[发明专利]采用旋转对称透镜的双椭球结构大视场头盔显示光学系统

摘要

采用旋转对称透镜的双椭球结构大视场头盔显示光学系统，涉及光学系统和器件设计领域，解决现有双椭圆结构头盔显示器系统中存在多个自由曲面透镜、加工装调难度大、出瞳直径小的问题，采用旋转对称透镜的双椭球结构大视场头盔显示光学系统，该光学系统包括第一椭球面、中继透镜组、第二椭球面、后继透镜组和显示屏组成。所述中继透镜组和后继透镜组中的透镜面形均为旋转对称形式；所述光学系统按照逆向光路设计；光路由出瞳处开始，各视场的光线以平行光的方式经过出瞳进入系统，再经过第一椭球面反射后入射到中继透镜组，中继透镜组出射后经过第二椭球面反射进入后继透镜组，最后会聚到显示屏上。本发明易于加工装调，节约成本。

主权项

采用旋转对称透镜的双椭球结构大视场头盔显示光学系统，该光学系统包括第一椭球面(2)、中继透镜组、第二椭球面(8)、后继透镜组和显示屏(28)，所述光学系统按照逆向光路设计；逆向设计时头盔显示器的出瞳成为光学系统的入瞳，入瞳(1)位于第一椭球面的右焦点，各视场的光线以平行光的方式经过入瞳进入系统，第一椭球面将右焦点的入射光会聚到左焦点处的中继透镜组；采用中继透镜组对宽光束进行会聚，中继透镜组将各视场光束入射到第二椭球面上；第二椭球面将光线会聚到位于第二椭球面左焦点处的后继透镜组，后继透镜组再对光线进行像差校正，最后会聚到显示屏上；其特征是，所述中继透镜组和后继透镜组中的透镜面形均为旋转对称形式；所述中继透镜组由第一表面(3)、第二表面(4)、第三表面(5)、第四表面(6)和第五表面(7)组成的四胶合透镜组组成，所述第一表面(3)和第五表面(7)为偶次非球面，第二表面(4)、第三表面(5)和第四表面(6)为球面，所述后继透镜组由多个透镜组成，且所述多个透镜同轴；所述后继透镜组包括第六表面(9)、第七表面(10)、第八表面(11)、第九表面(12)、第十表面(13)、第十一表面(14)、第十二表面(15)、第十三表面(16)、第十四表面(17)、第十五表面(18)、第十六表面(19)、第十七表面(20)、第十八表面(21)、第十九表面(22)、第二十表面(23)、第二十一表面(24)、第二十二表面(25)、第二十三表面(26)、第二十四表面(27)，所述第六表面(9)、第八表面(11)、第十三表面(16)、第十四表面(17)、第二十表面(23)、第二十三表面(26)为偶次非球面，所述第七表面(10)、第九表面(12)、第十表面(13)、第十一表面(14)、第十二表面(15)、第十五表面(18)、第十六表面(19)、第十七表面(20)、第十八表面(21)、第十九表面(22)、第二十一表面(24)、第二十二表面(25)和第二十四表面(27)均为球面。