[发明专利]具有四个球形玻璃元件的投影透镜

权利要求书

1.一种光学系统，包括：

投影透镜，其具有正的总屈光力并被配置为将来自显示器的光线束中的光引导到近眼波导中，所述投影透镜具有与所述光线束的中心相对应的光轴，所述投影透镜包括：

沿所述光轴定位的第一透镜元件，所述第一透镜元件具有面向所述显示器的凸球形第一入射面和背向所述显示器的凸球形第一出射面；

沿所述光轴定位的第二透镜元件，所述第二透镜元件具有面向所述第一透镜元件的凸球形第二入射面和背向所述第一透镜元件的凹球形第二出射面；

沿所述光轴定位的第三透镜元件，所述第三透镜元件具有面向所述第二透镜元件的凹球形第三入射面和背向所述第二透镜元件的凹球形第三出射面；以及

沿所述光轴定位的第四透镜元件，所述第四透镜元件具有面向所述第三透镜元件的凸球形或平面状的第四入射面和背向所述第三透镜元件的凸球形第四出射面。

2.根据权利要求1所述的光学系统，其中：

所述第一透镜元件由第一玻璃形成，所述第一玻璃在587.6nm的波长处具有1.72至1.85之间的折射率，并且具有40至55之间的阿贝数；

所述第二透镜元件由第二玻璃形成，所述第二玻璃在587.6nm的波长处具有1.72至1.85之间的折射率，并且具有38至55之间的阿贝数；

所述第三透镜元件由第三玻璃形成，所述第三玻璃在587.6nm的波长处具有大于1.8的折射率，并且具有20至24之间的阿贝数；以及

所述第四透镜元件由第四玻璃形成，所述第四玻璃在587.6nm的波长处具有大于1.85的折射率，并且具有28至35之间的阿贝数。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的光学系统，其中：

所述第一入射面、所述第一出射面和所述第一玻璃将所述第一透镜元件的屈光力限定为正且在所述总屈光力的88％至128％之间；

所述第二入射面、所述第二出射面和所述第二玻璃将所述第二透镜元件的屈光力限定为正且在所述总屈光力的35％至68％之间；

所述第三入射面、所述第三出射面和所述第三玻璃将所述第三透镜元件的屈光力限定为负且在所述总屈光力的165％至216％之间；以及

所述第四入射面、所述第四出射面和所述第四玻璃将所述第四透镜元件的屈光力限定为正且在所述总屈光力的87％至125％之间。

4.根据权利要求3所述的光学系统，其中：

所述第二透镜元件的所述屈光力除以所述第一透镜元件的所述屈光力的值在0.28至0.71之间；以及

所述第四透镜元件的所述屈光力除以所述第三透镜元件的所述屈光力的值在-0.64至-0.49之间。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的光学系统，其中：

所述第一入射面、所述第一出射面和所述第一玻璃将所述第一透镜元件的屈光力限定为正且在所述总屈光力的112％至128％之间；

所述第二入射面、所述第二出射面和所述第二玻璃将所述第二透镜元件的屈光力限定为正且在所述总屈光力的35％至54％之间；

所述第三入射面、所述第三出射面和所述第三玻璃将所述第三透镜元件的屈光力限定为负且在所述总屈光力的183％至216％之间；以及

所述第四入射面、所述第四出射面和所述第四玻璃将所述第四透镜元件的屈光力限定为正且在所述总屈光力的91％至125％之间。

6.根据权利要求5所述的光学系统，其中：

所述第二透镜元件的所述屈光力除以所述第一透镜元件的所述屈光力的值在0.28至0.46之间；以及

所述第四透镜元件的所述屈光力除以所述第三透镜元件的所述屈光力的值在-0.60至-0.49之间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的光学系统，其中所述第一入射面和所述第一出射面具有相同的曲率半径。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的光学系统，其中所述第三入射面和所述第三出射面具有相同的曲率半径。