裸眼三维显示器和抬头显示系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种裸眼三维显示器和抬头显示系统，裸眼三维显示器包括：液晶光栅面板，以及设在液晶光栅面板之上的液晶显示面板，液晶光栅面板和液晶显示面板之间还设置有光扩散板，光扩散板的扩散方向与液晶显示面板的红绿蓝RGB子像素的排列方向一致，液晶显示面板的红绿蓝RGB子像素的排列方向是与水平方向正交的竖直方向，水平方向是与用户视线平行的方向。抬头显示系统应用于车辆上包括：处理器，采集器和裸眼三维显示器，本实用新型专利技术实施例的裸眼三维显示器窜扰小，显示画面更大，抬头显示系统更加智能化，提高行车安全性，满足了用户的需求。

Naked eye 3D display and head up display system

The utility model discloses a naked eye three-dimensional display and a head up display system. The naked eye three-dimensional display includes the liquid crystal grating panel, the liquid crystal display panel on the liquid crystal grating panel, the light diffusion plate between the liquid crystal grating panel and the liquid crystal display panel, the diffusion direction of the light diffusion plate and the liquid crystal display. The arrangement direction of the red and green RGB sub-pixel in the display panel is the same, the alignment direction of the red green and blue RGB sub-pixel in the LCD panel is the vertical direction orthogonal to the horizontal direction, and the horizontal direction is parallel to the user's line of sight. The head up display system is applied to the vehicle, including the processor, the collector and the naked eye three-dimensional display. The naked eye three-dimensional display of the utility model is small, the display screen is larger, the display system is more intelligent, the driving safety is improved, and the demand of the user is satisfied.

【技术实现步骤摘要】
裸眼三维显示器和抬头显示系统
本技术涉及抬头显示系统
，具体涉及一种裸眼三维显示器和抬头显示系统。
技术介绍
抬头显示系统(HeadUpDisplay，简称HUD)可以将信息投放在车辆的前挡风玻璃上，最初被使用在战斗机当中。由于其便利性且可同时获取车辆的信息和车外信息。自2000年开始被使用在一些高档的汽车当中，现在常见的HUD实现方案都是利用前挡风玻璃的反射，将二维图像投影在车辆的前挡风玻璃上，也有一种基于移动智能终端(如手机)的HUD实现方案，该方案将手机放在汽车油表盘上利用挡风玻璃的反射实现信息显示。但是，现有HUD实现方案所成的像(即成像位置在前挡风玻璃上)都离驾驶员较近且距离不可变化。这样，当驾驶员的眼睛看HUD显示的信息的时候，眼睛会聚焦在距自己较近的地方，导致驾驶员对前方远处出现的紧急情况的反应时间被延长，危及行车安全。
技术实现思路
本技术提供了一种裸眼三维显示器，基于裸眼三维显示器的抬头显示系统，以解决现有的抬头显示系统成像距离驾驶员较近并且距离固定，危及行车安全的问题。根据本技术的一个方面，提供了一种裸眼三维显示器，该裸眼三维显示器包括：液晶光栅面板，以及设置在液晶光栅面板之上的用于显示图像的液晶显示面板，液晶光栅面板和液晶显示面板之间还设置有光扩散板，光扩散板的扩散方向与液晶显示面板的红绿蓝RGB子像素的排列方向一致，液晶显示面板的红绿蓝RGB子像素的排列方向是与水平方向正交的竖直方向，水平方向是与用户视线平行的方向。可选地，所述液晶显示面板的红绿蓝RGB子像素的显示频率和相位与所述液晶光栅面板的频率和相位相同。可选地，所述液晶光栅面板的透光区域按照预定的速率在预设的四种工作模式之间轮流切换。根据本技术的另一个方面，提供了一种抬头显示系统，应用于车辆上，抬头显示系统包括：处理器，采集器以及如本技术的一个方面的裸眼三维显示器，裸眼三维显示器，放置在车辆的前挡风玻璃之下，采集器，放置在车辆的驾驶员的前方，采集器实时采集车辆的驾驶员的左眼和右眼分别对应的空间坐标值以及生物特征信息，所述处理器，分别与所述采集器、所述裸眼三维显示器连接，对对采集器采集的空间位置值以及生物特征信息进行处理，并将处理结果发送至裸眼三维显示器；裸眼三维显示器，根据所述处理结果控制在车辆的驾驶员的前方形成对应驾驶员注视深度的立体像。可选地，所述裸眼三维显示器平放在所述车辆的前挡风玻璃之下的前台上。可选地，所述裸眼三维显示器平放在所述前台上与所述车辆的方向盘相对的一侧。可选地，所述采集器放置在所述车辆的驾驶员的前方能够采集驾驶员的瞳孔信息的位置，且所述采集器与由挡风玻璃反射形成的虚像面之间相距预定值。可选地，采集器为红外摄像头。可选地，还包括：用于获取所述车辆的基本信息、导航信息和/或危险提示信息的信息获取器；所述处理器，对所述信息获取器获取的车辆的基本信息、导航信息和/或危险提示信息进行处理。可选地，所述信息获取器包括全球定位系统GPS接收机，车距探测雷达，燃油传感器。本技术的有益效果是：本技术实施例的裸眼三维显示器，包括两个液晶面板，一个是显示图像的液晶显示面板，另一个是用于产生视差的液晶光栅面板，并且液晶显示面板设置在液晶光栅面板之上，进一步地，在液晶光栅面板和液晶显示面板之间设置光扩散板，对光扩散板的扩散方向进行特别设计，即，将光扩散板的扩散方向设计成与液晶显示面板的红绿蓝RGB子像素的排列方向一致，从而避免了当把液晶光栅面板和液晶显示面板平行安装用于显示时，莫尔条纹的产生，提高了显示画质。本实施例的抬头显示系统由于采用本技术实施例的裸眼三维显示器，并实时采集车辆的驾驶员眼睛的空间坐标值以及生物特征信息，根据实时采集的驾驶员的眼睛的信息计算对应显示图像的裸眼三维显示器上的位置信息，并控制图像在裸眼三维显示器的相应位置处进行显示，从而能够根据用户眼睛的移动实时调整图像显示位置；结合采集的驾驶员的生物特征信息，在用户视线前方相应深度形成立体像，解决了现有技术中成像距离近并且距离固定危及行车安全的问题，缩短了驾驶员的反应时间，提高了行车的安全性和用户的满意度。附图说明图1是本技术一个实施例的裸眼三维显示器的结构示意图；图2至图5是本技术一个实施例的裸眼三维显示器的四种工作模式的示意图；图6本技术一个实施例的抬头显示系统的侧视示意图；图7是本技术一个实施例的抬头显示系统的俯视示意图；图8是本技术一个实施例的抬头显示系统的框图。具体实施方式随着智能硬件的发展，HUD被赋予了新的要求，用户(本实施例的用户指的是车辆的驾驶员)希望通过HUD不仅显示速度，油表等车辆的基本信息，还可以显示更多的信息。为满足这一需求，HUD显示的范围就要更大。而根据现有的投影式HUD，如果要实现较大的显示画面就需要一定长度的投影距离，这在空间很小的车辆中是很难实现的。针对这一问题，本实施例提出利用裸眼三维显示技术来实现HUD。裸眼三维显示技术主要包括两种，一种是视差屏障式，这种技术的实现原理是利用光栅将显示器中显示左眼视角图像的像素遮蔽住不被右眼看到，并将显示右眼视角图像的像素遮蔽住不被左眼看到，由于人类双眼相距一定的距离，因此在观看景物时会出现双眼视差，左右眼视差图传送到人脑后，人脑将这两个图像合成得到有深度信息的立体影像。另一种是柱状透镜式，这种技术的原理是在显示器上放置一片柱状凸透镜数组，其中的一些凸透镜对应到左眼视角图像的像素，另一些凸透镜对应到右眼视角图像的像素，利用这些凸透镜分别将左眼视角图像的像素折射到左眼，右眼视角图像的像素折射到右眼，以产生立体视觉的效果。本实施例的裸眼三维显示器是基于视差屏障式技术实现的，具体的本实施例提供了一种裸眼三维显示器，并提供了基于这种裸眼三维显示器的抬头显示系统，通过将裸眼三维显示器横放在车辆的前挡风玻璃之下的前台上，利用前挡风玻璃的反射驾驶员可以在前方看到裸眼三维显示器的虚像，再利用采集的驾驶员的眼睛注视的深度信息，计算裸眼三维显示器上的显示位置，进而调节立体像深度，实现将立体像投放在驾驶员注视前方相应的深度的效果，解决了现有HUD成像位置距离驾驶员较近且距离固定危及行车安全的问题。另外，由于驾驶员注视的距离相对较远，高深度的立体像会导致显示器显示的图像视差过大。这就要求所使用的裸眼三维显示器窜扰要足够小，否则很难在驾驶员脑中合成立体像(因为驾驶员看不清HUD的显示器所显示的信息)。而且，受限于车内空间，投影式HUD很难做到在相同显示面积的显示器上显示更多内容，即，驾驶员可从显示器上获取到信息较少。所以如何在较小显示面积的显示器上显示更多信息也是所属
技术人员所要解决的问题。以下结合具体实施例对本技术采用的解决上述技术问题的技术手段进行重点说明。实施例一这里先对裸眼三维显示器的结构进行说明，参见图1，本实施例的裸眼三维显示器包括：液晶光栅面板101，以及设置在液晶光栅面板101之上的用于显示图像的液晶显示面板102，液晶光栅面板101和液晶显示面板102之间还设置有光扩散板103，参见图1，光扩散板103的扩散方向应与液晶显示面板102的红绿蓝RGB子像素的排列方向一致，液晶显示面板102的红绿蓝RGB子像素的排列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种裸眼三维显示器，其特征在于，所述裸眼三维显示器包括：液晶光栅面板，以及设置在所述液晶光栅面板之上的用于显示图像的液晶显示面板，所述液晶光栅面板和所述液晶显示面板之间还设置有光扩散板，所述光扩散板的扩散方向与所述液晶显示面板的红绿蓝RGB子像素的排列方向一致，所述液晶显示面板的红绿蓝RGB子像素的排列方向是与水平方向正交的竖直方向，所述水平方向是与用户视线平行的方向。

【技术特征摘要】
1.一种裸眼三维显示器，其特征在于，所述裸眼三维显示器包括：液晶光栅面板，以及设置在所述液晶光栅面板之上的用于显示图像的液晶显示面板，所述液晶光栅面板和所述液晶显示面板之间还设置有光扩散板，所述光扩散板的扩散方向与所述液晶显示面板的红绿蓝RGB子像素的排列方向一致，所述液晶显示面板的红绿蓝RGB子像素的排列方向是与水平方向正交的竖直方向，所述水平方向是与用户视线平行的方向。2.根据权利要求1所述的裸眼三维显示器，其特征在于，所述液晶显示面板的红绿蓝RGB子像素的显示频率和相位与所述液晶光栅面板的频率和相位相同。3.根据权利要求2所述的裸眼三维显示器，其特征在于，所述液晶光栅面板的透光区域按照预定的速率在预设的四种工作模式之间轮流切换。4.一种抬头显示系统，应用于车辆上，其特征在于，所述抬头显示系统包括：处理器，采集器以及如权利要求1-3任一所述的裸眼三维显示器，所述裸眼三维显示器，放置在所述车辆的前挡风玻璃之下，所述采集器，放置在所述车辆的驾驶员的前方，所述采集器，实时采集所述车辆的驾驶员的左眼和右眼分别对应的空间坐标值以及生物特征信息，所述处理器，分别与所述采集器、所述裸眼三维显...

【专利技术属性】
技术研发人员：严栋，张向东，朱剑，罗志平，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37