具有偏振复用的多角度三维浮动图像显示的制作方法

文档序号:36553526发布日期:2023-12-30 04:25阅读:24来源:国知局


背景技术:

1、本公开涉及一种用于生成可由车辆内的多个乘客观看的浮动图像的系统。

2、当前车辆内的娱乐系统通常包括安装在车辆内以便由乘客观看的屏幕或监测器。一些系统包括较小的单个屏幕,其中每个乘客具有用于其个人观看的屏幕。

3、虽然当前系统实现了它们的预期目的,但是需要一种新的和改进的系统,其用于向车辆内的所有乘客提供看上去定位在车辆内中央的浮动三维图像。


技术实现思路

1、根据本公开的若干方面,一种用于为定位于车辆内的多个乘客生成位于中央的浮动三维图像显示的系统,包括:显示器,其适于投射包括多个三维图像的复用图像(multiplexed image);偏振旋转器,其紧邻显示器的前方定位,偏振旋转器能够可选择地致动以将从显示器投射穿过偏振旋转器的图像的偏振旋转到s偏振和p偏振中的一个;反射器单元,其适于将s偏振图像反射到至少一个第一分束器,并且还适于将p偏振图像反射到至少一个第二分束器,至少一个第一分束器和至少一个第二分束器中的每一个单独地与多个乘客中的一个相关联,并且适于从显示器接收多个图像中的一个并且将多个图像中的一个反射到多个乘客中的相关联的一个,其中,多个乘客中的每一个都感知浮动在车辆内的中央位置处的多个三维图像中的一个;以及控制器,其与显示器和偏振旋转器通信,控制器适于同时地致动显示器以在投射第一图像和投射第二图像之间交替,致动偏振旋转器以使从显示器投射的图像的偏振在s偏振与p偏振之间交替,以及使显示器与偏振旋转器同步,使得当显示器投射第一图像时,偏振旋转器将第一图像的偏振旋转至s偏振;以及当显示器投射第二图像时,偏振旋转器将第二图像的偏振旋转到p偏振。

2、根据另一方面,多个三维图像经由全息方法生成、经预计算并编码到显示器内的全息图生成器中。

3、根据另一方面,反射器单元包括紧邻偏振旋转器的下游的偏振分束器,该偏振分束器适于将s偏振图像反射到至少一个第一分束器,和允许p偏振图像穿过偏振分束器。

4、根据另一方面,反射器单元包括紧邻偏振分束器的下游的第一镜,第一镜适于将穿过偏振分束器的p偏振图像反射到至少一个第二分束器。

5、根据另一方面,第一镜包括适于将第二图像的偏振旋转到s偏振的滤光器。

6、根据另一方面,该系统还包括第二镜,其定位于偏振分束器和至少一个第一分束器之间,并适于将第一图像从偏振分束器反射到至少一个第一分束器。

7、根据另一方面,该系统还包括第三镜,其定位于第一镜和至少一个第二分束器之间,并适于将第二图像从第一镜反射到至少一个第二分束器。

8、根据另一方面,第一图像包括第一子图像区域和第二子图像区域,并且至少一个第一分束器包括多个第一分束器,其中,多个第一分束器的第一部分与第一图像的第一子图像区域对准,并且将第一子图像反射到与多个第一分束器的第一部分相关联的乘客,并且多个第一分束器的第二部分与第一图像的第二子图像区域对准,并且将第二子图像反射到与多个第一分束器的第二部分相关联的乘客。

9、根据另一方面,第二图像包括第三子图像区域和第四子图像区域,并且至少一个第二分束器包括多个第二分束器,其中,多个第二分束器的第一部分与第二图像的第三子图像区域对准,并且将第三子图像反射到与多个第二分束器的第一部分相关联的乘客,并且多个第二分束器的第二部分与第二图像的第四子图像区域对准,并且将第四子图像反射到与多个第二分束器的第二部分相关联的乘客。

10、根据另一方面,显示器和反射器单元安装到车辆内的车顶。

11、根据另一方面,至少一个第一分束器和至少一个第二分束器中的每一个是透明的,其中乘客能够看穿至少一个第一分束器和至少一个第二分束器中的每一个。

12、根据另一方面,至少一个第一分束器和至少一个第二分束器中的每一个从车辆的车顶悬垂。

13、根据另一方面,至少一个第一分束器和至少一个第二分束器中的每一个从车辆的底板支撑。

14、根据另一方面,至少一个第一分束器和至少一个第二分束器中的每一个从车辆内的扶手支撑。

15、根据另一方面,至少一个第一分束器和至少一个第二分束器中的每一个的取向是固定的。

16、根据另一方面,至少一个第一分束器和至少一个第二分束器中的每一个的取向是可调整的。

17、根据另一方面,至少一个第一分束器和至少一个第二分束器中的每一个具有扁平轮廓。

18、根据另一方面,至少一个第一分束器和至少一个第二分束器中的每一个具有弯曲轮廓。

19、根据本公开的若干方面,一种用于为定位于车辆内的多个乘客生成位于中央的浮动三维图像显示的系统包括:显示器,其安装到车辆内的车顶,并且适于投射包括多个三维图像的复用图像;偏振旋转器,其紧邻显示器的前方定位,偏振旋转器能够可选择地致动以将从显示器投射穿过偏振旋转器的图像的偏振旋转到s偏振和p偏振中的一个;反射器单元,其安装到车辆内的车顶,并且包括紧邻偏振旋转器的下游的偏振分束器,偏振分束器适于将s偏振图像反射到至少一个透明的第一分束器并允许p偏振图像穿过偏振分束器;以及紧邻偏振分束器的下游的第一镜,第一镜适于将穿过偏振分束器的p偏振图像反射到至少一个透明的第二分束器,第一镜包括适于将第二图像的偏振旋转到s偏振的滤光器;其中,至少一个第一分束器和至少一个第二分束器中的每一个单独地与多个乘客中的一个相关联,并且适于从显示器接收多个图像中的一个并且将多个图像中的一个反射到多个乘客中的相关联的一个,其中,多个乘客中的每一个都感知浮动在车辆内的中央位置处的多个三维图像中的一个;第二镜,其定位于偏振分束器和至少一个第一分束器之间,并且适于将第一图像从偏振分束器反射到至少一个第一分束器;第三镜,其定位于第一镜和至少一个第二分束器之间,并且适于将第二图像从第一镜反射到至少一个第二分束器;以及控制器,其与显示器和偏振旋转器通信,控制器适于同时致动显示器以在投射第一图像和投射第二图像之间交替,致动偏振旋转器以使从显示器投射的穿过偏振旋转器的图像的偏振在s偏振与p偏振之间交替,以及使显示器与偏振旋转器同步,使得当显示器投射第一图像时,偏振旋转器将第一图像的偏振旋转至s偏振;以及当显示器投射第二图像时,偏振旋转器将第二图像的偏振旋转到p偏振。

20、根据本发明的另一方面,第一图像包括第一子图像区域和第二子图像区域,并且至少一个第一分束器包括多个第一分束器,其中,多个第一分束器的第一部分与第一图像的第一子图像区域对准,并且将第一子图像反射到与多个第一分束器的第一部分相关联的乘客,并且多个第一分束器的第二部分与第一图像的第二子图像区域对准,并且将第二子图像反射到与多个第一分束器的第二部分相关联的乘客,并且第二图像包括第三子图像区域和第四子图像区域,并且至少一个第二分束器包括多个第二分束器,其中,多个第二分束器的第一部分与第二图像的第三子图像区域对准,并且将第三子图像反射到与多个第二分束器的第一部分相关联的乘客,并且多个第二分束器的第二部分与第二图像的第四子图像区域对准,并且将第四子图像反射到与多个第二分束器的第二部分相关联的乘客。

21、本发明包括以下技术方案:

22、方案1. 一种用于为定位于车辆内的多个乘客生成中央定位的浮动三维图像显示的系统,包括:

23、显示器,其适于投射包括多个三维图像的复用图像;

24、偏振旋转器,其紧邻所述显示器的前方定位,所述偏振旋转器能够可选择地致动以将从所述显示器投射穿过所述偏振旋转器的图像的偏振旋转到s偏振和p偏振中的一个;

25、反射器单元,其适于将s偏振图像反射到至少一个第一分束器,并且还适于将p偏振图像反射到至少一个第二分束器,所述至少一个第一分束器和所述至少一个第二分束器中的每一个单独地与所述多个乘客中的一个相关联,并且适于从所述显示器接收所述多个图像中的一个并且将所述多个图像中的一个反射到所述多个乘客中的相关联的一个,其中,所述多个乘客中的每一个感知浮动在所述车辆内的中央位置处的所述多个三维图像中的一个;以及

26、控制器,其与所述显示器和所述偏振旋转器通信,所述控制器适于同时:

27、致动所述显示器以在投射第一图像和投射第二图像之间交替;

28、致动所述偏振旋转器以使从所述显示器投射的图像的偏振在s偏振与p偏振之间交替;以及

29、使所述显示器与所述偏振旋转器同步,使得:

30、当所述显示器投射所述第一图像时,所述偏振旋转器将所述第一图像的偏振旋转至s偏振;以及

31、当所述显示器投射所述第二图像时,所述偏振旋转器将所述第二图像的偏振旋转到p偏振。

32、方案2. 根据方案1所述的系统,其中,所述多个三维图像经由全息方法生成、经预计算并编码到所述显示器内的全息图生成器中。

33、方案3. 根据方案2所述的系统,其中,所述反射器单元包括紧邻所述偏振旋转器的下游的偏振分束器,所述偏振分束器适于将s偏振图像反射到所述至少一个第一分束器,并允许p偏振图像穿过所述偏振分束器。

34、方案4. 根据方案3所述的系统,其中,所述反射器单元包括紧邻所述偏振分束器的下游的第一镜,所述第一镜适于将穿过所述偏振分束器的p偏振图像反射到所述至少一个第二分束器。

35、方案5. 根据方案4所述的系统,其中,所述第一镜包括适于将所述第二图像的偏振旋转到s偏振的滤光器。

36、方案6. 根据方案5所述的系统,还包括第二镜,所述第二镜定位于所述偏振分束器和所述至少一个第一分束器之间,并且适于将所述第一图像从所述偏振分束器反射到所述至少一个第一分束器。

37、方案7. 根据方案6所述的系统,还包括第三镜,所述第三镜定位于所述第一镜和所述至少一个第二分束器之间,并且适于将所述第二图像从所述第一镜反射到所述至少一个第二分束器。

38、方案8. 根据方案7所述的系统,其中,所述第一图像包括第一子图像区域和第二子图像区域,并且所述至少一个第一分束器包括多个第一分束器,其中,所述多个第一分束器的第一部分与所述第一图像的第一子图像区域对准,并且将第一子图像反射到与所述多个第一分束器的第一部分相关联的乘客,并且所述多个第一分束器的第二部分与所述第一图像的第二子图像区域对准,并且将第二子图像反射到与所述多个第一分束器的第二部分相关联的乘客。

39、方案9. 根据方案8所述的系统,其中,所述第二图像包括第三子图像区域和第四子图像区域,并且所述至少一个第二分束器包括多个第二分束器,其中,所述多个第二分束器的第一部分与所述第二图像的第三子图像区域对准,并且将第三子图像反射到与所述多个第二分束器的第一部分相关联的乘客,并且所述多个第二分束器的第二部分与所述第二图像的第四子图像区域对准,并且将第四子图像反射到与所述多个第二分束器的第二部分相关联的乘客。

40、方案10. 根据方案7所述的系统,其中,所述显示器和所述反射器单元安装到所述车辆内的车顶。

41、方案11. 根据方案10所述的系统,其中,所述至少一个第一分束器和所述至少一个第二分束器中的每一个均是透明的,其中,乘客能够看穿所述至少一个第一分束器和所述至少一个第二分束器中的每一个。

42、方案12. 根据方案11所述的系统,其中,所述至少一个第一分束器和所述至少一个第二分束器中的每一个从所述车辆的车顶悬垂。

43、方案13. 根据方案11所述的系统,其中,所述至少一个第一分束器和所述至少一个第二分束器中的每一个从所述车辆的底板支撑。

44、方案14. 根据方案11所述的系统,其中,所述至少一个第一分束器和所述至少一个第二分束器中的每一个从所述车辆内的扶手支撑。

45、方案15. 根据方案11所述的系统,其中,所述至少一个第一分束器和所述至少一个第二分束器中的每一个的取向是固定的。

46、方案16. 根据方案11所述的系统,其中,所述至少一个第一分束器和所述至少一个第二分束器中的每一个的取向是可调整的。

47、方案17. 根据方案11所述的系统,其中,所述至少一个第一分束器和所述至少一个第二分束器中的每一个具有扁平轮廓。

48、方案18. 根据方案11所述的系统,其中,所述至少一个第一分束器和所述至少一个第二分束器中的每一个具有弯曲轮廓。

49、方案19. 一种用于为定位于车辆内的多个乘客生成位于中央的浮动三维图像显示的系统,包括:

50、显示器,其安装到所述车辆内的车顶,并且适于投射包括多个三维图像的复用图像;

51、偏振旋转器,其紧邻所述显示器的前方定位,所述偏振旋转器能够可选择地致动以将从所述显示器投射穿过所述偏振旋转器的图像的偏振旋转到s偏振和p偏振中的一个;

52、反射器单元,其安装到所述车辆内的车顶,并且包括:

53、紧邻所述偏振旋转器的下游的偏振分束器,所述偏振分束器适于将s偏振图像反射到至少一个透明的第一分束器,并允许p偏振图像穿过所述偏振分束器;以及

54、紧邻所述偏振分束器的下游的第一镜,所述第一镜适于将穿过所述偏振分束器的p偏振图像反射到至少一个透明的第二分束器,所述第一镜包括适于将所述第二图像的偏振旋转到s偏振的滤光器;

55、其中,所述至少一个第一分束器和所述至少一个第二分束器中的每一个单独与所述多个乘客中的一个相关联,并且适于从所述显示器接收所述多个图像中的一个并且将所述多个图像中的一个反射到所述多个乘客中的相关联的一个,其中,所述多个乘客中的每一个感知浮动在所述车辆内的中央位置处的所述多个三维图像中的一个;

56、第二镜,其定位于所述偏振分束器和所述至少一个第一分束器之间,并且适于将所述第一图像从所述偏振分束器反射到所述至少一个第一分束器;

57、第三镜,其定位于所述第一镜和所述至少一个第二分束器之间,并且适于将所述第二图像从所述第一镜反射到所述至少一个第二分束器;以及

58、控制器,其与所述显示器和所述偏振旋转器通信,所述控制器适于同时:

59、致动所述显示器以在投射第一图像和投射第二图像之间交替;

60、致动所述偏振旋转器以使从所述显示器投射穿过所述偏振旋转器的所述图像的偏振在s偏振与p偏振之间交替;以及

61、使所述显示器与所述偏振旋转器同步,使得:

62、当所述显示器投射所述第一图像时,所述偏振旋转器将所述第一图像的偏振旋转至s偏振;以及

63、当所述显示器投射所述第二图像时,所述偏振旋转器将所述第二图像的偏振旋转到p偏振。

64、方案20. 根据方案19所述的系统,其中,所述第一图像包括第一子图像区域和第二子图像区域,并且所述至少一个第一分束器包括多个第一分束器,其中,所述多个第一分束器的第一部分与所述第一图像的第一子图像区域对准,并且将第一子图像反射到与所述多个第一分束器的第一部分相关联的乘客,并且所述多个第一分束器的第二部分与所述第一图像的第二子图像区域对准,并且将第二子图像反射到与所述多个第一分束器的第二部分相关联的乘客,并且所述第二图像包括第三子图像区域和第四子图像区域,并且所述至少一个第二分束器包括多个第二分束器,其中,所述多个第二分束器的第一部分与所述第二图像的第三子图像区域对准,并且将第三子图像反射到与所述多个第二分束器的第一部分相关联的乘客,并且所述多个第二分束器的第二部分与所述第二图像的第四子图像区域对准,并且将第四子图像反射到与所述多个第二分束器的第二部分相关联的乘客。

65、从本文提供的描述中,另外的应用领域将变得显而易见。应当理解,描述和具体示例仅旨在用于说明的目的,且不旨在限制本公开的范围。

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