一种基于相位调制的实像虚像复合式显示系统的制作方法

本技术涉及实像虚像复合显示，更具体地说，涉及一种基于相位调制的实像虚像复合式显示系统。

背景技术：

1、实像虚像复合显示技术在智能汽车座舱显示、ar文旅体验、全息交互系统、显微成像设备以及混合现实教育及科普等领域均有十分广阔的应用前景，以智能汽车座舱显示的抬头显示为例：抬头显示（head-up display, hud）是一种通过光学反射将行车信息投射至驾驶员前方视野的技术，核心目标在于减少驾驶员低头查看仪表的频率，提升驾驶安全性‌34，常见显示信息包括车速、导航指引、油量/电量状态及驾驶辅助系统警报等‌；

2、目前抬头显示所成的像通常是单一的虚像或单一的实像，并没有将虚像和实像可以进行结合的方案，在周边领域中，虽然存在虚像和实像进行结合的方案，但是这些方案无一例外的都需要涉及较为复杂的光学结构或者是ar设备，不仅成本高，而且受到空间等场景因素限制，也无法应用到与抬头显示相关的产品上来，需要一种能够解决该种难题的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，还提供了一种基于相位调制的实像虚像复合式显示方法。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

3、构造一种基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其中，包括并行设置的实像显示模组和虚像显示模组，所述实像显示模组和所述虚像显示模组通过共用的透明光学元件实现光路耦合。

4、本实用新型所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其中，所述实像显示模组由实像发生单元和实像显示膜构成，所述虚像显示模组由虚像发生单元和虚像显示膜构成；所述实像显示膜和所述虚像显示膜均帖附在所述透明光学元件上。

5、本实用新型所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其中，所述实像显示膜包括沿光路方向依次设置的实像相位调制层、实像部分反射层和实像相位补偿层。

6、本实用新型所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其中，所述实像相位调制层为多层全息结构或菲涅尔透镜；所述菲涅尔透镜的面型为球面、非球面、自由曲面或者全息图。

7、本实用新型所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其中，所述虚像显示膜包括虚像相位调制层、虚像部分反射层和虚像相位补偿层。

8、本实用新型所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其中，所述虚像相位调制层为多层全息结构或菲涅尔透镜；所述菲涅尔透镜的面型为球面、非球面、自由曲面或者全息图；

9、本实用新型所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其中，所述实像显示膜、所述虚像显示膜以及所述透明光学元件依次贴合设置，或者所述虚像显示膜、所述实像显示膜以及所述透明光学元件依次贴合设置，或者所述透明光学元件内设置有夹层，所述实像显示膜以及所述虚像显示膜均设置在所述夹层内；所述实像发生单元和所述虚像发生单元均设置在所述透明光学元件靠近所述实像显示膜的一侧。

10、本实用新型所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其中，所述实像发生单元为投影设备；所述虚像发生单元为显示设备，或者所述虚像发生单元由投影设备与散射膜构成。

11、本实用新型所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其中，所述透明光学元件为玻璃或pc材质。

12、一种基于相位调制的实像虚像复合式显示方法，根据上述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其中，所述方法包括：

13、实像发生单元发出的光通过实像显示膜的实像相位调制层时，实像部分反射层将部分光反射并散射回观察者，在此形成实像画面，反射光的方向和轮廓由相位调制层结构确定；另一部分光通过实像相位调制层和实像相位补偿层时，其相位调制被补偿并穿过透明光学元件实现透明显示；

14、虚像发生单元发出的光经过虚像部分反射层后部分反射进入虚像相位调制层，虚像相位调制层对微型显示器的光做特定的控制，使得光线在远处成一个放大的虚像，形成虚像画面；同时，虚像相位调制层与虚像相位补偿层配合，通过反向相位调整抵消调制层引入的光程变化，确保外部射入透明光学元件的光线的透射不受影响。

15、本实用新型的有益效果在于：应用本申请的方式方法，实像显示模组和虚像显示模组通过共用的一个透明光学元件实现光路耦合，不仅可以涉及的元器件非常少，而且可以很好的实现近场实像与远场虚像的结合显示，同时还大大降低了整体的体积，提升了其适用性。

1.一种基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其特征在于，包括并行设置的实像显示模组和虚像显示模组，所述实像显示模组和所述虚像显示模组通过共用的透明光学元件实现光路耦合。

2.根据权利要求1所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其特征在于，所述实像显示模组由实像发生单元和实像显示膜构成，所述虚像显示模组由虚像发生单元和虚像显示膜构成；所述实像显示膜和所述虚像显示膜均帖附在所述透明光学元件上。

3.根据权利要求2所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其特征在于，所述实像显示膜包括沿光路方向依次设置的实像相位调制层、实像部分反射层和实像相位补偿层。

4.根据权利要求3所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其特征在于，所述实像相位调制层为多层全息结构或菲涅尔透镜；所述菲涅尔透镜的面型为球面、非球面、自由曲面或者全息图。

5.根据权利要求2所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其特征在于，所述虚像显示膜包括虚像相位调制层、虚像部分反射层和虚像相位补偿层。

6.根据权利要求5所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其特征在于，所述虚像相位调制层为多层全息结构或菲涅尔透镜；所述菲涅尔透镜的面型为球面、非球面、自由曲面或者全息图。

7.根据权利要求2所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其特征在于，所述实像显示膜、所述虚像显示膜以及所述透明光学元件依次贴合设置，或者所述虚像显示膜、所述实像显示膜以及所述透明光学元件依次贴合设置，或者所述透明光学元件内设置有夹层，所述实像显示膜以及所述虚像显示膜均设置在所述夹层内；所述实像发生单元和所述虚像发生单元均设置在所述透明光学元件靠近所述实像显示膜的一侧。

8.根据权利要求2-7任一所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其特征在于，所述实像发生单元为投影设备；所述虚像发生单元为显示设备，或者所述虚像发生单元由投影设备与散射膜构成。

9.根据权利要求1所述的基于相位调制的实像虚像复合式显示系统，其特征在于，所述透明光学元件为玻璃或pc材质。