本發(fā)明涉及顯示，尤其涉及一種投影裝置及抬頭顯示系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、抬頭顯示(head-up?display，hud)是一種將關(guān)鍵駕駛信息投射到駕駛員視線前方的透明顯示技術(shù)。這些信息可以包括車速、導(dǎo)航指示以及警告信號等。通過hud，駕駛員無需低頭查看儀表板，即可快速獲取所需信息。hud的工作原理主要是通過投影儀將圖像信息投射到一塊半透明的反射鏡(例如擋風(fēng)玻璃)上，反射鏡再將圖像反射到駕駛員的視線中。這樣，駕駛員就可以在保持視線不變的情況下，看到所需的駕駛信息。

2、現(xiàn)階段，hud系統(tǒng)的圖像源中，不同顏色光束各采用一塊顯示面板控制，只能采用機械轉(zhuǎn)動的方式控制視角，最終通過一塊分光棱鏡合束成所需的彩色畫面，如此結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高且可靠性差。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種投影裝置及抬頭顯示系統(tǒng)，通過設(shè)置液晶光柵，能夠?qū)崿F(xiàn)對圖像源出射的不同顏色光束進行調(diào)制，實現(xiàn)光束偏轉(zhuǎn)，如此投影裝置的結(jié)構(gòu)簡單，成本低且可靠性高。

2、第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種投影裝置，包括圖像源、液晶光柵和合束鏡，所述圖像源包括第一圖像源、第二圖像源和第三圖像源，所述液晶光柵包括分別設(shè)置于所述合束鏡第一輸入端、第二輸入端和第三輸入端的第一液晶光柵、第二液晶光柵和第三液晶光柵；

3、所述第一圖像源出射的第一顏色光束入射至所述第一液晶光柵，經(jīng)過所述第一液晶光柵調(diào)制傳輸方向后入射至所述合束鏡；

4、所述第二圖像源出射的第二顏色光束入射至所述第二液晶光柵，經(jīng)過所述第二液晶光柵調(diào)制傳輸方向后入射至所述合束鏡；

5、所述第三圖像源出射的第三顏色光束入射至所述第三液晶光柵，經(jīng)過所述第三液晶光柵調(diào)制傳輸方向后入射至所述合束鏡；

6、所述合束鏡將所述第一顏色光束、所述第二顏色光束和所述第三顏色光束合束形成彩色圖像沿同一方向出射。

7、第二方面，本發(fā)明實施例還提供了一種抬頭顯示系統(tǒng)，包括第一方面所述的投影裝置。

8、本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案，三種圖像源出射的三種不同顏色光束分別入射至對應(yīng)的液晶光柵，如此液晶光柵能夠?qū)馐M行偏折，且光束的偏折角度可控，經(jīng)過液晶光柵調(diào)制后的三種不同顏色光束經(jīng)過合束鏡合束形成彩色圖像沿同一方向出射，進而入射至人眼，以便用戶查看駕駛信息，如此投影裝置的結(jié)構(gòu)簡單，成本低且可靠性高。

技術(shù)特征：

1.一種投影裝置，其特征在于，包括圖像源、液晶光柵和合束鏡，所述圖像源包括第一圖像源、第二圖像源和第三圖像源，所述液晶光柵包括分別設(shè)置于所述合束鏡第一輸入端、第二輸入端和第三輸入端的第一液晶光柵、第二液晶光柵和第三液晶光柵；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于，所述第一液晶光柵、所述第二液晶光柵和所述第三液晶光柵的光柵周期相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于，所述第一顏色光束的波長為λ1，所述第二顏色光束的波長為λ2，所述第三顏色光束的波長為λ3，所述第一液晶光柵的光柵周期d1，所述第二液晶光柵的光柵周期為d2，所述第三液晶光柵的光柵周期為d3，d1/λ1＝d2/λ2＝d3/λ3。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的投影裝置，其特征在于，λ1>λ2>λ3。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于，所述第一液晶光柵、所述第二液晶光柵和所述第三液晶光柵中的至少一者包括層疊設(shè)置的至少兩個子液晶光柵。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于，所述合束鏡包括合色棱鏡，所述合色棱鏡內(nèi)包括第一合色面和第二合色面，所述第一合色面反射所述第一顏色光束，透射所述第二顏色光束，所述第二合色面反射所述第三顏色光束，透射所述第二顏色光束；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于，所述液晶光柵包括相對設(shè)置的第一基板、第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的投影裝置，其特征在于，所述輔助結(jié)構(gòu)包括絕緣層。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的投影裝置，其特征在于，沿第三方向，所述輔助結(jié)構(gòu)與至少兩條所述柵電極交疊，所述第三方向為所述第二基板指向所述第一基板的方向。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于，所述液晶光柵包括相對設(shè)置的第一基板、第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層，所述第一基板靠近所述液晶層的一側(cè)包括依次設(shè)置的第一柵電極和第一配向?qū)樱辉诘谝粻顟B(tài)下，所述液晶光柵包括多個沿第一方向排列的光柵單元，所述光柵單元包括多個沿所述第一方向彼此間隔設(shè)置的所述第一柵電極；

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的投影裝置，其特征在于，所述液晶光柵還包括第二柵電極，所述第二柵電極位于所述第二基板與所述液晶層之間；

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的投影裝置，其特征在于，所述液晶光柵還包括第二配向?qū)?，所述第二配向?qū)游挥谒龅诙烹姌O與所述液晶層之間；

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的投影裝置，其特征在于，所述液晶光柵包括相對設(shè)置的第一基板、第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之間的液晶層；

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的投影裝置，其特征在于，同一個所述光柵單元中，包括多個沿第一方向排列的電極組，所述電極組包括至少一個第一柵電極和至少一個第二柵電極；同一個電極組中，第一柵電極和一個第二柵電極至少部分交疊，且二者之間的電壓差為第一電壓差。

15.一種抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括權(quán)利要求1～14任一所述的投影裝置。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于，還包括眼球追蹤裝置，所述眼球追蹤裝置用于確定用戶眼球的觀察位置，所述投影裝置根據(jù)所述眼球的觀察位置調(diào)整控制液晶光柵的信號，以使圖像光線入射至人眼。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于，還包括至少一個反射鏡，所述投影裝置輸出的圖像光線，經(jīng)過所述反射鏡和擋風(fēng)玻璃反射入射至人眼。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的抬頭顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述反射鏡包括第一曲面反射鏡和第二曲面反射鏡，所述投影裝置輸出的圖像光線，經(jīng)過所述第一曲面反射鏡、所述第二曲面反射鏡和所述擋風(fēng)玻璃依次反射后入射至人眼。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種投影裝置及抬頭顯示系統(tǒng)，該投影裝置中的圖像源包括第一圖像源、第二圖像源和第三圖像源，液晶光柵包括分別設(shè)置于合束鏡第一輸入端、第二輸入端和第三輸入端的三個液晶光柵；第一圖像源出射的第一顏色光束入射至第一液晶光柵，經(jīng)過第一液晶光柵調(diào)制傳輸方向后入射至合束鏡；第二圖像源出射的第二顏色光束入射至第二液晶光柵，經(jīng)過第二液晶光柵調(diào)制傳輸方向后入射至合束鏡；第三圖像源出射的第三顏色光束入射至第三液晶光柵，經(jīng)過第三液晶光柵調(diào)制傳輸方向后入射至合束鏡，也就是三種不同顏色光束經(jīng)過對應(yīng)的液晶光柵調(diào)制能夠?qū)崿F(xiàn)光線偏轉(zhuǎn)，以便經(jīng)過合束鏡形成的彩色圖像入射至人眼，如此投影裝置的結(jié)構(gòu)簡單，成本低且可靠性高。

技術(shù)研發(fā)人員：吳曜東,曾洋,丁淵
受保護的技術(shù)使用者：上海天馬微電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19