光學(xué)成像系統(tǒng)、三維顯示系統(tǒng)和車載三維顯示系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開一般涉及顯示技術(shù)，具體涉及三維顯示技術(shù)，尤其涉及光學(xué)成像系統(tǒng)、三維顯示系統(tǒng)和車載三維顯示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]平視顯示器(Head Up Display,簡稱HUD)利用反射將重要信息投射在例如汽車擋風(fēng)玻璃的透反鏡的與觀察者相異的一側(cè)，當駕駛員或其他觀察者透過擋風(fēng)玻璃往前方看的時候，能夠?qū)⑼饨绲木跋笈cHUD顯示的資料融合在一起，從而無需低頭就可以獲得重要的
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請?zhí)峁┝艘环N光學(xué)成像系統(tǒng)、三維顯示系統(tǒng)和車載三維顯示系統(tǒng)，可以將二維顯示圖像通過光學(xué)處理，生成人眼可直接觀察的三維圖像。
[0004]本申請實施例提供了一種光學(xué)成像系統(tǒng)，包括:
[0005]顯示屏，包括用于顯示第一圖像的第一顯示部和用于顯示第二圖像的第二顯示部；第一光學(xué)成像單元，用于生成所述第一圖像的第一反射像和所述第二圖像的第一反射像；以及第二光學(xué)成像單元，用于將所述第一圖像的第一反射像和所述第二圖像的第一反射像重疊生成第三像，并對所述第三像放大生成第四像。
[0006]本申請實施例還提供了一種包含光學(xué)成像系統(tǒng)三維顯示系統(tǒng)。
[0007]本申請實施例還提供了一種包含光學(xué)成像系統(tǒng)的車載三維顯示系統(tǒng)。
[0008]本申請實施例提供的的方案，可以在恰當?shù)奈恢蒙煽芍苯佑扇搜塾^察的三維圖像。
[0009]在一些實現(xiàn)方式中，可以利用一片顯示屏(例如，IXD顯示屏)來實現(xiàn)最終三維圖像的顯示，降低了三維圖像合成的難度，減小了系統(tǒng)的串擾。
[0010]在本申請的車載三維顯示系統(tǒng)的一些實現(xiàn)方式中，將汽車擋風(fēng)玻璃作為光學(xué)成像系統(tǒng)的透反鏡，可以將三維圖像呈現(xiàn)在擋風(fēng)玻璃前方，方便駕駛員查看三維圖像中的相關(guān)?目息O
【附圖說明】
[0011]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0012]圖1示出了申請人較早研究中提出的反射式HUD的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2示出了根據(jù)本申請一個實施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖3示出了根據(jù)本申請一個實施例的第一光學(xué)成像單元的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖4示出了根據(jù)本申請一個實施例的第二光學(xué)成像單元的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖5示出了根據(jù)本申請另一實施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關(guān)的部分。
[0018]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本申請。
[0019]如圖1所示，為申請人在較早的研究中提出的一種使用IXD顯示器的反射式HUD光學(xué)方案。IXD顯示器10上顯示的圖像經(jīng)平面鏡20、凹面鏡30和透反鏡40反射后，在透反鏡后方成放大的虛像60，觀察者50可以觀察到包含了 IXD顯示器10上顯示的內(nèi)容的虛像60。虛像60與IXD顯示器10顯示內(nèi)容之間的放大倍數(shù)及虛像60的成像位置由平面鏡20、凹面鏡30和透反鏡40的相關(guān)參數(shù)以及相對位置關(guān)系來決定。
[0020]然而，如上所述的現(xiàn)有技術(shù)中，最終形成的放大虛像60是二維圖像，不能形成三維圖像。
[0021]參見圖2所示，為本申請一個實施例的光學(xué)成像系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖。
[0022]在該實施例中，光學(xué)成像系統(tǒng)包括顯示屏10、第一光學(xué)成像單元20和第二光學(xué)成像單元30。
[0023]顯示屏10可包括用于顯示第一圖像L的第一顯示部11和用于顯示第二圖像R的第二顯示部12?；蛘?，在一些實現(xiàn)方式中，顯示屏10的兩個顯示部(11、12)可實現(xiàn)為兩個獨立的顯示屏，該兩個獨立的顯示屏可以具有與第一顯示部11和第二顯示部12的相對位置關(guān)系相同的相對位置關(guān)系。例如，該兩個獨立的顯示屏可以位于同一平面內(nèi)，且相互緊貼。
[0024]第一光學(xué)成像單元20可用于生成第一圖像L的第一反射像LI和第二圖像的第一反射像Rl。
[0025]第二光學(xué)成像單元30可用于將第一圖像的第一反射像LI和第二圖像的第一反射像Rl重疊生成第三像D3，并對第三像D3放大生成第四像D4。
[0026]在一些實現(xiàn)方式中，第一圖像L和第二圖像R可以分別是可直接由人眼合成三維顯示效果的圖像中的左眼圖像和右眼圖像。第一光學(xué)成像單元20可以將第一圖像L和第二圖像R反射到恰當?shù)奈恢眯纬傻谝粓D像的第一反射像LI和第二圖像的第一反射像R1，從而使第二光學(xué)成像單元30能夠?qū)⒌谝粓D像的第一反射像LI和第二圖像的第一反射像Rl合成，形成可直接由人眼合成三維顯示效果的第三像D3，并將第三像D3放大形成第四像D4。
[0027]在這些實現(xiàn)方式中，由于第四像D4是由第三像D3直接放大生成的，因而第四像D4也是可直接由人眼合成三維顯示效果的圖像。
[0028]在一些實現(xiàn)方式中，顯示屏10的形狀可以為軸對稱，第一顯示部11和第二顯示部12分別位于顯示屏的對稱軸的兩側(cè)。
[0029]顯示屏10包括第一面和與第一面相對的第二面，第一面為顯示面，即可顯示第一圖像L和第二圖像R的面。
[0030]在這里需要說明的是，圖2所示的顯示屏10、第一光學(xué)成像單元20、第二光學(xué)成像單元30的相對位置關(guān)系是示意性的，也即是說，無論顯示屏10、第一光學(xué)成像單元20、第二光學(xué)成像單元30出于何種相對位置關(guān)系，只要其實現(xiàn)了與本實施例相同的功能，即被視為落入本實施例的范圍之內(nèi)。
[0031]此外，還需要說明的是，圖2所示第一圖像的第一反射像L1、第二圖像的第一反射像R1、第三像D3和第四像D4的位置僅用于示意性地描述本實施例各組成部件的功能和各組成部件之間的關(guān)聯(lián)，在實際應(yīng)用中，第一圖像的第一反射像L1、第二圖像的第一反射像R1、第三像D3和第四像D4的位置可由顯示屏10、第一光學(xué)成像單元20、第二光學(xué)成像單元30之間的相對位置和相關(guān)參數(shù)來具體地限定。
[0032]在一些實現(xiàn)方式中，第一光學(xué)成像單元20可通過超過一次的反射和/或透射來生成第一圖像的第一反射像LI和第二圖像的第一反射像R1。在這些實現(xiàn)方式中，例如，第一光學(xué)成像單元20可先反射第一圖像L和第二圖像R并生成第一圖像的第二反射像L2和第二圖像的第二反射像R2，接著，再反射第一圖像的第二反射像L2和第二圖像的第二反射像R2并生成第一圖像的第一反射像LI和第二圖像的第一反射像R1。
[0033]參見圖3所示，為根據(jù)本申請一個實施例的第一光學(xué)成像單元的示意性結(jié)構(gòu)圖300。
[0034]如圖3所示的第一光學(xué)成像單元包括第一直角平面鏡301和第二直角平面鏡302。
[0035]直角平面鏡，是指由二平面鏡直角連接構(gòu)成的光學(xué)元件。每個直角平面鏡包括了兩個互相垂直的平面鏡，二平面鏡的交線，即為直角平面鏡的直角邊。
[0036]第一直角平面鏡301的反射面與顯不屏30的第一面相對，第一直角平面鏡301的角平分面與顯示屏30垂直，顯示屏30的對稱軸31位于第一直角平面鏡301的角平分面內(nèi)，且第一直角平面鏡301的直角邊與顯示屏30相接觸。
[0037]繼續(xù)參照圖3所示，第二直角平面鏡302的反射面與顯示屏30的第二面相對，且第二直角平面鏡302的角平分面與第一直角平面鏡301的角平分面重合。
[0038]在一些實現(xiàn)方式中，第一直角平面鏡可以反射第一圖像L和第二圖像R，并生成第一圖像的第二反射像L2和第二圖像的第二反射像R2，然后，第二直角平面鏡再分別反射第一圖像的第二反射像L2和第二圖像的第二反射像R2，并生成第一圖像的第一反射像LI和第二圖像的第一反射像R1。
[0039]在一些實現(xiàn)方式中，第二光學(xué)成像單元用于將第一圖像的第一反射像和第二圖像的第一反射像重疊生成第三像。并對第三像放大生成第五像，然