机载护目镜型头盔显示器光学系统

摘要

本发明机载护目镜型头盔显示器光学系统提供一种大视场光学显示系统，该光学显示系统沿光轴方向依次包括：图像源、中继透镜组件、棱镜组件，和凹面反射镜，其中凹面反射镜接收和反射来自棱镜组件的图像源的图像光线，该凹面反射镜相对于图像源存在一个弯曲角，使得反射像中生成非对称像差，其中所述弯曲角定义为光轴与凹面反射镜内表面各点法线之间的夹角；所述中继透镜组件由前组、中间组和后组三组组成，其中每一组分别由多个透镜组成；在光轴方向上，前组靠近所述棱镜组件，后组靠近所述图像源，中间组位于前组和后组之间；前组、中间组和后组三组透镜可分别作为一个整体平移和旋转，使前组、中间组和后组三组透镜局域轴彼此存在一个交角，从而补偿光学显示系统的非对称像差。

主权项

一种大视场光学显示系统，该光学显示系统工作在可见波长范围内，沿光轴方向依次包括：图像源，其产生图像光线；中继透镜组件，用于将图像源产生的图像光线传输至棱镜组件；棱镜组件，用于偏转来自中继透镜组件的图像光线的传播方向；凹面反射镜，接收和反射来自棱镜组件的图像源的图像光线，该凹面反射镜相对于图像源存在一个弯曲角，使得反射像中生成非对称像差，其中所述弯曲角定义为光轴与凹面反射镜内表面各点法线之间的夹角；其特征在于：所述中继透镜组件由前组、中间组和后组三组组成，其中每一组分别由多个透镜组成；所述非对称像差包括双节点像散和彗差，通过前组、中间组和后组三组透镜的偏心和倾斜放置而对其进行补偿；在光轴方向上，前组靠近所述棱镜组件，后组靠近所述图像源，中间组位于前组和后组之间，包括一个非球面透镜，用于校正光瞳球差，以增大光瞳像直径，所述前组和后组透镜都有正的光焦度；中继光学透镜组件的前组和后组中包括用于补偿光学显示系统色差的双胶合透镜；前组、中间组和后组三组透镜可分别作为一个整体平移和旋转，使前组、中间组和后组三组透镜局域轴彼此存在一个交角，从而补偿光学显示系统的非对称像差。