[发明专利]包括交叉光学部件的头戴式观察系统

摘要

单眼或者双眼观察系统包括第一显示器(1)和第一光学组件，第一光学组件包括第一中继光学系统(2)和部分透明第一光混合器(3)，所述第一中继光学系统(2)包括第一前透镜，所述第一光学组件形成经由第一显示器(1)显示的第一图像在无限远处的第二图像，所述观察系统用于佩戴在用户的头上，所述第一光混合器(3)放置于用户的两个眼睛的其中一个的前面，第一光学组件的出射光瞳放置于与所述眼睛同一水平，第一光学组件的光轴与穿过出射光瞳中心的中央视野的光线相对应，第一光混合器(3)是具有基本平行的弯曲面的薄板，每个面由多项式关系或者定义自由形态的点数据集来定义。根据本发明的系统中，所述光学部件据称是交叉的，即，在双眼系统的情况下，如果光混合器放置于用户的右眼的前面，中继光学系统和对应的显示器放置于用户的左眼上面的前额位置并且在放置于左边的光混合器的下面。通过明智地选择各种光学元件的几何参数、曲率以及其表面的形状而得到这种设置‑第一光混合器到光轴的倾角大约为35度；‑将出射光瞳与光轴和第一光混合器的交点分离的距离大约为60毫米；并且‑第一光混合器与第一前透镜之间的平均光轴在竖直面上相对于连接两眼中心的直线的倾角为大约25度，从而第一中继光学系统放置于与前额同一水平，并且在用户的另一个眼睛之上，与第一光混合器交叉的位置。

主权项

一种观察系统，其包括第一显示器(1)和第一光学组件，所述第一光学组件包括第一中继光学系统(2)和部分透明第一光组合器(3)，所述第一中继光学系统(2)包括第一前透镜，所述第一光学组件设置用于形成经由第一显示器显示的第一图像在无限远处的第二图像，所述观察系统用于佩戴在用户的头上，所述第一光组合器在使用的情况下放置于所述用户的两个眼睛的其中一个的前面，第一组件的出射光瞳放置于与所述眼睛同一水平，第一光组合器的光轴与穿过光瞳中心的中央视野的光线相对应，其特征在于:第一光组合器是具有基本平行的弯曲面的薄板，每个面由多项式关系或者定义自由形态的点数据集来定义；第一光组合器到光轴的倾角大约为35度；从出射光瞳到光轴与第一光组合器之间的交点的距离大约为60毫米；并且在使用位置中，第一光组合器与第一前透镜的平均光轴在竖直面上相对于连接两眼中心的直线的倾角为大约25度，从而第一中继光学系统放置于与前额同一水平，并且在用户的另一个眼睛之上，与第一光组合器交叉的位置。