[发明专利]用于摩托车头盔的折叠光学系统

权利要求书

1.一种用于摩托车头盔抬头显示装置的折叠光学系统，其特征在于由准直光源(1)、微型显示器(2)、照明模块(3)、成像系统(4)、平面半透半反镜(5)、球面半透半反镜(6)和孔径光阑(7)组成，其位置关系为：沿所述的准直光源(1)的激光输出方向是所述的照明模块(3)，在该照明模块(3)的反射光方向是所述的微型显示器(2)，沿所述的微型显示器(2)的反射光束方向，即光轴依次是所述的照明模块(3)、成像系统(4)和平面半透半反镜(5)；在所述的平面半透半反镜(5)的反射方向上是所述的球面半透半反镜(6)，在所述的球面半透半反镜(6)的反射光方向上并距离所述的平面半透半反镜(5)左边一定距离处放置所述的孔径光阑(7)；所述的孔径光阑(7)和所述的球面半透半反镜(6)关于光轴呈轴对称放置，所述的孔径光阑(7)位置与人眼瞳孔位置重合，所述的平面半透半反镜(5)的法线与所述的光轴所成的角度范围为35°～45°。

2.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于所述的准直光源(1)的激光器为半导体激光器或气体激光器。

3.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于所述的微型显示器为反射式液晶微显示屏，分辨率为720P或1080P。

4.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于所述的照明模组为分光棱镜，或镀有分光膜的分光镜。

5.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于所述的成像系统由一系列球面透镜、非球面透镜和/或菲涅尔透镜透镜组组成。

6.根据权利要求1或5所述的折叠光学系统，其特征在于所述的成像系统的各透镜前后表面均镀有抗反膜。

7.根据权利要求1所述的折叠光学系统，其特征在于所述的平面半透反射镜为镀分光薄膜的平面分光镜或具有一定厚度的立方棱镜。

8.根据权利要求1至7任一项所述的折叠光学系统，其特征在于所述的球面半透半反镜(6)的面形为球面、非球面或自由曲面，其面形矢高由以下公式给出：

其中，c₁＝1/r₁，r₁为基准面曲率半径，r为光线径向坐标，k为二次曲面系数，a_i为高阶系数，为泽尼克多项式，N为泽尼克多项式的总数，A_i为第i项泽尼克多项式的系数，ρ为归一化的半径坐标，为归一化的角度坐标；其中各项系数由球面半透半反镜的面形决定。