TW298625B - - Google Patents

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TW298625B TW085102234A TW85102234A TW298625B TW 298625 B TW298625 B TW 298625B TW 085102234 A TW085102234 A TW 085102234A TW 85102234 A TW85102234 A TW 85102234A TW 298625 B TW298625 B TW 298625B
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298625 A7 B7 五、發明説明(1 ) 〆 在案 本專利書已於1995年3月16曰在美國申請專利在案,專 利申請書號碼08/405,057號。 董明範 本發明係關於光學放大器,特別是結合一單摺於此光路 徑中的放大器。 發明背景 由於通信時代的到來,對於光學裝置的一個主要的市場 是可攜式電子設備,像行動電話,呼叫器,雙路徑無線電 ’資料庫’電腦等。通常,希望在此型的裝置中光源裝置 是小型化並具有低功率,便宜且包括高品質具有大的角放 大率之光學元件。然而’大的角放大率需要小的焦距,可 以從以下敘述之角放大能力(MP)的關係看出。通常,在以 下的討論中,爲了方便於描述此關係此光學系統當作單一 透鏡來處理。 MP-V(b + f)/[f(b + e)] 經濟部中央標孪局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 其中:V是一常數,明視距離(大約1 〇 ”或2 5 4 mm ); b是從透鏡至虛像的距離; e是從透鏡至眼晴的距離;以及 f是等效焦距。 一小的等效焦距依次需要此光學系統具有一小的F /#, 在此專利書中敘述的解釋爲一快速系統。通常,一快速系 統定義爲一具有F /#小於或等於2的系統。如技術上所熟知 的,F /#由焦距和透鏡直徑的此値來決定。 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(2 因此’當焦距減小且系統作得很小時,很顯然要使用一 較大範圍的透鏡或透鏡系統。一較大範圍透鏡系統的使用 造成影像的較大像差傳送過此系統,和需要較大的像差修 正°如那些技術中已相當熟悉的技巧,較大像差的修正意 味著在系統中更多的元件,其依次表示較大的尺寸和較高 的成本°因此,一主要的問題很顯然在任何嘗試製造小型 化’便宜’具有大的角放率的高品質光學元件中是像差修 正0 先前的技術 已經做了一些不同的嘗試以提供光學系統給可攜式電子 裝置’其中之一包括帶用單一像素線和一振動反射鏡之所 有的折射和反射光學元件。此單一的像素線連續地通過一 光域的Μ列,並且同時地,此振動反射鏡掃描像素線至適 當的位置,每一個其後的列都在其適當的方位。此系統的 問題是需要高精確度的時序,使用的功率量和由鏡子振動 產生之最後影像的模糊化。同樣地,此系統是非常脆弱的 且不適合於草率的使用,通常發生在可攜式裝備中。 一般在此時使用的系統是使用—大影像源的一個,且不 疋一直接觀看的影像就是低放大率的光學元件。這種系統 的主要問題是其大爲限制了其使用於其上的可攜式電子設 備的大小。纟本上,對於-作業員,π影像必須夠大來讀 取及/或瞭解所顯示的資料。因此,例如,如果某人想要 顯式-8,5" X η”的紙張(標準信紙),纟接觀看的顯示必須 是mu,,而容易讀取。此顯示很明顯地太大而不 -5- 本紙張尺度適财_家料(CNS)A4%#-( 210X297^5"
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(3 ) / 入大多數可攜式的通信裝置,像呼叫器,雙路無線電,行 動電話等等。 其可能非常希望想出一帶有小型化和便宜特質的光學系 統,且包括具有大的角放大率之高品質光學元件,而修正 像差。 本發明的一個目的在於提供一小而緊緻和相當便宜的光 學放大器。 本發明的另一個目的在於提供一小而緊緻和相當便宜的 光學放大器,其包括具有相當大之角放大率的高品質光學 元件。 本發明還有另一個目的在於提供一非常小而緊緻和相當 便宜的光學放大器,其包括具有帶著像差修正之相當大之 角放大率的高品質光學元件。 本發明更有一個目的在於提供一小型化和相當便宜的光 學放大器,其包括具有帶著像差修正之相當大之角放大率 的高品質光學元件,其夠小到便於裝入可攜式電子設備中 〇 發明摘要 上面的和其他的問題實際上被解決了,而上面的和其他 的目的在一包括若干具有一入口和一與光入口成一角度指 向的光出口,以及一反射表面的放置以使光由入口指向出 口之光學元件的單摺光學放大器中實現。這些光學元件界 定從入口至出口具有一總的平均光學長’度約1 5至3 5毫米 (mm)。這些光學元件包括至少一個非球面以修正像差,和 # -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) — 裝 訂 線 • . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(4 ) " 至少一繞射光學元件置於此光路徑中以提供額外的像差修 正。這些光學元件建構來有角度的放大影像至少1 0倍。 上面的和其他的問題實際上被解決了,而上面的和其他 的目的更在用於小型可攜式電子設備中之影像顯示裝置中 實現。此影像顯示裝置包括一帶有形成在一單一基板上之 二維發光裝置陣列的影像產生器和連接至發光裝置的驅動 電路和包括一資料輸入端。此發光裝置藉由此驅動電路個 別地可定址,使產生一眞實的影像包括來自於在資料輸入 接收之資料的文數字和圖案之若干行之一。 一單摺光學放大器放置在一鄰近此影像產生器的影像入 口,使接收由影像產生器所產生之眞實影像。此放大器包 括若干具有一界定此單摺光學放大器之影像入口的入口之 光學元件和一與入口成一角度指向的光出口,帶有一反射 表面光學地放置於入口和出口之間使光從入口指向出口。 此光出口界定一視孔徑和這些光學元件自實像產生一虛像 ,此虛像在此視孔徑處是可觀看的。 這些光學元件界定一光路徑從光入口至光出口具有一總 和平均光學長度在大約15至35毫米的範圍。這些光學元 件包括至少一放置於光路徑中的繞射光學元件,使提供進 一步的像差修正。這些光學元件建構來角度地放大由影像 產生器所產生之實像成爲一大於十倍實像的虛像。 圖例概述 參考圖例: Λ 圖1爲一使用根據本發明之單摺光學放大器之影像顯示 本紙伕尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) — 裝 訂 線 • . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 -------------B7 五、發明説明(5 )~ ~~~ 了 ----- 裝置的上視圖; 圖2是説明於圖1中之裝置的前視圖; 圖3是一説明於圖丨中之裝置之側面的正視圖,由此切 的邵分並以斷面顯示; 圖4爲説明於圖之裝置之四倍的側面正視圖; 圖5爲一與圖丨之裝置結合之影像產生器的簡化方塊圖; 八圖6爲一發光裝置陣列之放大的上視圖,由此切開的部 分’形成圖5之影像產生器的一部分;以及 圖7爲一透視圖説明由使用圖i之影像顯示裝置之可攜式 通信設備的操作員所見的典型的圖。 較佳具體裝置的描诚 圖1,2和3表示一結合根據本發明之單摺光學放大器12 的小型像顯示裝置1 〇的上視,前視和側視圖。圖1,2 和j表不小型影像顯示裝置i 〇近似於眞實的大小以提供由 本發明完成之縮小程度的某種指示。裝置1 〇包括一發光裝 置的陣列1 5,像有機的或無機的L E D,場發射裝置,垂 直腔表面發射雷射,LCD等。在此特定的具體裝置中,陣 例1 5包括144 X 240個發光裝置。每一個發光裝置近似2 〇. 微米被製造在相鄰裝置之間中心至中心間隔不超過2 〇微米 的一側上。每個發光裝置以近似1.8 V點亮,和當其點亮時 使用近似5 0 a A的電流。陣列1 5產生一小於大約1 5 fL的 照明。 陣列1 5架在一玻璃基板1 6的下表面,和一驅動板1 8撞 擊接合於基板16上。在驅動板上額外的資料和基板至驅動 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) ----------襄------、訂------0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(6 板的接合發表在一共同未定的美國專利申請書,名稱爲" 積體光電包裝",序號08/21 6,995,於1994年3月24日申請 在案,並指定給相同的委託人’其資料在此併入參考。 單摺光學放大器12也架在基板16上,且包括若干界定從 陣列1 5至一視孔徑1 9之光路徑的光學元件,見圖2。這些 光學元件建構來角度地放大由陣列15所產生在一第一光學 元件的光入口處大於1 〇倍的影像。由於此光路徑的長度和 陣列1 5 (實像)的大小,此光學元件水平視場的範圍從在— 10倍放大率之近似11。至一 20倍放大率之近似22。,而 本具體裝置具有一近似16°的水平視場和一 1 5倍的放大率 〇 特別參考圖4,一圖1之裝置10的部分之4倍放大的側視 圖爲清楚而説明。由於圖可以看出這些光學元件包括一具 有光入口 22的第一光學元件20,一球表面適合於一光出 口 23且指向與光入口 22成一角度,和—反射表面25光學 地放置於光入口 22和光出口 23之間,以便將光由光入口 22指向光出口 23。在此特定具體裝置中,元件2〇形成如 一稜鏡,且由一光學品質塑膠模造而成。通常,必須瞭解 光學品質塑膠是一具有高折射率的材料,介於近似15和 1.6之間。反射表面25可以是一分離鍍銀的反射鏡,其簡 單地模造入元件20 ’或表面25可以在元件2〇的形成後鍍 銀,或表面25可以不鍍膜而使用一全内反射模气。 在此具體裝置中,光入口 2 2使用一非M rS; τ X j并琢面平場凹面的形 式,直接模造入元件20中,並由此形成—隹 ^ 术成邵分。然而 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X297公董) I I 裝 I 訂 線 • (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 ^8625 五、發明説明(7 ) "~~' : ~~~ 必々、瞭解,光入口 2 2可以形成如—分離的透鏡,且其後 元件20的較低表面光學的校準而放置。分離元件當然造成 附加的元件和組裝步驟,其會増加成本和最終結構的尺寸 〇 反射表面25相對於光入口 22和光出口 23放置以折或彎 曲通過第一元件20的光在大約8〇。至1〇〇。之間的角度。 更特別地,説明於此具體裝置中,光以大約95。的角度反 射。其會發現,例如,95。的角度避免了在光放大器12之 出口處影像之較低部分上的漸晕。 第一兀件2 0之有意義的設計部分是一固體,單折棱鏡的 使用,帶有一凸面出口面使能增加角放大率(減小等效焦 距)與在空氣中使用一簡單的轉折反射鏡有相同的皇間體 積。 在許多應用中’可能希望包括用以對最終影像聚焦的装 置。最後,元件20(和其他描述的元件,如果希望的話)藉 由一加螺紋的調節器2 7 (其可用一拇指螺絲,螺絲起子等 旋轉)而架在基板16上,以移動此固定的元件2〇,3〇和 4 0的組合垂直地向著和遠離基板1 〇和陣列1 5。聚焦由簡 單地改變光入口 2 2和產生在陣列1 5上影像之間的距離來 冗成。 這些光學元件更包括一具有一光入口 32的光學透鏡30, 放置於鄰近第一光學元件20之光出口 23處,和一光出口 34。在此説明的特定具體裝置中,光學透鏡30是一具有 一非球面定義的光入口 32和一非球面定義的光出口 34之 -10 - 本紙朵尺度適用中國國家梯準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) . i^,1T^---- f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(8 ) / 雙非球面光學透鏡。光學透鏡3〇固定地架在相對於第一元 件20處,藉由包括—外部框架(圖示於圖ij),一支架框 ’或任何其他適合之結構的任何合宜的方法。此非球面’ 包括光出口 34,光入口 32光出口 23和平場光入口 22設計 以降低及/或消除任何波前的像差,當其由光入口 2 2通過 至光出口 3 4。 這些光學元件,包括第一元件20和光學透鏡30,定義一 從第一元件20之光入口 22至光學透鏡3〇之光出口 34的光 路把。製造一單摺光學放大器其在可攜式電子裝置中很有 用’此光路的總和平均光學長度應該在近似丨5至2 5毫 米的範圍内。在此具體裝置中,從光入口 32至定義光出口 〇 4之非球面的光路徑大約是2 〇毫米。 同樣的,這些包括第一元件2〇和光學透鏡3〇的光學元件 ,被建構以包括至少一繞射光學元件放置於光路徑中,使 提供額外,初階色差(在此具體裝置中)的像差修正。在此 説明的具體裝置中,一繞射光學元件3 5併於定義光入口 3 2的非球面中。當然必須瞭解,繞射光學元件可以(取代 或附加)被包括於光學放大器丨2中之這些元件的任何其他 表面。如果一繞射光學元件包括於一實際上垂直於光路徑 的表面中,對立於那些以一角度照射在表面上的光,此^ 射光學元件有幾分容構成,因爲旋轉對稱;然而光以— 度照射於其上的表面是非旋轉對稱的。因爲此非球面和= 射光學元件35造成透鏡30相當複雜,真已發現光學透= 30的製造最好由射出成型來完成。 兄 ______ -11 - ―本紙張尺度適财關家標率丨^^^视格⑺⑽丨卩了公釐)' _______ I---;-------1------IT------.^- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 Β7 五、發明説明(9 ) 當第一元件20和透鏡30可以構成以形成一完全的放大器 時,在此特定的具體裝置中,包括一低倍率光學透鏡40作 爲此放大器的一可能延伸的例子。光學透鏡4〇包括一球面 4ι其定義一光輸入和一定義光輸出的球面42。同樣的, 表面4 i具有一繞射光學元件45形成在表面4 ι中以提供額 外的像差修正。光學透鏡40架在鄰近於光學透鏡3〇處並 形成一出口光學元件,其定義—孔徑,此角放大影像可經 由其而觀察。光學透鏡4〇的增加會增加些許放大器12的 尺寸和複雜性,但提供某些角放大率和像差修正,其降低 夕種其他元件的複雜性,在許多應用中其可以降低放大器 12的整個成本。由於其低倍率’透鏡4〇也可作爲包裝的 窗,或觀景孔徑。在只有第一元件2〇和光學透鏡3()使用 的應用中,適合使用一玻璃或塑膠窗作觀景孔徑,其可以 是透明的,一濾光片等。 一典型的設計規格或規範,對於圖1的三元件放大器列 於下,僅作爲例子。 ---_-------批衣------1Τ------.^. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 I準 標 家 I國 國 |中 用 適 一度 尺 張 -紙 I本 五、發明説明(10 ) RDY OBJ : INFINITY -2000 STO: INFINITY 2 : 15.72695 3: 27 . 15005 HOE HV1 REA HX1 0.000000E+00 CX1 100 HX2 0.OOOOOOE+OO CX2 100 HWL 605 . HC0/HCC C1 : 3.4259E-03 C1 : 100 C4 : 6.5888E-I0 C4 : 100 C2 : 15.54395 ASP : K: 0 . 000000 IC : YES A: - . 518075E-04 D:0 . OOOOOOE + OO AC: 100 5: -180.87992
HOE HV1 HX1 CXI HX2 CX2 HWL A7 B7 ΤΗ I RMD GLA .000000 35.000000 2.500000 586000.340000 1.000000 o o o o X 1 1 1 Y c o o o o c o o o o c HV2: REA HOR: HY1 : 0 . OOOOOOE-f-OO HZ1 : - . 18000E+04 CY1 100 CZ1 HY2 : 0 . OOOOOOE+OO HZ2 : - .180000E+04 CY2 : HT〇: 100
SPH 9305E-07 C3 : 5C : REA 〇.〇〇〇〇〇〇E+〇〇 100 0.000000E+00 100 605.00 HCO/HCC Cl : - Cl : C4 : C4 : C69 : C69 : 7.6033E-03 100 2.5018E-09 100 .3037E-09 100 CZ2 : 100 100 HCT : -1.2095E-07 C2 : 100 C3 : 100 7.000000 492000.572000 KC : CUF : :-.442014Ξ-100 100 .000000 CCF: 07 CC: 100 100 100 C : 一 3798 7112-09 100 DC : 100 100 .439Θ71 100 100
HV2: REA HOR: HY1: 0.OOOOOOE+OO H21 : - .18000E+04 CY1 100 CZ1 100 HY2: 〇.〇〇〇〇〇〇E+00 H22 : - .180000E+04 CY2: 100 CZ2: HT〇: ASP HCT: R C2 : [ 1511E-05 C2 : C67: -4.9807E-05 C67 : C3: -4.7167E-07 100 C3: 100 C58: 1.3538E-06 100 C68 : 100 100 — 裝 !— I 訂 I ~線 - » (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 δ 9 10 11 12 : IMG : 20.00000 1 . OOOOE + ll 7.511300 ' .^72000 100 100 100 5.540301 REFL 492000.572000 100 100 100 XDE: 〇.〇〇〇〇〇〇 YDE: 0 000000 ZDE: 〇.〇〇〇〇〇〇 BEN XDC: 100 YDC: 100 ZDC 100 ADE : 47.500000 BD£: 0 000000 CDE: 0.000000 ADC : 100 BDC: 100 . CDC : 100 -67.54867 -0 . 83 9287 100 100 INFINITY 0 . 000000 100 100 INFINITY -0 . 900000 523000.550000; 100 100 INFINITY -0 . 030000 520000 . 550000 100 100 INFINITY 0 . 000591 100 PIM INFINITY 0 . 000000 100 100 100 10 0 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ------B7 五、發明説明(11 ) 在此必須注意,由於放大器12和陣列15非常小,且使 -虛像而不用-直接觀察的顯示的事實,整個小型影 示裝置1 0的整個物理上的尺寸大約是15英吋(3 8 c貧 乘0.75英叶(1.8 Cm)高乘l75英忖(4 6 cm)深或大约卜 方英吋(32 cm”的總體積,其中光學部分的體積小於广 立方英吋。 · 陣列1 5在圖5中更細部的説明,且包括,例如,半導俨 電子元件,像發光裝置(LED)陣列55由資料處理電路= 動。这些LED可以是,例如,有機的或無機的發光二極體 ,垂直腔表面發射雷射,場發射裝置等。資料處理電路^ 包括,例如,邏輯和切換電路陣列以控制在led陣列3 $ 中的每一個LED,驅動器等等。資料處理電路”包括, 附加的或取代邏輯和切換陣列,一微處理器或類似的電路 以在—輸入端5 8接收資料並處理此資料以產生一實像在像 L E D陣列5 5的裝置上。 $在此特足的具體裝置中使用L E D陣列,因爲可以達到非 常的尺寸,且由於結構和操作的簡化。特別地參考圖6 ,說明一LED陣列55的平面圖,其中像素形成在—單— 基板(例如,並導體晶片)6 〇上成一規則的列和行的樣式。 每個像素包括至少一個L E D,並包括額外的平行L E D ( 如果想要,像顏色,額外的亮度及/或多餘的東西)。藉由 以已知方法將特定像素用列和行來定址,此特定的像素能 夠產生—實像。數位和類比的影像在輸人端5 8接收,並由 資料處理電路5 7轉換成能夠活動選擇的像素之信號以產生 本紙張尺度顧叫峨格(2淑29膽) ^ ^ ^------,玎------線 (請先聞讀背面之^意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明(I2 ) ^ 預定的實像。此數位或類比資料由任何資料源’像一通信 接收器,一記憶體或資料庫,或其他可攜式電子裝置等所 接收。 由那些熟練的技巧中必須瞭解,在圖6中的L E D陣列5 5 和基板60是放大了的。同樣的,雖然資料處理電路57由 一分開的方塊所表示,必須瞭解在某此應用中,其可以形 成在基板60上之陣列55的邊緣四周。基板60的實際尺寸 是幾個毫米的數量級(例如,3至1 〇 )在沿每一邊具有每— 個LED是5至50微米的數量級在一邊上(或如果LED是圓 的則是直徑)。由於基板6 0之非常小的尺寸,L E D之間的 導線或金屬連接線具有一非常小的橫斷面,其嚴格地限制 其載流容量,或電流密度。參考圖6爲例,在一同一時間 僅有一列被定址或"打開"的典型操作中。因此對於每一行 之金屬導線僅需要載有足夠給一 L E D的電流(在此列中此 一 L E D是Ο N)。然而,在Ο N這一列中的所有L E D可能瞬 間被打開。因此,對於Ο N這一列的金屬導線可能要求載 流因爲在這一列中有很多L E D (例如,10 〇至15 0 〇個L E D ) ,必須載像行金屬導線的許多倍的電流。 再次參考圖4 ’十型影像顯示裝置1 〇的操作將一般地描 述。裝置1 0的陣列1 5在基板1 6的下表面提供一實像源。 此非球面平場凹面界定的入口 2 2放置在相對於基板1 6 — 間隔處’且通常使影像平整,以修正某些像差問題,並擴 散此光通過反射面25的表面。表面25皮射光通過光出口 23照在光學透鏡30的光入口 32上。當此光通過球面界定 I I 裝 I 訂 線 . (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 15- 五、發明説明(13 _) 的光出口 23時,產生比平面少的像差。繞射光學元件35 特別設計以修正額外之,初階色差,像差和此非球面界定 之光入口 32修正及/或平衡更多的像差。光學透鏡30提供 初階角放大率而非球面界定之光出口 34修正及/或平衡更 多的像差。 如果光學透鏡40包括在此裝置,繞射光學元件45及/或 一非球面4 1可以被包括以修正額外的像差D光學透鏡4 〇 也提供一小量的額外的角放大率。表面42(定義此裝置的 觀景孔)如果想要的話,可以是一非球面以更進一步修正 像差。與此應用’放大率和光路徑長度有關,用於此放大 器的光學元件通常包括至少一非球面和至少一繞射光學元 件在此光路徑。在某種特殊的應用中,可能所有都使用非 球面而沒有任何繞射元件,而在某一個非常特殊的應用中 ,其可能只使甩繞射光學元件來修正像差。必須注意,在 任何情況中,本發明允許像差修正經由非球面和繞射結構 的使用來加強,有時在相同表面,因此避免了額外的慣用 元件。也應該注意,爲了經濟地形成非球面及/或繞射光 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 學元件在此光學元件的小表面上,其通常需要模造此光學 元件。 參考圖7,説明一可攜式,或掌上型電子設備以的透視 圖,帶有小型景> 像顯式裝置放於其中,使得僅有一觀景孔 66可看見。圖7更説明由一操作員看入電子設備65之觀景 孔66所見之典型圖70,圖7〇可以是,例.如,一操作員(警 察)要進入之建築物的平面圖。此平面圖存檔於警察1
^8625 A7 ____B7 五、發明説明(14 ) 〆 當警察要求協助時’警察局簡單地傳送先前記錄的平面圖 。同樣地’電子設備6 5可以用來傳送失踪人口或通輯犯的 照片,地圖’非當長的訊息等。許多其他的變化,像無聲 接收器操作,其中出現在觀景孔6 6的訊息取代可聽見的是 可能的。 因此,一具有小型化和便宜特質的光學系統,和包括帶 有大角放大率的高品質光學元件,當修正像差時,已經發 表。由於其新奇的架構’放大器1 2可以製造得非常小,帶 有高角放大率和非常的便宜。同樣地,而射出成型這些不 同的光學元件以結合此繞射光學元件及/或此非球面認爲 是最佳製造方法’其也不貴。此外’由於放大器丨2之小的 尺寸,高角放大率和粗略的構造’放大器1 2可以用來連接 小型影像顯示裝置1 0及/或實際上任何可攜式電子設備。 我們已經顯示及揭述本發明之特定具體裝置,進一步的 修正和改良會發生於那些熟練的技巧中。我們希望必須瞭 解,因此,本發明並不限制於所顯示之特定形式,且我們 試圖在随附的申請專利範圍中涵蓋所有的修正而不偏離本 發明的精神和範畴。 I I II 裝 訂 I 線 * · (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽

Claims (1)

  1. Λ8 B8 C8
    六、申請專利範圍 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ι_ 一種單摺光學放大器,包含: 若干光學元件具有一光入口和一與此入口成一角度指 向的光出口,和一反射表面光學地放置於入口和出口之 間使得光由入口指向出口,此光學元件包括至少一非球 面以修正像差; 去'干光學元件界定一從光入口至光出口的光路徑,具 有一總和平均光學長度在大約2 0至3 5毫米的範圍;以 及 至少一繞射光學元件放置於此光路徑中,因此提供進 一步的像差修正;及 建構若干光學元件以角度地放大一影像源在此第一光 學元件的光出口處大於10倍。 2. —種單摺光學放大器,包含: —具有一非球面平場光入口,一與此光入口成一角度 指向的光出口的第一光學元件,和一反射表面光學地放 置於入口和出口之間使得光由入口指向出口: —具有光入口的光學透鏡,放置於此第一光學元件之 光出口的鄰近處,及一光出口; 此第一光學元件和此光學透鏡界定一此第一光學元件 之光入口至此光學透鏡的光出口的光路徑,具有—總平 均光學長度在大約1 5至3 0毫米的範圍,和在此第—光 學元件的光入口處角度地放大一影像源大於1 〇倍;以 及 至少一非球面在此第一光學元件和光學透鏡之—上, >__ - 18- 本紙張XJL逋财^^縣(CNS )〜胁(21()><297公釐) '---- ---------&------1T------^ - · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ABCD 經濟部中央榡準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 / 和在此光路徑中’因此提供像差修正。 3. ~種單摺光學放大器,包含: —第一光學元件具有一非球面平場光入口’一與此光 入口成一角度指向的非球面光出口,和一反射表面光學 地放置於入口和出口之間,使得光由入口指向出口; 一雙非球面光學透鏡具有一非球面光入口鄰近放置於 此第一光學元件的光出口,和一非球面光出口’非球面 平場光入口,此第一光學元件的非球面光出口,和此雙 非球面光學透鏡的光入口和出口提供像差修正; 此第一光學元件和此雙非球面光學透鏡界定一從此第 —光學元件的光入口至此雙非球面光學透鏡的光出口之 光路徑,具有一總和平均光學長度在大約15至30毫米 的範圍,和在此第一光學元件的光入口處角度地放大一 影像源大於1 0倍;和 至少一繞射光學元件放置於此雙非球面光學透鏡之光 入口,此雙非球面光學透鏡的光出口,或此第一光學元 件的光出口之一且在光路徑中,因此提供進一步的像差 修正。 4. —種製造一單摺光學放大器的方法,包含以下步驟: 形成一第一光學元件,包括一光學稜鏡具有形成在第 —表面的光入口,一第二表面形成如一和此光入口成一 角度指向的光出口,和一反射表面光學地放置於此入口 和出口之間並與第一和第二表面結合,使得光由入口指 向出口; 1紙張尺度適用中國國家標準(CNS )从胁(2獻別公董) ---------&------tr------.ii * (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 / 形成一光學透鏡具有一入口,放置於鄰近於此第一光 學元件的光出口,及一對立的光出口;以及 架設此第一光學元件和此光學透鏡,以界定一從此第 一光學元件之光入口到此出口光學元件之光出口的光路 徑;此形成的步驟更包括形成至少一非球面在此第一光 學元件和光學透鏡之一上,此非球面放置於此光路徑中 以修正像差。 5.影像顯示裝置,包含: 一影像產生器,包括一二維發光裝置的陣列形成於一 基板上和連接至此發光裝置的驅動電路,且包括一資料 輸入端子,此發光裝置由此驅動電路個別地可定址使產 生一實像,包括從在資料輸入處接收之資料而來之文數 字和圖形之一;以及 一單摺光學放大器,其具有一影像入口放置於鄰近此 影像產生器處,使接收由此影像產生器所產生之實像, 此放大器包括: 若干光學元件,其具有一光入口界定此單摺光學放 大器的影像入口和一與入口成一角度指向的光出口, 和一反射表面光學地放置於入口和出口之間,使光由 入口指向出口,此光出口界定一觀景孔及可在觀景孔 觀看由此實像產生一虛像; 若干光學元件界定一從光入口至光出口的光路徑, 其具有一總和平均光學長度在大約1 5至3 5毫米的範 圍中;至少一非球面在此第一光學元件和光學透鏡之 __-20- _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) —一 ^ 裝 訂 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 / 一上,且放置於此光路徑中以修正像差; 至少一繞射光學元件放置於此光路徑中,因此提供 額外的像差修正;及 建構若干光學元件以角度地放大此由影像產生器所 產生之實像成爲一比1 〇倍大於實像還大的虛線。 裝 訂 線 - * (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐)
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