[发明专利]一种显示系统和抬头显示器

说明书

本发明实施例提供一种显示系统和抬头显示器，该显示系统包括第一成像模块、第二成像模块和反射模块。第一成像模块包括第一投影光机和第一扩瞳单元，第二成像模块包括第二投影光机和第二扩瞳单元，第一扩瞳单元的入光侧设于第一投影光机的出光侧，第二扩瞳单元的入光侧设于第二投影光机的出光侧，反射模块设于第一扩瞳单元的出光侧、以及设于第二扩瞳单元的出光侧，该显示系统中，可通过调整成像模块或投影光机的姿态，以实现调整虚像距离，并且还可以实现虚拟图像的三维显示，提高空间立体感，另外，该显示系统应用于抬头显示器时，能减小抬头显示器的体积。

技术领域

本发明实施例涉及抬头显示技术领域，特别涉及一种显示系统和抬头显示器。

背景技术

抬头显示(HeadUpDisplay，HUD)系统通常用于汽车上，可以将汽车仪表盘上的信息以及导航等信息投影到人眼，使得驾驶员在直视前方的实际驾驶路况时，不需要低头就可以看到所需的信息，从而提升驾驶员的驾驶体验和安全性。例如，HUD用作增强辅助驾驶安全的车载投影装备时，可以保证驾驶员在视线不离开周围环境的前提下看到车速、导航等诸多的行车信息。

目前，市面上的HUD产品只能在固定的几米远的位置生成虚拟图像，虚像距离(Virtual image distance，VID)难以根据不同场景进行实时调整变化；并且，虚拟图像是一个二维平面，缺乏空间立体感，无法与实际物体相匹配；另外，现有的HUD的体积也很庞大，占据了汽车的大量空间。

发明内容

本发明实施例提供一种显示系统和抬头显示器，能够任意调整虚像距离，并且还可以实现虚拟图像的三维显示，提高空间立体感，该显示系统应用于抬头显示器时，能减小抬头显示器的体积。

第一方面，本发明实施方式采用的一个技术方案是：提供一种显示系统，包括：第一成像模块、第二成像模块和反射模块，第一成像模块包括第一投影光机和第一扩瞳单元，所述第一扩瞳单元的入光侧设于所述第一投影光机的出光侧，所述第一投影光机用于提供带有第一图像信息的第一光线，所述第一扩瞳单元用于对所述第一光线进行扩瞳；第二成像模块包括第二投影光机和第二扩瞳单元，所述第二扩瞳单元的入光侧设于所述第二投影光机的出光侧，所述第二投影光机用于提供带有第二图像信息的第二光线，所述第二扩瞳单元用于对所述第二光线进行扩瞳；所述反射模块设于所述第一扩瞳单元的出光侧、以及设于所述第二扩瞳单元的出光侧，所述反射模块用于反射或衍射所述第一光线和所述第二光线。

在一些实施例中，所述显示系统还包括第一调节模块和/或第二调节模块；所述第一调节模块用于调节所述第一投影光机和/或所述第二投影光机的姿态，以改变所述第一光线入射至所述第一扩瞳单元的入射角度，和/或，改变所述第二光线入射至所述第二扩瞳单元的入射角度；所述第二调节模块用于调节所述第一成像模块和/或所述第二成像模块的姿态，以改变所述第一光线入射至所述反射模块的入射角度，和/或，改变所述第二光线入射至所述反射模块的入射角度。

在一些实施例中，所述反射模块包括分光反射镜或全息反射镜。

在一些实施例中，所述第一扩瞳单元为波导片或透镜组；所述第二扩瞳单元为波导片或透镜组；所述波导片为阵列波导片、全息波导片和浮雕光栅波导片中的一种。

在一些实施例中，所述波导片的厚度为1mm-20mm。

在一些实施例中，所述波导片为二维阵列波导片，所述二维阵列波导片包括：波导基底、以及设于所述波导基底内的耦入反射面、转折分光面阵列和耦出分光面阵列；所述转折分光面阵列设于所述耦入反射面的透射出光侧，所述耦出分光面阵列设于所述转折分光面阵列的反射出光侧；所述耦入反射面用于将光线耦入至所述波导基底内，并使所述光线全反射传播至所述转折分光面阵列；所述转折分光面阵列用于将所述光线沿第一方向进行扩瞳，并使所述光线沿第二方向全反射传播至所述转耦出分光面阵列；所述耦出分光面阵列用于将所述光线沿第二方向进行扩瞳，并使所述光线从所述波导基底内耦出。