【技术实现步骤摘要】
本公开涉及抬头显示器，尤其涉及一种光学元件、抬头显示系统和交通工具。
技术介绍
1、hud(head up display，抬头显示器)也称为平视显示装置。通过将hud的像源发出的光线投射到成像窗(后装的成像板或者车辆的挡风窗等)上，用户无需低头就可以直接看到画面，从而可以提高用户体验。例如，在一些情形中，可以避免驾驶员在驾驶过程中低头看仪表盘所导致的分心，从而提高驾驶安全系数，同时也能带来更好的驾驶体验。
2、通常而言，抬头显示系统包括抬头显示器和反射式成像模组，其中，为了提高hud的显示效果，hud的像源显示模组一般包括弥散元件和方向控制元件两部分，这样导致光路复杂，占用空间较大，导致hud的整体体积较大。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种光学元件、抬头显示系统以和交通工具。
2、本公开提供了一种光学元件，包括基底透镜，所述基底透镜为片状透镜，且所述基底透镜上设置有方向控制单元和弥散单元。
3、可选的，所述方向控制单元和所述弥散单元设置为一体结构单元，所述一体结构单元设置为微透镜阵列且设在所述基底透镜的至少一侧面上。
4、可选的，所述一体结构单元设置为柱状微透镜阵列，每个所述柱状微透镜具有对入射光线的偏转角，所述偏转角由所述柱状微透镜的焦距f以及偏心距离d确定。
5、可选的，所述柱状微透镜阵列包括第一透镜层和第二透镜层，所述第一透镜层设在所述基底透镜的一侧面上，所述
6、可选的，所述第一透镜层包括多个沿第一方向连续设置的第一柱状透镜，至少部分所述第一柱状透镜的出光面为偏心的弧形面，所述第二透镜层包括多个沿第二方向连续设置的第二柱状透镜，且至少部分所述第二柱状透镜的出光面为偏心的弧形面，所述第二方向与所述第一方向之间具有夹角。
7、可选的，所述第一方向与所述第二方向垂直。
8、可选的，所述一体结构单元设置为球面微透镜阵列，每个所述球面微透镜具有对入射光线的偏转角，所述偏转角由所述球面微透镜的焦距f以及偏心距离d确定。
9、可选的，所述球面微透镜阵列设在所述基底透镜的一侧面上，所述球面微透镜阵列包括多个球面微透镜，至少部分所述球面透镜的出光面为偏心的弧形面。
10、可选的，所述微透镜阵列中每个所述微透镜的口径范围为大于或等于500nm且小于或等于500um，所述微透镜为柱状微透镜时所述口径为所述柱状透镜的宽度尺寸，所述微透镜为球面微透镜时所述口径包括所述球面微透镜沿第三方向的径向尺寸和沿第四方向的径向尺寸，所述第三方向与所述第四方向垂直。
11、可选的，所述微透镜阵列中每个所述微透镜的出光面为凸面或凹面。
12、可选的，所述偏转角的范围为大于或等于-30度且小于或等于+30度。
13、可选的，所述方向控制单元和所述弥散单元分别设置在所述基底透镜相对的两侧面上。
14、可选的，所述弥散单元设置为弥散微透镜阵列或赛尔纹，所述方向控制单元设置为方向控制透镜阵列。
15、本公开还提供了一种抬头显示系统，包括
16、所述像源用于发出图像光线，所述像源包括背光装置、光线处理装置和显示屏，所述光线处理装置包括如上述任一项所述的光学元件，所述光学元件设在所述背光装置与所述显示屏之间的光路中；
17、反射装置，所述反射装置将所述图像光线反射至眼盒区域以形成虚像。
18、可选的，所述背光装置包括背光灯灯板，所述背光灯灯板包括安装基板、多个背光灯和驱动板，所述背光灯安装于所述安装基板，所述驱动板与所述背光灯电连接，所述驱动板或所述安装基板设有走线电路，多个所述背光灯分别与对应的所述走线电路连接，以通过所述驱动板独立控制至少部分所述背光灯的亮度。
19、本公开还提供了一种交通工具，包括上述抬头显示系统。
20、本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
21、本公开实施例提供的光学元件，包括基底透镜，基底透镜为片状透镜，在基底透镜上设置方向控制单元和弥散单元。通过一个光学元件即可实现对光路的方向控制和弥散效果，减小了光学元件的占用空间，从而便于控制抬头显示器的整体体积，同时，还可以降低光学元件的成本。
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1.一种光学元件，其特征在于，包括基底透镜(1)，所述基底透镜(1)为片状透镜，且所述基底透镜(1)上设置有方向控制单元和弥散单元；所述方向控制单元和所述弥散单元设置为一体结构单元，所述一体结构单元设置为微透镜阵列且设在所述基底透镜(1)的至少一侧面上。
2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述一体结构单元设置为柱状微透镜阵列，每个柱状微透镜具有对入射光线的偏转角，所述偏转角由所述柱状微透镜的焦距f以及偏心距离d确定。
3.根据权利要求2所述的光学元件，其特征在于，所述柱状微透镜阵列包括第一透镜层和第二透镜层，所述第一透镜层设在所述基底透镜(1)的一侧面上，所述第二透镜层设在所述基底透镜(1)的同一侧或相对侧。
4.根据权利要求3所述的光学元件，其特征在于，所述第一透镜层包括多个沿第一方向连续设置的第一柱状透镜(2)，至少部分所述第一柱状透镜(2)的出光面为偏心的弧形面，所述第二透镜层包括多个沿第二方向连续设置的第二柱状透镜(3)，且至少部分所述第二柱状透镜(3)的出光面为偏心的弧形面，所述第二方向与所述第一方向之间具有夹角。
...【技术特征摘要】
1.一种光学元件，其特征在于，包括基底透镜(1)，所述基底透镜(1)为片状透镜，且所述基底透镜(1)上设置有方向控制单元和弥散单元；所述方向控制单元和所述弥散单元设置为一体结构单元，所述一体结构单元设置为微透镜阵列且设在所述基底透镜(1)的至少一侧面上。
2.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述一体结构单元设置为柱状微透镜阵列，每个柱状微透镜具有对入射光线的偏转角，所述偏转角由所述柱状微透镜的焦距f以及偏心距离d确定。
3.根据权利要求2所述的光学元件，其特征在于，所述柱状微透镜阵列包括第一透镜层和第二透镜层，所述第一透镜层设在所述基底透镜(1)的一侧面上，所述第二透镜层设在所述基底透镜(1)的同一侧或相对侧。
4.根据权利要求3所述的光学元件，其特征在于，所述第一透镜层包括多个沿第一方向连续设置的第一柱状透镜(2)，至少部分所述第一柱状透镜(2)的出光面为偏心的弧形面，所述第二透镜层包括多个沿第二方向连续设置的第二柱状透镜(3)，且至少部分所述第二柱状透镜(3)的出光面为偏心的弧形面，所述第二方向与所述第一方向之间具有夹角。
5.根据权利要求4所述的光学元件，其特征在于，所述第一方向与所述第二方向垂直。
6.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述一体结构单元设置为球面微透镜阵列，每个球面微透镜具有对入射光线的偏转角，所述偏转角由所述球面微透镜的焦距f以及偏心距离d确定。
7.根据权利要求6所述的光学元件，其特征在于，所述球面微透镜阵列设在所述基底透镜(1)的一侧面上，所述球面微透镜阵列包括多个球...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴慧军，薛高磊，徐俊峰，
申请(专利权)人：未来北京黑科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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