CN116931265A - 一种图像生成装置、显示设备和交通工具 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种图像生成装置、显示设备和交通工具，用于通过高集成度的结构获取多路不同的成像光。本申请实施例提供的图像生成装置包括：光源，用于输出光束至第一波片和图像调制器的第一调制区域。第一波片，位于光源与图像调制器的第二区域之间的光路上。图像调制器，包括：第一调制区域，用于调制光源输入的光束，并向第一方向出射第一成像光；第二调制区域，用于调制从第一波片透射的光束，并向第二方向出射第二成像光，第二成像光经第一波片入射至第二检偏器。第一检偏器，用于透射第一成像光中第一偏振方向的光。第二检偏器，用于透射第二成像光中第二偏振方向的光。成像镜头，用于对第一成像光和第二成像光成像。

Description

一种图像生成装置、显示设备和交通工具

技术领域

本申请实施例涉及图像显示领域，尤其涉及一种图像生成装置、显示设备和交通工具。

背景技术

在投影显示技术中，图像生成装置将成像光投射至反射器件上，反射器件将成像光反射至人眼，从而使得该成像光在反射器件相对于人眼的另一面上成虚像。

随着投影显示技术的发展，出现多焦面、立体(Three Dimensional，3D)显示等新需求，需要分别获取多路不同的成像光。在一种常用的做法中，通过多个图像生成装置分别获取多路不同的成像光；或者，在一个图像生成装置中通过多个光源、多个图像调制器或多个成像镜头获取多路不同的成像光。

但是，这些方案需要多个图像生成装置、多个图像调制器或多个成像镜头，具有成本高、体积大、架构复杂等缺陷。

发明内容

本申请实施例提供了一种图像生成装置、显示设备和交通工具。

第一方面，本申请实施例提供一种图像生成装置，该图像生成装置包括光源、图像调制器、第一检偏器、第二检偏器和成像镜头。

其中，光源用于输出光束至图像调制器的第一调制区域和第二调制区域。

图像调制器的第一调制区域用于根据第一图像数据调制光源输入的光束，并向第一检偏器出射第一成像光。图像调制器的第二调制区域用于根据第二图像数据调制光源输入的光束，并向第二检偏器出射第二成像光。

第一检偏器用于透射第一成像光中的第一偏振方向的光。第二检偏器用于透射第二成像光中的第二偏振方向的光。其中，第二偏振方向与第一偏振方向可以相同或不同。

成像镜头用于对经过第一检偏器的第一成像光和经过第二检偏器的第二成像光进行成像。

在本申请实施例中，第一成像光和第二成像光共用一个光源、一个图像调制器和一个成像镜头，器件数量少、结构简单、成本低。并且，第一成像光和第二成像光在入射到成像镜头之前，分别经过了第一检偏器和第二检偏器，可以避免第一成像光中非第一偏振方向的光通过第一检偏器，以及避免第二成像光中非第二偏振方向的光通过第二检偏器，提高了从成像镜头输出的第一成像光和第二成像光的纯度。

在一种可选的实现方式中，图像生成装置还包括位于光源与图像调制器的第二调制区域之间的光路上的第一波片。光源输出的光束经过第一波片后入射至图像调制器的第二区域，第二成像光从第二调制区域出射后，经过第一波片入射至第二检偏器。其中，第一波片可以用于改变光源输出的光束的偏振方向，即改变入射至图像调制器的第二调制区的光束的偏振方向。进而图像调制器的第二调制区域输出的第二成像光的偏振方向也可以发生改变，便于后续第二检偏器对第二成像光进行检偏。

在一种可选的实现方式中，第一波片为1/4波片，第一偏振方向和第二偏振方向相互垂直。由于第一检偏器和第二检偏器所透射的光的偏振方向相互垂直，因此第一成像光无法从第二检偏器透射，第二成像光无法从第一检偏器透射，可以确保两路成像光不会相互混淆，提高了从成像镜头输出的第一成像光和第二成像光的纯度。

在一种可选的实现方式中，图像生成装置还包括棱镜组。该棱镜组可以位于所述第一检偏器、第二检偏器和所述成像镜头之间的光路上，从第一检偏器出射的第一成像光经过所述棱镜组后出射至所述成像镜头，从第二检偏器出射的第二成像光经过所述棱镜组后出射至所述成像镜头，棱镜组用于使第一成像光和第二成像光经过棱镜组后相互平行出射。在本申请实施例中，第一成像光和第二成像光以不同的方向出射图像调制器。通过棱镜组使两路成像光相互平行，从而经过同一个成像镜头成像，减小了成像镜头数量。并且，使两路成像光平行，可以使图像生成装置的结构更紧凑，减小整个图像生成装置的体积，实现图像生成装置的小型化。

在一种可选的实现方式中，棱镜组用于调整来自第一检偏器的第一成像光的光程，和/或，用于调整来自第二检偏器的第二成像光的光程。经过棱镜组后，第一成像光与第二成像光之间具有第一光程差。在本申请实施例中，通过棱镜组，使第一成像光与第二成像光之间具有光程差，从而使得两路成像光经过反射后成像在两个不同的焦面上，实现双焦面显示。

在一种可选的实现方式中，图像生成装置还包括第二波片。第二波片位于第一检偏器与成像镜头之间，用于改变第一成像光的偏振方向，第一成像光经第二波片之后，偏振方向与第二偏振方向相同。或者，第二波片位于第二检偏器与成像镜头之间，用于改变第二成像光的偏振方向，第二成像光经第二波片后，偏振方向与第一偏振方向相同。本申请实施例通过第二波片实现第一成像光和第二成像光的偏振方向的统一。两路成像光以相同的偏振方向出射成像镜头，在后续光路上可以对两路成像光进行相同的操作(例如消重影等)，简化了图像生成装置外的光路。

在一种可选的实现方式中，图像生成装置还包括第一光学器件和第二光学器件，第一光学器件用于将光源输出的光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束传播至图像调制器的第一调制区域，所述第二光束被第二光学器件反射至所述图像调制器的第二调制区域。

本实施方式通过增加第一光学器件和第二光学器件，图像调制器的所述第一调制区域可以根据第一图像数据调制所述第一光束，生成第一成像光，并通过所述第一光学器件透射所述第一成像光至第一检偏器；图像调制器的第二调制区域可以根据第二图像数据调制所述第二光束，生成第二成像光，并通过所述第二光学器件透射所述第二成像光至第二检偏器。

第一检偏器用于透射第一成像光中第一偏振方向的光。第二检偏器用于透射第二成像光中第一偏振方向的光，或者用于透射第二成像光中第二偏振方向的光。其中，第二偏振方向与第一偏振方向不同。

在一种可选的实现方式中，第一光学器件具体用于对光源发出的光束进行部分透射部分反射，反射的光束为第一光束，透射的光束为第二光束。本申请实施例可以通过第一光学器件进行强度分光，实现对第一光束和第二光束的光强的控制，从而实现对第一成像光和第二成像光的光强的控制。

在一种可选的实现方式中，第一光学器件和第二光学器件均为偏振分光器。可选地，第一光学器件的第一偏振方向和第二光学器件的第二偏振方向相互垂直。

第二方面，本申请实施例提供了一种图像生成装置。该图像生成装置包括光源、第一波片、图像调制器、第一检偏器、第二检偏器和成像镜头。其中，光源用于输出光束至第一波片和图像调制器的第一调制区域。第一波片位于光源与图像调制器的第二调制区域之间的光路上。图像调制器包括第一调制区域和第二调制区域。第一调制区域用于根据第一图像数据调制光源输入的光束，并向第一方向出射第一成像光。第二调制区域用于根据第二图像数据调制从第一波片透射的光束，并向第二方向出射第二成像光。第二成像光从第二调制区域出射后，经过第一波片入射至第二检偏器。第一检偏器用于透射第一成像光中的第一偏振方向的光。第二检偏器用于透射第二成像光中的第二偏振方向的光。其中，第二偏振方向与第一偏振方向不同。成像镜头用于对经过第一检偏器的第一成像光和经过第二检偏器的第二成像光进行成像。

在本申请实施例中，第一成像光和第二成像光以不同的传播方向从图像调制器出射，一方面可以使两路成像光从图像调制器到成像镜头的光路之间具有光程差，实现双焦面显示，另一方面可以防止两路成像光边缘部分的光束混淆，影响两路成像光的显示效果。在该结构中，两路成像光共用一个光源、一个图像调制器和一个成像镜头，器件数量少、结构简单、成本低。并且，在图像调制器上通过分区(划分第一调制区域和第二调制区域)实现输出两路成像光。相较于通过周期切换多路成像光的方案，不需要进行时间上的匹配，不需要进行周期控制，减小了设备复杂度、降低了成本。

在一种可选的实现方式中，第一波片为1/4波片，第一偏振方向和第二偏振方向相互垂直。

在本申请实施例中，使第一检偏器和第二检偏器所透射的光的偏振方向相互垂直，第一成像光无法从第二检偏器透射，第二成像光无法从第一检偏器透射，可以确保两路成像光不会相互混淆，影响显示效果。

在一种可选的实现方式中，图像生成装置还包括棱镜组。该棱镜组可以位于所述第一检偏器、第二检偏器和所述成像镜头之间的光路上，从第一检偏器出射的第一成像光经过所述棱镜组后出射至所述成像镜头，从第二检偏器出射的第二成像光经过所述棱镜组后出射至所述成像镜头，棱镜组用于使第一成像光和第二成像光经过棱镜组后相互平行出射。

在本申请实施例中，第一成像光和第二成像光以不同的方向出射图像调制器。通过棱镜组使两路成像光相互平行，从而经过同一个成像镜头成像，减小了成像镜头数量。并且，使两路成像光平行，可以使图像生成装置的结构更紧凑，减小整个图像生成装置的体积，实现图像生成装置的小型化。

在一种可选的实现方式中，棱镜组包括第一棱镜和第二棱镜。第一棱镜用于透射来自第一检偏器的第一成像光。第一棱镜还用于将来自第二检偏器的第二成像光反射，反射后的第二成像光从第一棱镜出射。第一成像光和第二成像光经过第一棱镜后相互平行。第二棱镜用于透射来自第一棱镜的第一成像光和来自第一棱镜的第二成像光。

在本申请实施例中，通过第一棱镜和第二棱镜实现第二成像光的光路的偏折，使两路成像光相互平行。两个棱镜之间可以相互紧靠，结构紧凑，从而可以进一步减小整个图像生成装置的体积，实现图像生成装置的小型化。

在一种可选的实现方式中，第一棱镜包括第一棱镜面、第二棱镜面和第三棱镜面。来自第二检偏器的第二成像光透射第一棱镜面，被第二棱镜面全反射至第三棱镜面，被第三棱镜面全反射后，从第二棱镜面射出。来自第一检偏器的第一成像光透射第一棱镜面和第二棱镜面。

在一种可选的实现方式中，所述第二棱镜包括第四棱镜面和第五棱镜面，来自第一棱镜的第一成像光分别透射所述第四棱镜面和第五棱镜面至所述成像镜头，来自第一棱镜的第二成像光分别透射所述第四棱镜面和第五棱镜面至所述成像镜头。

在一种可选的实现方式中，棱镜组用于调整来自第一检偏器的第一成像光的光程，和/或，用于调整来自第二检偏器的第二成像光的光程。经过棱镜组后，第一成像光与第二成像光之间具有第一光程差。

在本申请实施例中，第一成像光的光程表示第一成像光从第一调制区域到成像镜头的光路中，在不同介质中传播的路程之和折合到真空中传播的相应路程，第二成像光的光程表示第二成像光从第二调制区域到成像镜头的光路中，在不同介质中传播的路程之和折合到真空中传播的相应路程。通过棱镜组，使第一成像光与第二成像光之间具有光程差，从而使得两路成像光经过反射后成像在两个不同的焦面上，实现双焦面显示。

在一种可选的实现方式中，图像生成装置还包括反射镜。反射镜用于反射第二成像光，反射后的第二成像光与第一成像光平行。或者，反射镜用于反射第一成像光，反射后的第一成像光与第二成像光平行。

在本申请实施例中，通过反射镜改变第一成像光或第二成像光的传播方向，使第二成像光与第一成像光相互平行。由于反射镜只需要对其中的一路成像光改变一次传播方向，即可实现链路成像光的平行，因此该结构光路简单、结构紧凑、体积小，可以减小图像生成装置的体积，实现图像生成装置的小型化。

在一种可选的实现方式中，反射镜用于调整来自第一检偏器的第一成像光的光程，或者，用于调整来自第二检偏器的第二成像光的光程。经过反射镜后，第一成像光与第二成像光之间具有第一光程差。

在本申请实施例中，通过反射镜，使第一成像光与第二成像光之间具有光程差，从而使得两路成像光经过反射成像后成像在两个不同的焦面上，实现双焦面显示。

在一种可选的实现方式中，图像调制器还包括隔离区域，隔离区域位于第一调制区域与第二调制区域之间。

在本申请实施例中，通过隔离区域，一方面可以实现对第一成像光与第二成像光的隔离，防止第一成像光和第二成像光边缘的光束相互混淆从而影响显示效果。另一方面，通过隔离区域，可以确保第一调制区域的入射光和出射光(第一成像光)都不经过第一波片的同时，第二调制区域的入射光和出射光(第二成像光)都经过第二波片(具体参见图11所示实施例的说明)。

在一种可选的实现方式中，图像生成装置还包括第二波片。第二波片位于第一检偏器与成像镜头之间，用于改变第一成像光的偏振方向，第一成像光经第二波片之后，偏振方向与第二偏振方向相同。或者，第二波片位于第二检偏器与成像镜头之间，用于改变第二成像光的偏振方向，第二成像光经第二波片后，偏振方向与第一偏振方向相同。

在本申请实施例中，通过第二波片实现第一成像光和第二成像光的偏振方向的统一。两路成像光以相同的偏振方向出射成像镜头，在后续光路上可以对两路成像光进行相同的操作(例如消重影等)，简化了图像生成装置外的光路。

第三方面，本申请实施例提供了一种图像生成装置。该图像生成装置包括光源、第一光学器件、图像调制器、第二光学器件、第一检偏器、第二检偏器和成像镜头。其中，光源用于输出光束至第一光学器件。第一光学器件用于将光束分为第一光束和第二光束。第一光束传播至图像调制器的第一调制区域，第二光束经过第二光学器件传播至图像调制器的第二调制区域。图像调制器的第一调制区域用于根据第一图像数据调制第一光学器件输入的第一光束，生成第一成像光，并通过第一光学器件透射第一成像光。第二调制区域用于根据第二图像数据调制第二光束，生成第二成像光，并通过第二光学器件透射第二成像光。第一检偏器用于透射第一成像光中第一偏振方向的光。第二检偏器用于透射第二成像光中第一偏振方向或第二偏振方向的光，所述第二偏振方向与所述第一偏振方向不同。成像镜头用于对经过第一检偏器的第一成像光和经过第二检偏器的第二成像光进行成像。

在本申请实施例中，通过第一光学器件对光源输出的光束分光，获取两路光束，并通过同一个图像调制器对两路光束分别进行调制，得到两路成像光，即通过第一光学器件使成像光的分为两路。在该结构中，两路成像光共用一个光源、一个图像调制器和一个成像镜头，器件数量少、结构简单、成本低。并且，在图像调制器上通过分区(划分第一调制区域和第二调制区域)实现输出两路成像光。相较于通过周期切换多路成像光的方案，不需要进行时间上的匹配，不需要进行周期控制，减小了设备复杂度、降低了成本。

在一种可选的实现方式中，第一光学器件具体用于对光源发出的光束进行部分透射部分反射，反射的光束为第一光束，透射的光束为第二光束。

在本申请实施例中，可以通过第一光学器件进行强度分光，实现对第一光束和第二光束的光强的控制，从而实现对第一成像光和第二成像光的光强的控制。

在一种可选的实现方式中，第一光学器件为偏振分光器。第一偏振方向和第二偏振方向相互垂直。

在一种可选的实现方式中，第二光学器件为偏振分光器。

在一种可选的实现方式中，第一光学器件用于对S光部分透射部分反射，第一光学器件反射的S光为第一光束，第一光学器件透射的S光为第二光束。

在一种可选的实现方式中，第一调制区域调制所得的第一成像光为P光，第一光学器件用于透射第一成像光。

在一种可选的实现方式中，第一光束为S光。第一调制区域调制所得的第一成像光为P光。第一检偏器用于透射第一成像光中的P光。

在本申请实施例中，通过第一检偏器将第一成像光中除P光之外的光束筛除，防止第二光束和/或第二成像光混入第一成像光中，影响第一成像光的显示效果，从而提升了第一成像光的显示清晰度。

在一种可选的实现方式中，第一检偏器为吸收型检偏器，用于吸收第一成像光中除P光之外的光束。

在一种可选的实现方式中，第二光束为S光，第二光学器件用于将所述第二光束反射至所述第二调制区域。

在一种可选的实现方式中，第二调制区域调制所得的第二成像光为P光，第二光学器件用于透射第二成像光。

在一种可选的实现方式中，第二光束为S光。第二调制区域调制所得的第二成像光为P光。第二检偏器用于透射第二成像光中的P光。

在本申请实施例中，通过第二检偏器将第二成像光中除P光之外的光束筛除，防止第二光束和/或其他杂光混入第二成像光中，影响第二成像光的显示效果，从而提升了第二成像光的显示清晰度。

在一种可选的实现方式中，图像生成装置还包括棱镜组。该棱镜组可以位于所述第一检偏器、第二检偏器和所述成像镜头之间的光路上，从第一检偏器出射的第一成像光经过所述棱镜组后出射至所述成像镜头，从第二检偏器出射的第二成像光经过所述棱镜组后出射至所述成像镜头。可选地，棱镜组用于使第一成像光和第二成像光经过棱镜组后相互平行出射。

可选地，棱镜组还可以用于调整来自第一检偏器的第一成像光的光程，和/或，用于调整来自第二检偏器的第二成像光的光程。经过棱镜组后，第一成像光与第二成像光之间具有第一光程差。在本申请实施例中，通过棱镜组，使第一成像光与第二成像光之间具有光程差，从而使得两路成像光经过反射后成像在两个不同的焦面上，实现双焦面显示。

其中，棱镜组的具体结构可以参考上述第二方面的描述，在此不再赘述。

在一种可选的实现方式中，图像生成装置还包括反射镜。反射镜用于反射第二成像光，反射后的第二成像光与第一成像光平行，从而通过反射镜调整第二成像光的光程。或者，反射镜用于反射第一成像光，反射后的第一成像光与第二成像光平行，从而通过反射镜调整第一成像光的光程。经过反射镜后，第一成像光与第二成像光之间具有第一光程差。本申请实施例通过反射镜，使第一成像光与第二成像光之间具有光程差，从而使得两路成像光经过反射成像后成像在两个不同的焦面上，实现双焦面显示。

在一种可选的实现方式中，图像生成装置还包括透镜组。透镜组位于第一光学器件与第二调制区域之间，用于汇聚第二光束。

在本申请实施例中，通过透镜组汇聚第二光束，防止第二光束入射至第一调制区域，从而提升第一成像光和第二成像光的显示效果。

在一种可选的实现方式中，透镜组包括第一透镜和/或第二透镜。其中，第一透镜位于第一光学器件与第二光学器件之间。第二透镜位于第二光学器件与第二调制区域之间。

在一种可选的实现方式中，第二透镜用于调整第二成像光的光程。经过第二透镜后，第一成像光与第二成像光之间具有第一光程差。

在本申请实施例中，通过第二透镜，既能实现对第二光束的汇聚，避免影响第一成像光和第二成像光的显示效果；又能使第一成像光与第二成像光之间具有光程差，使两路成像光经反射成像后成像在两个不同的焦面上，实现双焦面显示。

在一种可选的实现方式中，图像调制器还包括隔离区域。隔离区域位于第一调制区域与第二调制区域之间。

在本申请实施例中，通过隔离区域可以实现对第一光束与第二光束的隔离，防止在第一调制区域与第二调制区域之间的相邻区域上，第一光束入射至第二调制区域上，和/或，第二光束入射至第一调制区域上，造成对第一成像光和/或第二成像光的显示效果的影响，从而提升了第一成像光和第二成像光的显示清晰度。

第四方面，本申请实施例提供了一种显示设备。该显示设备包括处理器，以及第一方面、第一方面中任一种实现方式、第二方面、第二方面中任一种实现方式、第三方面或第三方面中任一种实现方式所述的图像生成装置。其中，处理器用于向图像生成装置中的图像调制器发送第一图像数据和第二图像数据。

在一种可选的实现方式中，显示设备还包括反射器件。反射器件用于对图像生成装置生成的成像光进行反射成像。

第五方面，本申请实施例提供了一种显示设备。该显示设备包括第一方面、第一方面中任一种实现方式、第二方面、第二方面中任一种实现方式、第三方面或第三方面中任一种实现方式所述的图像生成装置。该图像生成装置用于将第一成像光和第二成像光投射到挡风玻璃。

第六方面，本申请实施例提供了一种交通工具。该交通工具包括第四方面、第四方面的实现方式或第五方面所述的显示设备，该显示设备安装在交通工具上。

在一种可选的实现方式中，交通工具还包括挡风玻璃。该挡风玻璃用于反射显示设备输出的第一成像光和第二成像光。

可选地，经过挡风玻璃的反射，第一成像光和第二成像光可以成像在不同平面上，实现双焦面显示。

第四方面至第六方面的有益效果参见第一方面、第二方面和第三方面，此处不再赘述。

在以上所有方面提供的方案中，光源可以为发光二极管或激光二极管。光源发出的光可以为自然光或偏振光。

在以上所有方面提供的方案中，图像调制器包括数字微镜设备(digital micro-mirror device，DMD)、微机电***(micro electro mechanical systems，MEMS)、硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCOS)中的任一种。

附图说明

图1a为本申请的图像生成装置的应用场景的一个示意图；

图1b为本申请的图像生成装置在抬头显示场景下的示意图；

图1c为本申请的图像生成装置在桌显场景下的示意图；

图2为本申请实施例提供的图像生成装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的图像生成装置的检偏器的位置示意图；

图4a为本申请实施例提供的图像生成装置的第一调制区域的结构示意图；

图4b为本申请实施例提供的图像生成装置的第二调制区域的结构示意图；

图5a为本申请实施例提供的图像生成装置的第一波片的位置示意图；

图5b为本申请实施例提供的包括隔离区域的图像生成装置的第一波片的位置示意图；

图6a为本申请实施例提供的图像生成装置的图像调制器的一个示意图；

图6b为本申请实施例提供的图像生成装置的图像调制器的另一示意图；

图7为本申请实施例提供的包括棱镜组的图像生成装置的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的棱镜组的一个结构示意图；

图9为本申请实施例提供的棱镜组的另一结构示意图；

图10为本申请实施例提供的包括反射镜的图像生成装置的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的包括第二波片的图像生成装置的结构示意图；

图12a为本申请实施例提供的另一种图像生成装置的结构示意图；

图12b为本申请实施例提供的另一种图像生成装置的结构示意图；

图13为本申请实施例提供的包括透镜组的图像生成装置的结构示意图；

图14为本申请实施例提供的包括隔离区域的图像生成装置的结构示意图；

图15为本申请实施例提供的图像生成装置应用在多焦面场景下的示意图；

图16为本申请实施例提供的图像生成装置应用在3D场景下的示意图；

图17为本申请实施例提供的一种图像生成装置HUD的结构示意图；

图18为本申请实施例提供的显示设备的电路示意图；

图19为本申请实施例提供的一种交通工具的功能框架示意图。

具体实施方式

首先对本申请实施例可能出现的术语进行解释：

多焦面成像：在相距人眼不同距离的多个成像面(焦平面)上分别成像。

成像镜头对成像光的成像：成像镜头将成像光成像在镜头的焦平面上的过程。

P偏振光、S偏振光：当光线以非垂直角度穿透光学元件(如分光镜、反射器件等)的表面时，反射和透射特性均依赖于偏振现象。若光线的偏振方向在入射平面上(平行于入射面)，则称为P偏振光(简称P光)。若光线的偏振方向垂直于入射平面，则称为S偏振光(简称S光)。

左眼视角/右眼视角：由于人的双眼位置不同，因此对于同一个三维画面，左右眼所接收到的二维图像是不同的。也就是说，对于同一个三维画面，左右眼是站在不同的视角接收二维画面的。因此，在三维画面的图像采集过程中，需要用左右眼对应的采集设备分别采集左右眼视角的二维图像。在三维画面的采集过程中，对应于左眼的图像采集装置接收二维图像的视角即可称为左眼视角，对应于右眼的图像采集装置接收二维图像的视角即可称为右眼视角。

接下来说明本申请实施例提供的图像生成装置的应用场景。本申请实施例的图像生成装置应用于投影显示场景中。如图1a所示，图像生成装置将成像光投射在反射器件上。反射器件将成像光反射至人眼，从而在人眼上成像。

值得注意的是，除了在人眼上成像，还可以成像在其他主体上。例如可以成像在传感器、测试设备、智能学习设备等的图像接收面上，以实现对相应设备的检测、调试、训练等，此处不做限定。

对场景再细化，可以将图像生成装置应用在抬头显示(headup display，HUD)、桌上显示器等场景中。

如图1b所示，在抬头显示HUD场景中，反射器件包括挡风玻璃。显示设备上的图像生成装置输出成像光。成像光经过扩散屏、自由曲面反射镜(简称自由曲面镜)等光学器件，投射到挡风玻璃上。挡风玻璃将成像光反射至人眼，在人眼上成像。

值得注意的是，挡风玻璃仅是反射器件的一种示例，除了玻璃，反射器件也可以是其他材质，此处不做限定。

在抬头显示场景中，图像生成装置可以为图像生成单元(picturegenerationunit，PGU)，显示设备可以为HUD。HUD可以应用在车辆、飞机等交通工具上。除此之外，HUD还可以应用在中控室、建筑景观、广告投放等场景下，此处不做限定。在交通工具之外的场景下，图1b中的挡风玻璃主要的作用是用于反射成像光，因此不限定这些场景下反射器件的种类。

如图1c所示，在桌面显示场景中，显示设备上的图像生成装置输出成像光。成像光经过玻璃屏幕和自由曲面反射镜的反射，透过玻璃屏幕投射到人眼上，在人眼上成像。

随着投影显示技术的发展，逐渐出现了多焦面、三维显示等技术。在这些技术中，需要分别获取多路不同的成像光。本申请实施例提供了一种图像生成装置、显示设备和交通工具。本申请实施例提供的图像生成装置通过高集成度的结构获取多路不同的成像光，从而简化了图像生成装置的光路，实现了图像生成装置的小型化，降低了成本。

图2为本申请实施例的图像生成装置的结构示意图，如图2所示，本申请实施例提供的图像生成装置200包括：光源210、第一波片220、图像调制器230、第一检偏器240、第二检偏器250和成像镜头260。成像镜头260可以称为投影镜头。

其中，光源210用于输出光束至第一波片220和图像调制器230的第一调制区域231。第一波片220位于光源210与图像调制器230的第二调制区域232之间的光路上。

在本实施例中，图像调制器230可以实现分区域调整，图像调制器230包括第一调制区域231和第二调制区域232。第一调制区域231用于根据第一图像数据对光源210输入的光束进行调制，得到第一路成像光(简称第一成像光)，并向第一方向出射第一成像光。第二调制区域232用于根据第二图像数据调制从第一波片220透射的光束，得到第二路成像光(简称第二成像光)，并向第二方向出射第二成像光。第二成像光经第一波片220入射至第二检偏器250。从第一调制区域231出射的第一成像光入射至第一检偏器240。

第一检偏器240用于透射第一成像光中的第一偏振方向的光。第二检偏器250用于透射第二成像光中的第二偏振方向的光。其中，第一偏振方向与第二偏振方向不同。成像镜头260用于对经过第一检偏器240的第一成像光和经过第二检偏器250的第二成像光进行成像。

在本申请实施例中，第一成像光和第二成像光以不同的传播方向从图像调制器出射，一方面可以使两路成像光从图像调制器到成像镜头的光路之间具有光程差，实现双焦面显示，另一方面可以防止两路成像光边缘部分的光束混淆，影响两路成像光的显示效果。在该结构中，两路成像光共用同一个光源210、同一个图像调制器230和同一个成像镜头260，器件数量少、光路简单、结构简单、成本低。

并且，在图像调制器230上通过分区(划分第一调制区域231和第二调制区域232)实现输出两路成像光。相较于通过周期性切换图像数据、在不同周期上得到多路成像光的方案，不需要对分光器件与图像调制器进行时间上的匹配，也不需要对分光器件与图像调制器进行周期控制，减小了设备的控制难度、降低了设备复杂度、简化了光路、降低了成本。

可选地，光源210所发出的光束可以是线偏振光，因此入射至第一调制区域231和第一波片220的光束可以具有相同的偏振方向。除了线偏振光，光源210也可以发出圆偏振光、自然光等，可以在光源210与图像调制器230之间设置检偏器(起偏器)等，将光源210出射的光束过滤或转换为线偏振光，使得入射至第一调制区域231和第一波片220的光束具有相同的偏振方向。

可选地，第一波片220可以为1/4波片。入射至第一波片220的光束在入射和出射第二调制区域232的过程中，两次经过第一波片220，使得所得的第二成像光的偏振方向相对第一成像光旋转90°。由于入射至第一调制区域231和第一波片220的光束的偏振方向一致，因此所得的第一成像光的偏振方向(第一偏振方向)和第二成像光的偏振方向(第二偏振方向)相互垂直。因此，可以使第一检偏器240与第二检偏器250的透光轴的方向相互垂直。通过第一检偏器240过滤第一成像光中第一偏振方向之外的偏振方向的光束(例如第二成像光或经过一次第一波片220的光束)，通过第二检偏器250过滤第二成像光中第二偏振方向之外的偏振方向的光束(例如第一成像光或经过一次第一波片220的光束)。从而避免了第一成像光与第二成像光边缘的光束相互混淆，以及第一成像光和/或第二成像光中混入其他光束，从而提升第一成像光和第二成像光的显示效果。

在本申请实施例中，成像光的传播方向如图3所示。光源210发出的光束经第一调制区域231的调制后，所得的第一成像光从第一方向出射；经第二调制区域232的调制后，所得的第二成像光从第二方向出射。可选地，图像调制器230可以是数字微镜设备DMD或微机电***MEMS。

在本实施例中，图像调制器230的第一调制区域231放大后的结构如图4a(即图3中的A图)所示。在第一调制区域231中，有效光(即第一图像数据所要呈现的图像中亮的部分)对应像素上的镜片的偏转角度为+θ，从而向第一方向出射第一调制区域231的有效光(即第一成像光)。无效光对应像素(即第一图像数据所要呈现图像中暗的部分所对应的像素)上的镜片的偏转角度为-θ，从而向第二方向出射第一调制区域231的无效光(即第一图像数据所要呈现图像中暗的部分所对应的像素上的光)。

其中，θ为DMD或MEMS镜片的偏转角度。θ可以是10°、12°、15°等，本申请对此不做限定。

在图像调制器200中，第一成像光入射至第一检偏器240进行检偏。可选地，为了防止第一调制区域231的无效光混入第一成像光，可以使第一调制区域231的无效光出射至第一检偏器240之外。例如，如图3所示，由于第一调制区域231的无效光均从第二方向出射，因此从第一调制区域231的最左端向第二方向画一条线(如图3中的虚线所示)，如果第一检偏器240在这条线的左侧，则第一调制区域231的所有无效光都无法入射至第一检偏器240。这条线对应第一检偏器240的右边缘的极限位置。

在本实施例中，图像调制器230的第二调制区域232放大后的结构如图4b(即图3中的B图)所示。在第二调制区域232中，有效光(即第二图像数据所要呈现的图像中亮的部分)对应像素上的镜片的偏转角度为-θ，从而向第二方向出射第二调制区域232的有效光(即第二成像光)。无效光对应像素(即第二图像数据所要呈现图像中暗的部分所对应的像素)上的镜片的偏转角度为+θ，从而向第一方向出射第二调制区域232的无效光(即第二图像数据所要呈现图像中暗的部分所对应的像素上的光)。

在图像调制器200中，第二成像光入射至第二检偏器250进行检偏。可选地，为了防止第二调制区域231的无效光混入第二成像光，可以使第二调制区域232的无效光出射至第二检偏器250之外。例如，如图3所示，由于第二调制区域232的无效光均从第一方向上出射，因此从第二调制区域232的最右端向第一方向画一条线(如图3中虚线所示)，如果第二检偏器250在这条线的右侧，则第二调制区域232的所有无效光都无法入射至第二检偏器250。这条线对应第二检偏器250的左边缘的极限位置。

上面说明了第一检偏器240和第二检偏器250可能的位置，下面结合图5a和图5b来说明第一波片220可能的位置。在本申请实施例中，第一波片220用于改变光束的偏振方向，使得第二成像光与第一成像光具有不同的偏振方向。配合第一检偏器240，透射第一成像光中第一偏振方向的光束(即未经第一波片220改变偏振方向的光束)；以及配合第二检偏器250，透射第二成像光中第二偏振方向的光束(即经过第一波片220的光束)。

因此，为了避免第一波片220干扰第一成像光，从第一方向上出射的第一成像光没有经过第一波片220。即如图5a所示，从第一调制区域231最右端向第一方向画一条线(如图5a中虚线所示)，则第一波片220位于这条线的右侧。在本申请实施例中，这条线对应第一波片220的左边缘的左极限位置。如果第一波片220的左边缘位于这条线右侧，则第一成像光不会经过第一波片220改变偏振方向，而是直接入射到第一检偏器240，并从第一检偏器240透射，提高了第一成像光的利用率。

在本申请实施例中，第一波片220用于改变光束的偏振方向，使得第二成像光与第一成像光的偏振方向不同。为了统一第二成像光的偏振方向，在光源210发出的部分光束经第二调制区域232调制(得到第二成像光)并入射至第二检偏器250的光路上，这部分光束经过第一波片220的次数相同。

例如两次经过第一波片220的情况下，这部分光束入射至第二调制区域232之前经过一次第一波片220，从第二调制区域232出射后再经过一次第一波片220。如图5a所示，从第二调制区域232的最左端向光束入射方向(即来自光源210的光束入射至第二调制区域232的方向)画一条线(如图5a中虚线所示)，则第一波片220的最左侧位于这条线的左侧，所有入射至第二调制区域232的光束都经过第一波片220一次。在本申请实施例中，这条线对应第一波片220的左边缘的右极限位置。如果第一波片220的左边缘位于这条线左侧，则光源210输出的光束在入射第二调制区域232之前，都会经过第一波片220一次，使得入射至第二调制区域232的光束的偏振方向相同。第二调制区域232对该偏振方向相同的光束进行调制，所得的第二成像光再经过一次第一波片220，使得入射至第二检偏器250的第二成像光的偏振方向相同(都是第二偏振方向)。因此第二成像光全部可以从第二检偏器250透射，提高了第二成像光的利用率。

如图5a所示，若第一调制区域231与第二调制区域232相邻，第一波片220的左边缘无法同时满足两个极限位置的要求(即位于左极限位置的右侧，位于右极限位置的左侧)。因此，如图5b所示，在图像调制器230中还可以包括隔离区域233。隔离区域233位于第一隔离区域231与第二隔离区域232之间，通过隔离区域使第一调制区域231的最右端与第二调制区域232的最左端隔离开。从而使得两条极限位置线之间可以具有一个区域(即图5b中两条虚线与隔离区域之间的三角形区域)，第一波片220的左边缘在该区域中，即可保证第一成像光与第二成像光的利用率。

光源210发出的部分光束经第二调制区域232调制(得到第二成像光)并入射至第二检偏器250的光路上。可选地，这部分光束除了经过第一波片220两次，也可以经过一次或更多次。若经过第一波片220一次，则可以将第一波片220设置在第二成像光从第二调制区域232到第二检偏器250之间的光路上，并使第一波片220不在该部分光束从光源210入射至第二调制区域232的光路上。或者，也可以将第一波片220设置在该部分光束从光源210入射至第二调制区域232的光路上，并使第一波片220不在该部分光束所得的第二成像光从第二调制区域232到第二检偏器250之间的光路上，此处不做限定。

在本申请实施例中，第一波片220用于改变光束的偏振方向，从而使第一成像光和第二成像光的偏振方向不同。第一波片220除了如上所述的，用于改变从光源210、第一调制区域232到第二检偏器250光路上的光束(即第二成像光对应的那部分光束)；也可以用于改变从光源210、第一调制区域231到第一检偏器240光路上的光束(即第一成像光对应的那部分光束)，本申请对此不做限定。

值得注意的是，图3至图5b所示的光束入射、出射方向、镜片偏转角度、第一检偏器240的极限位置、第二检偏器250的极限位置、第一波片220的极限位置等，仅是一种示例。在光束入射方向、出射方向、镜片偏转角度等元素改变的情况下，也可以基于上述原理获取对应的极限位置，本申请对此不做限定。

可选地，图像调制器230还可以包括更多的调制区域，用于获取更多路的成像光。在更多调制区域的情况下，多个调制区域之间均可设置隔离区域，各调制区域上的镜片的偏转角度可以相同也可以不同，本申请对此不做限定。

例如，图像调制器230可以包括3个调制区域。如图6a所示，3个隔离区域相互平行排列，两两之间通过隔离区域隔开，相邻的调制区域之间可以具有相同的镜片偏转角度。为了防止该两个调制区域的图像边缘相互混淆影响显示效果，可以加宽该两个调制区域之间的隔离区域的宽度。例如，如图6a所示，可以使第一调制区域231和第二调制区域232之间的隔离区域宽度大于第二调制区域232和第三调制区域之间的隔离区域宽度。或者，如图6b所示，3个隔离区域相互不平行，两两之间均通过隔离区域隔开。使多个隔离区域的偏转方向互不相同。也可以将图6a和图6b所示的结构结合，在多个隔离区域中，部分调制区域的镜片的偏转方向相同，部分不同，本申请对此不做限定。同理可得4个或更多个调制区域下的偏转角度、隔离区域等的情况，此处不再赘述。

上面说明了第一成像光和第二成像光分别从第一检偏器240和第二检偏器250透射的过程，接下来说明检偏器之后的光路。第一成像光沿第一方向从图像调制器230出射，第二成像光沿第二方向从图像调制器230出射。途经的第一波片220、第一检偏器240和第二检偏器250都不改变成像光的传播方向。因此，从第一检偏器240和第二检偏器250出射后，两路成像光传播方向并不相同。本申请实施例可以通过棱镜组、反射镜等使两路成像光平行后入射至成像镜头260，统一多路成像光在图像生成装置外的光路，从而减小成像镜头260的大小、减小图像生成装置的体积。

如图7所示，在本申请实施例中，图像生成装置200还可以包括棱镜组270。棱镜组270位于第一检偏器240与成像镜头260之间的光路上，并且位于第二检偏器250与成像镜头260之间的光路上。第一成像光与第二成像光在棱镜组270中以不同路径传输，使得第一成像光和第二成像光经过棱镜组后相互平行出射。

在棱镜组270中，可以包括两个、三个或更多个棱镜。接下来以两个棱镜为例，说明棱镜组270的一种可能的组成。可选地，如图8所示，棱镜组可以包括第一棱镜271和第二棱镜272。第一棱镜271用于透射来自第一检偏器240的第一成像光。第一棱镜271还用于将来自第二检偏器250的第二成像光反射，反射后的第二成像光从第一棱镜271出射。第一成像光和第二成像光经过第一棱镜271后相互平行。第二棱镜272用于透射来自第一棱镜271的第一成像光和第二成像光。

如图9所示，第一棱镜271可以包括第一棱镜面(图9中的面1)、第二棱镜面(图9中的面2)和第三棱镜面(图9中的面3)。第二棱镜272可以包括第四棱镜面(图9中的面4)和第五棱镜面(图9中的面5)。如图9所示，来自第二检偏器250的第二成像光透射第一棱镜面，被第二棱镜面全反射至第三棱镜面。第二成像光被第三棱镜面全反射后，从第二棱镜面射出，随后入射至第二棱镜272。第二成像光从第二棱镜面射出后，就与第一成像光相互平行。来自第一检偏器240的第一成像光透射第一棱镜面和第二棱镜面，随后入射至第二棱镜272。

可选地，第一棱镜271与第二棱镜272可以通过光学胶粘合而成，粘合面位于第二棱镜面与第四棱镜面之间。第二棱镜面与光学胶之间可以留有空气间隙，以使得第二成像光入射到第二棱镜面上时，能够满足第二成像光在第二棱镜面的全反射角度的要求。其中，第二棱镜面与第四棱镜面可以平行，使得第一成像光、第二成像光从第二棱镜面出射的角度与入射到第四棱镜面的入射角度不变。

在图8和图9所示的实施例中，第一棱镜271通过改变第二成像光的传播方向，使得第一成像光和第二成像光经过第一棱镜271后相互平行。可选地，第一棱镜271也可以通过改变第一成像光的传播方向，使第一成像光和第二成像光经过第一棱镜271后相互平行。在该方案中，第一成像光的光路参见图8和图9中第二成像光的光路，第二成像光的光路参见图8和图9中第一成像光的光路，此处不再赘述。

除了通过棱镜组270，本申请实施例也可以通过反射镜实现第一成像光与第二成像光的相互平行。如图10所示，在本申请实施例中，图像生成装置200还可以包括反射镜280。反射镜280位于第二检偏器250与成像镜头260之间的光路上。反射镜280用于反射第二成像光，反射后的第二成像光与第一成像光相互平行。

可选地，反射镜280也可以位于第一检偏器240与成像镜头260之间的光路上。在这种结构中，反射镜280可以通过反射第一成像光，使得反射后的第一成像光与第二成像光相互平行。

参考图11，本实施例提供的图像调制器200中还可以包括第二波片290。第二波片290位于第一检偏器240与成像镜头260之间，用于改变第一成像光的偏振方向。第一成像光经过第二波片290之后，偏振方向与第二偏振方向(即第二成像光的偏振方向)相同。

或者，第二波片290也可以用于改变第二成像光的偏振方向。在这种方案中，第二波片290位于第二检偏器250与成像镜头260之间，用于改变第二成像光的偏振方向。第二成像光经过第二波片290之后，偏振方向与第一偏振方向(即第一成像光的偏振方向)相同。

在本申请实施例中，通过第二波片290统一第一成像光与第二成像光的偏振方向，两路成像光以相同的偏振方向从成像镜头260出射，在后续的光路上则可以对两路成像光进行相同的操作(例如消重影等)，简化了图像生成装置外的光路。

值得注意的是，在本申请实施例中，图5b至图6b所示的隔离区域、图11所示的第二波片290，以及图7至图9所示的棱镜组270或图8所示的反射镜280，可以单独或组合出现在同一个图像生成装置200中，本申请对此不做限定。

为了在图像生成装置中获取多路成像光，本申请实施例还提供了另一种图像生成装置结构。如图12a所示，本申请实施例提供的图像生成装置1200包括：光源1210、第一光学器件1220、第二光学器件1230、图像调制器1240、第一检偏器1250、第二检偏器1260和成像镜头1270。

其中，光源1210用于输出光束至第一光学器件1220。第一光学器件1220用于将光束分为第一光束和第二光束。第一光束传播至图像调制器1240的第一调制区域1241，第二光束经第二光学器件1230传播至图像调制器1240的第二调制区域1242。图像调制器1240的第一调制区域1241用于根据第一图像数据调制第一光学器件1220输入的第二光束，生成第一成像光，并通过第一光学器件1220透射第一成像光。图像调制器1240的第二调制区域1242用于根据第二图像数据调制第二光束，生成第二成像光，并通过第二光学器件1230透射第二成像光。第一检偏器1250用于透射第一成像光中第一偏振方向的光。第二检偏器1260用于透射第二成像光中第一偏振方向的光。成像镜头1270用于对经过第一检偏器1250的第一成像光和经过第二检偏器1260的第二成像光进行成像。

在本申请实施例中，通过第一光学器件1220对光源发出的光束进行分光，从而得到两路成像光。也就是说，通过第一光学器件1220使成像光分为两路。在该结构中，两路成像光共用同一个光源1210、同一个图像调制器1240和同一个成像镜头1270。该结构的器件数量少、结构简单、成本低。在图像调制器1240上通过分区(划分第一调制区域1241和第二调制区域1242)实现输出两路成像光。相较于通过周期切换多路成像光的方案，不需要进行时间上的匹配，不需要进行周期控制，减小了设备复杂度、降低了成本。

其中，光源1210输出的光束可以是S光。本实施例可以在第一光学器件1220靠近光源1210的那一面上镀膜，使得第一光学器件1220作为偏振分光器，实现对S光部分透射部分反射，对P光全部透射。光源发出的S光入射至第一光学器件1220，被第一光学器件1220反射的部分S光为第一光束，被透射的部分S光为第二光束。由于第一光学器件1220对P光全透射，因此可以透射第一光束调制后所得的第一成像光(P光)。

本实施例可以在第二光学器件1230靠近第一光学器件1220的那一面上镀膜，使得第二光学器件1230作为偏振分光器，实现对S光的全反射和对P光的透射。来自第一光学器件1220的第二光束(S光)经过第二光学器件1230全反射至第二调制区域1242。由于第二光学器件1230对P光全透射，因此可以透射第二光束调制后所得的第二成像光(P光)。可选地，图像调制器1240可以是硅基液晶LCOS。

需要说明的是，上文仅以镀膜为例，说明第一光学器件1220和第二光学器件1230如何具备偏振分光的能力。除了镀膜，还可以通过偏振分光棱镜(polarization beamsplitter，PBS)等实现第一光学器件1220和第二光学器件1230的功能，本申请对此不做限定。

本实施例也可以使光源输出P光，第一光学器件1220将P光部分透射部分反射得到第一光束和第二光束，第一光学器件1220和第二光学器件1230透射调制所得的成像光(S光)，具体光路和图12a所示的实施例类似，此处不再赘述。

在本申请实施例中，通过第一光学器件1220实现对光源(S光)的强度分光，从而实现对两路成像光各自强度的控制。本实施例不需要复杂的光路和高成本的结构实现两路成像光的光强控制，简化了光路和结构，降低了成本。

本实施例在获取两路成像光后，可以通过检偏器对成像光进行检偏，从而避免成像光中混入其他光束，保证图像显示效果。例如，在图12a所示的结构中，第一检偏器1250可以用于透射第一成像光中的P光，从而避免第二光束或第二成像光混入第一成像光，影响第一成像光的显示效果。可选地，第一检偏器1250可以是吸收型检偏器，用于吸收除P光之外的光束。

第二检偏器1260可以用于透射第二成像光中的P光，从而避免第二光束混入第二成像光，影响第二成像光的显示效果。可选地，第二检偏器1260可以是吸收型检偏器，用于吸收除P光之外的光束；或者，第二检偏器也可以是反射型检偏器，用于反射除P光之外的光束。

在本申请实施例中，第一检偏器1250和第二检偏器1260输出的第一成像光和第二成像光具有相同的偏振方向。在第一成像光和第二成像光经过成像镜头1270后，第一成像光和第二成像光具有相同的偏振方向，后续可以对第一成像光和第二成像光进行相同的操作(例如消重影等)，简化了图像生成装置之外的光路。

可选地，本申请实施例也可以获取具有不同偏振方向的两路成像光。如图12b所示，光源1210发出的光束也可以是自然光或圆偏振光，包括P光和S光。第一光学器件1220可以将来自光源1210的光束分为第一光束(P光)和第二光束(S光)。并将P光(第一光束)反射至第一调制区域1241，透射S光(第二光束)至第二光学器件1230。第一调制区域1241根据第一图像数据调制第一光束(P光)，得到的第一成像光为S光。第一成像光可以透射第一光学器件1220，从而投射至第一检偏器1250。

第二光学器件1230可以将S光(第二光束)反射至第二调制区域1242.第二调制区域1242根据第二图像数据调制第二光束(S光)，得到的第二成像光为P光。第二成像光可以透射第二光学器件1230，从而投射至第二检偏器1260。

可选地，第一光学器件1220和第二光学器件1230可以是偏振分光器PBS或镀膜透镜等，本申请对此不做限定。

第一检偏器1250用于透射第一成像光中的S光，从而避免第一光束或第二成像光混入第一成像光，影响第一成像光的显示效果。第二检偏器1260用于透射第二成像光中的P光，从而避免第二光束或第一成像光混入第二成像光，影响第二成像光的显示效果。

可选地，在图12b所示的结构中，也可以使第一光束为S光、第二光束为P光。即，使第一光学器件1220反射S光、透射P光，使第二光学器件1230反射P光透射S光，使第一检偏器1250透射P光，使第二检偏器1260透射S光，本申请对此不做限定。

由于入射至图像调制器1240上的第一光束和第二光束各自都具有一定的发散角，两路光束相互平行，发散角会导致部分第一光束入射至第二调制区域1242、部分第二光束入射至第一调制区域1241，从而影响第一成像光和第二成像光的显示效果。本申请实施例可以通过增设透镜组、隔离区域等方式解决这一问题。

如图13所示，图像生成装置1200还可以包括透镜组。透镜组位于第一光学器件1220和第二调制区域1242之间的光路上，用于汇聚第二光束。本申请实施例通过透镜组汇聚第二光束，减小了第二光束的光斑大小，从而避免了第二光束入射至第一调制区域1241上，影响第一成像光和第二成像光的显示效果(例如影响第一成像光和第二成像光的光强)。

可选地，透镜组可以包括第一透镜1281和/或第二透镜1282。第一透镜1281位于第一光学器件1220与第二光学器件1230之间的光路上。第二透镜1282位于第二光学器件1230与第二调制区域1242之间的光路上。其中，通过第二透镜1282，既能实现对第二光束的汇聚，避免影响第一成像光和第二成像光的显示效果；又能使第一成像光与第二成像光之间具有光程差，使两路成像光经反射成像后成像在两个不同的焦面上，实现双焦面显示。

可选地，如图14所示，图像调制器1240还可以包括隔离区域1243，隔离区域1243位于第一调制区域1241与第二调制区域1242之间，隔离区域不显示图像内容。在本申请实施例中，通过隔离区域1243实现对第一光束与第二光束的隔离，避免第一光束入射至第二调制区域上，和/或第二光束入射至第一调制区域上，造成对第一成像光和/或第二成像光的显示效果的影响。

需要说明的是，图13中出现的第一透镜1281、第二透镜1282，图14中出现的隔离区域1243，也可以出现在图12b所示的结构中，本申请对此不做限定。

上面说明了本申请实施例提供的图像生成装置的结构，接下来说明这些图像生成装置在一些场景中的应用。本申请实施例提供的图像生成装置200和图像生成装置1200，可以应用于多焦面场景中。以双焦面为例，如图15所示，在图像生成装置中，使第一成像光与第二成像光所经过的光程不同，则将两路成像光入射到反射器件上，可以在近焦面和远焦面分别成像，实现在双焦面上显示不同图像。

在本申请实施例中，光程表示成像光从图像调制器出射所经过的路程。可选地，在图2至图5b所示的结构中，可以通过第一波片220延长第二成像光的光程；在图7至图9所示的结构中，由于棱镜组改变了第二成像光的传播方向，因此延长了第二成像光的光程；在图11所示的结构中，若第二波片290位于第二检偏器250与成像镜头260之间的光路上，则第二波片290可以延长第二成像光的光程。上述结构都可以延长第二成像光的光程，从而使第一成像光和第二成像光之间具有光程差，进而第二成像光成像在图14所示的远焦面上，第一成像光成像在图14所示的近焦面上。在本申请实施例中，可以通过调整第一波片220、第二波片290和棱镜组270(例如第一棱镜271)的折射率和厚度，调整第一成像光与第二成像光之间的光程差，从而调整近焦面与远焦面之间的距离。

可选地，在图13所示的结构中，可以通过位于第二调制区域1242与第二光学器件1230之间的第二透镜1282，来延长第二成像光的光程，从而使第一成像光与第二成像光之间具有光程差，进而第二成像光成像在远焦面上，第一成像光成像在近焦面上。

上述均以第二成像光成像在远焦面上为例。实际上，也可以延长第一成像光的光程，使第一成像光成像在远焦面上、第二成像光成像在近焦面上，本申请对此不做限定。

另外，本实施例也可以在成像光从图像调制器到成像镜头之间的光路上增加一个或多个透镜、棱镜、反射镜等，用于延长第二成像光或第一成像光的光程，使两个成像光分别成像在近焦面和远焦面上，本申请对此不做限定。

除了多焦面显示场景之外，本申请实施例提供的图像生成装置还可以应用在3D显示等场景中，例如3DHUD或3D显示器场景。如图16所示，在3D显示场景中，使第一成像光和第二成像光分别承载左眼视角的图像和右眼视角的图像，通过反射器件将左右视角的图像分别反射至对应的人眼中，从而获取3D图像显示效果。

需要说明的是，图15或图16中的图像生成装置，可以是前述图2至图11所述的图像生成装置200或前述图12a至图14所述的图像生成装置1200，本申请对此不做限定。

值得注意的是，图2至图14所示的结构仅是对本申请实施例提供的图像生成装置的结构的示例性表示，基于上述结构进行适应性变化所得的结构也属于本申请实施例的保护范围，此处不做限定。

本申请实施例还提供了一种显示设备，该显示设备包括处理器和图像生成装置，图像生成装置为前述任一种图像生成装置(即图2至图11所述的图像生成装置200或图12a至图14所述的图像生成装置1200)。该处理器用于向图像生成装置中的图像调制器发送第一图像数据和第二图像数据。

可选地，该显示设备还包括反射器件，该图像生成装置用于将第一成像光和第二成像光投射在反射器件上，该反射器件用于对图像生成装置投射的第一成像光和第二成像光进行反射成像。

可选地，该显示设备还包括为处理器和图像生成装置(PGU)供电的电源。

在一些示例中，显示设备为投影仪，反射器件为光屏。在另一些示例中，显示设备为AR眼镜。若显示设备为HUD或桌面显示器，则反射器件为曲面镜。

可选地，投射到反射器件上的第一成像光和第二成像光，分别承载了左眼视角的图像和右眼视角的图像，分别用于在人的左眼和右眼成像(如图16所示)。

本申请实施例还提供了一种显示设备，该显示设备包括图像生成装置，图像生成装置为前述任一种图像生成装置(即图2至图11所述的图像生成装置200或图12a至图14所述的图像生成装置1200)。该图像生成装置用于将成像光投射到挡风玻璃上。示例性地，显示设备为HUD。投射到挡风玻璃上的第一成像光和第二成像光，成像在不同平面上(如图15所示)，实现双焦面显示。

下面结合图17对本实施例提供的HUD的结构进行详细描述。如图17所示，该HUD包括图像生成装置1，该图像生成装置为前述任一种图像生成装置(即图2至图11所述的图像生成装置200或图12a至图14所述的图像生成装置1200)，该图像生成装置用于将第一成像光和第二成像光投射在挡风玻璃2上。其中，第一成像光和第二成像光成像在不同的平面上(近焦面和远焦面)。或者，第一成像光和第二成像光成像在不同位置上，使人的左眼和右眼分别接收对应视角的成像。

示例性地，挡风玻璃2为交通工具的挡风玻璃。交通工具包括但不限于汽车、飞机、火车或者轮船等。

如图17所示，HUD的类型可以为增强现实(augmented reality，AR)-HUD。在一些示例中，图像S为增强现实显示图像，用于显示外界物体的指示信息和导航信息等信息。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。导航信息包括但不限于方向箭头、距离和行驶时间等。可选的，图像S也可以为状态显示图像，用于显示交通工具的状态信息。以汽车为例，交通工具的状态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。

可选地，在双焦面显示的场景中(即图15所示的场景)，可以将状态显示图像成像在近焦面上，将增强现实显示图像成像在远焦面上。

可选地，为了将图像生成装置输出的成像光投射到挡风玻璃上合适的位置，HUD还包括空间光路结构，用于将两路成像光导向挡风玻璃的不同位置。空间光路结构包括以下光学器件中的一种或多种：透镜、平面反射镜、曲面反射镜等等。本申请实施例还提供了一种交通工具，该交通工具包括前述任一种显示设备和挡风玻璃。挡风玻璃用于反射显示设备输出的第一成像光和第二成像光。交通工具包括但不限于汽车、飞机、火车或者轮船等。

图18是本申请实施例提供的显示设备的电路示意图。如图18所示，显示设备中的电路主要包括包含主处理器(host CPU)1101，外部存储器接口1102，内部存储器1103，音频模块1104，视频模块1105，电源模块1106，无线通信模块1107，I/O接口1108、视频接口1109、显示电路1110和调制器1111等。其中，主处理器1101与其周边的元件，例如外部存储器接口1102，内部存储器1103，音频模块1104，视频模块1105，电源模块1106，无线通信模块1107，I/O接口1108、视频接口1109、显示电路1110可以通过总线连接。主处理器1101可以称为前端处理器。

另外，本申请实施例示意的电路图并不构成对显示设备的具体限定。在本申请另一些实施例中，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。

其中，处理器1101包括一个或多个处理单元，例如：处理器1101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 processingunit，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。

处理器1101中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器1101中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器1101刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器1101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1101的等待时间，因而提高了***的效率。

在一些实施例中，显示设备还可以包括多个连接到处理器1101的输入输出(input/output，I/O)接口1108。接口1108可以包括集成电路(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 asynchronousreceiver/transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processorinterface，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 serialbus，USB)接口等。上述I/O接口1108可以连接鼠标、触摸板、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)。

外部存储器接口1102可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展显示设备的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口1102与主处理器1101通信，实现数据存储功能。

内部存储器1103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。内部存储器1103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***，至少一个功能所需的应用程序(比如通话功能，时间设置功能等)等。存储数据区可存储显示设备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1103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1101通过运行存储在内部存储器1103的指令，和/或存储在设置于处理器1101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。

显示设备可以通过音频模块1104以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，通话等。

音频模块1104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1104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1104可以设置于处理器1101中，或将音频模块1104的部分功能模块设置于处理器1101中。

视频接口1109可以接收外部输入的音视频信号，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 visualinterface，DVI)，视频图形阵列(video graphics array，VGA)，显示端口(display port，DP)等，视频接口1109还可以向外输出视频。当显示设备作为抬头显示使用时，视频接口1109可以接收周边设备输入的速度信号、电量信号，还可以接收外部输入的AR视频信号。当显示设备作为投影仪使用时，视频接口1109可以接收外部电脑或终端设备输入的视频信号。

视频模块1105可以对视频接口1109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1101也可以对视频接口1109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1110。

显示电路1110和调制器1111用于显示对应的图像。在本实施例中，视频接口1109接收外部输入的视频源信号，视频模块1105进行解码和/或数字化处理后输出一路或多路图像信号至显示电路1110，显示电路1110根据输入的图像信号驱动调制器1111将入射的偏振光进行成像，进而输出成像光。例如，视频模块1105对视频源信号进行解码和/或数字化处理后，输出图像信号(即上述第一图像数据和第二图像数据)。显示电路1110驱动调制器1111中的第一调制区域(即上述第一调制区域231或第一调制区域1241)根据第一图像数据，对入射的偏振光进行成像，进而输出第一成像光；驱动调制器1111中的第二调制区域(即上述第二调制区域232或第二调制区域1242)根据第二图像数据，对入射的偏振光进行成像，进而输出第二成像光。此外，主处理器1101也可以向显示电路1110输出图像信号(例如上述第一图像数据和第二图像数据)。

在本实施例中，显示电路1110以及调制器1111属于调制单元230中的电子元件，显示电路1110可以称为驱动电路。

电源模块1106用于根据输入的电力(例如直流电)为处理器1101和光源110提供电源，电源模块1106中可以包括可充电电池，可充电电池可以为处理器1101和光源110提供电源。光源110发出的光可以传输到调制器1111进行成像，从而形成图像光信号。其中，光源110可以为上述实施例中的光源210或光源1210，调制器1111可以为上述实施例中的图像调制器230或图像调制器1240。

无线通信模块1107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)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(Bluetooth，BT)，全球导航卫星***(global navigation satellite system，GNSS)，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(near fieldcommunication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块1107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1107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主处理器1101。无线通信模块1107还可以从主处理器1101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。

另外，视频模块1105进行解码的视频数据除了通过视频接口1109输入之外，还可以通过无线通信模块1107以无线的方式接收或从外部存储器中读取，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***接收视频数据，显示设备还可以读取外部存储器中存储的音视频数据。

上述显示设备可以安装在交通工具上，请参见图19，图19是本申请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。

如图19所示，交通工具的功能框架中可包括各种子***，例如图示中的传感器***12、控制***14、一个或多个***设备16(图示以一个为例示出)、电源18、计算机***20和抬头显示***22。可选地，交通工具还可包括其他功能***，例如为交通工具提供动力的引擎***等等，本申请这里不做限定。

其中，传感器***12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***(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，本申请并不做限定。

控制***14可包括若干元件，例如图示出的转向单元、制动单元、照明***、自动驾驶***、地图导航***、网络对时***和障碍规避***。可选地，控制***14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，本申请不做限定。

***设备16可包括若干元件，例如图示中的通信***、触摸屏、用户接口、麦克风以及扬声器等等。其中，通信***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***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。

电源18代表为车辆提供电力或能源的***，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申请并不限定。

交通工具的若干功能均由计算机***20控制实现。计算机***20可包括一个或多个处理器2001(图示以一个处理器为例示出)和存储器2002(也可称为存储装置)。在实际应用中，该存储器2002也在计算机***20内部，也可在计算机***20外部，例如作为交通工具中的缓存等，本申请不做限定。其中，

处理器2001可包括一个或多个通用处理器，例如图形处理器(graphicprocessing unit，GPU)。处理器2001可用于运行存储器2002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。

存储器2002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-vlatile memory)，例如ROM、快闪存储器(flash memory)、HDD或固态硬盘SSD；存储器2002还可以包括上述种类的存储器的组合。存储器2002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2001调用存储器2002中存储的程序代码或指令以实现车辆的相应功能。该功能包括但不限于图16所示的车辆功能框架示意图中的部分功能或全部功能。本申请中，存储器2002中可存储一组用于车辆控制的程序代码，处理器2001调用该程序代码可控制车辆安全行驶，关于如何实现车辆安全行驶具体在本申请下文详述。

可选地，存储器2002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***20可以结合车辆功能框架示意图中的其他元件，例如传感器***中的传感器、GPS等，实现车辆的相关功能。例如，计算机***20可基于传感器***12的数据输入控制交通工具的行驶方向或行驶速度等，本申请不做限定。

抬头显示***22可包括若干元件，例如前述实施例中的挡风玻璃(前挡玻璃)，控制器和显示设备(抬头显示器HUD)。控制器用于根据用户指令生成图像(例如生成包含车速、电量/油量等车辆状态的图像以及增强现实AR内容的图像)，并将该图像发送至抬头显示器HUD进行显示；抬头显示器HUD可以包括图像生成单元PGU、反射镜组合，前挡玻璃用于配合抬头显示器以实现抬头显示***的光路，以使在驾驶员前方呈现目标图像。需要说明的是，抬头显示***中的部分元件的功能也可以由车辆的其它子***来实现，例如，控制器也可以为控制***中的元件。

其中，本申请图19示出包括四个子***，传感器***12、控制***14、计算机***20和抬头显示***22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***。在实际应用中，交通工具可包括更多或更少的***或元件，本申请不做限定。

上述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，本申请实施例不做特别的限定。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (22)

1.一种图像生成装置，其特征在于，包括：

光源，用于输出光束至第一波片和图像调制器的第一调制区域；

所述第一波片，位于所述光源与所述图像调制器的第二调制区域之间的光路上；

所述图像调制器包括所述第一调制区域和所述第二调制区域，所述第一调制区域用于根据第一图像数据调制所述光源输入的光束，并向第一方向出射第一成像光至第一检偏器；所述第二调制区域用于根据第二图像数据调制从所述第一波片透射的光束，并向第二方向出射第二成像光，所述第二成像光经所述第一波片入射至第二检偏器；

所述第一检偏器，用于透射所述第一成像光中的第一偏振方向的光；

所述第二检偏器，用于透射所述第二成像光中的第二偏振方向的光，所述第二偏振方向与所述第一偏振方向不同；

成像镜头，用于对经过所述第一检偏器的所述第一成像光和经过所述第二检偏器的所述第二成像光进行成像。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一波片为1/4波片，所述第一偏振方向和所述第二偏振方向相互垂直。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

棱镜组，用于使所述第一成像光和所述第二成像光在所述棱镜组中以不同的路径传输，所述第一成像光和第二成像光经过所述棱镜组后相互平行出射。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述棱镜组包括第一棱镜和第二棱镜；

所述第一棱镜，用于透射来自所述第一检偏器的所述第一成像光，以及将来自所述第二检偏器的所述第二成像光反射，反射后的所述第二成像光从所述第一棱镜出射，所述第一成像光和所述第二成像光经过所述第一棱镜后相互平行；

所述第二棱镜，用于透射来自所述第一棱镜的所述第一成像光和来自所述第一棱镜的所述第二成像光至所述成像镜头。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一棱镜包括第一棱镜面、第二棱镜面和第三棱镜面；

来自所述第二检偏器的所述第二成像光透射所述第一棱镜面，被所述第二棱镜面全反射至所述第三棱镜面，被所述第三棱镜面全反射后，从所述第二棱镜面射出；

来自所述第一检偏器的所述第一成像光透射所述第一棱镜面和所述第二棱镜面。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

反射镜，用于反射第二成像光，反射后的所述第二成像光与所述第一成像光平行；或者，用于反射第一成像光，反射后的所述第一成像光与所述第二成像光平行。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述图像调制器还包括隔离区域，所述隔离区域位于所述第一调制区域与所述第二调制区域之间。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，还包括：第二波片；

所述第二波片位于所述第一检偏器与所述成像镜头之间，用于改变所述第一成像光的偏振方向，所述第一成像光经所述第二波片后，偏振方向与所述第二偏振方向相同；或者，

所述第二波片位于所述第二检偏器与所述成像镜头之间，用于改变所述第二成像光的偏振方向，所述第二成像光经所述第二波片后，偏振方向与所述第一偏振方向相同。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述图像调制器包括数字微镜设备DMD和微机电***MEMS中的任一种。

10.一种图像生成装置，其特征在于，包括：

光源，用于输出光束至第一光学器件；

第一光学器件，用于将所述光束分为第一光束和第二光束，所述第一光束传播至图像调制器的第一调制区域，所述第二光束被第二光学器件反射至所述图像调制器的第二调制区域；

所述图像调制器的所述第一调制区域用于根据第一图像数据调制所述第一光束，生成第一成像光，并通过所述第一光学器件透射所述第一成像光至第一检偏器；所述图像调制器的所述第二调制区域用于根据第二图像数据调制所述第二光束，生成第二成像光，并通过所述第二光学器件透射所述第二成像光至第二检偏器；

所述第一检偏器，用于透射所述第一成像光中第一偏振方向的光；

所述第二检偏器，用于透射所述第二成像光中所述第一偏振方向或第二偏振方向的光，所述第二偏振方向与所述第一偏振方向不同；

所述成像镜头，用于对经过所述第一检偏器的所述第一成像光和经过所述第二检偏器的所述第二成像光进行成像。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述第一光学器件，具体用于对所述光束进行部分透射部分反射，反射的光束为所述第一光束，透射的光束为所述第二光束。

12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述第一光学器件和所述第二光学器件均为偏振分光器。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一光束为S偏振光；

所述第一调制区域调制所得的所述第一成像光为P偏振光；

所述第一检偏器，用于透射所述第一成像光中的P偏振光。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二光束为S偏振光；

所述第二调制区域调制所得的所述第二成像光为P偏振光；

所述第二检偏器，用于透射所述第二成像光中的P偏振光。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

透镜组，位于所述第一光学器件和第二调制区域之间的光路上，用于汇聚所述第二光束。

16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述透镜组包括第一透镜和/或第二透镜；所述第一透镜位于所述第一光学器件与所述第二光学器件之间，所述第二透镜位于所述第二光学器件与所述第二调制区域之间。

17.根据权利要求10至16中任一项所述的装置，其特征在于，所述图像调制器还包括隔离区域，所述隔离区域位于所述第一调制区域与所述第二调制区域之间。

18.根据权利要求10至17中任一项所述的装置，其特征在于，所述图像调制器包括硅基液晶LCOS芯片。

19.一种显示设备，其特征在于，包括处理器以及权利要求1至18中任一项所述的图像生成装置；

所述处理器用于向所述图像生成装置中的图像调制器发送所述第一图像数据和所述第二图像数据。

20.根据权利要求19所述的显示设备，其特征在于，还包括：

反射器件，用于对所述图像生成装置生成的所述成像光进行反射。

21.一种交通工具，其特征在于，包括权利要求19至20中任一项所述的显示设备，所述显示设备安装在所述交通工具上。

22.根据权利要求21所述的交通工具，其特征在于，还包括挡风玻璃，所述挡风玻璃反射所述显示设备输出的所述第一成像光和所述第二成像光。