【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于光学系统设计，具体涉及一种小型吊装平视显示器光学系统。
技术介绍
1、平视显示器是飞机的主显示设备，可以将飞机的主要飞行、导航信息投射到飞行员前方，飞行员无需低头观看其它仪表即可实现“平视飞行、握杆操纵”。通过与evs等设备交联，可以保证飞机可以在雨雪、大雾等恶劣气象条件下起飞和着陆，提高飞机的出勤率。但是，传统平视显示器的中继镜组和像源安装在飞行员头部上方，由于中继镜组较大，需要较大的座舱安装空间，在部分座舱空间较小的飞机上无法安装。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种小型吊装平视显示器光学系统，能够减小吊装式平显的座舱安装空间。
2、为了实现上述技术目的，本专利技术所采用的具体技术方案为：
3、一种小型吊装平视显示器光学系统，由数字像源、中继镜组和全息波导组合镜组成，其中，所述中继镜组由第一负透镜、第一正透镜、第二正透镜、偏振分光棱镜、第一相位延迟板、非球面内反镜、第二相位延迟板和第三正透镜组成；数字像源和中继镜组共光轴；
4、数字像源用于产生视频显示画面；
5、中继镜组将所述显示画面转换为数字像源发出的球面光；
6、全息波导组合镜接收所述准直光，将准直光逐次衍射耦出至观察者眼中，并拼接出平视显示器的眼盒。
7、进一步的，所述数字像源为液晶像源、microled像源、microoled像源、lcos像源、dmd像源或激光像源，数字像源发出的光为窄带绿光。
8、进一步的，
9、第二正透镜靠近数字像源的一面为非球面，另一面为平面，且与偏振分光棱镜胶合；
10、非球面内反镜靠近偏振分光棱镜的一面为平面，第一相位延迟板两面分别与非球面内反镜和偏振分光棱镜胶合；非球面内反镜远离偏振分光棱镜的一面为非球面；
11、第三正透镜靠近偏振分光棱镜的一面为平面，且与第二相位延迟板胶合；第三正透镜远离偏振分光棱镜一面为非球面；
12、第二相位延迟板两面分别与第三正透镜和偏振分光棱镜胶合。
13、进一步的，第一相位延迟板与第二相位延迟板均为三明治结构，中间蓝宝石夹层为聚合物波片或晶体波片，两侧衬底为等厚的透明光学玻璃材料。
14、进一步的，第一相位延迟板与第二相位延迟板的快轴均与中继镜组的光轴水平面成45°夹角。
15、进一步的，全息波导组合镜由平板结构的光栅波导元件和封装盖板组成；其中，靠近中继镜组的一侧为光栅波导元件，远离中继镜组的一侧为封装盖板。
16、进一步的，光栅波导元件和封装盖板通过分布在边缘的蓝宝石夹层进行隔离；光栅波导元件和蓝宝石夹层，以及蓝宝石夹层和封装盖板之间均通过环氧树脂胶或光敏胶粘接；光栅波导元件、封装盖板和蓝宝石夹层外端面彼此对齐。
17、进一步的，在光栅波导元件靠近封装盖板的一面设置有耦入光栅和耦出光栅，耦入光栅和耦出光栅的光栅矢量方向均垂直于光栅波导元件的底边。
18、进一步的，中继镜组的出瞳面与耦入光栅共面或与光栅波导元件远离封装盖板的工作面共面。
19、进一步的，封装盖板上与耦出光栅的相对区域设置有窄带反射膜；窄带反射膜的反射率不大于50％，作用光谱与数字像源的光谱相同。
20、本专利技术的有益效果：
21、本专利技术的小型吊装平视显示器光学系统，采用折返式中继镜组，减小了中继光学系统的外形尺寸；通过全息波导组合镜的衍射分光作用，将由中继镜组输入的光沿光线在波导内部的传播路径进行了多次分光并耦合输出，在实现大范围显示；减小了平视显示器的座舱安装空间，适应于座舱空间较小的飞机，如民用支线飞机、直升机等。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于：由数字像源(1)、中继镜组(2)和全息波导组合镜(3)组成，其中，所述中继镜组(2)由第一负透镜(4)、第一正透镜(5)、第二正透镜(6)、偏振分光棱镜(7)、第一相位延迟板(8)、非球面内反镜(9)、第二相位延迟板(10)和第三正透镜(11)组成；数字像源(1)和中继镜组(2)共光轴；
2.根据权利要求1所述的小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于：所述数字像源(1)为液晶像源、MicroLED像源、MicroOLED像源、LCOS像源、DMD像源或激光像源，数字像源(1)发出的光为窄带绿光。
3.根据权利要求1所述的小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于，第一负透镜(4)两个工作面均为球面；第一正透镜(5)两个工作面均为球面；第一负透镜(4)和第一正透镜(5)胶合；
4.根据权利要求3所述的小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于，第一相位延迟板(8)与第二相位延迟板(10)均为三明治结构，中间蓝宝石夹层为聚合物波片或晶体波片，两侧衬底为等厚的透明光学玻璃材料。
5.根据权利要求4所
6.根据权利要求5所述的小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于，全息波导组合镜(3)由平板结构的光栅波导元件(12)和封装盖板(13)组成；其中，靠近中继镜组(2)的一侧为光栅波导元件(12)，远离中继镜组(2)的一侧为封装盖板(13)。
7.根据权利要求6所述的小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于，光栅波导元件(12)和封装盖板(13)通过分布在边缘的蓝宝石夹层(14)进行隔离；光栅波导元件(12)和蓝宝石夹层(14)，以及蓝宝石夹层(14)和封装盖板(13)之间均通过环氧树脂胶或光敏胶粘接；光栅波导元件(12)、封装盖板(13)和蓝宝石夹层(14)外端面彼此对齐。
8.根据权利要求7所述的小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于，在光栅波导元件(12)靠近封装盖板(13)的一面设置有耦入光栅(15)和耦出光栅(16)，耦入光栅(15)和耦出光栅(16)的光栅矢量方向均垂直于光栅波导元件(12)的底边。
9.根据权利要求8所述的小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于，中继镜组(2)的出瞳面与耦入光栅(15)共面或与光栅波导元件(12)远离封装盖板(13)的工作面共面。
10.根据权利要求9所述的小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于，封装盖板(13)上与耦出光栅(16)的相对区域设置有窄带反射膜(17)；窄带反射膜(17)的反射率不大于50％，作用光谱与数字像源(1)的光谱相同。
...【技术特征摘要】
1.一种小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于：由数字像源(1)、中继镜组(2)和全息波导组合镜(3)组成，其中，所述中继镜组(2)由第一负透镜(4)、第一正透镜(5)、第二正透镜(6)、偏振分光棱镜(7)、第一相位延迟板(8)、非球面内反镜(9)、第二相位延迟板(10)和第三正透镜(11)组成；数字像源(1)和中继镜组(2)共光轴；
2.根据权利要求1所述的小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于：所述数字像源(1)为液晶像源、microled像源、microoled像源、lcos像源、dmd像源或激光像源，数字像源(1)发出的光为窄带绿光。
3.根据权利要求1所述的小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于，第一负透镜(4)两个工作面均为球面；第一正透镜(5)两个工作面均为球面；第一负透镜(4)和第一正透镜(5)胶合；
4.根据权利要求3所述的小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于，第一相位延迟板(8)与第二相位延迟板(10)均为三明治结构，中间蓝宝石夹层为聚合物波片或晶体波片，两侧衬底为等厚的透明光学玻璃材料。
5.根据权利要求4所述的小型吊装平视显示器光学系统，其特征在于，第一相位延迟板(8)与第二相位延迟板(10)的快轴均与中继镜组(2)的光轴水平面成45°夹角。
6.根据权利要求5所述的小型吊装平视显示器光学系统，...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢意，李文强，刘俊锋，李瑞华，相广鑫，赵龙波，李卓，刘龙飞，傅龙华，周广亮，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。