具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

1、一种增强现实的光学系统，其特征在于，包括位于眼睛视轴前方一定距离的分光镜(A1)；所述分光镜元件(A1)为自由曲面，其朝向眼睛侧为镀了一定透反比膜层的前表面(S1)，另一侧为镀了减反膜的后表面(S2)；且分光镜元件的满足以下关系式：

-55<R<-90；

1.5mm<TC<2.5mm；

其中，R为所述分光镜元件(A1)的曲率半径，TC为所述分光镜(A1)的中心厚度；

该增强现实光学系统的分光镜曲率半径较大，分光镜有效区域较为平缓，人眼看图像时较为舒适，另外分光镜的中心厚较小，在注塑成型允许情况下，减少中心厚有利于减轻产品整体的重量。

2、所述一种增强现实的光学系统，其特征在于，还满足下列关系式：

18°<θ<25°；

32mm＜d＜45mm；

其中，θ为所述分光镜元件(A1)的光轴与视轴的夹角，d为人眼到分光镜中心的距离。该增强现实光学系统的分光镜光轴与视轴角度较小，能让图像光更好的反射进入人眼，在确保显示器(A2)不挡住进入人眼的光前提下，d的值一定，θ角度越小，就有利于减小体积，达到轻小、便携的要求。

3、所述一种增强现实的光学系统，其特征在于，分光镜为自由曲面。

利用自由曲面进行设计，能够很好的对各个视场的像差进行校正，不需要引入额外透镜组对像差进行校正，从而达到提高系统的像质，降低成本。

4、所述一种增强现实的光学系统，其特征在于，自由曲面分光镜(A1)除有效区域外，其余较为弯曲的区域用球面衔接。

利用自由曲面进行设计，有个不好的地方就是除有效区域外，自由曲面可能会变得特别弯曲，不利于加工，如果把弯曲部分都截掉又不利于外部做结构承靠。为了解决此问题，本专利提供一种方法，可把弯曲部分去掉，然后用与自由曲面相近曲率的球面在截面处进行延伸，从而达到自然过渡的效果，既能满足用于外部做结构承靠，又能符合加工需求。

5、所述一种增强现实的光学系统，其特征在于，满足下列关系式：

40°<FOV<55°；

其中，FOV为所述一种增强现实光学系统的视场角。

一种增强现实的光学系统具有较大的视场角，在人眼到自由曲面分光镜(A1)的距离d相同的情况下，视场角大能看到的范围就广，一般情况下人单眼的水平视度可达154°，比较舒适的视度为60°，本专利系统的视场角与人眼的舒适视度能很好的相匹配。

实施例1

作为本发明的一种具体的实施例，该增强现实的光学系统的参数如下表1、表2所示：

表1一种增强现实的光学系统的结构参数表

表2一种增强现实的光学系统分光镜反射面的自由曲面系数

在本实施例中，物距为2000mm，人眼到分光镜的距离为42mm。整体体积会略大一点，但成像质量会比较好。

实施例2

作为本发明的一种具体的实施例，该增强现实的光学系统的参数如下表3、表4所示：

表3一种增强现实的光学系统的结构参数表

表4一种增强现实的光学系统分光镜反射面的自由曲面系数

本实施例中，物距为2000mm，人眼到分光镜的距离为35mm。比实施例1中的要小，成像质量则与实施例1中的相当。

领域的技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。