[发明专利]具有四个球形玻璃元件的投影透镜

说明书

投影透镜可以包括四个透镜元件，每个透镜元件由玻璃形成并且包括球形或平面状的入射面和出射面。与使用三个透镜元件的投影透镜相比，该四元件投影透镜具有宽松的制造和配准公差。与使用一个或多个塑料元件或使用非球形表面的投影透镜不同，全玻璃投影透镜可以使用相对快速且便宜的研磨和抛光技术来制造。玻璃透镜元件中的一个或两个可以选择性地对称地形成以便于反转。一个玻璃元件可以选择性地为平凸元件。直角棱镜可以将来自视频显示器的光引导到四个玻璃元件中。消色差棱镜可以成角度地将光轴偏转大约八度，并且可以将来自四个玻璃元件的光引导到近眼波导中。

优先权声明

本申请主张2018年11月9日提交的序列号为62/758,277的美国临时专利申请的优先权，该临时专利申请的优先权由此被要求保护，并且其全部内容在此纳入作为参考。

技术领域

本公开一般地涉及适合在近眼显示器中使用的光学系统。

背景技术

近眼显示器可以产生视频图像，并将视频图像导向人眼。在许多情况下，由于公差相对严格，和/或由于制造技术相对昂贵造成的高成本，近眼显示器中的光学系统的组件难以制造和配准。

因此，需要一种具有相对宽松的公差并且可以使用相对便宜的制造技术来制造的近眼显示器光学系统。

附图说明

图1示出了根据一些实施例的适合在近眼显示器中使用的光学系统的示意图。

图2示出了根据一些实施例的适合在近眼显示器中使用的光学系统的示例的侧视图。

图3示出了图2的光学系统的俯视图，其中为清楚起见展开了直角棱镜。

贯穿多个视图，相应的参考标号指示相应的部件。附图中的元件不一定按比例绘制。附图所示的配置仅是示例，并且不应被解释为以任何方式限制本发明主题的范围。

具体实施方式

近眼显示器可以包括投影透镜。投影透镜可以包括四个透镜元件，每个透镜元件由玻璃形成并且包括球形或平面状的入射面和出射面。与使用三个透镜元件的投影透镜相比，该四元件投影透镜具有宽松的制造和配准公差。与使用一个或多个塑料元件或使用非球形表面的投影透镜不同，全玻璃投影透镜可以使用相对快速且便宜的研磨和抛光技术来制造。玻璃透镜元件中的一个或两个可以选择性地对称地形成以便于反转。一个玻璃元件可以选择性地为平凸元件。直角棱镜可以将来自视频显示器的光引导到四个玻璃元件中。消色差棱镜可以成角度地将光轴偏转大约八度，并且可以将来自四个玻璃元件的光引导到近眼波导中。

在下面的讨论中，材料的阿贝数(也称为V数)定义为无量纲量(n_d-1)/(n_F-n_C)，其中nd是材料在587.6nm的波长(氦d线)处的折射率，n_F为材料在486.1nm的波长(氢F线)处的折射率，n_C为材料在656.3nm的波长(氢C线)处的折射率。通常，材料的阿贝数越高，材料的色散越低。

在下面的讨论中，各个光学元件被称为第一透镜元件、第二透镜元件，以此类推。将理解，提供编号方案仅是为了方便，并且指定编号元件出现的顺序。在一些示例中，一个或多个附加光学元件可以选择性地出现在编号元件之间。例如，平面滤光片可以出现在第一透镜元件之前，在第一透镜元件与第二透镜元件之间，在第二透镜元件与第三透镜元件之间，以此类推。

图1示出了根据一些实施例的适合在近眼显示器中使用的光学系统100的示意图。图1的配置只是一种配置；也可以使用其他合适的配置。