时,可以通过调节模块进行调节。具体的,在其中一些实施例中,该显示系统还包括第一调节模块和/或第二调节模块;第一调节模块用于调节第一投影光机11和/或第二投影光机21的姿态,以改变第一光线L1入射至第一扩瞳单元12的入射角度,和/或,改变第二光线L2入射至第二扩瞳单元22的入射角度;第二调节模块用于调节第一成像模块10和/或第二成像模块20的姿态,以改变第一光线L1 入射至反射模块30的入射角度,和/或,改变第二光线L2入射至反射模块30的入射角度。这样,可以通过第一调节模块和/或第二调节模块对投影光机和/或成像模块进行固定,后续可以根据驾驶员的瞳距、身高等生理状态和坐姿等驾驶状态,通过第一调节模块和/或第二调节模块,来调节虚像距离的远近。
示例性的,可以将第一成像模块10通过第一转动球或第一转动轴转动固定于第一承载面上设置的第一转动槽,以及,将第二成像模块20 通过第二转动球或第二转动轴转动固定于第二承载面上设置的第二转动槽,这样,通过转动第一成像模块10和/或第二成像模块20,可以调整第一成像模块10和/或第二成像模块20的倾角,从而调整第一光线 L1从第一扩瞳单元12的出射方向和/或调整第二光线L2从第二扩瞳单元22的出射方向,以改变第一光线L1入射至反射模块30的入射角度和/或改变第二光线L2入射至反射模块30的入射角度,从而调整夹角θ,实现虚像距离的远近调节。
或者,可以将第一投影光机11转动安装于第一扩瞳单元12,将第二投影光机21转动安装于第二扩瞳单元22,这样,也可以转动第一投影光机11和/或第二投影光机21,来调节第一投影光机11和第一扩瞳单元12的位置关系,和/或,调节第二投影光机21和第二扩瞳单元22 的位置关系,从而调整第一投影光机11与第一扩瞳单元12的投影角度,和/或,调整第二投影光机21与第二扩瞳单元22的投影角度,以改变第一光线L1从第一投影光机11入射至第一扩瞳单元12的入射角度,和/或,改变第二光线L2从第二投影光机21入射至第二扩瞳单元22的入射角度,从而调整夹角θ,实现虚像距离的远近调节。
实际应用中,具体的转动结构还可以为其他一切合适的转动结构,在此不需拘泥于上述实施例中的限定。
在其中一些实施例中,第一投影光机11可采用液晶显示器、硅基液晶、数字光处理器、微型发光二极管、微型有机发光二极管和微机电系统激光投影器,或其他一切合适的可以产生带有图像信息的光线的投影器件。
同样的,在其中一些实施例中,第二投影光机21也可采用液晶显示器、硅基液晶、数字光处理器、微型发光二极管、微型有机发光二极管和微机电系统激光投影器,或其他一切合适的可以产生带有图像信息的光线的投影器件。
在其中一些实施例中,反射模块30包括分光反射镜或全息反射镜。应注意的是,分光反射镜或全息反射镜的材料是具有一定反射率的透明材料。对于分光反射镜,其不仅可用于接收并反射第一光线L1和第二光线L2至人眼,而且还可以透射外界真实场景的光线至人眼。而对于全息反射镜,其不仅可用于接收并衍射第一光线L1和第二光线L2至人眼,还可以透射外界真实场景的光线至人眼。
具体的,在其中一些实施例中,反射模块30为全息反射镜,在该全息反射镜上设有全息光栅膜层。该全息光栅膜层可通过全息照相、将激光产生的干涉条纹在全息干板上曝光,通过对全息干板显影定影制成。由于全息光栅的波长选择性,可以对投射到上面的图像光线具有很高的反射率,并且对外界具有宽波段的真实光线仍然具有很高的透过率,这样可以提高虚拟头像的亮度,并保证人在看清虚拟图像的同时也看清真实场景。实际应用中,还可以结合实际需要,通过制作角度复用和/或波长复用的全息光栅来实现大视场全彩显示,其具体制作过程可参照现有技术中制作全息光栅的制作方法,在此不做限定。
在一些实施例中,请参阅图2,该全息光栅膜层31设于全息反射镜的表面,在另一些实施例中,请参阅图3,该全息光栅膜层31设于全息反射镜的内部。实际应用中,全息光栅膜层的位置可根据实际需要进行设置,在此不做限定。
在其中一些实施例中,第一扩瞳单元12为波导片或透镜组;第二扩瞳单元22为波导片或透镜组。为了进一步减小系统体积,通常选用波导片作为扩瞳单元,具体的,波导片为阵列波导片、全息波导片和浮雕光栅波导片中的一种。
在其中一些实施例中,波导片的厚度为1mm-20mm。波导片可以是采用玻璃、树脂等透明材料制成,具体地,波导片的制作工艺及工艺材料等可根据实际需要进行设置,在此不做限定。
在其中一些实施例中,波导片为二维阵列波导片,请结合参阅图4 和图5,该二维阵列波导片包括:波导基底100、耦入反射面110、转折分光面阵列120和耦出分光面阵列130。耦入反射面110、转折分光面阵列120和耦出分光面阵列130均设于波导基底100内,转折分光面阵列120设于耦入反射面110的透射出光侧,耦出分光面阵列130设于转折分光面阵列120的反射出光侧。
其中,耦入反射面110用于将光线耦入至波导基底100内部,以使光线在波导基底100内全反射传播至转折分光面阵列。转折分光面阵列 120用于将光线沿第一方向扩瞳后,从而在第一方向上直接增加能够出光的范围。并且,使光线沿第二方向在波导基底100内部全反射传播至耦出分光面阵列130。耦出分光面阵列130用于将沿第一方向扩瞳后的光线继续沿第二方向进行扩瞳,从而在第二方向上直接增加能够出光的范围,并且,最后使光线从波导基底100内耦出。通常,第一方向为耦入反射面110朝向转折分光面阵列120的方向,第二方向为转折分光面阵列120的各转折分光面朝向耦出分光面阵列130的方向,一般第一方向和第二方向垂直。
这样,通过耦入反射面110将光线耦入到波导基底100内部,从投影光机发出的光线从耦入反射面110进入波导基底100内全反射传播,光线依次经过转折分光面阵列120的各转折分光面实现第一方向的扩瞳,然后朝耦出分光面阵列130传播,光线依次经过耦出分光面阵列130的各耦出分光面实现第二方向扩瞳并耦出。可见,通过使用该二维阵列波导片作为扩瞳单元,可以通过转折分光面阵列120和耦出分光面阵列130 实现二维扩瞳;并且,该二维阵列波导片体积较小。
实际应用中,可以通过增加转折分光面和耦出分光面的数目,来提高扩瞳区域面积,然而这种提高扩瞳区域面积的方式中,分光面数量较多,加工难度较大。为了降低加工难度,还可以通过增加波导片的厚度,来提高扩瞳区域面积,相比于通过增加分光面数目的方式,此种方式能在实现相同扩瞳区域面积时,减少分光面数目,从而降低加工难度。
另外,耦入反射面110、转折分光面阵列120和耦出分光面阵列130 的反射率可通过不同的镀膜设计来实现,或者,也可以是通过旋转偏振片或线栅的光轴的方式来实现。
在其中一些实施例中,耦入反射面110是一个内反射层,耦入反射面110与波导基底100的表面(或波导片的出光的表面)呈夹角α,其中, 0°<α<90°,耦入反射面110的反射率R1大于95%,可以使投影光机的图像光线从耦入反射面110进入波导片内全反射传播。对于耦入反射面110的反射能力的设置,可根据实际需要进行设计,不需要拘泥于本发明实施例的限定。
在其中一些实施例中,转折分光面阵列120包括至少两个转折分光面,各转折分光面的反射率随着与耦入反射面110的距离的增加而增大,转折分光面的反射率R2满足:5%≤R2≤100%,从而保证转折分光面具有部分透射和部分反射的能力。具体地,各转折分光面的反射率可以呈阶梯状排列。进一步地,各转折分光面互相平行且与波导片的出光的表面垂直。
在其中一些实施例中,耦出分光面阵列130包括至少两个耦出分光面,各耦出分光面的反射率随着与转折分光面阵列120的距离的增加而增大,耦出分光面的反射率R3满足:5%≤R3≤100%。具体地,各耦出分光面的反射率可以呈阶梯状排列。进一步地,各耦出分光面互相平行且与波导片的出光的表面也呈一定夹角α设置。
第二方面,本发明实施例还提供一种抬头显示器,包括如第一方面任一项的显示系统。该抬头显示器,可通过调整成像模块或投影光机的姿态,以实现调整虚像距离,并且还可以实现虚拟图像的三维显示,提高空间立体感,另外,该抬头显示器体积较小。
本发明实施例提供一种显示系统和抬头显示器,该显示系统包括第一成像模块、第二成像模块和反射模块。第一成像模块包括第一投影光机和第一扩瞳单元,第二成像模块包括第二投影光机和第二扩瞳单元,第一扩瞳单元的入光侧设于第一投影光机的出光侧,第二扩瞳单元的入光侧设于第二投影光机的出光侧,反射模块设于第一扩瞳单元的出光侧、以及设于第二扩瞳单元的出光侧,该显示系统中,可通过调整成像模块或投影光机的姿态,以实现调整虚像距离,并且还可以实现虚拟图像的三维显示,提高空间立体感,另外,该显示系统应用于抬头显示器时,能减小抬头显示器的体积。
需要说明的是,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种显示系统,其特征在于,包括:
第一成像模块,包括第一投影光机和第一扩瞳单元,所述第一扩瞳单元的入光侧设于所述第一投影光机的出光侧,所述第一投影光机用于提供带有第一图像信息的第一光线,所述第一扩瞳单元用于对所述第一光线进行扩瞳;
第二成像模块,包括第二投影光机和第二扩瞳单元,所述第二扩瞳单元的入光侧设于所述第二投影光机的出光侧,所述第二投影光机用于提供带有第二图像信息的第二光线,所述第二扩瞳单元用于对所述第二光线进行扩瞳;
反射模块,所述反射模块设于所述第一扩瞳单元的出光侧、以及设于所述第二扩瞳单元的出光侧,所述反射模块用于反射或衍射所述第一光线和所述第二光线。
2.根据权利要求1所述的显示系统,其特征在于,所述显示系统还包括第一调节模块和/或第二调节模块;
所述第一调节模块用于调节所述第一投影光机和/或所述第二投影光机的姿态,以改变所述第一光线入射至所述第一扩瞳单元的入射角度,和/或,改变所述第二光线入射至所述第二扩瞳单元的入射角度;
所述第二调节模块用于调节所述第一成像模块和/或所述第二成像模块的姿态,以改变所述第一光线入射至所述反射模块的入射角度,和/或,改变所述第二光线入射至所述反射模块的入射角度。
3.根据权利要求1或2所述的显示系统,其特征在于,所述反射模块包括分光反射镜或全息反射镜。
4.根据权利要求1或2所述的显示系统,其特征在于,所述第一扩瞳单元为波导片或透镜组;所述第二扩瞳单元为波导片或透镜组;
所述波导片为阵列波导片、全息波导片和浮雕光栅波导片中的一种。
5.根据权利要求4所述的显示系统,其特征在于,所述波导片的厚度为1mm-20mm。
6.根据权利要求4所述的显示系统,其特征在于,所述波导片为二维阵列波导片,所述二维阵列波导片包括:波导基底、以及设于所述波导基底内的耦入反射面、转折分光面阵列和耦出分光面阵列;
所述转折分光面阵列设于所述耦入反射面的透射出光侧,所述耦出分光面阵列设于所述转折分光面阵列的反射出光侧;
所述耦入反射面用于将光线耦入至所述波导基底内,并使所述光线全反射传播至所述转折分光面阵列;所述转折分光面阵列用于将所述光线沿第一方向进行扩瞳,并使所述光线沿第二方向全反射传播至所述转耦出分光面阵列;所述耦出分光面阵列用于将所述光线沿第二方向进行扩瞳,并使所述光线从所述波导基底内耦出。
7.根据权利要求6所述的显示系统,其特征在于,所述耦入反射面与所述波导基底的表面呈夹角α,其中,0°<α<90°,所述耦入反射面的反射率R1大于95%。
8.根据权利要求6所述的显示系统,其特征在于,所述转折分光面阵列包括至少两个转折分光面,各所述转折分光面的反射率随着与所述耦入反射面的距离的增加而增大,所述转折分光面的反射率R2满足:5%≤R2≤100%。
9.根据权利要求6所述的显示系统,其特征在于,所述耦出分光面阵列包括至少两个耦出分光面,各所述耦出分光面的反射率随着与所述转折分光面阵列的距离的增加而增大,所述耦出分光面的反射率R3满足:5%≤R3≤100%。
10.一种抬头显示器,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的显示系统。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111609481.2A CN114280788A (zh) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | 一种显示系统和抬头显示器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202111609481.2A CN114280788A (zh) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | 一种显示系统和抬头显示器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114280788A true CN114280788A (zh) | 2022-04-05 |
Family
ID=80875883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202111609481.2A Pending CN114280788A (zh) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | 一种显示系统和抬头显示器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114280788A (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115097636A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-09-23 | 杭州光粒科技有限公司 | 一种平视显示器 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103620478A (zh) * | 2011-04-18 | 2014-03-05 | Bae系统公共有限公司 | 投影显示器 |
CN105785570A (zh) * | 2014-12-26 | 2016-07-20 | 比亚迪股份有限公司 | 一种车载抬头显示系统及包含该系统的车辆 |
CN108700714A (zh) * | 2016-01-06 | 2018-10-23 | 伊奎蒂公司 | 具有枢转成像光导的头戴式显示器 |
CN109407316A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-01 | 苏州车萝卜汽车电子科技有限公司 | 增强现实抬头显示系统、汽车 |
WO2020095311A1 (en) * | 2018-11-08 | 2020-05-14 | Lumus Ltd. | Light-guide display with reflector |
CN111751988A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-10-09 | 深圳珑璟光电技术有限公司 | 一种景深调节方法、装置及双目近眼显示设备 |
CN112639574A (zh) * | 2018-09-09 | 2021-04-09 | 鲁姆斯有限公司 | 包括具有二维扩展的光导光学元件的光学系统 |
CN113156643A (zh) * | 2020-01-22 | 2021-07-23 | 未来(北京)黑科技有限公司 | 基于立体视觉显示的车辆显示系统 |
CN113504606A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-10-15 | 北京灵犀微光科技有限公司 | 一种光波导装置及ar设备 |
-
2021
- 2021-12-24 CN CN202111609481.2A patent/CN114280788A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103620478A (zh) * | 2011-04-18 | 2014-03-05 | Bae系统公共有限公司 | 投影显示器 |
CN105785570A (zh) * | 2014-12-26 | 2016-07-20 | 比亚迪股份有限公司 | 一种车载抬头显示系统及包含该系统的车辆 |
CN108700714A (zh) * | 2016-01-06 | 2018-10-23 | 伊奎蒂公司 | 具有枢转成像光导的头戴式显示器 |
CN112639574A (zh) * | 2018-09-09 | 2021-04-09 | 鲁姆斯有限公司 | 包括具有二维扩展的光导光学元件的光学系统 |
WO2020095311A1 (en) * | 2018-11-08 | 2020-05-14 | Lumus Ltd. | Light-guide display with reflector |
CN109407316A (zh) * | 2018-11-13 | 2019-03-01 | 苏州车萝卜汽车电子科技有限公司 | 增强现实抬头显示系统、汽车 |
CN113156643A (zh) * | 2020-01-22 | 2021-07-23 | 未来(北京)黑科技有限公司 | 基于立体视觉显示的车辆显示系统 |
CN111751988A (zh) * | 2020-06-16 | 2020-10-09 | 深圳珑璟光电技术有限公司 | 一种景深调节方法、装置及双目近眼显示设备 |
CN113504606A (zh) * | 2021-08-04 | 2021-10-15 | 北京灵犀微光科技有限公司 | 一种光波导装置及ar设备 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115097636A (zh) * | 2022-08-26 | 2022-09-23 | 杭州光粒科技有限公司 | 一种平视显示器 |
CN115097636B (zh) * | 2022-08-26 | 2022-12-09 | 杭州光粒科技有限公司 | 一种平视显示器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Kress et al. | 11‐1: invited paper: towards the ultimate mixed reality experience: HoloLens display architecture choices | |
JP6867999B2 (ja) | 反射型転換アレイを有する結像光ガイド | |
EP3400477B1 (en) | Imaging light guide with reflective turning array | |
JP5698297B2 (ja) | 基板によって誘導される光学ビーム拡大器 | |
US8743464B1 (en) | Waveguide with embedded mirrors | |
EP2788809B1 (en) | Compact illumination module for head mounted display | |
CN104204871A (zh) | 夹心式衍射光学组合器 | |
CN103718083A (zh) | 用于近眼式显示器的方法及设备 | |
US11543659B2 (en) | Image light guide with circular polarizer | |
US20220107501A1 (en) | Near-eye display device, augented reality glasses including same, and operating method therefor | |
US11774758B2 (en) | Waveguide display with multiple monochromatic projectors | |
US20230341685A1 (en) | Dual input imaging light guide | |
CN114280788A (zh) | 一种显示系统和抬头显示器 | |
WO2023220133A1 (en) | Dual index waveguide stack | |
CN216485802U (zh) | 增强现实设备 | |
JP2024503684A (ja) | 複合インカップリング回折光学素子を有する画像光ガイド | |
CN116209941A (zh) | 用于离轴内耦合和观察的补偿衍射波导 | |
WO2023011199A1 (zh) | 一种显示设备模组、显示设备以及图像显示方法 | |
CN219916082U (zh) | 一种显示装置、抬头显示器和交通工具 | |
CN117270207A (zh) | 一种无重影像的高能量利用率增强现实抬头显示系统 | |
WO2024073089A1 (en) | Image light guide system with aligned blocking features | |
WO2023091685A1 (en) | Image light guide having high-index outer layers | |
CN117348144A (zh) | 近眼显示模组及近眼显示设备 | |
CN117724202A (zh) | 衍射光波导及显示设备 | |
JPH11160648A (ja) | 表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220405 |