JP7085559B2 - 光学システム - Google Patents
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Description
実施形態1.第1、第2、及び第3の光学レンズを含み、第2のレンズが第1のレンズと第3のレンズとの間に配置され、第1及び第2のレンズのそれぞれが、約20nm/cm未満の光学複屈折を有し、第3のレンズが、約10nm/cm超の光学複屈折を有し、各レンズが、対向する第1の主表面と第2の主表面を有する複数の光学レンズであって、
第1のレンズの第1及び第2の主表面が、実質的に球面状で、互いに向かって凹状であり、第1の主表面が約10mm~約500mmの範囲の曲率半径を有し、第2の主表面が約16mm~約1500mmの範囲の曲率半径を有し、
第2のレンズの第1の主表面が実質的に球面状で、第1のレンズの前記第2の主表面に隣接し、第1のレンズの第2の主表面に向かって凹状であり、約16mm~約1500mmの曲率半径を有し、
第3のレンズの第1の主表面が、第2のレンズの第2の主表面に隣接し、第2のレンズの第2の主表面に向かって凸状であり、約14mm~約800mmの範囲の曲率半径を有し、第3のレンズの第2の主表面が、第3のレンズの第1の主表面に向かって凸状であり、約18mm~約1300mmの範囲の曲率半径を有する、
複数の光学レンズと、
所定の波長範囲で少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
所定の波長範囲で、第1の偏光状態を有する光を実質的に反射させ、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に透過させる、反射偏光子と、
第2のレンズの実質的に平坦な第2の主表面上に配置され、第2のレンズの実質的に平坦な第2の主表面に合致する第1の波長板層と、
を備える、
観察者に対して像を表示するための光学システム。
反射偏光子が、第3のレンズの第1の主表面上に配置され、第3のレンズの第1の主表面に合致する、実施形態1の光学システム。
第2の波長板層であって、第1のレンズが第2のレンズと第2の波長板層との間に配置される、第2の波長板層と、
第1の直線吸収偏光子であって、第2の波長板層が第1のレンズと前記第1の直線吸収偏光子との間に配置される、第1の直線吸収偏光子と、
第2の直線吸収偏光子であって、第3のレンズが第2の直線吸収偏光子と反射偏光子との間に配置される、第2の直線吸収偏光子と、
を更に備える、実施形態1~52のいずれか1つの光学システム。
中に開口部を画定する射出瞳と、
射出瞳と第3のレンズの間に配置された第2の波長板層と、
第2の波長板層と第3のレンズの間に配置された第1の直線吸収偏光子と、を備える、
実施形態1~53のいずれか1つの光学システム。
第1のレンズに面したイメージャであって、像を放射するイメージャと、
イメージャと第1のレンズとの間に配置された第2の直線吸収偏光子と、を更に備える、
実施形態54の光学システム。
第1のレンズに隣接し、第1のレンズに面して配置され、像を放射するイメージャであって、第1のレンズに入射する像が楕円偏向される、イメージャと、
第3のレンズに隣接し、それに面して配置され、中に開口部を画定する射出瞳であって、第1のレンズに入射する像が射出瞳の開口部を通して光学システムから出て行き、出て行く像が実質的に直線偏光されている、射出瞳と、
を備える、実施形態1~56のいずれか1つのシステム。
ガラスを含む少なくとも1つの第1のレンズ及び、プラスチックを含む少なくとも1つの第2のレンズを含む、複数の光学レンズと、
その少なくとも1つの第1のレンズの湾曲した主表面上に配置され、第1のレンズの湾曲した主表面に合致し、所定の波長範囲で少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
その少なくとも1つの第2のレンズの湾曲した主表面上に配置され、第2のレンズの湾曲した主表面に合致する反射偏光子であって、所定の波長範囲で、第1の偏光状態を有する光を実質的に反射し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に透過する、反射偏光子と、
反射偏光子と部分反射体との間の複数の光学レンズの主表面上に配置され、その主表面に合致する第1の波長板層と、
中に開口部を画定する射出瞳と、
を備える、
観察者に対して像を表示するための光学システムであって、
光学システムが光軸を有し、
1ミリメートルあたり約70ラインペアの空間周波数を備えた物体から光学システムに入射する光円錐であって、その光円錐の主光線が射出瞳の開口部の中心を通過して前記光軸と約20度の角度(θ)をなす、射出瞳を満たす光円錐について、光学システムの変調伝達関数(MTF)が約0.2超であるように、光軸に沿って伝播する光線が、複数の光学レンズ、部分反射体、反射偏光子、及び第1の波長板層を、実質的に屈折せずに通過する、
光学システム。
ガラスを含む少なくとも1つの第1のレンズ及び、プラスチックを含む少なくとも1つの第2のレンズを含む複数の光学レンズと、
その少なくとも1つの第1のレンズの湾曲した主表面上に配置され、少なくとも1つの第1のレンズの湾曲した主表面に合致し、所定の波長範囲で少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
その少なくとも1つの第2のレンズの湾曲した主表面上に配置され、少なくとも1つの第2のレンズの湾曲した主表面に合致する反射偏光子であって、所定の波長範囲で、第1の偏光状態を有する光を実質的に反射し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に透過する、反射偏光子と、
反射偏光子と部分反射体との間の複数の光学レンズの主表面上に配置され、その主表面に合致する第1の波長板層と、
中に開口部を画定する射出瞳と、
を備える、
観察者に対して像を表示するための光学システムであって、
光学システムが光軸を有し、
1ミリメートルあたり約60ラインペアの空間周波数を備えた物体から光学システムに入射する光円錐であって、その光円錐の主光線が射出瞳の開口部の中心を通過して前記光軸と約20度の角度(θ)をなす、前記射出瞳を満たす光円錐について、光学システムの変調伝達関数(MTF)が約0.2超であるように、光軸に沿って伝播する光線が、複数の光学レンズ、部分反射体、反射偏光子、及び第1の波長板層を、実質的に屈折せずに通過する、
光学システム。
ガラスを含む少なくとも1つの第1のレンズ及び、プラスチックを含む少なくとも1つの第2のレンズを含む複数の光学レンズと、
その少なくとも1つの第1のレンズの湾曲した主表面上に配置され、少なくとも1つの第1のレンズの湾曲した主表面に合致し、所定の波長範囲で少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
その少なくとも1つの第2のレンズの湾曲した主表面上に配置され、少なくとも1つの第2のレンズの湾曲した主表面に合致する反射偏光子であって、所定の波長範囲で、第1の偏光状態を有する光を実質的に反射し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に透過する、反射偏光子と、
反射偏光子と部分反射体との間の複数の光学レンズの主表面上に配置され、その主表面に合致する第1の波長板層と、
中に開口部を画定する射出瞳と、
を備える、
観察者に対して像を表示するための光学システムであって、
光学システムが光軸を有し、
1ミリメートルあたり約50ラインペアの空間周波数を備えた物体から光学システムに入射する光円錐であって、その光円錐の主光線が射出瞳の開口部の中心を通過して前記光軸と約20度の角度(θ)をなす、前記射出瞳を満たす光円錐について、光学システムの変調伝達関数(MTF)が約0.2超であるように、光軸に沿って伝播する光線が、複数の光学レンズ、部分反射体、反射偏光子、及び第1の波長板層を、実質的に屈折せずに通過する、
光学システム。
ガラスを含む少なくとも1つの第1のレンズ及び、プラスチックを含む少なくとも1つの第2のレンズを含む複数の光学レンズと、
その少なくとも1つの第1のレンズの湾曲した主表面上に配置され、少なくとも1つの第1のレンズの湾曲した主表面に合致し、所定の波長範囲で少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
その少なくとも1つの第2のレンズの湾曲した主表面上に配置され、少なくとも1つの第2のレンズの湾曲した主表面に合致する反射偏光子であって、所定の波長範囲で、第1の偏光状態を有する光を実質的に反射し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に透過する、反射偏光子と、
反射偏光子と部分反射体との間の複数の光学レンズの主表面上に配置され、その主表面に合致する第1の波長板層と、
中に開口部を画定する射出瞳と、
を備える、
観察者に対して像を表示するための光学システムであって、
光学システムが光軸を有し、
1ミリメートルあたり約40ラインペアの空間周波数を備えた物体から光学システムに入射する光円錐であって、その光円錐の主光線が射出瞳の開口部の中心を通過して前記光軸と約20度の角度(θ)をなす、前記射出瞳を満たす光円錐について、光学システムの変調伝達関数(MTF)が約0.2超であるように、光軸に沿って伝播する光線が、複数の光学レンズ、部分反射体、反射偏光子、及び第1の波長板層を、実質的に屈折せずに通過する、
光学システム。
ガラスを含む少なくとも1つの第1のレンズ及び、プラスチックを含む少なくとも1つの第2のレンズを含む複数の光学レンズと、
その少なくとも1つの第1のレンズの湾曲した主表面上に配置され、少なくとも1つの第1のレンズの湾曲した主表面に合致し、所定の波長範囲で少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
その少なくとも1つの第2のレンズの湾曲した主表面上に配置され、少なくとも1つの第2のレンズの湾曲した主表面に合致する反射偏光子であって、所定の波長範囲で、第1の偏光状態を有する光を実質的に反射し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に透過する、反射偏光子と、
反射偏光子と部分反射体との間の複数の光学レンズの主表面上に配置され、その主表面に合致する第1の波長板層と、
中に開口部を画定する射出瞳と、
を備える、
観察者に対して像を表示するための光学システムであって、
光学システムが光軸を有し、
1ミリメートルあたり約30ラインペアの空間周波数を備えた物体から光学システムに入射する光円錐であって、その光円錐の主光線が射出瞳の開口部の中心を通過して前記光軸と約20度の角度(θ)をなす、前記射出瞳を満たす光円錐について、光学システムの変調伝達関数(MTF)が約0.2超であるように、光軸に沿って伝播する光線が、複数の光学レンズ、部分反射体、反射偏光子、及び第1の波長板層を、実質的に屈折せずに通過する、
光学システム。
像を放射するイメージャと、
中に開口部を画定する射出瞳であって、イメージャによって放射された像が、射出瞳の開口部を通って光学システムから出る、射出瞳と、
イメージャと射出瞳との間に配置され、イメージャから放射された像を受け取る複数の光学レンズであって、第1、第2、及び第3の光学レンズを備え、第3のレンズが約10nm/cm超の光学複屈折を有し、第1及び第2のレンズが、それぞれ約7nm/cm未満の光学複屈折を有し、互いに接合されてダブレットを形成する、複数の光学レンズと、
ダブレットの湾曲した主表面上に配置され、ダブレットの湾曲した主表面に合致し、所定の波長範囲で少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
第3のレンズの湾曲した主表面上に配置され、第3のレンズの湾曲した主表面に合致する反射偏光子であって、所定の波長範囲で、第1の偏光状態を有する光を実質的に反射し、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に透過する、反射偏光子と、
ダブレットの主表面上に配置され、ダブレットの主表面に合致する、第1の波長板層と、を備える、
観察者に対して像を表示するための光学システムであって、
像が1ミリメートルあたり約70ラインペアの空間周波数を備える、イメージャによって放射された像からの光円錐であって、光円錐の主光線が射出瞳の開口部の中心を通過して光学システムの光軸と約40度の角度をなす、射出瞳を満たす光円錐について、光学システムの変調伝達関数(MTF)が約0.15超である、
光学システム。
Claims (3)
- 第1、第2、及び第3の光学レンズを含み、前記第3のレンズが前記第1のレンズよりも観察者の近くに配置され、前記第2のレンズが前記第1のレンズと前記第3のレンズの間に配置され、前記第1及び第2のレンズのそれぞれが、約20nm/cm未満の光学複屈折を有し、前記第3のレンズが、約10nm/cm超の光学複屈折を有し、各レンズが、対向する第1の主表面と第2の主表面を有する複数の光学レンズであって、前記第1のレンズの前記第2の主表面と前記第2のレンズの前記第1の主表面とが互いに隣接し、前記第2のレンズの前記第2の主表面と前記第3のレンズの前記第1の主表面とが互いに隣接しており、
前記第1のレンズの前記第1及び第2の主表面が、実質的に球面状で、互いに向かって凹状であり、前記第1の主表面が約10mm~約500mmの範囲の曲率半径を有し、前記第2の主表面が約16mm~約1500mmの範囲の曲率半径を有し、
前記第2のレンズの前記第1の主表面が実質的に球面状で、前記第1のレンズの前記第2の主表面に隣接し、前記第1のレンズの前記第2の主表面に向かって凹状であり、約16mm~約1500mmの曲率半径を有し、
前記第3のレンズの前記第1の主表面が、前記第2のレンズの前記第2の主表面に隣接し、前記第2のレンズの前記第2の主表面に向かって凸状であり、約14mm~約800mmの範囲の曲率半径を有し、前記第3のレンズの前記第2の主表面が、前記第3のレンズの前記第1の主表面に向かって凸状であり、約18mm~約1300mmの範囲の曲率半径を有する、
複数の光学レンズと、
所定の波長範囲で少なくとも30%の平均光反射率を有する部分反射体と、
所定の波長範囲で、第1の偏光状態を有する光を実質的に反射させ、直交する第2の偏光状態を有する光を実質的に透過させる、反射偏光子と、
第2のレンズの実質的に平坦な第2の主表面上に配置され、前記第2のレンズの実質的に平坦な第2の主表面に合致する第1の波長板層と、
を備える、
観察者に対して像を表示するための光学システム。 - 前記部分反射体が、前記第1のレンズの前記第1の湾曲した主表面上に配置され、前記第1のレンズの前記第1の湾曲した主表面に合致し、
前記反射偏光子が、前記第3のレンズの前記第1の主表面上に配置され、前記第3のレンズの前記第1の主表面に合致する、
請求項1に記載の光学システム。 - 前記第1及び第2のレンズがそれぞれガラスを含み、前記第3のレンズがプラスチックを含む、請求項1に記載の光学システム。
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