光学投影系统技术方案

本实用新型专利技术涉及光学投影的技术领域，提供了一种光学投影系统，包括：显示单元，用于投射图像；透镜单元，用于放大由显示单元投射的图像；匀光单元，用于将经透镜单元放大的图像均匀地投射到车辆挡风玻璃上，匀光单元位于透镜单元的出光方向上。通过显示单元投射图像，透镜单元能够放大显示单元所透射的图像，且透镜单元将放大后的图像透射到匀光单元上，匀光单元再将接收到的图像均匀地投射到车辆挡风玻璃上。如此，显示单元所投射的图像在透镜单元的放大下，扩大了图像的尺寸，该图像再经过匀光单元均匀地投射到车辆挡风玻璃上，大大增加了投射在车辆挡风玻璃上图像的面积，也就是说，提升了光学投影系统出射窗口的面积。

【技术实现步骤摘要】
光学投影系统
本技术属于光学投影的
，更具体地说，是涉及一种光学投影系统。
技术介绍
抬头显示器是一种新型车载显示技术，同时也是一种增强显示技术，可以直接让信息叠加到驾驶员所看到的真实场景中，让驾驶员在驾驶的过程中不用低头看仪表盘，从而提升驾驶的安全性。传统的座舱显示通常可以理解为显示器。这类显示器都需要让驾驶员低头并注视在显示器上才能看清信息。抬头显示器作为一种无需改变头部姿势的同时，可以给驾驶员传递信息。现有的HUD(平视显示器：HeadUpDisplay，简称HUD)系统通常可以分为组合器式HUD和挡风玻璃反射式HUD。由于HUD光学技术上需要非常大的出射窗口，从而让驾驶员头部在一定范围内活动的时候不影响其显示效果。组合器式HUD，其组合器离驾驶员更近，所以其需要的出射窗口可以更小，设计难度不大。挡风玻璃反射式HUD，由于挡风玻璃距离人眼教远，达到同样的视场角所需要的出射窗口更大，这样会增加整个光学系统的设计难度。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光学投影系统，以解决现有技术中存在的挡风玻璃反射式平视显示器出射窗口太小技术问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种光学投影系统，包括：显示单元，用于投射图像；透镜单元，用于放大由所述显示单元投射的所述图像；匀光单元，用于将经所述透镜单元放大的所述图像均匀地投射到车辆挡风玻璃上，所述匀光单元位于所述透镜单元的出光方向上。进一步地，所述匀光单元为平面光波导，所述平面光波导具有供光线传播的导光层，所述匀光单元具有用于将所述透镜单元放大后的所述图像耦合进所述导光层的耦合部，所述导光层中形成有用于将所述导光层中光线反射出所述平面光波导的反射层。进一步地，所述反射层为两种折射率不同的介质的交界面。进一步地，所述反射层的数量为多层，多层所述反射层呈同心圆分布，所述耦合部位于所述同心圆的圆心。进一步地，在所述同心圆的径向方向上，相邻的两个所述反射层之间的距离相同。进一步地，多层所述反射层的反射率在所述同心圆的径向方向上依次增强。进一步地，所述光学投影系统还包括反射单元，所述透镜单元包括用于将所述显示单元投射的所述图像投影到所述反射单元上的前镜片组和用于将从所述反射单元反射的所述图像耦合进所述匀光单元的后镜片组。进一步地，所述反射单元为反射镜。进一步地，所述反射单元位于所述前镜片组和所述后镜片组之间的光轴上。进一步地，所述透镜单元具有两个实焦点，所述显示单元位于一个所述实焦点上，所述匀光单元位于另一个所述实焦点上。本技术提供的光学投影系统的有益效果在于：与现有技术相比，本技术光学投影系统通过显示单元投射图像，透镜单元能够放大显示单元所投射的图像，且透镜单元将放大后的图像投射到匀光单元上，匀光单元再将接收到的图像均匀地投射到车辆挡风玻璃上。如此，显示单元所投射的图像在透镜单元的放大下，扩大了图像的尺寸，该图像再经过匀光单元均匀地投射到车辆挡风玻璃上，大大增加了投射在车辆挡风玻璃上图像的的面积，也就是说，提升了光学投影系统出射窗口的面积。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的光学投影系统的主视示意图；图2为本技术实施例提供的匀光单元的主视示意图。其中，图中各附图标记：1-显示单元；2-透镜单元；21-光轴；22-前镜片组；23-后镜片组；3-匀光单元；31-导光层；32-反射层；33-入射光；34-出射光；4-反射单元；5-车辆挡风玻璃。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。请一并参阅图1和图2，现对本技术提供的光学投影系统进行说明。光学投影系统，包括：显示单元1、透镜单元2和匀光单元3。显示单元1用于投射图像(未图示)；透镜单元2用于放大由显示单元1投射的图像；匀光单元3用于将经透镜单元2放大的图像均匀地投射到车辆挡风玻璃5上，匀光单元3位于透镜单元2的出光方向(未图示)上。通过显示单元1投射图像，透镜单元2能够放大显示单元1所投射的图像，且透镜单元2将放大后的图像投射到匀光单元3上，匀光单元3再将接收到的图像均匀地投射到车辆挡风玻璃5上。如此，显示单元1所投射的图像在透镜单元2的放大下，扩大了图像的尺寸，该图像再经过匀光单元3均匀地投射到车辆挡风玻璃5上，大大增加了投射在车辆挡风玻璃5上图像的的面积，也就是说，提升了光学投影系统出射窗口的面积。其中，在本实施例中，显示单元1能够投射图像，显示单元1可以是指能够直接投射图像的设备(比如显示器)；显示单元1也可以是通过背光照射到需要投射出去的位置或者物体(比如类似幻灯片放映机)后所产生的反射光投射到透镜单元2的设备。只要该显示单元1能够投射出图像即可，此处不作唯一限定。此处的图像的“投射”也可以理解为图像的“输出”的意思。另外，此处所指的投射“图像”，是指投射出组成“图像”的光线。其中，在本实施例中，透镜单元2用于放大显示单元1投射出来的图像。透镜单元2可以是单块透镜，也可以是多块透镜的透镜组，还可以是离散的多个透镜组，只要该透镜单元2能够放大显示单元1投射过来的图像即可，此处不作唯一限定。其中，在本实施例中，匀光单元3能将透镜单元2放大后的图像均匀投射到车辆挡风玻璃5上。此处的均匀，指的是，当单色光经过匀光单元3的时候，该单色光投射在车辆挡风玻璃5上的光能密度是相同的。如果是多色光，则每一种颜色的光投射在车辆挡风玻璃5上的光能密度是相同的。进一步地，请参阅图1和图2，作为本技术提供的光学投影系统的一种具体实施方式，匀光单元3为平面光波导，平面光波导具有供光线传播的导光层31，匀光单元3具有用于将透镜单元2放大后的图像耦合进导光层31的耦合部(未图示)，导光层31中形成有用于将导光层31中光线反射出平面光波导的反射层32。在本实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光学投影系统，其特征在于：包括：显示单元，用于投射图像；透镜单元，用于放大由所述显示单元投射的所述图像；匀光单元，用于将经所述透镜单元放大的所述图像均匀地投射到车辆挡风玻璃上，所述匀光单元位于所述透镜单元的出光方向上；所述匀光单元为平面光波导，所述平面光波导具有供光线传播的导光层，所述匀光单元具有用于将所述透镜单元放大后的所述图像耦合进所述导光层的耦合部，所述导光层中形成有用于将所述导光层中光线反射出所述平面光波导的反射层。

【技术特征摘要】
1.光学投影系统，其特征在于：包括：显示单元，用于投射图像；透镜单元，用于放大由所述显示单元投射的所述图像；匀光单元，用于将经所述透镜单元放大的所述图像均匀地投射到车辆挡风玻璃上，所述匀光单元位于所述透镜单元的出光方向上；所述匀光单元为平面光波导，所述平面光波导具有供光线传播的导光层，所述匀光单元具有用于将所述透镜单元放大后的所述图像耦合进所述导光层的耦合部，所述导光层中形成有用于将所述导光层中光线反射出所述平面光波导的反射层。2.如权利要求1所述的光学投影系统，其特征在于：所述反射层为两种折射率不同的介质的交界面。3.如权利要求1所述的光学投影系统，其特征在于：所述反射层的数量为多层，多层所述反射层呈同心圆分布，所述耦合部位于所述同心圆的圆心。4.如权利要求3所述的光学投影系统，其特征在于：在所述同...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡九龙，张佳，杜振凯，
申请(专利权)人：深圳点石创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44