[发明专利]双光程投射装置和显示系统

说明书

本发明提供一双光程投射装置和显示系统，所述显示系统包括一双光程投射装置，一像发生元件以及一成像载体，所述双光程投射装置包括一分光元件，所述分光元件适于引导所述远成像光线以得到一远成像光路，和引导所述近成像光线以得到一近成像光路；一光出射元件，其中所述光出射元件被设置于所述近成像光路和所述远成像光路的光出射方向，所述光出射元件被配置为出射所述近成像光线和所述远成像光线；以及至少一光增程元件，其中所述光增程元件沿所述远成像光路光传播方向被设置于所述分光元件和所述光出射元件之间，借以所述光增程元件增加所述远成像光线的光程，以使所述远成像光线的光程大于所述近成像光线的光程。

技术领域

本发明涉及投射成像领域，尤其涉及一双光程投射装置和显示系统。

背景技术

投影设备目前被广泛应用于交通工具中以实现抬头显示(Head-UP Display,HUD)。目前车载HUD包括多种类型，诸如W-HUD、C-HUD、AR-HUD。

AR(Augmented Reality，增强现实)，增强现实技术也被称为扩增现实，AR增强现实技术是促使真实世界信息和虚拟世界信息内容之间综合在一起的较新的技术内容，其将原本在现实世界的空间范围中比较难以进行体验的实体信息在电脑等科学技术的基础上，实施模拟仿真处理，叠加将虚拟信息内容在真实世界中加以有效应用，并且在这一过程中能够被人类感官所感知，从而实现超越现实的感官体验。真实环境和虚拟物体之间重叠之后，能够在同一个画面以及空间中同时存在。

AR技术应用领域广泛，AR-HUD(Head Up Display，抬头显示)将AR增强现实技术与HUD抬头显示很好的相互融合，形成了一种新型且适用于车辆的HUD。相比C-HUD和W-HUD最大的不同在于，AR-HUD可以获得更大的视场角，成像距离也更远，能够使驾驶信息与外部环境进行更好的融合，大大提升驾驶员的使用体验。

现有技术的AR-HUD显示系统大都为一个位置的画面，即驾驶人员通过AR-HUD显示系统看到的成像画面被定格在特定距离位置处，适于驾驶人员观察远距离的画面。对于驾驶员而言需要近处观察时，相应的车辆必要的信息对于驾驶安全也至关重要，而现有单个的AR-HUD显示系统无法同时显示远距离画面和近距离画面；或者现有的单个AR-HUD显示系统显示远距离画面的时候切换成近距离显示画面。现有的一些实现AR-HUD显示远画面和近画面的方式大都为两套相互独立的AR-HUD系统或多片自由曲面镜实现(两套PGU、三片以上自由曲面镜)，即两套独立的所述AR-HUD系统分别对不同成像画面的光线投射，但是两套或者多套AR-HUD方式存在体积大，成本高，装配要求高等问题。

因此，现有技术的AR-HUD显示系统无法实现不同距离显示画面的显示，显示距离不得当反而会给驾驶人员的操作带来麻烦，威胁驾驶人员的安全。

发明内容

本发明的一个主要优势在于提供一双光程投射装置和显示系统，其中所述双光程投射装置能够投射出不同光程距离的显示画面，以根据不同光程距离显示一近投影面和一远投影面。

本发明的另一个优势在于提供一双光程投射装置和显示系统，其中所述显示系统仅由一所述的双光程投射装置投射显示两不同显示距离的成像画面，即远距离成像画面和近距离成像画面，有利于提升观察者的体验感受。

本发明的另一个优势在于提供一双光程投射装置和显示系统，其中所述双光程投射装置根据成像光线的波动方向调整远距离成像光线和近距离成像光线的光程距离，从而形成所述远投影面和所述近投影面。

本发明的另一个优势在于提供一双光程投射装置和显示系统，其中所述双光程投射装置包括一偏振分光装置，由所述偏振分光装置基于远距离成像光线和近距离成像光线的偏振方向，调整所述远距离成像光线和所述近距离成像光线的光程距离，以形成所述远投影面和所述近投影面。