[發明專利]一種圖像生成結構、顯示方法及裝置

有效

• 申請號: 202011322641.0
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112379524B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發明（設計）人: 譚祺瑞;成一諾
• 申請（專利權）人: 北京經緯恒潤科技股份有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李婷婷

1.一種圖像生成結構，其特征在于，包括：

傳播光線的多個透鏡結構；

位于每個所述透鏡結構下方的9個像素，每個像素能夠產生豎直向上的光線，所述豎直向上的光線經過所述透鏡結構后傳播方向發生變化，

其中，所述透鏡結構的曲面面型決定了光線的傳播方向，在所述透鏡結構面型固定的情況下，其下方固定位置的像素的光線投射方向也固定，通過所述透鏡結構下方像素的點亮控制，使得最終從所述透鏡結構上方射出的矢量光線朝向固定的方向，所有所述透鏡結構面型保持一致；

所述圖像生成結構上的像素A1的坐標為(x_A1，y_A1，z_A1)，其發出的光線經過所述透鏡結構折射后滿足五維全光函數其中為極坐標系下該光線方向的角度，

所述透鏡結構的面型滿足擴展多項式

其中，r為歸一化半徑，通過改變表面曲率c、二次項系數k、多項式系數α_i可以獲得不同的面型從而產生不同傳播方向的光線，

光線在前風擋內表面反射，其入射點為(x′_A1，y′_A1，z′_A1)，反射后出射光線滿足五維全光函數出射光線進入到人的左眼；

所述圖像生成結構上的像素A2的坐標為(x_A2，y_A2，z_A2)，其發出的光線經過所述透鏡結構折射后滿足五維全光函數光線在前風擋內表面反射，其入射點為(x′_A2，y′_A2，z′_A2)，反射后出射光線滿足五維全光函數出射光線進入到人的右眼；

兩個出射光線的五維全光函數在前風擋前空間的交點坐標(x，y，z)滿足以確定人眼看到三維像素的位置。

2.根據所述權利要求1所述的圖像生成結構，其特征在于，所述透鏡結構為球面透鏡、楔形棱鏡、圓錐棱鏡或四棱錐棱鏡。

3.根據權利要求1所述的圖像生成結構，其特征在于，每個所述像素由垂直層疊的RGB三層豎直波導管組成，所述多個像素呈N行M列排列，其中N和M為正整數。

4.根據權利要求1所述的圖像生成結構，其特征在于，單個像素直徑為5μm，像素之間的間隔為15μm。

5.一種顯示方法，基于權利要求1-4任一項所述的圖像生成結構實現，其特征在于，包括：

獲取車輛前方的道路信息；

確定駕駛員的眼睛位置，所述眼睛位置包括左眼位置和右眼位置；

基于導航信息確定需要顯示的三維圖像；

基于所述道路信息確定所述三維圖像的顯示位置；

基于所述眼睛位置點亮圖像生成結構上的目標像素，以使得所述目標像素產生的光線經過所述圖像生成結構的折射和前風擋玻璃的內表面的反射分別傳輸至所述左眼位置和所述右眼位置，使得駕駛員觀看到所述前風擋玻璃前方對應所述顯示位置處的三維圖像。

6.根據權利要求5所述的顯示方法，其特征在于，還包括：

預先配置所述眼睛位置、三維圖像的顯示位置以及需要點亮的目標像素之間的第一對應關系。

7.根據權利要求5所述的顯示方法，其特征在于，所述獲取車輛前方的道路信息，包括：

采用輔助駕駛系統ADAS攝像頭獲取車輛前方的道路信息；

所述確定駕駛員的眼睛位置，包括：

采用設置在主駕駛艙中的攝像頭獲取駕駛員的眼睛位置。