立體顯示組件、立體顯示系統(tǒng)和立體顯示方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開(kāi)一般涉及顯示領(lǐng)域，具體涉及立體顯示領(lǐng)域，尤其涉及立體顯示組件、立體顯示系統(tǒng)和立體顯示方法。
【背景技術(shù)】
[0002]平視顯示器(Head Up Display,簡(jiǎn)稱(chēng)HUD)利用反射將重要信息投射在例如汽車(chē)擋風(fēng)玻璃的透反鏡的與觀察者相異的一側(cè)，當(dāng)駕駛員或其他觀察者透過(guò)擋風(fēng)玻璃往前方看的時(shí)候，能夠?qū)⑼饨绲木跋笈cHUD顯示的資料融合在一起，從而無(wú)需低頭就可以獲得重要的
?目息。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種立體顯示組件、立體顯示系統(tǒng)和立體顯示方法，可以將二維顯示圖像通過(guò)光學(xué)處理，生成人眼可直接觀察的三維圖像。
[0004]本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種立體顯示組件，包括第一平面鏡，第二平面鏡，第一顯示屏以及第二顯示屏；第一平面鏡的一條邊與第二平面鏡的一條邊重合，形成一二面角，第一平面鏡與第二平面鏡相背離的面為反射面，第一顯示屏以及第二顯示屏設(shè)置于二面角的外偵牝并且第一顯示屏與第二顯示屏分別設(shè)置于二面角的角平分面的兩側(cè)，第一顯示屏在第一平面鏡中所成的虛像與第二顯示屏在第二平面鏡中所成的虛像重合。
[0005]本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種立體顯示系統(tǒng)，包括如上的立體顯示組件。
[0006]本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種立體顯示方法，包括:第一平面鏡和第二平面鏡分別將第一顯示屏顯示的第一圖像和第二顯示屏顯示的第二圖像在同一位置形成第一虛像和第二虛像，其中，第一虛像和第二虛像互為立體圖像對(duì)；第一虛像和第二虛像經(jīng)第三平面鏡以及凹面反射鏡反射至透反鏡內(nèi)表面，并通過(guò)透反鏡內(nèi)表面的反射呈現(xiàn)放大的虛像；其中，第一平面鏡和第二平面鏡分別有一條邊相重合形成一個(gè)二面角，二面角外側(cè)對(duì)應(yīng)的面為反射面，兩個(gè)顯示屏設(shè)置于二面角的外側(cè)，并且分別設(shè)置于二面角的角平分面的兩側(cè)。
[0007]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的立體顯示組件，通過(guò)光學(xué)成像來(lái)將分別顯示在兩塊屏上的二維圖像進(jìn)行重疊，從而生成人眼直接觀察的三維圖像。
[0008]此外，本申請(qǐng)實(shí)施例的立體顯示系統(tǒng)和立體顯示方法，可以將立體顯示組件形成的三維圖像進(jìn)行放大，并在適合觀察的位置形成放大的虛像，進(jìn)一步方便用戶(hù)觀察。
【附圖說(shuō)明】
[0009]通過(guò)閱讀參照以下附圖所作的對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0010]圖1示出了一種反射式HUD的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖2示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的立體顯示組件的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0012]圖3示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的立體顯示系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖4示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的立體顯示方法的示意性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋相關(guān)發(fā)明，而非對(duì)該發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)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。
[0015]需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本申請(qǐng)。
[0016]如圖1所示，申請(qǐng)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、凹面反射鏡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、凹面反射鏡30和透反鏡40的相關(guān)參數(shù)以及相對(duì)位置關(guān)系來(lái)決定。
[0017]然而，如上所述的方案中，最終形成的放大虛像60是二維圖像，不能形成三維圖像。
[0018]參見(jiàn)圖2所示，為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的立體顯示組件的示意性結(jié)構(gòu)圖200。
[0019]在該實(shí)施例中，立體顯示組件包括第一平面鏡210、第二平面鏡220第一顯示屏230以及第二顯示屏240。
[0020]其中，第一平面鏡210的一條邊與第二平面鏡220的一條邊重合，使得第一平面鏡210與第二平面鏡220形成二面角。第一平面鏡210與第二平面鏡220相背離的面為反射面。
[0021]第一顯示屏230以及第二顯示屏240設(shè)置于二面角的外側(cè)，且第一顯示屏230與第二顯示屏240分別設(shè)置于二面角的角平分面A1的兩側(cè)。
[0022]第一顯示屏230在第一平面鏡210中所成的虛像與第二顯示屏240在第二平面鏡220中所成的虛像重疊。
[0023]由于第一平面鏡210與第二平面鏡220相背離的面為反射面，第一顯示屏230以及第二顯示屏240設(shè)置于二面角的外側(cè)，且第一顯示屏230與第二顯示屏240分別設(shè)置于二面角的角平分面A1的兩側(cè)，可以使得第一顯示屏230上顯示的第一圖像僅被第一平面鏡210反射，而第二顯示屏240上顯示的第二圖像僅被第二平面鏡220反射。
[0024]在一些應(yīng)用場(chǎng)景中，例如，第一顯示屏230上顯示的第一圖像為人眼可直接觀察的立體圖像中的左眼圖像或左眼圖像的鏡像，第二顯示屏240上顯示的第二圖像為人眼可直接觀察的立體圖像中的右眼圖像或右眼圖像的鏡像，二者分別經(jīng)第一平面鏡210和第二平面鏡220反射后，在同一位置形成第一圖像的第一虛像和第二圖像的第二虛像。第一虛像與第二虛像重疊，從而形成人眼可直接觀察的立體圖像K。這樣一來(lái)，當(dāng)觀察者的左眼處于圖2中附圖標(biāo)記250所示的陰影區(qū)域，且觀察者的右眼處于圖2中附圖標(biāo)記260所示的陰影區(qū)域時(shí)，觀察者可基于立體融像原理看到立體圖像。
[0025]在一些可選的實(shí)現(xiàn)方式中，為了使第一虛像與第二虛像重合，可以設(shè)置立體顯示組件中各部件的相對(duì)位置關(guān)系。例如，第一顯示屏230和第一平面鏡210所成夾角(^與第一平面鏡210和二面角的角平分面A1所成夾角^互余，也即是說(shuō)α ^^=90°。并且第二顯示屏240和第二平面鏡220所成的夾角α 2與第二平面鏡240和二面角的角平分面Α1所成夾角β2互余，也即是說(shuō)，α 2+β2=90°。
[0026]在一些可選的實(shí)現(xiàn)方式中，第一顯示屏230和第二顯示屏240例如可以是液晶顯示屏。采用液晶顯示屏，可以方便在狹窄空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像數(shù)據(jù)的顯示。
[0027]在一些可選的實(shí)現(xiàn)方式中，第一顯示屏230與第二顯示屏240的可視區(qū)域的尺寸可以相同。這樣一來(lái)，在一些應(yīng)用場(chǎng)景中，當(dāng)?shù)谝伙@示屏230與第二顯示屏240分別用于顯示人眼可直接觀察的三維圖像的左眼圖像和右眼圖像時(shí)，通過(guò)本實(shí)施例的立體顯示組件，便可將左眼圖像和右眼圖像重疊形成人眼可直接觀察的三維圖像。
[0028]在一些應(yīng)用場(chǎng)景中，為了使得重疊形成的人眼可直接觀察的三維圖像的立體效果更好，還可以進(jìn)一步設(shè)置第一顯示屏230與第二顯示屏240具有相同的分辨率。
[0029]在一些可選的實(shí)現(xiàn)方式中，第一顯示屏230與第二顯示屏240的形狀可以為軸對(duì)稱(chēng)。例如，第一顯示屏230與第二顯示屏240的形狀可以根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)置為矩形、圓形或橢圓形等。第一顯示屏230與第二顯示屏240相對(duì)于二面角的角平分面Α1對(duì)稱(chēng)，例如，可以設(shè)置第一顯示屏230與第二顯示屏240與角平分面Α1等距，且第一顯示屏230與第二顯示屏240均平行于角平分面Α1。二面角的棱在第一顯示屏230和第二顯示屏240上的正投影，分別與所述第一顯示屏230和所述第二顯示屏240的對(duì)稱(chēng)軸重疊，也即是說(shuō)，二面角的棱在第一顯示屏230上的正投影，位于第一顯示屏230的對(duì)稱(chēng)平面內(nèi)，且二面角的棱在第二顯示屏240上的正投影，位于第二顯示屏240的對(duì)稱(chēng)平面內(nèi)。
[0030]在一些可選的實(shí)現(xiàn)方式中，第一平面鏡210與第二平面鏡220形成的二面角可以是為直二面角，也即是說(shuō)^+02= 90。。又由于β 1= β，且α 2+β 2 =90°，因此，在這些實(shí)現(xiàn)方式中，有α 2= β ^ β 2=45。。
[0031]參見(jiàn)圖3所示，出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的立體顯示系統(tǒng)的示意性結(jié)構(gòu)圖300。
[0032]在本實(shí)施例的立體顯示系統(tǒng)中，包括了如上所述的立體