一种平视显示器制造技术

本发明专利技术涉及光学显示技术，具体公开了一种平视显示器，包括：用于输出投影光线的投影光机；设置在投影光机的输出光路上的全息光栅阵列；全息光栅阵列包括沿投影光机的输出光路上依次设置的多个全息光栅；以及用于对全息光栅阵列衍射的投影光线反射输出的反射镜；其中，投影光机输出的投影光线依次入射至每个全息光栅；各个全息光栅对入射的投影光线产生设定比例的衍射光线和透射光线；衍射光线入射至反射镜，透射光线入射下一全息光栅；每个全息光栅的设定比例不完全相同，且最后一个全息光栅对入射的投影光线全部衍射。本申请中的平视显示器能够在一定程度上实现投影画面的扩瞳，有利于更清楚的展示驾驶信息等内容，促进平视显示器的广泛应用。示器的广泛应用。示器的广泛应用。

【技术实现步骤摘要】
一种平视显示器


[0001]本专利技术涉及光学显示
，特别是涉及一种平视显示器。

技术介绍

[0002]平视显示器可以用于飞机、汽车等驾驶过程中的驾驶信息的投影，其是将速度、方向、车辆状态等驾驶信息以投影的方式投射于驾驶室的前挡风玻璃上，并通过挡风玻璃的反射作用入射至驾驶员眼中，给驾驶员带来一种驾驶信息在其驾驶的正前方显影的视觉感受，使得驾驶员在驾驶过程中，可以在透过挡风玻璃观察到外部驾驶环境又可以同时获知驾驶信息，在一定程度上提升驾驶员驾驶操作的安全性。
[0003]但驾驶员在通过投影画面获知驾驶信息的过程中，但如果平视显示器所输出的投影光线所对应的眼盒过小，驾驶员需要眼睛在特定区域才能接受到该投影光线，一旦驾驶员移动头部位置，也就无法观看到包含驾驶信息的投影画面；显然这在一定程度上增加了驾驶员观看驾驶信息的难度，也对平视显示器的应用产生限制。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种平视显示器，能在一定程度上提升平视显示器输出的投影光线的发散角，有利于平视显示器的广泛应用。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种平视显示器，包括：用于输出投影光线的投影光机；设置在所述投影光机的输出光路上的全息光栅阵列；所述全息光栅阵列包括沿所述投影光机的输出光路上依次设置的多个全息光栅；以及用于对所述全息光栅阵列衍射的投影光线反射输出的反射镜；其中，各个所述全息光栅用于对入射的投影光线产生设定比例的衍射光线和透射光线；每个所述全息光栅的衍射光线入射至所述反射镜，透射光线入射至光路中相邻的下一全息光栅；每个所述全息光栅对应的所述设定比例不完全相同，且所述全息光栅阵列沿光路方向的最后一个全息光栅对入射的投影光线全部衍射。
[0006]可选地，所述全息光栅阵列中每个所述全息光栅分别用于将对应的特定波段范围内的投影光线进行衍射其他波段范围内的光线进行透射，且每个所述全息光栅对应的特定波段范围各不相同。
[0007]可选地，还包括设置在所述投影光机和所述反射镜之间的光路上的矫正光学元件。
[0008]可选地，所述矫正光学元件为反射元件或衍射元件，且设置在所述全息光栅阵列背离所述投影光机的一侧；其中，所述矫正光学元件用于将所述投影光机输出并经过所述全息光栅阵列透射的投影光线进行反射或衍射，并入射至所述全息光栅阵列，以便各个所述全息光栅依次将所述投影光线衍射至所述反射镜。
[0009]可选地，所述矫正光学元件为平面反射镜、反射式体全息光栅、自由曲面反射镜中的任意一种光学元件。
[0010]可选地，所述全息光栅阵列包括第一全息光栅阵列和第二全息光栅阵列；其中，所述第一全息光栅阵列包括依次设置在所述投影光机的输出光路上的多个第一全息光栅；所述第二全息光栅阵列包括多个依次设置在所述第一全息光栅阵列的衍射输出光路上的第二全息光栅；且所述第一全息光栅阵列所在直线和所述第二全息光栅阵列所在直线不重合或平行；每个所述第一全息光栅用于对所述投影光机输出的投影光线进行部分衍射和部分透射，且输出的衍射光线均依次经过各个所述第二全息光栅，并通过每个所述第二全息光栅依次进行部分透射和部分衍射，并将衍射光线入射至所述反射镜。
[0011]可选地，各个所述第一全息光栅分别用于将对应的特定波段范围内的投影光线进行衍射其他波段范围内的光线进行透射；各个所述第二全息光栅阵列用于对各个所述第一全息光栅分别衍射入射的不同波段范围的投影光线均按照对应的设定比例进行衍射和透射。
[0012]可选地，所述第二全息光栅阵列背离所述第一全息光栅阵列的一侧设置有矫正光学元件；其中，所述矫正光学元件用于当所述投影光线输出的投影光线经过所述第一全息光栅阵列衍射至所述第二全息光栅阵列，并从所述第二全息光栅阵列透射入射至所述矫正光学元件，对入射的光线进行反射或衍射至所述第二全息光栅阵列。
[0013]可选地，在所述投影光机和所述全息光栅阵列之间还设置有对所述投影光机输出的投影光线进行一维扩瞳的光波导；所述投影光机输出的投影光线经过所述光波导一维扩瞳后入射至所述全息光栅阵列。
[0014]可选地，在所述全息光栅阵列和所述反射镜之间还设置有偏振器和PVG元件；所述PVG元件用于将每个所述全息光栅输出的光线经过所述偏振器调制形成的线偏振光进行衍射并向所述反射镜以三个不同方向输出的一路左旋偏振光、一路透射偏振光和一路右旋偏振光。
[0015]可选地，所述全息光栅包括波导元件和设置在所述波导元件上的全息光栅膜。
[0016]本专利技术所提供的一种平视显示器，包括：用于输出投影光线的投影光机；设置在投影光机的输出光路上的全息光栅阵列；全息光栅阵列包括沿投影光机的输出光路上依次设置的多个全息光栅；以及用于对全息光栅阵列衍射的投影光线反射输出的反射镜；其中，投影光机输出的投影光线依次入射至每个全息光栅；各个全息光栅对入射的投影光线产生设定比例的衍射光线和透射光线；每个全息光栅的衍射光线入射至反射镜，透射光线入射至光路中相邻的下一全息光栅；每个全息光栅对应的设定比例不完全相同，且最后一个全息光栅对入射的投影光线全部衍射。
[0017]本申请的平视显示器中在投影光机的输出光路上设置多个全息光栅形成的全息光栅阵列，利用各个全息光栅依次对投影光线进行部分透射部分衍射，从而使得该投影光线依次从各个不同的全息光栅衍射入射至反射镜上不同位置并最终反射至人眼，实现投影光线的扩瞳，由此使得该投影光线的发散角增大，从而增大该投影光线对应的眼盒；在此基
础上，还利用各个全息光栅对投影光线进行衍射和透射的比例可以各不相同，由此实现投影画面不同位置的亮度的合理分配，从而在一定程度上提升整个投影画面的显示效果。
[0018]综上所述，本申请中的平视显示器能够在一定程度上实现投影画面的扩瞳，从而增大投影光线入射到人眼的眼盒，降低驾驶员敢看驾驶信息的投影画面的难度，促进平视显示器的广泛应用。
附图说明
[0019]为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本申请实施例提供的平视显示器的第一种光路结构示意图;图2为本申请实施例提供的平视显示器的第二种光路结构示意图;图3为本申请实施例提供的平视显示器的第三种光路结构示意图;图4为本申请实施例提供的平视显示器的第四种光路结构示意图；图5为本申请实施例提供的平视显示器的第五种光路结构示意图。
具体实施方式
[0021]在平视显示器应用于驾驶技术中，其是利用投影光机输出带有驾驶信息等投影画面在挡风玻璃上，通过挡风玻璃反射于人眼；但投影光机中的图像源输出的投影光线的发散角较小，进而导致最终输入至人眼中的投影光线的眼盒较小；当该平视显示器用于投影显示驾驶信息时，就要求驾驶员眼睛处于特定区域，但驾驶员驾驶过程中，不可能完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平视显示器，其特征在于，包括：用于输出投影光线的投影光机；设置在所述投影光机的输出光路上的全息光栅阵列；所述全息光栅阵列包括沿所述投影光机的输出光路上依次设置的多个全息光栅；以及用于对所述全息光栅阵列衍射的投影光线反射输出的反射镜；其中，各个所述全息光栅用于对入射的投影光线产生设定比例的衍射光线和透射光线；每个所述全息光栅的衍射光线入射至所述反射镜，透射光线入射至光路中相邻的下一全息光栅；每个所述全息光栅对应的所述设定比例不完全相同，且所述全息光栅阵列沿光路方向的最后一个全息光栅对入射的投影光线全部衍射。2.如权利要求1所述的平视显示器，其特征在于，所述全息光栅阵列中每个所述全息光栅分别用于将对应的特定波段范围内的投影光线进行衍射其他波段范围内的光线进行透射，且每个所述全息光栅对应的特定波段范围各不相同。3.如权利要求1所述的平视显示器，其特征在于，还包括设置在所述投影光机和所述反射镜之间的光路上的矫正光学元件。4.如权利要求3所述的平视显示器，其特征在于，所述矫正光学元件为反射元件或衍射元件，且设置在所述全息光栅阵列背离所述投影光机的一侧；其中，所述矫正光学元件用于将所述投影光机输出并经过所述全息光栅阵列透射的投影光线进行反射或衍射，并入射至所述全息光栅阵列，以便各个所述全息光栅依次将所述投影光线衍射至所述反射镜。5.如权利要求4所述的平视显示器，其特征在于，所述矫正光学元件为平面反射镜、反射式体全息光栅、自由曲面反射镜中的任意一种光学元件。6.如权利要求1至5任一项所述的平视显示器，其特征在于，所述全息光栅阵列包括第一全息光栅阵列和第二全息光栅阵列；其中，所述第一全息光栅阵列包括依次设置在所述投影光机的输出光路上的多个第一全息光栅；所述第二全息光栅阵列包括多个依次设置在所述第一全息光栅阵列的衍射输出光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈飞鸿，魏一振，张卓鹏，
申请(专利权)人：杭州光粒科技有限公司，
类型：发明
国别省市：