[发明专利]一种波导定向抬头显示系统

权利要求书

1.一种波导定向抬头显示系统，其特征在于，包括：

光源，所述光源发出的窄带输入光输入到所述至少一个波导基板中；

至少一个波导基板，所述至少一个波导基板包括光提取元件和光波导介质，所述光波导介质将所述光源发出的窄带输入光传输至所述光提取元件，所述光提取元件将经由所述光波导介质传输到所述光提取元件的光线以预定输出方向从所述波导基板的不同位置输出；

方向控制元件，接收光线并将每个位置光线的主光轴方向调整为向指定区域内聚集；

弥散元件，接收光线并将接收到的光线以偏离主光轴方向的预设扩散角度进行扩散；

透射式显示面板，接收光线并透射出用于形成图像的光线；

透反装置，将所述透射式显示面板透射出的光线反射至所述预定区域。

2.根据权利要求1所述的波导定向抬头显示系统，其特征在于，在所述光源与波导基板之间还设置有预准直元件，所述光源发出的窄带输入光经过所述预准直元件后输入至所述至少一个波导基板。

3.根据权利要求2所述的波导定向抬头显示系统，其特征在于，所述预准直元件包括：凸透镜、菲涅尔透镜、反射镜和透镜组合中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的波导定向抬头显示系统，其特征在于，所述光源发出的窄带输入光在可见光波段内具有至少一个谱带，所述谱带的半高宽小于或等于60nm。

5.根据权利要求4所述的波导定向抬头显示系统，其特征在于，所述光源发出的窄带输入光在可见光波段内具有红光谱带、绿光谱带和蓝光谱带中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的波导定向抬头显示系统，其特征在于，在所述光源与所述波导基板之间，还包括光耦入元件，所述光耦入元件将所述光源发出的窄带输入光耦入至所述光波导介质。

7.根据权利要求6所述的波导定向抬头显示系统，其特征在于，所述输入光为光束阵列，所述光束阵列在所述光波导介质中沿第一全内反射传播方向传播至所述光提取元件；

所述光提取元件将所述光束阵列在第一全内反射传播方向上扩束为光束面阵列并从所述波导基板中输出。

8.根据权利要求6所述的波导定向抬头显示系统，其特征在于，所述输入光为单光束，所述波导基板还包括中间扩束元件，所述中间扩束元件沿第二全内反射传播方向将所述单光束在所述光波导介质中扩束并形成光束阵列，并将所述光束阵列引导至所述光提取元件；

所述光提取元件将所述光束阵列在第一全内反射传播方向上扩束为光束面阵列并从所述波导基板中输出。

9.根据权利要求1所述的波导定向抬头显示系统，其特征在于，所述预设输出方向为所述波导基板全内反射传输面的法线方向。

10.根据权利要求1所述的波导定向抬头显示系统，其特征在于，所述预设输出方向为与所述波导基板全内反射面的法线方向之间预设夹角为大于0°且小于90°的方向。

11.根据权利要求1所述的波导定向抬头显示系统，其特征在于，所述波导基板为一个，所述波导基板包含至少一个所述光提取元件，每个光提取元件将与所述光源发出的窄带输入光中与其特征参数对应谱带的光线以预定方向输出。

12.根据权利要求1所述的波导定向抬头显示系统，其特征在于，所述波导基板为至少两个，每个波导基板中包含至少一个光提取元件，所述光提取元件将所述光源发出的窄带输入光以预定方向从所述波导基板中输出。

13.根据权利要求12所述的波导定向抬头显示系统，其特征在于，所述至少两个波导基板沿垂直于基板的方向叠加。

14.根据权利要求1所述的波导定向抬头显示系统，其特征在于，所述光提取元件包括表面光栅或体光栅。