[发明专利]用于具有显示器的电子设备的光学系统

权利要求书

1.一种电子设备，包括：

像素阵列；

光源，所述光源照明所述像素阵列以产生图像光；

具有多个透镜元件的透镜，所述多个透镜元件包括具有入射表面的初始透镜元件并且包括具有出射表面的最终透镜元件，所述入射表面接收所述图像光，所述图像光通过所述出射表面离开；和

波导，所述波导接收来自所述最终透镜元件的所述图像光，其中所述波导具有厚度、大于所述厚度的长度和大于所述厚度的宽度，其中所述波导具有被所述厚度分开的相对的第一表面和第二表面，并且其中，所述波导在所述第一表面上具有第一光阻止部分和第二光阻止部分，所述第一光阻止部分和第二光阻止部分为所述图像光限定孔径光阑。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中，所述图像光被配置为通过使用全内反射从所述相对的第一表面和第二表面反射而沿着所述波导的所述长度传播。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述宽度是第一宽度，并且其中，小于所述第一宽度并且平行于所述第一宽度的第二宽度将所述第一光阻止部分和所述第二光阻止部分分开。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其中所述长度是第一长度，并且其中，所述第一光阻止部分和第二光阻止部分具有小于所述第一长度并且平行于所述第一长度的第二长度。

5.根据权利要求4所述的电子设备，其中所述孔径光阑距所述最终透镜元件的所述出射表面至少三毫米。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其中所述第二长度为至少三毫米。

7.根据权利要求1所述的电子设备，还包括输入耦合器，所述输入耦合器被配置为将所述图像光从所述透镜耦合到所述波导中。

8.根据权利要求7所述的电子设备，还包括被配置为将所述图像光耦合出所述波导的输出耦合器。

9.根据权利要求1所述的电子设备，还包括支撑所述像素阵列的头戴式支撑结构。

10.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述像素阵列包括数字微镜设备。

11.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述透镜元件包括：

第一消色差双合透镜，其中所述第一消色差双合透镜包括所述初始透镜元件；

第二消色差双合透镜，其中所述第二消色差双合透镜包括所述最终透镜元件；以及

介于所述第一消色差双合透镜和所述第二消色差双合透镜之间的第一单透镜和第二单透镜。

12.根据权利要求11所述的电子设备，其中所述第一单透镜具有第一非球面表面，其中所述第二单透镜具有第二非球面表面，并且其中所述初始透镜元件的所述入射表面是第三非球面表面。

13.根据权利要求12所述的电子设备，其中所述初始透镜元件是负透镜元件。