[实用新型]一种紧凑且大视场角抬头显示系统

权利要求书

1.一种紧凑且大视场角抬头显示系统，它包括1）一个微型显示芯片；2）距该微型显示芯片一定距离的一个透明且成虚像的光学元件，该光学元件进一步包含了一个半反半透层、相位调制层、以及一个相位补偿层；该相位调制层对上述微型显示芯片的光做控制，反射到人眼，使得光线在远处成为一个放大的虚像；上述半反半透层还允许真实世界的一部分光穿过，该光学元件外形呈平面结构或足够接近平面结构。

2.权利要求项1所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，其特征在于，还进一步包括辅助光学成像系统，用以该微型显示芯片发出的光经该辅助光学成像系统的处理后，再进入该光学元件。

3.如权利要求2所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，所述“该相位调制层对上述微型显示芯片的光做控制，反射到人眼，使得光线在远处成为一个放大的虚像；上述半反半透层还允许真实世界的一部分光穿过”进一步包括：

该相位调制层上设有半反半透层，从该微型显示芯片发出光直接进入半反半透层，或通过上述辅助光学成像系统的光后进入该半反半透层；经该半反半透层的反射之后产生设定的相位调制，一方面反射到人眼中产生一个相对于该光学元件与人眼反方向位置的一个虚像；该相位补偿层通过补偿该相位调制层的相位变化，使得对于穿过该光学元件的光线达到没有相位调制之功效，以无干扰的进入到人眼中。

4.权利要求1所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，其特征在于，所述微型显示芯片为以下微型显示技术之一：LCOS， LCD， DLP， OLED，LED, Micro-LED。

5.权利要求1所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，其特征在于，所述光学元件被配置集成在车辆前挡风玻璃上。

6.权利要求1所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，其特征在于，进一步包含其他光学成像系统，所述其他光学系统由球面镜，反射镜，非球面，或自由曲面组成，和透明光学元件配合使用。

7.权利要求1所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，其特征在于，所述相位调制层是一个全息结构，该全息结构把上述微型显示芯片产生的图像成一个放大的虚像。

8.权利要求1所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，其特征在于，所述相位调制层是设置一个透镜面且呈薄形结构的菲涅尔透镜，该菲涅尔透镜产生的相位调制为一个球面镜，把上述微型显示芯片产生的图像成一个放大的虚像。

9.权利要求1所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，其特征在于所述相位调制层是设置一个透镜面形且呈薄形结构的菲涅尔透镜，该菲涅尔透镜产生的相位调制为一个非球面镜，把上述微型显示芯片产生的图像成一个放大的虚像。

10.权利要求1所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，其特征在于，所述相位调制层是设置一个透镜面形且呈薄形结构的菲涅尔透镜，该菲涅尔透镜产生的相位调制为一个自由曲面镜，把上述微型显示芯片产生的图像成一个放大的虚像。

11.权利要求1所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，其特征在于，所述半反半透层为金属半反射层。

12.权利要求1所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，其特征在于，所述半反半透层为介质反射层。

13.权利要求1所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，其特征在于，所述半反半透层的介质反射层的反射波长区间和所述微型显示芯片发射光波长区间接近，使得从上述微型显示芯片发出的光，大部分被反射到眼球中。

14.权利要求1所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，其特征在于，所述微型显示芯片的发射光具有一个特定的偏振状态，该半反半透层的反射光也被配置控制在此偏振状态，使得从上述微型显示芯片发出的光大部分被反射到眼球中。

15.权利要求1所述的一种紧凑且大视场角抬头显示系统，其特征在于，所述半反半透层的反射率和透过率配置成可调节，以适应不同环境的光。