导光装置、光源装置以及抬头显示器的制作方法

1.本公开至少一个实施例涉及一种导光装置、光源装置以及抬头显示器。

背景技术：

2.抬头显示(head up display，hud)是通过反射式的光学设计，将像源发出的光线最终投射到成像窗(成像板、挡风玻璃等)上，驾驶员无需低头就可以直接看到画面，避免驾驶员在驾驶过程中低头看仪表盘所导致的分心，提高驾驶安全系数，同时也能带来更好的驾驶体验。

技术实现要素：

3.本公开至少一实施例提供一种导光装置、光源装置以及抬头显示器。
4.本公开至少一实施例提供的一种导光装置，包括：多个透反元件，所述多个透反元件中的至少部分被配置为将传播至所述透反元件的光线的一部分通过反射和透射之一射出所述导光装置，且通过反射和透射的另一者使得传播至所述透反元件的光线的另一部分继续在所述导光装置中传播。所述多个透反元件包括设置有反射介质的透反元件，至少部分透反元件设置有具有第一反射率的反射介质，所述至少部分透反元件的至少两个透反元件中，具有第一反射率的所述反射介质占相应的所述透反元件的面积比不同以使所述至少两个透反元件的反射率不同；和/或，所述多个透反元件包括设置有反射介质的透反元件，至少一个透反元件设置的所述反射介质包括至少两种不同反射率，且所述多个透反元件设置的反射介质的反射率种类数量小于所述多个透反元件的数量。
5.例如，在本公开至少一实施例中，所述多个透反元件沿所述光线在所述导光装置中的传播方向排列。
6.例如，在本公开至少一实施例中，沿所述多个透反元件的排列方向，所述多个透反元件的反射率逐渐增大或呈区域性地逐渐增大。
7.例如，在本公开至少一实施例中，所述多个透反元件的面积相同，且同一透反元件设置的反射介质为具有同一种反射率的反射介质。
8.例如，在本公开至少一实施例中，所述多个透反元件中的每个透反元件设置的反射介质均为具有所述第一反射率的所述反射介质。
9.例如，在本公开至少一实施例中，所述透反元件的反射率与其设置的所述反射介质的面积呈正相关。
10.例如，在本公开至少一实施例中，所述多个透反元件包括至少两个透反元件组，至少一个透反元件组中包括至少两个透反元件，且同一透反元件组中设置的反射介质为具有同一种反射率的反射介质，位于不同透反元件组的反射介质为具有不同反射率的反射介质。
11.例如，在本公开至少一实施例中，设置具有不同反射率的反射介质的至少两个透反元件中，所述反射介质占相应的所述透反元件的面积比相同。
12.例如，在本公开至少一实施例中，包括至少两个透反元件的透反元件组中，所述透反元件的反射率与其设置的所述反射介质的面积呈正相关。
13.例如，在本公开至少一实施例中，至少一个透反元件设置的所述反射介质包括反射率不同的至少两种反射介质。
14.例如，在本公开至少一实施例中，至少两个透反元件中，每个透反元件设置的所述反射介质包括反射率不同的至少两种反射介质，不同透反元件中，具有所述第一反射率的一种反射介质占相应的所述透反元件的面积比不同以使不同透反元件的反射率不同。
15.例如，在本公开至少一实施例中，至少两个透反元件中，每个透反元件设置的所述反射介质包括反射率不同的至少两种反射介质，不同透反元件的反射率不同；不同透反元件中，所述反射介质占相应的所述透反元件的表面的面积比相同，或者，不同透反元件中，所述反射介质占相应的所述透反元件的表面的面积比不同。
16.例如，在本公开至少一实施例中，部分所述透反元件还包括空白区域，所述空白区域包括所述透反元件未设置所述反射介质的区域。
17.例如，在本公开至少一实施例中，部分所述透反元件中的每个透反元件中的所述反射介质均匀分布。
18.例如，在本公开至少一实施例中，导光装置还包括：导光介质，被配置为使得进入所述导光介质的光线进行全反射传播和/或非全反射传播。
19.例如，在本公开至少一实施例中，至少一个透反元件设置的所述反射介质包括一层反射膜；或者，至少一个透反元件设置的所述反射介质包括堆叠设置的多层反射膜，所述多层反射膜包括五氧化二钽、二氧化钛、氧化镁、氧化锌、氧化锆、二氧化硅、氟化镁、氮化硅、氮氧化硅以及氟化铝中的多种。
20.例如，在本公开至少一实施例中，所述至少部分透反元件的至少两个透反元件中，具有相同反射率的所述反射介质占相应的所述透反元件的面积比不同以使所述至少两个透反元件的反射率不同。
21.本公开至少一实施例提供一种导光装置，包括：多个透反元件，所述多个透反元件的至少部分被配置为将传播至所述透反元件的光线的一部分通过反射和透射之一射出所述导光装置，且通过反射和透射的另一者使得传播至所述透反元件的光线的另一部分继续在所述导光装置中传播。所述多个透反元件包括设置有透反介质的透反元件，至少部分透反元件设置有具有第一透射率的透反介质，所述至少部分透反元件的至少两个透反元件中，具有第一透射率的所述透反介质占相应的所述透反元件的面积比不同以使所述至少两个透反元件的透射率不同；或者，所述多个透反元件包括设置有透反介质的透反元件，至少一个透反元件设置的所述透反介质包括至少两种不同透射率，且所述多个透反元件设置的透反介质的透射率种类数量小于所述多个透反元件的数量。
22.本公开至少一实施例提供一种光源装置，包括：光源部；以及上述任一种导光装置，所述光源部发出的光线进入所述导光装置。
23.本公开至少一实施例提供一种抬头显示器，包括：显示装置；以及反射成像部，被配置为将所述显示装置出射的光线反射至所述抬头显示器的观察区，所述显示装置包括显示面板以及上述光源装置；或者，所述抬头显示器包括：反射成像部以及上述任一种导光装置，所述反射成像部被配置为将所述导光装置出射的光线反射至所述抬头显示器的观察
区；或者，所述抬头显示器包括：反射成像部以及上述的光源装置，所述反射成像部被配置为将所述光源装置出射的光线反射至所述抬头显示器的观察区。
附图说明
24.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
25.图1为根据本公开实施例提供的导光装置的局部截面结构示意图；
26.图2a至图2h为根据本公开实施例提供的透反元件的局部平面结构示意图；
27.图3a和图3b为根据本公开实施例的另一示例提供的透反元件的局部平面结构示意图；
28.图4a和图4b为根据本公开实施例的另一示例提供的透反元件的局部平面结构示意图；
29.图5a和图5b为根据本公开实施例的另一示例提供的透反元件的局部平面结构示意图；
30.图6为根据本公开实施例的另一示例提供的导光装置的局部截面结构示意图；
31.图7为根据本公开实施例的另一示例提供的导光装置的局部截面结构示意图；
32.图8为根据本公开实施例的另一示例提供的导光装置的局部截面结构示意图；
33.图9为根据本公开实施例的另一示例提供的导光装置的局部截面结构示意图；
34.图10为根据本公开实施例的另一示例提供的显示装置的局部截面结构示意图；以及
35.图11为根据本公开实施例提供的抬头显示器的局部截面结构示意图。
具体实施方式
36.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
37.除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中的元件被放大或缩小，即这些附图不限制实际的比例。本公开中提及的“至少一个”指的是“一个或多个”，本公开中提及的“多个”指“至少两个”，即“两个或两个以上”。
38.下面结合附图及具体实施例对本公开实施例提供的导光装置、光源装置以及抬头显示器进行描述，需要说明的是，相同部件可以采用相同的设置方式，本公开所有实施例均适用于导光装置、光源装置以及抬头显示器等多个保护主题，相同或类似的内容在每个保护主题中不再重复，可参考其他保护主题对应的实施例中的描述。在研究中，本技术的发明人发现，对于采用透反元件阵列作为耦出元件的导光元件，其中的透反元件阵列的反射率
是逐渐变化且彼此不同的。例如沿光线在导光元件中的传播方向，上述透反元件阵列中的多个透反元件的反射率是逐渐增加的。例如，多个透反元件的数量可以为8 个，沿光线在导光元件中的传播方向，8个透反元件的反射率可以依次分别设置为1/8、 1/7、1/6、1/5、1/4、1/3、1/2以及1，每个透反元件上设置具有不同反射率的反射膜，则 8个透反元件上可以设置8种不同反射率的反射膜。因此，对于同一导光元件，不同透反元件上需要设置不同反射率的反射膜，其往往需要很多种不同反射率的透反元件，几乎每一个透反元件都需要单独加工设计，增加了成本。
39.本公开至少一实施例提供一种导光装置、光源装置、抬头显示器。导光装置包括：多个透反元件，多个透反元件的至少部分被配置为将传播至透反元件的光线的一部分通过反射和透射之一射出导光装置，且通过反射和透射的另一者使得传播至透反元件的光线的另一部分继续在导光装置中传播。多个透反元件包括设置有反射介质的透反元件，至少部分透反元件设置有具有第一反射率的反射介质，至少部分透反元件的至少两个透反元件中，具有第一反射率的反射介质占相应的透反元件的面积比不同以使至少两个透反元件的反射率不同；和/或，多个透反元件包括设置有反射介质的透反元件，至少一个透反元件设置的反射介质包括至少两种不同反射率，且多个透反元件设置的反射介质的反射率种类数量小于多个透反元件的数量。本公开实施例中，通过在至少两个透反元件设置反射率均为第一反射率的反射介质，和/或，将反射介质的反射率种类数量设置为小于多个透反元件的数量，可以减少透反元件所需的透反膜的种类，有利于降低导光装置的成本。
40.下面结合附图对本公开实施例提供的导光装置、光源装置、抬头显示器进行描述。
41.图1为根据本公开实施例提供的导光装置的局部截面结构示意图。如图1所示，导光装置包括多个透反元件0110，至少部分透反元件0110被配置为将传播至透反元件0110 的光线的一部分通过反射和透射之一射出导光装置，且通过反射和透射的另一者使得传播至透反元件0110的光线的另一部分继续在导光装置中传播。本公开实施例示意性的示出至少部分透反元件0110被配置为将传播至透反元件0110的光线的一部分反射出导光装置，且透射光线的另一部分以使该部分光线继续在导光装置中传播。本公开实施例中，透反元件可以作为导光装置的光耦出部，将在导光装置中传播的光线耦出至一区域。例如，多个透反元件中距离该多个透反元件入光侧最远的一个透反元件可以具有95％以上的反射率，或者具有5％以下的透射率，例如该透反元件可以仅反射光线。
42.例如，透反元件可以包括设置在导光装置的出光区域(例如出光面)的网点结构，可以通过破坏在导光装置中全反射传播的光线的反射角而使得一部分光线可以被网点结构透射出导光装置，一部分光线可以被网点结构反射以继续在导光装置中传播。
43.如图1所示，多个透反元件0110包括设置有反射介质0111的透反元件，至少部分透反元件0110设置有具有第一反射率的反射介质0111，至少部分透反元件0110的至少两个透反元件0110中，具有第一反射率的反射介质0111占相应的透反元件0110的面积比不同以使至少两个透反元件0110的反射率不同；或者，多个透反元件0110包括设置有反射介质0111的透反元件，至少一个透反元件0110设置的反射介质0111包括至少两种不同反射率，且多个透反元件0110设置的反射介质0111的反射率种类数量小于多个透反元件0110的数量。本公开实施例中，通过在至少两个透反元件设置反射率均为第一反射率的反射介质，或者，将反射介质的反射率种类数量设置为小于多个透反元件的数量，可以减少透反元件所需的透
反膜的种类，有利于降低导光装置的成本。
44.例如，上述至少一个透反元件设置的反射介质可以为包括一层反射膜的介质，也可以为包括多层反射膜的介质，上述反射介质的反射率指该反射介质包括的多膜层整体的反射率。例如，上述反射介质也可以为透反介质，该透反介质可以为包括一层透反膜的介质，也可以为包括多层透反膜的介质，透反介质的透射率指该透反介质包括的膜层整体的透射率。例如，至少一个透反元件设置的所述反射介质包括堆叠设置的多层反射膜，所述多层反射膜包括五氧化二钽、二氧化钛、氧化镁、氧化锌、氧化锆、二氧化硅、氟化镁、氮化硅、氮氧化硅以及氟化铝中的多种。
45.例如，多个透反元件中的每个透反元件都设置有反射介质。本公开实施例不限于此，例如，最靠近多个透反元件的入光侧的透反元件可以不设置反射介质，该透反元件可以为透明基材的透光表面，能够反射部分光，并透射另一部分光。
46.例如，如图1所示，多个透反元件0110沿光线在导光装置中的传播方向排列。例如，沿多个透反元件0110的排列方向，多个透反元件0110的反射率逐渐增大或者呈区域性地逐渐增大。
47.上述“光线在导光装置中的传播方向”可以指光线传播的整体(宏观)的方向，例如在导光装置中光线传播的方向指图1所示的与x方向的箭头指向相反的方向，进入导光装置的光线可以在导光装置中进行全反射传播，和/或也可以进行非全反射传播，本公开实施例对此不作限制。这里的“非全反射传播”指光线在导光装置中传播时不满足全反射条件，例如在导光装置的表面的入射角小于全反射临界角，例如入射至导光装置的光线的主方向或者入射至导光装置的光线的主光轴传播方向为平行于一直线的方向，例如可以与x方向平行，还有部分光线镜面反射后继续传播。本公开实施例中的“平行”包括完全平行和大致平行，完全平行指任意两者之间夹角为0
°
，大致平行指任意两者之间的夹角不大于20
°
，例如，任意两者之间的夹角不大于10
°
。例如，任意两者之间的夹角不大于5
°
。
48.例如，上述“多个透反元件0110的反射率逐渐增大”指多个透反元件的反射率均不同，且沿多个透反元件的排列方向，多个透反元件的反射呈逐渐增大的趋势。例如，多个透反元件的数量可以为8个，沿光线在导光装置中的传播方向(如多个透反元件的排列方向)，8个透反元件的反射率可以依次分别设置为1/8、1/7、1/6、1/5、1/4、1/3、 1/2以及1。
49.例如，上述区域性地逐渐增大可以指：将多个透反元件划分为两个或两个以上的区域(至少一个区域包括至少两个透反元件)，上述不同区域中透反元件的反射率不同且整体呈逐渐增大的趋势。例如，在一个区域包括多个透反元件时，该区域内的多个透反元件相邻分布设置，可以认为该区域内的多个透反元件中任意两个透反元件之间没有设置属于其他区域的透反元件。例如，在一个区域包括多个透反元件时，这些透反元件的反射率可以相同，也可以不同，在这些透反元件的反射率不同时，反射率可以逐渐变化 (例如，反射率可以设置为1/8、1/7、1/6)，当然，反射率也可以没有特定的变化规律 (例如，反射率可以设置为1/8、1/7、1/8)，多个区域整体呈逐渐变化趋势就可以。
50.例如，如图1所述，导光装置包括导光介质123，例如导光介质123包括透明材质，例如导光介质123可以是树脂、玻璃或塑料等透明材料制作而成的透明基板，透明基板被配置为将进入导光介质123的光线进行全反射传播和/或非全反射传播。例如，导光介质123包括空气。
51.上述的“非全反射传播”指光线(例如部分发散角较小的光线)在导光介质123中的传播为除全反射之外的传播方式，例如光线可以在导光介质123内传播且不反射(例如在导光介质123与空气之间的界面上不反射)；或者，光线(例如部分发散角较大的光线)也可以是以非全反射的方式反射传播，例如其可以不满足全反射条件，例如导光介质123与空气(或其他介质)之间的界面上发生反射时的反射角小于全反射临界角，可以认为光线没有或很少在导光介质中发生全反射传播。例如，入射至导光介质的光线的主方向或者入射至导光介质的光线的主光轴传播方向为平行于一直线的方向，例如可以与x方向平行，还有部分光线镜面反射后继续传播。
52.上述的“全反射传播”可以指光线(例如部分发散角较大且满足全反射条件的光线) 在导光介质123与空气(或其他介质)之间的界面上发生反射时的反射角不小于全反射临界角。例如，入射至导光介质的光线大部分全反射传播。例如，入射至导光介质的光线的一部分几乎不反射且沿直线在导光介质中传播，另一部分光线全反射后继续传播。
53.例如，导光介质123由可实现波导功能的材料制成，一般为折射率大于1的透明材料。例如，导光介质123的材料可以包括二氧化硅、铌酸锂、绝缘体上硅 (soi,silicon-on-insulator)、高分子聚合物、
ⅲ‑ⅴ
族半导体化合物和玻璃等中的一种或多种。
54.例如，导光介质123可为平面基板、条形基板和脊型基板等。例如，本公开实施例的至少一示例中，导光介质采用平面基板以形成均匀的面光源。
55.例如，透反元件0110可以为导光介质123的表面。例如，导光介质123可被划分为多个截面为平行四边形的柱体(例如平行六面体)，在拼接的柱体之间可以设置透反元件0110。例如，上述柱体可以包括彼此相对的两个表面，这两个表面之一可以为柱体的入光面，另一个表面位于入光面的背侧。例如，透反元件可以为柱体入光面的表面，也可以为柱体中与入光面相背的表面。例如，反射介质可以采用镀设或者贴覆的方式设置在透反元件上，即可以设置在柱体的表面，例如上述柱体彼此拼接的表面。
56.例如，导光介质123包括沿x方向排列且彼此贴合的多个波导子介质，相邻波导子介质之间夹设反射介质，各波导子介质被配置为使得光线发生全反射，上述包括反射介质的透反元件0110被配置为通过反射破坏部分光线的全反射条件而将该部分光线耦出导光装置。
57.例如，导光介质123为空气时，多个透反元件(例如透反元件阵列)可以用支撑板、胶粘等手段实现固定，由此可以减轻导光装置的重量，实用性较强。
58.例如，导光介质123为透明基材时，导光介质123的出光面可以是实体面，例如透明基材的一个表面。例如，在导光介质123为空气时，导光介质的出光面可以是一个非实体的虚拟面。
59.例如，本公开实施例以多个透反元件0110均彼此平行为例进行描述，此时从多个透反元件0110出射的光线为平行光，例如多个透反元件0110耦出的光线可以是准直光线，例如准直方向垂直于出光面，或者倾斜于出光面；准直光线的方向一致性好，可以提高光线利用率等。但本公开实施例不限于此，多个透反元件还可以不平行，通过调整多个透反元件之间的夹角，可以将从多个透反元件出射的光线调整为会聚光或者发散光。
60.例如，如图1所示，多个透反元件0110的倾斜方向相同。上述“倾斜方向”可以指透反元件0110相对于y方向的倾斜方向，例如以x方向的箭头所指的方向为向右，多个透反元
件0110向左倾斜。例如，多个透反元件0110的倾斜方向可以均相同，或者也可以有一定的误差范围，例如具有0
°‑
10
°
的误差范围。
61.例如，图2a至图2h为根据本公开实施例提供的透反元件的局部平面结构示意图。如图2a至图2h所示，多个透反元件0110包括设置有反射介质0111的透反元件，至少部分透反元件0110设置有具有第一反射率的反射介质0111，上述至少部分透反元件0110 中的至少两个透反元件0110中，具有第一反射率的反射介质0111占相应的透反元件0110 的面积比不同以使至少两个透反元件0110的反射率不同。例如，上述第一反射率可以指至少一个特定反射率，如80％、70％、60％及其他数值中的至少一者。例如，至少两个透反元件0110中，反射介质0111具有第一反射率，第一反射率为一个特定反射率，例如第一反射率为60％，上述至少两个透反元件0110均具有相同的反射率；或者，至少两个透反元件0110中，反射介质0111具有第一反射率，第一反射率包括多个特定反射率，例如第一反射率包括60％和80％，可以认为至少两个透反元件0110上均设置有反射率为 60％的反射介质和反射率为80％的反射介质。
62.例如，至少部分透反元件0110设置有具有同一种反射率的反射介质0111，至少部分透反元件0110的至少两个透反元件0110中，具有同一种反射率的反射介质0111占相应的透反元件0110的面积比不同以使至少两个透反元件0110的反射率不同。上述“同一种反射率”可以指相同的反射率，包括完全相同的反射率和近似相同的反射率，近似相同的反射率指任意两者的反射率之差与其中之一的比值不大于10％(例如，可以不大于8％、 5％或1％)。
63.例如，至少部分透反元件0110设置有具有两种或两种以上反射率的反射介质0111，至少部分透反元件0110的至少两个透反元件0110中，具有同一种反射率的反射介质0111 占相应的透反元件0110的面积比不同以使至少两个透反元件0110的反射率不同。例如，反射介质0111包括反射率为60％和反射率为80％的两种介质，至少两个透反元件0110 中，反射率为60％的反射介质占相应的透反元件0110的面积比不同，和/或反射率为80％的反射介质占相应的透反元件0110的面积比不同，以使至少两个透反元件0110的反射率不同。上述“同一种反射率”可以指相同的反射率，包括完全相同的反射率和近似相同的反射率，近似相同的反射率指任意两者的反射率之差与其中之一的比值不大于10％(例如，可以不大于8％、5％或1％)。
64.本公开至少一实施例通过在至少两个透反元件设置具有第一反射率(例如，相同的反射率)的反射介质，且通过调节该至少两个透反元件上反射率相同的反射介质的面积来调节相应透反元件的反射率，减少反射介质的种类，降低了透反元件的制作成本。
65.例如，图2a至图2h示意性的示出透反元件0110的形状为矩形，但是不限于此，透反元件的形状还可以为圆形、椭圆形或者六边形等其他多边形。
66.例如，如图2a至图2h所示，多个(例如，所有)透反元件0110的每个透反元件的面积相同，且同一透反元件0110设置的反射介质0111为具有同一种反射率的反射介质0111。上述“面积相同”可以指两者的面积完全相同或者大致相同，例如两者的面积之比为0.8～1.2，例如可以是0.9～1.1。
67.例如，该反射介质0111可以选用反射率较大的材质，例如，该反射介质0111的反射率可以不小于80％。例如，该反射介质0111的反射率可以不小于90％。例如，该反射介质
0111的反射率可以不小于95％。通过在同一透反元件设置反射率较大的反射介质，可以使得该透反元件的反射率具有较大的可调节范围，即该透反元件可以调节为具有较大的反射率(如与反射介质具有相同的反射率)，也可以具有较小的反射率(如反射率小于40％)。当然，本公开实施例不限于此，根据透反元件的位置以及对反射率的需求，一些透反元件设置的反射介质也可以采用反射率较低的材质。
68.例如，如图2a至图2h所示，所有透反元件0110设置的反射介质0111均为具有第一反射率的反射介质0111。例如，所有透反元件0110上均设置具有相同反射率的反射介质0111。例如，多个透反元件0110设置的反射介质0111可以为采用同一材料制作的反射介质0111，从而极大减少了反射介质的种类，降低了产品的制作成本。
69.例如，如图2a至图2h所示，透反元件0110的反射率与其设置的反射介质0111 的面积呈正相关。例如，对于一个透反元件0110，其设置的反射介质0111的面积越大，该透反元件0110的反射率越大，当反射介质0111的面积与该透反元件0110的表面面积几乎相同时，该透反元件0110的反射率达到最大，几乎可以与反射介质0111的反射率相等。在反射介质0111的面积小于该透反元件0110的表面面积时，该透反元件0110的反射率小于反射介质0111的反射率，由此，通过调节透反元件0110设置的反射介质0111 的面积，可以调节透反元件0110的反射率。
70.例如，如图2a至图2h所示，部分透反元件0110还包括空白区域0112，空白区域 0112包括透反元件0110未设置反射介质0111的区域。例如，透反元件0110上除反射介质0111以外的区域即为空白区域0112。通过调节一个透反元件上的反射介质与空白区域的面积比，可以调节该透反元件的反射率，其中，反射介质与空白区域的面积比越大，透反元件的反射率越高。例如，多个透反元件可以为导光介质中包括的多个平行六面体的表面(例如多个平行六面体彼此拼接的表面)，空白区域可以为上述表面中没有设置反射介质的区域。
71.例如，图2a所示的透反元件0110中的反射介质0111与空白区域0112的面积比大于图2b所示的透反元件0110中的反射介质0111与空白区域0112的面积比，则图2a 所示的透反元件0110的反射率大于图2b所示的透反元件0110。图2a和图2b示意性的示出，反射介质0111沿u方向延伸且沿v方向排列，本公开实施例不限于此，反射介质还可以设置为沿v方向延伸且沿u方向排列，这里的u方向和v方向可以互换。
72.例如，图2c和图2d示意性的示出反射介质0111沿与u方向和v方向相交的方向延伸，且通过调节反射介质0111与空白区域0112的面积比，可以调节相应的透反元件 0110的反射率。
73.例如，图2e和图2f示意性的示出反射介质0111的形状为圆形，且通过调节反射介质0111与空白区域0112的面积比，可以调节相应的透反元件的反射率。
74.例如，图2g和图2h示意性的示出反射介质0111的形状为矩形，且通过调节反射介质0111与空白区域0112的面积比，可以调节相应的透反元件的反射率。
75.当然，反射介质的形状不限于图中所示的长条形或者圆形，还可以为其他形状，例如椭圆形，多边形等规则形状，或者其他不规则形状。
76.例如，如图2a至图2h所示，透反元件0110设置的反射介质0111可以均采用反射率为80％的反射膜，透反元件0110的数量例如为四个，沿光线的传播方向，四个透反元件0110的反射率可以分别设置为20％、40％、60％和80％，也即可以通过调节反射率为80％的反射
介质在不同透反元件上的面积比来实现低于80％反射率的其他反射率。
77.例如，可以采用调节占空比的方式来实现较低的反射率。例如，本公开实施例中的占空比可以指透反元件设置的反射介质与空白区域的面积比，或者空白区域与反射介质的面积比。例如，可以在一个透反元件0110的一半区域设置反射介质0111，而另一半区域设置空白区域0112，相对于表面填充满反射介质0111的另一个透反元件0110，上述第一个透反元件0110反射的光线数量(例如反射的光强、光通量等)降低。其他较低的反射率的实现方式与其类似，调节反射介质在不同透反元件上的面积占比就可以。
78.例如，如图2a至图2h所示，部分透反元件0110中的每个透反元件中的反射介质 0111均匀分布，可以使得从导光装置出射的光线更加均匀。上述反射介质的均匀分布可以包括反射介质和空白区域交叉分布，可以包括反射介质在某一方向(如v方向、u方向或者与u方向和v方向均相交的方向等)等间距分布。
79.例如，反射介质0111的分布也可以不均匀分布(例如，类似二维码点阵的分布形式)或者呈随机分布，使得反射介质0111的总面积与空白区域的面积比例符合要求就可以。
80.例如，在导光装置的出光面可以设置扩散元件，通过扩散作用进一步提升透反元件出射的光线的均匀性。
81.例如，图3a和图3b为根据本公开实施例的另一示例提供的透反元件的局部平面结构示意图。例如，图3a和图3b示意性的示出透反元件0110的形状为矩形，但是不限于此，透反元件的形状还可以为圆形、椭圆形或者六边形等其他多边形。
82.例如，如图1所示，图3a和图3b与图2a至图2h所示示例的不同之处在于多个透反元件0110包括至少两个透反元件组011，至少一个透反元件组011中包括至少两个透反元件0110，且同一透反元件组011中设置的反射介质0111为具有相同反射率的反射介质0111，位于不同透反元件组011的反射介质0111的反射率不同。例如，本示例中多个透反元件0110中，同一透反元件0110中设置采用同一材质形成的反射介质0111，至少两个不同的透反元件0110中可以设置不同材质形成的反射介质0111。本示例中，透反元件的形状、反射介质的形状以及分布可以与图2a至图2h所示示例中的透反元件的形状、反射介质的形状以及分布相同，在此不再赘述。
83.例如，多个透反元件0110的数量可以为n，n个透反元件0110包括的透反元件组011的数量小于n。例如，一个透反元件组011或者一些透反元件组011中设置的透反元件0110的数量可以大于1，本公开实施例中，透反元件组的数量以及每个透反元件组中透反元件的数量可以根据产品需求进行设置。
84.例如，图3a所示的透反元件0110上的反射介质0111的反射率不同于图3b所示的透反元件0110上的反射介质0111的反射率，图3a所示的透反元件0110和图3b所示的透反元件0110分别位于两个不同的透反元件组011。
85.例如，设置具有不同反射率的反射介质0111的至少两个透反元件0110中，反射介质0111占相应的透反元件0110的面积比相同。例如，图3a所示的透反元件0110设置的反射介质0111占该透反元件0110的面积比为a，图3b所示的透反元件0110设置的反射介质0111占该透反元件0110的面积比也为a，但是由于两个透反元件0110设置的反射介质0111的反射率不同，则即使两个透反元件0110设置的反射介质0111占相应的透反元件0110的的面积比相同，这两个透反元件0110的反射率也不同。
86.例如，在设置有至少两个透反元件0110的透反元件组011中，透反元件0110的反射率与其设置的反射介质0111的面积呈正相关。例如，对于一个透反元件0110，其设置的反射介质0111的面积越大，该透反元件0110的反射率越大，当反射介质0111的面积与该透反元件0110的表面面积几乎相同时，该透反元件0110的反射率达到最大，几乎可以与反射介质0111的反射率相等。在反射介质0111的面积小于该透反元件0110的表面面积时，该透反元件0110的反射率小于反射介质0111的反射率，由此，通过调节透反元件0110设置的反射介质0111的面积，可以调节透反元件0110的反射率。
87.例如，图3a所示的透反元件0110设置的反射介质0111可以为反射率为80％的反射膜，图3b所示的透反元件0110设置的反射介质0111可以为反射率为60％的反射膜，多个透反元件0110的数量为四个为例，沿光线的传播方向，四个透反元件0110的反射率分别设置为20％、40％、60％和80％。例如，反射率为60％的透反元件0110上可以设置反射率为60％的反射介质0111，该反射介质0111占满透反元件0110的表面；反射率为80％的透反元件0110上可以设置反射率为80％的反射介质0111，该反射介质0111占满透反元件0110的表面；通过调节反射率为80％的反射介质0111在另外两个透反元件0110的表面的面积比可以分别实现反射率分别为20％和40％的透反元件0110，或者调节反射率为60％的反射介质0111在另外两个透反元件0110的表面的面积比可以分别实现反射率分别为20％和40％的透反元件0110，或者调节反射率为60％的反射介质0111在一个透反元件0110的表面的面积比可以分别实现反射率分别为20％和40％之一的透反元件0110，调节反射率为80％的反射介质0111在一个透反元件0110的表面的面积比可以分别实现反射率分别为20％和40％的另一个的透反元件0110。由此，本示例可以通过两种不同反射率的反射介质实现具有较低反射率的透反元件，通过采用至少两个不同反射率的反射介质实现具有不同反射率的透反元件，可以获得从透反元件出射光线更均匀的效果。
88.本公开至少一示例中，透反元件包括上述空白区域0112，通过调节反射介质0111 与空白区域0112的面积比，可以调节相应的透反元件的反射率。
89.例如，图4a和图4b为根据本公开实施例的另一示例提供的透反元件的局部平面结构示意图。例如，图4a和图4b示意性的示出透反元件0110的形状为矩形，但是不限于此，透反元件的形状还可以为圆形、椭圆形或者六边形等其他多边形。
90.图4a和图4b与图2a至图2h所示示例的不同之处在于：所有透反元件0110设置有反射介质0111，至少一个透反元件0110设置的反射介质0111包括至少两种不同反射率，且多个透反元件0110设置的反射介质0111的反射率种类数量小于多个透反元件0110 的数量。本示例提供的透反元件中，通过在至少一个透反元件设置包括至少两种不同反射率的反射介质，且反射介质的反射率种类数量小于多个透反元件的数量，例如所有透反元件设置的反射介质的反射率种类数量之和小于所有透反元件的数量，在使得透反元件出射光线较均匀的同时，有利于降低透反元件的制作成本。
91.例如，如图4a和图4b所示，至少一个透反元件0110设置的反射介质0111包括反射率不同的至少两种反射介质。例如，至少一个透反元件0110上可以设置反射率不同的三种反射介质0111或者四种反射介质0111。例如，一些透反元件0110设置反射率不同的至少两种反射介质，不同透反元件0110设置的反射介质的几种反射率可以相同，也可以不同。
92.例如，如图4a和图4b所示，至少两个透反元件0110中，每个透反元件0110设置的反
射介质0111包括反射率不同的至少两种反射介质(如第一反射介质0111-1和第二反射介质0111-2)，不同透反元件0110中，具有相同反射率的一种反射介质0111(如第一反射介质0111-1或第二反射介质0111-2)占相应的透反元件0110的面积比不同以使不同透反元件0110的反射率不同。
93.例如，图4a所示的透反元件0110设置的第一反射介质0111-1占该透反元件0110 的面积比与图4b所示的透反元件0110设置的第一反射介质0111-1占该透反元件0110 的面积比不同，并且，图4a所示的透反元件0110设置的第二反射介质0111-2占该透反元件0110的面积比与图4b所示的透反元件0110设置的第二反射介质0111-2占该透反元件0110的面积比也不同，由此，可以通过调节透反元件设置的不同反射率的反射介质的面积比来调节相应的透反元件的反射率。当然，本公开实施例不限于不同反射率的反射介质仅包括两种不同反射率，还可以包括具有其他反射率的第三反射介质等，可根据产品需求进行设置。
94.例如，如图4a和图4b所示，至少两个透反元件0110中，每个透反元件0110设置的反射介质0111包括反射率不同的至少两种反射介质(如第一反射介质0111-1和第二反射介质0111-2)，不同透反元件0110的反射率不同，且不同透反元件0110中，反射介质0111占相应的透反元件0110的表面的面积比相同。
95.例如，图4a所示的透反元件0110中的反射介质0111(包括第一反射介质0111-1 和第二反射介质0111-2)占该透反元件0110的面积比为b，图4b所示的透反元件0110 中的反射介质0111(包括第一反射介质0111-1和第二反射介质0111-2)占该透反元件 0110的面积比也为b，两个透反元件0110中，反射介质0111占据的面积比相同，可以通过调节每个透反元件上的不同反射率的反射介质占该透反元件上的面积来调节该透反元件的反射率。例如，图4a所示的透反元件0110中，第一反射介质0111-1占该透反元件0110的面积比可以为b1，第二反射介质0111-2占该透反元件0110的面积比可以为 b2，b1+b2＝b；图4b所示的透反元件0110中，第一反射介质0111-1占该透反元件0110 的面积比可以为b3，第二反射介质0111-2占该透反元件0110的面积比可以为b4， b3+b4＝b，则通过调节b1、b2、b3以及b4的值，可以调整两个透反元件的反射率。
96.例如，如图4a和图4b所示，第一反射介质0111-1和第二反射介质0111-2可以分别为反射率为80％和60％的反射膜，同时通过调节这两种反射膜的面积比例，可以将不同的透反元件的反射率在20％～80％之间调节。
97.本公开至少一示例中，透反元件包括上述空白区域0112，通过调节反射介质0111 与空白区域0112的面积比，可以调节相应的透反元件的反射率。
98.例如，图5a和图5b为根据本公开实施例的另一示例提供的透反元件的局部平面结构示意图。例如，图5a和图5b示意性的示出透反元件0110的形状为矩形，但是不限于此，透反元件的形状还可以为圆形、椭圆形或者六边形等其他多边形。
99.例如，如图5a和图5b所示与图4a至图4b所示示例的不同之处在于：至少两个透反元件0110中，每个透反元件0110设置的反射介质0111包括反射率不同的至少两种反射介质(如第一反射介质0111-1和第二反射介质0111-2)，不同透反元件0110的反射率不同，且不同透反元件0110中，反射介质0111占相应的透反元件0110的表面的面积比不同。
100.例如，图5a所示的透反元件0110中的反射介质0111(包括第一反射介质0111-1 和第二反射介质0111-2)占该透反元件0110的面积比为c，图4b所示的透反元件0110 中的反
射介质0111(包括第一反射介质0111-1和第二反射介质0111-2)占该透反元件 0110的面积比为d，两个透反元件0110中，反射介质0111占据的面积比不同，可以通过调节每个透反元件上的不同反射率的反射介质占该透反元件上的面积来调节该透反元件的反射率。
101.例如，图5a所示的透反元件0110中，第一反射介质0111-1占该透反元件0110的面积比可以为1/4，第二反射介质0111-2占该透反元件0110的面积比可以为1/4，反射介质0111(包括第一反射介质0111-1和第二反射介质0111-2)占该透反元件0110的面积比为1/2；图5b所示的透反元件0110中，第一反射介质0111-1占该透反元件0110的面积比可以为1/5，第二反射介质0111-2占该透反元件0110的面积比可以为2/5，反射介质0111(包括第一反射介质0111-1和第二反射介质0111-2)占该透反元件0110的面积比为3/5，则通过调节每个反射介质的面积比，可以调整两个透反元件的反射率。
102.例如，本公开实施例的另一示例提供一种导光装置，该导光装置包括图1所示的多个透反元件0110，多个透反元件0110的至少部分被配置为将传播至透反元件0110的光线的一部分通过反射和透射之一射出导光装置，且通过反射和透射的另一者使得传播至透反元件0110的光线的另一部分继续在导光装置中传播。至少部分透反元件0110设置有透反介质(可以为图2a至图5b所示的反射介质0111)，该透反介质具有反射入射在其上的光线的一部分，透射入射在其上的光线的另一部分的特性，上述任一示例中的反射介质也具有反射入射在其上的光线的一部分，透射入射在其上的光线的另一部分的特性，因此也可以将上述任一示例中的反射介质称为透反介质，本示例中的透反介质可以与上述任一示例中的反射介质具有相同的特性。
103.例如，至少部分透反元件0110设置有具有第一透射率的透反介质，至少部分透反元件0110的至少两个透反元件0110中，具有第一透射率的透反介质占相应的透反元件 0110的面积比不同以使至少两个透反元件0110的透射率不同。例如，上述第一透射率可以指至少一个特定透射率，如20％、30％、40％及其他数值中的至少一者。例如，至少两个透反元件0110中，透反介质0111具有第一透射率，第一透射率为一个特定反射率，例如第一透射率为40％，上述至少两个透反元件0110均具有相同的透射率；或者，至少两个透反元件0110中，透反介质具有第一透射率，第一透射率包括多个特定透射率，例如第一透射率包括40％和20％，可以认为至少两个透反元件0110上均设置有透射率为 40％的反射介质和反射率为20％的反射介质。例如，至少部分透反元件0110设置有具有同一种透射率的透反介质，至少部分透反元件0110的至少两个透反元件0110中，具有同一种透射率的透反介质占相应的透反元件0110的面积比不同以使至少两个透反元件 0110的反射率不同。上述“同一种透射率”可以指相同的透射率，包括完全相同的透射率和近似相同的透射率，近似相同的透射率指任意两者的透射率之差与其中之一的比值不大于10％(例如，可以不大于8％、5％或1％)。
104.例如，至少部分透反元件0110设置有透反介质(可以为图2a至图5b所示的反射介质0111)，该透反介质具有反射入射在其上的光线的一部分，透射入射在其上的光线的另一部分的特性，上述任一示例中的反射介质也具有反射入射在其上的光线的一部分，透射入射在其上的光线的另一部分的特性，因此也可以将上述任一示例中的反射介质称为透反介质，本示例中的透反介质可以与上述任一示例中的反射介质具有相同的特性。至少一个透反元件0110设置的透反介质包括至少两种不同透射率，且多个透反元件0110 设置的透反
介质的透射率种类数量小于多个透反元件0110的数量。
105.例如，至少部分透反元件0110设置有具有两种或两种以上透射率的透反介质，至少部分透反元件0110的至少两个透反元件0110中，具有同一种透射率的透反介质占相应的透反元件0110的面积比不同以使至少两个透反元件0110的反射率不同。例如，透反介质包括透射率为40％和透射率为20％的两种介质，至少两个透反元件0110中，透射率为40％的透反介质占相应的透反元件0110的面积比不同，和/或透射率为20％的透反介质占相应的透反元件0110的面积比不同，以使至少两个透反元件0110的透射率不同。上述“同一种透射率”可以指相同的透射率，包括完全相同的透射率和近似相同的透射率，近似相同的透射率指任意两者的透射率之差与其中之一的比值不大于10％(例如，可以不大于8％、5％或1％)。
106.本公开至少一实施例通过在至少两个透反元件设置具有第一透射率(例如，相同的透射率)的透反介质，且通过调节该至少两个透反元件上透射率相同的透反介质的面积来调节相应透反元件的反射率，减少透反介质的种类，降低了透反元件的制作成本。
107.本示例中透反介质的透射率的特征可以视为上述任一示例中的反射介质的反射率特征的简单替换，如本示例中透反介质的透射率的变化趋势可与上述任一示例中的反射介质的反射率相反，即可以理解为反射率为80％的反射介质相当于(或者视为)透射率为20％的透反介质(此处仅考虑介质的反射和透射性能，没有涉及吸收特性，如考虑吸收特性，介质的反射率和透射率也大致呈相反的变化趋势，例如透反元件的吸光率为5％，透反元件的反射率和透射率之和可以是95％，其仍呈相反的变化趋势)。
108.例如，图6为根据本公开实施例的另一示例提供的导光装置的局部截面结构示意图。如图6所示，导光装置包括第一导光元件110和第二导光元件120，进入导光装置的光线经第一导光元件110传输至第二导光元件120，第二导光元件120包括透反元件阵列0100，第一导光元件110包括被配置为传播光线的介质111以及位于介质111的至少两侧的反射结构112(以下称为第一反射结构112)，第一反射结构112被配置为对入射至第一导光元件110的光线进行至少一次反射以使光线传播至第二导光元件120。例如，第一反射结构112被配置为对入射至第一导光元件110的光线进行多次反射以提高从第一导光元件110出射光线的均匀性。
109.从光源发出的光线可能存在明暗不均的(如发光二极管(led)发出的光线是中心亮而四周偏暗)现象，因此，光线从导光装置耦出时，容易出现均匀性较差的问题。本公开实施例提供的导光装置，通过设置包括介质和包括第一反射结构的第一导光元件，可以提高从导光装置出射光的均匀性。
110.例如，如图6所示，第一反射结构112可以位于介质111在y方向上的两侧，以对在xy面内传播的光线进行反射。例如，第一反射结构112还可以包括位于介质111在垂直于xy面上的方向上的至少一侧的部分，以将入射到该部分的光线进行反射。例如，第一反射结构112可以围绕介质111。例如，介质111除其入光侧和出光侧外的其他位置均可以设置第一反射结构112。
111.例如，第一反射结构112可以是具有较高反射率(例如，反射率大于70％)的元件，可以是一体元件，例如可以是抛光的金属件，可以包括铝、铜或银等金属材料或者金属合金材料的抛光件。
112.例如，第一反射结构112也可以是在基材(例如玻璃、塑料等)上镀设或者贴覆的具有较高反射率的材质，例如第一反射结构112面向介质111的一侧表面可以设置金属反射面或者介质膜(金属氧化物、金属氮化物、无机氟化物等堆叠而成的膜)反射面，如镀铝、镀银或镀铜的反射面。例如，第一反射结构112面向介质111的一侧表面可以贴覆高反射率膜材，如esr膜(enhanced specular reflector)。
113.例如，介质111与上述导光介质123具有类似的结构和性质。例如，如图6所示，介质111可以包括透明基板。例如透明基板的折射率大于1。例如，光线在透明基板中可以发生非全反射传播，但不限于此。例如，在透明基板中传播的光线的一部分可以沿图6 所示的x方向进行传播。在介质111包括透明基板时，在介质111中传播的光线既可以采用全反射传播，也可以采用非全反射传播，本公开实施例对此不作限制。
114.例如，第一反射结构112的反射面可以与介质111的表面接触。例如，第一反射结构112可以为镀设或贴合在介质111的表面上的反射膜。
115.例如，第一反射结构112的反射面可以与介质111为一体结构，例如光线在介质111 内以全反射路径传播(至少部分光线全反射传播)，第一反射结构112可以认为是介质 111的内表面，光线在介质111的内表面处发生全反射。
116.本公开的一示例中提供的导光装置中，通过将介质设置为透明基板，可以增大在介质中传播的光线的光程，有利于进一步改善光线的均匀效果。
117.例如，图7为根据本公开实施例的另一示例提供的导光装置的局部截面结构示意图。如图7所示，导光装置中的介质111包括空气。例如，第一反射结构112包括至少两个子反射面1120，该至少两个子反射面1120之间包括空腔1121，空腔1121之中的空气可以为用于传播光线的介质111，该空腔1121形成供光线通过的空间。
118.本公开至少一实施例提供的导光装置中，第一导光元件的介质包括空气，且第一导光元件的第一反射结构采用非全反射方式反射光线，该导光装置在对传播光线起到匀光效果的同时，还有利于减轻其重量，提高实用性。
119.例如，如图6所示，彼此相对的两个子反射面1120平行设置。
120.例如，导光装置包括第一导光元件110和第二导光元件120，进入导光装置的光线经第一导光元件110传输至第二导光元件120，第二导光元件120包括多个透反元件，第一导光元件110和第二导光元件120在多个透反元件的排列方向上依次设置或在与多个透反元件相垂直的方向上层叠设置。例如，如图6所示的实施例，第一导光元件110和第二导光元件120在与多个透反元件相垂直的方向上层叠设置，也可以认为沿透反元件出光的方向层叠设置；例如，第一导光元件110和第二导光元件120也可以在多个透反元件的排列方向上依次设置，如可以沿图中的x方向依次左右排列。
121.例如，如图6和图7所示，第一导光元件110和第二导光元件120至少之一沿第一方向延伸(即图中所示的x方向)，例如第一导光元件110和第二导光元件120均沿第一方向延伸。在沿与第一方向垂直的第二方向上，第一导光元件110和第二导光元件120 交叠。
122.例如，如图6和图7所示，第一导光元件110和第二导光元件120为彼此分离的结构，即第一导光元件110和第二导光元件120不是一体成型的结构。
123.例如，如图7所示，第一反射结构110中彼此相对的两个子反射面1120是不平行的。
124.例如，如图7所示，入射到第一导光元件110内的光线的发散角为θ。发散角是目前
较为通用的衡量光束发光角度的标准，例如θ/2为发光强度值为轴向强度值的一半时发光方向与光轴之间的夹角；或者，θ/2还可以为发光强度值为径向强度值的60％或80％时发光方向与光轴之间的夹角。例如，入射到第一导光元件110内的光线的发散角可以为 40
°
。例如，入射到第一导光元件110内的光线的发散角可以为20
°
。例如，入射到第一导光元件110内的光线的发散角可以为10
°
。
125.例如，如图7所示，彼此相对的两个子反射面1120之间的夹角大于0
°
且小于等于θ。例如，彼此相对的两个子反射面1120之间的夹角小于等于40
°
。例如，彼此相对的两个子反射面1120之间的夹角小于等于30
°
。例如，彼此相对的两个子反射面1120之间的夹角小于等于20
°
。例如，彼此相对的两个子反射面1120之间的夹角小于等于10
°
。
126.例如，如图7所示，第一导光元件110包括入光侧和出光侧，从其入光侧朝向出光侧的方向，彼此相对的两个子反射面1120之间的距离逐渐增大。
127.例如，如图7所示，第二导光元件120包括沿第一方向延伸的表面，第一反射结构 112的彼此相对的两个子反射面1120之一可以与第二导光元件120的表面平行。例如，彼此相对的两个子反射面1120中靠近第二导光元件120的一个可以与第二导光元件120 的表面平行。当然，本公开实施例不限于此，彼此相对的两个子反射面可以均不与第二导光元件的表面平行。
128.本公开至少一实施例中将彼此相对的两个子反射面设置为不平行，且两者之间的夹角小于等于θ，有利于降低两个子反射面之间的至少一部分区域的距离，即减薄第一反射结构的厚度，有利于增加光线在第一反射结构中反射的次数，提高第一导光元件的匀光效果。此外，还可以增加光线在第一反射结构中的反射次数，有利于提升大角度光线的匀化效果。
129.例如，如图6和图7所示，第一导光元件110还包括反射结构113(以下称为第三反射结构113)，被配置为将在第一导光元件110中传播的光线反射进第二导光元件120。例如，第三反射结构113位于介质111和第一反射结构112的出光侧，以将从介质111 和第一反射结构112出射的光线反射进第二导光元件120。
130.例如，介质111为透明基板时，第三反射结构113可以与介质111贴合或者与介质 111为一体成型的结构。
131.例如，第三反射结构113可以包括反射面，该反射面可以为具有较高反射率的元件，通过镜面反射作用将介质111和第一反射结构112传播出的光线反射至第二导光元件 120。例如，反射面可以为金属反射面，如镀铝、镀银或镀铜的反射面。
132.例如，第三反射结构113可以包括棱镜，从介质111和第一反射结构112传播出的光线可以在棱镜的表面发生全反射后射向第二导光元件120。例如棱镜可以为三棱镜结构。例如，光线在经过棱镜出射时会在棱镜与空气或者其他介质(例如第二导光元件或者光学胶等)的界面发生折射，发生折射的光线会朝向导光装置的中心区域偏转，有利于提高光线的利用率。
133.例如，图8为根据本公开实施例的另一示例提供的导光装置的局部截面结构示意图。如图8所示，导光装置还包括光转化部200，光转化部200包括偏振分光元件210和偏振转化结构220。偏振分光元件210被配置为将射向偏振分光元件210的光线分光处理为第一偏振光和第二偏振光。例如，射向偏振分光元件210的光线包括具有不同偏振态的光线，例如
为自然光，其可以认为是具有一切可能的振动方向的许多光波的总和。例如，偏振分光元件210可以具有透射一种偏振态的光线和反射另一种偏振态的光线的特性，该偏振分光元件210可以利用上述透反特性实现分束。本示例提供的导光装置中除光转化部200外的其他结构可以与图1至图2h所示任一示例中相应的结构具有相同的特征，在此不再赘述。
134.例如，偏振分光元件210可以为偏振分光棱镜(pbs，polarization beam splitter)。例如，偏振分光元件210可以包括透反膜，通过透射部分光线和反射另一部分光线实现分束作用。例如，透反膜对光源部发出的光线中的第一偏振光和第二偏振光之一的透射率大于其对另一者的透射率，且对光源部发出的光线中的第一偏振光和第二偏振光之一的反射率大于其对另一者的反射率。例如，偏振分光元件对第一偏振光的透射率大于对第二偏振光的透射率，且偏振分光元件对第二偏振光的反射率大于对第一偏振光的反射率。第一偏振光与第二偏振光可以互换。
135.例如，第一偏振光和第二偏振光可以均为线偏振光，第一偏振光和第二偏振光的偏振方向不同，例如，第一偏振光和第二偏振光的偏振方向垂直。
136.例如，第一偏振光和第二偏振光可以均为圆偏振光或者椭圆偏振光，第一偏振光和第二偏振光的旋向不同。
137.例如，偏振分光元件210对第一偏振光的透射率约为20％～95％。
138.例如，偏振分光元件210对第二偏振光的反射率约为20％～95％。
139.例如，非偏振光线经过具有偏振分光功能的偏振分光元件210后，透射光线包括p 偏振光，反射光线包括s偏振光；或者透射光线包括s偏振光，反射光线包括p偏振光，本公开实施例对此不做限制。例如，第一偏振光和第二偏振光之一为s偏振光，第一偏振光和第二偏振光的另一个为p偏振光。
140.例如，偏振分光元件210包括的透反膜可以是具有偏振透反功能的光学膜，例如可以将非偏振光线，通过透射和反射，分束为两个互相正交的偏振光的光学膜，例如可以分束为两个偏振方向互相垂直的线偏振光；上述光学膜可以由多层具有不同折射率的膜层按照一定的堆叠顺序组合而成，每个膜层的厚度约在10～1000nm之间；膜层的材料可以选用无机电介质材料，例如，金属氧化物、无机氟化物、金属氮氧化物和金属氮化物；也可以选用高分子材料，例如聚丙烯、聚氯乙烯或聚乙烯。
141.例如，如图8所示，偏振转化结构220被配置为将偏振分光元件210分光处理后得到的第二偏振光转化为第三偏振光，第三偏振光与第一偏振光的偏振态相同。例如，第三偏振光可以为线偏振光，第三偏振光的偏振方向与第一偏振光的偏振方向相同。例如，第三偏振光可以为圆偏振光或者椭圆偏振光，第三偏振光的旋向与第一偏振光的旋向相同。上述“第三偏振光与第一偏振光的偏振态相同”可以指不考虑偏振转化结构的转换效率等因素的情况下，两者基本相同，例如，两者均为偏振方向相同的线偏振光，或者旋向相同的圆偏振光或者椭圆偏振光。
142.例如，图8示意性的示出偏振转化结构220可以位于偏振分光元件210透射光的一侧，此时，偏振转化结构220透射的光包括第二偏振光，偏振转化结构220反射的光包括第一偏振光；但不限于此，偏振转化结构还可以位于偏振分光元件反射光的一侧，此时，偏振转化结构透射的光包括第一偏振光，偏振转化结构反射的光包括第二偏振光。
143.例如，在第二偏振光可以仅经过一次偏振转化结构220就转化为第三偏振光，例
如，该偏振转化结构220可以为1/2波片。当然，本公开实施例不限于此，第二偏振光也可以经过两次偏振转化结构220后转化为第三偏振光，例如，该偏振转化结构220可以为 1/4波片。
144.例如，如图8所示，光转化部200还包括第二反射结构230，第二反射结构230被配置为反射第一偏振光、第二偏振光和第三偏振光至少之一。
145.例如，偏振分光元件210反射的光线包括第一偏振光，第二反射结构230位于偏振分光元件210反射光的一侧，且被配置为反射第一偏振光；例如，偏振分光元件210反射的光线包括第二偏振光，第二反射结构230位于偏振分光元件210反射光的一侧，且位于偏振转化结构220的入光侧，第二反射结构230被配置为反射第二偏振光，反射后的第二偏振光经过偏振转化结构220转化为第三偏振光；例如，偏振分光元件210反射的光线包括第二偏振光，第二反射结构230位于偏振转化结构220的出光侧，且被配置为反射第三偏振光。
146.例如，如图8所示，第二反射结构230可以包括反射面，该反射面可以为具有较高反射率(例如，反射率大于60％、70％、80％、90％或95％)的元件，通过镜面反射作用将第一偏振光、第二偏振光以及第三偏振光的至少之一反射至介质111中。例如，反射面可以为金属反射面，如镀铝、镀银或镀铜的反射面；或者，反射面也可以为贴覆的反射膜，例如上文提到的esr反射膜。
147.例如，第二反射结构230可以包括棱镜，入射至第二反射结构230的光线可以在棱镜的表面发生全反射后射向介质111。例如棱镜可以为三棱镜结构。
148.例如，第二导光元件120被配置为传输第一偏振光和第三偏振光。
149.例如，如图8所示，光转化部200位于第一导光元件110的入光侧，第一导光元件 110和第二导光元件120被配置为传输第一偏振光和第三偏振光。
150.例如，如图8所示，介质111为空气，光转化部200的至少部分位于第一导光元件 110的空腔1121内。本公开至少一实施例提供的导光装置中，通过将光转化部的至少部分设置在第一导光元件的空腔内，有利于减小导光装置的体积，也可以让尽可能多的光线进入第一导光元件的空腔，减少光线的浪费。
151.图9为根据本公开实施例的另一示例提供的导光装置的局部截面结构示意图。如图 9所示，图9所示导光装置与图7所示导光装置的区别在于：光转化部200位于第一导光元件110的出光侧，此时光转化部200可以取代图7所示的第三反射结构113，该光转化部200在进行偏振分光的同时可以将介质111和第一反射结构112射向其的光线反射向第二导光元件120，有利于减小导光装置的体积。
152.例如，如图9所示，介质111可以为空气，也可以为透明基板，本示例对此不作限制。例如，在介质111为空气时，将光转化部200设置在第一导光元件110的空腔以外，可以减小彼此相对的两个子反射膜1120之间的距离，即减小空腔的厚度，有利于导光装置的轻薄化。
153.图9所示的光转化部200可以与图7所示光转化部200具有相同的特征，在此不再赘述。
154.本公开实施例中的第二导光元件可以与图6至图8所示第二导光元件具有相同的特征，在此不再赘述。
155.例如，图10为根据本公开实施例提供的显示装置的局部截面结构示意图。图10示意性的示出显示装置包括图8所示的导光装置，但不限于此，该显示装置可以包括上述任一
示例提供的导光装置，例如，如图10所示，显示装置包括光源部500，光源部500 发出的光线被配置为进入导光装置。
156.例如，光源部500可以包括光源510和反射导光结构520，反射导光结构520被配置为将光源510发出的光线调节至预定发散角。例如，预定发散角可以包括40
°
以内的发散角。例如，预定发散角可以包括20
°
以内的发散角。例如，反射导光结构520可以为灯杯，该灯杯可以是实心灯杯或空心灯杯，将光源发出的具有一定发散角度的光线转化为准直或接近准直的光线。例如，准直光线为平行或近乎平行(例如发散角不大于10
°
)的光线，其一致性较好，可以提高光线利用率。
157.例如，光源发出的光线的发散角一般较大，例如发散角为45
°
，反射导光结构520 可以将光线的发散角控制为较小的发散角，例如40
°
、20
°
或10
°
。例如，光线具有20
°
以内的发散角，具有一定发散角度的光线，随着传播中的多次反射，其均匀性也会随之增加，可以改善光线明暗均匀度。
158.例如，本公开实施例提供的光源装置可以用于显示装置的背光源。
159.例如，光源510可为单光源或混光源，例如红单光源、绿单光源、蓝单光源或白混光源，或者也可以是多个不同颜的单光源组合形成混光源，上述单光源最终可形成单图像，上述混光源则可形成彩图像。例如，光源510 可以是激光光源或发光二极管(led)光源。例如，光源部500可以包括一个光源510 或多个光源510。
160.例如，如图10所示，显示装置还包括显示面板600。
161.例如，如图10所示，显示面板600包括显示面601和与显示面601相对的背侧602，光源装置位于显示面板600的背侧602。例如，光源装置出射的光透过显示面板600后射向观察区。例如，显示面板600面向光源装置的一侧为非显示侧，显示面板600远离光源装置的一侧为显示侧，观察区位于显示面板600的显示侧，该显示侧是用户可以观看到显示图像的一侧。例如，观察区和光源装置位于显示面板600的两侧。
162.例如，显示面板可以为液晶显示面板。液晶显示面板可以包括阵列基板、对置基板、位于阵列基板和对置基板之间的液晶层以及封装液晶层的封框胶。例如，液晶显示面板还包括设置在阵列基板远离对置基板的一侧的第一偏振层和设置在对置基板远离阵列基板的一侧的第二偏振层。例如，光源装置被配置为向液晶显示面板提供背光，背光通过液晶显示面板后转变为图像光。
163.例如，第一偏振层的偏光轴方向和第二偏振层的偏光轴方向互相垂直，但不限于此。例如，第一偏振层可通过一种线偏振光，第二偏振层可通过另一种线偏振光，上述两种线偏振光的偏振方向垂直。
164.例如，只有特定偏振态的光线才可经过液晶层与光源装置之间的第一偏振层而入射到液晶显示面板内部，并被利用成像。例如，本公开实施例提供的光源装置发出的光线为线偏振光，该线偏振光的偏振方向与第一偏振层的偏光轴平行，由此，光源装置射向显示面板的光线具有较高的利用率。
165.例如，如图10所示，第二导光元件120中，位于入光侧的最边缘的一个透反元件 0110的反射率大于透射率。例如，该透反元件的反射率可以为100％或接近100％，从而将大部分甚至全部光线反射向与其相邻的透反元件，以使远离该透反元件的其他透反元件将光
线耦出，既可以避免显示面板的边缘过亮，还可以避免该透反元件因具有一定透射率，使得透射的光线具有一定发散角，发散的光线从该透反元件的边缘漏出，与正常耦出的光线交叠，造成亮条。
166.例如，如图10所示，沿垂直于显示面板600的显示面的方向，上述最边缘的一个透反元件0110的至少部分与显示面板600没有交叠；或者，与上述最边缘的一个透反元件0110交叠的显示面板600的区域不用于成像。
167.例如，如图10所示，显示装置还包括至少一个光扩散元件710，位于显示面板600 的显示面所在侧和背侧的至少之一，且被配置为将显示面板600和光源装置至少之一出射的光线进行扩散。
168.例如，图10示意性的示出光扩散元件710位于显示面板600的背侧，即位于显示面板600与光源装置之间，且被配置为将光源装置的出射的光线进行扩散，即光扩散元件710被配置为将经过光扩散元件710的光束进行扩散。
169.例如，光扩散元件710还可以设置在显示面板600的出光侧，配置为将显示面板600 出射的图像光线进行扩散，光扩散元件710例如紧贴显示面板600设置，以提升成像效果。
170.例如，光扩散元件710被配置为扩散经过光扩散元件710的光束但不改变或几乎不改变该光束的光轴。上述“光轴”指光束的中心线，也可以认为是光束传播的主方向。
171.例如，光扩散元件710包括衍射光学元件和散射光学元件中的至少之一。
172.例如，光扩散元件710可以为成本较低的散射光学元件，如匀光片、扩散片等，光束透过匀光片等散射光学元件时会发生散射，还会发生少量的衍射，但散射起主要作用，光束透过散射光学元件后会形成较大的光斑。
173.例如，光扩散元件710也可以为对扩散效果控制相对更加精确的衍射光学元件(diffractive optical elements,doe)，例如光束整形片(beam shaper)等。例如，衍射光学元件通过在表面设计特定的微结构，主要通过衍射起到光扩束作用，光斑的大小和形状可控。
174.例如，如图10所示，显示装置还包括光会聚元件720，位于光源装置与显示面板 600之间，且被配置为对从光源装置出射的光线进行会聚后使经会聚的光线射向至少一个光扩散元件710。
175.例如，如图10所示，光会聚元件720被配置为对光源装置出射的准直光线进行方向控制，将光线聚集至预定范围，可进一步聚拢光线，提高光线利用率。上述预定范围可以是一个点，比如凸透镜的焦点，也可以是一个较小的区域，设置光会聚元件的目的在于将光波导元件输出的光线(例如准直光线)统一调整方向至预定范围，提高光线的利用率。
176.例如，光会聚元件720可为透镜、棱镜、曲面反射镜或透镜组合，例如可以是菲涅尔透镜和/或曲面透镜，例如可以是凸透镜、凹透镜透镜或透镜组合等，图10中以凸透镜为例进行示意说明。
177.例如，如图10所示，本公开实施例中，光会聚元件720可以对几乎所有光线进行聚集定向，使得光线可到达用户的观看区域001，因此光源装置输出的准直光束便于控制以实现方便的调整光线的方向。例如，可以根据实际需求预设观察者需要观看成像的区域，例如观看区域001，该观看区域001是指观察者眼睛所在的、可以看到显示装置显示的图像的区域，例如观看区域001可以是平面区域或者立体区域，用户眼睛在观看区域 001内都可以看
到图像，例如完整的图像。例如，该观看区域001可以认为是显示装置的眼盒区域(eyebox)。
178.图11为根据本公开实施例提供的抬头显示器的局部截面结构示意图。如图11所示，抬头显示器包括反射成像部800以及图10所示的显示装置。图11示意性的示出抬头显示器中的显示装置为图10所示的显示装置，但不限于此。例如，如图11所示，反射成像部800被配置为将显示装置出射的光线反射至抬头显示器的观察区003(例如，可以是抬头显示器的眼盒区域003)。
179.例如，如图11所示，反射成像部800被配置为将显示装置出射的光线反射至眼盒区域003，且透射环境光。位于眼盒区域003的用户可以观看到反射成像部800反射的显示装置所成像002以及位于反射成像部800远离眼盒区域003一侧的环境景象。例如，显示装置发出的图像光线入射至反射成像部800，被反射成像部800反射的光线入射至用户，例如驾驶员双眼所在的眼盒区域003，用户就可观察到形成于例如反射成像部外侧的虚像，同时不影响用户对外界环境的观察。
180.例如，上述眼盒区域003是指用户双眼所在的、可以看到抬头显示器显示的图像的平面区域。例如，用户的双眼相对于眼盒区域的中心偏离一定距离，如上下、左右移动一定距离时，用户双眼仍处于眼盒区域内，用户仍然可以看到抬头显示器显示的图像。
181.例如，如图11所示，反射成像部800可为机动车的挡风窗(例如挡风玻璃)或成像窗，分别对应风挡式抬头显示器(windshield-hud,w-hud)和组合式抬头显示器 (combiner-hud,c-hud)。
182.例如，如图11所示，反射成像部800可以为平面板材，通过镜面反射形成虚像；也可以为曲面面形，如挡风玻璃或者带有曲率的透明成像板等，会提供较远的成像距离。
183.例如，本公开实施例不限于抬头显示器包括上述显示装置，抬头显示器还可以为包括图1至图9任一示例所示的导光装置以及上述反射成像部，反射成像部被配置为将该导光装置出射的光线反射至抬头显示器的观察区。当然，导光装置出射的光可以不经过任何光学元件或装置直接入射到反射成像部上，导光装置出射的光也可以经过其他光学元件(如反射镜、透镜等)或者其他装置(如液晶显示面板)后入射到反射成像部。
184.本公开实施例不限于抬头显示器包括上述显示装置，抬头显示器还可以为包括光源装置，以及上述反射成像部，反射成像部被配置为将该光源装置出射的光线反射至抬头显示器的观察区；光源装置包括上述任一实施例所述的导光装置及光源部，光源部发出的光线进入导光装置。当然，光源装置出射的光可以不经过任何光学元件或装置直接入射到反射成像部上，光源装置出射的光也可以经过其他光学元件(如反射镜、透镜等) 或者其他装置(如液晶显示面板)后入射到反射成像部。
185.本公开另一实施例还提供一种交通设备，该交通设备包括本公开的至少一个实施例提供的抬头显示器。交通设备的前窗(例如，前挡风玻璃)被复用为抬头显示器的反射成像部800。例如，该交通设备可以是各种适当的交通工具，例如可以包括各种类型的汽车等陆上交通设备，或可以是船等水上交通设备，或可以是飞机等空中交通设备，其设置挡风窗(例如，前挡风窗、侧挡风窗和后挡风窗中的至少一者)且通过车载显示系统将图像透射到挡风窗上。
186.有以下几点需要说明：
187.(1)本公开的实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可
参考通常设计。
188.(2)在不冲突的情况下，本公开的同一实施例及不同实施例中的特征可以相互组合。
189.以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

技术特征：

1.一种导光装置，包括：多个透反元件，所述多个透反元件中的至少部分被配置为将传播至所述透反元件的光线的一部分通过反射和透射之一射出所述导光装置，且通过反射和透射的另一者使得传播至所述透反元件的光线的另一部分继续在所述导光装置中传播，其中，所述多个透反元件包括设置有反射介质的透反元件，至少部分透反元件设置有具有第一反射率的反射介质，所述至少部分透反元件的至少两个透反元件中，具有第一反射率的所述反射介质占相应的所述透反元件的面积比不同以使所述至少两个透反元件的反射率不同；和/或，所述多个透反元件包括设置有反射介质的透反元件，至少一个透反元件设置的所述反射介质包括至少两种不同反射率，且所述多个透反元件设置的反射介质的反射率种类数量小于所述多个透反元件的数量。2.根据权利要求1所述的导光装置，其中，所述多个透反元件沿所述光线在所述导光装置中的传播方向排列。3.根据权利要求2所述的导光装置，其中，沿所述多个透反元件的排列方向，所述多个透反元件的反射率逐渐增大或呈区域性地逐渐增大。4.根据权利要求3所述的导光装置，其中，所述多个透反元件的面积相同，且同一透反元件设置的反射介质为具有同一种反射率的反射介质。5.根据权利要求4所述的导光装置，其中，所述多个透反元件中的每个透反元件设置的反射介质均为具有所述第一反射率的所述反射介质。6.根据权利要求5所述的导光装置，其中，所述透反元件的反射率与其设置的所述反射介质的面积呈正相关。7.根据权利要求4所述的导光装置，其中，所述多个透反元件包括至少两个透反元件组，至少一个透反元件组中包括至少两个透反元件，且同一透反元件组中设置的反射介质为具有同一种反射率的反射介质，位于不同透反元件组的反射介质为具有不同反射率的反射介质。8.根据权利要求7所述的导光装置，其中，设置具有不同反射率的反射介质的至少两个透反元件中，所述反射介质占相应的所述透反元件的面积比相同。9.根据权利要求7所述的导光装置，其中，包括至少两个透反元件的透反元件组中，所述透反元件的反射率与其设置的所述反射介质的面积呈正相关。10.根据权利要求3所述的导光装置，其中，至少一个透反元件设置的所述反射介质包括反射率不同的至少两种反射介质。11.根据权利要求10所述的导光装置，其中，至少两个透反元件中，每个透反元件设置的所述反射介质包括反射率不同的至少两种反射介质，不同透反元件中，具有所述第一反射率的一种反射介质占相应的所述透反元件的面积比不同以使不同透反元件的反射率不同。12.根据权利要求10所述的导光装置，其中，至少两个透反元件中，每个透反元件设置的所述反射介质包括反射率不同的至少两种反射介质，不同透反元件的反射率不同；不同透反元件中，所述反射介质占相应的所述透反元件的表面的面积比相同，或者，不同透反元件中，所述反射介质占相应的所述透反元件的表面的面积比不同。
13.根据权利要求1-12任一项所述的导光装置，其中，部分所述透反元件还包括空白区域，所述空白区域包括所述透反元件未设置所述反射介质的区域。14.根据权利要求1-12任一项所述的导光装置，其中，部分所述透反元件中的每个透反元件中的所述反射介质均匀分布。15.根据权利要求1-12任一项所述的导光装置，还包括：导光介质，被配置为使得进入所述导光介质的光线进行全反射传播和/或非全反射传播。16.根据权利要求1-12任一项所述的导光装置，其中，至少一个透反元件设置的所述反射介质包括一层反射膜；或者，至少一个透反元件设置的所述反射介质包括堆叠设置的多层反射膜，所述多层反射膜包括五氧化二钽、二氧化钛、氧化镁、氧化锌、氧化锆、二氧化硅、氟化镁、氮化硅、氮氧化硅以及氟化铝中的多种。17.根据权利要求1-12任一项所述的导光装置，其中，所述至少部分透反元件的至少两个透反元件中，具有相同反射率的所述反射介质占相应的所述透反元件的面积比不同以使所述至少两个透反元件的反射率不同。18.一种导光装置，包括：多个透反元件，所述多个透反元件的至少部分被配置为将传播至所述透反元件的光线的一部分通过反射和透射之一射出所述导光装置，且通过反射和透射的另一者使得传播至所述透反元件的光线的另一部分继续在所述导光装置中传播，其中，所述多个透反元件包括设置有透反介质的透反元件，至少部分透反元件设置有具有第一透射率的透反介质，所述至少部分透反元件的至少两个透反元件中，具有第一透射率的所述透反介质占相应的所述透反元件的面积比不同以使所述至少两个透反元件的透射率不同；或者，所述多个透反元件包括设置有透反介质的透反元件，至少一个透反元件设置的所述透反介质包括至少两种不同透射率，且所述多个透反元件设置的透反介质的透射率种类数量小于所述多个透反元件的数量。19.一种光源装置，包括：光源部；以及权利要求1-18任一项所述的导光装置，所述光源部发出的光线进入所述导光装置。20.一种抬头显示器，包括：显示装置；以及反射成像部，被配置为将所述显示装置出射的光线反射至所述抬头显示器的观察区，其中，所述显示装置包括显示面板以及权利要求19所述的光源装置；或者，所述抬头显示器包括：反射成像部以及权利要求1-18任一项所述的导光装置，其中，所述反射成像部被配置为将所述导光装置出射的光线反射至所述抬头显示器的观察区；或者，所述抬头显示器包括：反射成像部以及权利要求19所述的光源装置，其中，所述反射成像部被配置为将所述光源装置出射的光线反射至所述抬头显示器的观察区。

技术总结

一种导光装置、光源装置、抬头显示器。导光装置包括多个透反元件。至少部分透反元件设置有反射介质，至少部分透反元件设置有具有第一反射率的反射介质，至少部分透反元件的至少两个透反元件中，具有第一反射率的反射介质占相应的透反元件的面积比不同以使至少两个透反元件的反射率不同；或者，至少部分透反元件设置有反射介质，至少一个透反元件设置的反射介质包括至少两种不同反射率，且多个透反元件设置的反射介质的反射率种类数量小于多个透反元件的数量。本公开提供的导光装置可以减少透反元件所需的透反膜的种类，有利于降低成本。有利于降低成本。有利于降低成本。