[发明专利]一种车载全息成像装置及显示系统

说明书

本发明提供一种车载全息成像装置及显示系统，成像装置包括：投影成像组件，用以生成实像光线；散射阵列组件，设置于投影成像组件的发射端，散射阵列组件包括多个成像平面单元，多个成像平面单元沿实像光线的传播路径依次布置，对实像光线进行散射成像，以产生多个实像投影；第一反射元件，设置于投影成像组件与散射阵列组件的延长线上，第一反射元件用以反射多个实像投影；以及第二反射元件，设置于第一反射元件的凹面张口一侧，用以将多个实像投影反射至眼盒区域，以产生多个虚像；其中，每个成像平面单元产生的虚像位于不同景深深度。本发明可将不同景深的标识图像于全视场内展现，提升了车载抬头显示器的显示效果。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种车载全息成像装置及显示系统。

背景技术

抬头显示(head up display，HUD)，又称平视显示，广泛应用于汽车领域。抬头显示可将汽车行驶过程的重要信息投射到前风挡玻璃或者屏幕上，例如车速、油量、导航、车距提醒等。现有抬头显示技术中，通常仅设置有两个不同深度的虚像平面，而驾驶员在面对不同道路情况时，其眼睛会聚焦不同的现实深度。由于虚像平面距离与外界环境物体距离通常不一致，驾驶员在观察HUD过程中，双眼需要来回变焦才能看清虚像与道路情况，易产生驾驶安全问题。

另外，现有抬头显示技术中，不同景深的虚像标识显示区域固定。而在实际驾驶情况中，由于不同深度的物体所在区域会随时发生变化，不同景深的标识被局限于一个固定的区域，无法在HUD的全视角中展现。因此，存在待改进之处。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种车载全息成像装置及显示系统，用于解决现有技术中抬头显示的视场显示范围固定，景深覆盖小的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种车载全息成像装置，包括：

投影成像组件，用以生成实像光线；

散射阵列组件，设置于所述投影成像组件的发射端，所述散射阵列组件包括多个成像平面单元，多个所述成像平面单元沿所述实像光线的传播路径依次布置，对所述实像光线进行散射成像，以产生多个实像投影；

第一反射元件，设置于所述投影成像组件与所述散射阵列组件的延长线上，所述第一反射元件用以反射多个所述实像投影；以及

第二反射元件，设置于所述第一反射元件的凹面张口一侧，用以将多个所述实像投影反射至眼盒区域，以产生多个虚像；

其中，每个所述成像平面单元产生的所述虚像位于不同景深深度。

在本发明的一实施例中，所述散射阵列组件还包括：

激活电路单元，电性连接每个所述成像平面单元，并用以调节每个所述成像平面单元的散射扩散角。

在本发明的一实施例中，每一所述成像平面单元划分为多个区块，所述激活电路单元独立调节每一所述区块的散射扩散角，以控制每一所述区块的透明度。

在本发明的一实施例中，所述投影成像组件包括光源器、准直透镜、散斑衰减器以及空间光调制器，其中，所述光源器用以产生激光光束，所述准直透镜、所述散斑衰减器以及所述空间光调制器沿所述激光光束的传播方向依次布置。

在本发明的一实施例中，所述成像平面单元与对应的所述虚像投影之间的位置关系满足以下公式：

其中，f表示所述第一反射元件的焦距，u表示所述成像平面单元与所述第一反射元件之间的距离，v表示所述虚像投影所在平面的景深深度。

在本发明的一实施例中，相邻两个所述虚像投影所在平面的景深范围满足以下公式：