导光器件、抬头显示装置以及车辆的制作方法

本申请涉及近眼显示，更具体地，本申请涉及一种导光器件、抬头显示装置以及车辆。

背景技术：

1、在车载显示中，抬头显示器(hud，head up display)通常设置在驾驶员周边，如通过显示屏或者挡风玻璃上的投影显示成像，驾驶员目视前方可直接观察到投影显示内容，投影显示内容可以包括车速、导航等信息。驾驶员不用低头即可方便的查看车辆相关信息，利于安全行驶。

2、在相关技术中，增强现实的抬头显示器采用了衍射波导的技术。但是，目前波导加工方案中多采用8inch或者12inch的玻璃基底，当将其应用于车载抬头显示器这种有超大眼盒区域(eyebox)需求的使用场景时就会存在可视范围较小的问题。随着显示画面的增加就不能满足驾驶员的使用需求。实际上，设计过大尺寸的波导基底会超出现有工艺规格，不仅后续对于显示成像不利，且工艺的生产难度大、成本较高。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供的一种导光器件、抬头显示装置以及车辆的新技术方案，能够实现可视范围的扩大。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种导光器件。所述导光器件包括波导基底，所述波导基底上至少设有耦入区及耦出区；其中，所述波导基底包括至少一个子基底，且在每个所述子基底上至少设置有子耦出区；

3、所述耦入区用于将光线耦入所述波导基底内并使所述光线全反射传播至所述耦出区；所述耦出区用于耦出传播至所述耦出区的光线；

4、所述波导基底被配置为能够移动并在人眼暂留效应时间内遍历完规定的所有区域；且/或，

5、通过至少两个所述子基底相拼接以使不同子基底上的子耦出区之间相互靠近组合形成所述耦出区。

6、可选地，所述波导基底在移动时以设定频率在规定的所有区域内移动，所述耦出区在不同位置耦出的光线拼接形成目标图像，以形成完整的眼盒区域，所述眼盒区域为所述导光器件中人眼能观察到完整图像的区域；

7、其中，所述设定频率设置为≥30hz。

8、可选地，在所述波导基底设置为包括单个子基底的情况下，所述波导基底能够在驱动下通过滑动机构沿多个方向产生移动，并在所述人眼留效应时间内遍历完规定的所有区域。

9、可选地，在所述波导基底设置为包括两个或者两个以上子基底的情况下，不同的所述子基底相互拼接；

10、每个所述子基底上的所述子耦出区相互靠近组合形成所述耦出区；

11、且/或，

12、所述波导基底能够在驱动下通过滑动机构沿多个方向产生移动，并在所述人眼留效应时间内遍历完规定的所有区域。

13、可选地，所述子耦出区设于所述子基底的表面并靠近该表面的边缘，不同的所述子基底之间彼此连接并使得各所述子耦出区相互靠近以组合形成所述耦出区。

14、可选地，每个所述子基底上均设置有子耦入区，所有的所述子耦入区用于形成所述波导基底上的所述耦入区。

15、可选地，所述波导基底包括四个相互拼接的子基底，且每个所述子基底上均设有子耦入区及子耦出区，所述波导基底通过不同的子耦入区耦入光线；

16、所有的所述子耦出区为相互靠近设置；其中，任意相邻的两个所述子耦出区之间的间隙尺寸＜2mm。

17、可选地，在其中的一个所述子基底上设置子耦入区及子耦出区，其余的所述子基底上设置子耦出区；

18、各所述子耦出区在所述导光器件的厚度方向上位于同一高度，且任意相邻的两个所述子耦出区之间相互贴合以组合形成所述耦出区。

19、可选地，所述波导基底包括四个相互拼接的子基底，其中，在一个所述子基底上设置有子耦入区及子耦出区，在另外三个所述子基底上设置子耦出区，所述波导基底通过单个所述子耦入区耦入光线，各所述子耦出区之间相互粘接以形成一个整体。

20、可选地，所述耦入区及所述耦出区内设置有衍射光学元件或者衍射光学组件；其中，所述衍射光学组件由两个或者两个以上的衍射光学元件组合形成。

21、第二方面，本申请实施例提供了一种抬头显示装置。所述抬头显示装置包括：

22、如第一方面所述的导光器件；

23、至少一个光机，所述光机用以将光线或者图像射入所述耦入区；及

24、外壳，所述导光器件及所述光机设于所述外壳的内部。

25、第三方面，本申请实施例提供了一种车辆。所述车辆包括：

26、车体；及

27、如第二方面所述的抬头显示装置，所述抬头显示装置设置于所述车体内部。

28、本申请的有益效果在于：

29、本申请实施例提供了一种衍射波导，其可应用在增强现实技术及车载抬头显示领域的波导方案中，通过利用人眼暂留效应或者采用波导基底拼接的方式来实现眼盒区域(eyebox)的扩展，也即能够有效的扩大可视范围。

30、通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。

技术特征：

1.一种导光器件，其特征在于，包括波导基底，所述波导基底上至少设有耦入区及耦出区；其中，所述波导基底包括至少一个子基底(1)，且在每个所述子基底(1)上至少设置有子耦出区(3)；

2.根据权利要求1所述的导光器件，其特征在于，所述波导基底在移动时以设定频率在规定的所有区域内移动，所述耦出区在不同位置耦出的光线拼接形成目标图像，以形成完整的眼盒区域，所述眼盒区域为所述导光器件中人眼能观察到完整图像的区域；

3.根据权利要求1所述的导光器件，其特征在于，在所述波导基底设置为包括单个子基底(1)的情况下，所述波导基底能够在驱动下通过滑动机构沿多个方向产生移动，并在所述人眼留效应时间内遍历完规定的所有区域。

4.根据权利要求1所述的导光器件，其特征在于，在所述波导基底设置为包括两个或者两个以上子基底(1)的情况下，不同的所述子基底(1)相互拼接；其中：

5.根据权利要求4所述的导光器件，其特征在于，所述子耦出区(3)设于所述子基底(1)的表面并靠近该表面的边缘，不同的所述子基底(1)之间彼此连接并使得各所述子耦出区(3)相互靠近以组合形成所述耦出区。

6.根据权利要求5所述的导光器件，其特征在于，每个所述子基底(1)上均设置有子耦入区(2)，所有的所述子耦入区(2)用于形成所述波导基底上的所述耦入区。

7.根据权利要求6所述的导光器件，其特征在于，所述波导基底包括四个相互拼接的子基底(1)，且每个所述子基底(1)上均设有子耦入区(2)及子耦出区(3)，所述波导基底通过不同的子耦入区(2)耦入光线；

8.根据权利要求5所述的导光器件，其特征在于，在其中的一个所述子基底(1)上设置子耦入区(2)及子耦出区(3)，其余的所述子基底(1)上设置子耦出区(3)；

9.根据权利要求8所述的导光器件，其特征在于，所述波导基底包括四个相互拼接的子基底(1)，其中，在一个所述子基底(1)上设置有子耦入区(2)及子耦出区(3)，在另外三个所述子基底(1)上设置子耦出区(3)，所述波导基底通过单个所述子耦入区(2)耦入光线，各所述子耦出区(3)之间相互粘接以形成一个整体。

10.根据权利要求1-9中任任意一项所述导光器件，其特征在于，所述耦入区及所述耦出区内设置有衍射光学元件或者衍射光学组件；其中，所述衍射光学组件由两个或者两个以上的衍射光学元件组合形成。

11.一种抬头显示装置，其特征在于，所述抬头显示装置包括：

12.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括：

技术总结本申请实施例公开了一种导光器件、抬头显示装置以及车辆；其中，所述导光器件包括波导基底，所述波导基底上至少设有耦入区及耦出区；其中，所述波导基底包括至少一个子基底，且在每个所述子基底上至少设置有子耦出区；所述耦入区用于将光线耦入所述波导基底内并使所述光线全反射传播至所述耦出区；所述耦出区用于耦出传播至所述耦出区的光线；所述波导基底被配置为能够移动并在人眼暂留效应时间内遍历完规定的所有区域；且/或，通过至少两个所述子基底相拼接以使不同子基底上的子耦出区之间相互靠近组合形成所述耦出区。本申请实施例提供的光学方案可以实现眼盒区域的扩展，利于获得较大的可视区域。技术研发人员：程鑫,魏如东受保护的技术使用者：歌尔光学科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/27