一种自由曲面离轴反射近眼显示光学系统的制作方法

技术特征：

1.一种自由曲面离轴反射近眼显示光学系统，其特征在于，包括：微型显示器和至少一个自由曲面反射镜；

所述微型显示器和所述至少一个自由曲面反射镜离轴设置；

其中，所述微型显示器和所述至少一个自由曲面反射镜的位置和形状根据所述自由曲面离轴反射近眼显示光学系统的轮廓尺寸相关系数确定。

2.根据权利要求1所述的自由曲面离轴反射近眼显示光学系统，其特征在于，所述自由曲面反射镜为3个；

第一曲率半径、第二曲率半径和第三曲率半径根据第一间隔、第二间隔和第三间隔确定；

其中，所述第一间隔、所述第二间隔和所述第三间隔根据所述自由曲面离轴反射近眼显示光学系统的轮廓尺寸的遮拦系数和放大率确定；

所述第一曲率半径、所述第二曲率半径和所述第三曲率半径分别为3个所述自由曲面反射镜的曲率半径；

所述第一间隔为第一自由曲面反射镜和第二自由曲面反射镜之间的间隔，所述第二间隔为第一自由曲面反射镜和第三自由曲面反射镜之间的间隔，所述第三间隔为第二自由曲面反射镜和第三自由曲面反射镜之间的间隔。

3.根据权利要求2所述的自由曲面离轴反射近眼显示光学系统，其特征在于，所述自由曲面离轴反射近眼显示光学系统中包括7个关键点；第一关键点(y₁，z₁)设于所述自由曲面离轴反射近眼显示光学系统中的第一预设位置，第二关键点(y₂，z₂)设于所述第二自由曲面反射镜的上端，第三关键点(y₃，z₃)设于所述第一自由曲面反射镜的下端，第四关键点(y₄，z₄)设于所述第三自由曲面反射镜的下端，第五关键点(y₅，z₅)设于所述自由曲面离轴反射近眼显示光学系统中的第二预设位置，第六关键点(y₆，z₆)设于所述第一自由曲面反射镜的上端，第七关键点(y₇，z₇)设于所述微型显示器的下端；

其中，所述7个关键点的位置坐标满足以下条件：

y 3 - y 1 > 5 m m y 4 - y 2 > 5 m m y 7 - y 5 > 5 m m y 7 - y 6 > 5 m m , z 3 - z 1 > 5 m m 20 m m > z 2 - z 1 > 15 m m z 2 - z 3 < 25 m m z 4 - z 3 < 30 m m z 4 - z 7 < 30 m m . ]]>

4.根据权利要求3所述的自由曲面离轴反射近眼显示光学系统，其特征在于，所述第一自由曲面反射镜、所述第二自由曲面反射镜和所述第三自由曲面反射镜的复曲面表达式为：

其中，C_x是对应的自由曲面反射镜的X-Z平面内X方向的曲率半径，C_y是对应的自由曲面反射镜的Y-Z平面内Y方向的曲率半径，K_x是对应的自由曲面反射镜的X方向的二次曲线系数，K_y是对应的自由曲面反射镜的Y方向的二次曲线系数，i为大于等于4的偶数，A_i是i阶非球面系数，关于Z轴旋转对称，P_i是i阶非旋转对称系数。

5.根据权利要求3所述的自由曲面离轴反射近眼显示光学系统，其特征在于，所述第一自由曲面反射镜、所述第二自由曲面反射镜和所述第三自由曲面反射镜的复曲面表达式为：

其中，C为曲面曲率半径，k为圆锥系数，c₄、c₆、c₇、c₉、c₁₁、c₁₃、c₁₅、c₁₆和c₁₈为多项式系数。