[发明专利]一种采用自由曲面棱镜的光学成像系统

摘要

本发明属于虚拟现实技术领域，具体的说是应用于眼镜式虚拟显示器、头戴式虚拟显示器及虚拟立体显示器等各类虚拟显示器产品中的光学系统。该光学系统包括一个自由曲面棱镜和一个补偿棱镜，光学系统的顶端安装有一个微显示器，微显示器通过驱动电路板与视频设备连接而显示图像。自由曲面棱镜的三个光学表面均为自由曲面，满足所对应的面型方程，且各表面的位置关系满足相应坐标转换方程。本系统采用PMMA塑料材料制成。本发明具有轻型、大视场、视透、像差校正良好等优点，使用该光学系统可以使人在眼前呈现出清晰的放大图像。

主权项

一种采用自由曲面棱镜的光学成像系统，其特征在于：包含一个自由曲面棱镜和一个补偿棱镜。自由曲面棱镜包括三个自由曲面光学面，包括：位于顶面的入射面1，实现光学进入到光学系统内；位于左侧的自由曲面2，将从入射面1进入光学系统的光线全反射并折射出去；位于右侧的反射面3，将全反射面及面2反射过来的光线再反射回全反射面及出射面2，最后由全反射面及出射面2折射出去聚合到瞳孔。补偿棱镜包括两个自由曲面光学面，包括：位于左侧的面4，面型与面3完全相同并重合；位于右侧的面5，面型与面2完全相同并与面2平行。