CN114879361A - 抬头显示系统、方法及车载系统 - Google Patents

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CN114879361A CN202111547133.7A CN202111547133A CN114879361A CN 114879361 A CN114879361 A CN 114879361A CN 202111547133 A CN202111547133 A CN 202111547133A CN 114879361 A CN114879361 A CN 114879361A
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Journey Technology Ltd
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Abstract

本申请公开了一种抬头显示系统、方法及车载系统，抬头显示系统包括图像投射装置和光栅复用薄膜。光栅复用薄膜贴附于透光平面上。图像投射装置用于生成多色投射图像。光栅复用薄膜可以将不同入射角度的多色投射图像分离成多个单色图像后成像至不同焦深处。并且每一个焦深处可以汇聚来自三个不同入射角度的不同波长的单色衍射图，实现了在不同焦深处、多颜色(或合成白光)衍射成像。

Description

抬头显示系统、方法及车载系统
技术领域
本申请实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种抬头显示系统、方法及车载系统。
背景技术
随着人工智能，5G通信的发展和成熟，实现高性能车载抬头显示(head updisplay，HUD)的条件和技术日益成熟。通过车载HUD系统，驾驶员无需低头即可在前方看到提示时间、速度、距离、道路线方位、导航，障碍物等信息，提升驾驶的交互性和安全性，是目前的一个热点技术问题。
当前HUD的主要设计方法为传统的显示系统设计方法，即数字微镜元件(DigitalMicromirror Device，DMD)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等产生图像光，经过曲面反射成像系统，将图像光为人眼成像；或数字微镜元件(Digital MicromirrorDevice，DMD)、液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)等产生图像光，经过将曲面成像系统，将图像光投影于车的前挡风玻璃，通过挡风玻璃反射后进入人眼。使人眼看到前方位于一定深度的图像信息，而环境光可通过前挡风玻璃进入人眼，实现增显示的显示效果。
传统的曲面反射成像系统，要求图像远，自由曲面反射镜等光学器件以一定的方式进行组合，最终实现的光学显示系统体积比较庞大。在车载显示系统中，要装配如此体积大的光学系统，需要对汽车的操作台进行很大的改造，实现的难度很大和安全性问题比较突出，这也是目前车载HUD未能大规模普及的主要原因。
另一种实现车载HUD的方案是基于反射的原理，即，通过一个平板显示器，平放于汽车的前操作台上，其发出的图像光通过前挡风玻璃反射后进入人眼，或独立的通过一个半透半反镜进入人眼，该方案实现的HUD系统的体积小，但是实现较大面积的显示需要较大面积的平板显示器，并且成像距离满足反射条件，非常近，驾驶员在观看提示信息时仍需要额外的眼睛聚焦，增加了安全性的隐患。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供一种抬头显示系统、方法及车载系统。
本申请提供一种抬头显示系统，包括图像投射装置和光栅复用薄膜；
光栅复用薄膜贴附于透光平面上，图像投射装置用于生成多色投射图像，多色投射图像通过三个方向入射至光栅复用薄膜；
光栅复用薄膜接收第一入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第一单色衍射图，在第二焦深处形成第二单色衍射图，在第三焦深处形成第三单色衍射图，第一单色衍射图的波长、第二单色衍射图的波长以及第三单色衍射图的波长均不相同；
光栅复用薄膜接收第二入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第四单色衍射图，在第二焦深处形成第五单色衍射图，在第三焦深处形成第六单色衍射图，第四单色衍射图的波长、第五单色衍射图的波长以及第六单色衍射图的波长均不相同；
光栅复用薄膜接收第三入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第七单色衍射图，在第二焦深处形成第八单色衍射图，在第三焦深处形成第九单色衍射图，第七单色衍射图的波长、第八单色衍射图的波长以及第九单色衍射图的波长均不相同；
第一单色衍射图的波长、第四单色衍射图的波长以及第七单色衍射图的波长均不相同，第二单色衍射图的波长、第五单色衍射图的波长以及第八单色衍射图的波长均不相同，第三单色衍射图的波长、第六单色衍射图的波长以及第九单色衍射图的波长均不相同。
在其中一个实施例中，图像投射装置包括一个平板显示器，平板显示器包括三个图像区域，每一个图像区域的各像素点发出的图像光线形成一个多色投射图像，每一个多色投射图像以一个入射角度投射至光栅复用薄膜上，每一个多色投射图像对应的入射角度均不相同。
在其中一个实施例中，图像投射装置包括三个平板显示器，每一个平板显示器上的各像素点发出的图像光线形成一个多色投射图像，每一个多色投射图像以一个入射角度投射至光栅复用薄膜上，每一个多色投射图像对应的入射角度均不相同。
在其中一个实施例中，光栅复用薄膜为全息光栅、微纳光栅或者衍射光栅中的一种。
在其中一个实施例中，光栅复用薄膜的记录材料为银盐干板、重铬酸盐明胶、光致聚合物、光刻胶或者光折变玻璃中的一种。
基于相同的发明构思，本申请还提供一种抬头显示方法，抬头显示方法在上述实施例中任一项抬头显示系统中实现，包括：
将光栅复用薄膜贴附于透光平面上；
图像投射装置生成多色投射图像，多色投射图像通过三个方向入射至光栅复用薄膜；
光栅复用薄膜接收第一入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第一单色衍射图，在第二焦深处形成第二单色衍射图，在第三焦深处形成第三单色衍射图，第一单色衍射图的波长、第二单色衍射图的波长以及第三单色衍射图的波长均不相同；
光栅复用薄膜接收第二入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第四单色衍射图，在第二焦深处形成第五单色衍射图，在第三焦深处形成第六单色衍射图，第四单色衍射图的波长、第五单色衍射图的波长以及第六单色衍射图的波长均不相同；
光栅复用薄膜接收第三入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第七单色衍射图，在第二焦深处形成第八单色衍射图，在第三焦深处形成第九单色衍射图，第七单色衍射图的波长、第八单色衍射图的波长以及第九单色衍射图的波长均不相同；
第一单色衍射图的波长、第四单色衍射图的波长以及第七单色衍射图的波长均不相同，第二单色衍射图的波长、第五单色衍射图的波长以及第八单色衍射图的波长均不相同，第三单色衍射图的波长、第六单色衍射图的波长以及第九单色衍射图的波长均不相同。
在其中一个实施例中，图像投射装置包括一个平板显示器，平板显示器包括三个图像区域；
抬头显示方法包括：
每一个图像区域的各像素点发出的图像光线形成一个多色投射图像，每一个多色投射图像以一个入射角度投射至光栅复用薄膜上，每一个多色投射图像对应的入射角度均不相同。
在其中一个实施例中，图像投射装置包括三个平板显示器；
抬头显示方法包括：
每一个平板显示器上的各像素点发出的图像光线形成一个多色投射图像，每一个多色投射图像以一个入射角度投射至光栅复用薄膜上，每一个多色投射图像对应的入射角度均不相同。
基于相同的发明构思，本申请还提供了一种车载系统。车载系统包括上述实施例中任一项多深度抬头显示系统。
在其中一个实施例中，透光平面为车辆前挡风玻璃、侧玻璃或者后窗玻璃。
本申请实施例提供的一种抬头显示系统、方法及车载系统，抬头显示系统包括图像投射装置和光栅复用薄膜。光栅复用薄膜贴附于透光平面上。图像投射装置用于生成多色投射图像。光栅复用薄膜可以将不同入射角度的多色投射图像分离成多个单色图像后成像至不同焦深处。并且每一个焦深处可以汇聚来自三个不同入射角度的不同波长的单色衍射图，实现了在不同焦深处、多颜色(或合成白光)衍射成像。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请实施例提供的一种抬头显示系统的俯视示意图；
图2为本申请实施例提供的一种抬头显示系统的侧视示意图；
图3为本申请实施例提供的一种使用光栅复用薄膜时的俯视示意图；
图4为本申请实施例提供的一种使用光栅复用薄膜时的侧视示意图；
图5本申请实施例提供的一种制作光栅复用薄膜时的曝光光路示意图；
图6为本申请实施例提供的又一种使用光栅复用薄膜时的俯视示意图；
图7为本申请实施例提供的又一种使用光栅复用薄膜时的侧视示意图；
图8本申请实施例提供的又一种制作光栅复用薄膜时的曝光光路示意图；
图9为本申请实施例提供的再一种使用光栅复用薄膜时的俯视示意图；
图10为本申请实施例提供的再一种使用光栅复用薄膜时的侧视示意图；
图11本申请实施例提供的再一种制作光栅复用薄膜时的曝光光路示意图；
图12为本申请实施例提供的又一种抬头显示系统的俯视示意图；
图13为本申请实施例提供的再一种抬头显示系统的俯视示意图。
主要元件附图标记说明
100、抬头显示系统；10、平板显示器；20、光栅复用薄膜；30、挡风玻璃。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本申请实施例中的附图，通过具体实施方式，完整地描述本申请的技术方案。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本申请的保护范围之内。
HUD技术又称平视显示技术，近年来逐步在汽车领域、航空航天领域以及航海领域获得了越来越广泛地应用。例如，可以应用于车辆上，也可以应用于飞机、航天航空飞行器、轮船等其他交通工具上。为便于描述，在本申请中，均以车载HUD为例进行描述。但应理解，这并不能作为对本申请的限定。
请参见图1，本申请提供一种抬头显示系统100。抬头显示系统100包括图像投射装置和光栅复用薄膜20。
光栅复用薄膜20贴附于透光平面上。图像投射装置用于生成多色投射图像，多色投射图像通过三个方向入射至光栅复用薄膜20。
光栅复用薄膜20接收第一入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第一单色衍射图，在第二焦深处形成第二单色衍射图，在第三焦深处形成第三单色衍射图。第一单色衍射图的波长、第二单色衍射图的波长以及第三单色衍射图的波长均不相同。
光栅复用薄膜20接收第二入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第四单色衍射图，在第二焦深处形成第五单色衍射图，在第三焦深处形成第六单色衍射图。第四单色衍射图的波长、第五单色衍射图的波长以及第六单色衍射图的波长均不相同。
光栅复用薄膜20接收第三入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第七单色衍射图，在第二焦深处形成第八单色衍射图，在第三焦深处形成第九单色衍射图。第七单色衍射图的波长、第八单色衍射图的波长以及第九单色衍射图的波长均不相同。
第一单色衍射图的波长、第四单色衍射图的波长以及第七单色衍射图的波长均不相同。第二单色衍射图的波长、第五单色衍射图的波长以及第八单色衍射图的波长均不相同。第三单色衍射图的波长、第六单色衍射图的波长以及第九单色衍射图的波长均不相同。
可以理解的是，在汽车中，上述透光平面可以为挡风玻璃30或挡风玻璃30附近的玻璃、反射镜等。在其中一个实施例中，透光平面为车辆前挡风玻璃30、侧玻璃或者后窗玻璃。又由于下文实施例中均以车载HUD为例，因而为便于描述，在本申请实施例中均将透光平面描述为挡风玻璃30。光栅复用薄膜20可以贴附于挡风玻璃30外侧，也可以贴附于挡风玻璃30内侧，或者还可以作为挡风玻璃30的夹层，本申请对此不做具体限定。请参见图2，为了减小畸变，图像投射装置与光栅复用薄膜20平行。
光栅复用薄膜20具有波长复用特性，即，在其他条件相同条情况下，不同波长的图像光线经光栅复用薄膜20衍射后成像在不同焦深处，即，如图1所示，以第一入射角入射的多色投射图像经光栅复用薄膜20衍射后在第一焦深处形成了衍射图层1-1(第一单色衍射图)、在第二焦深处形成了衍射图层1-2(第二单色衍射图)、在第三焦深处形成了衍射图层1-3(第三单色衍射图)。
光栅复用薄膜20还具有角度复用特性，即，在其他条件相同条情况下，不同入射角度的相同波长的图像光线经光栅复用薄膜20衍射后成像在不同焦深处。如图1所示，以第一入射角入射的第一波长投射图像经光栅复用薄膜20衍射后在第一焦深处形成了衍射图层1-1(第一单色衍射图)、以第二入射角入射的第一波长投射图像经光栅复用薄膜20衍射后在第三焦深处形成了衍射图层2-3(第八单色衍射图)、以第三入射角入射的第一波长投射图像经光栅复用薄膜20衍射后在第二焦深处形成了衍射图层3-2(第六单色衍射图)。
由于光栅复用薄膜20具有波长复用特性和角度复用特性，使得当多色投射图像通过三个方向入射至光栅复用薄膜20时，在三个不同的焦深中的任一个均可以形成具有三种不同波长的图像光线，实现了在不同焦深处、多颜色(或合成白光)衍射成像。
可以理解的是，光栅复用薄膜20可以是全息光学薄膜(HOE膜)。光栅复用薄膜20也可以是衍射光学薄膜(DOE膜)。光栅复用薄膜20还可以是微纳光栅。
光栅复用薄膜20通过曝光法、电子束光刻法或纳米压印法中任一种方式制备。
可选地，光栅复用薄膜20的记录材料为银盐干板、重铬酸盐明胶、光致聚合物、光刻胶或者光折变玻璃中的一种或多种。
作为一种可以实施的方式，可以通过如下步骤制备光栅复用薄膜20。
步骤一，曝光光路如图5，拍摄时的具体空间三维位置关系参考图3和图4，即可以根据使用时图像投射装置与光栅复用薄膜20的距离及位置关系，确定拍摄时空间滤波器2与光栅记录材料的距离及位置关系。并根据预设衍射像图层距离确定空间滤波器1与光栅记录材料的距离。空间滤波器1和2的基座上带有纵向位移台，以此来分别控制拍摄时参考光、物光与光栅记录材料的距离，且反射镜3和空间滤波器2位于同一旋转台上，可以整体调整物光照射光栅记录材料的角度(或每次改变物光的角度时单独调整反射镜3和空间滤波器2，但是会增加实验量)。选定空间滤波器2和与光栅记录材料的距离Z0并在在中间位置，并利用激光器R、激光器G、激光器B分别拍摄。此时利用经步骤一制备完成的光栅复用薄膜20进行复现时，R、G、B三种波长所成衍射像会形成不同的衍射光发散角度进入人眼，如图4，被人感知为不同距离的衍射图像。
步骤二：空间滤波器1与光栅记录材料的距离保持与步骤一相同，根据使用时图像投射装置与光栅复用薄膜20的距离及位置关系(如图6和图7)调整光路中的物光角度如图8，空间滤波器2与光栅记录材料的距离和空间滤波器2的出射光的发散角度都和步骤1相同，只是进行了空间滤波器2照射光栅记录材料的角度调整。
步骤三：类似于步骤2，空间滤波器1与光栅记录材料的距离保持与步骤一相同，根据使用时图像投射装置与光栅复用薄膜20的距离及位置关系(如图9和图10)调整光路中的物光角度如图11，空间滤波器2与光栅记录材料的距离和空间滤波器2的出射光的发散角度都和步骤1相同，只是进行了空间滤波器2照射光栅记录材料的角度调整。
可以理解的是，图像投射装置可以放在挡风玻璃下方的控制台上，也可以放在挡风玻璃附近的其他位置，只要满足其视场角可以覆盖光栅复用薄膜20，以使得生成的多色投射图像通过三个方向入射至光栅复用薄膜20后，在透光平面外形成特定成像深度(焦深)的衍射图像即可。
可以理解的是，图像投射装置也可以称为HUD光机。图像投射装置的具体结构不做具体限定，只要可以生成多个多色投射图像即可。
在其中一个实施例中，图像投射装置包括一个平板显示器10，平板显示器10包括三个图像区域，每一个图像区域的各像素点发出的图像光线形成一个多色投射图像，每一个多色投射图像以一个入射角度投射至光栅复用薄膜20上，每一个多色投射图像对应的入射角度均不相同。
平板显示器10上的各像素点可以被单独控制以实现在平板显示器10上形成多个图像区域。每一个图像区域中可以显示相同或不同的图像信息。例如，图像区域可以显示图片信息，图像区域可以显示文字信息。
作为一个可以实施的方式，图像投射装置还可以包括微透镜阵列。具体的，平板显示器10的出光方向上设置一个微透镜阵列。此时，每一个图像区域形成的多色投射图像通过微透镜阵列以一个预设的入射角投射至光栅复用薄膜20上。
本实施例中，可以利用一个图像投射装置的不同区域对不同光栅复用薄膜20进行照射形成不同焦深衍射像。本系统的体积使得安装、维修更换便捷、降低成本，衍射像距离可预设变化实现了不同焦深成像。
在其中一个实施例中，图像投射装置包括三个平板显示器10，每一个平板显示器10上的各像素点发出的图像光线形成一个多色投射图像，每一个多色投射图像以一个入射角度投射至光栅复用薄膜20上，每一个多色投射图像对应的入射角度均不相同。
可以理解的是，每一个平板显示器10生成的多色投射图像可以与其他平板显示器10生成的多色投射图像显示相同或不同的图像信息。
可以理解的是，本实施例中的平板显示器10的结构与上述实施例中的平板显示器10的结构相同，仅控制显示的方式不同。
作为一个可以实施的方式，图像投射装置还可以包括微透镜阵列。具体的，可以每一个平板显示器10的出光方向上均设置一个微透镜阵列。此时，平板显示器10形成的投射图像通过微透镜阵列以一个预设的入射角投射至光栅复用薄膜20上。
请参见图12，下面通过一个具体的实施例，说明本申请提供一种抬头显示系统100制备使用过程。
根据光栅复用薄膜20、图像投射装置、车窗玻璃相对摆放位置，按图5、图8、图11的曝光光路顺序拍摄同一片光栅记录材料，而以同一个曝光光路拍摄时都由R(红)、G(绿)、B(蓝)三种波长的光依次进行拍摄，前后共拍摄9次，分别记为：R1、G1、B1、R2、G2、B2、R3、G3、B3衍射像图层。其中，图5、图8、图11拍摄区别是更改了物光角度，分别为左10°、正入射、右10°，而R1、B2、G3拍摄时的参考光在同一位置(相对于光栅复用薄膜20)，设置与光栅复用薄膜20距离为10m，是第一图层(衍射像距离最远)；G1、R2、B3拍摄时的参考光在同一位置，设置与光栅复用薄膜20距离为5m，是第二图层(衍射像距离处于中间)；B1、G2、G2拍摄时的参考光在同一位置，设置与光栅复用薄膜20距离为1m，是第三图层(衍射像距离最近)。
复现时，光栅复用薄膜20贴于车窗预设位置，图像投射装置分别摆放于预设位置：左10°、正入射位置、右10°，此时会看到1m、5m、10m三种距离的衍射像，而每个距离的图层上叠加有R、G、B三种波长：R1、B2、G3第一图层、G1、R2、B3第二图层、B1、G2、G2第三图层。则控制三个图像投射装置上R1、B2、G3的图像，即可控制第一图层衍射像的形状和合色；同理控制图像投射装置上G1、R2、B3和B1、G2、G2即可控制第二、第三图层衍射像的形状和合色。即通过角度复用和波长复用，用单片光栅复用薄膜20实现了可控多焦深、可合色的衍射成像抬头显示系统100。
在其中一个实施例中，图像投射装置和光栅复用薄膜20可以横向或纵向扩展复用。即，抬头显示系统100中可以包括多个光栅复用薄膜20和与之对应设置的图像投射装置。多个光栅复用薄膜20采用单层拼接贴附方式贴附于透光平面上。拼接光栅复用薄膜20的方案不限于上下拼接、左右拼接、对角斜线拼接等；且对应光栅复用薄膜20形状也不限于矩形、圆形、等其他不规则形状；拼接时不同光栅复用薄膜20可以放于相邻位置，也可以放于不相邻位置，只需要设定控制衍射像方向，使得所有衍射像眼盒在预设的观看位置处重合即可以。
需要说明的是，当一个多色投射图像的照射面积相较于光栅复用薄膜20较大时，横向扩展时，多色投射图像向左、前、右三个方向传输的光将照射在相邻的三片光栅复用薄膜20上；而每片区域的光栅复用薄膜20则接受左、前、右三个方向相邻多色投射图像的光进行衍射成像。横向扩展后多色投射图像和光栅复用薄膜20的对应关系如图13，即N个光栅复用薄膜20对应N+2个多色投射图像。
基于相同的发明构思，本申请还提供一种抬头显示方法，抬头显示方法在上述实施例中任一项抬头显示系统100中实现，包括：
将光栅复用薄膜20贴附于透光平面上；
图像投射装置生成多色投射图像，多色投射图像通过三个方向入射至光栅复用薄膜20；
光栅复用薄膜20接收第一入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第一单色衍射图，在第二焦深处形成第二单色衍射图，在第三焦深处形成第三单色衍射图，第一单色衍射图的波长、第二单色衍射图的波长以及第三单色衍射图的波长均不相同；
光栅复用薄膜20接收第二入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第四单色衍射图，在第二焦深处形成第五单色衍射图，在第三焦深处形成第六单色衍射图，第四单色衍射图的波长、第五单色衍射图的波长以及第六单色衍射图的波长均不相同；
光栅复用薄膜20接收第三入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第七单色衍射图，在第二焦深处形成第八单色衍射图，在第三焦深处形成第九单色衍射图，第七单色衍射图的波长、第八单色衍射图的波长以及第九单色衍射图的波长均不相同；
第一单色衍射图的波长、第四单色衍射图的波长以及第七单色衍射图的波长均不相同，第二单色衍射图的波长、第五单色衍射图的波长以及第八单色衍射图的波长均不相同，第三单色衍射图的波长、第六单色衍射图的波长以及第九单色衍射图的波长均不相同。
在其中一个实施例中，图像投射装置包括一个平板显示器10，平板显示器10包括三个图像区域；
抬头显示方法包括：
每一个图像区域的各像素点发出的图像光线形成一个多色投射图像，每一个多色投射图像以一个入射角度投射至光栅复用薄膜20上，每一个多色投射图像对应的入射角度均不相同。
在其中一个实施例中，图像投射装置包括三个平板显示器10；
抬头显示方法包括：
每一个平板显示器10上的各像素点发出的图像光线形成一个多色投射图像，每一个多色投射图像以一个入射角度投射至光栅复用薄膜20上，每一个多色投射图像对应的入射角度均不相同。
基于相同的发明构思，本申请还提供一种车载系统，包括上述任一项抬头显示系统100。
注意，上述仅为本申请的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本申请不限于这里所述的特定实施例，本申请的各个实施方式的特征可以部分地或者全部地彼此耦合或组合，并且可以以各种方式彼此协作并在技术上被驱动。对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新选择、相互结合和替代而不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种抬头显示系统，其特征在于，包括图像投射装置和光栅复用薄膜；
所述光栅复用薄膜贴附于透光平面上，所述图像投射装置用于生成多色投射图像，所述多色投射图像通过三个方向入射至所述光栅复用薄膜；
所述光栅复用薄膜接收第一入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第一单色衍射图，在第二焦深处形成第二单色衍射图，在第三焦深处形成第三单色衍射图，所述第一单色衍射图的波长、所述第二单色衍射图的波长以及所述第三单色衍射图的波长均不相同；
所述光栅复用薄膜接收第二入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第四单色衍射图，在第二焦深处形成第五单色衍射图，在第三焦深处形成第六单色衍射图，所述第四单色衍射图的波长、所述第五单色衍射图的波长以及所述第六单色衍射图的波长均不相同；
所述光栅复用薄膜接收第三入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第七单色衍射图，在第二焦深处形成第八单色衍射图，在第三焦深处形成第九单色衍射图，所述第七单色衍射图的波长、所述第八单色衍射图的波长以及所述第九单色衍射图的波长均不相同；
所述第一单色衍射图的波长、所述第四单色衍射图的波长以及所述第七单色衍射图的波长均不相同，所述第二单色衍射图的波长、所述第五单色衍射图的波长以及所述第八单色衍射图的波长均不相同，所述第三单色衍射图的波长、所述第六单色衍射图的波长以及所述第九单色衍射图的波长均不相同。
2.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述图像投射装置包括一个平板显示器，所述平板显示器包括三个图像区域，每一个所述图像区域的各像素点发出的图像光线形成一个所述多色投射图像，每一个所述多色投射图像以一个入射角度投射至所述光栅复用薄膜上，每一个所述多色投射图像对应的入射角度均不相同。
3.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述图像投射装置包括三个平板显示器，每一个所述平板显示器上的各像素点发出的图像光线形成一个所述多色投射图像，每一个所述多色投射图像以一个入射角度投射至所述光栅复用薄膜上，每一个所述多色投射图像对应的入射角度均不相同。
4.根据权利要求1所述的抬头显示系统，其特征在于，所述光栅复用薄膜为全息光栅、微纳光栅或者衍射光栅中的一种。
5.根据权利要求2所述的抬头显示系统，其特征在于，所述光栅复用薄膜的记录材料为银盐干板、重铬酸盐明胶、光致聚合物、光刻胶或者光折变玻璃中的一种。
6.一种抬头显示方法，其特征在于，所述抬头显示方法在权利要求1-5中任一项所述抬头显示系统中实现，包括：
将所述光栅复用薄膜贴附于透光平面上；
所述图像投射装置生成多色投射图像，所述多色投射图像通过三个方向入射至所述光栅复用薄膜；
所述光栅复用薄膜接收第一入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第一单色衍射图，在第二焦深处形成第二单色衍射图，在第三焦深处形成第三单色衍射图，所述第一单色衍射图的波长、所述第二单色衍射图的波长以及所述第三单色衍射图的波长均不相同；
所述光栅复用薄膜接收第二入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第四单色衍射图，在第二焦深处形成第五单色衍射图，在第三焦深处形成第六单色衍射图，所述第四单色衍射图的波长、所述第五单色衍射图的波长以及所述第六单色衍射图的波长均不相同；
所述光栅复用薄膜接收第三入射角度的多色投射图像时，在第一焦深处形成第七单色衍射图，在第二焦深处形成第八单色衍射图，在第三焦深处形成第九单色衍射图，所述第七单色衍射图的波长、所述第八单色衍射图的波长以及所述第九单色衍射图的波长均不相同；
所述第一单色衍射图的波长、所述第四单色衍射图的波长以及所述第七单色衍射图的波长均不相同，所述第二单色衍射图的波长、所述第五单色衍射图的波长以及所述第八单色衍射图的波长均不相同，所述第三单色衍射图的波长、所述第六单色衍射图的波长以及所述第九单色衍射图的波长均不相同。
7.根据权利要求6所述的抬头显示方法，其特征在于，所述图像投射装置包括一个平板显示器，所述平板显示器包括三个图像区域；
所述抬头显示方法包括：
每一个所述图像区域的各像素点发出的图像光线形成一个所述多色投射图像，每一个所述多色投射图像以一个入射角度投射至所述光栅复用薄膜上，每一个所述多色投射图像对应的入射角度均不相同。
8.根据权利要求6所述的抬头显示方法，其特征在于，所述图像投射装置包括三个平板显示器；
所述抬头显示方法包括：
每一个所述平板显示器上的各像素点发出的图像光线形成一个所述多色投射图像，每一个所述多色投射图像以一个入射角度投射至所述光栅复用薄膜上，每一个所述多色投射图像对应的入射角度均不相同。
9.一种车载系统，其特征在于，包括权利要求1-5中任一项所述抬头显示系统。
10.根据权利要求9所述的车载系统，其特征在于，所述透光平面为车辆前挡风玻璃、侧玻璃或者后窗玻璃。
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