投影系统、投影方法和交通工具与流程

本技术涉及显示领域，尤其涉及一种投影系统、投影方法和交通工具

背景技术：

1、抬头显示(head-up display，hud)也叫平视显示系统，它是把速度、导航等信息投射至驾驶员前方的一种装置，使驾驶员不必低头即可看到仪表信息。在hud中，为了提高视觉享受，可以将不同的图像信息投影至与驾驶员不同的距离。例如，仪表相关的信息投影至距离驾驶员2.5米(metre，m)处，增强现实(augmented reality，ar)的信息投影至距离驾驶员10m处。此时，hud包括两套投影系统。其中一套投影系统用于投影仪表相关的信息。另一套投影系统用于投影ar的信息。

2、在实际应用中，投影系统的成本较高，从而导致hud的成本较高。

技术实现思路

1、本技术提供了一种投影系统，通过调节两个图像信息的视差信息，可以调整视觉距离，从而减少投影系统的数量并降低hud的成本，并且，通过控制辐辏调节冲突vac，可以提高用户体验。

2、本技术第一方面提供了一种投影系统。投影系统包括图像生成组件和光学元件。图像生成组件用于输出两路成像光。两路成像光包括第一路成像光和第二路成像光。第一路成像光携带第一图像信息。第二路成像光携带第二图像信息。光学元件用于反射或透射两路成像光，反射或透射后的两路成像光在虚像面生成虚像。反射或透射后的两路成像光照射至接收面的两个位置。两个位置和两路成像光一一对应。两个位置之间的距离为m。虚像面与接收面之间的距离为d1。第一图像信息和第二图像信息之间存在第一视差信息。第一视差信息会导致用户观看到的两个图像信息产生第一视差角，使得用户观察到的图像信息位于第一视觉平面。接收面与第一视觉平面的距离为d2。d2是根据第一图像信息和第二图像信息之间的第一视差信息、m和d1确定的。辐辏调节冲突(vergence accommodationconflict，vac)满足以下关系：其中，vac小于0.25屈光度，d1和d2的单位为米。

3、在第一方面的一种可选方式中，光学元件为挡风玻璃。挡风玻璃包括第一玻璃层、第二玻璃层和粘合第一玻璃层与第二玻璃层的中间层。

4、在第一方面的一种可选方式中，两路成像光为线性偏振光。中间层用于吸收线性偏振光。其中，当两路成像光入射到光学元件时，会在光学元件的内外两个与空气接触的玻璃层进行反射，从而在人眼接收位置形成两个虚像。两个虚像因为部分重叠而形成重影。重影会严重影响hud显示的清晰度及驾驶安全性。通过吸收线性偏振光，可以降低重影的影响，从而提高hud显示的清晰度及驾驶安全性。

5、在第一方面的一种可选方式中，中间层为楔形结构。其中，通过楔形结构，可以降低重影的影响，从而提高hud显示的清晰度及驾驶安全性。

6、在第一方面的一种可选方式中，d1的取值范围在2.5m至7m之间。

7、在第一方面的一种可选方式中，中间层在不同位置处的厚度相同。相同厚度的中间层可以降低光学元件的成本，从而降低投影系统的成本。

8、在第一方面的一种可选方式中，d2小于d1。当中间层在不同位置处的厚度相同时，投影系统会形成重影。当d2小于d1时，可以降低重影的影响，从而提高hud显示的清晰度及驾驶安全性。

9、在第一方面的一种可选方式中，d1的取值范围在10m至15m之间。其中，当d1值太小时，重影的影响比较大。当d1值太大，vac小于0.25屈光度时，d2的取值较大，从而影响用户体验。因此，在本技术中，通过控制d1的取值，可以降低重影的影响，提高用户体验。

10、在第一方面的一种可选方式中，第一路成像光还携带第三图像信息。第二路成像光还携带第四图像信息。接收面与第二视觉平面的距离为d3。d3是根据第三图像信息和第四图像信息之间的第二视差信息、m和d1确定的。通过在两路成像光中携带包括不同视差信息的两组图像信息，可以将两组图像信息投影至与驾驶员不同的距离，从而提高用户体验并降低hud的成本。

11、在第一方面的一种可选方式中，d3等于d1。当d1等于d3时，对于近距离显示的内容可以实现无vac显示。

12、在第一方面的一种可选方式中，光学元件的焦距为f。图像生成组件与光学元件的距离为d。d小于f。当d小于f时，可以对两路成像光携带的图像信息进行放大，从而提高用户体验。

13、在第一方面的一种可选方式中，虚像面和光学元件的距离为d0。d0满足如下公式：

14、

15、在第一方面的一种可选方式中，图像生成组件包括背光组件和空间光调制器。背光组件用于分时的以不同的角度向空间光调制器输出两束光束。空间光调制器用于根据不同的图像信息分时的调制两束光束，得到两路成像光，以不同的角度输出两路成像光。通过分时的调制两路光束，可以降低空间光调制器的成本，从而降低图像生成组件的成本。

16、在第一方面的一种可选方式中，图像生成组件包括背光组件、空间光调制器及分光元件。背光组件用于生成待调制光束。分光元件用于对待调制光束进行分束，得到2束待调制子光束。空间光调制器用于对2束待调制子光束进行调制，输出2路成像光。通过分光元件，可以降低空间光调制器的刷新率，从而提高图像生成组件的可靠性。分光元件可以是柱镜光栅、液晶光栅、屏障光栅、电子光栅、衍射元件等。

17、在第一方面的一种可选方式中，图像生成组件还包括扩散屏。扩散屏用于从空间光调制器接收两路成像光，对两路成像光进行扩散，以不同的角度输出扩散后的两路成像光。

18、在第一方面的一种可选方式中，两束光束包括第一光束和第二光束。背光组件用于在第一位置输出第一光束，在第二位置输出第二光束。通过移动背光组件，背光组件可以通过一个光源输出第一光束和第二光束，从而降低背光组件的成本。

19、在第一方面的一种可选方式中，投影系统还包括人眼追踪模块和处理器。人员追踪模块用于获取接收面的位置。处理器用于根据接收面的位置调整第一图像信息和第二图像信息的第一视差信息。当人眼和光学元件的距离发生变化时，d2的值会发生变化，从而可能影响用户体验。通过调整视差信息，可以控制d2的值，从而提高用户体验。

20、本技术第二方面提供了一种投影方法。投影方法可以应用于投影系统。投影方法包括以下步骤：投影系统输出两路成像光。两路成像光包括第一路成像光和第二路成像光。第一路成像光携带第一图像信息。第二路成像光携带第二图像信息；投影系统反射或透射两路成像光，反射或透射后的两路成像光在虚像面生成虚像。反射或透射后的两路成像光照射至接收面的两个位置。两个位置之间的距离为m。虚像面与接收面之间的距离为d1，接收面与第一视觉平面的距离为d2。d2是根据第一图像信息和第二图像信息之间的第一视差信息、m和d1确定的。vac满足以下关系：其中，vac小于0.25屈光度。

21、应理解，第二方面的投影方法和第一方面所述的投影系统之间存在相同之处。因此，关于第二方面的任意一种可选方式的描述，可以参考前述第一方面的任意一种可选方式的描述。

22、本技术第三方面提供了一种交通工具。交通工具包括如前述第一方面或第一方面中任意一种可选方式中所述的投影系统。投影系统安装在交通工具上。