CN115657415A - 显示装置及方法、交通工具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示装置及方法、交通工具，应用在车灯、抬头显示器等领域。所述显示装置包括：光源、分光模块、转镜、成像引擎和成像镜头；所述光源用于向所述分光模块发射光束；所述分光模块用于将所述光束分为第一光束和第二光束，将所述第一光束射向所述转镜，将所述第二光束射向所述成像引擎；所述转镜用于反射所述第一光束至所述成像引擎；所述成像引擎用于对接收的所述第一光束和所述第二光束进行调制得到第三光束，将所述第三光束射向所述成像镜头；所述成像镜头用于投射所述第三光束进行成像。这种方式使得光源无需按照高亮位置的亮度给成像引擎提供背光，降低了能量损失，减小了能耗。

Description

显示装置及方法、交通工具

本申请是分案申请，原申请的申请号是202210643629.2，原申请日是2022年06月08日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及光显示技术领域，特别涉及一种显示装置及方法、交通工具。

背景技术

随着汽车等交通工具的发展，交通工具的自适应前照灯(adaptive drivingbeam，ADB)可以采用具有像素化投影功能的显示装置实现。该显示装置可以采用发光二极管(light emitting diode，LED)或激光等发光器件作为光源，利用硅上液晶(liquidcrystal on silicon，LCOS)、数字微镜器件(digital micro-mirror device，DMD)对光进行像素化调制，实现像素化照明，提升行驶的交互性和安全性。

例如，相关技术中提供了一种显示装置，该装置包括光源、反射镜、成像引擎和成像镜头。光源(例如LED光源)的光束经过反射镜照射到成像引擎(例如DMD)表面，通过成像引擎对光束进行像素化调制后，反射到成像镜头，由成像镜头投射到目标(例如路面)，以在目标上成像。其中，成像引擎有多达百万个独立翻转的微镜，即使每个微镜单元接收到的光的亮度是相同的，但每个微镜都能够通过翻转角度单独控制通过该微镜输出的光的亮度，例如控制每个微镜输出的光的亮度相对于接收到的光的亮度有不同程度的降低或者保持不变，从而在路面上实现百万像素分辨率的照明。

在上述方案中，LED光源相当于成像引擎的背光，在成像引擎实现部分区域为高亮度区域的场景时，需要光源提供给成像引擎足够亮度的光束，通过成像引擎的微镜控制使部分区域为高亮度区域，详细控制方式如下：成像引擎通过对应区域的微镜控制输出的光的亮度相对于接收到的光的亮度不变，从而实现高亮度区域的照明；而在成像引擎实现高亮度区域之外的低亮度区域的照明时，光源提供给成像引擎的光的亮度和高亮度区域相同，成像引擎通过对应区域的微镜控制输出的光的亮度降低，从而实现低亮度区域的照明。在实现上述低亮度区域的照明的过程中，微镜调制损失了部分光能，造成能量浪费，从而导致整个显示装置的能耗较高。

发明内容

本申请提供了一种显示装置及方法、交通工具，能够降低显示装置的能耗。

第一方面，本申请至少一实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括：光源、分光模块、转镜、成像引擎和成像镜头；

光源用于向分光模块发射光束；分光模块用于将光束分为第一光束和第二光束，将第一光束射向转镜，将第二光束射向成像引擎；转镜用于反射第一光束至成像引擎；成像引擎用于对接收的第一光束和第二光束进行调制得到第三光束，将第三光束射向成像镜头；成像镜头用于投射第三光束进行成像。

在该实施例中，通过分光模块将光源提供的光束分成第一光束和第二光束，其中，第二光束射向成像引擎，第一光束通过转镜反射到成像引擎，从而使得第一光束和第二光束在成像引擎叠加，成像引擎通过对接收的光束进行调制，使得光束经过成像镜头进行成像。由于第一光束照射到成像引擎上可以和第二光束叠加实现局部区域的高亮需求。这种方式使得，光源无需再按照高亮位置的亮度给成像引擎提供背光，对光源提供的背光的亮度要求下降，降低了能量损失，减小了能耗。

在本申请的实现方式中，分光模块还用于对光源发射的光束进行聚焦，得到经过聚焦的第一光束和经过聚焦的第二光束。经过聚焦的第一光束射向转镜，经过聚焦的第二光束射向成像引擎。通过对光束进行聚焦，从而提高反射到成像引擎的光的亮度，为成像引擎的像素化调制提供基础。

在本申请一些可能的实现方式中，分光模块采用反射镜实现。在本申请另一些可能的实现方式中，分光模块也可以采用其他光学器件实现，对此不做限制。

示例性地，分光模块为第一反射镜，第一反射镜包括第一部分和第二部分，第一部分和第二部分的反射角度不同；

第一部分用于反射光束的一部分形成第一光束；第二部分用于反射光束中剩余的部分形成第二光束。

在一种可能的实现方式中，第一部分和第二部分可以是相连的两个部分。在另一种可能的实现方式中，第一部分和第二部分也可以是间隔设置的两个部分。

通过在反射镜中设置两个反射角度不同的部分，光束照射到上述两个部分时，由于反射角度不同，从而使得照射到这两个部分的光产生不同方向的反射，从而形成两束光，达到分光的效果。

在采用一块反射镜实现分光模块时，转镜将第一光束反射到成像引擎的方式有两种。第一种方式，转镜间接将第一光束反射到成像引擎。第二种方式，转镜直接将第一光束反射到成像引擎。

在第一种方式中，第一反射镜还包括第三部分，转镜用于将第一光束反射到第一反射镜的第三部分，第三部分用于将第一光束反射到成像引擎。

在一种可能的实现方式中，第三部分和第一部分可以是相连的两个部分。在另一种可能的实现方式中，第三部分和第一部分也可以是间隔设置的两个部分。

在第二种方式中，转镜用于将第一光束直接反射到成像引擎。

在第二种方式中，显示装置还可以包括透镜，透镜位于转镜和成像引擎之间，且透镜位于第一光束的光路上，通过设置透镜对射向成像引擎的第一光束进行聚焦，提高第二光束照射到成像引擎时的亮度。

在本申请一些可能的实现方式中，上述第一反射镜可以包括一个第一部分，一个第一部分对应一个转镜，形成一束第一光束。通过一束第一光束在成像引擎进行高亮位置的照射，该显示装置结构较为简单。

在本申请另一些可能的实现方式中，上述第一反射镜可以包括多个第一部分，多个第一部分分别对应多个转镜，形成多束第一光束。这样能够同时在成像引擎实现不同位置的高亮，成像的图案可以更复杂。

在上述实现方式中，第一反射镜可以为曲面反射镜，第一部分和第二部分的以下至少一个参数不同：曲率、反射面朝向。在采用曲面反射镜等器件实现分光模块时，分光模块除了具有分光功能外，还具有聚焦功能。

在上述实现方式中，第三部分和第二部分的曲率及反射面朝向均可以相同。

示例性地，分光模块包括第一反射镜和第二反射镜；

第二反射镜位于光束的光路上，第二反射镜用于反射光束中的一部分形成第一光束，光束中剩余的部分形成第二光束，第二光束照射到第一反射镜；

转镜用于将第一光束反射到第一反射镜；

第一反射镜用于将第一光束和第二光束分别反射到成像引擎。

在该实现方式中，通过两个反射镜实现分光，以及将分光后的光束反射到成像引擎上。

示例性地，第一反射镜为曲面反射镜，在采用曲面反射镜等器件实现分光模块时，分光模块除了具有分光功能外，还具有聚焦功能。

示例性地，第二反射镜为曲面反射镜。或者，第二反射镜也可以不是曲面反射镜，例如是半透半反射镜，或者带孔的反射镜，此时光源射出的光束经过第二反射镜，一部分被反射形成第一光束，剩余部分从第二反射镜中透射出去。

在一种可能的实现方式中，转镜可转动，第二反射镜不可转动，通过调节转镜的角度，实现第二光束照射在成像引擎上的位置的调节。

在另一种可能的实现方式中，转镜和第二反射镜均可转动，通过调节转镜和第二反射镜中至少一个的角度，实现第二光束照射在成像引擎上的位置的调节。

转镜将第一光束反射到第一反射镜，并由第一反射镜反射到成像引擎，其中，第一光束照射到第一反射镜上的位置和光源发射的光束照射到第一反射镜上的位置不重叠，第一光束反射到成像引擎时的入射角小于第二光束照射到成像引擎时的入射角，而入射角越小，光效更高，因此这种方式能够提高光效。

在本申请的实现方式中，第一光束的能量占光束的总能量的1％～10％。例如，第一光束的能量占光束的总能量的5％。这种分光比例，一方面不影响光源提供的光束作为成像引擎的背光，另一方面分出的第一光束能够和第二光束叠加实现局部的高亮效果。

在本申请的实现方式中，成像引擎除了可以将第三光束射向成像镜头外，还可以在射出光束前对第三光束进行像素化调制，也即调节各个像素的亮度。

在本申请一种可能的实现方式中，转镜可以采用微机电系统(microelectromechanical system，MEMS)和微振镜实现，其中，MEMS用来驱动微振镜，实现微振镜反射角度的变化。在本申请另一种可能的实现方式中，转镜可以采用步进电机/马达和转动镜实现，其中，步进电机/马达用来驱动转动镜，实现转动镜反射角度的变化。

在本申请一些可能的实现方式中，成像引擎包括多个反射单元，每个反射单元通过翻转对照射的光束进行像素化调制后，反射到成像镜头。

示例性地，成像引擎为DMD或LCOS。以DMD为例，DMD包括多个微镜，每个微镜即为一个反射单元。

在本申请另一些可能的实现方式中，成像引擎包括多个透射单元，每个透射单元通过调节透射率对照射的光束进行像素化调制后，透射到成像镜头。

示例性地，成像引擎为液晶光栅，液晶光栅包括多个液晶单元，每个液晶单元即为一个透射单元。

在本申请的实现方式中，成像镜头包括镜片组，该镜片组用于将第三光束投射到目标上进行成像，例如投射到镜面、墙面或路面成像。

可选地，显示装置还包括控制模块，

控制模块用于获取控制转镜的控制指令；采用控制指令控制转镜转动至第一角度，以使第一光束照射到成像引擎的第一位置。

示例性地，第一位置可指成像引擎中亮度最高的位置，第一位置的亮度高于其他位置。

例如，成像引擎中第一位置对应的是最终成像时需要高亮的位置，成像引擎中其他位置对应的是最终成像时亮度较低的位置。

再例如，成像引擎中第一位置对应的是最终成像时需要照亮的位置，成像引擎中其他位置对应的是最终成像时无需照亮的位置。

为了方便描述，采用第一光束照射的位置为需要高亮或需要照亮的位置为例进行说明，但并不作为对于本申请的限制。

在该实现方式中，通过控制模块的控制指令，控制转镜转动到第一角度，从而使得第一光束照射到成像引擎中需要高亮的位置。这样可以根据需要高亮的位置来控制转镜，从而实现各种图像下的高亮需求。

在本申请的实现方式中，控制模块可以是控制器或控制芯片，例如，控制模块可以是交通工具中的控制器或控制芯片。

在本申请的一种实现方式中，控制模块可以自行生成控制指令。

例如，以实现车灯照明为例，控制模块获取摄像头或者雷达等传感器采集到的路况信息，根据路况信息生成该控制指令。

其中，路况信息可以包括道路中以及道路两侧的信息，例如位于道路中的前方车辆信息、行人信息、障碍物信息，位于道路两侧的行人信息、障碍物信息等。

控制模块根据路况信息和图像生成策略，确定路面需要照亮的位置，然后确定路面需要照亮的位置在成像引擎上对应的位置，根据成像引擎上对应的位置确定转镜需要转动的第一角度。

例如，当道路中车辆前方有行人时，需要对道路中的行人进行照亮，以保证行人安全时，确定该行人所在的位置即为路面需要照亮的位置，基于此确定出对应的第一角度，并生成控制转动到第一角度的转动指令。

在本申请的另一种实现方式中，控制模块可以从上层控制器中获得控制指令，而无需自行生成，例如控制模块为车灯控制器，从整车控制器接收控制指令，然后采用该控制指令控制转镜。

在本申请一些可能的实现方式中，成像引擎中需要高亮的位置的尺寸和第二光束照射到成像引擎时的尺寸匹配，此时，控制模块控制转镜转动一次即可。

在本申请另一些可能的实现方式中，成像引擎中需要高亮的位置的尺寸和第二光束照射到成像引擎时的尺寸不匹配，例如，需要高亮的位置有多个，每个位置的尺寸和第二光束照射到成像引擎时的尺寸匹配，此时，控制模块控制转镜转动多次，使得第二光束在成像引擎上扫描，依次照亮上述多个位置。

例如，第一角度包括一组角度，

控制模块用于采用控制指令控制转镜依次转动到一组角度中的各个角度，使得第一光束依次照射多个位置，从而实现一束第一光束照亮多个位置。

在本申请一些可能的实现方式中，光源为非准直光源，例如LED光源。

在光源为非准直光源时，该显示装置还可以包括准直透镜，准直透镜位于光束的光路上，准直透镜用于将光束转换成准直光，将转换成准直光后的光束发射给分光模块。通过将光束转换成准直光，减小光的发散角，有利于光的传输。

在本申请另一些可能的实现方式中，光源为准直光源，例如激光光源等。

第二方面，本申请至少一实施例提供了一种车灯，该车灯包括第一方面或第一方面的任一种可能的实施方式中的显示装置。

第三方面，本申请至少一实施例提供了一种抬头显示器(head up display，HUD)，该HUD包括扩散屏以及第一方面或第一方面的任一种可能的实施方式中的显示装置，该扩散屏设置在显示装置的成像镜头之后。

第四方面，本申请至少一实施例提供了一种交通工具，交通工具包括第一方面或第一方面的任一种可能的实施方式中的显示装置。

第五方面，本申请至少一实施例提供了一种显示方法，方法包括：

将光束分为第一光束和第二光束，将第一光束射向转镜，将第二光束射向成像引擎；

通过转镜反射第一光束至成像引擎；

通过成像引擎对接收的第一光束和第二光束进行调制得到第三光束，将第三光束射向成像镜头；

通过成像镜头投射第三光束进行成像。

可选地，方法还包括：

获取控制转镜的控制指令；

采用控制指令控制转镜转动至第一角度，以使第一光束照射到成像引擎的第一位置。

可选地，第一角度包括一组角度，

采用控制指令控制转镜转动至第一角度，包括：

采用控制指令控制转镜依次转动到一组角度中的各个角度，使得第一光束依次照射多个位置。

第六方面，提供了一种芯片，包括处理器，处理器用于从存储器中调用并运行所述存储器中存储的指令，使得安装有所述芯片的通信设备执行上述第五方面或第五方面的任一种可能的实施方式中的方法。

第七方面，提供另一种芯片。所述另一种芯片包括输入接口、输出接口、处理器和存储器。所述输入接口、输出接口、所述处理器以及所述存储器之间通过内部连接通路相连。所述处理器用于执行所述存储器中的代码，当所述代码被执行时，所述处理器用于执行上述第五方面或第五方面的任一种可能的实施方式中的方法。

附图说明

图1示出了本申请的一实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图2示出了本申请的一实施例提供的一种LED光源的示意图；

图3示出了本申请的一实施例提供的一种LED光源的示意图；

图4示出了本申请的一实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图5示出了本申请的一实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图6示出了本申请的一实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图7示出了本申请的一实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图8示出了本申请的一实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图9示出了本申请的一实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图10示出了本申请的一实施例提供的一种成像过程示意图；

图11示出了本申请的一实施例提供的一种显示方法的流程图。

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，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于电性的连接，而是可以包括物理的或者机械的连接，不管是直接的还是间接的。

图1示出了本申请的一实施例提供的一种显示装置的结构示意图。参见图1，该显示装置包括：光源101、分光模块102、转镜103、成像引擎104和成像镜头105。

光源101用于向分光模块102发射光束；分光模块102用于将光束分为第一光束和第二光束，将第一光束射向转镜103，将第二光束射向成像引擎104；转镜103用于反射第一光束至成像引擎104；成像引擎104用于对接收的第一光束和第二光束进行调制得到第三光束，将第三光束射向成像镜头105；成像镜头105用于投射第三光束进行成像。

在该实施例中，通过分光模块将光源提供的光束分成第一光束和第二光束，其中，第二光束射向成像引擎，第一光束通过转镜反射到成像引擎，从而使得第一光束和第二光束在成像引擎叠加，成像引擎通过对接收的光束进行调制，使得光束经过成像镜头进行成像。由于第一光束照射到成像引擎上可以和第二光束叠加实现局部区域的高亮需求。这种方式使得，光源无需再按照高亮位置的亮度给成像引擎提供背光，对光源提供的背光的亮度要求下降，降低了能量损失，减小了能耗。

在本申请一些可能的实现方式中，光源101可以为非准直光源，例如LED光源。示例性地，该光源101可以由一颗或多颗LED构成，例如多颗LED阵列布置。

图2示出的是本申请一种可能的LED光源的示意图。如图2所示，该LED光源101包括3颗LED 111并排设置，3颗LED 111照射产生的光斑为椭圆形。在分光时，将椭圆形切割成两个部分，较大部分分出的为第二光束A，较小部分分出的为第一光束B。

图3示出的是本申请另一种可能的LED光源的示意图。如图3所示，该LED光源101仅包括一颗大光通量(例如3500lm)的LED 111，一颗LED 111照射产生的光斑为圆形。在分光时，将圆形切割成两个部分，较大部分分出的为第二光束A，较小部分分出的为第一光束B。

图2和图3示出的仅为第二光束A和第一光束B分光的一种实现，在其他实现方式中，第二光束A和第一光束B也可以有其他比例、形状或位置。例如，图2中A和B沿着椭圆的短轴方向排列，在其他实现方式中，A和B可以沿着椭圆的长轴方向排列。

示例性地，第一光束的能量占光束的总能量的1％～10％。例如，第一光束的能量占光束的总能量的5％。这里，根据光束能量，第二光束可以称为主光束，第一光束可以称为分光束。

在光源101为非准直光源时，该显示装置还可以包括准直透镜106，准直透镜106位于光束的光路上，准直透镜106用于将光束转换成准直光，将转换成准直光后的光束发射给分光模块102。通过将光束转换成准直光，减小光的发散角，有利于光的传输。

示例性地，准直透镜106可以是单个准直透镜，也可以是阵列式准直透镜。

在本申请另一些可能的实现方式中，光源101可以为准直光源，例如激光光源等，本申请对此不做赘述。

在本申请另一些可能的实现方式中，光源101也可以为LED和激光的混合光源。

在本申请一些可能的实现方式中，分光模块102可以采用反射镜实现，例如曲面反射镜、平面反射镜、半透半反射镜等。在本申请另一些可能的实现方式中，分光模块102也可以采用其他光学器件实现，对此不做限制。

图4是本申请一种可能的实现方式提供的显示装置的结构示意图。参见图4，分光模块102可以由一块反射镜实现，例如称为第一反射镜121，第一反射镜121包括第一部分1211和第二部分1212，第一部分1211和第二部分1212的反射角度不同。

第一部分1211用于反射光束的一部分形成第一光束；

第二部分1212用于反射光束中剩余的部分形成第二光束。

在一种可能的实现方式中，第一部分和第二部分可以是相连的两个部分。在另一种可能的实现方式中，第一部分和第二部分也可以是间隔设置的两个部分。

通过在反射镜中设置两个反射角度不同的部分，光束照射到上述两个部分时，由于反射角度不同，从而使得照射到这两个部分的光产生不同方向的反射，从而形成两束光，达到分光的效果。

在采用一块反射镜实现分光模块时，转镜103将第一光束反射到成像引擎的方式有两种。第一种方式，转镜103间接将第一光束反射到成像引擎，如图4所示。第二种方式，转镜103直接将第一光束反射到成像引擎，如图5所示。下面结合图4和图5分别对这两种情况进行详细说明：

第一种方式如图4所示，第一反射镜121还包括第三部分1213，转镜103用于将第一光束反射到第一反射镜121的第三部分1213，第三部分1213用于将第一光束反射到成像引擎104。

在一种可能的实现方式中，第三部分和第二部分可以是相连的两个部分。在另一种可能的实现方式中，第三部分和第二部分也可以是间隔设置的两个部分。

在该实现方式中，分光产生的第一光束被反射到转镜103后，转镜103将第一光束再次反射到分光模块102，由分光模块102反射到成像引擎上。

在该实现方式中，第一光束从转镜103反射到第一反射镜121，并由第一反射镜121反射到成像引擎104，其中，第一光束照射在第一反射镜121上的位置和光源发射的光束照射到第一反射镜121上的位置不重叠。如果光源发射的光束是圆形光斑，则第一光束可以在圆形光斑外的任意位置，而如果光源发射的光束是椭圆形光斑，则第一光束可以在椭圆长轴的两侧，例如处于椭圆短轴的延长线上。

第二种方式如图5所示，转镜103用于将第一光束直接反射到成像引擎104，而无需第二次经过第一反射镜。

在上述两种实现方式中，由于第一光束的传输路径不同，表现在器件位置上，则是转镜103的位置不同。

例如，在图4所示的显示装置中，转镜103位于成像引擎和光源之间的位置。而在图5所示的显示装置中，转镜103位于成像引擎和分光模块之间的位置。

在图4中，第一光束和第二光束照射到成像引擎，成像引擎调制得到第三光束，从成像引擎射出时原本的第一光束和第二光束汇合在一起进行传输，也即第三光束为一个整体。而在图5中，第一光束和第二光束照射到成像引擎叠，成像引擎调制得到第三光束，从成像引擎射出时原本的第一光束和第二光束各自独立传输，也即第三光束包括两个子光束。本申请对成像引擎射出的第三光束包括一个子光束还是多个路径不同的子光束不做限制。但需要说明的是，当从成像引擎射出多个路径不同的子光束时，这多个子光束虽然传播路径不同，但最终成像时仍然可以叠加到一起，从而实现高亮区域的显示。

如图4所示，在本申请一些可能的实现方式中，上述第一反射镜可以包括一个第一部分，一个第一部分对应一个转镜，形成一束第一光束。通过一束第一光束在成像引擎进行高亮位置的照射，该显示装置结构较为简单。

在本申请另一些可能的实现方式中，上述第一反射镜可以包括多个第一部分，多个第一部分分别对应多个转镜，形成多束第一光束。这样能够同时在成像引擎实现不同位置的高亮，成像的图案可以更复杂。图6是本申请另一种可能的实现方式提供的显示装置的结构示意图。如图6所示，第一反射镜121可以包括两个第一部分1211，两个第一部分1211的反射角度不同，分别反射两个第一光束到两个转镜103，两个转镜103分别将两个第一光束(间接或直接)反射到成像引擎104，然后由成像引擎射向成像镜头。

图6示出的实现方式中，两个第一光束从第一反射镜121射出的角度相同，且两个第一光束汇合在一起传输。在其他实现方式中，两个第一光束从第一反射镜121射出的角度可以不相同，和/或，两个第一光束并未汇合到一起，而是各自独立传输。

当然图6中，两个转镜103的位置仅是一种示例，在其他实现方式中，两个转镜103的位置也可以有其他设置方式，本申请对此不做限制。

示例性地，第一反射镜121可以为曲面反射镜，第一部分1211和第二部分1212的以下至少一个参数不同：曲率、反射面朝向。

例如图4中，第一反射镜121的第一部分1211和第二部分1212的曲率及反射面朝向均不相同。再例如图5中，第一反射镜121的第一部分1211和第二部分1212仅曲率不同，反射面朝向相同。

在上述实现方式中，第三部分1213和第二部分1212的曲率及反射面朝向均可以相同。

其中，曲面反射镜包括但不限于采用塑胶镀金属膜、玻璃镀高反射率膜、金属等材料制成，前述第一、第二、第三部分可以采用一体成型工艺制成，也可以单独制作后进行拼接。

在其他实现方式中，第一反射镜121也可以不是曲面反射镜。

可选地，在图5所示的显示装置中，在转镜103和成像引擎104之间也可以设置一个透镜107，对转镜103反射出的第一光束进行聚焦，保证射向成像引擎104的第一光束的亮度。

图7是本申请另一种可能的实现方式提供的显示装置的结构示意图。参见图7，分光模块102由两块反射镜实现，例如，分光模块102包括第一反射镜121和第二反射镜122；其中，第一反射镜121位于第二反射镜122和光源101之间。

第一反射镜121位于光束的光路上，第一反射镜121用于反射光束中的一部分形成第一光束，光束中剩余的部分形成第二光束，第二光束照射到第二反射镜122；

转镜103用于将第一光束反射到第二反射镜122；

第二反射镜122用于将第一光束和第二光束分别反射到成像引擎104。

在该实现方式中，通过两个反射镜实现分光，以及将分光后的光束反射到成像引擎上。

示例性地，第一反射镜可以为曲面反射镜。

示例性地，第二反射镜可以为曲面反射镜。或者，第二反射镜也可以不是曲面反射镜，例如可以是半透半反射镜，或者可以是带孔的反射镜，此时光源射出的光束经过第二反射镜，一部分被反射形成第一光束，剩余部分从第二反射镜中透射出去。

在一种可能的实现方式中，转镜可转动，第二反射镜不可转动，通过调节转镜的角度，实现第二光束照射在成像引擎上的位置的调节。

在另一种可能的实现方式中，转镜和第二反射镜均可转动，通过调节转镜和第二反射镜中至少一个的角度，实现第二光束照射在成像引擎上的位置的调节。

在图4和图7所示的显示装置中，经过转镜103反射后的第一光束没有直接射向成像引擎，而是经过第一反射镜一次反射后才射向成像引擎，这次反射镜反射能够使得第一光束在第一反射镜上的位置和光源发射的光束照射到第一反射镜上的位置不重叠，第一光束反射到成像引擎104时的入射角小于第二光束照射到成像引擎104时的入射角，而入射角越小，光效更高，因此这种方式能够提高光效。

在本申请的上述实现方式中，分光模块102可以采用曲面反射镜等器件实现，在采用曲面反射镜等器件实现分光模块时，分光模块除了具有分光功能外，还具有聚焦功能。

也即，分光模块102还用于对光源发射的光束进行聚焦，得到经过聚焦的第一光束和经过聚焦的第二光束。经过聚焦的第一光束射向转镜103，经过聚焦的第二光束射向成像引擎104。

通过对光束进行聚焦，从而提高反射到成像引擎104的光的亮度，为成像引擎的像素化调制提供基础。

在本申请的实现方式中，成像引擎104除了可以将第三光束射向成像镜头外，还可以在射出光束前对第三光束进行像素化调制，也即调节各个像素的亮度。

在本申请一种可能的实现方式中，转镜可以采用微机电系统(microelectromechanical system，MEMS)和微振镜实现，其中，MEMS用来驱动微振镜，实现微振镜反射角度的变化。其中，MEMS可以包括二维MEMS、或者两个一维MEMS。

在本申请另一种可能的实现方式中，转镜可以采用步进电机/马达和转动镜实现，其中，步进电机/马达用来驱动转动镜，实现转动镜反射角度的变化。其中，马达可以包括两个一维机械马达。

在本申请一些可能的实现方式中，成像引擎104可以为反射式成像引擎，如图4至7所示，成像引擎通过反射将第三光束射向成像镜头。

上述成像引擎104包括多个反射单元，每个反射单元通过翻转对照射的光束进行像素化调制后，反射到成像镜头。

示例性地，成像引擎可以为DMD或LCOS。以DMD为例，DMD可以包括多个微镜，每个微镜即为一个反射单元。

在本申请另一些可能的实现方式中，成像引擎104可以为透射式成像引擎，成像引擎通过透射将第三光束射向成像镜头。

上述成像引擎104包括多个透射单元，每个透射单元通过调节透射率对照射的光束进行像素化调制后，透射到成像镜头。

示例性地，成像引擎104可以为液晶光栅，液晶光栅包括多个液晶单元，每个液晶单元即为一个透射单元。

图8是本申请另一种可能的实现方式提供的显示装置的结构示意图。参见图8，该显示装置中成像引擎104为透射式成像引擎，第一光束B和第二光束A，通过成像引擎104透射到成像镜头105。

在本申请的实施方式中，成像镜头105包括镜片组，该镜片组用于将第三光束投射到设定距离的目标上进行成像，例如投射到镜面、墙面或路面成像。

图9是本申请另一种可能的实现方式提供的显示装置的结构示意图。参见图9，该显示装置还包括控制模块108，控制模块108和转镜103连接。

控制模块108用于获取控制转镜的控制指令；采用控制指令控制转镜转动至第一角度，以使第一光束照射到成像引擎的第一位置。

示例性地，第一位置是指成像引擎中亮度最高的位置，第一位置的亮度高于其他位置。

例如，成像引擎中第一位置对应的是最终成像时需要高亮的位置，成像引擎中其他位置对应的是最终成像时亮度较低的位置。

再例如，成像引擎中第一位置对应的是最终成像时需要照亮的位置，成像引擎中其他位置对应的是最终成像时无需照亮的位置。

为了方便描述，采用第一光束照射的位置为需要高亮或需要照亮的位置为例进行说明，但并不作为对于本申请的限制。

在该实现方式中，通过控制模块的控制指令，控制转镜转动到第一角度，从而使得第一光束照射到成像引擎中需要高亮的位置。这样可以根据需要高亮的位置来控制转镜，从而实现各种图像下的高亮需求。

在本申请的实现方式中，控制模块可以是控制器或控制芯片，例如，控制模块可以是交通工具中的控制器或控制芯片。

在本申请的一种实现方式中，控制模块可以自行生成控制指令。

例如，以实现车灯照明为例，控制模块获取摄像头或者雷达等传感器采集到的路况信息，根据路况信息生成该控制指令。

示例性地，控制模块108用于获取路况信息；根据路况信息确定第一位置；根据第一位置生成控制转镜103的控制指令；采用控制指令控制转镜103转动至第一角度，以使第一光束照射到成像引擎104的第一位置。

其中，路况信息可以包括道路中以及道路两侧的信息，例如位于道路中的前方车辆信息、行人信息、障碍物信息，位于道路两侧的行人信息、障碍物信息等。

控制模块根据路况信息和图像生成策略，确定路面需要照亮的位置，然后确定路面需要照亮的位置在成像引擎上对应的第一位置，根据成像引擎上对应的第一位置确定转镜需要转动的第一角度。

其中，路面需要照亮的位置和成像引擎上对应的第一位置存在对应关系，该关系可以事先确定并保存在控制模块中。成像引擎上对应的第一位置和转镜需要转动的第一角度也存在对应关系，该关系也可以事先确定并保存在控制模块中。

例如，当道路中车辆前方有行人时，需要对道路中的行人进行照亮，以保证行人安全时，确定该行人所在的位置即为路面需要照亮的位置，基于此位置确定出对应的第一角度，并生成控制转动到第一角度的转动指令。

再例如，当道路中车辆前方有障碍物时，需要对道路中的障碍物进行照亮，以保证驾驶安全时，确定该障碍物所在的位置即为路面需要照亮的位置，基于此位置确定出对应的第一角度，并生成控制转动到第一角度的转动指令。

在其他实现方式中，控制模块也可以根据路况信息和图像生成策略，确定路面需要照亮的位置，然后根据该位置直接确定对应的转镜需要转动的第一角度。此过程不确定成像引擎上对应的第一位置。

其中，路面需要照亮的位置和转镜需要转动的第一角度存在对应关系，该关系可以事先确定并保存在控制模块中。

在本申请的另一种实现方式中，控制模块可以从上层控制器中获得控制指令，而无需自行生成，例如控制模块可以为车灯控制器，从整车控制器接收控制指令，然后采用该控制指令控制转镜。

在本申请实施例中，成像引擎具有百万数量级的像素，而通常需要高亮的位置为数十或数百个像素。

在本申请一些可能的实现方式中，成像引擎中需要高亮的位置的尺寸和第二光束照射到成像引擎时的尺寸匹配，此时，控制模块控制转镜转动一次即可。

在本申请另一些可能的实现方式中，成像引擎中需要高亮的位置的尺寸和第二光束照射到成像引擎时的尺寸不匹配，例如，需要高亮的位置有多个，每个位置的尺寸和第二光束照射到成像引擎时的尺寸匹配，此时，控制模块控制转镜转动多次，使得第二光束在成像引擎上扫描，依次照亮上述多个位置。

例如，第二光束照射到成像引擎时的尺寸匹配2×2个像素，而需要高亮的位置的尺寸为6×8个像素，此时可以通过控制转镜转动多次，使得第二光束在成像引擎上扫描，实现6×8个像素的高亮。

例如，第一角度包括一组角度，

控制模块用于采用控制指令控制转镜依次转动到一组角度中的各个角度，使得第一光束依次照射多个位置，从而实现一束第一光束照亮多个位置。

再次参见图9，控制模块108还和成像引擎104连接，控制模块108用于获取调制指令；采用调制指令控制成像引擎104。

示例性地，控制模块108采用调制指令控制成像引擎104中的各个微镜的翻转，从而控制各个微镜调制后的光的亮度。

这里，控制模块108获取调制指令的方式可以是控制模块自行生成，也可以由上层控制器发送给控制模块108，本申请对此不做限制。

本申请至少一实施例提供了一种车灯，该车灯包括如图1至图9任一幅所示显示装置。

下面结合附图10对使用该显示装置作为车灯进行说明。图10示出了本申请的一实施例提供的一种成像过程示意图，参见图10：

光源提供的光束a进行分光，得到一路第一光束b，第一光束b经过聚焦压缩得到第一光束c，第一光束c经过转镜扫描到成像引擎的第一位置d上，经过成像引擎投影在路面上形成亮区e。

值得说明的是，图10仅仅是一种示意，在实际实现时，部分过程可以是同时实现的。例如，采用图4所示的结构时，光束a可以在经过分光模块时，进行分光，得到第一光束b；在分光的同时进行聚焦压缩，得到第一光束c。这里分成了两步仅仅是为了更好体现光束的变化。

另外，上述图10中的一个步骤也可以采用多个步骤实现。例如，采用图5结构实现时，光束a可以在经过分光模块时，进行分光，得到第一光束b；在分光的同时进行聚焦压缩，聚焦压缩后经过透镜再一次进行聚焦压缩，得到第一光束c。这里聚焦压缩的过程包含了两个步骤。

值得说明的是，图10仅说明了第一光束的传播过程，而光束a分出的第二光束的传播过程图10中未示出，并且容易知道图10中亮区是第一光束和第二光束叠加调制后，通过成像引擎投影形成的。该方案通过调节第一光束射到成像引擎上的位置，实现局部区域的动态补光增强照明。并且，该方案无需额外增加其他光源或者显著增加光源的光通量、功耗等性能指标，即可实现局部动态高亮照明，对于提升夜间行车的安全性具有重要意义。

在本申请一种可能的实现方式中，该显示装置中的光源和成像镜头等器件可以和数字光学处理技术(digital light processing，DLP)模组共用。

本申请至少一实施例提供了一种HUD，该HUD包括扩散屏以及如图1至图9任一幅所示显示装置，该扩散屏设置在显示装置的成像镜头之后。

本申请至少一实施例提供了一种交通工具，交通工具包括如图1至图9任一幅所示显示装置。

图11是本申请一种可能的实现方式提供的显示方法的流程图。参见图11，方法包括：

11：将光束分为第一光束和第二光束，将第一光束射向转镜，将第二光束射向成像引擎。

12：通过转镜反射第一光束至成像引擎。

13：通过成像引擎对接收的第一光束和第二光束进行调制得到第三光束，将第三光束射向成像镜头。

14：通过成像镜头投射第三光束进行成像。

在该实施例中，通过分光模块将光源提供的光束分成第一光束和第二光束，其中，第二光束射向成像引擎，第一光束通过转镜反射到成像引擎，从而使得第一光束和第二光束在成像引擎叠加，成像引擎通过对接收的光束进行调制，使得光束经过成像镜头进行成像。由于第一光束照射到成像引擎上可以和第二光束叠加实现局部区域的高亮需求。这种方式使得，光源无需再按照高亮位置的亮度给成像引擎提供背光，对光源提供的背光的亮度要求下降，降低了能量损失，减小了能耗。

在本申请实施例中，转镜可以采用控制模块进行控制，控制模块可以是控制器或控制芯片，例如，控制模块可以是交通工具中的控制器或控制芯片。

可选地，该方法还包括：

获取控制转镜的控制指令；

采用控制指令控制转镜转动至第一角度，以使第一光束照射到成像引擎的第一位置。

在本申请的一种实现方式中，控制模块可以自行生成控制指令。

示例性地，第一位置是指成像引擎中亮度最高的位置，第一位置的亮度高于其他位置。

例如，成像引擎中第一位置对应的是最终成像时需要高亮的位置，成像引擎中其他位置对应的是最终成像时亮度较低的位置。

再例如，成像引擎中第一位置对应的是最终成像时需要照亮的位置，成像引擎中其他位置对应的是最终成像时无需照亮的位置。

为了方便描述，采用第一光束照射的位置为需要高亮或需要照亮的位置为例进行说明，但并不作为对于本申请的限制。

例如，以实现车灯照明为例，控制模块获取摄像头或者雷达等传感器采集到的路况信息，根据路况信息生成该控制指令。

示例性地，获取控制转镜的控制指令，包括：获取路况信息；根据路况信息确定第一位置；根据第一位置生成控制转镜的控制指令。

其中，路况信息可以包括道路中以及道路两侧的信息，例如位于道路中的前方车辆信息、行人信息、障碍物信息，位于道路两侧的行人信息、障碍物信息等。

控制模块根据路况信息和图像生成策略，确定路面需要照亮的位置，然后确定路面需要照亮的位置在成像引擎上对应的位置，根据成像引擎上对应的位置确定转镜需要转动的第一角度。

例如，当道路中车辆前方有行人时，需要对道路中的行人进行照亮，以保证行人安全时，确定该行人所在的位置即为路面需要照亮的位置，基于此确定出对应的第一角度，并生成控制转动到第一角度的转动指令。

在本申请的另一种实现方式中，控制模块可以从上层控制器中获得控制指令，而无需自行生成，例如控制模块为车灯控制器，从整车控制器接收控制指令，然后采用该控制指令控制转镜。也即，获取控制转镜的控制指令，包括：接收上层控制器下发的控制指令。

在本申请一些可能的实现方式中，成像引擎中需要高亮的位置的尺寸和第二光束照射到成像引擎时的尺寸匹配，此时，控制模块控制转镜转动一次即可。

在本申请另一些可能的实现方式中，成像引擎中需要高亮的位置的尺寸和第二光束照射到成像引擎时的尺寸不匹配，例如，需要高亮的位置有多个，每个位置的尺寸和第二光束照射到成像引擎时的尺寸匹配，此时，控制模块控制转镜转动多次，使得第二光束在成像引擎上扫描，依次照亮上述多个位置。

例如，第一角度包括一组角度，

此时，采用控制指令控制转镜转动至第一角度，包括：

采用控制指令控制转镜依次转动到一组角度中的各个角度，使得第一光束依次照射多个位置。

以上所述仅为本申请的可选实施例，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：光源、分光模块、转镜、成像引擎和成像镜头；

所述光源用于发射光束；

所述分光模块用于接收来自所述光源的所述光束，将所述光束分为第一光束和第二光束，将所述第一光束和所述第二光束发射出去；

所述转镜用于接收来自所述分光模块的所述第一光束，并将所述第一光束反射出去；

所述成像引擎用于接收来自所述转镜的所述第一光束和来自所述分光模块的所述第二光束，对接收的所述第一光束和所述第二光束进行调制得到第三光束，并发射所述第三光束；

所述成像镜头用于接收来自所述成像引擎的所述第三光束，投射所述第三光束进行成像。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述分光模块为第一反射镜，所述第一反射镜包括第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分的反射角度不同；

所述第一部分用于反射所述光束的一部分形成所述第一光束；

所述第二部分用于反射所述光束中剩余的部分形成所述第二光束。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述第一反射镜还包括第三部分，所述转镜用于将所述第一光束反射到所述第一反射镜的第三部分，所述第三部分用于将所述第一光束反射到所述成像引擎。

4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述转镜用于将所述第一光束直接反射到所述成像引擎。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括透镜，所述透镜位于所述转镜和所述成像引擎之间，且所述透镜位于所述第一光束的光路上。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述分光模块包括第一反射镜和第二反射镜；

所述第二反射镜位于所述光束的光路上，所述第二反射镜用于反射所述光束中的一部分形成所述第一光束，所述光束中剩余的部分形成所述第二光束，所述第二光束照射到所述第一反射镜；

所述转镜用于将所述第一光束反射到所述第一反射镜；

所述第一反射镜用于将所述第一光束和所述第二光束分别反射到所述成像引擎。

7.根据权利要求2或3或6所述的显示装置，其特征在于，所述转镜将所述第一光束反射到所述第一反射镜，并由所述第一反射镜反射到所述成像引擎，其中，所述第一光束照射到所述第一反射镜上的位置和所述光源发射的光束照射到所述第一反射镜上的位置不重叠。

8.根据权利要求2至7任一项所述的显示装置，其特征在于，所述分光模块还用于对所述光源发射的光束进行聚焦，得到经过聚焦的所述第一光束和经过聚焦的所述第二光束。

9.根据权利要求2至8任一项所述的显示装置，其特征在于，所述第一反射镜为曲面反射镜。

10.根据权利要求1至9任一项所述的显示装置，其特征在于，所述第一光束的能量占所述光束的总能量的1％～10％。

11.根据权利要求1至10任一项所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括控制模块，

所述控制模块用于获取控制所述转镜的控制指令；采用所述控制指令控制所述转镜转动至第一角度，以使所述第一光束照射到所述成像引擎的第一位置。

12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述第一角度包括一组角度，

所述控制模块用于采用所述控制指令控制所述转镜依次转动到所述一组角度中的各个角度，使得所述第一光束依次照射多个位置。

13.根据权利要求1至12任一项所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括准直透镜，所述准直透镜位于所述光束的光路上，所述准直透镜用于将所述光束转换成准直光，将转换成准直光后的所述光束发射给所述分光模块。

14.一种交通工具，其特征在于，所述交通工具包括如权利要求1至13任一项所述的显示装置。

15.一种显示方法，其特征在于，所述方法包括：

通过分光模块接收来自光源的光束，并将所述光束分为第一光束和第二光束，将所述第一光束和所述第二光束发射出去；

通过转镜接收来自所述分光模块的所述第一光束，并反射所述第一光束；

通过成像引擎接收来自所述转镜的所述第一光束和来自所述分光模块的所述第二光束，对接收的所述第一光束和所述第二光束进行调制得到第三光束，并将所述第三光束发射出去；

通过成像镜头接收来自所述成像引擎的所述第三光束，投射所述第三光束进行成像。

16.根据权利要求15所述的显示方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取控制所述转镜的控制指令；

采用所述控制指令控制所述转镜转动至第一角度，以使所述第一光束照射到所述成像引擎的第一位置。

17.根据权利要求16所述的显示方法，其特征在于，所述第一角度包括一组角度，

所述采用所述控制指令控制所述转镜转动至第一角度，包括：

采用所述控制指令控制所述转镜依次转动到所述一组角度中的各个角度，使得所述第一光束依次照射多个位置。

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