抬头显示器及显示控制方法技术

本申请公开一种抬头显示器及显示控制方法。该抬头显示器包括显示模组和反射层，显示模组包括：光调制层，光调制层设置在沿激光传播方向上，用于交替调制激光的传播方向，使得各激光透过光调制层后，形成具有两个不同传播方向的激光，并投射到反射式显示器上；反射式显示器用于交替生成第一影像和第二影像投射至反射成像层；反射成像层用于对反射式显示器反射的第一影像和第二影像分别进行反射成像；反射层用于将成像后的第一影像和第一影像进行反射，供人眼接收，以实现观察者能够观察到两个独立的图像。根据本申请实施例提供的方案，光调制层把光源分为不同传播方向两路光投射到反射式显示器件上生成两个图像，匹配后面反射成像层实现双层显示。

Head up display and display control method

The application discloses a head up display and a display control method. The head-up display includes a display module and a reflective layer. The display module includes a light modulation layer which is arranged along the direction of laser propagation and is used to alternately modulate the direction of laser propagation. After each laser passes through the light modulation layer, a laser with two different propagation directions is formed and projected onto the reflective display. The reflective display is used to alternately generate the first image and the second image to project to the reflective imaging layer; the reflective imaging layer is used to reflect the first image and the second image respectively reflected by the reflective display; and the reflective layer is used to reflect the first image and the first image after the imaging for human eyes to receive to achieve Observers can observe two independent images. According to the scheme provided by the embodiment of the application, the light modulation layer divides the light source into two paths in different propagation directions and projects the light onto the reflective display device to generate two images, matching the reflective imaging layer behind to realize the double-layer display.

【技术实现步骤摘要】
抬头显示器及显示控制方法
本公开一般涉及图像显示领域，尤其涉及抬头显示器及显示控制方法。
技术介绍
为了在现代的车辆中提高舒适性和安全性，越来越多的车辆配备了抬头显示器(HUD)。通常抬头显示器是通过反射成像系统将小显示屏显示的行车信息(常用尺寸为1.8英寸或3.1英寸)成像为悬浮在发动机盖上方的虚拟的图像。由于驾驶员不必低头、眼睛不需要重新聚焦就能观察到重要的行车信息，驾驶员的视线能够一直保持在路面，提高了驾驶的安全性。随着发展，逐渐出现了实现双层显示的抬头显示器，该双层显示是指悬浮在发动机盖上方的虚拟的图像包括显示行车信息的状态投影(近投影)和显示驾驶辅助信息的增强现实投影(远投影)两个不同投影距离的虚拟图像。传统的双层显示用抬头显示器，结构复杂。例如利用两个图像源所生成的图像，经两条独立的光路分别被挡风玻璃和组合器(Combiner)反射，形成两个不同深度的像。该组合器为独立于挡风玻璃的单独的薄玻璃板或者有机玻璃板。该方案可以实现双层显示，但是需要两个独立的图像源以及组合器(Combiner)，增加了系统成本和复杂度。
技术实现思路
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种低成本高效率地实现双层显示的抬头显示器及显示控制方法。第一方面，一种抬头显示器，包括显示模组和反射层，显示模组包括：光调制层，光调制层设置在沿激光传播方向上，用于交替调制激光的传播方向，使得激光透过光调制层后，形成具有两个不同传播方向的激光，并投射到反射式显示器上；反射式显示器用于交替生成第一影像和第二影像投射至反射成像层；反射成像层用于对反射式显示器反射的第一影像和第二影像分别进行反射成像；反射层，用于将成像后的第一影像和第一影像进行反射，供人眼接收，以实现观察者能够观察到两个独立的图像。在本专利技术的一或多个实施例中，调制层为空间光调制器。在本专利技术的一或多个实施例中，反射成像层包括第一反射镜和组合式凹面镜，组合式凹面镜包括第一凹面镜和第二凹面镜，第一凹面镜用于对第一反射镜所反射的第一影像进行反射成像；第二凹面镜用于对第一反射镜所反射的第二影像进行反射成像。在本专利技术的一或多个实施例中，第一凹面镜和第二凹面镜并排设置于同一曲面，形成组合式凹面镜。在本专利技术的一或多个实施例中，第一凹面镜和第二凹面镜具有不同的焦距。在本专利技术的一或多个实施例中，反射成像层包括第二反射镜、第三凹面镜和第四凹面镜，第三凹面镜用于对第一影像进行反射成像，第四凹面镜用于对反射镜反射的第二影像进行反射成像。在本专利技术的一或多个实施例中，第三凹面镜和第四凹面镜具有不同的焦距。在本专利技术的一或多个实施例中，反射层为部分反射镜。在本专利技术的一或多个实施例中，部分反射镜为车辆的挡风玻璃。在本专利技术的一或多个实施例中，还包括激光器，激光器用于生成激光。在本专利技术的一或多个实施例中，还包括控制器，控制器与激光器、光调制层和反射式显示器相连接，用于向激光器发送控制激光发光时序的发光控制信息，用于向反射式显示器发送控制图像交替显示的显示控制信息，同时向光调制层发送与预形成的图像信息对应的调制控制信息。第二方面，一种显示控制方法，其应用在本专利技术各实施例提供的抬头显示器中，方法包括：控制激光器的发光时序；控制反射式显示器交替显示第一图像或第二图像，交替时序与发光时序匹配；控制光调制层以与反射式显示器预显示的第一图像或第二图像对应的调制信息调制激光器发出的激光。在本专利技术的一或多个实施例中，在控制所述反射式显示器显示第一图像的时间段，控制所述激光器分时发出第一组R、G、B三色激光；在控制所述反射式显示器显示第二图像的时间段，控制所述激光器分时发出第二组R、G、B三色激光。在本专利技术的一或多个实施例中，在控制所述反射式显示器显示所述第一图像的时间段，控制所述光调制层分时对所述第一组R、G、B三色激光分别进行调制，使得调制后的第一组R、G、B三色激光具有相同的第一传播方向；在控制所述反射式显示器显示第二图像的时间段，控制所述光调制层分时对所述第二组R、G、B三色激光分别进行调制，使得调制后的第二组R、G、B三色激光具有相同的第二传播方向。在本专利技术的一或多个实施例中，在控制所述激光器发射第一组R激光时间段，通过第一调制信号d1R控制所述光调制层对所述R激光进行调制；在控制所述激光器发射第一组G激光时间段，通过第二调制信号d1G控制所述光调制层对所述G激光进行调制；在控制所述激光器发射第一组B激光时间段，通过第三调制信号d1B控制所述光调制层对所述B激光进行调制。在本专利技术的一或多个实施例中，在控制所述激光器发射第二组R激光时间段，通过第四调制信号d2R控制所述光调制层对所述R激光进行调制；在控制所述激光器发射第二组G激光时间段，通过第五调制信号d2G控制所述光调制层对所述G激光进行调制；在控制所述激光器发射第二组B激光时间段，通过第六调制信号d2B控制所述光调制层对所述B激光进行调制。根据本申请实施例提供的技术方案，光调制层把光源分为不同传播方向上的两路光投射到反射式显示器件上分别生成两个图像，匹配后面反射成像层实现双层显示效果，能够解决现有技术采用两个图像源带来的高成本和结构复杂的问题。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示出了根据本申请实施例的抬头显示器的示例性结构框图；图2示出了根据本申请实施例的抬头显示器的示例性光路图；图3示出了根据本申请实施例的组合式凹面镜的示例性结构图；图4示出了根据本申请另一实施例的抬头显示器的示例性光路图；图5示出了根据本申请的显示控制方法的示例性流程图；图6示出了根据本申请的显示控制方法中发光、调制和显示的示例性时序图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关专利技术，而非对该专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与专利技术相关的部分。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。请参考图1，图1示出了根据本申请实施例的抬头显示器的示例性结构框图。如图所示，一种抬头显示器，包括显示模组100和反射层105，显示模组包括：光调制层102，光调制层设置在沿激光传播方向上，用于交替调制激光的传播方向，使得激光透过光调制层后，形成具有两个不同传播方向的激光，并投射到反射式显示器103上；反射式显示器103用于交替生成第一影像和第二影像投射至反射成像层104；反射成像层104用于对反射式显示器反射的第一影像和第一影像分别进行反射成像；反射层105用于将成像后的第一影像和第一影像进行反射，供人眼接收，以实现观察者能够观察到两个独立的图像。可以理解的是，投射到光调制层102的激光是由光源101发出的光。需要彩色显示的场合，光源101可包括R、G、B三色激光器，三个激光器分时发光，分别入射到光调制层102。在一些实施例中，调制层为空间光调制器。该空间光调制器可采用利用泡可耳斯效应的DKDP(碳酸二氚钾)和PROM(可编程只读存储器)器件、利用混合场效应的液晶光阀、或者利用表面形变得热塑和光导热塑记录媒质等。接着，请参考图2和3，其中，图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抬头显示器，其特征在于，包括显示模组和反射层，所述显示模组包括：光调制层，所述光调制层设置在沿激光传播方向上，用于交替调制所述激光的传播方向，使得所述激光透过光调制层后，形成具有两个不同传播方向的激光，并投射到反射式显示器上；所述反射式显示器用于交替生成第一影像和第二影像投射至反射成像层；所述反射成像层用于对所述反射式显示器反射的所述第一影像和所述第二影像分别进行反射成像；所述反射层用于将成像后的所述第一影像和所述第一影像进行反射，供人眼接收，以实现观察者能够观察到两个独立的图像。

【技术特征摘要】
1.一种抬头显示器，其特征在于，包括显示模组和反射层，所述显示模组包括：光调制层，所述光调制层设置在沿激光传播方向上，用于交替调制所述激光的传播方向，使得所述激光透过光调制层后，形成具有两个不同传播方向的激光，并投射到反射式显示器上；所述反射式显示器用于交替生成第一影像和第二影像投射至反射成像层；所述反射成像层用于对所述反射式显示器反射的所述第一影像和所述第二影像分别进行反射成像；所述反射层用于将成像后的所述第一影像和所述第一影像进行反射，供人眼接收，以实现观察者能够观察到两个独立的图像。2.根据权利要求1所述的抬头显示器，其特征在于，所述调制层为空间光调制器。3.根据权利要求2所述的抬头显示器，其特征在于，所述反射成像层包括第一反射镜和组合式凹面镜，所述组合式凹面镜包括第一凹面镜和第二凹面镜，所述第一凹面镜用于对所述第一反射镜所反射的所述第一影像进行反射成像；所述第二凹面镜用于对所述第一反射镜所反射的所述第二影像进行反射成像。4.根据权利要求3所述的抬头显示器，其特征在于，所述第一凹面镜和第二凹面镜并排设置于同一曲面，形成所述组合式凹面镜。5.根据权利要求4所述的抬头显示器，其特征在于，第一凹面镜和第二凹面镜具有不同的焦距。6.根据权利要求2所述的抬头显示器，其特征在于，所述反射成像层包括第二反射镜、第三凹面镜和第四凹面镜，所述第三凹面镜对反射所述第一影像进行反射成像，所述第四凹面镜用于对所述反射镜反射的第二影像进行反射成像。7.根据权利要求1-6所述的抬头显示器，其特征在于，所述反射层为部分反射镜。8.根据权利要求7所述的抬头显示器，其特征在于，所述部分反射镜为车辆的挡风玻璃。9.根据权利要求8所述的抬头显示器，其特征在于，还包括激光器，所述激光器用于生成所述激光。10.根据权利要求9所述的抬头显示器，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述激光器、所述光调制层和所述反射式显示器相连接，用于向所述激光器发送控制激光发光时序的发光控制信息，用于向所述反射式显示器发送控制图像交替显示的显示控制信息，同时向所述光调制层发送与预形成的图像信息对应的调制控制信息。11.一种显示控制方法，其应用在如权利要求1-10所述的抬头显示器中，其特征在于，所述方法包括：控制激光器的发光时序；控制反射式显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：马森，武乃福，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11