DE102010028900B4

DE102010028900B4 - Okularsystem sowie Anzeigesystem mit einem solchen Okularsystem

Info

Publication number: DE102010028900B4
Application number: DE102010028900.0A
Authority: DE
Inventors: David Shafer; Dr. Zellner Johannes; Reinhold Bittner
Original assignee: Carl Zeiss AG
Current assignee: Carl Zeiss AG
Priority date: 2010-05-11
Filing date: 2010-05-11
Publication date: 2019-08-01
Anticipated expiration: 2030-05-12
Also published as: WO2011141284A1; DE102010028900A1

Abstract

Okularsystem zum Abbilden eines Objektes als virtuelles Bild in eine Bildebene, mit einer Relayoptik (4), die eine Linse (6) und einen Umlenkspiegel (7) aufweist, und einem drei optische Flächen (8, 9, 10) aufweisenden Prisma (5), das der Relayoptik (4) so nachgeordnet ist, daß zur Abbildung der Strahlengang vom Objekt (2) zur Relayoptik (4) verläuft und von dort über die erste optische Fläche (8) in das Prisma (5) eintritt, durch Reflexionen an der zweiten und dritten optischen Fläche (9, 10) im Prisma (5) genau zweimal gefaltet ist und über die zweite Fläche (9) aus dem Prisma (5) austritt und bis zur Austrittspupille (3) des Okularsystems (1) verläuft,
wobei der Strahlengang in der Relayoptik (4) durch den Umlenkspiegel (7) genau einmal gefaltet ist und somit zweimal durch die Linse (6) geht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Okularsystem zum Abbilden eines Objektes als virtuelles Bild sowie ein Anzeigesystem mit einem solchen Okularsystem.
Ein solches Okularsystem wird häufig im Bereich von auf den Kopf aufsetzbaren Anzeigevorrichtungen eingesetzt. So ist z.B. aus der US 6,310,736 B1 ein Okularsystem mit einem ersten und zweiten Prisma bekannt, das jeweils drei optische Flächen aufweist, wobei zur Abbildung der Strahlengang vom Objekt über eine erste optische Fläche in das erste Prisma läuft, durch Reflexionen an der zweiten und dritten optischen Fläche im ersten Prisma genau zweimal gefaltet ist und über die zweite Fläche aus dem ersten Prisma austritt, über eine erste Fläche des zweiten Prismas in das zweite Prisma eintritt, durch Reflexionen an der zweiten und dritten optischen Fläche im zweiten Prisma genau zweimal gefaltet ist und über die zweite Fläche aus dem zweiten Prisma austritt und bis zur Austrittspupille des Okularsystems verläuft.
Ein solcher Aufbau ist aufgrund des Vorsehens von zwei Prismen mit jeweils drei gekrümmten Flächen sehr aufwendig, insbesondere da es sich bei den gekrümmten Flächen um nicht-sphärische und nicht-rotationssymmetrische Flächen handelt.
Die EP 1 043 619 A2 zeigt ein Okularsystem zum Abbilden eines Objektes als virtuelles Bild in eine Bildebene, bei dem zur Abbildung der Strahlengang vom Objekt durch eine Linse und eine Polarisationsplatte verläuft und von dort über eine erste optische Fläche in ein Prisma eintritt, durch Reflexionen an einer zweiten und dritten optischen Fläche im Prisma genau zweimal gefaltet ist und über die zweite Fläche aus dem Prisma austritt.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Okularsystem zum Abbilden eines Objektes als virtuelles Bild bereitzustellen, das gute Abbildungseigenschaften bei einem vereinfachten Aufbau aufweist. Ferner soll ein Anzeigesystem mit einem solchen Okularsystem bereitgestellt werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Okularsystem zum Abbilden eines Objektes als virtuelles Bild, mit einer Relayoptik, die eine Linse und einen Umlenkspiegel aufweist, und einem drei optische Flächen aufweisenden Prisma, das der Relayoptik so nachgeordnet ist, daß zur Abbildung der Strahlengang vom Objekt zur Relayoptik und von dort über die erste optische Fläche in das Prisma eintritt, durch Reflexionen an der zweiten und dritten optischen Fläche im Prisma genau zweimal gefaltet ist und über die zweite Fläche aus dem Prisma austritt und bis zur Austrittspupille des Okularsystems verläuft, wobei der Strahlengang in der Relayoptik durch den Umlenkspiegel genau einmal gefaltet ist und somit zweimal durch die Linse geht.
Durch das Vorsehen der Relayoptik, die genau eine Strahlengangfaltung bewirkt, wird insgesamt die Winkelbelastung auf den optischen Flächen der Linse deutlich vermindert, wodurch vorteilhaft eine deutlich herabgesetzte Sensitivität gegenüber fertigungsbedingten Toleranzen vorliegt. Es kann somit ein sehr kompaktes Okularsystem mit ausgezeichneten Abbildungseigenschaften bereitgestellt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Okularsystem sind die drei optischen Flächen des Prismas, die reflektierende Fläche des Umlenkspiegels sowie zumindest eine der beiden Grenzflächen der Linse jeweils als gekrümmte, nicht-sphärische und nicht-rotationssymmetrische Fläche ausgebildet. Vorteilhaft weist zumindest eine dieser Flächen genau eine Spiegelsymmetrieebene auf, wobei insbesondere alle diese Flächen genau eine Spiegelsymmetrieebene aufweisen können. Natürlich ist es auch möglich, diese Flächen so auszubilden, daß zumindest eine von Ihnen oder auch alle keine Spiegelsymmetrieebene aufweisen. Ferner kann eine der beiden Grenzflächen der Linse eine sphärische Krümmung aufweisen.
Bei dem erfindungsgemäßen Okularsystem kann die Relayoptik ein Zwischenbild des Objektes erzeugen, wobei das Zwischenbild mittels des Prismas in eine Bildebene des Okularsystems abgebildet ist. Damit lassen sich ausgezeichnete Abbildungseigenschaften des gesamten Okularsystems erzielen.
Der Umlenkspiegel kann durch Verspiegelung eine Grenzfläche der Linse gebildet werden. In diesem Fall ist der Umlenkspiegel als Rückflächenspiegel ausgebildet und gut vor Verschmutzungen geschützt.
Alternativ ist es möglich, daß der Umlenkspiegel von der Linse beabstandet ist. In diesem Fall kann in einer Weiterbildung der Raum zwischen dem Umlenkspiegel und der Linse mit einem Medium gefüllt sein, dessen Brechzahl kleiner ist als die der Linse und größer als die von Luft. Bei geeigneter Wahl dieses Mediums kann eine ausgezeichnete Farbkorrektur erzielt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Okularsystem kann sowohl die Linse der Relayoptik als auch das Prisma aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein. Dies führt in vorteilhafter Weise zu einem Okularsystem mit geringem Gewicht.
Die Linse und das Prisma können aus dem gleichen oder aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien hergestellt sein. Insbesondere können als Kunststoffmaterial ein Cyclo-Olefin-Polymer und/oder ein Polycarbonat verwendet werden. Als Polycarbonat kann insbesondere ein Poly-Allyl-Diglykol-Carbonat verwendet werden.
Ferner kann auch das Medium, das zwischen dem Umlenkspiegel und der Linse eingefüllt sein kann, aus einem Kunststoffmaterial bestehen.
Bei dem erfindungsgemäßen Okularsystem kann der Umlenkspiegel insbesondere eine Faltung in meridionaler Richtung bewirken.
Das erfindungsgemäße Okularsystem kann so ausgebildet sein, daß der Abstand der Austrittspupille des Okularsystems bis zur ersten optischen Funktionsfläche (hier die der Austrittspupille zugewandte Grenzfläche des Prismas) im Bereich von 12 bis 18 mm liegt, wobei die Größe des abzubildenden Objektes zumindest 5 mm x 3 mm betragen kann. In diesem Fall kann ein Augenpupillenbereich von größer als 6 mm erreicht werden, wobei dieser bevorzugt größer als 7 mm ist Die kleinere Objekthöhe kann dabei unter einem Winkel von größer als ± 6° und bevorzugt größer als ± 7° und die größere Objekthöhe unter einem Winkel von größer als ± 12° und bevorzugt größer als ± 14° gesehen werden. Bevorzugt liegt bei dem erfindungsgemäßen Okularsystem eine objektseitige telezentrische Abbildung vor, wobei eine maximale Abweichung der Hauptstrahlwinkel relativ zur Senkrechten von kleiner als 25°, bevorzugt kleiner als 15° erreicht wird. Mit einem solchen Okularsystem ist es möglich, daß der Quotient aus dem Durchmesser des Austrittspupillenbereiches durch die meridionale (vertikale) Objekthöhe größer als 2 und bevorzugt größer als 2,5 ist.
Es wird ferner bereitgestellt ein Anzeigesystem mit einem erfindungsgemäßen Okularsystem (einschließlich seiner Weiterbildung) und einem Bildgeber, der ein Bild erzeugt, das als Objekt mittels des Okularsystems als virtuelles Bild abgebildet wird. Bei dem Bildgeber kann es sich um einen selbstleuchtenden oder nicht-selbstleuchtenden Bildgeber handeln.
Insbesondere kann das Anzeigesystem noch eine Halteeinrichtung zum Aufsetzen des Anzeigesystems auf den Kopf eines Benutzers aufweisen. In diesem Fall kann das Anzeigesystem auch als HMD-Vorrichtung bezeichnet werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Anzeigesystem kann das Bild des Objekts eine rechteckige Kontur aufweisen, wobei die kürzere Seite in meridionaler (vertikaler) Richtung orientiert ist.
Damit läßt sich ein äußerst kompaktes Anzeigesystem realisieren.
Das Anzeigesystem kann noch weitere, dem Fachmann bekannte Elemente aufweisen, die zu einem Betrieb notwendig sind.
Insbesondere kann das Anzeigesystem zwei erfindungsgemäße Okularsysteme aufweisen, so daß für jedes Auge des Benutzers ein Okularsystem vorliegt. Damit ist es möglich, eine ausgezeichnete Bilddarstellung zu erzielen. Insbesondere kann man, wenn dies gewünscht ist, eine dreidimensionale Darstellung bewirken.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Okularsystems gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 eine schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Okularsystems gemäß einer zweiten Ausführungsform;
3 eine schematische Schnittansicht des erfindungsgemäßen Okularsystem nach einer dritten Ausführungsform, und
4 eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Anzeigesystems.

Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform umfaßt das erfindungsgemäße Okularsystem 1 zum Abbilden eines Objektes 2 als virtuelles Bild eine Relayoptik 4 und ein der Relayoptik 4 nachgeordnetes Prisma 5.
Die Relayoptik 4 weist eine Linse 6 und einen Umlenkspiegel 7 auf. Das Prisma 5 weist eine erste, eine zweite und eine dritte optische Fläche 8, 9, 10 auf. Wie den beispielhaft eingezeichneten Strahlenverläufen zu entnehmen ist, läuft das Licht des Objektes 2 durch die Linse 6 hindurch, wird am Umlenkspiegel 7 reflektiert und läuft ein zweites Mal durch die Linse 6 hindurch. Somit findet in der Relayoptik 4 genau eine Strahlengangfaltung statt, so daß die Linse 6 zweimal vom Licht durchlaufen und dadurch doppelt genutzt wird.
Das aus der Linse 6 auf das Prisma 5 treffende Licht wird über die erste optische Fläche 8 in das Prisma 5 eingekoppelt, wird an der zweiten optischen Fläche 9 aufgrund einer internen Totalreflexion zur dritten optischen Fläche 10 reflektiert, die verspiegelt ist, so daß eine erneute Reflexion stattfindet und das Licht dann durch die zweite optische Fläche 9 austritt und bis zur Austrittspupille 3 des Okularsystems 1 läuft.

In der nachfolgenden Tabelle 1 sind die Flächen des Okularsystems 1 beginnend bei der Austrittspupille 3 bis zum Objekt 2 aufgelistet, wobei der Flächentyp FF für Freiformfläche steht, die nachfolgend noch detaillierter beschrieben wird. Auch die Materialdaten für Glas2, das für das Prisma 5 verwendet wird, und Glas7, das für die Linse 6 verwendet wird, werden weiter unten angegeben. Tabelle 1:

Fläche	Radius	Flächentyp	Abstand [mm]
F1	Unendlich		15.000000
F2	Unendlich	FF	5.500000
F3	Unendlich	FF	-5.500000
F4	Unendlich	FF	7.581070
F5	Unendlich	FF	-1.940929
F6	Unendlich	FF	3.364996
F7	-8.179256	sphärisch	1.136358
F8	Unendlich	FF	-1.136358
F9	-8.179256	sphärisch	-3.364996
F10	Unendlich	FF	-7.306852
F11	Unendlich

Aufgrund der Dezentrierung im Strahlengang sind zusätzlich zu den Abstandsangaben in Tabelle 1 in der nachfolgenden Tabelle 2 noch Angaben zu den Flächenkoordinaten x, y, z in mm sowie zu der Kippung ADE in ° um eine Achse senkrecht zur Zeichenebene bezogen auf die Fläche F1 angegeben. Tabelle 2:

Fläche	X	Y	Z	ADE
F1	0.00000	0.00000	0.00000	0.00000
F2	0.00000	0.00000	15.00000	0.00000
F3	0.00000	0.00000	20.50000	-25.0000
F4	0.00000	0.00000	15.00000	0.00000
F5	0.00000	8.07696	22.58107	7.9034
F6	0.00000	14.59471	20.64014	56.6029
F7	0.00000	15.86670	24.00514	2.9272
F8	0.00000	24.47418	25.14149	40.7847
F9	0.00000	15.86670	24.00514	2.9272
F10	0.00000	14.59471	20.64014	56.6029
F11	0.00000	19.41292	13.33329	30.9213

In der nachfolgenden Tabelle 3 sind die Flächenberandungen in Rechteckform bezogen auf den jeweiligen Flächenscheitel gemäß Tabelle 2 angegeben, wobei die Koordinaten xs, ys auf das lokale System bezogen sind und (xs, ys) = (0,0) dem Flächenscheitel entspricht. Die Maße Breite und Höhe in der nachfolgenden Tabelle 3 geben ein umschreibendes Rechteck an. Tabelle 3:

Fläche	Breite in (xs)	Breite in (ys)	Mitte des Rechteckes (xs, ys)
F1	8.200	8.000	0.000	-0.002
F2	15.000	12.200	0.000	-0.001
F3	19.800	14.800	0.000	-0.187
F4	11.800	11.400	0.000	4.274
F5	6.800	3.600	0.000	5.088
F6	10.800	6.800	0.000	0.904
F7	10.400	7.000	0.000	2.459
F8	9.200	8.600	0.000	-1.425
F9	6.400	5.200	0.000	5.534
F10	6.800	4.200	0.000	6.126

Die Größe des Objektes 2 (Fläche F11) beträgt 5,406 mm x 3,03 mm, wobei in 1 die kürzere Seite, die auch als meridionale oder vertikale Objekthöhe bezeichnet werden kann, eingezeichnet ist. Die längere Seite erstreckt sich senkrecht zur Zeichenebene.
In der folgenden Tabelle 4 sind die Materialparameter für Glas2 und Glas7 angegeben. Tabelle 4:

Wellenlängen: 656.3 nm 546.1 nm 486.1 nm

Brechzahlen: GLAS2 1.521874 1.526920 1.531204

GLAS7 1.579900 1.590100 1.599394
Die Feldwinkel in der Austrittspupille 3 betragen für die x-Koordinate ± 14,04° und für die y-Koordinate ± 8,02°. Daraus ergeben sich mit der Definition $Brennweite = -Bildhöhe / tan (Feldwinkel)$
eine horizontale Brennweite von 10,6069 mm und eine vertikale Brennweite von 10,6893 mm. Bei einem Durchmesser der Eintrittspupille des Okularsystems 1 von 3 mm liegt eine horizontale numerische Apertur von 0,134315 und eine vertikale numerische Apertur von 0,148015 vor.
Die Freiformflächen FF können gemäß der nachfolgenden Formel 1 $z = \frac{c h^{2}}{1 + \sqrt{1 - (1 + k) c^{2} h^{2}}} + \sum_{j = 2}^{66} C j \cdot x^{m} y^{n}$
als Summe aus einem Term betreffend der konischen Grundform (erster Summand) und einem Polynom (zweiter Summand) beschrieben werden, wobei z die Pfeilhöhe der Oberfläche parallel zur z-Achse des lokalen Koordinatensystems ist. Das Polynom ist hier als eine Reihe von Termen x^myⁿ mit m + n ≤ 10 dargestellt, wobei j=[(m+n)² + m + 3n]/2 + 1.

x und y sind die Oberflächenkoordinaten, wobei h² = x² + y². c ist die Scheitelkrümmung der Fläche (in Tabelle 1 in Spalte Radius = 1/c angegeben) und k ist die konische Konstante. Da bei allen Freiformflächen (Flächentyp FF in Tabelle 1) die Scheitelkrümmung unendlich ist, ist der erste Summand Null, so daß nachfolgend nur die Koeffizienten C_j angegeben sind. Ferner sind sowohl die Flächen F2 und F4 als auch die Flächen F6 und F10 identisch, so daß die Koeffizienten für die Flächen F4 und F10 nicht zusätzlich angegeben sind, und sind die Koeffizienten C_J , deren Werte Null betragen, in der Tabelle nicht explizit angegeben. So ist z.B. C₃ (in der Tabelle wird zur Vereinfachung C3 geschrieben) der erste angegebene Koeffizient, da die Werte für C₁ und C₂ Null sind. Tabelle 5:

	F2	F3	F5
C3	-7.4825533099e-003	0.0000000000e+000	0.0000000000e+000
C4	-1.4765228103e-002	-2.3653505882e-002	-5.5329819326e-002
C6	-2.6537963036e-003	-1.7744020966e-002	-8.3325058383e-002
C8	5.0587271410e-004	-2.2206500110e-004	-5.8556881570e-002
C10	2.3739028190e-004	-2.7581436240e-004	-8.2644104612e-003
C11	-1.2896348380e-004	-1.8418967700e-005	9.1757370080e-004
C13	-1.8691261420e-004	-4.6010676300e-005	2.1248941854e-002
C15	-1.1815068900e-005	-1.0897258800e-005	2.6680388920e-004
C17	-1.8943866400e-005	-4.3129979292e-006	-2.1277911850e-003
C19	-1.5230201800e-005	-1.1570229055e-007	-1.8224005071e-003
C21	-1.3777948858e-006	-2.0356398593e-007	1.0530606550e-004
C22	1.7301202665e-006	7.0628407994e-009	5.7741717820e-004
C24	2.1757485735e-006	2.1354814253e-007	1.7427630417e-003
C26	3.0861480816e-006	-4.3478455219e-009	-1.6562062450e-004
C28	-7.9892237436e-009	-7.6177223168e-008	1.4524811900e-005
C30	4.7692471243e-007	4.4463051371e-008	2.7952674930e-004
C32	7.8173191354e-007	4.0496286122e-008	-2.1011178430e-004
C34	-4.0091728073e-007	-8.0730980281e-009	7.8933749700e-005
C36	2.4824984698e-009	1.0329036195e-008	7.6713192643e-007
C37	-2.2253645886e-008	-1.1133709498e-009	-7.5462383100e-005
C39	-5.5775200701e-008	-3.1300824716e-009	-2.5177660020e-004
C41	-1.1578305138e-007	-7.6317356119e-009	8.1932570665e-006
C43	2.5909520249e-008	-1.1506483138e-009	-1.3309124700e-005
C45	-1.0330897886e-011	-3.6578679307e-010	-1.3421248591e-007
C47	-3.7611440041e-009	-1.7521380450e-010	2.6937984300e-005
C49	-9.9417491905e-009	-3.9516107376e-010	2.3663685300e-005
C51	3.9485329606e-009	5.4146969173e-010	-6.7605364295e-007
C53	-1.0564994389e-009	-2.5712615364e-011	7.5248682089e-007
C55	-5.86428377490-011	-1.3224170930e-011	-4.2260405099e-008

	F6	F8
C4	6.8696418935e-002	-3.0522264314e-002
C6	7.1882697203e-002	-2.5004845113e-002
C8	1.4285255663e-002	7.6922635360e-004
C10	8.6123438317e-003	6.9047669590e-004
C21	-1.4512309880e-004	2.2697945400e-005
C22	3.4280803400e-005	-1.7217770057e-007
C24	1.5257477880e-004	3.0857203981e-006
C26	1.8335427900e-004	-1.8151253753e-006
C28	6.0227738600e-005	1.5389436425e-006
C30	4.8317422622e-006	-2.5596809155e-007
C32	3.5118442400e-005	-7.2107610574e-007
C34	8.3504430372e-006	-2.5918437996e-006
C36	-3.8176974192e-006	-1.2821270792e-007
C37	-6.4329084801e-007	1.1814484036e-008
C39	-2.5603341466e-006	-1.7932009527e-007
C41	-1.2011395500e-005	-1.5609842489e-007
C43	-2.1549780597e-006	-3.5402413336e-007
C45	3.4772082317e-007	-1.3184463909e-008
C47	3.0093103452e-007	-2.1473301293e-009
C49	-3.5877624408e-007	-2.4628445182e-008
C51	1.2289313491e-006	5.8626505400e-009
C53	-7.6938952110e-009	-9.2006987181e-009
C55	-2.7205434452e-008	8.1449377812e-010

Bei dem erfindungsgemäßen Okularsystem 1 wird mittels des Umlenkspiegels 7 eine Faltung der optischen Achse des Okularsystems 1 in meridionaler Richtung (in Richtung der vertikalen Objekthöhe des Objektes 2) durchgeführt, wodurch ein sehr kompaktes Okularsystem bereitgestellt wird. Insbesondere kann durch den beschriebenen Aufbau erreicht werden, daß der Quotient Durchmesser Augenpupillenbereich (Fläche F1) durch meridionale Objekthöhe größer als 2 und bevorzugt größer als 2,5 ist. Dazu trägt insbesondere die Relayoptik 4 bei, die so ausgebildet ist, daß sie eine starke Brechkraft aufweist und die Abbildungsfehler des Prismas 5 möglichst weitgehend kompensiert. Dadurch kann die gewünschte kleine meridionale Objekthöhe bei gleichzeitig hoher Apertur erzielt werden. Da in der Relayoptik genau eine Reflexion an dem Umlenkspiegel 7 stattfindet, wird insgesamt die Winkelbelastung auf den Grenzflächen der Linse 6 deutlich vermindert. Dies führt beispielsweise vorteilhaft dazu, daß eine deutlich herabgesetzte Sensitivität gegenüber fertigungsbedingten Abweichungen vorliegt. Auch zeichnet sich die Ausführungsform gemäß 1 durch eine besonders leichte Bauweise aus, da lediglich eine (schmale) Linse 6 sowie der Umlenkspiegel 7 für die Relayoptik 4 benötigt werden.
Das erfindungsgemäße Okularsystem 1 eignet sich insbesondere für eine auf dem Kopf zu tragende Anzeigevorrichtung, um damit ein Bild eines Bildgebers für einen Benutzer, der die Anzeigevorrichtung auf dem Kopf trägt, so als virtuelles Bild darzustellen, daß der Benutzer das Bild vergrößert wahrnehmen kann. Insbesondere liegt dabei die Augenpupille des Benutzers in der Austrittspupille F1 des Okularsystems 1. Dies ist problemlos möglich, da der Abstand der Austrittspupille F1 zur ersten optischen Funktionsfläche F2 des Okularsystems 1 hier 15 mm beträgt. Um eine möglichst homogene Bildhelligkeit in der Austrittspupille zu erzeugen, ist das Okularsystem 1 so ausgebildet, daß eine objektseitige telezentrische Abbildung vorliegt, wobei eine maximale Abweichung der Hauptstrahlwinkel relativ zur Senkrechten von kleiner als 25° und insbesondere von kleiner als 15° vorliegt.
Das Okularsystem 1 ist insbesondere für die Abbildung von rechteckigen, nicht quadratischen Bildern bzw. bildgebenden Bereichen eines Bildgebers ausgelegt, wobei die kürzere Seite in meridionaler (vertikaler) Richtung orientiert ist. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform beträgt die Größe des Objektes 2 5,406 mm x 3,03 mm, so daß der bildgebende Bereich diese Größe aufweisen kann. Insgesamt wird somit ein sehr kompaktes Okularsystem 1 mit ausgezeichneten Abbildungseigenschaften auch insbesondere hinsichtlich der chromatischen Aberrationen bereitgestellt. Bis auf die Fläche F7 (= Fläche F9), die als sphärisch gekrümmte Fläche ausgebildet ist, sind alle anderen gekrümmten Flächen des Prismas 5, der Linse 6 sowie des Spiegels 7 als Freiformflächen ausgebildet, die jeweils gekrümmt, nicht-sphärisch und nicht-rotationssymmetrisch sind. Jedoch weisen sie jeweils genau eine Spiegelsymmetrieebene auf, die hier parallel zur yz-Ebene liegt.
Um eine bessere Achromatisierung zu erreichen, kann der Raum 11 zwischen der Linse 6 und dem Spiegel 7 der Relayoptik 4 mit einem Medium gefüllt sein, dessen Brechzahlen relativ zu den Brechzahlen der Linse 6 so gewählt sind, daß die gewünschte Verbesserung der Achromatisierung erreicht wird. Dazu sind die Brechzahlen des Mediums bevorzugt kleiner als die Brechzahlen der Linse 6 und größer als die Brechzahl von Luft. Der Quotient von Brechzahl des Mediums zur Brechzahl der Linse 6 kann z.B. 0,963 ± 0,01 für 656,2725 nm, 0,960 ± 0,01 für 546,0740 nm und 0,957 ± 0,01 für 486,1327 nm betragen. Durch ein solches Vorgehen wird eine ausgezeichnete Achromatisierung erreicht, wobei das eingefüllte Medium bevorzugt ein Festkörper ist.
Die Materialien Glas2 und Glas7 der bisher beschriebenen Ausführungsformen sind idealisierte Materialien, die sich aus einer Optimierungsrechnung für den optischen Aufbau des Okularsystems ergeben und durch die Brechzahlen gemäß Tabelle 4 charakterisiert sind. Als reale Materialien für Glas2 und Glas7 können insbesondere Kunststoffmaterialien verwendet werden, was in vorteilhafter Weise zu einem geringen Gewicht des Okularsystems 1 führt. So kann z.B. für Glas2 ein Cyclo-Olefin-Polymer (beispielweise Zeonex) und für Glas7 ein Polycarbonat verwendet werden. Die entsprechenden Brechzahlen sind in nachfolgender Tabelle 4' angegeben. Tabelle 4':

Wellenlängen 656,3 nm 546,1 nm 486,1 nm

Brechzahlen: Zeonex 1,522884 1,527876 1,532223

Polycarbonat 1,579864 1,590090 1,599450
Bei Verwendung der Materialien gemäß Tabelle 4' wird ein Okularsystem 1 bereitgestellt, dessen Abbildungseigenschaften sich so gering von den Abbildungseigenschaften des Okularsystems 1 mit den optimierten Materialien unterscheiden, daß für einen Benutzer immer noch optimale Abbildungseigenschaften vorliegen.
In 2 ist eine Abwandlung des Okularsystems 1 von 1 gezeigt. Der grundsätzliche Unterschied liegt darin, daß bei dem Okularsystem 1 gemäß 2 die Rückseite der Linse 6 der Relayoptik 4 verspiegelt ist und somit die Spiegelfläche des Umlenkspiegels 7 bildet. Ferner sind alle gekrümmten Flächen F2 - F8 als Freiformflächen im Sinne der vorliegenden Erfindung ausgebildet.

Den folgenden Tabellen 6 bis 8 ist in gleicher Weise wie in Tabellen 1 bis 3 der Optikaufbau des Okularsystems zu entnehmen. Tabelle 6:

Fläche	Radius	Flächentyp	Abstand [mm]
F1	Unendlich		15.000000
F2	Unendlich	FF	5.500000
F3	Unendlich	FF	-5.500000
F4	Unendlich	FF	5.514311
F5	Unendlich	FF	-2.289226
F6	Unendlich	FF	5.775264
F7	Unendlich	FF	-5.775264
F8	Unendlich	FF	-7.148903
F9	Unendlich

Tabelle 7:

Fläche	X	Y	Z	ADE
F1	0.00000	0.00000	0.00000	0.0000
F2	0.00000	0.00000	15.00000	0.0000
F3	0.00000	0.00000	20.50000	-25.0000
F4	0.00000	0.00000	15.00000	0.0000
F5	0.00000	8.07696	20.51431	31.4678
F6	0.00000	12.80558	18.22508	60.5604
F7	0.00000	20.10983	24.00035	39.6865
F8	0.00000	12.80558	18.22508	60.5604
F9	0.00000	15.14793	11.07618	19.0533

Tabelle 8:

Fläche	Breite in (xs)	Höhe in (ys)	Mitte des Rechteckes (xs, ys)
F1	8.200	8.000	0.000	0.000
F2	15.400	12.400	0.000	0.003
F3	18.600	14.600	0.000	-0.188
F4	12.200	12.600	0.000	3.826
F5	6.400	4.400	0.000	3.001
F6	7.400	4.800	0.000	-0.928
F7	7.800	8.400	0.000	1.163
F8	8.600	5.000	0.000	4.468

Das Glasmaterial SK2, aus dem sowohl die Linse 6 als auch das Prisma 5 hergestellt ist, weist eine Brechzahl von 1,610361 bei 540,00 nm, von 1,604816 bei 640,00 nm sowie von 1,620160 bei 440,00 nm auf. Alternativ kann auch ein entsprechendes Kunststoffmaterial, wie z.B. ein ADC-Polymer (Poly-Allyl-Diglykol-Carbonat) verwendet werden. Bei einer Größe des Objektes 2 von 5,346 mm x 3,046 mm beträgt der Feldwinkel in der Austrittspupille F1 in x-Richtung ±14,04° und in y-Richtung ±8,02°. Die horizontale Brennweite beträgt 10,6058 mm und die vertikale Brennweite 10,6336 mm. Bei einem Eintrittspupillendurchmesser von 3 mm beträgt die horizontale numerische Apertur 0,140324 und die vertikale numerische Apertur 0,141268. Die Freiformflächen können in gleicher Weise wie die Freiformflächen bei der ersten Ausführungsform beschrieben werden. Die entsprechenden Koeffizienten sind in der nachfolgenden Tabelle 9 in gleicher Weise wie in Tabelle 5 angegeben. Da die Flächen F2 und F4 sowie F6 und F8 jeweils identisch sind, sind die Koeffizienten für die Flächen F4 und F8 nicht angegeben. Tabelle 9:

	F2	F3	F5
C3	-3.8973270285e-003	0.0000000000e+000	0.0000000000e+000
C4	-9.5981021741e-003	-2.3595490874e-002	-1.2162451393e-002
C6	-1.6808819790e-003	-1.6910781499e-002	-4.5767596492e-002
C8	-2.0219747520e-004	-5.3982943510e-004	-3.2879060690e-002
C10	2.4038757610e-004	-3.4606966290e-004	-2.7934826913e-003
C11	-1.2052526470e-004	-3.1177581300e-005	1.2759705442e-003
C13	-1.9085180100e-004	-2.0522664600e-005	1.8703702962e-002
C15	-9.5800778142e-006	-3.7505448589e-007	3.2065175700e-004
C17	-7.3688896157e-007	-2.9120913941e-007	-2.2499622980e-004
C19	-4.7082332194e-006	-1.2928994017e-006	-2.9569709313e-003
C21	-1.3088085325e-006	-1.4932143569e-007	8.0856649000e-005
C22	9.9715132291e-007	1.5181637193e-007	-3.3350102570e-004
C24	6.8673659684e-007	-1.2311198043e-007	1.0688133916e-003
C26	-3.1254641896e-007	-2.3827615519e-007	-6.8031531200e-005
C28	-2.4150375429e-008	-7.3956921621e-008	9.4930087470e-006
C30	1.3671765520e-007	1.0870451291e-009	1.4625411360e-004
C32	1.4704328468e-007	1.9021202934e-008	-1.9546618300e-004
C34	-3.1303097541e-007	1.8646157391e-008	9.3695039700e-005
C36	3.5562513228e-010	3.3921825194e-009	-1.3419187728e-007
C37	-1.0303752871e-009	-3.0209258438e-010	1.4331009500e-005
C39	6.8848574461e-009	-1.1434688347e-009	-1.6768911410e-004
C41	4.7992502462e-008	-2.2471894598e-010	-2.0964049000e-005
C43	6.3103828261e-008	2.8410595095e-009	-1.1491560700e-005
C45	-5.8881898897e-012	-1.0526255968e-010	-2.2643590614e-007
C47	-1.0284895048e-009	3.1511122644e-011	6.7207888041e-006
C49	-6.1501627208e-009	-2.3891079662e-010	2.6935303900e-005
C51	-3.2379398778e-009	2.1737626357e-011	3.2389049894e-006
C53	-4.2202604986e-009	-5.9208853048e-010	3.4222441442e-007
C55	-9.0580508125e-012	6.3805502374e-011	-4.8765186064e-008

	F6	F7
C4	8.3357762741e-002	-3.2168958990e-002
C6	6.3190349824e-002	-3.0485929734e-002
C8	7.2506061517e-003	-1.5874460920e-004
C10	5.6426220981e-003	-3.5929105400e-005
C11	-1.6801955789e-003	1.0895848790e-004
C13	-1.7865235948e-003	1.7071065170e-004
C15	-7.6575059170e-004	6.5380546600e-005
C17	-7.1632130490e-004	-1.9267019096e-006
C19	-1.2921264510e-004	-7.7937909031e-006
C21	-8.8942933100e-005	-2.8686685343e-006
C22	1.1039230430e-004	5.9093899027e-006
C24	2.1884419680e-004	1.1885382900e-005
C26	1.4922474560e-004	1.0589873200e-005
C28	2.2400620500e-005	2.8012243223e-006
C30	5.5094042600e-005	1.0380942676e-006
C32	9.6840672889e-006	6.5118771015e-006
C34	8.1029557333e-007	2.2957925161e-006
C36	-3.7503274598e-007	9.5880983041e-007
C37	-1.3822910431e-006	-7.9279605627e-008
C39	-7.2298075783e-006	4.7835788840e-008
C41	-7.7038096829e-006	2.1534028325e-007
C43	-1.4380136114e-006	-1.4993235990e-007
C45	5.1051738876e-007	-1.1159240382e-008
C47	-1.2480157992e-006	-2.7026438838e-009
C49	5.2940758429e-008	-4.3638912621e-007
C51	6.9376484680e-007	-2.8510406867e-007
C53	6.9916703270e-008	6.3461962139e-008
C55	-3.2554935466e-008	-3.3890160927e-008

Die Freiformflächen der Ausführungsformen gemäß 1 und 2 sind jeweils gekrümmte, nicht sphärische und nicht rotationssymmetrische Flächen. Insbesondere sind sie hier so ausgebildet, daß sie genau eine Spiegelsymmetrieebene aufweisen, die hier parallel zur yz-Ebene ist. Dies läßt sich aus den obigen Tabellen 5 und 9 ablesen, da die Koeffizienten C für ungeradzahlige Potenzen von x jeweils Null sind. Es handelt sich dabei um die Koeffizienten C₂, C₅, C₇, C₉, C₁₂, C₁₄, etc.

In 3 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Okularsystems 1 gezeigt. Die Relayoptik 4 ist hier so ausgebildet, daß sie eine Linse 6 sowie zwei Umlenkspiegel 12 und 13 aufweist, wobei das Licht vom Objekt 2 zuerst durch die Linse 6 läuft und dann vom ersten Umlenkspiegel 12 zum zweiten Umlenkspiegel 13 reflektiert und von diesem zum Prisma 5 hin reflektiert wird. Der genaue Aufbau des Okularsystems 1 kann den Tabellen 10 bis 12 in gleicher Weise wie den Tabellen 1 bis 3 entnommen werden, wobei sowohl die Linse 6 als auch das Prisma 5 aus dem bereits beschriebenen Material SK2 hergestellt sind. Tabelle 10:

Fläche	Radius	Flächentyp	Abstand [mm]
F1	Unendlich		15.000000
F2	Unendlich	FF	5.500000
F3	Unendlich	FF	-5.500000
F4	Unendlich	FF	8.300523
F5	Unendlich	FF	1.578975
F6	Unendlich	FF	-12.484410
F7	Unendlich	FF	7.903722
F8	Unendlich	FF	1.160670
F9	Unendlich	FF	1.121488
F10	Unendlich	FF	0.000000

Tabelle 11:

Fläche	X	Y	Z	ADE
F1	0.00000	0.00000	0.00000	0.0000
F2	0.00000	0.00000	15.00000	0.0000
F3	0.00000	0.00000	20.50000	-25.0000
F4	0.00000	0.00000	15.00000	0.0000
F5	0.00000	7.49272	23.30052	50.5355
F6	0.00000	9.76586	24.87950	10.6278
F7	0.00000	18.73641	12.39509	4.2705
F8	0.00000	20.96417	20.29881	28.5055
F9	0.00000	23.10542	21.45948	17.3995
F10	0.00000	23.14520	22.58097	40.0783

Tabelle 12:

Fläche	Breite in (xs)	Höhe in (ys)	Mitte des Rechteckes (xs,ys)
F1	8.000	8.000	0.000	0.000
F2	15.200	12.400	0.000	-0.002
F3	18.400	14.800	0.000	-0.093
F4	6.200	16.200	0.000	4.723
F5	10.000	8.400	0.000	5.611
F6	22.200	9.800	0.000	7.727
F7	21.600	10.800	0.000	-1.999
F8	8.000	4.400	0.000	0.850
F9	6.200	4.000	0.000	-0.775

Bei einer Objektgröße von 5,39 mm × 2,99 mm wird ein Feldwinkel in der Pupillenebene F1 in x-Richtung von ±14,04° und in y-Richtung von ±8,02° erreicht. Die horizontale Brennweite beträgt 10,5754 mm und die vertikale Brennweite beträgt 10,6036 mm. Bei einem Durchmesser der Eintrittspupille von 3 mm ergibt sich eine horizontale numerische Apertur von 0,140847 und eine vertikale numerische Apertur von 0,142269.

Die Koeffizienten der Freiformflächen F2 - F9 sind in der nachfolgenden Tabelle 13 angegeben, wobei die Fläche F4 dieselbe Fläche wie die Fläche F2 ist, so daß die Koeffizienten für die Fläche F4 in der Tabelle 14 nicht angegeben sind. Tabelle 13:

	F2	F3	F5
C4	-1.1 004238680e-002	-3.7620062718e-002	-9.2799085698e-002
C6	1.3464602319e-003	- -9.1784278499e-003	8.9984591300e-004
C8	5.0495979900e-005	3.2906662600e-004	2.0670436150e-003
C10	-5.7758091200e-005	-1.9006615930e-004	7.8719890820e-004
C11	-7.5728974600e-005	-3.0741597500e-005	-5.5982496290e-004
C13	-5.9548097500e-005	-8.0004954600e-005	-6.6234063540e-004
C15	-1.7057894962e-006	1.3725567356e-006	-2.3770266540e-004
C17	-9.5701500375e-006	-9.8893490941e-007	-5.4762255000e-005
C19	5.7367364540e-006	7.3135752084e-008	-1.2359699900e-005
C21	-2.1553680522e-007	5.2152186898e-008	4.2513167951e-007
C22	-3.5056839755e-007	1.2493806394e-007	-2.4728672502e-006
C24	5.9555829047e-006	3.5165676963e-007	3.5539896400e-005
C26	-1.0556884458e-006	-1.7337233279e-007	1.6726112600e-005
C28	-6.4924139195e-010	1.2571172758e-008	7.5329590553e-007
C30	2.3326023155e-007	5.7725368781e-008	-6.4343692687e-006
C32	-3.2247818256e-008	-7.5367207938e-009	-1.5645062300e-005
C34	1.8965590197e-007	1.5480341854e-008	-2.7818659536e-006
C36	1.0548056166e-009	-2.9936989844e-009	3.0677746924e-008
C37	-4.5254852078e-009	-1.5407518417e-009	1.0155382644e-007
C39	-5.3197666016e-008	-3.1420345826e-009	2.4834319443e-006
C41	1.9619017114e-008	-2.6860279962e-010	2.3402432327e-006
C43	-1.6954104630e-008	-5.1234888275e-009	1.5664143323e-007
C45	-4.6547316668e-011	-3.4507735509e-010	-6.9911329844e-011
C47	-4.3213951977e-009	-4.1363966303e-010	-1.3581258341e-007
C49	-4.6802682516e-009	-1.3237314236e-010	-3.0485391167e-007
C51	-1.7478678118e-009	-6.4310726281e-010	-1.1625307132e-007
C53	5.0054148436e-010	-3.6690033714e-011	-6.4345920862e-009
C55	-5.1761114276e-013	3.1516385561e-011	-1.8768212773e-010

	F6	F7	F8	F9
C4	-2.3026025765e-002	1.0444692010e-002	3.6896206550e-002	8.8319209974e-002
C6	-1.3890987080e-002	4.0908789539e-002	3.8082475535e-002	5.3011503600e-002
C8	-1.5056194824e-003	-3.6693748770e-004	5.8483214725e-003	-1.4758219189e-002
C10	5.5677099050e-004	1.0324802550e-004	3.2409561489e-002	3.8735630614e-002
C11	-2.1749855000e-005	-3.3614734200e-005	-8.2220768090e-004	-8.4488252560e-004
C13	9.4791300300e-005	-2.2475361100e-005	-5.2283097789e-003	-4.4077666090e-003
C15	9.1459070009e-006	4.8220847700e-005	-8.0150960697e-003	1.4310062642e-002
C17	3.0867490800e-006	-4.3880443387e-006	-4.7811533600e-005	5.4471458380e-004
C19	-3.4617510497e-007	-1.1142468852e-007	1.7032714832e-003	-6.7134951810e-004
C21	-7.5745530749e-006	-2.6108219190e-006	3.2157570930e-003	3.4618197968e-003
C22	2.5200488976e-007	2.4433655869e-007	4.5373013000e-005	-2.6626233800e-005
C24	-7.5473189514e-007	-3.9026195474e-007	1.3295395690e-004	4.4898171740e-004
C26	2.5558039366e-007	4.7374208741e-007	-2.4333349170e-004	9.9881515920e-004
C28	2.4673808728e-007	-1.1323198517e-007	-4.9601393410e-004	-7.3057678290e-004
C30	-8.7026853363e-008	-4.6675120019e-008	1.4019503700e-005	-2.2025597050e-004
C32	2.5220683817e-008	-3.8547973238e-008	-2.9082590900e-005	1.0630313860e-004
C34	-6.4100024809e-008	1.3002114862e-007	-1.6678718340e-004	1.3342692805e-003
C36	2.3605054980e-008	7.9733621029e-008	-2.8547877200e-005	-2.0984575710e-004
C37	1.1740138537e-009	-8.4234775010e-010	-1.9100149501e-006	2.5425684400e-005
C39	9.0131041070e-009	-5.6911811657e-009	-1.1769520700e-005	-5.3536756100e-005
C41	3.2107668018e-009	-2.7721074826e-010	8.3675347061e-006	-3.2031183613e-006
C43	4.8589895865e-010	1.1900126569e-008	8.0420915800e-005	4.1460657440e-004
C45	6.0757077137e-010	1.9475364297e-008	2.4333629700e-005	4.9022933100e-005
C47	-1.0950998288e-010	6.1926998085e-011	3.4505320205e-007	1.4881040100e-005
C49	-3.2722991612e-010	-6.1352892858e-010	1.1095024598e-006	1.6447453732e-006
C51	-2.4805933102e-010	1.7772333148e-010	-6.0158243474e-007	-1.7712416100e-005
C53	1.2630740666e-010	-1.2159688386e-010	-1.1190100700e-005	2.9815789300e-005
C55	-1.0705096919e-010	1.1734208839e-009	3.1594680018e-006	1.0887160400e-005

Das erfindungsgemäße Okularsystem 1 ist insbesondere so ausgebildet, daß das Objekt ein Bildgeber mit einer Bildfläche ist, mit dem ein Bild erzeugt werden kann. Dabei kann der Bildgeber ein selbstleuchtender oder auch ein nicht-selbstleuchtender Bildgeber sein.
Das erfindungsgemäße Okularsystem kann insbesondere als eine auf dem Kopf K eines Benutzers tragbare Anzeigevorrichtung 14 ausgebildet sein, wie dies schematisch in 4 dargestellt ist.
In diesem Fall enthält es neben dem bereits beschriebenen Bildgeber noch eine Haltevorrichtung, um die Anzeigevorrichtung 14 auf dem Kopf K zu positionieren. Diese Haltevorrichtung kann beispielsweise brillenähnlich ausgestaltet sein. Bei der in 4 gezeigten Ausführungsform weist die Anzeigevorrichtung 14 zwei Okularsysteme 1 auf, so daß beiden Augen des Benutzers das gewünschte Bild dargestellt werden kann. So können die beiden Bilder z.B. so dargestellt werden, daß der Benutzer das Bild dreidimensional wahrnimmt.
Insbesondere kann die Anzeigevorrichtung 14 als sogenannte HMD-Vorrichtung (Head-Mounted-Display Vorrichtung) ausgebildet sein. Ferner kann die Anzeigevorrichtung 14 noch weitere, dem Fachmann bekannte Elemente aufweisen, die zum Betrieb notwendig sind.
Mit der Anzeigevorrichtung ist die Darstellung eines statischen Bildes oder auch die Darstellung von verschiedenen Bildern möglich. Insbesondere können dem Benutzer dadurch Filme dargestellt werden. Wenn für jedes Auge des Benutzers ein separates Okularsystem 1 vorgesehen wird, können die Filme auch als dreidimensionale Filme dargestellt werden, sofern die notwendigen Bilddaten dafür vorliegen.

Claims

Okularsystem zum Abbilden eines Objektes als virtuelles Bild in eine Bildebene, mit einer Relayoptik (4), die eine Linse (6) und einen Umlenkspiegel (7) aufweist, und einem drei optische Flächen (8, 9, 10) aufweisenden Prisma (5), das der Relayoptik (4) so nachgeordnet ist, daß zur Abbildung der Strahlengang vom Objekt (2) zur Relayoptik (4) verläuft und von dort über die erste optische Fläche (8) in das Prisma (5) eintritt, durch Reflexionen an der zweiten und dritten optischen Fläche (9, 10) im Prisma (5) genau zweimal gefaltet ist und über die zweite Fläche (9) aus dem Prisma (5) austritt und bis zur Austrittspupille (3) des Okularsystems (1) verläuft, wobei der Strahlengang in der Relayoptik (4) durch den Umlenkspiegel (7) genau einmal gefaltet ist und somit zweimal durch die Linse (6) geht.
Okularsystem nach Anspruch 1, bei dem die drei optischen Flächen (8, 9, 10) des Prismas (5), die reflektierende Fläche des Umlenkspiegels (7) sowie zumindest eine der beiden Grenzflächen der Linse (6) jeweils als gekrümmte, nicht-sphärische und nicht-rotationssymmetrische Fläche ausgebildet sind.
Okularsystem nach Anspruch 2, bei dem zumindest eine der gekrümmten, nichtsphärischen und nicht-rotationssymmetrischen Flächen genau eine Spiegelsymmetrieebene aufweist.
Okularsystem nach Anspruch 2 oder 3, bei dem zumindest eine der gekrümmten, nichtsphärischen und nicht-rotationssymmetrischen Flächen keine Spiegelsymmetrieebene aufweist.
Okularsystem nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Relayoptik (4) ein Zwischenbild des Objektes erzeugt, wobei das Zwischenbild mittels des Prismas (5) in die Bildebene des Okularsystems (1) abgebildet ist
Okularsystem nach einem der obigen Ansprüche, bei dem der Umlenkspiegel (7) durch Verspiegelung einer Grenzfläche der Linse (6) gebildet ist.
Okularsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Umlenkspiegel (7) von der Linse (6) beabstandet ist.
Okularsystem nach Anspruch 7, bei dem der Raum zwischen dem Umlenkspiegel (7) und der Linse (6) mit einem Medium gefüllt ist, dessen Brechzahl kleiner ist als die der Linse (6) und größer als die von Luft.
Okularsystem nach Anspruch 8, bei dem das Medium ein Kunststoffmaterial ist.
Okularsystem nach einem der obigen Ansprüche, bei dem sowohl die Linse (6) als auch das Prisma (5) aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sind.
Okularsystem nach Anspruch 10, bei dem die Linse (6) und das Prisma (5) aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialien hergestellt sind.
Okularsystem nach Anspruch 11, bei dem als Kunststoffmaterialien ein Cyclo-Olefin-Polymer und Polycarbonat verwendet sind.
Okularsystem nach einem der obigen Ansprüche, bei dem der Umlenkspiegel (7) eine Faltung in meridionaler Richtung bewirkt.
Anzeigesystem mit einem Okularsystem nach einem der obigen Ansprüche und einem Bildgeber, der ein Bild erzeugt, das als Objekt mittels des Okularsystems (1) als virtuelles Bild abgebildet wird.
Anzeigesystem nach Anspruch 14, mit einer Halteeinrichtung zum Aufsetzen des Anzeigesystems auf den Kopf eines Benutzers.
Anzeigesystem nach Anspruch 14 oder 15, bei dem das Bild des Objektes eine rechteckige Kontur aufweist, wobei die kürzere Seite in meridionaler Richtung orientiert ist.