投影装置、显示设备及交通工具的制作方法

投影装置、显示设备及交通工具
1.本技术是分案申请，原申请的申请号是202210727252.9，原申请日是2022年6月24日，原申请的全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
2.本技术涉及，尤其涉及光显示技术领域，尤其涉及一种投影装置、显示设备及交通工具。


背景技术：

3.抬头显示装置(head-up display，hud)即平视显示装置，可以应用于汽车，用于将仪表盘或者其他驾驶及路况信息投影到前挡风玻璃上，这样，驾驶员在驾驶过程中无需将视线转移到仪表盘，就可以知晓汽车的各项仪表信息。
4.为了更好地将投影的信息与驾驶场景像融合，基于双目视差原理的三维立体显示(即分光立体显示)技术，尤其是裸眼式分光立体显示技术，开始应用到hud中。裸眼式分光立体显示技术通过分别为观察者的左眼和右眼提供稍有差别的图像，欺骗观察者的大脑，令观察者无需佩戴三维立体眼镜，即可产生3d视觉效果。
5.裸眼式分光立体显示主要有光屏障式和微柱透镜式两种。然而，这两种裸眼式分光立体显示技术都会损失图像的分辨率，即影响图像质量。


技术实现要素：

6.本技术实施例提供一种投影装置，包含该投影装置的显示设备，以及包含该投影装置的交通工具，主要目的在于提供一种不损失图像分辨率的高成像质量的三维立体投影装置。
7.为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：
8.第一方面，本技术提供了一种投影装置，该投影装置可以被应用于影音娱乐以及辅助驾驶场景中，包括但不限于如近眼显示、抬头显示、投影仪、车载显示设备及车灯等具体场景中，该投影装置可以单独使用，也可以作为部件集成在其它设备中。
9.该投影装置包括：显示模组和分光单元；显示模组，用于根据输入的电信号对接收到的光信号进行调制，以生成第一光束，射出第一光束；第一光束包括携带左眼图像信息的第一偏振光和携带右眼图像信息且偏振方向与第一偏振光垂直的第二偏振光第一偏振光和所述第二偏振光为偏振方向垂直的线偏光。分光单元位于显示模组的出光侧，即位于第一光束的传播路径上，用于对第一光束进行双折射，使得第一光束中的第一偏振光和第二偏振光以不同的方向射出。
10.在第一方面中，第一光束中，第一偏振光和第二偏振光可以共同存在。或者说，显示模组可以同时生成第一偏振光和第二偏振光。在这种情况下，第一光束在传播至分光单元后，会在分光单元的作用下，产生两束折射光，这两束折射光即为第一偏振光和第二偏振光。
11.在第一方面中，第一光束中，第一偏振光和第二偏振光单独存在。具体而言，显示模组按照某种时序规则在不同的时刻依次生成第一偏振光、第二偏振光、第一偏振光、第二偏振光
……
。也就是说，在某一个时刻，第一光束为第一偏振光，在另一个不同时刻，第一光束为第二偏振光。在这种情况下，在第一光束为第一偏振光的情况下，其在传播至分光单元后，会在分光单元的作用下，以第一折射率发生折射；在第一光束为第二偏振光的情况下，其在传播至分光单元后，会在分光单元的作用下，以第二折射率发生折射；第一折射率与第二折射率不同。
12.也就是说，在第一光束中同时存在第一偏振光和第二偏振光的实现方式中，分光单元的双折射作用，可以将第一偏振光和第二偏振光以一定角度分开，进而分别沿不同的方向继续传播。在第一光束中单独存在第一偏振光或者第二偏振光的实现方式中，对于原本传播方向相同的第一偏振光和第二偏振光，分光单元的双折射作用，可以将二者的传播方向改变为不同，进而分别沿不同的方向继续传播。
13.由上述可知，本技术提供的投影装置中，显示模组可以生成第一光束，第一光束中，第一偏振光和第二偏振光分别携带不同的图像信息。分光单元具有双折射作用，可将第一光束中的第一偏振光和第二偏振光以不同的方向射出，进而使得第一偏振光和第二偏振光能够沿不同的方向继续传播。由此实现原理可知，无需对显示器的像素进行划分，即可达到分光立体显示的目的，进而该投影装置可投影出分辨率较高的图像。
14.在第一方面的一种可能的实现方式中，该投影装置还包括：投影单元，如投影镜头组，可以为短焦镜头组，也可以为长焦镜头组。投影镜头组的作用是，对包含图像信息的光束(如上述第一光束)进行汇聚，使其成为能够成像的光束，并向外投射。
15.在第一方面的一种可能的实现方式中，投影单元位于第一光束的在显示模组与分光单元之间的路径上。这样，投影单元可以对第一光束进行汇聚，得到成像光束，并将该成像光束投射至分光单元。
16.在第一方面的一种可能的实现方式中，投影单元位于第一偏振光和第二偏振光的传播路径上，即位于分光单元的出光侧。这样，投影单元可以对分光单元射出的第一偏振光进行汇聚，得到第一偏振成像光，以及对分光单元射出的第二偏振光进行汇聚，得到第二偏振成像光，并将第一偏振成像光和第二偏振成像光投射出去。
17.在第一方面的一种可能的实现方式中，该投影装置还包括光扩散元件，该光扩散元件还可以被称为扩散屏。扩散屏可以位于分光单元的出光侧。其中，在上述投影单元位于分光单元的出光侧的设计中，扩散屏可以位于分光单元与投影单元之间，这样，扩散屏可以用于对分光单元发出的第一偏振光和第二偏振光进行扩散，以提升成像画面的均匀性。扩散屏也可以位于投影单元的出光侧，即位于投影单元的投射路径上，这样，扩散屏可以用于对投影单元投射的第一偏振光和第二偏振光进行扩散，以提升成像画面的均匀性。在上述投影单元位于第一光束在显示模组与分光单元之间的传播路径上的设计中，扩散屏可以位于分光单元的出光侧。这样，扩散屏可以用于对分光单元射出的第一偏振成像光和第二偏振成像光进行扩散，提升成像画面的均匀性。
18.在第一方面的一种可能的实现方式中，光扩散元件的扩散角小于20
°
。这样，可以避免因对第一偏振光(或者第一偏振成像光)以及第二偏振光(或者第二偏振成像光)进行过度扩散而发生两束光线之间的串扰，保证成像效果。
19.在第一方面的一种可能的实现方式中，该投影装置还包括：第一反射元件，位于第一偏振光和第二偏振光在经过扩散屏之后的路径上，用于反射经扩散屏扩散后的第一偏振光和第二偏振光。在不同应用场景中，第一反射元件的具体实现不同。比如，当该投影装置集成于vr眼镜时，该第一反射元件可以为投影镜片，投影镜片与显示模组、分光单元、投影单元以及扩散屏共同集成在vr眼镜中。当该投影装置是投影仪时，该第一反射元件可以为投影幕布，投影幕布与显示模组、分光单元、投影单元以及扩散屏之间，可以不具有机械连接关系。
20.在第一方面的一种可能的实现方式中，分光单元包括第一直角棱镜和第二直角棱镜，第一直角棱镜的最大侧面与第二直角棱镜的最大侧面粘接；第一直角棱镜和第二直角棱镜均包括双折射晶体材料。这里的最大侧面，可以理解为直角棱镜的面积最大的侧面，也即直角三角形的斜边所在的侧面。
21.在第一方面的一种可能的实现方式中，分光单元包括格兰-傅科棱镜，沃拉斯顿棱镜，洛匈棱镜和塞拿蒙棱镜中的一种或者多种。
22.在第一方面的一种可能的实现方式中，分光单元包括多组直角棱镜，每一组直角棱镜包括第一直角棱镜和第二直角棱镜，第一直角棱镜的最大侧面与第二直角棱镜的最大侧面粘接；第一直角棱镜和第二直角棱镜均包括双折射晶体材料。该多组直角棱镜可以一体成型，也可以互相独立。其中，每一组直角棱镜中，第一直角棱镜的面向第一光束的面(以下简称为ab面)，与入射到其中的第一光束中的光线的传播方向之间的夹角均相同。
23.关于多组直角棱镜设置方式，或者可以这样理解，显示模组发出的第一光束中包括多条光线，且多条光线之间并非绝对意义的平行。当只有一个第一直角棱镜时，不同光线入射到ab面时的角度是不绝对相同的。而当不同光线以不同角度入射到第一直角棱镜时，从第二直角棱镜射出的与不同光线对应的第一偏振光和第二偏振光之间的夹角不尽相同。这样，容易使第一偏振光与第二偏振光之间发生串扰，影响投影图像的成像质量。基于此，通过采用多组直角棱镜，并且设计每组直角棱镜的位置，使每一组直角棱镜中，第一直角棱镜的ab面与入射到其中的第一光束中的光线的传播方向之间的夹角均相同，可以保证第一光束中所有的或者绝大部分光线都能以相同角度入射到第一直角棱镜中，进而保证从每一个第二直角棱镜中射出的第一偏振光和第二偏振光之间的夹角尽可能相同。这样的话，可以避免第一偏振光与第二偏振光之间发生串扰，提升投影图像的成像质量。
24.在第一方面的一种可能的实现方式中，第一直角棱镜的光轴方向与第二直角棱镜的光轴方向垂直；第一直角棱镜的光轴方向与第一直角棱镜的ab面平行。第一光束沿垂直于第一直角棱镜的ab面的射入第一直角棱镜，并至第一直角棱镜与第二直角棱镜的交界处，在交界处发生所述双折射。
25.在第一方面的一种可能的实现方式中，上述双折射晶体材料为偏硼酸钡。相比于如方解石的其他双折射晶体材料，偏硼酸钡可以降低棱镜对光线的色散，进而保证投影图像的成像质量。
26.在第一方面的一种可能的实现方式中，显示模组包括光源、偏振分光棱镜、第一调制器和第二调制器；光源，用于发射第二光束至偏振分光棱镜；偏振分光棱镜，用于将第二光束中的s态偏振光反射至第一调制器，以及将第二光束中的p态偏振光透射至第二调制器；第一调制器，用于根据s态偏振光生成第一偏振光，并射出第一偏振光至偏振分光棱镜；
第二调制器，用于根据p态偏振光生成第二偏振光，并射出第二偏振光至偏振分光棱镜；偏振分光棱镜，还用于将第一偏振光和第二偏振光汇合成第一光束，并发射第一光束至分光单元。本实现方式中，显示模组生成的第一光束中，第一偏振光和第二偏振光同时存在。
27.在第一方面的一种可能的实现方式中，显示模组包括光源、起偏器、调制器和偏振转换器；光源，用于发射第二光束至起偏器；起偏器，用于从第二光束中获得偏振光，并提供给调制器；偏振光为p态偏振光或者s态偏振光；调制器，用于根据该偏振光交替地生成第一偏振光和第三偏振光。比如，在每个第一预设时刻，根据偏振光生成第一偏振光，以及在每个第二预设时刻，根据偏振光生成第三偏振光；偏振转换器，用于当接收到来自调制器的第一偏振光时，将第一偏振光发射至分光单元；当接收到来自调制器的第二偏振光时，将第三偏振光转换成第二偏振光，并发射至分光单元。
28.上述实现方式中，每相邻两个第一预设时间之间存在一个第二预设时刻，或者说，每相邻两个第二预设时刻之间存在一个第一预设时刻。上述第三偏振光，与第一偏振光的偏振方向相同，但与第一偏振光所包含的图像信息不同。也就是说，显示模组在每一个第一预设时刻生成的第一光束为第一偏振光，在每个第三预设时刻生成的第一光束则为第二偏振光。其中，每一个第三预设时刻与一个第二预设时刻相对应。第三预设时刻可以理解为，偏振转换器将第三偏振光转换成第二偏振光的时刻。
29.第二方面，本技术提供了一种显示设备，包括处理器以及上述任意一种投影装置，处理器用于向投影装置中的显示模组发送图像数据。由于，该投影装置中的显示模组可以生成携带不同的图像信息的第一偏振光和第二偏振光，该投影装置中的显示模组分光单元具有双折射作用，可将第一偏振光和第二偏振光以不同的方向射出，进而分别被观察者的左眼和右眼接收，因此可使得观察者的左眼和右眼看到稍有差别的图像，进而产生观看到3d图像的视觉效果。由该实现原理可知，无需对显示器的像素进行划分，即可达到分光立体显示的目的，进而该显示设备可显示出分辨率较高的3d图像。
30.在一方面可能的实现方式中，上述显示设备集成在交通工具的抬头显示装置hud中。
31.第三方面，本技术提供了一种交通工具，包括第二反射元件以及上述显示设备，显示设备安装在交通工具上，用于以不同的方向射出第一偏振光和第二偏振光至第二反射元件，第二反射元件用于反射第一偏振光和第二偏振光，以使得第一偏振光能被观察者的一只眼接收，使得第二偏振光能被观察者的另一只眼接收，从而使得观察者的左眼和右眼分别观看到稍有差别的左眼图像和右眼图像，进而产生观看到3d图像的视觉效果。由上述投影装置的实现原理可知，无需对显示器的像素进行划分，即可达到分光立体显示的目的，进而该显示设备可显示出分辨率较高的3d图像。
32.在第三方面的一种可能的实现方式中，该交通工具还包括第一膜层，第一膜层形成于第二反射元件上的任意一个反射面，第一膜层用于增强第二反射元件对一种或者多种偏振态的偏振光的偏振光的反射。通过该第一膜层，在不影响驾驶者观察前方路况的同时，增强对一种或者多种偏振态的偏振光的反射，使驾驶者双眼可以接收到高质量3d图像。
33.在第三方面的一种可能的实现方式中，第一膜层包括银、氧化钛、一氧化硅、氧化锌等一种或者多种材料。
34.在第三方面的一种可能的实现方式中，交通工具中的第二反射元件包括前风挡，
前风挡将第一偏振光和第二偏振光分别反射至观察者的左眼和右眼。
35.在第三方面的一种可能的实现方式中，交通工具中的前风挡包括靠近驾驶舱的第一玻璃层和远离驾驶舱的第二玻璃层；交通工具还包括第二膜层，第二膜层位于第一玻璃层和第二玻璃层之间，第二膜层用于折射第二玻璃层的表面反射的光，使得第二玻璃层的表面反射的光与第一玻璃层反射的光的传播方向不同。这样的话，可以避免该第二玻璃层的表面反射的光被驾驶者接收，使得驾驶者仅能接收到第一玻璃层的表面反射的光，进而避免形成重影图像。
36.其中，第二方面至第三方面中任一种设计方式所带来的技术效果可参见第一方面中不同设计方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
附图说明
37.图1为示例性的光屏障式立体显示技术实现原理图；
38.图2为示例性的微柱透镜式立体显示技术实现原理图；
39.图3a为本技术提供的投影装置的一种应用场景示意图；
40.图3b为本技术提供的投影装置的另一种应用场景示意图；
41.图3c为本技术提供的投影装置的又一种应用场景示意图；
42.图3d为本技术提供的投影装置的又一种应用场景示意图；
43.图4为本技术实施例给出的一种投影装置的结构示意图；
44.图5a为本技术实施例给出的一种包括投影单元的投影装置的结构示意图；
45.图5b为本技术实施例给出的另一种包括投影单元的投影装置的结构示意图；
46.图5c为本技术实施例给出的一种投影单元示意图；
47.图6a为本技术实施例给出的一种包括扩散屏的投影装置的结构示意图；
48.图6b为本技术实施例给出的另一种包括扩散屏的投影装置的结构示意图；
49.图7为本技术实施例给出的一种扩散屏的扩散角度示意图；
50.图8为本技术实施例给出的一种包括反射元件的投影装置的结构示意图；
51.图9为本技术实施例给出的一种显示模组结构示意图；
52.图10为本技术实施例给出的另一种显示模组结构示意图；
53.图11为本技术实施例给出的几种分光单元的示意图；
54.图12为本技术实施例给出的分光单元为沃拉斯顿棱镜时的光路示意图；
55.图13为本技术实施例给出的另一种分光单元的示意图；
56.图14为本技术实施例给出的方解石和α-bbo对折射光线(o光和e光)造成的色散现象示意图；
57.图15是本技术实施例提供的一种显示设备的示意图；
58.图16是将本技术涉及的投影装置应用在交通工具的抬头显示装置hud中的示意图；
59.图17为本技术实施例给出的一种交通工具中反射元件的结构示意图；
60.图18为本技术实施例给出的一种交通工具的一种可能的功能框架示意图。
具体实施方式
61.在介绍本技术涉及的实施例之前，先介绍与本技术实施例相关的一些技术术语。
62.光的偏振：光波是电磁波，电磁波是横波，横波具有偏振性。光波的振动矢量的振动方向的空间分布相对于光的传播方向失去对称性的现象，即横波的振动矢量(垂直于波的传播方向)偏于某些方向的现象，称为光的偏振现象。
63.非偏振光：在垂直于光波传播方向的平面上，光波的振动矢量在各个可能方向上的取向是均匀的，振动矢量的大小、方向具有无规律性变化，这种光称为自然光，也称为非偏振光。
64.平面偏振光或者线偏振光：光波的振动矢量的振动方向和光波传播方向构成的平面叫做振动面。振动面只限于某一固定方向的光，为平面偏振光或线偏振光。
65.光的偏振方向：即光波的振动矢量的振动方向。
66.p态偏振光和s态偏振光：当光线以非垂直角度穿透光学元件(如分光镜)的表面时，反射和透射特性均依赖于偏振现象。这种情况下，定义一个含有入射光束和反射光束的平面，如果光线的振动矢量在这个平面内，则称为p-偏振，如果振动矢量垂直于该平面，则称为s-偏振。任何一种偏振状态都可以表示为s分量和p分量的矢量和。
67.双折射(birefringence)：是指一条入射光线分解成振动方向互相垂直、传播速度不同、折射率不等的两束偏振光的现象。其中，一条折射光线的产生遵从折射定律，称为寻常光(ordinary light，简称o光)；另一条折射光线的产生不遵从折射定律，称为非常光(extraordinary light，简称e光)。
68.双折射材料：包括晶体材料和非晶体材料，是指能够使得入射光线发生双折射的材料。其中，双折射晶体材料包括但不限于石英、方解石、铌酸锂、钽酸锂等，双折射非晶体材料包括塑料、环氧树脂等。
69.永久双折射：各向异性的透明晶体，如方解石、石英等的折射率，是其固有的特性，此类晶体的双折射作用称为永久双折射。
70.暂时双折射或者人工双折射：有些材料的双折射作用在特定条件下存在。比如，玻璃、塑料、环氧树脂等通常是不发生双折射的，但当它们内部有应力时就会出现双折射现象。再如，硝基苯、钛酸钡等材料，在电场的作用下会出现双折射，这种现象称为暂时双折射或人工双折射。
71.双折射晶体的光轴(optical axis)：双折射晶体内部存在一个特殊的方向，当光线沿该方向传播时，不发生双折射，该方向为双折射晶体的光轴方向，双折射晶体内部凡平行于光轴方向的直线路径均为双折射晶体的光轴。
72.分光立体显示技术，是指基于观察者双目的视觉差别，在一个平面内呈现出分别可被观察者的左眼和右眼看到的两幅稍有差别的图像，令观察者产生观看到三维立体图像(以下简称为3d图像)的视觉效果，3d图像中的事物既可以凸出于画面之外，也可以深藏其中。
73.分光立体显示技术主要有光屏障式立体显示技术和微柱透镜式立体显示技术两种。然而，这两种分光立体显示技术都会损失图像的分辨率，影响图像质量。
74.图1为示例性的光屏障式立体显示技术实现原理图。如图1所示，显示器101包括两类像素点，分别为表示为var和val，var用于发出携带右眼图像信息的光(以下简称为右眼
光)，val用于发出携带左眼图像信息的光(以下简称为左眼光)。视差壁障结构102位于显示器101出光侧，当它相对于显示器101以及相对于观察者双目处于某一个理想位置时，可以使得观察者的右眼几乎仅能接收到var发出的右眼光，使得观察者的左眼几乎仅能接收到val发出的左眼光。这样，便使得观察者的左眼和右眼分别看到不同的图像，从而令观察者产生一种观看到3d图像的视觉效果。由图1可知，由于显示器101的仅一部分像素用于发出左眼光，仅另一部分像素用于发出右眼光，导致观察者所能看到的图像的分辨率较低。
75.图2为示例性的微柱透镜式立体显示技术实现原理图。如图2所示，与图1示出的光屏障式立体显示技术实现原理相类似的是，显示器101的像素被分成两类(图2中未示出)，一部分用于发出左眼光，另一部分用于发出右眼光。与图1示出的光屏障式立体显示技术实现原理不同的是，显示器101出光侧设置有微柱透镜式光栅103，显示器101发出的左眼光经过该微柱透镜式光栅103时，会发生一个方向的折射，最终被观察者的左眼接收，而显示器101发出的左眼光经过微柱透镜式光栅103时，会发生另一个方向的折射，最终被观察者的右眼接收。这样，便使得观察者的左眼和右眼分别看到不同的图像，从而令观察者产生一种观看到3d图像的视觉效果。由图2可知，由于显示器101的仅一部分像素用于发出左眼光，仅另一部分像素应于发出右眼光，导致观察者所能看到的图像的分辨率较低。
76.为了能够呈现出高分辨率的3d图像，本技术提供一种投影装置，该投影装置可以应用于影音娱乐以及辅助驾驶场景中。具体应用时，该投影装置可以单独使用，也可以作为部件集成在其它设备中。
77.比如，在一些可能的应用场景中，本技术中的投影装置可以是投影仪，请参阅图3a，投影仪可以将图像投影到墙面或投影屏幕上。
78.在另一些可能的应用场景中，本技术中的投影装置可以集成于近眼显示(near eye display，ned)设备，ned设备例如可以是增强现实(augmented reality，ar)设备或虚拟现实(virtual reality，vr)设备，ar设备可以包括但不限于ar眼镜或ar头盔，vr设备可以包括但不限于vr眼镜或vr头盔。请参阅图3b，以ned设备为vr眼镜为例，用户可佩戴vr眼镜进行游戏、观看视频、参加虚拟会议、或视频购物等。
79.在又一些可能的应用场景中，本技术中的投影装置可以集成于hud中。请参阅图3c，以hud安装于交通工具为例，hud可将导航信息、仪表信息等投射在驾驶员的前方视野范围，避免驾驶员低头查看这些信息，从而影响驾驶安全。hud投射的图像经过风挡反射后，在交通工具外部形成虚像。其中，hud的类型包括但不限于风挡(windshield，w)-hud、增强现实抬头显示(ar-hud)等。
80.在又一些可能的应用场景中，本技术中的投影装置还可以集成于车载显示屏中，车载显示屏可以安装在交通工具的座椅后背或副驾驶位置等，本技术对车载显示屏安装的位置不作限定。
81.在又一种可能的应用场景中，本技术中的投影装置也可以集成于车灯中。请参阅图3d，除了实现照明功能，车灯还可以实现自适应远光系统(adaptive driving beam，adb)，可以投射出文字，或交通标志等较为复杂的图形，还可以投影视频等画面，增加辅助驾驶或娱乐的功能。
82.需要说明的是，上述给出的应用场景仅是举例，本技术提供的投影装置还可以应用在其它可能的场景，例如医疗设备，本技术不做限定。
83.图4为本技术实施例给出的一种投影装置的结构示意图。如图4所示，该投影装置400包括显示模组401和分光单元402。
84.请继续参阅图4，显示模组401用于生成第一光束p1，以及，射出第一光束p1至分光单元402。其中，第一光束p1包括携带第一图像信息的第一偏振光p11，和，携带第二图像信息的第二偏振光p12。第一偏振光p11可以为p态的线偏振光(或者为s态的线偏振光)，第二偏振光p12可以为s态的线偏振光(或者为p态的线偏振光)，也就是说，第一偏振光p11与第二偏振光p12的偏振方向垂直。这里的第一图像信息可以为期望呈现到观察者的左眼的图像信息，即为左眼图像信息，第二图像信息可以为期望呈现到观察者的右眼的图像信息，即为右眼图像信息。
85.在一种可能的实现方式中，第一光束p1中，第一偏振光p11和第二偏振光p12共同存在。或者说，显示模组401可以同时生成第一偏振光p11和第二偏振光p12。应理解，这里的“同时”可以具有绝对意义，即指同一时刻，也可以具有相对意义，即表示两个时刻之间的时间差足够接近。在这种实现方式中，第一光束p1为第一偏振光p11和第二偏振光p12汇合得到的光束。需要说明的是，图4示出的投影装置400示例中，是以显示模组401生成的第一光束p1中第一偏振光p11和第二偏振光p12共同存在说明的。这种显示模组401的可能的结构，将在下述实施例中详细介绍。
86.在另一种可能的实现方式中，第一光束p1中，第一偏振光p11和第二偏振光p12单独存在。具体而言，显示模组401按照某种时序规则在不同的时刻依次生成第一偏振光p11、第二偏振光p12、第一偏振光p11、第二偏振光p12
……
。比如，在每一个第一预设时刻生成第一偏振光p11，在每一个第二预设时刻生成第二偏振光p12，每两个相邻的第一预设时刻之间存在一个第二预设时刻，或者说，每两个相邻的第二预设时刻之间存在一个第一预设时刻。在这种实现方式中，显示模组401在每一个第一预设时刻生成第一光束p1为第一偏振光p11，在每一个第二预设时刻生成第一光束p1为第二偏振光p12。这种显示模组401的可能的结构，也将在下述实施例中详细介绍。请继续参阅图4，分光单元402位于显示模组401的出光侧，也即位于第一光束p1的传播路径上。这样，显示模组401射出的第一光束p1可传播至分光单元402。该分光单元402用于通过使得第一光束p1发生双折射，使得第一光束p1中的第一偏振光p11和/或第二偏振光p12以不同的方向射出，进而分别沿不同的方向继续传播。
87.在本技术的术语介绍部分，已经对双折射的含义进行了解释。此处结合图4，对分光单元402的双折射作用进行进一步地解释：第一光束p1在传播至分光单元402后，会在分光单元402的作用下，产生两束折射光，这两束折射光即为第一偏振光p11和第二偏振光p12。由于双折射作用所产生的两束折射光不会相互影响，所以，在第一光束p1中第一偏振光p11和第二偏振光p12单独存在的实现方式中，分光单元402的双折射作用可以理解为，在第一光束p1为第一偏振光p11的情况下，其在传播至分光单元402后，会在分光单元402的作用下，以第一折射率发生折射；在第一光束p1为第二偏振光p12的情况下，其在传播至分光单元402后，会在分光单元402的作用下，以第二折射率发生折射；第一折射率与第二折射率不同。
88.需要说明的是，分光单元402所起到的双折射作用，可以是永久双折射，也可以是暂时双折射。当将其设计为暂时双折射时，可以根据分光单元的具体结构和所采用的双折射材料，设计条件触发装置，通过条件触发装置提供产生暂时双折射所需的条件，例如，通
过电场施加装置施加电场等。
89.由上述可知，在第一光束p1中同时存在第一偏振光p11和第二偏振光p12的实现方式中，分光单元402的双折射作用，可以将第一偏振光p11和第二偏振光p12以一定角度分开，进而分别沿不同的方向继续传播。在第一光束p1中单独存在第一偏振光p11或者第二偏振光p12的实现方式中，对于原本传播方向相同的第一偏振光p11和第二偏振光p12，分光单元402的双折射作用，可以将二者的传播方向改变为不同，进而分别沿不同的方向继续传播。由于第一偏振光p11携带左眼图像信息，即可用于成像出左眼图像，第二偏振光p12携带右眼图像信息，即可用于成像出右眼图像，并且由于第一偏振光p11和第二偏振光p12的传播方向不同，因此右眼图像和右眼图像的成像位置不同，当二者分别被观察者的左眼和右眼接收时，便使得观察者产生3d图像的视觉体验。
90.基于上述针对图4示出的投影装置400及对该投影装置400的介绍可知，该投影装置400中的显示模组401可以生成包括第一偏振光和第二偏振光的第一光束，第一偏振光和第二偏振光分别携带不同的图像信息，该投影装置400中的分光单元402具有双折射作用，可将第一光束中的第一偏振光和第二偏振光以不同的方向射出，进而使得第一偏振光和第二偏振光能够沿不同的方向继续传播。由此实现原理可知，无需对显示器的像素进行划分，即可达到分光立体显示的目的，进而该投影装置可投影出分辨率较高的图像。
91.在上述实施例基础上，本技术提供的投影装置还可以包括投影单元，如投影镜头组，可以为短焦镜头组，也可以为长焦镜头组。应理解的是，上述投影装置400中，显示模组401发出的光束(如上述第一光束)包括显示模组401中所有像素点发出的均匀的光，这样的光束虽然携带图像信息，但是它并不能呈现出对应的图像画面。基于此，投影镜头组的作用是，对包含图像信息的光束(如上述第一光束)进行汇聚，使其成为能够成像的光束(以下简称为成像光束)，并向外投射。
92.请参阅图5a，投影单元403可以位于第一光束p1在显示模组401与分光单元402之间的传播路径上。这样，投影单元403可以对第一光束p1进行汇聚，得到成像光束p1’，并将该成像光束p1’投射至分光单元402。应理解的是，成像光束p1’仍然包括携带左眼图像信息的偏振光和携带右眼图像信息的偏振光，更准确的来说，成像光束p1’包括携带左眼图像信息的第一偏振成像光p11’，和携带右眼图像信息的第二偏振成像光p12’。注意，这里所谓的偏振光与偏振成像光的含义区别在于，偏振成像光可以直接成像。应理解的是，在这种实现方式中，显示模组401与投影单元403构成投影装置400的像源。
93.请参阅图5b，投影单元403也可以位于第一偏振光p11和第二偏振光p12在经过分光单元402之后的传播路径上，即位于分光单元402的出光侧，也即位于分光单元402的远离显示模组401的一侧。这样的话，投影单元403可以分别对分光单元402射出的第一偏振光p11和第二偏振光p12进行汇聚，使得第一偏振光p11和第二偏振光p12成为能够成像的光束，即第一偏振成像光p11’和第二偏振成像光p12’。应理解的是，在这种实现方式中，显示模组401、分光单元402以及投影单元403构成投影装置400的像源。
94.针对上述图5b示出的投影装置，其中的投影单元403可以包括如图5c示出的两个投影镜头组4031和4032。其中，投影镜头组4031位于第一偏振光p11的传播路径上，用于对第一偏振光p11进行汇聚，以投射出第一偏振成像光p11’。投影镜头组4032位于第二偏振光p12的传播路径上，用于对第二偏振光p12进行汇聚，以投射出第二偏振成像光p12’。由图5c
还可以看出，每个投影镜头组均包括三个光学镜头。应理解的是，在其他实现方式中，投影镜头组可以包括更多或者更少的光学镜头，而不仅限于图5c中示出的三个。
95.为了提升成像画面的均匀性，本技术提供的投影装置还可以包括光扩散元件。该光扩散元件还可以被称为扩散屏。扩散屏可以位于分光单元402的出光侧。但是，在投影装置400包括上述投影单元403的情况下，扩散屏与投影单元403的相对位置关系可以有多种可能的实现方式。
96.请参照图6a，扩散屏404可以位于分光单元402与投影单元403之间。这样，扩散屏404可以用于对第一偏振光p11和第二偏振光p12进行扩散，经过扩散后的第一偏振光p11和第二偏振光p12，再经投影单元403进行汇聚，形成第一偏振成像光p11’和第二偏振成像光p12’，提升第一偏振成像光p11’和第二偏振成像光p12’的成像画面均匀性。
97.请参照图6b，投影单元403位于第一光束p1在显示模组401与分光单元402之间的传播路径上。扩散屏404位于分光单元402的出光侧。这样，扩散屏404可以直接对分光单元402射出的第一偏振成像光p11’和第二偏振成像光p12’进行扩散，提升第一偏振成像光p11’和第二偏振成像光p12’的成像画面均匀性。
98.请参阅图7，图7中示出了扩散屏的扩散角度α。在可能的实现方式中，上述扩散屏404的扩散角度α小于20
°
。这样，可以避免因对第一偏振光(或者第一偏振成像光)以及第二偏振光(或者第二偏振成像光)进行过度扩散而发生两束光线之间的串扰，保证成像效果。
99.本技术实施例提供的投影装置，还可以包括反射元件。为了与下文出现的交通工具中的反射元件进行区分，本技术实施例将投影装置所包括的反射元件称为第一反射元件。示例的，第一反射元件如投影视窗、投影镜片或者投影幕布。该第一反射元件用于反射第一偏振成像光p11’和第二偏振成像光p12’。
100.需要说明的是，该第一反射元件可以与显示模组401、分光单元402、投影单元403以及扩散屏404集成于一体，也可以独立于显示模组401、分光单元402、投影单元403以及扩散屏404。比如，当该投影装置集成于vr眼镜时，该第一反射元件可以为投影镜片，投影镜片与显示模组401、分光单元402、投影单元403以及扩散屏404共同集成在vr眼镜中。当该投影装置是投影仪时，该第一反射元件可以为投影幕布，投影幕布独立于显示模组401、分光单元402、投影单元403以及扩散屏404。
101.应理解的是，如图8所示，当该第一反射元件405与显示模组401、分光单元402、投影单元403以及扩散屏404集成于一体时，第一反射元件位于第一偏振成像光p11’和第二偏振成像光p12’的传播路径上。这样的话，第一偏振成像光p11’和第二偏振成像光p12’可以直接照射到第一反射元件上，并被第一反射元件反射。当该第一反射元件独立于显示模组401、分光单元402、投影单元403以及扩散屏404时，该反射元件的设置位置取决于安装环境，本技术不予限定。
102.针对上述实施例涉及的投影装置400，以下将依次对投影装置400中的显示模组401和分光单元402可能的结构进行介绍。
103.请参照图9，在一种可能的实现方式中，上述显示模组401可以包括光源901、偏振分光棱镜902、第一调制器903和第二调制器904。
104.其中，光源901，用于发射第二光束p2至偏振分光棱镜902。这里的第二光束p2可以为非偏振光，也可以为s态偏振光与p态偏振光汇合后的光束。这里的光源901可以包括发光
光源和多个偏振片，发光光源发出的非偏振光经过对应的偏振片后可得到s态偏振光和p态偏振光。在可能的实现方式中，还包括准直透镜904，用于对光源901发出的光进行聚焦和准直。
105.偏振分光棱镜902，具有四个侧面，即图9中示出的s1，s2，s3和s4。第一调制器903与偏振分光棱镜902的s2相对设置，第二调制器904与偏振分光棱镜902的s3相对设置。偏振分光棱镜902还具有分光面s0，分光面s0可以反射s态偏振光，透射p态偏振光。基于此，该偏振分光棱镜902的作用是，当第二光束p2经由s1传播至分光面s0时，分光面s0可以反射出s态偏振光，透射过p态偏振光。其反射出的s态偏振光将经过s2至第一调制器903，被第一调制器903接收。其透射过的p态偏振光将经过s3至第二调制器904，被第二调制器904接收。
106.第一调制器903用于根据输入的包含左眼图像数据的电信号，将s态偏振光调制成上述第一偏振光p11。这里的第一偏振光p11为p态偏振光。第一调制器903发出p态的第一偏振光p11，该第一偏振光p11经过s2到达s0后，从s0透射至s4，由s4射出。
107.第二调制器904用于根据输入的包含右眼图像数据的电信号，将p态偏振光调制成上述第二偏振光p12。这里的第二偏振光p12为s态偏振光。第二调制器904发出s态的第二偏振光p12，该第二偏振光p12经过s3到达s0后，被s0反射至s4，由s4射出。
108.可以看出，第一调制器903生成的第一偏振光p11与第二调制器904生成的第二偏振光p12，经偏振分光棱镜902的作用下，汇合成第一光束p1。偏振分光棱镜902的s4一侧，为显示模组401的出光侧，该第一光束p1由该出光侧射出至分光单元402。在上述实现方式中，显示模组401生成的第一光束p1中，第一偏振光p11和第二偏振光p12共同存在。或者说，显示模组401可以同时生成第一偏振光p11和第二偏振光p12。
109.上述第一调制器903和第二调制器904可以为硅基液晶(liquid crystal on silicon，lcos)显示器，或者为薄膜晶体管-液晶显示器(thin film transistor liquid crystal display，tft-lcd)。
110.请参照图10，在另一种可能的实现方式中，上述显示模组401可以包括：光源1001、起偏器1002、调制器1003和偏振转换器1004。光源1001用于发出第二光束p2，这里的第二光束p2可以为白光。起偏器1002、调制器1003和偏振转换器1004依次位于第二光束p2的传播路径上。
111.第二光束p2首先照射到起偏器1002。起偏器1002用于从第二光束p2中获得线偏振光，并射出至调制器1003。这里的线偏振光可以是s态偏振光，也可以是p态偏振光。调制器1003用于在每个第一预设时刻，根据输入的包含左眼图像数据的电信号，将该线偏振光调制成某一偏振态且包含左眼图像信息的第一偏振光p11，以及，在每个第二预设时刻，根据输入的包含右眼图像数据的电信号，将该线偏光调制成与前述第一偏振光p11偏振态相同但包含右眼图像信息的第三偏振光p13。同时，调制器1003还会将其生成的第一偏振光p11和第三偏振光p13发射至偏振转换器1004。偏振转换器1004用于在接收到第一偏振光p11时，直接将第一偏振光p11发射至分光单元402，在接收到第三偏振光p13时，通过位相转换，将p态(或者s态)的第三偏振光p13转换成s态(或者p态)的第二偏振光p12，并发射至分光单元402。
112.上述实现方式中，每相邻两个第一预设时间之间存在一个第二预设时刻，或者说，每相邻两个第二预设时刻之间存在一个第一预设时刻。需要说明的是，对于一组左眼图像
和右眼图像，当观察者左眼接收到左眼图像与右眼接收到右眼图像的时间差小于某个阈值时，观察者大脑无法感知到这个时间差异，也就是说，在投影装置投射左眼图像光和右眼图像光的时间差小于这个阈值，就不会影响观察者的视觉效果，例如不会使观察者产生卡顿或者错乱的感觉。基于此，上述实现方式中，相邻的第一预设时刻与第二预设时刻之间的时间差需要小于前述提到的阈值,即满足大脑对于上述接收时间差的分辨能力。
113.另外值得注意的是，上述第三偏振光p13，与第一偏振光p11的偏振方向(即偏振态)相同，但与第一偏振光p11所包含的图像信息不同。比如，在起偏器1002射出的线偏振光是p态偏振光的情况下，调制器1003可以在每个第一预设时刻生成p态的第一偏振光p11，该p态的第一偏振光p11可以包含左眼图像信息。在每个第二预设时刻生成p态的第三偏振光p13，该p态的第三偏振光p13可以包含右眼图像信息。在起偏器1002射出的线偏振光是s态偏振光的情况下，调制器1003可以在每个第一预设时刻生成s态的第一偏振光p11，该s态的第一偏振光p11可以包含左眼图像信息。在每个第二预设时刻生成s态的第三偏振光p13，该s态的第三偏振光p13可以包含右眼图像信息。
114.在上述实现方式中，显示模组401生成的第一光束p1中，第一偏振光p11和第二偏振光p12单独存在。具体而言，显示模组401在每个第一预设时刻生成的第一光束p1为第一偏振光p11，在每个第三预设时刻生成的第一光束p1则为第二偏振光。其中，每一个第三预设时刻与一个第二预设时刻相对应。第三预设时刻可以理解为，偏振转换器1004将第三偏振光p13转换成第二偏振光p12的时刻。
115.上述调制器1003可以为数字光处理(digital light processing，dlp)显示器。
116.请参阅图11，图11示出了几种可能的分光单元402的结构示意图。每一种可能的结构设计中，该分光单元402包括两块直角棱镜，分别为第一直角棱镜1101和第二直角棱镜1102，第一直角棱镜1101的最大侧面(直角三角形斜边所在的侧面)与第二直角棱镜1102的最大侧面(直角三角形斜边所在的侧面)粘接。值得注意的是，第一直角棱镜1101和第二直角棱镜1102均采用双折射晶体材料制得。
117.由上述内容可知，分光单元402可以为采用双折射晶体材料制得的棱镜，包括但不限于图11中示出的格兰-傅科棱镜(glan foucault prism)，沃拉斯顿棱镜(wollaston prism)，洛匈棱镜(rochon prism)和塞拿蒙棱镜(senarmont prism)。图11还示出了第一光束p1经过每种棱镜时的光路。需要说明的是，第一光束p1在棱镜内产生的两束折射光线，分别为第一偏振光p11和第二偏振光p12，或者分别为第一偏振成像光p11’和第二偏振成像光p12’。其中，一束折射光线为o光(或者为e光)，另一束折射光线为e光(或者为o光)。
118.下面以分光单元402是图11中示出的沃拉斯顿棱镜为例，对沃拉斯顿棱镜以及光束在沃拉斯顿棱镜中的光路进行说明。
119.请参阅图12，沃拉斯顿棱镜由第一直角棱镜1101和第二直角棱镜1102组成，该两个直角棱镜的最大侧面(bd面)通过甘油或蓖麻油粘合，该两个直角棱镜是采用方解石加工得到的。以空间直角坐标系中的坐标轴描述直角棱镜的光轴方向，其中，第一直角棱镜的光轴方向z，与第二直角棱镜的光轴方向y垂直。当将该沃拉斯顿棱镜作为分光单元402集成于投影装置400时，将第一直角棱镜1101和第二直角棱镜1102沿第一光束p1的传播方向依次设置，并使得第一直角棱镜1101的ab面与第一光束p1的传播方向垂直，相应的，第二直角棱镜1102的cd面也与第一光束p1的传播方向垂直。这样的话，第一光束p1将沿垂直于ab面的
方向入射到沃拉斯顿棱镜中。在这个例子中，第一光束p1中第一偏振光p11和第二偏振光p12共同存在。
120.第一光束p1垂直入射到ab表面时，其中的第一偏振光p11和第二偏振光p12的折射角均为0，即二者无折射的继续沿同一方向、但分别以不同的速度vo和ve传播。其中，第一偏振光p11和第二偏振光p12中的一者为o光，另一者为e光。下面以第一偏振光为o光，第二偏振光为e光为例继续说明。当二者先后进入第二直角棱镜1102以后，由于第二直角棱镜1102的光轴垂直于第一直角棱镜的光轴，所以第一直角棱镜1101中的o光(即第一偏振光p11)对第二直角棱镜来说就变为e光，而e光(即第二偏振光p12)则变为o光。因此，第一偏振光p11会在两个直角棱镜的交界处bd面上以相对折射率ne/no折射，而第二偏振光p12会以相对折射率no/ne折射。其中，no表示o光在棱镜材料中的折射率，ne表示e光在棱镜材料中的折射率。在棱镜材料为no》ne的负晶体(如方解石)时的情况下，在第二直角棱镜1102中的e光，也就是第一偏振光p11，将沿远离bd面的法线的方向传播，在第二直角棱镜1102中的o光，也就是第二偏振光p12，将沿靠近bd面的法线的方向传播，两束光在第二直角棱镜1102中分开。接着，两束光在经过第二直角棱镜1102的cd面时再次折射，最终从沃拉斯顿棱镜射出的是按一定角度分开的两束偏振光。
121.由上述可知，沃拉斯顿棱镜可以使得入射的第一光束p1发生双折射，进而使得其包含的第一偏振光p11和第二偏振光p12分开一定的角度，最终从沃拉斯顿棱镜以不同的方向射出。并且，在直角棱镜顶角(即图12中示出的∠1)为某个合理的角度时，可以使得第一偏振光p11和第二偏振光p12的射出方向相对于cd面的法线对称，即使得第一偏振光p11和第二偏振光p12几乎对称地分开。
122.其中，第一偏振光p11和第二偏振光p12之间的夹角可以近似为可以近似为应理解的是，∠1＝90
°‑
入射角，这里的入射角即为第一偏振光p11和第二偏振光p12入射到第二直角棱镜1102时的入射角。
123.应理解的是，光束在不同类型棱镜中的光路，与光束的传播方向及偏振状态、两块直角棱镜的光轴、直角棱镜的顶角、及其ne和no等因素相关。因此，光束，包括第一光束和分开的第一偏振光和第二偏振光，在上述格兰-傅科棱镜、沃拉斯顿棱镜、洛匈棱镜和塞拿蒙棱镜中的光路是各不相同的。在设计投影装置时，本领域技术人员可以根据需求先对光束的光路进行设计，再根据设计好的光路，设计分光单元402。并且，本技术投影装置分光单元402，不限于采用上述结构的直角棱镜，也不限于采用两块直角棱镜进行组合的方式。也就是说，本技术采用双折射晶体材料设计分光单元402方式不予限定。
124.请参阅图13，为另一种可能的分光单元402的结构示意图。在一些实施例中，分光单元402包括多组如上所述的第一直角棱镜和第二直角棱镜，例如中示出的三组。该多组直角棱镜可以一体成型，也可以互相独立。其中，每一组直角棱镜中，第一直角棱镜的ab面与入射到其中的第一光束p1中的光线的传播方向之间的夹角均相同。
125.关于图13中多组直角棱镜设置方式，或者可以这样理解，显示模组401发出的第一光束p1中包括多条光线，且多条光线之间并非绝对意义的平行。当只有一个第一直角棱镜时，不同光线入射到ab面时的角度是不绝对相同的。比如，如果要求第一光束p1以垂直于ab面的角度入射到第一直角棱镜中，那么一大部分光线实际并未以垂直于ab面的方向入射。而当不同光线以不同角度入射到第一直角棱镜时，从第二直角棱镜射出的与不同光线对应
的第一偏振光和第二偏振光之间的夹角不尽相同。这样，容易使第一偏振光与第二偏振光之间发生串扰，影响投影图像的成像质量。基于此，通过采用多组直角棱镜，并且设计每组直角棱镜的位置，使每一组直角棱镜中，第一直角棱镜的ab面均与入射到其中的第一光束中的光线的传播方向之间的夹角均相同，可以保证第一光束中所有的或者绝大部分光线都能以相同角度入射到第一直角棱镜中，进而保证从每一个第二直角棱镜中射出的第一偏振光和第二偏振光之间的夹角尽可能相同。这样的话，可以避免第一偏振光与第二偏振光之间发生串扰，提升投影图像的成像质量。
126.材料的折射率随入射光频率的减小(或波长的增大)而减小的性质，称为“色散”。如一细束阳光可被棱镜分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。这是由于复色光中的各种色光的折射率不相同。当它们通过棱镜时，传播方向有不同程度的偏折，因而在离开棱镜则便各自分散。容易理解的是，棱镜材料对第一光束，或者从第一光束中分离出的第一偏振光和第二偏振光的色散作用，将会影响到投影图像的成像质量。
127.为了降低或者避免棱镜材料对光束的色散，在一些实施例中，分光单元402所采用的双折射晶体材料为偏硼酸钡(α-bbo)。相比于如方解石的其他双折射晶体材料，α-bbo材料可以降低棱镜对光线的色散，进而保证投影图像的成像质量。
128.图14中a和b分别为示出了方解石和α-bbo对折射光线(o光和e光)造成的色散现象示意图。其中，横坐标表示折射光线的波长，纵坐标表示o光和e光的折射角偏差，即o光和e光的实际折射角相对于无色散现象时的理想折射角的偏差，比如，纵坐标为0，表示o光和e光的实际折射角相对于理想折射角的偏差为0。由图14中a和b可以看出，方解石作为光传播介质时，在0.4um-0.7um波长范围内，o光和e光的折射角偏差较大。相对于方解石而言，α-bbo作为光传播介质时，o光和e光的折射角偏差明显降低。可见，α-bbo可以降低棱镜对光线造成的色散，进而保证投影图像的成像质量。
129.本技术实施例还提供了一种显示设备，该显示设备具体可以是在家庭、教室、会议室、大礼堂、影院、球场、广场等场合使用的投影显示设备，该显示设备还可以是车载显示屏或者集成在智能家电设备中的显示屏等，还可以是网络电视、智能电视、互联网协议电视(iptv)，或者集成于其中。参考图15，图15是本技术实施例提供的一种显示设备的示意图。
130.如图15所示，显示设备中的电路主要包括包含处理器1501，内部存储器1502，外部存储器接口1503，音频模块1504，视频模块1505，电源模块1506，无线通信模块1507，i/o接口1508、视频接口1509、控制器局域网(controller area network，can)收发器1510，显示电路1511，以及上述任意一种投影装置400等。其中，处理器1501与其周边的元件，例如内部存储器1502，can收发器1510，音频模块1504，视频模块1505，电源模块1506，无线通信模块1507，i/o接口1508、视频接口1509、收发器1510、显示电路1511可以通过总线连接。
131.其中，处理器1501可以称为前端处理器。处理器1501包括一个或多个处理单元，例如：处理器1501可以包括应用处理器(application processor，ap)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processing unit，gpu)，图像信号处理器(image signal processor，isp)，控制器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，dsp)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，npu)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。
132.处理器1501中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。例如，存储显示设备的操
作系统、ar creator软件包等。在一些实施例中，处理器1501中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器1501刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器1501需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器1501的等待时间，因而提高了系统的效率。
133.另外，如果本实施例中的显示设备安装在交通工具上，处理器1501的功能可以由交通工具上的域控制器来实现。
134.在一些实施例中，显示设备还可以包括多个连接到处理器1501的输入输出(input/output，i/o)接口1508。接口1508可以包括但不限于集成电路(inter-integrated circuit，i2c)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuit sound，i2s)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，pcm)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，uart)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，mipi)，通用输入输出(general-purpose input/output，gpio)接口，用户标识模块(subscriber identity module，sim)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，usb)接口等。上述i/o接口1508可以连接鼠标、触摸屏、键盘、摄像头、扬声器/喇叭、麦克风等设备，也可以连接显示设备上的物理按键(例如音量键、亮度调节键、开关机键等)。
135.内部存储器1502可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。存储器1502可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如通话功能，时间设置功能，ar功能等)等。存储数据区可存储显示装置使用过程中所创建的数据(比如电话簿，世界时间等)等。此外，内部存储器1502可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，ufs)等。处理器1501通过运行存储在内部存储器1502的指令，和/或存储在设置于处理器1501中的存储器的指令，执行显示设备的各种功能应用以及数据处理。
136.外部存储器接口1503可以用于连接外部存储器(例如micro sd卡)，外部存储器可以根据需要存储数据或程序指令，处理器1501可以通过外部存储器接口1503对这些数据或程序执行进行读写等操作。
137.音频模块1504用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块1504还可以用于对音频信号编码和解码，例如进行放音或录音。在一些实施例中，音频模块1504可以设置于处理器1501中，或将音频模块1504的部分功能模块设置于处理器1501中。显示装置可以通过音频模块1504以及应用处理器等实现音频功能。
138.视频接口1509可以接收外部输入的音视频，其具体可以为高清晰多媒体接口(high definition multimedia interface，hdmi)，数字视频接口(digital visual interface，dvi)，视频图形阵列(video graphics array，vga)，显示端口(display port，dp)，低压差分信号(low voltage differential signaling，lvds)接口等，视频接口1509还可以向外输出视频。例如，显示设备通过视频接口接收导航系统发送的视频数据或者接收域控制器发送的视频数据。
139.视频模块1505可以对视频接口1509输入的视频进行解码，例如进行h.264解码。视
频模块还可以对显示设备采集到的视频进行编码，例如对外接的摄像头采集到的视频进行h.264编码。此外，处理器1501也可以对视频接口1509输入的视频进行解码，然后将解码后的图像信号输出到显示电路1511。
140.进一步的，上述显示设备还包括can收发器1510，can收发器1510可以连接到汽车的can总线(can bus)。通过can总线，显示设备可以与车载娱乐系统(音乐、电台、视频模块)、车辆状态系统等进行通信。例如，用户可以通过操作显示设备来开启车载音乐播放功能。车辆状态系统可以将车辆状态信息(车门、安全带等)发送给显示设备进行显示。
141.显示电路1511和投影装置共同实现显示图像的功能。显示电路1511接收处理器1501输出的图像信号，对该图像信号进行处理后输入投影装置的显示模组中进行成像。显示电路1511还可以对显示模组显示的图像进行控制。例如，控制显示亮度或对比度等参数。其中，显示电路1511可以包括驱动电路、图像控制电路等。
142.在本实施例中，视频接口1509可以接收输入的视频数据(或称为视频源)，视频模块1505进行解码和/或数字化处理后输出图像信号至显示电路1511，显示电路1511根据输入的图像信号驱动显示模组将光源发出的光束进行成像，从而生成可视图像(发出成像光)。
143.电源模块1506用于根据输入的电力(例如直流电)为处理器1501和投影装置等器件提供电源，电源模块1506中可以包括可充电电池。此外，上述电源模块1506可以连接到汽车的供电模块(例如动力电池)，由汽车的供电模块为显示设备的电源模块1506供电。
144.无线通信模块1507可以使得显示设备与外界进行无线通信，其可以提供无线局域网(wireless local area networks，wlan)，无线保真(wireless fidelity，wi-fi)网络，蓝牙(bluetooth，bt)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，gnss)，调频(frequency modulation，fm)，近距离无线通信技术(near field communication，nfc)，红外技术(infrared，ir)等无线通信的解决方案。无线通信模块1507可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块1507经由天线接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器1501。无线通信模块1507还可以从处理器1501接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线转为电磁波辐射出去。
145.另外，视频模块1505进行解码的视频数据除了通过视频接口1509输入之外，还可以通过无线通信模块1507以无线的方式接收或从内部存储器1502或外部存储器中读取，例如显示设备可以通过车内的无线局域网从终端设备或车载娱乐系统接收视频数据，显示设备还可以读取内部存储器1502或外部存储器中存储的音视频数据。
146.另外，本技术实施例示意的电路图并不构成对显示设备的具体限定。在本技术另一些实施例中，显示设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
147.上述显示设备除了提供上述功能外，还可以提供广播接收电视功能。比如，上述显示设备可以集成于网络电视、智能电视、互联网协议电视(iptv)中。
148.本技术实施例还提供了一种交通工具，该交通工具包括反射元件，和前述任一种投影装置或者前述任一种显示设备。该反射元件用于将来自投影装置的第一偏振成像光和第二偏振成像光进行反射，以使得第一偏振成像光能被观察者的左眼接收，使得第二偏振成像光能被观察者的右眼接收，从而使得观察者的左眼和右眼分别观看到稍有差别的左眼
图像和右眼图像。
149.在可能的实现方式中，上述显示设备集成在交通工具的抬头显示装置hud中。该交通工具所包括的反射元件具体可以为其前侧挡风玻璃(即前风挡)。
150.比如，图16是将本技术涉及的投影装置应用在交通工具的抬头显示装置hud中的示意图。如图16所示，投影装置发出的第一偏振成像光和第二偏振成像光分别沿不同的方向传播至第一自由曲面镜，由第一自由曲面镜反射至第二自由曲面镜，由第二自由曲面镜发射至前风挡，由前风挡分别反射至驾驶员的左眼和右眼，使得在前风挡的一侧形成左眼图像m1和右眼图像m2，使得观察者观看到三维立体图像。应理解，左眼图像m1和右眼图像m2均为虚像。示例性的，交通工具可以为轿车、卡车、摩托车、公共汽车、船、飞机、直升飞机、割草机、娱乐车、游乐场车辆、施工设备、电车、高尔夫球车、火车、和手推车等，本技术实施例不作特别的限定。
151.示例性的，左眼图像m1和右眼图像m2的内容包括但不限于地图辅助信息、外界物体的指示信息、交通工具的状态信息和娱乐信息等。地图辅助信息用作辅助驾驶，例如，地图辅助信息包括但不限于方向箭头、距离和行驶时间等。外界物体的指示信息包括但不限于安全车距、周围障碍物和倒车影像等。以汽车为例，交通工具的状态信息一般是显示在交通工具仪表上的信息，也称为是仪表信息，包括但不限于行驶速度、行驶里程、燃油量、水温和车灯状态等信息。
152.在一些实施例中，前风挡的任一个反射面上，形成有第一膜层，该第一膜层用于增强前风挡对p态偏振光的反射。这样，可以避免由于p态的偏振成像光照射至前风挡上后，由于其偏振方向平行于或者接近平行于反射面，而造成反射率较低的现象。通过该第一膜层，在不影响驾驶者观察前方路况的同时，增强对p态的偏振成像光的反射，使驾驶者双眼可以接收到高质量3d图像。
153.在可能的实现方式中，第一膜层可以包括银、氧化钛、一氧化硅、氧化锌等一种或者多种材料。当然，还可以采用本技术未列举的其他对p态的偏振光有较好的反射效果且透明度满足交通工具生产要求的材料，均属于本技术的保护范围。
154.另外，本技术对第一膜层的形成位置不予限定。示例的，请参阅图17，该前风挡包括层叠的第一玻璃层和第二玻璃层，即第一玻璃层的两个表面，和第二玻璃层的两个表面，均为前风挡的反射面。第一膜层可以设置在任一个反射面上，比如在图17中，第一膜层设置在第一玻璃层的位于驾驶舱内部的表面上。
155.在一些实施例中，上述第一玻璃层和第二玻璃层之间设有第二膜层，由于该第一膜层呈楔形，因此又称其为楔形膜。该楔形膜用于通过折射第二玻璃层的表面反射光，使得第二玻璃层表面反射的光与第一玻璃层反射的光的传播方向不同，进而避免该反射光被驾驶者接收，避免形成重影图像。
156.示例的，参阅图17，第一偏振成像光p11’和第二偏振成像光p12’首先传播至前风挡的第一面，并且绝大部分可被第一面反射至驾驶者的双目，另一小部分则会透过第一玻璃层和第二玻璃层，照射至第四面，并被第四面反射。楔形膜通过折射前风挡的第四面反射的光，改变了该反射光的传播方向，使得该反射光，与第一面反射的光的传播方向不同，进而避免其被人眼接收。其中。前风挡的第一面即为第一玻璃层的位于驾驶舱内部的表面，第四面即为第二玻璃层远离第一玻璃层的表面。
157.图18是本技术实施例提供的一种交通工具的一种可能的功能框架示意图。
158.如图18所示，交通工具的功能框架中可包括各种子系统，例如，图示中的控制系统1801、传感器系统1802、一个或多个外围设备1803(图示以一个为例示出)、电源1804、计算机系统1805、显示系统1806。可选地，交通工具还可包括其他功能系统，例如，为交通工具提供动力的引擎系统等等，本技术这里不做限定。
159.其中，传感器系统1802可包括若干检测装置，这些检测装置能感受到被测量的信息，并将感受到的信息按照一定规律将其转换为电信号或者其他所需形式的信息输出。如图示出，这些检测装置可包括全球定位系统(global positioning system，gps)、车速传感器、惯性测量单元(inertial measurement unit，imu)、雷达单元、激光测距仪、摄像装置、轮速传感器、转向传感器、档位传感器、或者其他用于自动检测的元件等等，本技术并不做限定。
160.控制系统1801可包括若干元件，例如图示出的转向单元、制动单元、照明系统、自动驾驶系统、地图导航系统、网络对时系统和障碍规避系统。可选地，控制系统1801还可包括诸如用于控制车辆行驶速度的油门控制器及发动机控制器等元件，本技术不做限定。
161.外围设备1803可包括若干元件，例如图示中的通信系统、触摸屏、用户接口、麦克风以及扬声器等等。其中，通信系统用于实现交通工具和除交通工具之外的其他设备之间的网络通信。在实际应用中，通信系统可采用无线通信技术或有线通信技术实现交通工具和其他设备之间的网络通信。该有线通信技术可以是指车辆和其他设备之间通过网线或光纤等方式通信。
162.电源1804代表为车辆提供电力或能源的系统，其可包括但不限于再充电的锂电池或铅酸电池等。在实际应用中，电源中的一个或多个电池组件用于提供车辆启动的电能或能量，电源的种类和材料本技术并不限定。
163.交通工具的若干功能均由计算机系统1805控制实现。计算机系统1805可包括一个或多个处理器(图示以一个处理器为例示出)和存储器(也可称为存储装置)。在实际应用中，该存储器也在计算机系统1805内部，也可在计算机系统1805外部，例如作为交通工具中的缓存等，本技术不做限定。其中，
164.处理器可包括一个或多个通用处理器，例如，图形处理器(graphic processing unit，gpu)。处理器可用于运行存储器中存储的相关程序或程序对应的指令，以实现车辆的相应功能。
165.存储器可以包括易失性存储器(volatile memory)，例如，ram；存储器也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如，rom、快闪存储器(flash memory)或固态硬盘(solid state drives，ssd)；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。存储器可用于存储一组程序代码或程序代码对应的指令，以便于处理器调用存储器中存储的程序代码或指令以实现车辆的相应功能。本技术中，存储器中可存储一组用于车辆控制的程序代码，处理器调用该程序代码可控制车辆安全行驶。
166.可选地，存储器除了存储程序代码或指令之外，还可存储诸如道路地图、驾驶线路、传感器数据等信息。计算机系统1805可以结合车辆功能框架示意图中的其他元件，例如传感器系统中的传感器、gps等，实现车辆的相关功能。例如，计算机系统1805可基于传感器系统的数据输入控制交通工具的行驶方向或行驶速度等，本技术不做限定。
167.显示系统1806可包括若干元件，例如，挡风玻璃、控制器和前文中描述的投影装置400。控制器用于根据用户指令生成图像(如生成包含车速、电量/油量等车辆状态的图像以及增强现实ar内容的图像)，并将该图像内容发送至投影装置；投影装置将承载图像内容的光投射至挡风玻璃，挡风玻璃用于反射承载图像内容的光，以使在驾驶员前方呈现图像内容对应的虚像。需要说明的是，显示系统1806中的部分元件的功能也可以由车辆的其它子系统来实现，例如，控制器也可以为控制系统中的元件。
168.其中，本技术图18示出包括四个子系统，传感器系统、控制系统、计算机系统和显示系统仅为示例，并不构成限定。在实际应用中，交通工具可根据不同功能对车辆中的若干元件进行组合，从而得到相应不同功能的子系统。在实际应用中，交通工具可包括更多或更少的系统或元件，本技术不做限定。
169.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
170.以上，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。