本实用新型提出一种基于微结构的波导型抬头显示系统，包括依次设置的图像源、目镜系统、水平扩展波导和垂直扩展波导，目镜系统用于对图像源发出的光线进行准直形成不同视场的平行光，水平扩展波导用于对目镜系统发出的平行光进行水平方向的出瞳扩展，垂直扩展波导用于对水平扩展波导的出射光进行垂直方向的出瞳扩展；水平扩展波导内置有第一半透半反膜和第一微结构，垂直扩展波导内置有第二半透半反膜和第二微结构。本实用新型利用微结构与波导结构相结合，实现大出瞳的同时，大大降低了系统的体积，同时加工难度低，也没有衍射效应，不会出现严重的色散问题，且能够很好的实现全彩显示。