[发明专利]目镜式成像光学装置和头戴式成像光学设备及其制造方法和成像方法

权利要求书

1.一目镜式成像光学装置，其特征在于，包括：

一孔径光阑；

一平面反射镜，其中所述平面反射镜具有一平面反射面；

一柱面反射镜，其中所述柱面反射镜具有一弧面反射面；以及

一柱面菲涅尔透镜，其中所述柱面菲涅尔透镜具有一入射侧和对应于所述入射侧的一出射侧，其中所述平面反射镜位于所述柱面菲涅尔透镜的所述入射侧，并且所述平面反射镜的所述平面反射面与所述柱面菲涅尔透镜的中心轴形成的夹角是45°夹角，其中所述柱面反射镜位于所述柱面菲涅尔透镜的所述出射侧，并且所述柱面菲涅尔透镜的中心轴和所述目镜式成像光学装置的光轴均穿过所述柱面反射镜的所述弧面反射面的中心，其中所述柱面反射镜的所述弧面反射面的中心的法线方向与所述柱面菲涅尔透镜的中心轴形成的夹角参数为β，所述柱面反射镜的所述弧面反射面的中心的法线方向与所述目镜式成像光学装置的光轴形成的夹角参数为γ，其中参数β和参数γ的取值范围均是35°～55°，其中所述孔径光阑被保持在所述柱面反射镜的光线出射方向，并且所述目镜式成像光学装置的光轴穿过所述孔径光阑的中心。

2.根据权利要求1所述的目镜式成像光学装置，其中所述柱面菲涅尔透镜包括一基部和形成于所述基部的一工作部，其中所述工作部形成所述入射侧，并且所述工作部朝向所述平面反射镜的所述平面反射面，其中所述基部形成所述出射侧，并且所述基部朝向所述柱面反射镜的所述弧面反射面。

3.根据权利要求2所述的目镜式成像光学装置，其中所述工作部形成一组第一光学槽和一组第二光学槽，其中所述第一光学槽和所述第二光学槽相互对称，并且对称轴是所述柱面菲涅尔透镜的中心轴。

4.根据权利要求3所述的目镜式成像光学装置，其中每个所述第一光学槽和每个所述第二光学槽分别沿着所述柱面菲涅尔透镜的宽度方向延伸。

5.根据权利要求3所述的目镜式成像光学装置，其中所述工作部包括一组第一凸起、一组第二凸起以及一中心凸起，每个所述第一凸起、每个所述第二凸起和所述中心凸起分别形成于所述基部的同一侧，并且所述中心凸起形成于所述基部的中部，每个所述第一凸起和每个所述第二凸起分别形成于所述基部的两侧，并且所述第一凸起和所述第二凸起相互对称，并且对称轴是所述柱面菲涅尔透镜的中心轴，其中在相邻所述第一凸起之间和在所述第一凸起与所述中心凸起之间形成每个所述第一光学槽，和在相邻所述第二凸起之间和在所述第二凸起与所述中心凸起之间形成每个所述第二光学槽。

6.根据权利要求5所述的目镜式成像光学装置，其中所述中心凸起具有相互对称的一第一凸弧面和一第二凸弧面，其中每个所述第一凸起分别具有一第三凸弧面和一第一平面，一个所述第一凸起的所述第一平面对应于所述中心凸起的所述第一凸弧面，从而在所述第一凸起的所述第一平面和所述中心凸起的所述第一凸弧面之间形成一个所述第一光学槽，任意一个所述第一凸起的所述第一平面对应于相邻所述第一凸起的所述第三凸弧面，从而在所述第一凸起的所述第一平面和相邻所述第一凸起的所述第三凸弧面之间形成另外的所述第一光学槽，其中每个所述第二凸起分别具有一第四凸弧面和一第二平面，一个所述第二凸起的所述第二平面对应于所述中心凸起的所述第二凸弧面，从而在所述第二凸起的所述第二平面和所述中心凸起的所述第二凸弧面之间形成一个所述第二光学槽，任意一个所述第二凸起的所述第二平面对应于相邻所述第二凸起的所述第三凸弧面，从而在所述第二凸起的所述第二平面和相邻所述第二凸起的所述第四凸弧面之间形成另外的所述第二光学槽。

7.根据权利要求6所述的目镜式成像光学装置，其中每个所述第一凸起的所述第一平面平行于所述柱面菲涅尔透镜的中心轴，每个所述第二凸起的所述第二平面平行于所述柱面菲涅尔透镜的所述中心轴。