DE10001090C2 - Miniaturisiertes optisches Abbildungssystem - Google Patents

Miniaturisiertes optisches Abbildungssystem

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein miniaturisiertes optisches Abbildungssystem, das insbesondere für die Verwendung in einer Fernrohr- oder Lupenbrille geeignet ist.
Bei einer Fernrohr- oder Lupenbrille ist entweder monokular oder binokular in ei­ nem sogenannten Systemträger ein stark vergrößerndes System eingesetzt. Eine solche Fernrohr- oder Lupenbrille dient zur Herstellung einer gewissen Sehfähig­ keit bei Personen, deren Sehvermögen stark eingeschränkt ist.
Als optisches Abbildungssystem wird in der Regel ein Galileisystem verwendet, da dies bei einfachem Aufbau in kurzer Baulänge eine hinreichende Vergrößerung bei aufrechtem Bild ermöglicht. Der Nachteil herkömmlicher optischer Abbildungs­ systeme ist jedoch einerseits deren Gewicht als auch deren auffälliges äußeres Erscheinungsbild, das dazu führt, dass sehschwache Personen die Verwendung einer Fernrohrbrille in der Öffentlichkeit vermeiden, obwohl dies im Hinblick auf ihre Sehschwäche erforderlich wäre.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein insbesondere für die Verwen­ dung in einer Fernrohr- oder Lupenbrille geeignetes optisches Abbildungssystem anzugeben, das bei hinreichender optischer Abbildungsqualität gegenüber den bekannten Fernrohrsystemen deutlich verkleinert ist.
Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit einem miniaturisierten Fernrohrsystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Ein solches insbe­ sondere für die Verwendung in einer Fernrohr- oder Lupenbrille geeignetes mi­ niaturisiertes optisches Abbildungssystem enthält ein zweidimensionales Array aus einer Vielzahl von jeweils ein Galileisystem bildenden Einzellinsen (Mikrolin­ sen-Array). Ein solches Array aus Mikrolinsen kann in einer Gesamtbauhöhe her­ gestellt werden, die sich im Bereich der Dicke eines gewöhnlichen Brillenglases bewegt. Eine mit einem solchen miniaturisierten Fernrohrsystem bestückte Fern­ rohrbrille sieht dabei für den flüchtigen Betrachter aus wie eine normale Brille, de­ ren Brillenglas in einem zentralen Bereich lediglich optisch gegenüber dem das Fernrohrsystem umgebenden Randbereich abgesetzt ist. Eine solche Fernrohr­ brille kann von sehschwachen Personen in der Öffentlichkeit ohne Auffallen ge­ tragen werden.
Unter Galileisystem sollen in der vorliegenden Anmeldung nicht nur Galilei- Fernrohre verstanden werden, deren objektseitiger Brennpunkt im Unendlichen liegt. Dieser Begriff soll vielmehr auch optische Systeme umfassen, die als Objek­ tiv eine sammelnde oder konvex gekrümmte Abbildungsfläche und als Okular eine zerstreuende oder konkav gekrümmte Abbildungsfläche aufweisen, die ebenfalls ein aufrechtes virtuelles Bild erzeugen und so aufeinander abgestimmt sind, dass der objektseitige Brennpunkt des Gesamtsystems im Endlichen liegt, so dass die­ se in (Fernrohr-)Lupenbrillen eingesetzt werden können.
Miniaturisierte optische Abbildungssysteme aus sogenannten Mikrolinsen-Arrays sind im Stand der Technik beispielsweise bereits aus der US-Patentschrift 5,270,859 sowie der JP 06208006 A bekannt. Dort sind optische Abbildungssy­ steme offenbart, die aus zwei oder mehreren parallel zueinander angeordneten Mikrolinsenarrays oder -modulen aufgebaut sind. Ein solcher Aufbau ist jedoch technisch aufwendig und erfordert die korrekte Montierung zumindest zweier Lin­ senarrays und ist insbesondere für die Verwendung in großflächigen Abbildungs­ systemen hochwertiger technischer Geräte vorgesehen.
Aus der US-Patentschrift 5,270,859 sind des Weiteren mehrschichtige Brillenglä­ ser für ein Zielsystem für Präzisionsschützen bekannt. Eine der in den Brillenglä­ sern angebrachten Schichten dient hierbei als Display, um das Sichtfeld des Präzisionsschützen und das Schussfeld seiner Waffe miteinander in Einklang zu bringen.
Ausgangspunkt der Erfindung ist die Überlegung, die mit Mikrolinsen-Arrays in technischen Geräten vorteilhaft ausgenutzte Miniaturisierung optischer Systeme auch im Bereich der optischen Sehhilfen anzuwenden.
Der Erfindung liegt nun die Erkenntnis zugrunde, dass es prinzipiell auch möglich ist, ein miniaturisiertes optisches Abbildungssystem aus nebeneinander angeord­ neten relativ dicken Einzellinsen aufzubauen, wobei jede Einzellinse für sich ge­ nommen bereits ein Galileisystem ist, wie es beispielsweise bei einem makrosko­ pischen Galilei-Fernrohr als sogenannter Steinheil-Konus bekannt ist. Durch die Verwendung eines einlinsigen Galileisystems als optisches Element eines Mikro­ linsen-Arrays ist sowohl eine weitere Verkleinerung des Gesamtaufbaus als auch eine Vereinfachung der Herstellung möglich, da nur ein einziges Mikrolinsen-Array erforderlich ist und die bei zwei- oder mehrlinsigen Systemen notwendige axiale Ausrichtung der einzelnen Linsen und damit der Mikrolinsen-Arrays entfällt.
Vorzugsweise ist das Array durch auf einer transparenten Trägerplatte angeord­ nete Einzellinsen gebildet, die säulenförmig über die Trägerplatte vorstehen. Da­ durch ist einerseits das Gesamtgewicht verringert. Andererseits sind durch die räumliche Trennung des über die Trägerplatte vorstehenden Teils der Einzellin­ sen die aus diesen jeweils gebildeten Mini-Fernrohrsysteme optisch voneinander entkoppelt und die Abbildungsqualität ist erhöht.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Array ein­ stückig an die transparente ebene Trägerplatte angeformt. Ein solches Array lässt sich insbesondere dann, wenn als optischer Werkstoff ein thermoplastischer Kunststoff verwendet wird, besonders einfach in einem einzigen Arbeitsgang durch Spritzgießen herstellen.
Insbesondere hat der frei über die Trägerplatte vorstehende säulenförmige Teil der Einzellinse die Gestalt eines Kegelstumpfes. Durch diese Maßnahme ist bei einem im Spritzgussverfahren hergestellten Array das Entformen erleichtert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Ausgestaltung sind die Ein­ zellinsen an der Mantelfläche mit einer optisch undurchlässigen Schicht versehen. Dadurch ist vermieden, dass die sich in einer Einzellinse unter einem relativ großen Winkel zur Achse ausbreitenden Strahlen in eine benachbarte Einzellinse übertreten können und die optische Entkopplung ist verbessert.
In einer alternativen Ausführungsform ist hierzu der zwischen den Einzellinsen befindliche Zwischenraum optisch undurchlässig. Vorzugsweise ist hierzu der Zwi­ schenraum mit einem optisch undurchlässigen Werkstoff Masse aufgefüllt. Alter­ nativ hierzu ist das Array mit einer Gitterlochblende versehen, die den Zwischen­ raum abdeckt und sich an der Trägerplatte abstützt.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest eine der abbildenden Stirnflächen der Einzellinse mit einer diffraktiven Struktur versehen. Dadurch kann die Brechkraft erhöht und die Baulänge weiter verringert werden. Außerdem können chromatische Abbildungsfehler korrigiert werden.
Ein derartiges miniaturisiertes optisches Abbildungssystem eignet sich auch zum Aufbau eines zusammengesetzten Fernrohrsystems, bei dem bei einem her­ kömmlichen mehrlinsigen Fernrohr okularseitig ein erfindungsgemäßes miniaturi­ siertes Fernrohrsystem angeordnet ist. Dadurch kann die Vergrößerung des Ge­ samtsystems erhöht werden.
Insbesondere ist das miniaturisierte optische Abbildungssystem am Okular des Fernrohrsystems angeformt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist nur ein Teil der Austrittsfläche des Okulars mit dem miniaturisierten optischen Abbildungssystem versehen. Dadurch ergeben sich für den Betrachter zwei Teilsehfelder mit jeweils unterschiedlicher Vergrößerung.
Vorzugsweise ist das miniaturisierte optische Abbildungssystem zum Herstellen einer Fernrohr- oder Lupenbrille an der Brillenscheibe angeordnet, beispielsweise aufgeklebt oder einstückig in die Brillenscheibe eingeformt.
In einer weiteren vorteilhaften Verwendung des erfindungsgemäßen miniaturi­ sierten Fernrohrsystems ist dieses okularseitig am mehrlinsigen Fernrohr einer herkömmlichen Fernrohrbrille angesetzt. Durch diese Maßnahme kann ein alters­ mäßig bedingter erhöhter Korrektionsbedarf des Fehlsichtigen ermöglicht werden, ohne das komplette bereits vorhandene Fernrohr austauschen zu müssen.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnung verwiesen. Es zeigen:
Fig. 1 ein miniaturisiertes optisches Abbildungssystem gemäß der Erfin­ dung in einer perspektivischen Darstellung von der Objektseite aus betrachtet,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht des miniaturisierten optischen Abbil­ dungssystems auf die Okularseite,
Fig. 3 eine Teildarstellung des miniaturisierten optischen Abbildungssy­ stems in einem Längsschnitt,
Fig. 4 eine vorteilhafte Ausgestaltung des optisches Abbildungssystems mit einer Gitterlochblende ebenfalls in einem Längsschnitt,
Fig. 5 und 6 weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen op­ tischen Abbildungssystems ebenfalls in einem Längsschnitt,
Fig. 7 eine alternative Ausführungsform mit mittig angeordneter Träger­ platte,
Fig. 8 eine weitere Ausführungsvariante mit räumlich voneinander nicht getrennten Einzellinsen,
Fig. 9 eine Fernrohrbrille mit einem erfindungsgemäßen miniaturisierten optischen Abbildungssystem,
Fig. 10 und 11 jeweils eine vorteilhafte Verwendungsweise des erfindungsgemä­ ßen miniaturisierten optischen Abbildungssystems am Okular ei­ nes Galileifernrohrs in einer schematischen Prinzipdarstellung,
Fig. 12 bis 15 jeweils weitere vorteilhafte Ausführungsformen, bei denen ein er­ findungsgemäßes miniaturisiertes optisches Abbildungssystem für eine Lupenbrille verwendet wird.
Gemäß Fig. 1 enthält ein optisches Abbildungssystem 1 eine Vielzahl von relativ dicken Einzellinsen 4, die auf einer transparenten Trägerplatte 2 in einem zwei­ dimensionalen Array 6 angeordnet sind. Das Array 6 hat im Ausführungsbeispiel eine wabenförmige Außenkontur, wobei je nach Verwendungszweck grundsätzlich auch eine rechteckige oder eine mehr an einen Kreis angeglichene Gestaltung der Außenkontur möglich ist. Die Einzellinsen 4 stehen säulenförmig über die Träger­ platte 2 hervor und haben die Gestalt eines Kegelstumpfes, der sich in der von der Trägerplatte 2 weg weisenden Richtung verjüngt. Anstelle eines Kegel­ stumpfes kann auch ein Pyramidenrumpf mit rechteckiger oder sechseckiger Grundfläche oder ein Obelisk vorgesehen sein. Die Trägerplatte 2 ist eine plane Scheibe, so dass die optischen Achsen 7 der Einzellinse 4 parallel zueinander verlaufen.
Die Einzellinsen 4 sind einstückig an die Trägerplatte 2 angeformt und bestehen ebenso wie diese aus einem transparenten thermoplastischen Kunststoff, vor­ zugsweise Polymethylmethacrylat, und sind durch Spritzgießen hergestellt. Die sich nach außen verjüngende kegelstumpfförmige Gestalt der Einzellinsen 4 dient dabei in erster Linie zum Erleichtern des Entformens.
Das zweidimensionale Array 6 besteht im Ausführungsbeispiel aus 217 Einzellin­ sen 4, die die Trägerplatte 2 um etwa 5 mm überragen, wobei die Dicke d der Trägerplatte annähernd 2 mm beträgt. Der Durchmesser einer Einzellinse 4 be­ trägt an ihrer der Trägerplatte 2 abgewandten Stirnfläche (Objektivseite) etwa 1 mm. Der sich auf diese Weise ergebende optische Gesamtdurchmesser beträgt dann etwa 15 mm. Die Zahl der Einzellinsen 4 sowie ihre Abmessungen sind da­ bei von der Vergrößerung und vom Sehfeld in der jeweiligen Ausführungsform abhängig.
Die Einzellinsen 4 sind räumlich voneinander getrennt, wobei der minimal mögli­ che Abstand zwischen den Einzellinsen 4 im Wesentlichen durch die verwendeten Werkstoffe und die Herstellungsart vorgegeben ist. Die räumliche Trennung der Einzellinsen 4 zumindest auf einen Teil ihrer Längsausdehnung dient dazu, ein "optisches Übersprechen" zwischen den einzelnen Linsen zu verhindern.
Fig. 2 zeigt die Okularseite der Trägerplatte 2, die mit einer Vielzahl von konka­ ven Mulden versehen ist. Diese Mulden dienen jeweils als okularseitige abbilden­ de Stirn- oder Austrittsfläche 8 der Einzellinsen 4 und sind in die okularseitige Flachseite der Trägerplatte 2 eingeformt.
In Fig. 3 ist die kegelstumpfförmige Gestalt des über die Trägerplatte 2 hervor­ stehenden säulenförmigen Teils 4a der Einzellinsen 4 deutlich zu erkennen. Jede Einzellinse 4 bildet ein Galileisystem, im Ausführungsbeispiel ein Galilei-Fernrohr mit objektseitigen Brennpunkt im Unendlichen, wobei die dingseitige abbildende Stirnfläche oder Eintrittsfläche 10 konvex gekrümmt ist (sammelnde Abbildungs­ fläche) und das Objektiv des Galileifernrohrs bildet. Die bildseitige Stirn- oder Austrittsfläche 8 ist konkav gekrümmt (zerstreuende Abbildungsfläche) und dient als Okular, wobei die Funktion des Objektivs und des Okulars in einer einzigen dicken Linse vereint sind. Die Eintrittsfläche 10 und/oder die Austrittsfläche 8 kön­ nen zusätzlich mit einer diffraktiven Struktur 14 versehen sein, wie dies im Ausfüh­ rungsbeispiel an der Eintrittsfläche 10 veranschaulicht ist.
Zwischen den Einzellinsen 4 befindet sich ein Zwischenraum 20, der zur opti­ schen Entkopplung der Einzellinsen 4 dient.
Gemäß Fig. 4 ist in diesen Zwischenraum 20 eine Lochgitterblende 22 eingesetzt, die optisch undurchlässig ist und sich über ebenfalls optisch undurchlässige Stützstege 24 am Boden des Zwischenraums 20 abstützt. Die Lochgitterblende 22 besteht aus einem optisch undurchlässigen Werkstoff und verhindert, dass das auf das Array 6 einfallende Licht Le in den Zwischenraum 20 gelangen kann. Die Stützstege 24 verhindern zusätzlich, dass aus der Mantelfläche 40 einer Einzellin­ se 4 austretendes Licht La in eine benachbarte Einzellinse 4 eintreten kann. Da­ durch sind die Einzellinsen 4 lediglich im Bereich der Trägerplatte 2 optisch mit­ einander gekoppelt.
Anstelle des Einsetzens einer solchen Lochgitterblende ist in der Ausführungsform gemäß Fig. 5 der Zwischenraum 20 mit einem optisch undurchsichtigen Werk­ stoff 26 aufgefüllt, beispielsweise ein im Spritzgussverfahren eingebrachter ther­ moplastischer Kunststoff oder eine andere gießfähige und aushärtbare Masse.
Gemäß Fig. 6 ist die Mantelfläche 40 jeder Einzellinse 4 mit einer optisch un­ durchlässigen Schicht 42 versehen, um so das optische Übersprechen zu verhin­ dern. Anstelle einer optisch undurchlässigen Schicht 42 kann es auch ausrei­ chend sein, die Mantelfläche 40 aufzurauhen.
Alternativ zu den in Fig. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsformen ist es gemäß Fig. 7 auch möglich, die Trägerplatte 2 mittig zu den Einzellinsen 4 anzuordnen. Die Einzellinsen 4 setzen sich dann aus zwei Teilen 4b, c zusammen, die beidsei­ tig der Trägerplatte 2 säulenförmig überstehen. Auch in diesem Ausführungsbei­ spiel sind die überstehenden Teile 4b, c konisch geformt, um beim Herstellen durch ein Spritzgießverfahren ein leichtes Entformen zu ermöglichen.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 sind die Einzellinsen 4 des Arrays 6 nicht mehr räumlich voneinander getrennt. Diese werden lediglich durch entsprechende Formgebung der Oberfläche der Trägerplatte 2 gebildet. Ein solches Fernrohrsy­ stem ist besonders einfach herzustellen.
Gemäß Fig. 9 ist ein erfindungsgemäßes miniaturisiertes optisches Abbildungssy­ stem 1 bildende Array 6 in eine Träger- oder Brillenscheibe 50 einer Fernrohr- oder Lupenbrille 52 eingesetzt. Dies kann beispielsweise durch Aufkleben eines separaten Arrays 6 oder durch einstückiges Einformen des Arrays 6 in die Brillen­ scheibe 50 der Fernrohrbrille 52 geschehen.
Gemäß Fig. 10 und 11 ist das Okular 60 eines herkömmlichen Fernrohrs 62, im Beispiel ein zweilinsiges Galileifernrohr, auf einem Teil seiner Austrittsfläche 64 bzw. auf seiner gesamten Austrittsfläche 64 mit einem optischen Abbildungssystem 1 gemäß der Erfindung versehen. Durch diese Maßnahme kann teilweise oder für das gesamte Sehfeld die Vergrößerung eines bereits vorhandenen Fern­ rohrs 62 erhöht werden. Dies eignet sich insbesondere zur nachträglichen Anpas­ sung eines bereits in eine Fernrohr- oder Lupenbrille eingebauten konventionellen Fernrohrs an den verringerten Visus eines Fehlsichtigen.
Gemäß Fig. 12 ist vor die Brillenscheibe 50 einer ein erfindungsgemäßes Array 6 aufweisenden Fernrohrbrille 52 jeweils eine Vorsatzlinse 70 angeordnet. Im Aus­ führungsbeispiel der Figur enthalten die in einer gemeinsamen Ebene 72 ange­ ordneten Brillenscheiben 50 jeweils ein Array 6, dessen Einzellinsen 4 jeweils Ga­ lileisysteme sind, deren Brennweite im Unendlichen liegt. Die Vorsatzlinsen 70 sind jeweils durch einen Teil aus einer gestrichelt angedeuteten zusammenhän­ genden bikonvexen Linse 74 gebildet sind, deren optische Achse 76 mittig zwi­ schen der Schwerpunkts- oder Symmetrieachsen 78 der Arrays 6 angeordnet ist. Durch diese Vorsatzlinsen 70 wird der objektseitige Brennpunkt F auf eine endli­ che Entfernung eingestellt, wie dies bei Lupenbrillen erforderlich ist.
Eine weitere Alternative zeigt Fig. 13, bei der jeder mit einem Array 6 versehenen Brillenscheibe 50 eine Sammellinse 80 vorgeschaltet ist, deren optische Achse 82 mit der jeweiligen Symmetrieachse 78 des Arrays 6 zusammenfällt. Auch in die­ sem Ausführungsbeispiel sind die Einzellinsen 4 der Arrays 6 jeweils auf Unend­ lich eingestellte Galileisysteme. Um in dieser Kombination einen gemeinsamen Brennpunkt F im Endlichen zu erzeugen, ist es erforderlich, die Träger- oder Bril­ lenscheiben 50 zueinander in einem auf die Brennweite der Sammellinsen 80 und auf den Pupillenabstand PD angepaßten gegenseitigen Neigungswinkel α anzu­ ordnen.
Alternativ hierzu sind in den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 14 und 15 für die Einzellinsen 4 der verwendeten Arrays 6 Galileisysteme vorgesehen, deren objektseitiger Brennpunkt F' im Endlichen liegt. Bei parallel zueinander angeord­ neten Träger- oder Brillenscheiben 52 sind zum Zusammenführen der beiden Brennpunkte F' in den Brennpunkt F Vorsatzprismen 84 vorgesehen.
Gemäß Fig. 15 kann dies auch durch eine Neigung der Träger- oder Brillenschei­ ben 50 herbeigeführt werden.
Bezugszeichenliste
1
optisches Abbildungssystem
2
Trägerplatte
4
Einzellinse
4a, b, c säulenförmig überstehendes Teil
6
Array
7
optische Achse
8
Austrittsfläche
10
Eintrittsfläche
14
Diffraktive Struktur
20
Zwischenraum
22
Lochgitterblende
24
Stützsteg
26
Werkstoff
40
Mantelfläche
42
undurchlässige Schicht
50
Brillenscheibe
52
Fernrohrbrille
60
Okular
62
Fernrohr
64
Austrittsfläche
70
Vorsatzlinse
72
Ebene
74
Linse
76
,
82
optische Achse
78
Symmetrieachse
80
Sammellinse
84
Vorsatzprisma
Le einfallendes Licht
La austretendes Licht
F, F' objektseitiger Brennpunkt
α Neigungswinkel
PD Pupillendistanz

Claims (22)

1. Fernrohr- oder Lupenbrille mit einem miniaturisierten optischen Abbildungssy­ stem, bestehend aus einem zweidimensionalen Array (6) aus einer Vielzahl jeweils ein Galileisystem bildenden Einzellinsen (4).
2. Fernrohr- oder Lupenbrille nach Anspruch 1, bei der das Array (6) durch auf einer transparenten Trägerplatte (2) angeordnete Einzellinsen (4) gebildet ist, die säulenförmig über die Trägerplatte (2) vorstehen.
3. Fernrohr- oder Lupenbrille nach Anspruch 2, bei der das Array (6) einstückig an die transparente Trägerplatte (2) angeformt ist.
4. Fernrohr- oder Lupenbrille nach Anspruch 3, bei der der frei über die Träger­ platte (2) vorstehende säulenförmige Teil (4a; 4b, c) der Einzellinse (4) die Ge­ stalt eines Kegelstumpfes hat.
5. Fernrohr- oder Lupenbrille nach einem der Ansprüche 2 bis 4, deren Einzellin­ sen (4) an der Mantelfläche (40) mit einer optisch undurchlässigen Schicht (42) versehen sind.
6. Fernrohr- oder Lupenbrille nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der der zwi­ schen den Einzellinsen (4) befindliche Zwischenraum (20) optisch undurch­ lässig ist.
7. Fernrohr- oder Lupenbrille nach Anspruch 6, bei der der Zwischenraum (20) mit einem optisch undurchlässigen Werkstoff (26) aufgefüllt ist.
8. Fernrohr- oder Lupenbrille nach Anspruch 6, bei der das Array (6) mit einer Gitterlochblende (22) versehen ist, die den Zwischenraum (20) abdeckt und sich an der Trägerplatte (2) abstützt.
9. Fernrohr- oder Lupenbrille nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest eine der abbildenden Stirnflächen (10) der Einzellinse (4) mit einer diffraktiven Struktur (14) versehen ist.
10. Fernrohrsystem, insbesondere Fernrohrsystem für eine Fernrohrbrille, mit ei­ nem mehrlinsigen Fernrohr (62), an dem okularseitig ein miniaturisiertes Fern­ rohrsystem aus einem zweidimensionalen Array (6), das aus einer Vielzahl von jeweils ein Galileisystem bildenden Einzellinsen (4) besteht, angeordnet ist.
11. Fernrohrsystem nach Anspruch 10, bei dem das Array (6) durch auf einer transparenten Trägerplatte (2) angeordnete Einzellinsen (4) gebildet ist, die säulenförmig über die Trägerplatte (2) vorstehen.
12. Fernrohrsystem nach Anspruch 11, bei dem das Array (6) einstückig an die transparente Trägerplatte (2) angeformt ist.
13. Fernrohrsystem nach Anspruch 12, bei dem der frei über die Trägerplatte (2) vorstehende säulenförmige Teil (4a; 4b, c) der Einzellinse (4) die Gestalt eines Kegelstumpfes hat.
14. Fernrohrsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dessen Einzellinsen (4) an der Mantelfläche (40) mit einer optisch undurchlässigen Schicht (42) ver­ sehen sind.
15. Fernrohrsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem der zwischen den Einzellinsen (4) befindliche Zwischenraum (20) optisch undurchlässig ist.
16. Fernrohrsystem nach Anspruch 15, bei dem der Zwischenraum (20) mit einem optisch undurchlässigen Werkstoff (26) aufgefüllt ist.
17. Fernrohrsystem nach Anspruch 15, bei dem das Array (6) mit einer Gitter­ lochblende (22) versehen ist, die den Zwischenraum (20) abdeckt und sich an der Trägerplatte (2) abstützt.
18. Fernrohrsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumin­ dest eine der abbildenden Stirnflächen (10) der Einzellinse (4) mit einer dif­ fraktiven Struktur (14) versehen ist.
19. Fernrohrsystem nach Anspruch 10, bei dem das miniaturisierte optische Ab­ bildungssystem (1) am Okular (60) des Fernrohrs (62) angeformt ist.
20. Fernrohrsystem nach Anspruch 10 oder 11, bei dem nur ein Teil der Austritts­ fläche des Okulars (60) mit dem miniaturisierten optischen Abbildungssystem (1) versehen ist.
21. Fernrohr- oder Lupenbrille nach Anspruch 1, bei der das miniaturisierte opti­ sche Abbildungssysstem an der Brillenscheibe angeordnet ist.
22. Fernrohr- oder Lupenbrille nach Anspruch 21, bei der das miniaturisierte opti­ sche Abbildungssystem (1) einstückig in die Brillenscheibe (50) eingeformt ist.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108318947A (zh) * 2018-04-08 2018-07-24 中山大学 一种低折射率全介质平面透镜的制作方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012023478A1 (de) * 2012-11-28 2014-05-28 Technische Universität Ilmenau Vorrichtung zum Manipulieren einer Bildinformation und deren Verwendung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06208006A (ja) * 1993-01-08 1994-07-26 Ricoh Res Inst Of Gen Electron マイクロレンズアレイ
US5379140A (en) * 1991-11-19 1995-01-03 Thomson-Csf Goggles having microlenses and display element

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5379140A (en) * 1991-11-19 1995-01-03 Thomson-Csf Goggles having microlenses and display element
JPH06208006A (ja) * 1993-01-08 1994-07-26 Ricoh Res Inst Of Gen Electron マイクロレンズアレイ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108318947A (zh) * 2018-04-08 2018-07-24 中山大学 一种低折射率全介质平面透镜的制作方法

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