一种基于全息光学元件的平视显示系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于全息光学元件的平视显示系统，本系统包含光学组合器与图像生成单元；光学组合器为具备复杂光栅周期分布的全息光学元件，其可有效校正平视显示系统中存在的离轴像差，可以保证平视显示系统具备良好的成像性能；由图像生成单元所发出的成像光线经光学组合器的衍射调制后进入人眼，而外界环境光线可透过光学组合器进入人眼，人眼可观察到叠加在真实场景之上的位于前方一定距离远的放大的虚拟图像；本发明专利技术所提供的平视显示系统具备简单、轻便的结构形态，较低的制备成本，以及良好的显示性能与光学透视效果，有利于推动平视显示系统在车载/机载、娱乐显示、展览、视觉校正等领域的应用与发展。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学，具体涉及一种基于全息光学元件的平视显示系统。

技术介绍

1、平视显示(head-up display,hud)系统可以为人眼呈现叠加在真实场景之上的虚拟信息，以实现增强现实显示。平视显示系统可广泛应用于车载/机载的导航信息提示、娱乐显示、展览，视觉校正等领域。为满足用户双目观察以及头部移动的使用场景需求，平视显示系统通常具备较大的眼盒尺寸，以及较长的出瞳距离，但这会导致系统的结构复杂、体积与重量较大，很难满足一些应用场景对平视显示系统的体积限制要求，如汽车/飞机的驾驶舱。

2、传统平视显示系统的设计方案基于几何光学元件，如透镜，反射镜等。但几何光学元件的制备成本较高，且元件的体积与重量较大。同时，为提高人眼所观察到的虚拟图像亮度，通常还需要在光学组合器的内表面上蒸镀增反膜层，但这会导致平视显示系统对外界场景的光学透视效果变差。

3、平视显示系统的发展趋势旨在降低系统的制备成本、减轻系统的体积与重量，改善对外界环境光线的光学透视效果，以及实现良好的成像性能。具备复杂光栅周期分布的全息光学元件可有效校正平视显示系统中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于全息光学元件的平视显示系统，其特征在于，包含光学组合器(12)与图像生成单元(11)；所述光学组合器(12)为全息光学元件；所述光学组合器(12)包含保护基板(12A)、全息光栅(12B)以及衬底基板(12C)；

2.如权利要求1所述的一种基于全息光学元件的平视显示系统，其特征在于，光学组合器(12)的基底面形为平面、球面、非球面或者自由曲面。

3.如权利要求1或2所述的一种基于全息光学元件的平视显示系统，其特征在于，所述全全息光栅(12B)的光栅周期在其基底表面上的不同位置具备不同的数值，具体为：

4.如权利要求1所述的一种基于全息光学元...

【技术特征摘要】

1.一种基于全息光学元件的平视显示系统，其特征在于，包含光学组合器(12)与图像生成单元(11)；所述光学组合器(12)为全息光学元件；所述光学组合器(12)包含保护基板(12a)、全息光栅(12b)以及衬底基板(12c)；

2.如权利要求1所述的一种基于全息光学元件的平视显示系统，其特征在于，光学组合器(12)的基底面形为平面、球面、非球面或者自由曲面。

3.如权利要求1或2所述的一种基于全息光学元件的平视显示系统，其特征在于，所述全全息光栅(12b)的光栅周期在其基底表面上的不同位置具备不同的数值，具体为：

4.如权利要求1所述的一种基于全息光学元件的平视显示系统，其特征在于，所述平视显示系统在x轴方向上的视场角≥6°，平视显示系统在y轴方向上...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨通，王永东，吕鑫，程德文，王涌天，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：