[发明专利]光学投影系统

说明书

本发明涉及光学投影的技术领域，提供了一种光学投影系统，包括：显示单元，用于投射图像；透镜单元，用于放大由显示单元投射的图像；匀光单元，用于将经透镜单元放大的图像均匀地投射到车辆挡风玻璃上，匀光单元位于透镜单元的出光方向上。通过显示单元投射图像，透镜单元能够放大显示单元所透射的图像，且透镜单元将放大后的图像透射到匀光单元上，匀光单元再将接收到的图像均匀地投射到车辆挡风玻璃上。如此，显示单元所投射的图像在透镜单元的放大下，扩大了图像的尺寸，该图像再经过匀光单元均匀地投射到车辆挡风玻璃上，大大增加了投射在车辆挡风玻璃上图像的面积，也就是说，提升了光学投影系统出射窗口的面积。

技术领域

本发明属于光学投影的技术领域，更具体地说，是涉及一种光学投影系统。

背景技术

抬头显示器是一种新型车载显示技术，同时也是一种增强显示技术，可以直接让信息叠加到驾驶员所看到的真实场景中，让驾驶员在驾驶的过程中不用低头看仪表盘，从而提升驾驶的安全性。传统的座舱显示通常可以理解为显示器。这类显示器都需要让驾驶员低头并注视在显示器上才能看清信息。抬头显示器作为一种无需改变头部姿势的同时，可以给驾驶员传递信息。现有的HUD(平视显示器：Head Up Display，简称HUD)系统通常可以分为组合器式HUD和挡风玻璃反射式HUD。由于HUD光学技术上需要非常大的出射窗口，从而让驾驶员头部在一定范围内活动的时候不影响其显示效果。组合器式HUD，其组合器离驾驶员更近，所以其需要的出射窗口可以更小，设计难度不大。挡风玻璃反射式HUD，由于挡风玻璃距离人眼教远，达到同样的视场角所需要的出射窗口更大，这样会增加整个光学系统的设计难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学投影系统，以解决现有技术中存在的挡风玻璃反射式平视显示器出射窗口太小技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种光学投影系统，包括：

显示单元，用于投射图像；

透镜单元，用于放大由所述显示单元投射的所述图像；

匀光单元，用于将经所述透镜单元放大的所述图像均匀地投射到车辆挡风玻璃上，所述匀光单元位于所述透镜单元的出光方向上。

进一步地，所述匀光单元为平面光波导，所述平面光波导具有供光线传播的导光层，所述匀光单元具有用于将所述透镜单元放大后的所述图像耦合进所述导光层的耦合部，所述导光层中形成有用于将所述导光层中光线反射出所述平面光波导的反射层。

进一步地，所述反射层为两种折射率不同的介质的交界面。

进一步地，所述反射层的数量为多层，多层所述反射层呈同心圆分布，所述耦合部位于所述同心圆的圆心。

进一步地，在所述同心圆的径向方向上，相邻的两个所述反射层之间的距离相同。

进一步地，多层所述反射层的反射率在所述同心圆的径向方向上依次增强。

进一步地，所述光学投影系统还包括反射单元，所述透镜单元包括用于将所述显示单元投射的所述图像投影到所述反射单元上的前镜片组和用于将从所述反射单元反射的所述图像耦合进所述匀光单元的后镜片组。

进一步地，所述反射单元为反射镜。

进一步地，所述反射单元位于所述前镜片组和所述后镜片组之间的光轴上。

进一步地，所述透镜单元具有两个实焦点，所述显示单元位于一个所述实焦点上，所述匀光单元位于另一个所述实焦点上。