CN116203726A - 显示装置、电子设备以及交通工具 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种显示装置、电子设备以及交通工具。该显示装置包括：图像生成单元、成像反射镜、探测单元和处理单元，其中，该探测单元部署于该成像反射镜的背面；该图像生成单元用于生成图像，并向该成像反射镜发送该图像的图像光；该成像反射镜用于反射该图像光，以生成该图像的虚像；该探测单元用于采集经过该成像反射镜透射的第一信号光，该第一信号光为用户观看该虚像时眼睛反射的光；该处理单元用于根据该探测单元采集的第一信号光，确定该用户的眼睛位置；其中，该成像反射镜反射的图像光的传播方向与该第一信号光的传播方向平行。实现在用户观看显示装置显示的虚像时对人眼位置进行准确探测。

Description

显示装置、电子设备以及交通工具

技术领域

本申请涉及图像显示领域，尤其涉及一种显示装置、电子设备以及交通工具。

背景技术

目前，具有虚拟成像功能的显示装置，因可以针对要显示的实像，产生远距离、放大的 虚像，使用户观看的效果更加真实、沉浸感更强，在增强现实(Augmented Reality，AR)、 娱乐显示等领域得到广泛应用。为了提高用户观看虚像的体验感，常通过人眼探测装置对人 眼进行探测，以使生成的图像能够匹配人眼位置，减少虚像的畸变，呈现出较好的虚像。然 而，目前具有虚拟成像功能的显示装置缺乏有效的技术手段，在用户观看显示装置显示的虚 像时，实现对人眼位置的准确探测。

发明内容

本申请实施例提供的一种显示装置、电子设备以及交通工具，以期实现在用户观看显示 装置显示的虚像时对人眼位置进行准确探测。

第一方面，本申请实施例提供一种显示装置，包括：图像生成单元、成像反射镜、探测 单元和处理单元，其中，该探测单元部署于该成像反射镜的背面；该图像生成单元用于生成 图像，并向该成像反射镜发送该图像的图像光；该成像反射镜用于反射该图像光，以生成该 图像的虚像；该探测单元用于采集经过该成像反射镜透射的第一信号光，该第一信号光为用 户观看该虚像时眼睛反射的光；该处理单元用于根据该探测单元采集的第一信号光，确定该 用户的眼睛位置；其中，该成像反射镜反射的图像光的传播方向与该第一信号光的传播方向 平行。

通过第一方面提供的显示装置，探测单元部署于成像反射镜的背面，使得成像反射镜反 射的图像光的传播方向与探测器接收的第一信号光的传播方向平行，因此，第一信号光可以 准确反映出用户观看虚像时的眼睛位置，进而处理单元能够基于第一信号光得到准确的眼睛 位置。

可选的，该成像反射镜用于反射可见光和透射不可见光，该图像光为可见光，该第一信 号光为不可见光，或者；该成像反射镜用于反射第一偏振光和透射第二偏振光，该第一偏振 光和该第二偏振光的偏振方向相互垂直，该图像光为该第一偏振光，该第一信号光为该第二 偏振光。

成像反射镜能够对可见光的反射和对不可见光的透射，或者能够对第一偏振光的反射和 对第二偏振光的透射，基于此，将图像光设定为可见光，第一信号光为不可见光，或者图像 光为第一偏振光，第一信号光为不可见光，即可实现成像反射镜对图像光的反射和对第一信 号光的透射。

在一种可能的实施方式中，该成像反射镜的前表面曲率和后表面曲率一致，以减少光线 透射时引入的像差和畸变。

在另一种可能的实施方式中，该成像反射镜的前表面曲率和后表面曲率不一致。通过该 实施方式提供的显示装置，可以不限定成像反射镜的前表面曲率和后表面曲率一致，而是通 过算法对其透射的第一信号光成像的图像进行矫正，或者增加透镜进行光线补偿。

可选的，该显示装置还包括透镜，该透镜部署于该成像反射镜和该探测单元之间；该透 镜用于对该成像反射镜透射的第一信号光进行光线补偿，并将经过光线补偿的第一信号光透 射至该探测单元。

在成像反射镜的前后表面曲率不一致时，该透镜可以对成像反射镜透射的第一信号光进 行补偿，以实现对第一信号光成像的图像进行矫正。

在一种可能的实施方式中，该探测单元部署于观测位置与该成像反射镜生成的虚像的连 接线上，该观测位置为该用户观看该虚像时眼睛的位置。

通过该实施方式提供的显示装置，可以减少对探测单元的镜头的视场角范围的要求。

在一种可能的实施方式中，该连接线垂直于该虚像，且穿过该虚像的中心。

通过该实施方式提供的显示装置，可以确保探测装置对准用户的双眼的视线，有利于对 用户观看虚像时视线角度的测量，同时进一步减少对探测单元的镜头的视场角的需求，降低 显示装置的成本。

在一种可能的实施方式中，该处理单元还用于：根据该探测单元采集的第一信号光生成 图像校正信息，并将该图像校正信息发送至该图像生成单元；该图像生成单元还用于根据该 图像校正信息调整生成的图像。

通过该实施方式提供的显示装置，使通过成像反射镜形成的虚像能够匹配用户的眼睛位 置和/或视线方向，提高用户的观看体验。

在一种可能的实施方式中，该成像反射镜为显示窗。

通过该实施方式提供的显示装置，使用户通过成像反射镜可以直接观看到虚像，适用于 普通显示器，例如桌面显示器(电脑、电视的显示器等)。

在一种可能的实施方式中，该成像反射镜反射的图像光经过透明反射镜反射，形成该图 像的虚像。

通过该实施方式提供的显示装置，成像反射镜将图像光反射至透明反射镜，使用户通过 透明反射镜观看虚像，适用于不以成像反射镜为显示屏幕的场景，例如抬头显示(Head-up Display，HUD)的场景。

在一种可能的实施方式中，该透明反射镜为车辆的前挡玻璃。

通过该实施方式提供的显示装置，可以将显示装置应用于交通工具中，以实现在交通工 具的前挡玻璃上进行抬头显示。

第二方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括上述第一方面所提供的显示装置，其 具体结构和有益效果可以参见上述第一方面以及第一方面的各可能的实施方式，在此处不再 赘述。

第三方面，本申请还提供一种交通工具，其包括如第一方面所述的显示装置。

附图说明

图1a为本申请提供的一种显示装置作为普通显示器的示意图；

图1b为本申请提供的一种显示装置作为电视的示意图；

图1c为本申请提供的一种显示装置作为车载显示的示意图；

图1d为本申请提供的一种抬头显示系统的示意图；

图2a为本申请实施例提供的一种显示装置中的人眼探测装置的示意图；

图2b为本申请实施例提供的另一种显示装置中的人眼探测装置的示意图；

图3a为本申请实施例提供的一种显示装置300a的结构示意图；

图3b为本申请实施例提供的一种显示装置300b的结构示意图；

图4a为本申请提供的一种显示装置的侧视示意图；

图4b为本申请提供的一种显示装置的俯视示意图；

图5a为本申请提供的一种成像反射镜的示意图；

图5b为本申请提供的另一种成像反射镜的示意图；

图6为本申请实施例提供的一种显示装置600的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种光线补偿的示意图；

图8为本申请实施例提供的一种显示装置800的结构示意图；

图9为本申请实施例提供的一种显示装置900的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的显示装置的电路示意图；

图11为本申请提供的一种交通工具的一种可能的功能框架示意图。

具体实施方式

本申请提供一种显示装置、电子设备以及交通工具。该显示装置可以作为普通显示器(例 如图1a中的100a所示)进行办公使用，还可以作为电视(例如图1b中的100b所示)进行 家庭娱乐，或者可以用于车载显示(例如图1c中的100c所示，显示装置安装在交通工具的 座椅后背或副驾驶位置)，或者可以作为HUD装置在交通工具上使用(如图1d所示)。显示 装置的物理尺寸、显示尺寸、分辨率可以根据使用场景进行调整。

在本申请中，该显示装置也可以称为显示系统或虚像显示装置。该显示装置中包括的单 元或模块可以称为组件或机构。

本申请提供的显示装置具有虚拟成像功能，能够针对要显示的实像，产生远距离、放大 的虚像，相比于不具备虚拟成像功能的传统显示屏幕的显示或者在投影幕布上投影显示来说， 具有虚拟成像功能的显示装置使用户观看的效果更加真实，沉浸感更强。然而，具有虚拟成 像功能的显示装置不像传统显示屏幕或者投影幕布一样具有扩散功能，无法使光束以很大的 角度范围离开屏幕，也即具有虚拟成像功能的显示装置的有效观看区域有限，只能被较小角 度范围内的人眼接收到，并且，即使在有效观看区域内，人眼观看虚像时也会因为观看位置 不同而存在动态畸变。因此，需要通人眼探测装置对人眼位置进行探测。

一般来说，人眼探测装置可以部署于显示装置的边框，例如图2a所示人眼探测装置(例 如摄像头)201a部署于显示器200a的边框上。或者，人眼探测装置可以集成于显示装置的内 部，例如图2b所示，人眼探测装置201b部署于显示装置200b内。

结合图2b所示，图像源202b发射图像光，图像光经过反射组件(203-1b和203-2b)反 射后，经过风挡204b将图像光反射至人眼，以形成虚像。同时，利用显示装置200b内的红外光源205b照亮人眼，再通过人眼探测装置201b探测人眼反射回来的光信号，进而显示装置200b根据探测的光信号确定人眼位置。然而，由于图像光的光线路径和光信号的光线路径 并不平行，光信号无法准确反映出人眼观看虚像时的人眼位置。

针对上述技术问题，本申请实施例提供的显示装置能够实现对人眼位置的准确探测。

下面将结合附图对本申请实施例提供的显示装置做详细说明。

参考图3a，图3a为本申请实施例提供的一种显示装置300a的结构示意图。

如图3a所示，该显示装置300a包括图像生成单元(Picture Generation Unit，PGU)310a、 成像反射镜320a、探测单元330a和处理单元340a。其中，图像生成单元310a用于生成图像， 并向成像反射镜320a投射该图像的图像光；成像反射镜330a用于反射接收到的图像光以生 成图像的虚像，该成像反射镜330a还用于透射第一信号光，该第一信号光为用户观看虚像时 眼睛反射的光；探测单元330a用于采集经过成像反射镜320a透射的第一信号光；处理单元 340a用于根据探测单元330a采集的第一信号光，确定用户的眼睛位置。

需要说明的是，探测单元330a部署于成像反射镜320a的背面。此种情况下，参见图3a 所示，成像反射镜330a反射的图像光的传播方向与第一信号光的传播方向平行，应理解，一 些场景中，传播方向的平行也可以表述为光束平行，或者光束重合。

还应理解的是，处理单元340a根据探测单元330a采集的第一信号光，可以确定用户的 眼睛位置，还可以确定用户的视线方向。

在图3a中，显示装置300可以是一种显示器或者显示器中的部件，例如可以是图1a中 的显示器100a、图1b中的显示器100b或图1c中的显示器100c。图3a所示显示装置300a中的成像反射镜330a可以是显示窗，该显示窗与用户观看虚像时的眼睛相对。

参考图3b，图3b为本申请实施例提供的一种显示装置300b的结构示意图。

如图3b所示，该显示装置300b包括图像生成单元310b、成像反射镜320b、探测单元330b和处理单元340b。其中，图像生成单元310b、成像反射镜320b、探测单元330b和处理 单元340b所实现的功能与上述图像生成单元310a、成像反射镜320a、探测单元330a和处理 单元340a相同，且探测单元330b和成像反射镜320b之间的位置关系与探测单元330a和成 像反射镜320a之间的位置关系也相同，此处不再赘述。

图3b所示实施例与图3a所示实施例的区别在于，图3b中成像反射镜320b反射的图像 光经过透明反射镜350b反射，以形成图像的虚像。该透明反射镜350与用户观看虚像时的眼 睛相对。

该透明反射镜350例如可以是车辆的前挡玻璃。当反射镜350是车辆的前挡玻璃时，该 显示装置300b可以是HUD装置，例如可以是图1d中的HUD装置。

图3a和图3b提供的显示装置中，探测单元部署于成像反射镜的背面，使得成像反射镜 反射的图像光的传播方向与探测器接收的第一信号光的传播方向平行，因此，第一信号光可 以准确反映出用户观看虚像时的眼睛位置，进而处理单元能够基于第一信号光得到准确的眼 睛位置。

在图3a所示实施例的基础上，探测单元部署于成像反射镜的背面，具体可以是如图4a 和图4b所示的位置。图4a为显示装置的侧视图，图4b为显示装置的俯视图，图4a和图4b 均未示出显示装置中图像生成单元和处理单元。

参见图4a和图4b所示，探测单元420(如图3a中的探测单元330a)部署于成像反射镜 410(如图3a中的成像反射镜320a)的背面，且探测单元420部署于观测位置与成像反射镜 410生成的虚像的连接线上。其中，观测位置为用户观看虚像时眼睛的位置。可选的，探测 单元420所部署(所在)的连接线垂直于该虚像(所在的平面)，且穿过虚像的中心。探测单 元420部署于穿过虚像中心的垂直连接线上，可以确保探测单元420对准用户的双眼的视线， 有利于对用户观看虚像时视线角度的测量，同时减少对探测单元420的镜头的视场角范围的 要求，降低显示装置的成本。

图3a中的成像反射镜320a可以将第一信号光透射至探测单元330a。在成像反射镜320a 对第一信号光进行透射的过程中，参见图5a，若成像反射镜320a的前表面曲率和后表面曲率 一致，也即成像反射镜320a的厚度均一，则经过透射的第一信号光的不同高度的光线的折射 角度相同，探测单元330a接收到的第一信号光所呈现的图像质量不存在劣化或者劣化程度在 图像处理算法的容忍范围内；参见图5b，若成像反射镜320a的前表面曲率和后表面曲率不 一致，也即成像反射镜320a的厚度不均一，则经过透射的第一信号光的不同高度的光线的折 射角度不同，探测单元330a接收到的第一信号光所成像的图像质量存在较严重的劣化，导致 第一信号在光线透射时引入像差和畸变。

针对此种情况，本实施例提供的显示装置(例如图3a中的300a和图3b中的300b)部署 的成像反射镜的前表面曲率和后表面曲率应一致，以减少光线透射时引入的像差和畸变。

在一些实施例中，本实施例提供的显示装置(例如图3a中的300a和图3b中的300b)部 署的成像反射镜的前表面曲率和后表面曲率可以不一致。在成像反射镜的前表面曲率和后表 面曲率不一致时，本实施例提供的显示装置可以参见图6所示，图6为本申请实施例提供的 一种显示装置600的结构示意图。

如图6所示，该显示装置600包括图像生成单元610、成像反射镜620、探测单元630、处理单元640和透镜650。其中，图像生成单元610、成像反射镜620、探测单元630和处理 单元640所实现的功能与上述图像生成单元310a、成像反射镜320a、探测单元330a和处理 单元340a相同，且探测单元630和成像反射镜620之间的位置关系与探测单元330a和成像 反射镜320a之间的位置关系也相同，此处不再赘述。

其中，该透镜650部署于成像反射镜620和探测单元630之间。该透镜650用于对成像 反射镜620透射的第一信号光进行光线补偿，并将经过光线补偿的第一信号光透射至探测单 元630。参见图7，透镜(例如图6中的650)可以将成像反射镜(例如图6中的620)透射的第一信号光中的不同折射角度的光线矫正为平行光线(平行光束)。

例如，成像反射镜采用的光学玻璃(N-BK7)作为材料，其前表面曲率半径为500mm，后表面曲率半径为250mm，中心厚度为20mm，可以在该成像反射镜后面增加一个前表面曲率半径460mm，中心厚度5mm，光学玻璃(N-BK7)作为材料的透镜矫正不同的折射角度。

需要说明的是，图6所示实施例仅以在图3a的基础上增加部署透镜进行说明，但不对本 申请构成任何限定，例如图3b中也可以增加部署透镜，该透镜与成像反射镜和探测单元之间 的位置关系与图6所示的透镜与成像反射镜和探测单元之间的位置关系相同，此处不再赘述。

可选的，在成像反射镜的前表面曲率和后表面曲率不一致时，探测单元可以通过软件算 法对图像的劣化进行修正。

图8为本申请实施例提供的一种显示装置800的结构示意图。

图8所示的显示装置800的显示原理和图3a所示的显示装置300a相同，区别在于图8 实施例中的成像反射镜820具体用于反射可见光，透射不可见光。其中，图像生成单元810、 探测单元830和处理单元840分别与上述实施例中的图像生成单元310a、探测单元330a和处 理单元340a的功能相同，且探测单元830和成像反射镜820之间的位置关系与探测单元330a 和成像反射镜320a之间的位置关系也相同，此处不再赘述。

图8所示实施例中，图像生成单元810向成像反射镜820发送的图像光为可见光，成像 反射镜820可以反射该图像光，以使用户观看到图像生成单元810所生成的图像的虚像；而 用户观看虚像时眼睛反射第一信号光为不可见光，不可见光可以通过成像反射镜透射后，被 探测单元830接收。

成像反射镜820可以镀有波长相关的膜821，例如对于可见光波段(400～700nm)反射， 对于非可见光波段透射。

显示装置800中，用户观看虚像时眼睛反射的不可见光的光源例如可以是图像光、环境 光或预先部署的光源。可选的，预先部署的光源可以是不可见光光源，例如红外光源。用户 观看虚像时眼睛反射的不可见光，可以是用户观看虚像时眼睛反射的光中的部分光束，也即 用户观看虚像时眼睛反射的光中还可以包括可见光。

探测单元830可以是非可见光的探测器，例如红外探测器。

图9为本申请实施例提供的一种显示装置900的结构示意图。

图9所示的显示装置900和图8所示的显示装置800类似，区别在于图9实施例中的成 像反射镜920用于反射第一偏振光(例如S偏振光)和透射第二偏振光(例如P偏振光)，图8实施例的成像反射镜820用于反射可见光和透射不可见光。其中，图像生成单元910、探测单元930和处理单元940分别与上述实施例中的图像生成单元310a、探测单元330a和处理单元340a的功能相同，且探测单元930和成像反射镜920之间的位置关系与探测单元330a和成像反射镜320a之间的位置关系也相同，此处不再赘述。

需要说明的是，本实施例中以第一偏振光为S偏振光、第二偏振光为P偏振光为例进行 说明。然而，第一偏振光不限于S偏振光、第二偏振光不限于P偏振光，偏振方向相互垂直 的两个偏振光均可以分别为第一偏振光和第二偏振光。

其中，成像反射镜920可以镀有反射S偏振光透射P偏振光的偏振膜921。

本实施例提供的显示装置900中，图像生成单元910向成像反射镜920发送的图像光可 为S偏振光(偏振方向垂直于纸面)，成像反射镜920可以反射该图像光，以使用户观看到图 像生成单元910所生成的图像的虚像；而用户观看虚像时眼睛反射的信号光中的P偏振光(偏 振方向平行于纸面)经过成像反射镜920透射后被过滤出来，从而P偏振光被透射至探测单 元930。实现了成像反射镜反射的图像光的传播方向与第一信号光的传播方向平行。

图像生成单元910发出的光束可以是偏振光，比如液晶显示屏(Liquid CrystalDisplay， LCD)、基于硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCoS)的显示设备、基于激光的激光扫描 投影等，对于这些图像生成单元，其发出的偏振光可以与第一偏振光的偏振态相同；如果其 偏振光与第一偏振光的偏振态有差别，结合图9所示，显示装置900还可以包括1/2波片950， 该1/2波片部署于图像生成单元910和成像反射镜920之间的光路上，用于将图像生成单元 910发出的图像光调整为第一偏振光。

图像生成单元910发出的光束还可以是非偏振光，比如基于数字光处理器(Digital Light Processor，DLP)的白光投影，有机发光二极管(Organic Light EmittingDiode，OLED)屏幕、 微发光二极管(Micro Light Emitting Diode，MicroLED)屏幕等，显示装置900还可以包括 偏振片(例如S偏振片)，该偏振片960部署于图像生成单元910和成像反射镜920之间的光 路上，用于图像生成单元910发出的图像光变为偏振光，并通过控制偏振片960的起偏方向， 将图像生成单元910发出的图像光调整为第一偏振光。

其中，偏振片可以称为偏光片、起偏器、偏振器、偏振膜或偏振器件。例如，S偏振片可以称为S偏振膜。

需要说明的是，图8和图9所示实施例均以图3a所示实施例为基础进行示例性的说明， 但不对本申请构成任何限定。例如图3b中的成像反射镜320b也可以用于反射可见光和透射 不可见光，或者用于反射第一偏振光和透射第二偏振光；再例如，图3b中的图像生成单元 310b和成像反射镜320b之间的光路上也可以部署有1/2波片或者偏振片，将图像生成单元 910发出的图像光调整为第一偏振光。

为了描述简洁，在以下实施例中，仅引用图3a所示的显示装置300a以及其部件。但应 理解的是，针对图3a所示的显示装置300a及其部件的示例性的说明，同样适用于图3b所示 的显示装置300b及其部件、图6所示的显示装置600及其部件、图8所示的显示装置800及其部件以及图9所示的显示装置900及其部件。

显示装置300a中，用户观看虚像时眼睛反射的光的光源例如可以是图像光、环境光或预 先部署的光源。可选的，预先部署的光源可以部署于显示装置300a中，或者为独立于显示装 置300a的光源。

在一些实施例中，处理单元340a还可以根据探测单元330a采集的第一信号光生成图像 校正信息，并将该图像校正信息发送至图像生成单元310a，图像生成单元310a根据该图像校 正信息调整生成的图像。

例如，探测单元330a通过接收第一信号光可以获取用户的面部图像或瞳孔图像，探测单 元330a将获取的面部图像或瞳孔图像发送给处理单元340a。处理单元340a根据接收到的面 部图像或瞳孔图像，分析得到用户的瞳孔位置和/或视线方向等信息。进一步的，处理单元340a 根据用户的瞳孔位置和/或视线方向等信息，确定图像校正信息，如畸变的校正值、图像的大 小、色彩补偿等信息中的至少之一。处理单元340a可以向图像生成单元310a发送控制信息 (携带图像校正信息)，以传递图像校正信息。图像生成单元310a可以根据图像校正信息对 待显示的图像进行校正，并发射校正后的图像的图像光，以使通过成像反射镜形成虚像能够 匹配用户的眼睛位置和/或视线方向，提高用户的观看体验。

参考图10，图10是本申请实施例提供的显示装置的电路示意图。

如图10所示，显示装置中的电路主要包括包含处理器1001，存储器1002，控制器局域 网(Controller Area Network，CAN)收发器1003，音频模块1004，视频模块1005，电源模块 1006，无线通信模块1007，I/O接口1008、视频接口1009、触控单元1010、显示电路1028和成像器件1029等。其中，处理器1001与其周边的元件，例如存储器1002，CAN收发器 1003，音频模块1004，视频模块1005，电源模块1006，无线通信模块1007，I/O接口1008、 视频接口1009、触控单元1010、显示电路1028可以通过总线连接。处理器1001可以称为前 端处理器。

另外，本申请实施例示意的电路图并不构成对显示装置的具体限定。在本申请另一些实 施例中，显示装置可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部 件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

其中，处理器1001包括一个或多个处理单元，例如：处理器1001可以包括应用处理器 (Application Processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(Graphics ProcessingUnit，GPU)， 图像信号处理器(Image Signal Processor，ISP)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(Neural-Network Processing Unit， NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。该 处理器可以实现上述处理单元340a、340b、640、840、940的功能。

处理器1001中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器1001 中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器1001刚用过或循环使用的指令或数 据。如果处理器1001需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复 存取，减少了处理器1001的等待时间，因而提高了系统的效率。其中，处理器1001也可以 称为控制器。

在一些实施例中，显示装置还可以包括多个连接到处理器1001的输入输出(Input/Output， I/O)接口1008。接口1008可以包括但不限于集成电路(Inter-IntegratedCircuit，I2C)接口，集 成电路内置音频(Inter-Integrated Circuit Sound，I2S)接口，脉冲编码调制(Pulse Code Modulation， PCM)接口，通用异步收发传输器(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，UART)接口， 移动产业处理器接口(MobileIndustry Processor Interface，MIPI)，通用输入输出 (General-Purpose Input/Output，GPIO)接口，用户标识模块(Subscriber Identity Module，SIM) 接口，和/或通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)接口等。上述I/O接口1008可以连接鼠 标、触摸板、键盘、摄像头、扬声器/喇叭、麦克风等设备，也可以连接显示装置上的物理按 键(例如音量键、亮度调节键、开关机键等)。

存储器1002可以包括内部存储器，还可以包括外部存储器(例如Micro SD卡)，存储器 1002可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。存储器1002可 以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的 应用程序(比如通话功能，时间设置功能等)等。存储数据区可存储显示装置使用过程中所创 建的数据(比如电话簿，世界时间等)等。此外，存储器1002可以包括高速随机存取存储器， 还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器 (Universal Flash Storage，UFS)等。处理器1001通过运行存储在存储器1002的指令，和/或存 储在设置于处理器1001中的存储器的指令，执行显示装置的各种功能应用以及数据处理。

进一步的，上述显示装置还包括CAN收发器1003，CAN收发器1003可以连接到汽车的 CAN总线(CAN BUS)。通过CAN总线，显示装置可以与车载娱乐系统(音乐、电台、视 频模块)、车辆状态系统等进行通信。例如，用户可以通过操作显示装置来开启车载音乐播放 功能。车辆状态系统可以将车辆状态信息(车门、安全带等)发送给显示装置进行显示。

显示装置可以通过音频模块1004以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，通话 等。

音频模块1004用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转 换为数字音频信号。音频模块1004还可以用于对音频信号编码和解码，例如进行放音或录音。 在一些实施例中，音频模块1004可以设置于处理器1001中，或将音频模块1004的部分功能 模块设置于处理器1001中。

视频接口1009可以接收输入的音视频，其具体可以为高清晰多媒体接口(HighDefinition Multimedia Interface，HDMI)，数字视频接口(Digital Visual Interface，DVI)，视频图形阵列 (Video Graphics Array，VGA)，显示端口(Display port，DP)，低压差分信号(Low Voltage Differential Signaling，LVDS)接口等，视频接口1009还可以向外输出视频。例如，显示装置 通过视频接口接收导航系统发送的视频数据。

视频模块1005可以对视频接口1009输入的视频进行解码，例如进行H.264解码。视频 模块还可以对显示装置采集到的视频进行编码，例如对外接的摄像头采集到的视频进行H.264 编码。此外，处理器1001也可以对视频接口1009输入的视频进行解码，然后将解码后的图 像信号输出到显示电路。

显示电路1028和成像器件1029用于显示对应的图像。在本实施例中，视频接口1009接 收输入的视频数据(或称为视频源)，视频模块1005进行解码和/或数字化处理后输出图像信 号至显示电路1028，显示电路1028根据输入的图像信号驱动成像器件1029将光源101发出 的光束进行成像，从而生成可视图像。例如，成像器件1029生成源图像，发出成像光。其中， 显示电路1028以及成像器件1029属于成像模块102中的电子元件，显示电路1028可以称为 驱动电路。

电源模块1006用于根据输入的电力(例如直流电)为处理器1001和光源101提供电源， 电源模块1006中可以包括可充电电池，可充电电池可以为处理器1001和光源101提供电源。 光源101发出的光可以传输到成像器件1029进行成像，从而形成图像光信号(成像光)。

此外，上述电源模块1006可以连接到汽车的供电模块(例如动力电池)，由汽车的供电 模块为显示装置的电源模块1006供电。

无线通信模块1007可以使得显示装置与外界进行无线通信，其可以提供无线局域网 (Wireless Local Area Networks，WLAN)(如无线保真(Wireless Fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙 (Bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)，调频(Frequency Modulation，FM)，近距离无线通信技术(Near FieldCommunication，NFC)，红外技术(Infrared， IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块1007可以是集成至少一个通信处理模块的一个或 多个器件。无线通信模块1007经由天线接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处 理后的信号发送到处理器1001。无线通信模块1007还可以从处理器1001接收待发送的信号， 对其进行调频，放大，经天线转为电磁波辐射出去。

另外，视频模块1005进行解码的视频数据除了通过视频接口1009输入之外，还可以通 过无线通信模块1007以无线的方式接收或从存储器1002中读取，例如显示装置可以通过车 内的无线局域网从终端设备或车载娱乐系统接收视频数据，显示装置还可以读取存储器1002 中存储的音视频数据。

触控单元1010可以根据用户对触控界面的触控操作生成控制信号(例如亮度/对比度调整 信号)，然后通过处理器201向显示电路1028发送该控制信号，显示电路1028根据该控制信 号调整成像器件1029的成像，从而改变显示的源图像。其中，触控界面可以包括控制按键(音 量、亮度、对比度调整按键等)。

请参见图11，为本申请提供的一种交通工具的一种可能的功能框架示意图。该示例中以 显示系统为抬头显示系统为例介绍。交通工具的功能框架中可包括各种子系统，例如图示中 的传感器系统12、控制系统14、一个或多个外围设备16(图示以一个为例示出)、电源18、 计算机系统20和抬头显示系统22，上述各个子系统之间可以互相通信。可选地，交通工具 还可包括其他功能系统，例如为交通工具提供动力的引擎系统、座舱等等，本申请这里不作 限定。

其中，传感器系统12可包括若干检测装置，这些检测装置能感受到被测量的信息，并将 感受到的信息按照一定规律将其转换为电信号或者其他所需形式的信息输出。如图示出，这 些检测装置可包括全球定位系统(global positioning system，GPS)、车速传感器、惯性测量单 元(inertial measurement unit，IMU)、雷达单元、激光测距仪、摄像装置、轮速传感器、转 向传感器、档位传感器、或者其他用于自动检测的元件等等，本申请并不作限定。

控制系统14可包括若干元件，例如图示出的转向单元、制动单元、照明系统、自动驾驶 系统、地图导航系统、网络对时系统和障碍规避系统。控制系统14可以接收传感器系统12 发送的信息(例如车速、车距等)，实现自动驾驶、地图导航等功能。

可选地，控制系统14还可包括诸如用于控制车辆行驶速度的油门控制器及发动机控制器 等元件，本申请不作限定。

外围设备16可包括若干元件，例如图示中的通信系统、触摸屏、用户接口、麦克风以及 扬声器等等。其中，通信系统用于实现交通工具和除交通工具之外的其他设备之间的网络通 信。在实际应用中，通信系统可采用无线通信技术或有线通信技术实现交通工具和其他设备 之间的网络通信。该有线通信技术可以是指车辆和其他设备之间通过网线或光纤等方式通信。

电源18代表为车辆提供电力或能源的系统，其可包括但不限于再充电的锂电池或铅酸电 池等。在实际应用中，电源中的一个或多个电池组件用于提供车辆启动的电能或能量，电源 的种类和材料本申请并不限定。

交通工具的若干功能均由计算机系统20控制实现。计算机系统20可包括一个或多个处 理器2001(图示以一个处理器为例示出)和存储器2002(也可称为存储装置)。在实际应用 中，该存储器2002也在计算机系统20内部，也可在计算机系统20外部，例如作为交通工具 中的缓存等，本申请不作限定。

其中，处理器2001可包括一个或多个通用处理器，例如图形处理器(graphicprocessing unit， GPU)。处理器2001可用于运行存储器2002中存储的相关程序或程序对应的指令，以实现车 辆的相应功能。

存储器2002可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如RAM；存储器也可以包括 非易失性存储器(non-volatile memory)，例如ROM、快闪存储器(flash memory)、HDD或 固态硬盘SSD；存储器2002还可以包括上述种类的存储器的组合。存储器2002可用于存储 一组程序代码或程序代码对应的指令，以便于处理器2001调用存储器2002中存储的程序代 码或指令以实现车辆的相应功能。该功能包括但不限于图11所示的车辆功能框架示意图中的 部分功能或全部功能。本申请中，存储器2002中可存储一组用于车辆控制的程序代码，处理 器2001调用该程序代码可控制车辆安全行驶，关于如何实现车辆安全行驶具体在本申请下文 详述。

可选地，存储器2002除了存储程序代码或指令之外，还可存储诸如道路地图、驾驶线路、 传感器数据等信息。计算机系统20可以结合车辆功能框架示意图中的其他元件，例如传感器 系统中的传感器、GPS等，实现车辆的相关功能。例如，计算机系统20可基于传感器系统 12的数据输入控制交通工具的行驶方向或行驶速度等，本申请不作限定。

抬头显示系统22可以将图像投射到风挡，进而在驾驶员前方呈现目标图像。抬头显示装 置的具体结构参考上述显示装置的实施例，在此不再赘述。

其中，抬头显示系统22可以接收控制系统14或计算机系统20发送的图像数据，例如接 收包含车速、电量/油量等车辆状态的图像以及增强现实AR内容的图像。抬头显示系统22 还可以接收计算机系统20的控制信号，开启或关闭抬头显示功能。

其中，本申请图11示出包括四个子系统，传感器系统12、控制系统14、计算机系统20 和抬头显示系统22仅为示例，并不构成限定。在实际应用中，交通工具可根据不同功能对车 辆中的若干元件进行组合，从而得到相应不同功能的子系统。在实际应用中，交通工具可包 括更多或更少的子系统或元件，本申请不作限定。

本申请实施例中的曲面镜可以是多焦点的自由曲面镜。通过设计多焦点的自由曲面反射 镜来实现多人观看。

本申请实施例中的交通工具可以是汽车、飞机、轮船、火箭等已知的交通工具，还可以 是未来新出现的交通工具。汽车可以是电动汽车、燃油车或混合动力车，例如，纯电动汽车、 增程式电动汽车、混合动力电动汽车、燃料电池汽车、新能源汽车等，本申请对此不做具体 限定。此外，本申请实施例中的电子设备包括安装有显示装置的设备，其可以包括上述交通 工具，还可用为医疗设备、办公娱乐设备或工业控制设备，本实施例对此不做限定。

本申请的术语“第一、第二、第三和第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述 特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的 实施例能够以本申请未描述的顺序实施。为了更加明显地体现不同实施例中的组件的关系， 本申请采用相同的附图编号来表示不同实施例中功能相同或相似的组件。

还需要说明的是，除非特殊说明，一个实施例中针对一些技术特征的具体描述也可以应 用于解释其他实施例提及对应的技术特征。

其中，本申请中的各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。以上所述仅为本申请 的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：图像生成单元、成像反射镜、探测单元和处理单元，其中，所述探测单元部署于所述成像反射镜的背面；

所述图像生成单元用于生成图像，并向所述成像反射镜发送所述图像的图像光；

所述成像反射镜用于反射所述图像光，以生成所述图像的虚像；

所述探测单元用于采集经过所述成像反射镜透射的第一信号光，所述第一信号光为用户观看所述虚像时眼睛反射的光；

所述处理单元用于根据所述探测单元采集的第一信号光，确定所述用户的眼睛位置；

其中，所述成像反射镜反射的图像光的传播方向与所述第一信号光的传播方向平行。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述成像反射镜用于反射可见光和透射不可见光，所述图像光为可见光，所述第一信号光为不可见光，或者；

所述成像反射镜用于反射第一偏振光和透射第二偏振光，所述第一偏振光和所述第二偏振光的偏振方向相互垂直，所述图像光为所述第一偏振光，所述第一信号光为所述第二偏振光。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述成像反射镜的前表面曲率和后表面曲率一致。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述成像反射镜的前表面曲率和后表面曲率不一致。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述显示装置还包括透镜，所述透镜部署于所述成像反射镜和所述探测单元之间；

所述透镜用于对所述成像反射镜透射的第一信号光进行光线补偿，并将经过光线补偿的第一信号光透射至所述探测单元。

6.根据权利要求1至5任一项所述的装置，其特征在于，所述探测单元部署于观测位置与所述成像反射镜生成的虚像的连接线上，所述观测位置为所述用户观看所述虚像时眼睛的位置。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述连接线垂直于所述虚像，且穿过所述虚像的中心。

8.根据权利要求1至7任一项所述的装置，其特征在于，

所述处理单元还用于：根据所述探测单元采集的第一信号光生成图像校正信息，并将所述图像校正信息发送至所述图像生成单元；

所述图像生成单元还用于根据所述图像校正信息调整生成的图像。

9.根据权利要求1至8任一项所述的装置，其特征在于，所述成像反射镜为显示窗。

10.根据权利要求1至8任一项所述的装置，其特征在于，所述成像反射镜反射的图像光经过透明反射镜反射，形成所述图像的虚像。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述透明反射镜为车辆的前挡玻璃。

12.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至11任一项所述的显示装置。

13.一种交通工具，其特征在于，包括如权利要求1至11任一项所述的显示装置。

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