一种显示装置、抬头显示系统以及交通工具的制作方法

本技术涉及图像显示领域，尤其涉及一种显示装置、抬头显示系统以及交通工具。

背景技术：

1、随着科学技术的不断发展，电子产品的普及，近距离用眼负荷不断增加。在视力训练的场景下，需要人眼动态的观看在不同位置所形成的图像，从而锻炼眼部肌肉。

2、虚像显示装置能够将源图像拉远放大显示为虚像，但是，虚像显示装置将源图像于固定位置形成虚像，无法满足视力训练的需求。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种显示装置、抬头显示系统以及交通工具，能够将虚像灵活的切换至不同的位置显示。

2、第一方面，本技术实施例提供了一种显示装置，包括驱动装置、像源、透反件以及曲面镜，所述驱动装置与所述像源连接。驱动装置将像源驱动至第一像源位置，并在第一像源位置向所述透反件投射第一成像光。所述透反件用于将所述第一成像光反射至所述曲面镜，所述曲面镜用于反射被透反件反射的第一成像光，所述透反件还用于透射被曲面镜反射的第一成像光。驱动装置将像源驱动至第二像源位置，并在第二像源位置向所述透反件投射第二成像光。所述透反件用于将所述第二成像光反射至所述曲面镜，所述曲面镜用于反射被透反件反射的第二成像光，所述透反件还用于透射被曲面镜反射的第二成像光。其中，从所述透反件透射的所述第一成像光在第一虚像位置形成第一虚像，从所述透反件透射的所述第二成像光在第二虚像位置形成第二虚像，所述第一像源位置与所述第一虚像位置对应，所述第二像源位置与所述第二虚像位置对应。

3、基于本方面所示，驱动装置通过改变像源所位于的像源位置，改变虚像所位于的虚像位置，从而实现灵活且动态的将虚像切换至不同的虚像位置显示的目的。

4、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述第一虚像的虚像距vid小于所述第二虚像的vid，所述第一虚像的视场角fov不小于第二虚像的fov。

5、采用本实现方式，在所述第一虚像的vid小于所述第二虚像的vid，且所述第一虚像的fov不小于第二虚像的fov的情况下，显示装置能够实现人眼几乎感知不到虚像切换的模式，或实现虚像的显示在人眼中呈现近大远小的模式等，以使得显示装置能够匹配更多场景的需求。

6、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述第一像源位置对应第一缩放比值，位于所述第一像源位置的所述像源，用于按所述第一缩放比值缩放第一源图像以显示第一目标图像，显示所述第一目标图像的所述像源用于投射所述第一成像光，所述第一缩放比值为所述第一目标图像大小与所述第一源图像大小的比值。

7、采用本实现方式，像源按第一缩放比值缩放第一源图像以实现第一目标图像，以投射出第一成像光。像源通过对第一源图像的缩放操作，保证第一虚像能够满足显示装置支持的各种模式的需求，例如，显示装置支持无感切换模式或缩放模式。其中，无感切换模式是指，人眼几乎感知不到在第一虚像位置形成的第一虚像，切换至在第二虚像位置形成的第二虚像的切换过程。缩放模式是指，虚像在不同的虚像位置切换时，能够保证虚像的清晰度。

8、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述第二像源位置对应第二缩放比值，所述第二缩放比值不大于所述第一缩放比值；其中，所述第二缩放比值为第二目标图像大小与第二源图像大小的比值，所述第一源图像大小与所述第二源图像大小相同，位于所述第二像源位置的所述像源，用于按所述第二缩放比值缩放所述第二像源图像以显示所述第二目标图像，显示所述第二目标图像的所述像源用于投射所述第二成像光。

9、采用本实现方式，像源按第二缩放比值缩放第二源图像以实现第二目标图像，以投射出第二成像光。像源通过对第二源图像的缩放操作，保证第二虚像能够满足显示装置支持的各种模式的需求。

10、基于第一方面，一种可选的实现方式中，分别从所述像源投射出的所述第一成像光以及所述第二成像光具有相同的光轴。

11、采用本实现方式，在从像源出射的第一成像光和第二成像光具有相同的光轴的情况下，能够保证第一虚像和第二虚像不会发生扭转，提升了第一虚像以及第二虚像的清晰度。

12、基于第一方面，一种可选的实现方式中，分别从所述像源投射出的所述第一成像光的光轴以及所述第二成像光的光轴之间具有间隙，且分别从所述像源投射出的所述第一成像光的光斑以及所述第二成像光的光斑部分重合。

13、采用本实现方式，从像源出射的第一成像光的光轴和第二成像光的光轴之间具有间隙的情况下，保证从像源出射的第一成像光的光斑和第二成像光的光斑部分重合，能够有效的降低第一虚像相对于第二虚像的扭转程度，提升了第一虚像以及第二虚像的清晰度。

14、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述第一虚像的图形内容不同于所述第二虚像的图形内容。

15、采用本实现方式，所述第一虚像的图形内容不同于所述第二虚像的图形内容的情况下，能够保证第一虚像和第二虚像满足显示装置支持的风景模式的需求，风景模式是指，在不同虚像位置所形成的虚像具有不同的图形内容。

16、基于第一方面，一种可选的实现方式中，位于所述第一像源位置的所述像源，用于显示第一源图像以及所述第一虚像的vid，显示所述第一源图像及所述第一虚像的vid的所述像源用于投射所述第一成像光。

17、采用本实现方式，包括放大后的第一源图像以及所述第一虚像的vid的所述第一虚像能够满足显示装置支持的角标模式的需求，角标模式是指，虚像不仅包括源图像，还包括虚像的vid。

18、基于第一方面，一种可选的实现方式中，显示装置具有第一放大倍率，第一放大倍率是指，第一虚像大小与像源显示的源图像大小的比值。显示装置具有第二放大倍率，第二放大倍率是指，第二虚像大小与像源显示的源图像大小的比值，第一放大倍率不同于第二放大倍率。

19、采用本实现方式，显示装置在不同的虚像位置形成虚像时，显示装置具有不同的放大倍率，以实现显示装置在不同的虚像位置形成对应的虚像。

20、基于第一方面，一种可选的实现方式中，曲面镜的曲率与显示装置的放大倍率呈正相关关系。

21、采用本实现方式，通过调整曲面镜曲率大小的方式，以实现调节显示装置放大倍率的目的。

22、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述第一虚像的fov与所述第二虚像的fov之间的差值不大于预设角度，例如，该预设角度为1.6°。

23、采用本实现方式，若像源在第一像源位置所显示的源图像，与像源在第二像源位置所显示的源图像相同，且第一虚像的fov与第二虚像的fov之间的差值不大于预设角度，那么，人眼不会感知到第一虚像和第二虚像之间的切换，使得第一虚像和第二虚像匹配显示装置的无感切换模式的需求。

24、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述第一虚像的fov与所述第二虚像的fov之间的差值大于预设角度。

25、采用本实现方式，在所述第一虚像的fov与所述第二虚像的fov之间的差值大于预设角度的情况下，人眼能够感知到第一虚像与第二虚像之间的切换，而且在人眼中呈现近大远小的视觉效果。

26、基于第一方面，一种可选的实现方式中，所述第一虚像的双目视差不大于双目视差阈值，且第二虚像的双目视差不大于双目视差阈值。

27、基于第一方面，一种可选的实现方式中，双目视差阈值包括水平视差阈值和垂直视差阈值，水平视差阈值为11.6毫弧度mrad，垂直视差阈值为2.9mrad。

28、基于第一方面，一种可选的实现方式中，双目视差阈值与显示装置的放大倍率、曲面镜曲率或曲面镜与像源之间的距离相关。

29、采用本实现方式，保证了第一虚像和第二虚像的情绪度，而且避免人眼观看到第一虚像和第二虚像出现双目眩晕的情况。

30、基于第一方面，一种可选的实现方式中，

31、第二方面，本技术实施例提供了一种抬头显示系统，包括驱动装置、像源以及曲面镜，所述驱动装置与所述像源连接；所述像源用于在所述驱动装置的驱动下，分别在第一像源位置向挡风玻璃投射第一成像光以及在第二像源位置向所述挡风玻璃投射第二成像光；所述曲面镜用于接收来自被所述挡风玻璃反射的所述第一成像光以及所述第二成像光；所述曲面镜还用于分别反射所述第一成像光以及所述第二成像光至所述挡风玻璃，传输至所述挡风玻璃的所述第一成像光以及所述第二成像光被所述挡风玻璃分别透射，其中，从所述挡风玻璃透射的所述第一成像光在第一虚像位置形成第一虚像，从所述挡风玻璃透射的所述第二成像光在第二虚像位置形成第二虚像，所述第一像源位置与所述第一虚像位置对应，所述第二像源位置与所述第二虚像位置对应。

32、本方面有益效果的说明，请参见第一方面所示，具体不做赘述。

33、基于第二方面，一种可选的实现方式中，所述像源用于将驾驶相关信息调制为第一成像光以及第二成像光，所述驾驶相关信息为高级驾驶辅助系统adas信息、车辆仪表盘上的数据、车速信息、方向盘转角信息或车身姿态数据等。

34、第三方面，本技术实施例提供了一种交通工具，包括抬头显示系统以及挡风玻璃，所述抬头显示系统如第二方面所示。

35、本方面有益效果的说明，请参见第一方面所示，具体不做赘述。

技术特征：

1.一种显示装置，其特征在于，包括驱动装置、像源、透反件以及曲面镜，所述驱动装置与所述像源连接；

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一虚像的虚像距vid小于所述第二虚像的vid，所述第一虚像的视场角fov不小于第二虚像的fov。

3.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，所述第一像源位置对应第一缩放比值，位于所述第一像源位置的所述像源，用于按所述第一缩放比值缩放第一源图像以显示第一目标图像，显示所述第一目标图像的所述像源用于投射所述第一成像光，所述第一缩放比值为所述第一目标图像大小与所述第一源图像大小的比值。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述第二像源位置对应第二缩放比值，所述第二缩放比值不大于所述第一缩放比值；

5.根据权利要求1至4任一项所述的显示装置，其特征在于，分别从所述像源投射出的所述第一成像光以及所述第二成像光具有相同的光轴。

6.根据权利要求1至4任一项所述的显示装置，其特征在于，分别从所述像源投射出的所述第一成像光的光轴以及所述第二成像光的光轴之间具有间隙，且分别从所述像源投射出的所述第一成像光的光斑以及所述第二成像光的光斑部分重合。

7.根据权利要求1至6任一项所述的显示装置，其特征在于，所述第一虚像的图形内容不同于所述第二虚像的图形内容。

8.根据权利要求1至7任一项所述的显示装置，其特征在于，位于所述第一像源位置的所述像源，用于显示第一源图像以及所述第一虚像的vid，显示所述第一源图像及所述第一虚像的vid的所述像源用于投射所述第一成像光。

9.一种抬头显示系统，其特征在于，包括驱动装置、像源以及曲面镜，所述驱动装置与所述像源连接；

10.一种交通工具，其特征在于，包括抬头显示系统以及挡风玻璃，所述抬头显示系统如权利要求9所述。

技术总结
本申请实施例公开了一种显示装置、抬头显示系统以及交通工具，用于将虚像灵活的切换至不同的位置显示。该显示装置包括驱动装置、像源、透反件以及曲面镜。驱动装置将像源驱动至第一像源位置，并向透反件投射第一成像光。驱动装置将像源驱动至第二像源位置，并向透反件投射第二成像光。透反件用于分别将第一成像光和第二成像光反射至曲面镜，曲面镜用于反射被透反件反射的第一成像光和第二成像光，透反件还用于透射被曲面镜反射的第一成像光以及第二成像光。其中，从透反件透射的第一成像光在第一虚像位置形成第一虚像，从透反件透射的第二成像光在第二虚像位置形成第二虚像，第一像源位置与第一虚像位置对应，第二像源位置与第二虚像位置对应。

技术研发人员：廉嘉丽,毛磊,朱小勇
受保护的技术使用者：华为技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5