[发明专利]一种头盔显示器的光学系统

权利要求书

1.一种头盔显示器的光学系统，包括微显示器以及光学组合器，其特征在于：还包括位于微显示器及光学组合器之间的胶合镜，所述微显示器与胶合镜胶合为一整体，光束从微显示器发出，经过胶合镜后会聚后进入光学组合器，外部光线直接进入光学组合器。

2.根据权利要求1所述的一种头盔显示器的光学系统，其特征在于：所述光轴垂直于微显示器的像素面，且经过其中心，所述光学组合器包含两个45度角的直角棱镜及一个凹面反射镜，其中靠近胶合镜的光学面、靠近人眼瞳孔的光学面，以及靠近外部光线的光学面均为平面，且均与光轴垂直，窄带高反光学面位于两个直角棱镜结合处，与水平光轴及竖直光轴均成45度角，两个直角棱镜紧密贴合在一起，所述凹面反射镜与直角棱镜胶合为一整体，凹面朝向直角棱镜，凸面为外露面，凹面反射镜的凹面为高反光学面；

光束从微显示器发出，经过胶合镜后会聚，从光学组合器的靠近胶合镜的光学面进入光学组合器，经过窄带高反光学面后，一部分光束反射，一部分透射，透射光束经过高反光学面再次进行会聚，光束再次经过窄带高反光学面后，有一部分光束反射，一部分透射，其反射光束再经靠近人眼瞳孔的光学面后成为平行光束，出瞳位于人眼瞳孔处，外部光线从靠近外部光线的光学面进入光学组合器，经过窄带高反光学面后，一部分光束反射，一部分透射，透射光束进入人眼瞳孔。

3.根据权利要求2所述的一种头盔显示器的光学系统，其特征在于：所述的窄带高反光学面对494-544nm波段的光的反射率大于70%，其它可见光波段的透过率大于90%。

4.根据权利要求3所述的一种头盔显示器的光学系统，其特征在于：所述高反光学面对494-544nm波段的光的反射率为100%。

5.根据权利要求1所述的一种头盔显示器的光学系统，其特征在于：所述的胶合镜为平凸透镜，平的一面与微显示器胶合且垂直于光轴，凸的一面为球面。

6.根据权利要求1所述的一种头盔显示器的光学系统，其特征在于：所述的微显示器为有机电致发光显示器，其分辨率为852×600，显示亮度为1500cd/m²，半谱宽度为50nm，即494nm-544nm。

7.根据权利要求1所述的一种头盔显示器的光学系统，其特征在于：该光学系统的有效焦距为30mm，视场角25                                               ，出瞳距21mm，出瞳直径10mm，波长494544nm，峰值520mm。

8.根据权利要求1所述的一种头盔显示器的光学系统，其特征在于：所述的胶合所用材料为冷彬树脂。

9.根据权利要求1所述的一种头盔显示器的光学系统，其特征在于：所述胶合镜、两个45度角的直角棱镜及一个凹面反射镜所用的光学材料均为光学塑料。

10.根据权利要求1所述的一种头盔显示器的光学系统，其特征在于：所述胶合镜、两个45度角的直角棱镜及一个凹面反射镜所用的光学材料均为PMMA。