一种抬头显示系统和基于抬头显示系统的图像显示方法技术方案

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。图像和第二图像具有不同的成像位置。图像和第二图像具有不同的成像位置。

【技术实现步骤摘要】
一种抬头显示系统和基于抬头显示系统的图像显示方法


[0001]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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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。
[0017]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：
[0018]通过光源向图像显示模块发射光束；
[0019]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；
[0020]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；
[0021]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；
[0022]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。
[0023]在一些可能的实施方式中，方法还包括：
[0024]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。
[0025]在一些可能的实施方式中，方法还包括：
[0026]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。
[0027]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。
[0028]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。
[0029]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：
[0030]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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抬头显示HUD系统，其特征在于，包括：图像生成单元PGU和至少一个光学元件；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；所述至少一个光学元件，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。8.一种应用于抬头显示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...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金蕾，闫云飞，李仕茂，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：