【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光显示领域，尤其涉及一种投影装置、显示设备、交通工具和投影方法。
技术介绍
1、由于虚像显示技术可以在较小的空间体积里，实现大视场角、大画幅的视觉体验，目前正广泛的应用在各种新型显示终端设备上。例如，车载抬头显示(head-up display，hud)、增强显示(augmented reality，ar)设备、虚拟显示(virtual reality，vr)设备和桌面虚像系统等其他类似原理或形态的设备。
2、对于虚像显示系统而言，系统的像差对于观看者的体验至关重要。例如车载hud系统中，由于人眼需要来回在虚像和车外环境之间切换，因此小的像差对于减少人眼肌肉的调节非常有帮助。又例如桌面虚像系统，小像差能够让人眼更容易看清文字，同时观影时也不容易产生眩晕感。在目前的虚像显示系统中，通常会采用曲面反射镜用于对图像进行放大，但是在图像放大的过程中会产生一定的像差，影响观看者的体验。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种投影装置、显示设备、交通工具和投影方法，实现了较小的像差，提升了观看者的体验。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种投影装置。该投影装置包括：图像源、曲面反射单元和光学元件。具体地，图像源用于输出成像光。曲面反射单元用于将来自图像源的成像光反射至光学元件。光学元件用于将来自曲面反射单元的成像光反射至曲面反射单元。曲面反射单元还用于将来自光学元件的成像光反射至光学元件。光学元件还用于透射来自曲面反射单元的成像光。其中，来自图像源的成像光在
3、在该实施方式中，曲面反射单元对成像光进行了两次反射，其中，第一次反射时光反射方向相对于第一反射位置的法线向第一方向偏转，第二次反射时光反射方向相对于第二反射位置的法线向第二方向偏转，并且第一方向与第二方向相反。也就是说，本方案可以使得曲面反射单元两次反射的方向相互补偿，从而对成像光经过曲面反射单元产生的像差进行了补偿，实现了较小的像差，提升了观看者的体验。并且，采用了折叠光路的设计方式，有助于提高投影装置的紧凑性。
4、在一些可能的实施方式中，曲面反射单元包括第一曲面镜和第二曲面镜。第一曲面镜用于将来自图像源的成像光反射至光学元件。光学元件用于将来自第一曲面镜的成像光反射至第二曲面镜。第二曲面镜用于将来自光学元件的成像光反射至光学元件。光学元件还用于透射来自第二曲面镜的成像光。在该实施方式中，曲面反射单元可以采用两个相互独立的曲面镜，曲面反射单元的两次反射分别由两个曲面镜实现，使得本方案的光路设计更灵活。
5、在一些可能的实施方式中，第一方向是顺时针方向，第二方向是逆时针方向，或者，第一方向是逆时针方向，第二方向是顺时针方向。在该实施方式中，通过调整投影装置中各部分的相对位置关系可以实现不同的光路设计，提高了本方案的扩展性。
6、在一些可能的实施方式中，投影装置还包括偏振转换元件，图像源输出的成像光具有偏振状态，投影装置还包括偏振转换元件，偏振转换元件用于转换输入的成像光的偏振状态，光学元件用于反射其中一个偏振状态的成像光并透射另一个偏振状态的成像光。在该实施方式中，光学元件可以根据入射成像光的偏振状态不同进行反射或透射。因此，在合适位置设置偏振转换元件可以使得两次入射到光学元件的成像光的偏振状态不同。这样一来，第一次入射到光学元件的成像光可以被全部反射回曲面反射单元，第二次入射到光学元件的成像光可以被全部透射到人眼，避免了成像光的损失。
7、在一些可能的实施方式中，图像源输出的成像光具有第一偏振状态。偏振转换元件用于将来自图像源的具有第一偏振状态的成像光转换为具有第二偏振状态的成像光，具有第二偏振状态的成像光被曲面反射单元反射至偏振转换元件。偏振转换元件用于将来自曲面反射单元的具有第二偏振状态的成像光转换为具有第三偏振状态的成像光，具有第三偏振状态的成像光被光学元件反射至偏振转换元件。偏振转换元件用于将来自光学元件的具有第三偏振状态的成像光转换为具有第四偏振状态的成像光，具有第四偏振状态的成像光被曲面反射单元反射至偏振转换元件。偏振转换元件用于将来自曲面反射单元的具有第四偏振状态的成像光转换为具有第一偏振状态的成像光，具有第一偏振状态的成像光被光学元件透射。
8、在一些可能的实施方式中，图像源输出的成像光具有第二偏振状态，具有第二偏振状态的成像光被曲面反射单元反射至偏振转换元件。偏振转换元件用于将来自曲面反射单元的具有第二偏振状态的成像光转换为具有第三偏振状态的成像光，具有第三偏振状态的成像光被光学元件反射至偏振转换元件。偏振转换元件用于将来自光学元件的具有第三偏振状态的成像光转换为具有第四偏振状态的成像光，具有第四偏振状态的成像光被曲面反射单元反射至偏振转换元件。偏振转换元件用于将来自曲面反射单元的具有第四偏振状态的成像光转换为具有第一偏振状态的成像光，具有第一偏振状态的成像光被光学元件透射。
9、在一些可能的实施方式中，图像源包括光源和调制器，调制器用于对光源发射的光进行调制得到包括图像信息的成像光。
10、在一些可能的实施方式中，调制器的类型包括但不限于液晶显示器(liquidcrystal display，lcd)、硅基液晶(liquid cristal on silicon，lcos)、数字微镜器件(digital micro-mirror device，dmd)和薄膜晶体管(thin film transistor，tft)。
11、第二方面，本申请实施例提供了一种显示设备。该显示设备包括处理器和如上述第一方面任一实施方式介绍的投影装置。处理器用于向投影装置的图像源发送图像数据。图像源根据图像数据对入射光进行调制得到包括图像信息的成像光。上述显示设备的应用场景包括但不限于抬头显示(head-up display，hud)、投影仪、增强显示(augmentedreality，ar)设备和虚拟显示(virtual reality，vr)设备等。
12、第三方面，本申请实施例提供了一种交通工具。该交通工具包括上述第二方面介绍的显示设备，显示设备安装在交通工具上。例如，显示设备可以作为hud、车载显示屏或车灯安装在交通工具上。
13、在一些可能的实施方式中，交通工具还包括反射元件，显示设备用于向反射元件投射成像光，反射元件用于反射成像光。例如，显示设备可以作为hud安装在车辆上，该反射元件具体可以是车辆的挡风玻璃。
14、第四方面，本申请实施例提供了一种投影方法。该投影方法应用于投影装置，投影装置包括图像源、曲面反射单元和光学元件。该投影方法包括：通过图像源输出成像光。通过曲面反射单元将来自图像源的成像光反射至光学元件。通过光学元件将来自曲面反射单元的成像光反射至曲面反射单元。通过本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种投影装置，其特征在于，包括：图像源、曲面反射单元和光学元件；
2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述曲面反射单元包括第一曲面镜和第二曲面镜；
3.根据权利要求1或2所述的投影装置，其特征在于，所述第一方向是顺时针方向，所述第二方向是逆时针方向，或者，所述第一方向是逆时针方向，所述第二方向是顺时针方向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的投影装置，其特征在于，所述图像源输出的成像光具有偏振状态，所述投影装置还包括偏振转换元件，所述偏振转换元件用于转换输入的成像光的偏振状态，所述光学元件用于反射其中一个偏振状态的成像光并透射另一个偏振状态的成像光。
5.根据权利要求4所述的投影装置，其特征在于，所述图像源输出的成像光具有第一偏振状态；
6.根据权利要求4所述的投影装置，其特征在于，所述图像源输出的成像光具有第二偏振状态，具有所述第二偏振状态的成像光被所述曲面反射单元反射至所述偏振转换元件；
7.根据权利要求1至6中任一项所述的投影装置，其特征在于，所述图像源包括光源和调制器，所述调制器用于对
8.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述调制器为液晶显示器LCD、硅基液晶LCOS、数字微镜器件DMD或薄膜晶体管TFT中的任一个。
9.一种显示设备，其特征在于，包括：处理器和如权利要求1至8中任一项所述的投影装置，所述处理器用于向所述投影装置的图像源发送图像数据。
10.一种交通工具，其特征在于，包括：如权利要求9所述的显示设备，所述显示设备安装在交通工具上。
11.根据权利要求10所述的交通工具，其特征在于，所述交通工具还包括反射元件，所述显示设备用于向所述反射元件投射成像光，所述反射元件用于反射所述成像光。
12.一种投影方法，其特征在于，所述投影方法应用于投影装置，所述投影装置包括图像源、曲面反射单元和光学元件；所述方法包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述曲面反射单元包括第一曲面镜和第二曲面镜，所述方法包括：
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述第一方向是顺时针方向，所述第二方向是逆时针方向，或者，所述第一方向是逆时针方向，所述第二方向是顺时针方向。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其特征在于，所述图像源输出的成像光具有偏振状态，所述投影装置还包括偏振转换元件，所述偏振转换元件用于转换输入的成像光的偏振状态，所述光学元件用于反射其中一个偏振状态的成像光并透射另一个偏振状态的成像光。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述图像源输出的成像光具有所述第一偏振状态，所述方法还包括：
17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述图像源输出的成像光具有所述第二偏振状态，具有所述第二偏振状态的成像光被所述曲面反射单元反射至所述偏振转换元件，所述方法还包括：
18.根据权利要求12至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述图像源包括光源和调制器，所述方法还包括：
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述调制器为液晶显示器LCD、硅基液晶LCOS、数字微镜器件DMD或薄膜晶体管TFT中的任一个。
...【技术特征摘要】
1.一种投影装置，其特征在于，包括：图像源、曲面反射单元和光学元件；
2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述曲面反射单元包括第一曲面镜和第二曲面镜；
3.根据权利要求1或2所述的投影装置，其特征在于，所述第一方向是顺时针方向，所述第二方向是逆时针方向，或者，所述第一方向是逆时针方向，所述第二方向是顺时针方向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的投影装置，其特征在于，所述图像源输出的成像光具有偏振状态，所述投影装置还包括偏振转换元件，所述偏振转换元件用于转换输入的成像光的偏振状态，所述光学元件用于反射其中一个偏振状态的成像光并透射另一个偏振状态的成像光。
5.根据权利要求4所述的投影装置，其特征在于，所述图像源输出的成像光具有第一偏振状态；
6.根据权利要求4所述的投影装置，其特征在于，所述图像源输出的成像光具有第二偏振状态，具有所述第二偏振状态的成像光被所述曲面反射单元反射至所述偏振转换元件；
7.根据权利要求1至6中任一项所述的投影装置，其特征在于，所述图像源包括光源和调制器，所述调制器用于对光源发射的光进行调制得到包括图像信息的成像光。
8.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，所述调制器为液晶显示器lcd、硅基液晶lcos、数字微镜器件dmd或薄膜晶体管tft中的任一个。
9.一种显示设备，其特征在于，包括：处理器和如权利要求1至8中任一项所述的投影装置，所述处理器用于向所述投影装置的图像源发送图像数据。
10.一种交通工具，其特征在于，包括：如权利要求9所述的显示设备，所述显示设备安装在交通工具...
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