JP6505215B2 - 光学システム - Google Patents
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Description
式中、c、k、D、E、F、G、H、及びIは定数であり、zは、頂点からの距離(例えば、図10での距離s1)であり、rは、半径方向距離(例えば、図10での距離r1)である。パラメータkは、円錐定数と称される場合がある。本説明の光学システムのいずれも、像面と絞り面との間に配設された反射偏光子、1つ以上の四分の一波長位相子、部分反射体、及び複数の主表面を含み得る。これらの反射偏光子、1つ以上の四分の一波長位相子、部分反射体、及び主表面のうちの任意の1つ以上は、非球面多項サグ式によって記述される形状を有し得る。
(i)反射偏光子及び部分反射体のそれぞれは、直交する第1の軸及び第2の軸に沿って像面に向けて凸状である;
(ii)反射偏光子は、少なくとも1つの層を備え、その少なくとも1つの層は、光軸から離れた、少なくとも1つの層上の少なくとも1つの第1の場所で、実質的に光学的二軸性であり、光軸から離れた少なくとも1つの第2の場所で、実質的に光学的一軸性である、多層ポリマー反射偏光子であり、像面及び絞り面を通過する、いずれの主光線、若しくは実質的にいずれの主光線も、約30度未満、又は約25度未満、又は約20度未満の入射角で、第1の光学積層体及び第2の光学積層体のそれぞれに入射する;
(iii)画像源が、像面を備え、この画像源が、歪みのない像を放出し、絞り面によって透過される、その放出された歪みのない像の歪みが、絞り面での視野の約10%未満となるように、部分反射体が、第1の形状を有し、反射偏光子が、異なる第2の形状を有する;
(iv)可視波長範囲内で、少なくとも150nm離れた少なくとも第1の波長及び第2の波長を有し、像面及び絞り面を通って透過される、いずれの主光線、若しくは実質的にいずれの主光線も、絞り面での視野の、1.5パーセント未満、又は1.2パーセント未満の、あるいは、20分角未満、又は10分角未満の、絞り面での色分離距離を有する;
(v)反射偏光子は、光軸に対して回転対称の、熱成形多層反射偏光子である。この反射偏光子は、例えば、APF、又はDBEFとすることができ、あるいは、ワイヤグリッド偏光子とすることもできる;
(vi)光学システムは、調節可能な処方(光屈折)補正を実現する。この処方補正は、反射偏光子と部分反射体との間の調節可能な距離、及び/又は、像面と絞り面との間に配設されたレンズの調節可能な形状によって実現され得る;
(vii)反射偏光子は、その反射偏光子の頂点を通過する光軸からの半径方向距離r1、及び、その頂点で光軸に対して垂直な平面からの変位s1を有する、少なくとも1つの第1の場所を有する。比s1/r1は、少なくとも0.1、又は少なくとも0.2であり、かつ0.8未満、又は0.6未満とすることができる;
(viii)画像源が、像面を備え、絞り面でのコントラスト比は、光学システムの視野にわたって、少なくとも40、又は少なくとも50、又は少なくとも60、又は少なくとも80、又は少なくとも100である。
ステップ1:目のグレースケール画像を捕捉する。
ステップ2:ノイズをフィルタ除去する(例えば、ガウシアンフィルタを使用)。
ステップ3:目の画像内の各画素に関する、勾配の大きさ及び方向を算出する。
ステップ4:より高い勾配の大きさを有する画素を特定する(これらは、対象物の縁部である可能性が高い)。
ステップ5:例えば、人間の視覚認知のヘルムホルツの原理に従って、前ステップで特定された画素を接続することによって、縁部を特定する。
ステップ6:縁部の線分を、多項式によって定義される楕円又は他の形状の式と比較する。最小の楕円状の形状を、瞳として特定することができる。虹彩の面積もまた、判定することができ、精度を向上させるために使用することができる。閃光などの、画像内に存在し得る他の楕円形状は、除外することができる。
ステップ7:従前に行った線適合、及び目とカメラとの距離に基づいて、瞳のサイズ(例えば、直径又は面積)を算出する。
ステップ8:周囲光条件を考慮に入れるために、調整係数を決定して、算出された瞳のサイズに適用する。周囲光条件は、ヘッドマウント式ディスプレイ内に含まれる追加的センサを使用して、又は、捕捉した画像の輝度解析を介して、判定することができる。
ステップ9:任意選択的に、調整済みの瞳のサイズを、データベース内に保存する。この瞳のサイズは、時間の関数として記録することができ、時系列(経時的に作成された一連のデータ点)として記憶させることができる。
光学システム200と同様の光学システムをモデル化した。第2の四分の一波長位相子を、第2主表面216上に配設した。表面224、226、214、及び216に相当する表面のそれぞれは、式1によって記述される非球面の表面と見なし、多項式係数D、E、F、G、H、I...のそれぞれは、ゼロに等しいものとした。円錐定数kは、0.042435とし、表面半径、r=1/cは、−36.82391mmとした。表1は、これらの表面のそれぞれを説明するパラメータを列挙するものである。
光学システム200と同様の光学システムをモデル化した。第2の四分の一波長位相子を、第2主表面216上に配設した。表面224、226、214、及び216に相当する表面のそれぞれは、式1によって記述される非球面の表面と見なした。表2及び表3は、これらの表面のそれぞれを説明するパラメータを列挙するものである。これらの表中の用語は、実施例1のものと同様である。表3の非球面多項式係数に関する単位は、mmの1−多項式のべき数乗である。
光学システム600と同様の光学システムをモデル化した。表面614及び表面616に相当する表面のそれぞれは、式1によって記述される非球面の表面と見なした。表4及び表5は、これらの表面のそれぞれを説明するパラメータを列挙するものである。この表中の用語は、実施例1及び実施例2のものと同様である。
光学システム800と同様の光学システムをモデル化した。第3の光学レンズ862の第2主表面866上に、反射偏光子を配設し、その反射偏光子上に、第1の四分の一波長位相子を配設した。第2の光学レンズ822の第1主表面824上に、部分反射体を配設し、第2の光学レンズ822の第2主表面826上に、第2の四分の一波長位相子を配設した。表面864、866、824、826、814、及び816に相当する表面のそれぞれは、式1によって記述される非球面の表面と見なした。表6及び表7は、これらの表面のそれぞれを説明するパラメータを列挙するものである。これらの表中の用語は、先行の実施例のものと同様である。
光学システム200と同様の光学システムをモデル化した。第2の四分の一波長位相子を、第2主表面216上に配設した。表面224、226、214、及び216に相当する表面のそれぞれは、式1によって記述される非球面の表面と見なし、多項式係数D、E、F、G、H、I...のそれぞれは、ゼロに等しいものとした。表8は、これらの表面のそれぞれを説明するパラメータを列挙するものであり、その用語は、先行の実施例のものと同様である。
DBEF(実施例6)、APF(実施例7)、及び四分の一波長位相子コーティングを有するAPF(実施例8)を熱成形して、レンズの外表面の幾何形状に、幾何学的に合致するフィルムを得た。これらのフィルムを、射出成型工具のレンズキャビティ内に適合するようにトリミングして、そのレンズキャビティの表面上に定置した。これらのトリミング済みフィルムは、63mmの直径、及び87mmの曲率半径を有するものとした。射出成型ポリカーボネート樹脂を使用して、そのフィルム上にレンズを形成した。これらのフィルムは、本説明の光学システム内で使用される場合に、そのレンズの、絞り面に向き合う側に形成するものとした。実施例7では、本説明の光学システム内で使用される場合に、APFが絞り面に向き合い、四分の一波長位相子が絞り面から離れる方向を向くように、レンズ上にフィルムを形成した。
反射偏光子を、50.8mmの直径及び38.6mmの曲率半径を有する凸状の回転対称形状へと、実施例6〜実施例8で概説されるように熱成形した。これらの反射偏光子は、DBEF(実施例9)、APF(実施例10)、及びワイヤグリッド偏光子(実施例11)とした。偏光能の向きを、Axometrics AXOSCAN旋光計(Axometrics,Inc.(Huntsville,AL)より入手可能)を使用して、各試料に関して測定した。各試料に関して、フィルムの頂点を中心とし、直径20mmの円形の開口を有する、その試料の領域を特定し、その開口内での、その試料の透過軸の最大変動(一定方向からの透過軸の最大角偏差から、その一定方向からの透過軸の最小角偏差を差し引いたもの)を判定した。DBEFに関しては、最大変動は1.707度であり、APFに関しては、最大変動は0.751度であり、ワイヤグリッド偏光子に関しては、最大変動は0.931度であった。その領域の境界は、それらの試料の回転対称軸から10mmの半径方向距離で、1.32mmのサグを有するものとした。
実施形態1は、光学システムであって、
像面と、
絞り面と
像面と絞り面との間に配設され、直交する第1の軸及び第2の軸に沿って像面に向けて凸状の第1の光学積層体であって、
第1の光学レンズと、
所望の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
を備える、第1の光学積層体と、
第1の光学積層体と絞り面との間に配設され、第1の軸及び第2の軸に沿って像面に向けて凸状の第2の光学積層体であって、
第2の光学レンズと、
第1の偏光状態を有する光を実質的に透過し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に反射する多層反射偏光子と、
反射偏光子と第1の光学積層体との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、
を備える、第2の光学積層体と、
を備える、光学システムである。
像面と、
絞り面と
像面と絞り面との間に配設された第1の光学積層体であって、
第1の光学レンズと、
所望の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
を備える、第1の光学積層体と、
第1の光学積層体と絞り面との間に配設された第2の光学積層体であって、
第2の光学レンズと、
少なくとも1つの層を備える多層反射偏光子であって、その少なくとも1つの層は、第2の光学積層体の光軸から離れた、その少なくとも1つの層上の少なくとも1つの第1の場所で、実質的に光学的二軸性であり、光軸から離れた少なくとも1つの第2の場所で、実質的に光学的一軸性である、多層反射偏光子と、
反射偏光子と第1の光学積層体との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、
を備える、第2の光学積層体と、
を備え、
像面及び絞り面を通過する実質的にいずれの主光線も、約30度未満の入射角で、第1の光学積層体及び第2の光学積層体のそれぞれに入射する、
光学システムである。
歪みのない像を放出する、画像源と、
射出瞳と、
直交する第1の軸及び第2の軸に沿って画像源に向けて凸状の第1の形状を有し、既定の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
第1の軸及び第2の軸に沿って画像源に向けて凸状の異なる第2の形状を有し、これにより、射出瞳によって透過される、放出された歪みのない像の歪みが、約10%未満となる、反射偏光子と、
を備える、光学システムである。
画像源と、
射出瞳と、
画像源と射出瞳との間に配設された第1の光学積層体であって、
第1の光学レンズと、
既定の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
を備える、第1の光学積層体と、
第1の光学積層体と射出瞳との間に配設された第2の光学積層体であって、
第2の光学レンズと、
多層反射偏光子と、
反射偏光子と第1の光学積層体との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、
を備える、第2の光学積層体と、
を備え、
既定の複数の波長で、少なくとも150nm離れた少なくとも第1の波長及び第2の波長を有し、画像源によって放出され、射出瞳によって透過される実質的にいずれの主光線も、その射出瞳での視野の1.5%未満の、射出瞳での色分離距離を有し、多層反射偏光子が、2つの直交軸に対して凸状である、
光学システムである。
画像源と、
射出瞳と、
画像源と射出瞳との間に配設された、第1の光学積層体であって、
第1の光学レンズと、
既定の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
を備える、第1の光学積層体と、
第1の光学積層体と射出瞳との間に配設された、第2の光学積層体であって、
第2の光学レンズと、
多層反射偏光子と、
反射偏光子と第1の光学積層体との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、
を備える、第2の光学積層体と、
を備え、
既定の複数の波長で、少なくとも150nm離れた少なくとも第1の波長及び第2の波長を有し、画像源によって放出され、射出瞳によって透過される実質的にいずれの主光線も、20分角未満の、射出瞳での色分離距離を有し、多層反射偏光子が、2つの直交軸に対して凸状である、
光学システムである。
最大横寸法Aを有する像面と、
最大横寸法Bを有し、A/Bが少なくとも3である絞り面と、
像面と絞り面との間に配設された一体型光学積層体であって、
第1の光学レンズと、
既定の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
第1の偏光状態を有する光を実質的に透過し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に反射する多層反射偏光子と、
既定の複数の波長内の少なくとも1つの波長での、第1の四分の一波長位相子と、
を備える、一体型光学積層体と、
を備え、
絞り面及び像面を通って透過される少なくとも1つの主光線が、少なくとも40度の入射角で、絞り面を通過する、
光学システムである。
像面と、
実質的に平面状の絞り面と、
それら像面と絞り面との間に配設された、
第1の光学レンズ、第2の光学レンズ、及び第3の光学レンズと、
既定の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
第1の偏光状態を有する光を実質的に透過し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に反射する多層反射偏光子と、
既定の複数の波長内の、少なくとも1つの波長での、第1の四分の一波長位相子と、
を備え、
この光学システムは、像面と絞り面との間に配設された複数の主表面を備え、各主表面が、直交する第1の軸及び第2の軸に沿って像面に向けて凸状であり、少なくとも6つの異なる主表面が、6つの異なる凸面を有する、
光学システムである。
頂点から離れた少なくとも1つの第1の場所で、実質的に光学的一軸性である少なくとも1つの内部層と、
光軸からの半径方向距離r1、及び、頂点で光軸に対して垂直な平面からの変位s1を有し、s1/r1が、少なくとも0.2である、その反射偏光子上の少なくとも1つの第1の場所と、
を有する、
熱成形多層反射偏光子である。
光軸からの半径方向距離r1、及び、頂点で光軸に対して垂直な平面からの変位s1を有し、s1/r1が、少なくとも0.2である、その反射偏光子上の少なくとも1つの第1の場所を有し、
s1及びr1によって画定されるこの反射偏光子の領域に関して、その反射偏光子の透過軸の最大変動が、約2度未満である、
熱成形多層反射偏光子である。
第1のレンズと、
第1のレンズに隣接する第2のレンズと、
第1のレンズと第2のレンズとの間に配設された四分の一波長位相子と、
第1のレンズの反対側で第2のレンズ上に配設された、反射偏光子と、
第2のレンズの反対側で第1のレンズ上に配設された、部分反射体と、
を備え、
反射偏光子が、2つの直交軸に対して湾曲しており、この光学積層体が、一体型光学積層体である
光学積層体である。
像面と反射偏光子との配設された四分の一波長位相子と、像面と四分の一波長位相子との間に配設された部分反射体とを更に備える、
実施形態379の光学システムである。
工具軸を中心とし、その工具軸に対して回転非対称の外表面を有する熱成形工具を準備するステップと、
光学フィルムを加熱することにより、軟化光学フィルムを結果として得るステップと、
少なくとも直交する第1の方向及び第2の方向に沿って工具軸から離れる方向にその軟化フィルムを延伸させながら、この軟化光学フィルムを外表面に適合させることにより、その適合化フィルムの光軸に対して回転非対称であり、その光軸が工具軸と一致している適合化光学フィルムを結果として得るステップと、
その適合化光学フィルムを冷却することにより、光軸に対して回転対称の、対称性光学フィルムを結果として得るステップと、
その対称性光学フィルム上に光学レンズを成型することにより、光学積層体を結果として得るステップと、
を含む、方法である。
所望の形状とは異なる第1の形状を有する外表面を有する熱成形工具を準備するステップと、
光学フィルムを加熱することにより、軟化光学フィルムを結果として得るステップと、
少なくとも直交する第1の方向及び第2の方向に沿ってその軟化フィルムを延伸させながら、この軟化光学フィルムを第1の形状を有する外表面に適合させることにより、第1の形状を有する適合化光学フィルムを結果として得るステップと、
その適合化光学フィルムを冷却することにより、所望の形状を有する所望の光学フィルムを結果として得るステップと、
を含む、方法である。
像面と、
絞り面と
像面と絞り面との間に配設された第1の光学積層体であって、
第1の光学レンズと、
所望の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
を備える、第1の光学積層体と、
第1の光学積層体と絞り面との間に配設された第2の光学積層体であって、
第2の光学レンズと、
その第2の光学積層体の光軸に対して回転対称であり、その光軸に直交する、直交する第1の軸及び第2の軸に沿って像面に向けて凸状の熱成形多層反射偏光子であって、その熱成形多層反射偏光子の頂点を通過する光軸からの半径方向距離r1、及び、その頂点で光軸に対して垂直な平面からの変位s1を有し、s1/r1が、少なくとも0.1である、少なくとも1つの第1の場所を有する、熱成形多層反射偏光子と、
反射偏光子と第1の光学積層体との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、
を備える、第2の光学積層体と、
を備える、光学システムである。
所望の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
第1の偏光状態を有する光を実質的に透過し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に反射する多層反射偏光子であって、直交する第1の軸及び第2の軸に沿って凸状であり、その多層反射偏光子上の少なくとも1つの第1の場所が、その多層反射偏光子の光軸からの半径方向距離r1、及び、その多層反射偏光子の頂点で光軸に対して垂直な平面からの変位s1を有し、s1/r1が、少なくとも0.1である、多層反射偏光子と、
部分反射体と多層反射偏光子との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、
を備え、
多層反射偏光子が、少なくとも1つの層を備え、その少なくとも1つの層は、光軸から離れた、その少なくとも1つの層上の少なくとも1つの第1の場所で、実質的に光学的二軸性であり、光軸から離れた少なくとも1つの第2の場所で、実質的に光学的一軸性である、
光学システムである。
第1の光学積層体であって、
第1の光学レンズと、
所望の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
を備える、第1の光学積層体と、
第1の光学積層体に隣接して配設され、直交する第1の軸及び第2の軸に沿って凸状の第2の光学積層体であって、
第2の光学レンズと、
第1の偏光状態を有する光を実質的に透過し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に反射する多層反射偏光子であって、その多層反射偏光子上の少なくとも1つの第1の場所が、第2の光学積層体の光軸からの半径方向距離r1、及び、その多層反射偏光子の頂点で光軸に対して垂直な平面からの変位s1を有し、s1/r1が、少なくとも0.1である、多層反射偏光子と、
第2の光学積層体と第1の光学積層体との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、
を備える、第2の光学積層体と、
を備え、
多層反射偏光子が、少なくとも1つの層を備え、その少なくとも1つの層は、光軸から離れた、その少なくとも1つの層上の少なくとも1つの第1の場所で、実質的に光学的二軸性であり、光軸から離れた少なくとも1つの第2の場所で、実質的に光学的一軸性である、
光学システムである。
第1の光学積層体であって、
第1の光学レンズと、
所望の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
を備える、第1の光学積層体と、
第1の光学積層体に隣接して配設され、直交する第1の軸及び第2の軸に沿って凸状の第2の光学積層体であって、
第2の光学レンズと、
第1の偏光状態を有する光を実質的に透過し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に反射する反射偏光子であって、その反射偏光子上の少なくとも1つの第1の場所が、第2の光学積層体の光軸からの半径方向距離r1、及び、その反射偏光子の頂点で光軸に対して垂直な平面からの変位s1を有し、s1/r1が、少なくとも0.1である反射偏光子と、
第2の光学積層体と第1の光学積層体との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、
を備える、第2の光学積層体と、
を備え、
この光学システムが、その光学システムの視野にわたって、少なくとも50のコントラスト比を有する、
光学システムである。
第1の光学積層体であって、
第1の光学レンズと、
所望の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
を備える、第1の光学積層体と、
第1の光学積層体に隣接して配設され、直交する第1の軸及び第2の軸に沿って凸状の第2の光学積層体であって、
第2の光学レンズと、
第1の偏光状態を有する光を実質的に透過し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に反射する反射偏光子であって、その反射偏光子上の少なくとも1つの第1の場所が、第2の光学積層体の光軸からの半径方向距離r1、及び、その反射偏光子の頂点で光軸に対して垂直な平面からの変位s1を有し、s1/r1が、少なくとも0.1である反射偏光子と、
第2の光学積層体と第1の光学積層体との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、
を備える、第2の光学積層体と、
を備え、
この光学システムが、調節可能な光屈折補正を実現するように適合されている、
光学システムである。
偏光ビームスプリッタであって、
入力面、出力面、及び第1の斜辺を有する、第1のプリズムと、
結像面及び第2の斜辺を有し、この第2の斜辺が、第1の斜辺に隣接して配設されている、第2のプリズムと、
第1の斜辺と第2の斜辺との間に配設された、第2の反射偏光子と、
を備える、偏光ビームスプリッタと、
入力面に隣接して配設され、その入力面上に入力アクティブ領域を画定する、光源と、
光源から放出された光を受光し、パターン化光を放出するための、結像面に隣接して配設された画像形成装置であって、最大画像領域を有し、この最大画像領域が、出力面上に出力アクティブ領域を画定する、画像形成装置と、
を備え、
入力アクティブ領域及び出力アクティブ領域の一方若しくは双方が、最大画像領域の約半分未満である、実施形態511の投影システムである。
第1の光学システムであって、
第1の像面と、
第1の射出瞳と、
第1の射出瞳と第1の像面との間に配設され、2つの直交軸に対して凸状の第1の反射偏光子と、
第1の反射偏光子と第1の像面との間に配設され、既定の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する第1の部分反射体と、
第1の反射偏光子と第1の部分反射体との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、
を備える、第1の光学システムと、
第1の光学システムの近位に配設された、第2の光学システムであって、
第2の像面と、
第2の射出瞳と、
第2の射出瞳と第2の像面との間に配設され、2つの直交軸に対して凸状の第2の反射偏光子と、
第2の反射偏光子と第2の像面との間に配設され、既定の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する第2の部分反射体と、
第2の反射偏光子と第2の部分反射体との間に配設された第2の四分の一波長位相子と、
を備える、第2の光学システムと、
を備える、ヘッドマウント式ディスプレイである。
開口と、
画像記録装置と、
開口と画像記録装置との間に配設され、2つの直交軸に対して湾曲している反射偏光子と、
反射偏光子と画像記録装置との間に配設され、既定の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
反射偏光子と部分反射体との間に配設された四分の一波長位相子と、
を備える、カメラである。
既定の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
部分反射体に隣接して配設され、部分反射体から離隔配置され、2つの直交軸に対して湾曲している反射偏光子と、
反射偏光子と部分反射体との間に配設された四分の一波長位相子と、
を備える、ビームエキスパンダである。
既定の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
部分反射体に隣接して配設され、部分反射体から離隔配置され、2つの直交軸に対して湾曲している反射偏光子と、
反射偏光子と部分反射体との間に配設された四分の一波長位相子と、
を備え、
このビームエキスパンダが、画像形成装置からの収束パターン化光が部分反射体に入射して、そのビームエキスパンダが発散パターン化光を透過するように配設されている、投影システムである。
2つの直交方向に対して湾曲している反射偏光子を備える、ビームエキスパンダと、
偏光ビームスプリッタであって、
入力面、出力面、及び第1の斜辺を有する、第1のプリズムと、
第1面及び第2の斜辺を有し、この第2の斜辺が、第1の斜辺に隣接して配設されている、第2のプリズムと、
第1の斜辺と第2の斜辺との間に配設された第2の反射偏光子と、
を備える、偏光ビームスプリッタと、
入力面に隣接して配設され、その入力面上に入力アクティブ領域を画定する、光源と、
光源から放出された光を受光し、収束光を放出するための、第1面に隣接して配設された反射構成要素であって、最大アクティブ領域を有し、この最大アクティブ領域が、出力面上に出力アクティブ領域を画定する、反射構成要素と、
を備え、
ビームエキスパンダが、収束光を受光して、発散光を透過するように配設され、入力アクティブ領域及び出力アクティブ領域の一方若しくは双方が、反射構成要素の最大アクティブ領域の約半分未満である、照明器である。
射出瞳と、
射出瞳に近位の、2つの直交軸に対して湾曲している反射偏光子と、
射出瞳の反対側で反射偏光子に隣接して配設された部分反射体であって、反射偏光子から離隔配置され、既定の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
反射偏光子と部分反射体との間に配設された四分の一波長位相子と、
を備える、拡大装置である。
Claims (9)
- 像面と、
絞り面と
前記像面と前記絞り面との間に配設された第1の光学積層体であって、
第1の光学レンズと、
所望の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、を備える、第1の光学積層体と、
前記第1の光学積層体と前記絞り面との間に配設された第2の光学積層体であって、
第2の光学レンズと、
前記第1の光学積層体に向かって凸状であり、少なくとも1つの層を備える多層反射偏光子であって、
前記少なくとも1つの層が、前記第2の光学積層体の光軸から離れた、前記少なくとも1つの層上の少なくとも1つの第1の場所で、実質的に光学的二軸性であり、前記光軸から離れた少なくとも1つの第2の場所で、実質的に光学的一軸性である、多層反射偏光子と、
前記反射偏光子と前記第1の光学積層体との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、を備える、第2の光学積層体と、を備える、光学システムであって、
前記像面及び前記絞り面を通過する実質的にいずれの主光線も、30度未満の入射角で、前記第1の光学積層体及び前記第2の光学積層体のそれぞれに入射する、光学システム。 - 前記像面及び前記絞り面を通過する実質的にいずれの主光線も、25度未満の入射角で、前記第1の光学積層体及び前記第2の光学積層体のそれぞれに入射する、請求項1に記載の光学システム。
- 第1の光学積層体であって、
第1の光学レンズと、
所望の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、を備える、第1の光学積層体と、
前記第1の光学積層体に隣接して配設され、前記第1の光学積層体に向かって凸状の第2の光学積層体であって、
第2の光学レンズと、
第1の偏光状態を有する光を実質的に透過し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に反射する多層反射偏光子であって、前記多層反射偏光子上の少なくとも1つの第1の場所が、前記第2の光学積層体の光軸からの半径方向距離r1、及び、前記多層反射偏光子の頂点で前記光軸に対して垂直な平面からの変位s1を有し、s1/r1が、少なくとも0.1である、多層反射偏光子と、
前記第2の光学積層体と前記第1の光学積層体との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、を備える、第2の光学積層体と、を備える、光学システムであって、
前記多層反射偏光子が、少なくとも1つの層を備え、前記少なくとも1つの層が、前記光軸から離れた、前記少なくとも1つの層上の少なくとも1つの第1の場所で、実質的に光学的二軸性であり、前記光軸から離れた少なくとも1つの第2の場所で、実質的に光学的一軸性であり、
前記光学システムの像面及び絞り面を通過する実質的にいずれの主光線も、25度未満の入射角で、前記部分反射体及び前記反射偏光子のそれぞれに入射する、光学システム。 - 第1の光学積層体であって、
第1の光学レンズと、
所望の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、を備える、第1の光学積層体と、
前記第1の光学積層体に隣接して配設され、前記第1の光学積層体に向かって凸状の第2の光学積層体であって、
第2の光学レンズと、
第1の偏光状態を有する光を実質的に透過し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に反射する反射偏光子であって、前記反射偏光子上の少なくとも1つの第1の場所が、前記第2の光学積層体の光軸からの半径方向距離r1、及び、前記反射偏光子の頂点で前記光軸に対して垂直な平面からの変位s1を有し、s1/r1が、少なくとも0.1である、反射偏光子と、
前記第2の光学積層体と前記第1の光学積層体との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、を備える、第2の光学積層体と、を備える、光学システムであって、
前記光学システムは、前記光学システムの視野にわたって、少なくとも50のコントラスト比を有し、
前記反射偏光子が、少なくとも1つの層を備え、前記少なくとも1つの層が、前記光軸から離れた、前記少なくとも1つの層上の少なくとも1つの第1の場所で、実質的に光学的二軸性であり、前記光軸から離れた少なくとも1つの第2の場所で、実質的に光学的一軸性である、光学システム。 - 像面及び絞り面を更に備え、前記部分反射体が、前記像面と前記絞り面との間に配設され、前記反射偏光子が、前記部分反射体と前記絞り面との間に配設され、前記像面及び前記絞り面を通過する実質的にいずれの主光線も、25度未満の入射角で、前記部分反射体及び前記反射偏光子のそれぞれに入射する、請求項4に記載の光学システム。
- 前記反射偏光子が、前記第2の光学積層体の光軸に対して回転対称の、熱成形多層反射偏光子である、請求項5に記載の光学システム。
- 所望の複数の波長で、少なくとも30%の平均光反射率を有する、部分反射体と、
第1の偏光状態を有する光を実質的に透過し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に反射する多層反射偏光子であって、前記部分反射体に向かって凸状であり、前記多層反射偏光子上の少なくとも1つの第1の場所が、前記多層反射偏光子の光軸からの半径方向距離r1、及び、前記多層反射偏光子の頂点で前記光軸に対して垂直な平面からの変位s1を有し、s1/r1が、少なくとも0.1である、多層反射偏光子と、
前記部分反射体と前記多層反射偏光子との間に配設された第1の四分の一波長位相子と、を備える、光学システムであって、
前記多層反射偏光子が、少なくとも1つの層を備え、前記少なくとも1つの層が、前記光軸から離れた、前記少なくとも1つの層上の少なくとも1つの第1の場所で、実質的に光学的二軸性であり、前記光軸から離れた少なくとも1つの第2の場所で、実質的に光学的一軸性である、光学システム。 - 第1の光学積層体及び第2の光学積層体を更に備え、前記第1の光学積層体が、第1の光学レンズ及び前記部分反射体を備え、前記第2の光学積層体が、第2の光学レンズ及び前記多層反射偏光子を備え、前記第2の光学積層体が、前記第1の光学積層体から離隔配置される、請求項7に記載の光学システム。
- 像面及び絞り面を更に備え、前記部分反射体が、前記像面と前記絞り面との間に配設され、前記反射偏光子が、前記部分反射体と前記絞り面との間に配設され、
前記像面及び前記絞り面を通過する実質的にいずれの主光線も、25度未満の入射角で、前記部分反射体及び前記反射偏光子のそれぞれに入射する、請求項7に記載の光学システム。
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