[发明专利]一种近眼可透视头显光学系统

权利要求书

1.一种近眼可透视头显光学系统，包括第一透镜、第二透镜和一个微型图像显示器，所述第一透镜与所述第二透镜皆与所述微型图像显示器贴合，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜皆为均厚的自由曲面透镜，用以使所述微型图像显示器产生的影像在所述第一透镜与所述第二透镜中反射成像。

2.一种近眼可透视头显光学系统，包括第一透镜、第二透镜和一个微型图像显示器，所述第一透镜具有第一表面与第二表面，所述第二透镜具有第三表面与第四表面，所述第一透镜与所述第二透镜皆与所述微型图像显示器贴合，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜皆为均厚的自由曲面透镜，且所述第二表面与所述第三表面皆涂布一层半反半透膜，用以使所述微型图像显示器产生的影像在所述第一透镜与所述第二透镜中反射成像。

3.一种近眼可透视头带显示器，包括第一镜片组、第二镜片组以及一个微型图像显示器，所述第一镜片组与所述第二镜片组一体成形后，并与所述微型图像显示器贴合成一体，其特征在于，所述第一镜片组与所述第二镜片组为相同结构，其中，所述第一镜片组与所述第二镜片组均由第一透镜及第二透镜所组成，所述第一透镜与所述第二透镜皆为均厚的自由曲面透镜，所述第一透镜具有第一表面与第二表面，所述第二透镜具有第三表面与第四表面，且所述第二表面与所述第三表面皆涂布一层半反半透膜，用以使所述微型图像显示器产生的影像在所述第一镜片组与所述第二镜片组中反射成像。

4.如权利要求1或2或3所述的近眼可透视头显光学系统，其特征在于，所述第一表面、所述第二表面、所述第三表面以及所述第四表面满足下术面形方程(1)：

其中，c＝1/r₀，r₀为自由曲面基准面的曲率半径，k为二次曲面系数，r为入射光线的径向坐标，ai为高阶系数，Zi(ρ，φ)为泽尼克多项式，N为泽尼克多项式的总数，Ai为第i项泽尼克多项式的系数，ρ为归一化的半径坐标，φ为归一化的角度坐标。

5.如权利要求1或2或3所述的近眼可透视头显光学系统，其特征在于，所述第二表面、所述第三表面以及所述第四表面应满足条件方程(2)至(4)：

其中，b是所述微型图像显示器发射出所述第一光线的发射点，b2为所述第一光线反射时与所述第三表面的交点，b1为所述第一光线反射时与所述第二表面反射时的交点；b3为所述第一光线折射时与所述第二表面的交点；a是所述微型图像显示器发射出所述第二光线的发射点，a2为所述第二光线反射时与所述第三表面的交点，a1为所述第二光线反射时与所述第二表面反射时的交点；a3为所述第二光线折射时与所述第二表面的交点。

6.如权利要求1或2或3所述的近眼可透视头显光学系统，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜的材料是光学玻璃,甲基丙烯酸甲酯(PMMA),聚碳酸酯(PC),聚丙烯(PP),聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或耐纶(Nylon)。

7.如权利要求1或2所述的近眼可透视头显光学系统，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜是一体成型的。

8.如权利要求1或2或3所述的近眼可透视头显光学系统，其特征在于，所述第一透镜与所述第二透镜是厚度均为1-3mm。

9.如权利要求2或3所述的近眼可透视头显光学系统，其特征在于，当所述微型图像显示器产生的所述影像通过所述第一透镜及所述第二透镜反射后，其在所述第一透镜的反射面将所述图像的Y轴放大和X轴放大、及在其所述第二透镜的反射面将所述图像的Y轴放大和X轴缩小。

10.如权利要求2或3所述的近眼可透视头显光学系统，其特征在于，所述第二表面的所述半反半透膜的反射率为20-70％，或是所述第三表面的所述半反半透膜的反射率为20-70％。