WO2021228061A1 - 一种抬头显示系统和基于抬头显示系统的图像显示方法 - Google Patents

一种抬头显示系统和基于抬头显示系统的图像显示方法 Download PDF

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WO2021228061A1
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modulation
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modulation signal
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王金蕾
闫云飞
李仕茂
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华为技术有限公司
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    • G02B2027/0196—Supplementary details having transparent supporting structure for display mounting, e.g. to a window or a windshield

Definitions

  • This application relates to the field of image display, and in particular to a head-up display system and an image display method based on the head-up display system.
  • the head-up display (HUD) system is to display important information (instruments, navigation, etc.) in the driving directly in front of the front windshield, so that the driver can obtain these important information without frequently lowering his head. Thereby increasing the safety of driving.
  • HUD systems need to have a larger display area and different imaging distances.
  • the optical principle limited by the processing technology of the imaging system (free-form surface mirror, aspheric mirror, etc.), a single imaging system cannot achieve a larger display area.
  • the industry achieves a larger display area by splicing multiple independent head-up display systems.
  • this method needs to rely on multiple image generation units to achieve, which increases the implementation cost.
  • the embodiment of the present application discloses a head-up display system and an image display method based on the head-up display system, which expands the projection area observable by the human eye, and can be implemented with only one image generation unit, and reduces the implementation cost.
  • this application provides a HUD system.
  • the HUD system includes an image generation unit (PGU) and optical components.
  • PGU includes light source, image display module, image modulation module and controller.
  • the light source emits a light beam to the image display module.
  • the controller loads the image display module with the first image information and the second image information, and loads the image modulation module with the first modulation signal and the second modulation signal.
  • the image display module generates a first image corresponding to the first image information according to the light beam, generates a second image corresponding to the second image information according to the light beam, and projects the first image and the second image to the image modulation module.
  • the image modulation module modulates the first image according to the first modulation signal, modulates the second image according to the second modulation signal, and projects the modulated first image and the second image to the optical element.
  • the optical element images the modulated first image and the second image, and guides the imaged first image and the second image to the imaging area, wherein the imaged first image and the second image have different imaging positions.
  • the above HUD system can be applied to a vehicle, then the HUD system projects the imaged first image and second image to the windshield of the vehicle, and the imaged first image and second image are reflected by the windshield. The image is received by the human eye.
  • multiple different modulation signals are loaded on the image modulation module, and then multiple images are respectively modulated, so as to realize that the deflection angles of the multiple images after modulation are different.
  • the multiple images after imaging have different imaging positions in space.
  • the human eye can observe and distinguish different images.
  • the HUD system of the present application expands the projection area observable by the human eye, and can be realized by only one image generating unit, which reduces the realization cost.
  • the controller loads the first image information to the first area of the image display module, loads the second image information to the second area of the image display module, and loads the first modulation to the first area of the image modulation module. Signal, load the second modulation signal to the second area of the image modulation module.
  • the image modulation module can synchronously modulate multiple images, which improves the modulation efficiency.
  • the controller loads the image display module with the first image information in the first period, loads the image display module with the second image information in the second period, and loads the image modulation module with the first modulation in the first period. Signal, load the second modulation signal to the image modulation module in the second period.
  • the image modulation module modulates the first image and the second image in a time-sharing modulation manner.
  • the image display module and the image modulation module do not need to be partitioned, and the image display module and the image modulation module can be made smaller, which saves costs.
  • the image modulation module is Liquid Crystal On Silicon (LCOS)
  • the first modulation signal includes first phase information and first grating information
  • the second modulation signal includes second phase information and first phase information. 2. Raster information.
  • LCOS Liquid Crystal On Silicon
  • This implementation manner provides a specific implementation manner of the image modulation module, which improves the practicability of the solution.
  • the image modulation module is a liquid lens
  • the first modulation signal is a first voltage
  • the second modulation signal is a second voltage.
  • This implementation manner provides another specific implementation manner of the image modulation module, which improves the scalability of the solution.
  • the HUD system further includes a first diffusion screen and a second diffusion screen.
  • the image modulation module is used to project the modulated first image to the first diffusion screen, and project the modulated second image to the second diffusion screen.
  • the first diffusion screen is used to diffuse the modulated first image and guide the diffused first image to the optical element.
  • the second diffusion screen is used to diffuse the modulated second image and guide the diffused second image to the optical element.
  • multiple diffusion screens may be arranged between the image generation unit and the optical element, which are used to diffuse the multiple modulated images, expand the imaging angle, and thereby improve the display effect.
  • the optical element is a transmissive element or a reflective element.
  • the optical element is also used to amplify the modulated first image and second image, thereby improving the display effect.
  • this application provides an image display method based on the HUD system.
  • the HUD system includes a PGU and optical components, where the PGU includes a light source, an image display module, an image modulation module, and a controller; the method includes:
  • the image modulation module modulates the first image according to the first modulation signal, modulates the second image according to the second modulation signal, and projects the modulated first image and the second image to the optical element;
  • the modulated first image and the second image are imaged by the optical element, and the imaged first image and the second image are guided to the imaging area, wherein the imaged first image and the second image have different imaging positions .
  • the method further includes:
  • the controller loads the first image information to the first area of the image display module, loads the second image information to the second area of the image display module, loads the first modulation signal to the first area of the image modulation module, and applies the first modulation signal to the first area of the image modulation module.
  • the second area is loaded with a second modulation signal.
  • the method further includes:
  • the controller loads the image display module with the first image information in the first period, loads the image display module with the second image information in the second period, loads the image modulation module with the first modulation signal in the first period, and loads the image modulation module with the first modulation signal in the second period.
  • the image modulation module loads the second modulation signal.
  • the image modulation module is a liquid crystal on silicon LCOS
  • the first modulation signal includes first phase information and first grating information
  • the second modulation signal includes second phase information and second grating information.
  • the image modulation module is a liquid lens
  • the first modulation signal is a first voltage
  • the second modulation signal is a second voltage
  • the HUD system further includes a first diffusion screen and a second diffusion screen; the method further includes:
  • the modulated first image is projected to the first diffusion screen through the image modulation module, and the modulated second image is projected to the second diffusion screen.
  • the modulated first image is diffused by the first diffusion, and the diffused first image is guided to the optical element.
  • the modulated second image is diffused through the second diffusion screen, and the diffused second image is guided to the optical element.
  • the optical element is a transmissive element or a reflective element; the method further includes:
  • the modulated first image and second image are magnified by optical elements.
  • the present application provides a vehicle including the HUD system of any one of the above-mentioned first aspects.
  • the HUD system projects the imaged first image and the second image to the windshield of the vehicle, and the windshield The first image and the second image after reflection imaging are received by human eyes.
  • multiple image information is loaded on the image display module, and then multiple images can be generated according to the light beam from the light source, and the multiple images can be projected to the image modulation module.
  • a plurality of different modulation signals are loaded on the image modulation module, and then the plurality of images are respectively modulated to achieve different deflection angles of the plurality of images after modulation.
  • the optical element images the modulated multiple images, and the multiple imaged images have different imaging positions in space. This allows the human eye to observe and distinguish different images.
  • the HUD system of the present application expands the projection area observable by the human eye, and can be realized by only one image generating unit, which reduces the realization cost.
  • Figure 1 is a structural diagram of the first display system provided by this application.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the first structure of an image generation unit in an embodiment of the application.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a structure for performing partition modulation on an image in an embodiment of the application
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a timing sequence of time-sharing modulation of an image in an embodiment of the application
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a phase diagram provided by this application.
  • FIG. 6 is a structural diagram of the second display system provided by this application.
  • FIG. 7 is a structural diagram of the third display system provided by this application.
  • FIG. 8 is a structural diagram of the fourth display system provided by this application.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of an image display method based on the HUD system provided in this embodiment.
  • the embodiment of the present application provides a head-up display system and an image display method based on the head-up display system, which enlarges the projection area observable by the human eye, and can be implemented with only one image generation unit, which reduces the implementation cost.
  • the terms "first”, “second”, “third”, “fourth”, etc. (if any) in the specification and claims of this application and the above-mentioned drawings are used to distinguish similar objects, without having to use To describe a specific order or sequence. It should be understood that the data used in this way can be interchanged under appropriate circumstances, so that the embodiments described herein can be implemented in a sequence other than the content illustrated or described herein.
  • HUD head-up display
  • FIG. 1 is a structural diagram of the first display system provided by this application.
  • the display system includes a HUD system, where the HUD system includes a picture generation unit (PGU) 10 and an optical element 20.
  • the image generating unit 10 is used to generate an image and project a light beam corresponding to the image to the optical element 20.
  • the optical element 20 images the image and guides the imaged image to the imaging area.
  • the display system can be applied to a vehicle, and the display system further includes a windshield 30 of the vehicle, and the windshield 30 reflects the imaged image for human eyes to receive. Wherein, the reflection of the image through the windshield 30 will form a virtual image visible to the human eye in the imaging area on the side of the windshield 30 far away from the observer.
  • the windshield 30 described in FIG. 1 may also be other types of elements, such as an imaging screen, and the image imaged by the HUD system will be projected to the imaging area on the imaging screen.
  • an imaging screen such as an imaging screen
  • the following describes the embodiments of the present application in a unified scenario where the HUD system is applied to a vehicle.
  • the image generating unit 10 may generate multiple different images, and the light beam corresponding to each image will be projected to the optical element 20 at different angles.
  • the imaging by the optical element 20 and the reflection by the windshield 30 can form multiple virtual images visible to the human eye.
  • the image generating unit 10 modulates different images differently, so that the imaging positions of different images in space are different. Therefore, the observer can see virtual images of different images in different areas through the windshield, such as the first image and the second image shown in FIG. 1. Moreover, the distance between different virtual images and the human eye can also be different.
  • the image generating unit 10 will be described in detail below.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of the first structure of an image generation unit in an embodiment of the application.
  • the image generating unit 10 includes a light source 101, an image display module 102, an image modulation module 103, and a controller 104.
  • the light source 101 emits a light beam to the image display module 102.
  • the image display module 102 can load multiple image information, such as first image information and second image information.
  • the image display module 102 generates an image corresponding to the image information according to the light beam emitted by the light source 101, for example, a first image corresponding to the first image information and a second image corresponding to the second image information.
  • the image display module 102 also projects the generated first image and second image to the image modulation module 103.
  • the image modulation module 103 is controlled by the controller 104 to load multiple modulation signals, and modulate different images from the image display module 102 according to different modulation signals. For example, the image modulation module 103 modulates the first image according to the first modulation signal, and modulates the second image according to the second modulation signal. Furthermore, the modulated first image and the second image will be projected to different areas of the optical element 102 at different incident angles.
  • the light source 101 is a laser light source capable of emitting red, green, and blue light.
  • the image display module 102 may be a device having an image display function, such as a liquid crystal display (Liquid Crystal Display, LCD) or a liquid crystal on silicon (Liquid Crystal On Silicon, LCOS).
  • the image information loaded on the image display module 102 may specifically be the amplitude spectrum or the phase spectrum of the image.
  • the image modulation module 103 modulates multiple images including two implementation modes: zone modulation and time-sharing modulation, which will be introduced separately as follows:
  • the first is the implementation of zone modulation.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a structure for performing partition modulation on an image in an embodiment of the application.
  • both the image display module 102 and the image modulation module 103 can be divided into multiple areas, and the divided areas on the image display module 102 correspond to the divided areas on the image modulation module 103 in a one-to-one correspondence.
  • Different areas on the image display module 102 are used to load different image information.
  • the first area of the image display module 102 loads first image information
  • the second area of the image display module 102 loads second image information.
  • different areas of the image modulation module 103 are used to load different modulation signals.
  • the first area of the image modulation module 103 is loaded with a first modulation signal
  • the second area of the image modulation module 103 is loaded with a second modulation signal. It can be understood that, based on the partitions of the image display module 102 and the image modulation module 103, the image modulation module 103 can synchronously modulate multiple images.
  • the second is the implementation of time-sharing modulation.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of a timing sequence for time-division modulation of an image in an embodiment of the application.
  • the image display module 102 is controlled by the controller 104 to load different image information at different time periods.
  • the image modulation module 103 is controlled by the controller 104 to load different modulation signals at different time periods.
  • the control sequence of the controller 104 to the image display module 102 and the image modulation module 103 is consistent.
  • the image display module 102 alternately loads different image information
  • the image modulation module 103 alternately loads different modulation signals.
  • the control timing corresponding to the first image and the control timing corresponding to the second image are staggered.
  • the image display module 102 loads the first image information, and the image modulation module 103 loads the first modulation signal; in period 2, the image display module 102 loads the second image information, and the image modulation module 103 modulates the second modulation signal; 3.
  • the image display module 102 loads the first image information, the image modulation module 103 loads the first modulation signal, and so on.
  • the image modulation module 103 has a fast response capability, so that the display frequency of the first image and the second image is higher than the response frequency of the human eye, and the human eye can observe the first image and the second image at the same time.
  • the first type, the image modulation module is a phase LCOS.
  • the modulated signal loaded on the LCOS includes phase information and grating information.
  • the phase information and the grating information can be embodied in the form of a phase diagram.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a phase diagram provided by this application. As shown in Fig. 5, the LCOS can modulate the first image according to the first phase diagram, and modulate the second image according to the second phase diagram. It can be seen that the parameters such as the radius of the ring and the length of the slit between the rings in the first phase image and the second phase image are not the same, so that the phase information and the grating information presented by different phase images are not the same.
  • the phase information can be the Fresnel phase, and the radius of the m-th ring of the Fresnel phase is expressed as Among them, ⁇ is the wavelength of the light wave corresponding to the first image or the second image, and f is the focal length of the Fresnel lens equivalent to the Fresnel phase. It should be understood that the difference in the radius of the ring in the different phase information will cause the focal length of the equivalent Fresnel lens to be different, and further, the imaging distance of the first image and the second image after LCOS modulation will be different. For example, as shown in Fig. 1, the distance between the first image and the human eye is farther, and the distance between the second image and the human eye is closer.
  • Modulation according to different grating information can change the deflection angle of the image.
  • ⁇ i is the incident angle of light in the LCOS
  • d is the slit length, that is, the grating constant
  • ⁇ is the wavelength of the light wave corresponding to the first image or the second image.
  • the modulation mode of LCOS includes the above-mentioned partition modulation and time-sharing modulation, which will not be repeated here.
  • the second type, the image modulation module is a liquid lens.
  • the modulation signal loaded on the liquid lens is specifically a voltage.
  • the surface tension of the liquid lens can be changed by changing the applied voltage on the liquid lens, thereby changing the focal length of the liquid lens and the deflection angle of the image. Makes the imaging positions of different images in space different.
  • the liquid lens modulates the first image according to the first applied voltage, and modulates the second image according to the applied second voltage.
  • the specific modulation mode includes the above-mentioned partition modulation and time-sharing modulation, which will not be repeated here.
  • FIG. 6 is a structural diagram of the second display system provided by this application.
  • the HUD system also includes a first diffusion screen 40 and a second diffusion screen 50.
  • the first diffusion screen 40 is used to diffuse the modulated first image and guide the diffused first image to the optical element 20.
  • the second diffusion screen 50 is used to diffuse the modulated second image and guide the diffused second image to the optical element 20. It should be understood that since the imaging distances of the modulated first image and the second image are different, the distances between the first diffusion screen 40 and the second diffusion screen 50 and the image generation unit 10 are also different.
  • the diffuser screen shown in FIG. 6 is a transmissive diffuser screen.
  • a reflective diffuser screen may also be used, that is, the diffuser screen reflects the diffused image to the optical element 20, which is not specifically limited here.
  • optical elements 20 there may be multiple types of optical elements 20, and the number of optical elements 20 may be one or more.
  • the following is an introduction in conjunction with some typical implementations.
  • the optical element 20 may be a reflective element, such as a free-form surface mirror, an aspheric mirror, or a reflective LCOS.
  • the specific light path is shown in Figure 1.
  • Figure 7 is a structural diagram of the third display system provided by this application.
  • the optical element 20 may be a transmissive element, such as a lens or a transmissive LCOS.
  • the specific light path is shown in Figure 6.
  • Fig. 8 is a structural diagram of the fourth display system provided by this application.
  • the HUD system includes an imaging system composed of a plurality of optical elements 20.
  • the modulated first image and second image are guided to the windshield 30 after being reflected by the first reflective element 20a and the second reflective element 20b.
  • optical element 20 may also magnify the first image and the second image to enhance the display effect.
  • multiple image information is loaded on the image display module, and then multiple images can be generated according to the light beam from the light source, and the multiple images can be projected to the image modulation module.
  • a plurality of different modulation signals are loaded on the image modulation module, and then the plurality of images are respectively modulated to achieve different deflection angles of the plurality of images after modulation.
  • the optical element images the modulated multiple images, and the multiple imaged images have different imaging positions in space. This allows the human eye to observe and distinguish different images.
  • the HUD system of the present application expands the projection area observable by the human eye, and can be realized by only one image generating unit, which reduces the realization cost.
  • FIG. 9 is a schematic diagram of a HUD system-based image display method provided in this embodiment.
  • the HUD system includes an image generation unit and optical elements.
  • the image generation unit includes a light source, an image display module, an image modulation module, and a controller; the image display method includes:
  • the image display module uses the image display module to generate a first image corresponding to the first image information according to the light beam, generate a second image corresponding to the second image information according to the light beam, and project the first image and the second image to the image modulation module.
  • the image modulation module modulates the first image according to the first modulation signal, modulates the second image according to the second modulation signal, and projects the modulated first image and the second image to the optical element.
  • the method further includes:
  • the controller loads the first image information to the first area of the image display module, loads the second image information to the second area of the image display module, loads the first modulation signal to the first area of the image modulation module, and applies the first modulation signal to the first area of the image modulation module.
  • the second area is loaded with a second modulation signal.
  • the method further includes:
  • the controller loads the image display module with the first image information in the first period, loads the image display module with the second image information in the second period, loads the image modulation module with the first modulation signal in the first period, and loads the image modulation module with the first modulation signal in the second period.
  • the image modulation module loads the second modulation signal.
  • the image modulation module is an LCOS
  • the first modulation signal includes first phase information and first grating information
  • the second modulation signal includes second phase information and second grating information
  • the image modulation module is a liquid lens
  • the first modulation signal is a first voltage
  • the second modulation signal is a second voltage
  • the HUD system further includes a first diffusion screen and a second diffusion screen; the method further includes:
  • the modulated first image is projected to the first diffusion screen through the image modulation module, and the modulated second image is projected to the second diffusion screen.
  • the modulated first image is diffused by the first diffusion, and the diffused first image is guided to the optical element.
  • the modulated second image is diffused through the second diffusion screen, and the diffused second image is guided to the optical element.
  • the optical element is a transmissive element or a reflective element; the method further includes:
  • the modulated first image and second image are magnified by optical elements.
  • the present application also provides a vehicle, including the HUD system shown in any of the above embodiments.
  • the HUD system projects the imaged first image and the second image to the windshield of the vehicle, and the imaged first image is reflected by the windshield.
  • the first image and the second image are for human eyes to receive.
  • the information presented by the first image and the second image are different.
  • the first image is used to display instrument information of the vehicle to reflect the status of the vehicle to the driver
  • the second image is used to display navigation information to reflect the current road condition to the driver.

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Abstract

本申请实施例公开了一种抬头显示系统和基于抬头显示系统的图像显示方法。HUD 系统包括PGU和光学元件。其中，PGU 包括光源、图像显示模块、图像调制模块和控制器。光源向图像显示模块发射光束。控制器对图像显示模块加载第一图像信息和第二图像信息，对图像调制模块加载第一调制信号和第二调制信号。图像显示模块生成第一图像信息对应的第一图像和第二图像信息对应的第二图像。图像调制模块根据第一调制信号对第一图像进行调制，根据第二调制信号对第二图像进行调制。光学元件对调制后的第一图像和第二图像进行成像，并将成像后的第一图像和第二图像导向成像区域，其中，成像后的第一图像和第二图像具有不同的成像位置。

Description

一种抬头显示系统和基于抬头显示系统的图像显示方法
本申请要求于2020年5月15日提交中国国家知识产权局、申请号为202010415033.8、发明名称为“一种抬头显示系统和基于抬头显示系统的图像显示方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及图像显示领域，尤其涉及一种抬头显示系统和基于抬头显示系统的图像显示方法。
背景技术
抬头显示(Head-up Display,HUD)系统，是将行车中的重要信息(仪表、导航等)直接显示在前档风玻璃的正前方，让驾驶员不需要频繁低头就可以获取这些重要信息，从而增加驾驶的安全性。
随着技术的发展，HUD系统需要有更大的显示区域，以及不同的成像距离。根据光学原理，受到成像系统(自由曲面镜、非球面镜等)加工工艺的限制，单一的成像系统无法实现更大的显示区域。当前业界通过将多个独立的抬头显示系统进行拼接的方式，以实现更大显示区域的目的。但是这种方式需要依靠多个图像生成单元来实现，增加了实现成本。
发明内容
本申请实施例公开了一种抬头显示系统和基于抬头显示系统的图像显示方法，扩大了人眼可观察到的投影区域，并且只需要一个图像生成单元即可实现，降低了实现成本。
第一方面，本申请提供了一种HUD系统。HUD系统包括图像生成单元(Picture Generation Unit，PGU)和光学元件。其中，PGU包括光源、图像显示模块、图像调制模块和控制器。光源向图像显示模块发射光束。控制器对图像显示模块加载第一图像信息和第二图像信息，对图像调制模块加载第一调制信号和第二调制信号。图像显示模块根据光束生成第一图像信息对应的第一图像，根据光束生成第二图像信息对应的第二图像，并将第一图像和第二图像投射至图像调制模块。图像调制模块根据第一调制信号对第一图像进行调制，根据第二调制信号对第二图像进行调制，并将调制后的第一图像和第二图像投射至光学元件。光学元件对调制后的第一图像和第二图像进行成像，并将成像后的第一图像和第二图像导向成像区域，其中，成像后的第一图像和第二图像具有不同的成像位置。
需要说明的是，上述HUD系统可以应用于车辆中，那么该HUD系统将成像后的第一图像和第二图像投射至所述车辆的风挡，并由风挡反射成像后的第一图像和第二图像供人眼接收。
在该实施方式中，图像调制模块上加载有多个不同的调制信号，进而分别对多个的图像进行调制，以实现调制后多个图像的偏转角度不同。从而使得成像后的多个图像在空间中具有不同的成像位置。人眼可以观察并分辨不同的图像。本申请的HUD系统扩大了人眼 可观察到的投影区域，并且只需要一个图像生成单元即可实现，降低了实现成本。
在一些可能的实施方式中，控制器对图像显示模块的第一区域加载第一图像信息，对图像显示模块的第二区域加载第二图像信息，对图像调制模块的第一区域加载第一调制信号，对图像调制模块的第二区域加载第二调制信号。
在该实施方式中，基于图像显示模块和图像调制模块的分区，图像调制模块可以对多个图像进行同步调制，提高了调制效率。
在一些可能的实施方式中，控制器在第一时段对图像显示模块加载第一图像信息，在第二时段对图像显示模块加载第二图像信息，在第一时段对图像调制模块加载第一调制信号，在第二时段对图像调制模块加载第二调制信号。
在该实施方式中，图像调制模块采用分时调制的方式对第一图像和第二图像进行调制。图像显示模块和图像调制模块无需分区，可以将图像显示模块和图像调制模块做的更小，节约了成本。
在一些可能的实施方式中，图像调制模块为硅基液晶(Liquid Crystal On Silicon，LCOS)，第一调制信号包括第一相位信息和第一光栅信息，第二调制信号包括第二相位信息和第二光栅信息。该实施方式提供了一种图像调制模块的具体实现方式，提高了方案的实用性。
在一些可能的实施方式中，图像调制模块为液体透镜，第一调制信号为第一电压，第二调制信号为第二电压。该实施方式提供了另一种图像调制模块的具体实现方式，提高了方案的扩展性。
在一些可能的实施方式中，HUD系统还包括第一扩散屏和第二扩散屏。图像调制模块用于将调制后的第一图像投射至第一扩散屏，将调制后的第二图像投射至第二扩散屏。第一扩散屏用于对调制后的第一图像进行扩散，并将扩散后的第一图像导向光学元件。第二扩散屏用于对调制后的第二图像进行扩散，并将扩散后的第二图像导向光学元件。
在该实施方式中，图像生成单元和光学元件之间可以设置多个扩散屏，用于对调制后的多个图像进行扩散，扩大成像的角度，从而提高显示效果。
在一些可能的实施方式中，光学元件为透射元件或反射元件。光学元件还用于对调制后的第一图像和第二图像进行放大，从而提高显示效果。
第二方面，本申请提供了一种基于HUD系统的图像显示方法。HUD系统包括PGU和光学元件，其中，PGU包括光源、图像显示模块、图像调制模块和控制器；方法包括：
通过光源向图像显示模块发射光束；
通过控制器对图像显示模块加载第一图像信息和第二图像信息，对图像调制模块加载第一调制信号和第二调制信号；
通过图像显示模块根据光束生成第一图像信息对应的第一图像，根据光束生成第二图像信息对应的第二图像，并将第一图像和第二图像投射至图像调制模块；
通过图像调制模块根据第一调制信号对第一图像进行调制，根据第二调制信号对第二图像进行调制，并将调制后的第一图像和第二图像投射至光学元件；
通过光学元件对调制后的第一图像和第二图像进行成像，并将成像后的第一图像和第 二图像导向成像区域，其中，成像后的第一图像和第二图像具有不同的成像位置。
在一些可能的实施方式中，方法还包括：
通过控制器对图像显示模块的第一区域加载第一图像信息，对图像显示模块的第二区域加载第二图像信息，对图像调制模块的第一区域加载第一调制信号，对图像调制模块的第二区域加载第二调制信号。
在一些可能的实施方式中，方法还包括：
通过控制器在第一时段对图像显示模块加载第一图像信息，在第二时段对图像显示模块加载第二图像信息，在第一时段对图像调制模块加载第一调制信号，在第二时段对图像调制模块加载第二调制信号。
在一些可能的实施方式中，图像调制模块为硅基液晶LCOS，第一调制信号包括第一相位信息和第一光栅信息，第二调制信号包括第二相位信息和第二光栅信息。
在一些可能的实施方式中，图像调制模块为液体透镜，第一调制信号为第一电压，第二调制信号为第二电压。
在一些可能的实施方式中，HUD系统还包括第一扩散屏和第二扩散屏；方法还包括：
通过图像调制模块将调制后的第一图像投射至第一扩散屏，将调制后的第二图像投射至第二扩散屏。通过第一扩散对调制后的第一图像进行扩散，并将扩散后的第一图像导向光学元件。通过第二扩散屏对调制后的第二图像进行扩散，并将扩散后的第二图像导向光学元件。
在一些可能的实施方式中，光学元件为透射元件或反射元件；方法还包括：
通过光学元件对调制后的第一图像和第二图像进行放大。
第三方面，本申请提供了一种车辆，包括上述第一方面中任一实施方式的HUD系统，HUD系统将成像后的第一图像和第二图像投射至所述车辆的风挡，并由风挡反射成像后的第一图像和第二图像供人眼接收。
本申请实施例中，图像显示模块上加载有多个的图像信息，进而可以根据来自光源的光束生成多个的图像，并将多个的图像投射至图像调制模块。图像调制模块上加载有多个不同的调制信号，进而分别对多个的图像进行调制，以实现调制后多个图像的偏转角度不同。光学元件对调制后的多个图像进行成像，成像后的多个图像在空间中具有不同的成像位置。使得人眼可以观察并分辨不同的图像。本申请的HUD系统扩大了人眼可观察到的投影区域，并且只需要一个图像生成单元即可实现，降低了实现成本。
附图说明
图1为本申请提供的第一种显示系统的结构图；
图2为本申请实施例中图像生成单元的第一种结构示意图；
图3为本申请实施例中对图像进行分区调制的一种结构示意图；
图4为本申请实施例中对图像进行分时调制的一种时序示意图；
图5为本申请所提供的一种相位图的示意图；
图6为本申请提供的第二种显示系统的结构图；
图7为本申请提供的第三种显示系统的结构图；
图8为本申请提供的第四种显示系统的结构图；
图9为本实施例提供了一种基于HUD系统的图像显示方法的示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种抬头显示系统和基于抬头显示系统的图像显示方法，扩大了人眼可观察到的投影区域，并且只需要一个图像生成单元即可实现，降低了实现成本。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)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除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本申请主要应用于抬头显示(Head-up Display,HUD)系统。下面结附图1对本申请提供的HUD系统进行介绍。
图1为本申请提供的第一种显示系统的结构图。该显示系统包括HUD系统，其中，HUD系统包括图像生成单元(Picture Generation Unit，PGU)10和光学元件20。图像生成单元10用于生成图像，并将图像对应的光束投射至光学元件20。光学元件20对图像进行成像，并将成像后的图像导向成像区域。可选地，该显示系统可以应用于车辆中，显示系统还包括车辆的风挡30，风挡30对成像后的图像进行反射供人眼接收。其中，图像经过风挡30的反射会在风挡30远离观察者一侧的成像区域形成人眼可见的虚像。可以理解的是，在其他可能的应用场景中，图1中所述的风挡30也可以是其他类型的元件，例如成像屏，HUD系统成像后的图像将投射至成像屏上的成像区域。为便于描述，下面统一以HUD系统应用于车辆的场景对本申请的实施例进行介绍。
需要说明的是，本实施例中，图像生成单元10可以生成多个不同的图像，并且每个图像对应的光束将以不同的角度投射至光学元件20。经过光学元件20的成像和风挡30的反射可以形成多个人眼可见的虚像。其中，图像生成单元10会对不同的图像进行不同的调制，以使得不同图像在空间中的成像位置不同。因此，观察者可以透过风挡在不同的区域看到不同图像的虚像，例如图1中所示的第一图像和第二图像。并且，不同虚像与人眼之间的距离也可以不同。下面对图像生成单元10进行详细介绍。
图2为本申请实施例中图像生成单元的第一种结构示意图。图像生成单元10包括光源101、图像显示模块102、图像调制模块103和控制器104。光源101向图像显示模块102发射光束。图像显示模块102受控制器104的控制可以加载多个图像信息，例如第一图像信息和第二图像信息。进而，图像显示模块102根据光源101发射的光束生成图像信息对应的图像，例如，第一图像信息对应的第一图像和第二图像信息对应的第二图像。图像显示模块102还将生成的第一图像和第二图像投射至图像调制模块103。图像调制模块103受 控制器104的控制可以加载多个调制信号，并根据不同的调制信号对来自图像显示模块102的不同图像进行调制。例如，图像调制模块103根据第一调制信号对第一图像进行调制，根据第二调制信号对第二图像进行调制。进而，调制后的第一图像和第二图像会以不同的入射角度投射至光学元件102的不同区域。
本实施例中，光源101是可以发射红、绿、蓝三色光的激光光源。图像显示模块102可以是液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)或硅基液晶(Liquid Crystal On Silicon，LCOS)等具有图像显示功能的器件。图像显示模块102上加载的图像信息具体可以是图像的幅度谱或相位谱。
需要说明的是，图像调制模块103对多个图像进行调制包括分区调制和分时调制两种实施方式，下面分别进行介绍：
第一种、分区调制的实施方式。
图3为本申请实施例中对图像进行分区调制的一种结构示意图。具体地，图像显示模块102和图像调制模块103都可以划分为多个区域，并且图像显示模块102上划分的区域与图像调制模块103上划分的区域一一对应。图像显示模块102上的不同区域用于加载不同的图像信息。例如，图像显示模块102的第一区域加载第一图像信息，图像显示模块102的第二区域加载第二图像信息。相应的，图像调制模块103的不同区域用于加载不同的调制信号。例如，图像调制模块103的第一区域加载第一调制信号，图像调制模块103的第二区域加载第二调制信号。可以理解的是，基于图像显示模块102和图像调制模块103的分区，图像调制模块103可以对多个图像进行同步调制。
第二种、分时调制的实施方式。
图4为本申请实施例中对图像进行分时调制的一种时序示意图。具体地，图像显示模块102受控制器104的控制在不同时段加载不同的图像信息。图像调制模块103受控制器104的控制在不同时段加载不同的调制信号。其中，控制器104对图像显示模块102与图像调制模块103的控制时序是一致的。优选地，图像显示模块102交替加载不同的图像信息，图像调制模块103交替加载不同的调制信号。例如图4所示，第一图像对应的控制时序与第二图像对应的控制时序是交错的。在时段1，图像显示模块102加载第一图像信息，图像调制模块103加载第一调制信号；在时段2，图像显示模块102加载第二图像信息，图像调制模块103对第二调制信号；在时段3，图像显示模块102加载第一图像信息，图像调制模块103加载第一调制信号，以此类推。可以理解的是，图像调制模块103具有快速的响应能力，使得第一图像和第二图像的显示频率高于人眼的响应频率，人眼可以同时观察到第一图像和第二图像。
需要说明的是，在实际应用中，可以采用多种不同类型的图像调制模块103以实现对图像的调制，下面分别进行介绍。
第一种、图像调制模块为相位型LCOS。
本实施方式中，LCOS上加载的调制信号包括相位信息和光栅信息。其中，相位信息和光栅信息具体可以通过相位图的形式体现。图5为本申请所提供的一种相位图的示意图。如图5所示，LCOS可以根据第一相位图对第一图像进行调制，根据第二相位图对第二图像 进行调制。可以看出，第一相位图与第二相位图中的圆环半径以及圆环之间的狭缝长度等参数并不相同，从而不同的相位图呈现的相位信息和光栅信息并不相同。
相位信息可以是菲涅尔相位，菲涅尔相位的第m个环的半径表示为
Figure PCTCN2021092951-appb-000001
其中，λ为第一图像或第二图像对应光波的波长，f为与菲涅尔相位等效的菲涅尔透镜的焦距。应理解，不同相位信息中圆环半径的不同会使得其等效的菲涅尔透镜的焦距不同，进而，使得LCOS调制后的第一图像与第二图像的成像距离不同。例如，图1中所示，第一图像与人眼之间的距离更远，第二图像与人眼之间的距离更近。
根据不同的光栅信息进行调制可以改变图像的偏转角度。该偏转角度θm满足如下表达式d(sinθ m+sinθ i)＝mλ。其中，θi为光在LCOS的入射角，d为狭缝长度，即光栅常数，λ为第一图像或第二图像对应光波的波长。应理解，不同光栅信息中光栅常数的不同会使得图像的偏转角度不同，从而避免了LCOS调制后的第一图像和第二图像由于重叠而形成视觉干扰。
需要说明的是，LCOS的调制方式包括上述的分区调制和分时调制，此处不再赘述。
第二种、图像调制模块为液体透镜。
本实施方式中，液体透镜上加载的调制信号具体是电压。可以通过改变液体透镜上的加载电压改变液体透镜的表面张力，从而改变液体透镜的焦距和图像的偏转角度。使得不同图像在空间中的成像位置不同。例如，液体透镜根据加载的第一电压对第一图像进行调制，根据加载的第二电压对第二图像进行调制。具体的调制方式包括上述的分区调制和分时调制，此处不再赘述。
在一些可能的实施方式中，还可以在图像生成单元10和光学元件20之间设置多个扩散屏，用于对调制后的多个图像进行扩散，扩大成像的角度，从而提高显示效果。例如，图6为本申请提供的第二种显示系统的结构图。HUD系统中还包括第一扩散屏40和第二扩散屏50。第一扩散屏40用于对调制后的第一图像进行扩散，并将扩散后的第一图像导向光学元件20。第二扩散屏50用于对调制后的第二图像进行扩散，并将扩散后的第二图像导向光学元件20。应理解，由于调制后的第一图像和第二图像的成像距离不同，第一扩散屏40和第二扩散屏50与图像生成单元10之间的距离也是不同的。
需要说明的是，上述图6中所示的扩散屏为透射型的扩散屏。除此之外，也可以采用反射式的扩散屏，即扩散屏将扩散后的图像反射至光学元件20，具体此处不做限定。
在一些可能的实施方式中，光学元件20的类型可以有多种，并且光学元件20的数量可以是一个或多个。下面结合一些典型的实施方式进行介绍。
方式一、光学元件20可以是反射元件，如自由曲面镜、非球面镜或反射型LCOS等。具体的光路如图1所示。
方式二、图7为本申请提供的第三种显示系统的结构图。光学元件20可以是透射元件，如透镜或透射型LCOS等。具体的光路如图6所示。
方式三、图8为本申请提供的第四种显示系统的结构图。HUD系统中包括由多个光学元件20组成的成像系统。例如，调制后的第一图像和第二图像经过第一反射元件20a的反射和第二反射元件20b的反射后导向风挡30。
需要说明的是，上述光学元件20还可以对第一图像和第二图像进行放大，以增强显示效果。
本申请实施例中，图像显示模块上加载有多个的图像信息，进而可以根据来自光源的光束生成多个的图像，并将多个的图像投射至图像调制模块。图像调制模块上加载有多个不同的调制信号，进而分别对多个的图像进行调制，以实现调制后多个图像的偏转角度不同。光学元件对调制后的多个图像进行成像，成像后的多个图像在空间中具有不同的成像位置。使得人眼可以观察并分辨不同的图像。本申请的HUD系统扩大了人眼可观察到的投影区域，并且只需要一个图像生成单元即可实现，降低了实现成本。
下面请参阅图9，图9为本实施例提供了一种基于HUD系统的图像显示方法的示意图。HUD系统包括图像生成单元和光学元件，其中，图像生成单元包括光源、图像显示模块、图像调制模块和控制器；该图像显示方法包括：
901、通过光源向图像显示模块发射光束。
902、通过控制器对图像显示模块加载第一图像信息和第二图像信息，对图像调制模块加载第一调制信号和第二调制信号。
903、通过图像显示模块根据光束生成第一图像信息对应的第一图像，根据光束生成第二图像信息对应的第二图像，并将第一图像和第二图像投射至图像调制模块。
904、通过图像调制模块根据第一调制信号对第一图像进行调制，根据第二调制信号对第二图像进行调制，并将调制后的第一图像和第二图像投射至光学元件。
905、通过光学元件对调制后的第一图像和第二图像进行成像，并将成像后的第一图像和第二图像导向成像区域，其中，成像后的第一图像和第二图像具有不同的成像位置。
可选地，在一些可能的实施方式中，方法还包括：
通过控制器对图像显示模块的第一区域加载第一图像信息，对图像显示模块的第二区域加载第二图像信息，对图像调制模块的第一区域加载第一调制信号，对图像调制模块的第二区域加载第二调制信号。
可选地，在一些可能的实施方式中，方法还包括：
通过控制器在第一时段对图像显示模块加载第一图像信息，在第二时段对图像显示模块加载第二图像信息，在第一时段对图像调制模块加载第一调制信号，在第二时段对图像调制模块加载第二调制信号。
可选地，在一些可能的实施方式中，图像调制模块为LCOS，第一调制信号包括第一相位信息和第一光栅信息，第二调制信号包括第二相位信息和第二光栅信息。
可选地，在一些可能的实施方式中，图像调制模块为液体透镜，第一调制信号为第一电压，第二调制信号为第二电压。
可选地，在一些可能的实施方式中，HUD系统还包括第一扩散屏和第二扩散屏；方法还包括：
通过图像调制模块将调制后的第一图像投射至第一扩散屏，将调制后的第二图像投射至第二扩散屏。通过第一扩散对调制后的第一图像进行扩散，并将扩散后的第一图像导向光学元件。通过第二扩散屏对调制后的第二图像进行扩散，并将扩散后的第二图像导向光 学元件。
可选地，在一些可能的实施方式中，光学元件为透射元件或反射元件；方法还包括：
通过光学元件对调制后的第一图像和第二图像进行放大。
本申请还提供了一种车辆，包括上述任一实施例所示的HUD系统，HUD系统将成像后的第一图像和第二图像投射至所述车辆的风挡，并由风挡反射成像后的第一图像和第二图像供人眼接收。需要说明的是，第一图像和第二图像所呈现的信息是不同的。例如，第一图像用于显示车辆的仪表信息，向驾驶者反应车辆的状态，第二图像用于显示导航信息，向驾驶者反应当前的路况。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

  1. 一种抬头显示HUD系统，其特征在于，包括：图像生成单元PGU和光学元件，其中，所述PGU包括光源、图像显示模块、图像调制模块和控制器；
    所述光源，用于向所述图像显示模块发射光束；
    所述控制器，用于对所述图像显示模块加载第一图像信息和第二图像信息，对所述图像调制模块加载第一调制信号和第二调制信号；
    所述图像显示模块，用于根据所述光束生成所述第一图像信息对应的第一图像，根据所述光束生成所述第二图像信息对应的第二图像，并将所述第一图像和所述第二图像投射至所述图像调制模块；
    所述图像调制模块，用于根据所述第一调制信号对所述第一图像进行调制，根据所述第二调制信号对所述第二图像进行调制，并将所述调制后的第一图像和第二图像投射至所述光学元件；
    所述光学元件，用于对所述调制后的第一图像和第二图像进行成像，并将所述成像后的第一图像和第二图像导向成像区域，其中，所述成像后的第一图像和第二图像具有不同的成像位置。
  2. 根据权利要求1所述的HUD系统，其特征在于，
    所述控制器，具体用于对所述图像显示模块的第一区域加载所述第一图像信息，对所述图像显示模块的第二区域加载第二图像信息，对所述图像调制模块的第一区域加载所述第一调制信号，对所述图像调制模块的第二区域加载所述第二调制信号。
  3. 根据权利要求1所述的HUD系统，其特征在于，
    所述控制器，具体用于在第一时段对所述图像显示模块加载所述第一图像信息，在第二时段对所述图像显示模块加载所述第二图像信息，在所述第一时段对所述图像调制模块加载所述第一调制信号，在所述第二时段对所述图像调制模块加载所述第二调制信号。
  4. 根据权利要求1至3中任一项所述的HUD系统，其特征在于，所述图像调制模块为硅基液晶LCOS，所述第一调制信号包括第一相位信息和第一光栅信息，所述第二调制信号包括第二相位信息和第二光栅信息。
  5. 根据权利要求1至3中任一项所述的HUD系统，其特征在于，所述图像调制模块为液体透镜，所述第一调制信号为第一电压，所述第二调制信号为第二电压。
  6. 根据权利要求1至5中任一项所述的HUD系统，其特征在于，所述HUD系统还包括第一扩散屏和第二扩散屏；
    所述图像调制模块，用于将所述调制后的第一图像投射至所述第一扩散屏，将所述调制后的第二图像投射至所述第二扩散屏；
    所述第一扩散屏，用于对所述调制后的第一图像进行扩散，并将扩散后的第一图像导向所述光学元件；
    所述第二扩散屏，用于对所述调制后的第二图像进行扩散，并将扩散后的第二图像导向所述光学元件。
  7. 根据权利要求1至6中任一项所述的HUD系统，其特征在于，所述光学元件为透射元件或反射元件；
    所述光学元件，还用于对所述调制后的第一图像和第二图像进行放大。
  8. 一种基于抬头显示HUD系统的图像显示方法，其特征在于，所述HUD系统包括图像生成单元PGU和光学元件，其中，所述PGU包括光源、图像显示模块、图像调制模块和控制器；所述方法包括：
    通过所述光源向所述图像显示模块发射光束；
    通过所述控制器对所述图像显示模块加载第一图像信息和第二图像信息，对所述图像调制模块加载第一调制信号和第二调制信号；
    通过所述图像显示模块根据所述光束生成所述第一图像信息对应的第一图像，根据所述光束生成所述第二图像信息对应的第二图像，并将所述第一图像和所述第二图像投射至所述图像调制模块；
    通过所述图像调制模块根据所述第一调制信号对所述第一图像进行调制，根据所述第二调制信号对所述第二图像进行调制，并将所述调制后的第一图像和第二图像投射至所述光学元件；
    通过所述光学元件对所述调制后的第一图像和第二图像进行成像，并将所述成像后的第一图像和第二图像导向成像区域，其中，所述成像后的第一图像和第二图像具有不同的成像位置。
  9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    通过所述控制器对所述图像显示模块的第一区域加载所述第一图像信息，对所述图像显示模块的第二区域加载第二图像信息，对所述图像调制模块的第一区域加载所述第一调制信号，对所述图像调制模块的第二区域加载所述第二调制信号。
  10. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
    通过所述控制器在第一时段对所述图像显示模块加载所述第一图像信息，在第二时段对所述图像显示模块加载所述第二图像信息，在所述第一时段对所述图像调制模块加载所述第一调制信号，在所述第二时段对所述图像调制模块加载所述第二调制信号。
  11. 根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述图像调制模块为硅基液晶LCOS，所述第一调制信号包括第一相位信息和第一光栅信息，所述第二调制信号包括第二相位信息和第二光栅信息。
  12. 根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其特征在于，所述图像调制模块为液体透镜，所述第一调制信号为第一电压，所述第二调制信号为第二电压。
  13. 根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述HUD系统还包括第一扩散屏和第二扩散屏；所述方法还包括：
    通过所述图像调制模块将所述调制后的第一图像投射至所述第一扩散屏，将所述调制后的第二图像投射至所述第二扩散屏；
    通过所述第一扩散对所述调制后的第一图像进行扩散，并将扩散后的第一图像导向所述光学元件；
    通过所述第二扩散屏对所述调制后的第二图像进行扩散，并将扩散后的第二图像导向所述光学元件。
  14. 根据权利要求8至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述光学元件为透射元件 或反射元件；所述方法还包括：
    通过所述光学元件对所述调制后的第一图像和第二图像进行放大。
  15. 一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的HUD系统，所述HUD系统将成像后的第一图像和第二图像投射至所述车辆的风挡，并由所述风挡反射所述成像后的第一图像和第二图像供人眼接收。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114815241B (zh) * 2021-12-16 2022-12-16 北京灵犀微光科技有限公司 抬头显示系统、方法及车载系统
CN116931263A (zh) * 2022-03-30 2023-10-24 华为技术有限公司 一种抬头显示装置、抬头显示方法及车辆
CN116931265A (zh) * 2022-04-01 2023-10-24 华为技术有限公司 一种图像生成装置、显示设备和交通工具

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104220921A (zh) * 2011-11-15 2014-12-17 美国埃尔比特系统有限责任公司 用于从单个投影仪流送多个图像的系统和方法
CN105974584A (zh) * 2015-03-11 2016-09-28 现代摩比斯株式会社 抬头显示器及其控制方法
CN106842880A (zh) * 2017-03-27 2017-06-13 深圳市美誉镜界光电科技有限公司 全息图像生成方法、处理器及全息图像显示装置、设备
CN108490616A (zh) * 2018-04-03 2018-09-04 京东方科技集团股份有限公司 抬头显示器及显示控制方法
CN109100866A (zh) * 2018-10-22 2018-12-28 萤欧（上海）汽车科技有限公司 一种基于液晶偏振方向旋转器的车载ar-hud光学系统
CN109143576A (zh) * 2017-06-27 2019-01-04 京东方科技集团股份有限公司 显示系统及其显示方法、交通工具
US20190116344A1 (en) * 2017-10-17 2019-04-18 Visteon Global Technologies, Inc. Multiple image plane head-up display
CN109997103A (zh) * 2016-07-05 2019-07-09 法雷奥舒适驾驶助手公司 平视显示器及用于控制平视显示器的图像生成装置的方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9030749B2 (en) * 2012-08-01 2015-05-12 Microvision, Inc. Bifocal head-up display system
JP2016091192A (ja) * 2014-10-31 2016-05-23 パイオニア株式会社 虚像表示装置、制御方法、プログラム、及び記憶媒体
KR20170065927A (ko) * 2015-12-04 2017-06-14 엘지이노텍 주식회사 영상 표시 조명 장치 및 이를 포함하는 헤드 업 디스플레이 장치
US10989929B2 (en) * 2016-02-05 2021-04-27 Maxell, Ltd. Head-up display apparatus
CN106896506B (zh) * 2017-04-28 2019-07-26 京东方科技集团股份有限公司 一种平视显示装置、平视显示方法及车辆
CN110554497A (zh) * 2018-05-31 2019-12-10 东莞创奕电子科技有限公司 显示装置及其车用抬头显示系统
JP7114146B2 (ja) * 2018-06-21 2022-08-08 創智車電股▲ふん▼有限公司 ディスプレイ装置、および、それを用いた自動車のヘッドアップディスプレイシステム（ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ ａｎｄ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｈｅａｄ－ｕｐ ｄｉｓｐｌａｙ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｍｅ）
CN110308566B (zh) * 2019-06-28 2021-12-03 上海慧希电子科技有限公司 显示系统及双目系统
CN110673341A (zh) * 2019-10-10 2020-01-10 江苏泽景汽车电子股份有限公司 一种hud远近景显示光学系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104220921A (zh) * 2011-11-15 2014-12-17 美国埃尔比特系统有限责任公司 用于从单个投影仪流送多个图像的系统和方法
CN105974584A (zh) * 2015-03-11 2016-09-28 现代摩比斯株式会社 抬头显示器及其控制方法
CN109997103A (zh) * 2016-07-05 2019-07-09 法雷奥舒适驾驶助手公司 平视显示器及用于控制平视显示器的图像生成装置的方法
CN106842880A (zh) * 2017-03-27 2017-06-13 深圳市美誉镜界光电科技有限公司 全息图像生成方法、处理器及全息图像显示装置、设备
CN109143576A (zh) * 2017-06-27 2019-01-04 京东方科技集团股份有限公司 显示系统及其显示方法、交通工具
US20190116344A1 (en) * 2017-10-17 2019-04-18 Visteon Global Technologies, Inc. Multiple image plane head-up display
CN108490616A (zh) * 2018-04-03 2018-09-04 京东方科技集团股份有限公司 抬头显示器及显示控制方法
CN109100866A (zh) * 2018-10-22 2018-12-28 萤欧（上海）汽车科技有限公司 一种基于液晶偏振方向旋转器的车载ar-hud光学系统

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CN113671701A (zh) 2021-11-19

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