[發明專利]全息光波導頭盔顯示器光學系統

有效

• 申請號: 201210457097.X
• 申請日: 2012-11-14
• 公開（公告）號: CN102928981A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 田永明;董戴
• 申請（專利權）人: 中航華東光電有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02B27/00;G02B6/122
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 丁瑞瑞

1.一種全息光波導頭盔顯示器光學系統，其特征在于：包括中繼準直光學系統、全息光波導組件、顯示像源，顯示像源的光線經中繼準直光學系統準直，之后，耦合進入全息光波導組件，耦合出全息光波導組件的圖像以投影方式疊加在透過全息光波導組件的外部場景的光線上。

2.如權利要求1所述的全息光波導頭盔顯示器光學系統，其特征在于：全息光波導組件由兩個平板光波導組成：水平全息光波導以及垂直全息光波導，水平全息光波導遠離入射光的一面的兩端分別制作一個全息反射元件：第一全息反射面、第二全息反射面，垂直全息光波導遠離入射光的一面的兩端也分別制作一個全息反射元件：第三全息反射面、第四全息反射面，水平全息光波導以及垂直全息光波導的板面相互垂直，且第二全息反射面平行于第三全息反射面。

3.如權利要求2所述的全息光波導頭盔顯示器光學系統，其特征在于：第一全息反射面將中繼準直光學系統準直后的光線耦合進入水平全息光波導，光波在水平方向傳輸，傳輸到第二全息反射面時，部分光被衍射出水平全息光波導，零級光保持在水平全息光波導內向前傳輸，每次遇到第二全息反射面則耦合出部分能量，水平全息光波導衍射耦合出的光能，被垂直全息光波導的第三全息反射面接收，耦合進入垂直全息光波導，光波在垂直方向傳輸，當傳輸到第四全息反射面時，部分光被衍射出垂直全息光波導，剩余零級光保持在垂直全息光波導向前傳輸。

4.如權利要求2所述的全息光波導頭盔顯示器光學系統，其特征在于：所述中繼準直光學系統選用三片透鏡結構，中間透鏡為雙膠合透鏡，兩側的第一片透鏡和第三片透鏡均為平凸透鏡，且凸面均朝向水平全息光波導。

5.如權利要求4所述的全息光波導頭盔顯示器光學系統，其特征在于：所述中間透鏡為一平凸透鏡與一平凹透鏡膠合，且凸面均朝向水平全息光波導。

6.如權利要求5所述的全息光波導頭盔顯示器光學系統，其特征在于：，所述三片透鏡的凸面均為偶次非球面。

7.如權利要求1至6任一項所述的全息光波導頭盔顯示器光學系統，其特征在于：第一全息反射面和第三全息反射面使用正一級衍射，第二全息反射面和第三全息反射面使用負一級衍射，第二全息反射面和第四全息反射面上，每次零級和一級衍射效率保持不變。