[发明专利]光学系统、图像显示装置和成像装置

权利要求书

1.一种光学系统，包括棱镜和衍射光学元件；其中

所述棱镜具有用于校正偏心像差的非旋转对称的非球面表面；

所述衍射光学元件包括衍射光学表面，所述衍射光学表面具有关于所述光学系统的光轴不对称的栅格结构；以及

满足以下条件：

0.53>ΔNe>0.005       （1）

其中ΔNe表示所述衍射光学表面对于e线（546.074nm）的折射率差。

2.根据权利要求1的光学系统，其中满足以下条件：

1×10^-1>Φs/Φ>1×10^-7       （2）

其中，Φs表示所述不对称的栅格结构的这样的横截面对于e线的屈光力，沿着所述不对称的栅格结构的该横截面的近轴力是最强的；且Φ表示整个所述光学系统对于e线的屈光力。

3.根据权利要求1或2的光学系统，其中满足以下条件：

5.0>Φs/Φm>1.02       （3）

其中，Φs表示所述不对称的栅格结构的这样的横截面对于e线的屈光力，沿着所述不对称的栅格结构的该横截面的近轴力是最强的；且Φm表示所述不对称的栅格结构对于e线的屈光力，沿着该不对称的栅格结构的近轴力是最弱的。

4.根据权利要求1到3中任一项的光学系统，其中满足以下条件：2.0>δ/fe>0.001      （4）

其中，δ表示所述不对称的栅格结构的这样的横截面的光轴相对于所述光学系统的光轴的偏心量，沿着所述不对称的栅格结构的该横截面的近轴力是最强的；且fe表示整个所述光学系统对于e线的焦距。

5.根据权利要求1到4中任一项的光学系统，其中满足以下数值关系：

(Eg+EC)/(2×Ee)>0.8       （5）

其中，Ee表示对于e线（546.074nm）的衍射效率，Eg表示对于g线（435.8nm）的衍射效率，且EC表示对于C线（656.3nm）的衍射效率。

6.根据权利要求1到5中任一项的光学系统，其中所述衍射光学元件包括单层类型或多层类型。

7.根据权利要求1到6中任一项的光学系统，其中：

已通过了所述光学系统的光入射在用于调整光量的光阑上；

所述衍射光学元件在较靠近所述光阑的部分处具有较高的折射率；且

所述衍射光学元件在较远离所述光阑的部分处具有较低的折射率。

8.根据权利要求1到6中任一项的光学系统，其中：

已通过了用于调整光量的光阑的光入射在所述光学系统上；

所述衍射光学元件在较靠近所述光阑的部分处具有较高的折射率；且

所述衍射光学元件在较远离所述光阑的部分处具有较低的折射率。

9.根据权利要求1到8中任一项的光学系统，其中所述衍射光学元件的所述衍射光学表面被形成在所述棱镜的内部中。

10.根据权利要求1到9中任一项的光学系统，其中所述衍射光学元件的所述衍射光学表面被形成在所述棱镜的所述非球面表面上。

11.根据权利要求1到10中任一项的光学系统，其中形成所述衍射光学元件的材料是UV固化树脂。

12.一种图像显示装置，包括根据权利要求1到11中任一项的光学系统以及用于显示通过所述光学系统引导并形成的图像的显示元件。

13.一种图像显示装置，包括根据权利要求1到11中任一项的光学系统以及用于对通过所述光学系统引导并形成的图像进行成像的成像元件。