[發明專利]一種基于體全息衍射光學的透射式平視顯示器

在審

• 申請號: 202010981722.5
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN111999897A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 劉東培;張睿;王培芳;李曉濱;周揚斌;華振斌;楊陽;曹寧飛
• 申請（專利權）人: 北京康特曼電子系統有限責任公司;天津揚光科技有限責任公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明公開了一種基于體全息衍射光學的透射式平視顯示器，包括像源系統、光學矯正系統、體全息衍射屏和控制系統，控制系統與像源系統連接，像源系統用于出射顯示光束，體全息衍射屏位于顯示光束的傳播路徑上，用于將顯示光束投射至人眼。本發明提供的基于體全息衍射光學的透射式平視顯示器，同時實現了小尺寸、大視場、大眼盒的要求。

技術領域

本發明實施例涉及平視顯示器技術領域，尤其涉及一種基于體全息衍射光學的透射式平視顯示器。

背景技術

平視顯示器(Head Up Display，HUD)是運用在航空器上的飛行輔助儀器，是一種可以把飛行數據投射到駕駛員正前方透明顯示組件上的系統，使駕駛員保持平視姿態獲取飛行信息。

目前市面上的平視顯示器光學系統主要運用了光的折反射原理，采用反射式的結構，結構復雜、裝調難度大、加工成本高，外形尺寸與光學參數視場、眼盒大小等相矛盾，不能同時實現小尺寸、大視場、大眼盒的要求。

發明內容

本發明提供一種基于體全息衍射光學的透射式平視顯示器，以同時實現小尺寸、大視場、大眼盒的要求。

第一方面，本發明實施例提供了一種基于體全息衍射光學的透射式平視顯示器，包括像源系統、光學矯正系統、體全息衍射屏和控制系統；

所述控制系統與所述像源系統連接；

所述像源系統用于出射顯示光束；

所述光學矯正系統位于所述顯示光束的傳播路徑上，用于圖像質量的矯正；

所述體全息衍射屏位于所述顯示光束的傳播路徑上，用于將所述顯示光束投射至人眼。

可選的，所述體全息衍射屏包括沿所述顯示光束的傳播方向依次設置的第一透明平板、體全息光學薄膜和第二透明平板。

可選的，所述第一透明平板為光學玻璃平板或光學塑料平板，所述第二透明平板為光學玻璃平板或光學塑料平板。

可選的，還包括光學矯正系統；

所述光學矯正系統位于所述顯示光束的傳播路徑上；且沿所述顯示光束傳播方向，所述光學矯正系統位于所述體全息衍射屏朝向所述像源系統的一側。

可選的，所述光學矯正系統為自由曲面棱鏡。

可選的，所述自由曲面棱鏡包括入射面和出射面，所述入射面和所述出射面均為自由曲面，所述顯示光束的傳播方向與所述自由曲面棱鏡的光軸方向之間的夾角小于90°。

可選的，所述自由曲面棱鏡為玻璃棱鏡或塑料棱鏡。

可選的，所述像源系統包括光源、顯示模塊、光學投影模塊和驅動器；

所述光源和所述顯示模塊均與所述驅動器連接；

所述光源用于出射照明光束；

所述顯示模塊位于所述照明光束的傳播路徑上，用于將所述照明光束調制為顯示光束；

所述光學投影模塊位于所述顯示光束的傳播路徑上。

可選的，所述顯示模塊為LCOS顯示面板、LCD顯示面板和LED顯示面板中的任意一種。

可選的，還包括外殼；

所述像源系統、所述體全息衍射屏和所述控制系統均安裝于所述外殼上。

本發明實施例的提供的基于體全息衍射光學的透射式平視顯示器，通過采用體全息衍射屏對顯示光束進行折轉和調制聚焦，利用光的相干原理與光的衍射特性，解決目前平視顯示器視場和體積受限的問題，實現結構簡單、大視場、大眼盒的平視顯示器。

附圖說明