本申请公开了一种图像生成装置、相关设备和图像投射方法，属于显示技术领域。该图像生成装置包括光源、分光单元、调制单元和投影器件。光源用于提供一光束。分光单元用于将所述光束分为至少两个子光束，并分别输入调制单元。调制单元用于根据图像数据分别对所述至少两个子光束进行光调制，以及输出至少两路成像光。投影器件用于投射所述至少两路成像光。本申请可以利用一个光源实现至少两路成像光的投射，减少图像生成装置占用的空间，且便于安装。装。装。
【技术实现步骤摘要】
图像生成装置、相关设备和图像投射方法
[0001]本申请涉及显示
，特别涉及一种图像生成装置、显示设备、交通工具和图像投射方法。
技术介绍
[0002]随着显示技术的发展，显示设备的应用越来越广泛，例如投影仪、抬头显示设备(head
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up device，HUD)等。显示设备通过图像生成装置(picture generation unit，PGU)将携带有图像信息的光(下文称为成像光)投射到成像器件(例如屏幕)上，利用该成像器件形成图像，供用户观看。
[0003]相关技术中，PGU包括光源和调制单元。其中，光源用于提供一个光束，调制单元用于根据一幅图像的数据对该光束进行光调制，得到一路成像光，并将该路成像光投射到成像器件上，以形成一幅图像。
[0004]如果需要同时投射多幅图像，则需要采用多个PGU，占用空间较大且安装较为繁琐。
技术实现思路
[0005]本申请提供了一种PGU、显示设备、交通工具和图像投射方法，能够通过一个PGU提供至少两幅图像。
[0006]一方面，本申请提供了一种PGU，又称光机。该PGU包括光源、分光单元、调制单元和投影器件。光源用于提供一光束。分光单元用于将所述光束分为至少两个子光束，并分别输入调制单元。调制单元用于根据图像数据分别对所述至少两个子光束进行光调制，以及输出至少两路成像光。投影器件(可称为投射器件)用于投射所述至少两路成像光。
[0007]通过分光单元将光源提供的一个光束分为至少两个子光束，通过调制单元根据图像数据分别对所述至少两个子光束进行光调制，得到至少两路成像光，并将该至少两路成像光投射出去，以形成至少两幅图像。可以利用一个光源和至少两幅图像的数据来实现至少两幅图像的形成，减少图像生成装置占用的空间，且便于安装。
[0008]在本申请实施例中，调制单元输出的成像光的数量与图像的数量相等。在一些示例中，分光单元输出的子光束的数量大于图像的数量。在另一些示例中，分光单元输出的子光束的数量等于图像的数量。
[0009]在一些示例中，分光单元基于光的偏振态来实现分光，有利于简化光路设计，且有利于降低图像生成装置的结构复杂度和提高空间利用率。例如，所述光源提供的光束为圆偏振光或者椭圆偏振光，所述至少两个子光束中的一个子光束为第一线偏振光，所述至少两个子光束中的另一个子光束为第二线偏振光。其中，所述第一线偏振光的偏振方向与所述第二线偏振光的偏振方向垂直。
[0010]示例性地，所述分光单元包括：第一偏振分光器。第一偏振分光器用于将所述光源提供的圆偏振光或者椭圆偏振光分为所述第一线偏振光和所述第二线偏振光，以及将所述
第一线偏振光和第二线偏振光分别导向所述调制单元。该分光单元包括第一偏振分光器一个器件，PGU所包含的器件数量少，使得PGU的结构简单，成本低。
[0011]示例性地，所述分光单元包括：第一偏振分光器和光学导向结构。第一偏振分光器用于将所述光源提供的圆偏振光或者椭圆偏振光分为所述第一线偏振光和所述第二线偏振光，以及将所述第一线偏振光导向所述调制单元；光学导向结构位于所述第一偏振分光器和所述调制单元之间的光路上，用于将所述第二线偏振光导向所述调制单元。
[0012]在一种可能的实施方式中，所述光学导向结构包括：第二偏振分光器，所述第二偏振分光器用于将所述第二线偏振光导向所述调制单元。在该实施方式中，光学导向结构所包含的器件数量少，进一步简化了图像生成装置的结构。
[0013]在一些示例中，调制单元通过第一偏振分光器和第二偏振分光器输出对应的成像光，以控制成像光的输出方向。
[0014]在另一种可能的实施方式中，所述光学导向结构包括：旋光器和第二偏振分光器，所述旋光器位于所述第一偏振分光器和所述第二偏振分光器之间的光路上，用于将入射的所述第二线偏振光的偏振方向旋转设定角度，得到第三线偏振光，以及将所述第三线偏振光导向所述第二偏振分光器；所述第二偏振分光器用于将所述第三线偏振光导向所述调制单元。
[0015]在又一种可能的实施方式中，所述光学导向结构包括：旋光器和第二偏振分光器，所述第二偏振分光器位于所述第一偏振分光器和所述旋光器之间的光路上，用于将所述第二线偏振光导向所述旋光器；所述旋光器用于对第二线偏振光的偏振方向旋转设定角度，得到第三线偏振光，以及将所述第三线偏振光导向所述第二偏振分光器；所述第二偏振分光器还用于将所述第三线偏振光导向所述调制单元。
[0016]通过旋光器和第二偏振分光器的配合，能够改变第二线偏振光的偏振方向和/或传播方向，以使得调制单元的布置更加灵活。
[0017]示例性地，第一偏振分光器和第二偏振分光器为一体结构，例如在一个偏振分光棱镜中布置两个分光面，一个分光面用于分光，另一个分光面用于导向，以进一步降低PGU的组装难度。
[0018]在一些示例中，所述第二偏振分光器的分光面与所述第一偏振分光器的分光面平行。
[0019]在另一些示例中，所述第二偏振分光器的分光面与所述第一偏振分光器的分光面呈夹角，例如垂直。
[0020]可选地，所述旋光器包括以下器件中的至少一种：法拉第旋镜和波片。
[0021]在一些示例中，分光单元向调制单元输出的偏振光的传播方向相同，所述调制单元包括一个空间光调制器，所述空间光调制器具有至少两个调制区域，所述至少两个调制区域分别用于对所述至少两个子光束进行光调制，得到所述至少两路成像光。
[0022]在另一些示例中，所述调制单元包括至少两个空间光调制器，所述至少两个空间光调制器分别用于对所述至少两个子光束进行光调制，得到所述至少两路成像光。可选地，调制单元所包含的空间光调制器的类型相同，或者，调制单元所包含的空间光调制器中存在至少两个不同类型的空间光调制器。
[0023]在一些示例中，当所述光学导向结构包括：第二偏振分光器，所述第二偏振分光器
用于将所述第二线偏振光导向所述调制单元时，所述调制单元包括第一空间光调制器和第二空间光调制器。所述第一空间光调制器位于所述第一偏振分光器的一侧，且位于所述第一线偏振光的传播方向上；所述第二空间光调制器位于所述第二偏振分光器的一侧，且位于所述第三线偏振光的传播方向上。其中，所述第一空间光调制器和所述第二空间光调制器所述第一空间光调制器和所述第二空间光调制器的类型相同，例如均为硅基液晶调制器，所述第一空间光调制器通过所述第一偏振分光器输出对应的所述成像光，所述第二空间光调制器通过所述第二偏振分光器输出对应的所述成像光。
[0024]另一方面，本申请提供了一种显示设备。该显示设备包括主处理器和图像生成装置，所述图像生成装置为前述任一种图像生成装置，所述主处理器用于向所述调制单元发送图像数据。
[0025]在一些示例中，该显示设备还包括为所述主处理器和PGU供电的电源。
[0026]可选地，所述显示设备还包括反射器件，所述反射器件用于对所述图像生成装置投射的所述至少两路成像光进行反射成像，以形成本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种图像生成装置，其特征在于，包括：光源，用于提供一光束；分光单元，用于将所述光束分为至少两个子光束，并分别输入调制单元；所述调制单元，用于根据图像数据分别对所述至少两个子光束进行光调制，以及输出至少两路成像光；投影器件，用于投射所述至少两路成像光。2.根据权利要求1所述的图像生成装置，其特征在于，所述分光单元包括：第一偏振分光器，用于将所述光源提供的圆偏振光或者椭圆偏振光分为第一线偏振光和第二线偏振光，以及将所述第一线偏振光和所述第二线偏振光分别导向所述调制单元，所述第一线偏振光的偏振方向与所述第二线偏振光的偏振方向垂直。3.根据权利要求1所述的图像生成装置，其特征在于，所述分光单元包括：第一偏振分光器，用于将所述光源提供的圆偏振光或者椭圆偏振光分为第一线偏振光和第二线偏振光，以及将所述第一线偏振光导向所述调制单元，所述第一线偏振光的偏振方向与所述第二线偏振光的偏振方向垂直；光学导向结构，位于所述第一偏振分光器和所述调制单元之间的光路上，用于将所述第二线偏振光导向所述调制单元。4.根据权利要求3所述的图像生成装置，其特征在于，所述光学导向结构包括：第二偏振分光器，所述第二偏振分光器用于将所述第二线偏振光导向所述调制单元。5.根据权利要求3所述的图像生成装置，其特征在于，所述光学导向结构包括：旋光器和第二偏振分光器，所述旋光器位于所述第一偏振分光器和所述第二偏振分光器之间的光路上，用于将入射的所述第二线偏振光的偏振方向旋转设定角度，得到第三线偏振光，以及将所述第三线偏振光导向所述第二偏振分光器；所述第二偏振分光器用于将所述第三线偏振光导向所述调制单元。6.根据权利要求3所述的图像生成装置，其特征在于，所述光学导向结构包括：旋光器和第二偏振分光器，所述第二偏振分光器位于所述第一偏振分光器和所述旋光器之间的光路上，用于将所述第二线偏振光导向所述旋光器；所述旋光器用于对所述第二线偏振光的偏振方向旋转设定角度，得到第三线偏振光，以及将所述第三线偏振光导向所述第二偏振分光器；所述第二偏振分光器还用于将所述第三线偏振光导向所述调制单元。7.根据权利要求4至6任一项所述的图像生成装置，其特征在于，所述第二偏振分光器的分光面与所述第一偏振分光器的分光面平行或者垂直。8.根据权利要求5或6所述的图像生成装置，其特征在于，所述旋光器包括以下器件中的至少一种：法拉第旋镜和波片。9.根据权利要求1至8任一项所述的图像生成装置，其特征在于，所述调制单元包括一个空间光调制器，所述空间光调制器具有至少两个调制区域，所述至少两个调制区域分别用于对所述至少两个子光束进行光调制，得到所述至少两路成像光。10.根据权利要求1至8任一项所述的图像生成装置，其特征在于，所述调制单元包括至...
【专利技术属性】
技术研发人员：舒湘平，方志方，李和文，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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