前光阑或近前光阑透镜组件的制作方法

1.本发明涉及一种前光阑(stop-in-front)或近前光阑(stop-near-front)透镜组件，其允许收缩用于相机透镜组件的窗口孔径。


背景技术：

2.相机普遍存在于消费电子产品中。例如，智能电话、平板电脑、动作相机、膝上型电脑以及甚至监视器可以结合相机。通常，结合到消费电子产品中的相机包括智能电话中常见的透镜组件，以便利用由于透镜组件的批量生产而可获得的价格。


技术实现要素：

3.根据本发明的第一方面，提供了一种头戴式设备，包括：框架；以及安装在框架中的相机，其中相机包括：图像传感器；以及透镜组件，透镜组件被配置为将图像光聚焦到图像传感器的图像平面，其中透镜组件包括多个光学元件，多个光学元件包括多个光学元件中的第一光学元件，多个光学元件中的第一光学元件被设置为最靠近窗口孔径，窗口孔径被配置为将图像光接收到透镜组件中，透镜组件的光阑被定位在第一光学元件内、或第一光学元件前方。
4.在一些实施例中，多个光学元件中的至少一个光学元件可以是i形切割(i-cut)光学元件。
5.在一些实施例中，被包括在多个光学元件中的最近折射透镜可以是i形切割的，并且被设置为比多个光学元件中的任何其它折射透镜更靠近图像传感器，第一光学元件比多个光学元件中的任何其它折射透镜离图像传感器最远。
6.在一些实施例中，被包括在多个光学元件中的第二最近折射透镜也可以是i形切割的，并且其中最近折射透镜被设置在第二最近折射透镜和图像传感器之间。
7.在一些实施例中，多个光学元件中的至少一个光学元件可以是d形切割(d-cut)光学元件。
8.在一些实施例中，多个光学元件中的光学元件的宽度可以随着给定光学元件更靠近图像传感器而增加。
9.在一些实施例中，透镜组件的光阑可以在第一光学元件和窗口孔径之间。
10.在一些实施例中，透镜组件的光阑可以在第一光学元件的第一表面和第一光学元件的第二表面之间，第一光学元件的第二表面与第一光学元件的第一表面被相对定位。
11.在一些实施例中，图像传感器可以比窗口孔径更宽。
12.在一些实施例中，窗口孔径可以小于2毫米。
13.在一些实施例中，窗口孔径可以小于1毫米。
14.在一些实施例中，窗口孔径可以位于框架的桥接部分中。
15.在一些实施例中，窗口孔径可以与光阑是同位的。
16.根据本发明的第二方面，提供了一种透镜组件，包括：多个折射透镜，多个折射透
镜包括多个折射透镜中的第一折射透镜，第一折射透镜被配置为最靠近窗口孔径被设置，窗口孔径被配置为将图像光接收到透镜组件中；以及被定位于在多个折射透镜中的第二折射透镜前面的透镜组件的光阑，其中第二折射透镜与第一折射透镜相邻。
17.在一些实施例中，光阑可以被设置在第一折射透镜的第二表面和第二折射透镜之间。
18.在一些实施例中，光阑可以被设置在第一折射透镜的第二表面上。
19.在一些实施例中，光阑可以被设置在第一折射透镜的第一表面和第一折射透镜的第二表面之间。
20.根据本发明的第三方面，提供了一种光学组件，包括：被配置为接收图像光的窗口孔径；图像传感器；以及透镜组件，透镜组件被配置为将图像光聚焦到图像传感器的图像平面，其中透镜组件包括多个折射光学元件，多个折射光学元件包括多个折射光学元件中的第一光学元件，第一光学元件被设置为最靠近窗口孔径，窗口孔径被配置为将图像光接收到透镜组件中，透镜组件的光阑在第一光学元件的第二表面与窗口孔径之间，其中第一光学元件的第二表面被设置在第一光学元件的第一表面与图像传感器之间。
21.在一些实施例中，多个折射光学元件中的至少一个光学元件可以是i形切割光学元件。
22.在一些实施例中，窗口孔径可以小于2毫米。
23.应了解，本文中描述为适合并入本发明的一个或多个方面或实施例中的任何特征意欲可以概括为本发明的任何和所有方面和实施例。根据本公开的描述、权利要求和附图，本领域技术人员可以理解本公开的其他方面。前文的一般描述和以下的详细描述仅仅是示例性和说明性的，而不是对权利要求的限制。
附图说明
24.参考以下附图描述本发明的非限制性和非穷举性实施例，其中除非另有说明，否则在各个视图中相同的附图标记表示相同的部件。
25.图1a示出了根据本公开的方面的包括相机组件的头戴式设备的常规设计，该相机组件被包括在头戴式设备的框架中。
26.图1b示出了根据本公开的方面的包括透镜组件的相机组件的侧视图，透镜组件包括光学元件。
27.图2a示出了根据本公开的方面的包括示例相机组件的头戴式设备，该示例相机组件被包括在头戴式设备的框架中。
28.图2b－2g示出根据本公开的方面的包括透镜组件和光阑的示例相机组件。
29.图3示出了根据本公开的方面的包括具有至少一个i形切割光学元件的透镜组件的示例相机组件。
30.图4示出了根据本公开的方面的包括具有至少一个d形切割光学元件的透镜组件的示例相机组件。
31.图5a－5b示出了根据本公开的方面的包括容纳在镜筒组件中的透镜组件的示例相机组件。
32.图6示出了根据本公开的方面的示例光学组件的分解图，该示例光学组件包括容
纳在镜筒组件中的透镜组件，该镜筒组件包括镜筒和凸缘。
具体实施方式
33.本文描述了前光阑或近前光阑透镜组件的实施例。在以下描述中，许多具体细节被陈述以提供对实施例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员将认识到，本文描述的技术可以在没有一个或多个特定细节的情况下被实践或用其它方法、组件、材料等来被实践。在其它情况下，未详细示出或描述众所周知的结构、材料或操作以避免混淆某些方面。
34.在整个说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定的特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在本说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指同一实施例。此外，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式被组合在一个或多个实施例中。
35.在本发明的各方面中，可见光可以被限定为具有约380nm－700nm的波长范围。不可见光可以被限定为具有在可见光范围之外的波长的光，诸如紫外光和红外光。具有波长范围约为700nm－1mm的红外光包括近红外光。在本发明的方面中，近红外光可以被限定为具有约700nm－1.4μm的波长范围。
36.用于相机的现有透镜组件具有相当大的“窗口”。然而，窗口或窗口孔径的大尺寸可能限制相机在特定设备上的放置。
37.本发明涉及一种前光阑或近前光阑透镜组件，其允许针对相机透镜组件收缩窗口孔径。在一些实现中，该技术通过将光阑放置得非常靠近透镜组件的窗口孔径而允许相机的窗口孔径收缩到2毫米以下或甚至收缩到约0.5mm或更小。例如，光阑可以被放置在透镜组件的第一光学元件(最靠近窗口孔径)内或透镜组件的第一光学元件前面，或者被放置在透镜组件的第二光学元件和第一光学元件之间。透镜组件的整体收缩允许相机被放置在诸如电子眼镜的鼻梁的框架上的新位置。例如，这种布置可以具有位于在佩戴者的视线中间的优点。
38.由于在这种透镜组件中的光学元件的设计可能更复杂并且制造更昂贵，因此光学设计者以前没有被激励以设计具有小窗口孔径的透镜组件。例如，透镜可以具有更复杂的设计参数来校正光学像差，并且因此在透镜组件的光学元件中需要更多的非球面透镜形状和更高阶的透镜曲率。在本发明的一些实现中，非球面透镜形状还进一步与i形切割光学元件或d形切割光学元件被结合，以进一步减小透镜组件的尺寸，同时仍针对相机透镜组件提供合适的光学性能。尽管在本公开的附图中示出了电子眼镜，但是透镜组件可以被用在许多其它环境中。这些和其它实施例结合图2a－6更详细地被描述。
39.图1a示出了头戴式设备180的常规设计，其包括相机组件160，相机组件160被包括在头戴式设备的框架185中。臂183a和臂183b被耦合到框架185上，并且被配置为搁置在头戴式设备180的佩戴者的耳朵上。相机组件160安被装在头戴式设备180的上角(靠近佩戴者的太阳穴)以支撑相机组件160的透镜组件的相对大的宽度、高度和深度。
40.图1b示出了包括透镜组件的相机组件160的侧视图，该透镜组件包括光学元件161、光学元件162、光学元件163、光学元件164、光学元件165、光学元件166和光学元件167。光学元件161、光学元件162、光学元件163、光学元件164、光学元件165、光学元件166是旋转对称的。透镜组件可以包括光学元件168。光学元件167和光学元件168可以是滤光器，诸如
红外滤光器或红－绿－蓝(rgb)滤光器或用于图像传感器190的盖玻片。透镜组件将图像光175聚焦到相机组件160的图像传感器190上。图1b中的箭头173表示图像光175的光束到无穷远(beam-to-infinity)。
41.在图1b中，透镜组件的光阑169在第二光学元件162和第三光学元件163之间。在图1b中，相机组件160的窗口孔径170比图像传感器190宽，并且第一光学元件161的宽度(最靠近窗口孔径170)比第二光学元件162宽。窗口孔径170可以具有例如四毫米或更大的直径。
42.图2a示出了根据本公开的方面的包括示例相机组件205的头戴式设备200，该示例相机组件205被包括在头戴式设备200的框架285中。臂283a和臂283b被耦合到框架285并且被配置为放置在头戴式设备200的佩戴者的耳朵上。头戴式设备200可以被认为是智能眼镜。头戴式设备200可以是向hmd的佩戴者的眼睛呈现显示光的头戴式显示器(hmd)。
43.头戴式设备200包括位于框架285的桥接部分中的示例性相机组件205，框架285搁置在佩戴者的鼻子上。头戴式设备200还包括位于框架285的边缘部分中的示例相机组件205。相机组件205的窗口孔径比相机组件160小得多。在一个示例实现中，相机组件205的窗口孔径小于2毫米。在一个示例实现中，相机组件205的窗口孔径小于1毫米。在一个示例实现中，相机组件205的窗口孔径大约为0.5毫米。在一个示例实现中，相机组件205的窗口孔径小于0.5毫米。能够用较小的窗口孔径捕捉图像的相机组件扩展了将相机组件放置在框架285中的不同于框架285的上角的位置的设计自由度。这还可以允许位于框架285的桥接部分中的相机组件205，例如相对于佩戴者的面部居中。
44.图2b示出了根据本发明的方面的示例相机组件205b，该相机组件205b包括透镜组件210b。相机组件205b包括窗口孔径220、透镜组件210b和图像传感器240。透镜组件210b包括第一光学元件211、第二光学元件212、第三光学元件213、第四光学元件214、第五光学元件215、第六光学元件216和光阑219b。在图2b所示的实现中，第一光学元件211、第二光学元件212、第三光学元件213、第四光学元件214、第五光学元件215和第六光学元件216都是折射透镜。图2b示出了可选的滤光器和/或盖玻片光学元件217可以被设置在图像传感器240和透镜组件210b之间。光学元件217可以是独立的部件或包括在包括图像传感器240的图像传感器封装中。在一些实现中，光学元件217可以被包括在透镜组件210b中。
45.透镜组件210b被配置为将图像光225聚焦到图像传感器240的图像平面以形成由图像传感器240生成的图像。例如，图像传感器240可以是互补金属氧化物半导体(cmos)图像传感器。箭头223表示图像光225的光束到无穷远。在透镜组件210b中的多个光学元件中，第一光学元件211被设置为最靠近窗口孔径220。窗口孔径220被配置为接收传播到透镜组件210中的图像光225。窗口孔径220可以是框架285的一部分、可以是透镜组件210b的一部分、或者可以是框架285内的孔径。窗口孔径220限定相机组件205b的视场(fov)。光学光阑219b限定接收的用于成像的光量。图2b示出透镜组件210b的光阑219b被定位于第一光学元件211的第一表面231和窗口孔径220之间的第一光学元件211的前面。因此，光阑219b是“前光阑”光学光阑。为了本公开的目的，术语“前光阑(stop-in-front)”指的是位于透镜组件的第一光学元件和窗口孔径之间的透镜组件的光学光阑，其中第一光学元件是透镜组件的折射透镜，其被设置为或将被设置为最靠近窗口孔径。第一光学元件211的第一表面231与第一光学元件211的第二表面232相对地被定位。
46.图2c示出了包括透镜组件210c的示例相机组件205c，透镜组件210c也是前光阑组
件。特别地，光学光阑219c在第一光学元件211的第一表面231的表面上。相机组件205c包括窗口孔径220、透镜组件210c和图像传感器240。透镜组件210c包括第一光学元件211、第二光学元件212、第三光学元件213、第四光学元件214、第五光学元件215、第六光学元件216和光学光阑219c。光学光阑219c限定接受的用于成像的光量。
47.图2d和2e示出了作为近前光阑组件的示例相机组件。为了本公开的目的，术语“近前光阑”指的是位于透镜组件的第一光学元件内或位于第一光学元件211的第二表面232与第二光学元件212之间的透镜组件的光学光阑，其中第一光学元件是透镜组件的折射透镜，其被设置为或将被设置为最靠近窗口孔径。
48.图2d示出了包括透镜组件210d的示例相机组件205d，透镜组件210d也是近前光阑组件。特别地，光阑219d位于第一光学元件211内，在第一表面231和第二表面232之间。相机组件205d包括窗口孔径220、透镜组件210d和图像传感器240。透镜组件210d包括第一光学元件211、第二光学元件212、第三光学元件213、第四光学元件214、第五光学元件215、第六光学元件216和光学光阑219d。光学光阑219d限定用于成像的接收的光量。
49.图2e示出了包括透镜组件210e的示例相机组件205e，透镜组件210e也是近前光阑组件。特别地，光学光阑219e位于第二表面232和第二光学元件212之间。在一些实现中，光学光阑219e可以被设置在第二表面232上。相机组件205e包括窗口孔径220、透镜组件210e和图像传感器240。透镜组件210e包括第一光学元件211、第二光学元件212、第三光学元件213、第四光学元件214、第五光学元件215、第六光学元件216和光学光阑219e。光学光阑219e限定用于成像的接收的光量。
50.图2f示出了包括透镜组件210f的示例相机组件205f，透镜组件210f包括与光学光阑219b间隔开的窗口孔径221。在一些实现中，窗口孔径221是与透镜组件210f分开的框架的一部分。光学光阑219b被定位为前光阑光学光阑，如图2b中所示。相机组件205f包括窗口孔径221、透镜组件210f和图像传感器240。透镜组件210f包括第一光学元件211、第二光学元件212、第三光学元件213、第四光学元件214、第五光学元件215、第六光学元件216和光学光阑219b。
51.图2g示出了包括透镜组件210g的示例相机组件205g、透镜组件210g包括窗口孔径222，窗口孔径222用作窗口孔径和光学光阑两者。例如，窗口孔径222和光学光阑219c可以是同位的或者是相同机械部件。相机组件205g包括窗口孔径222、透镜组件210g和图像传感器240。透镜组件210g包括第一光学元件211、第二光学元件212、第三光学元件213、第四光学元件214、第五光学元件215、第六光学元件216和光学光阑219c。
52.虽然图3、图4、图5和图6的相机组件示出了用于窗口孔径和光学光阑的特定布置，但是本领域技术人员应当理解，这些相机组件可以被类似于图2b－2g所示的实施例进行修改。
53.图3示出根据本公开的方面的示例相机组件305，其包括具有至少一个i形切割光学元件的透镜组件310。相机组件305包括窗口孔径220、透镜组件310和图像传感器240。透镜组件310包括第一光学元件311、第二光学元件312、第三光学元件313、第四光学元件314、第五光学元件315、第六光学元件316和光学光阑319。在图3所示的实现中，第一光学元件311、第二光学元件312、第三光学元件313、第四光学元件314、第五光学元件315和第六光学元件316都是折射透镜。图3示出了可选的滤光器和/或盖玻片光学元件317可以被设置在图
像传感器240和透镜组件310之间。
54.透镜组合件310被配置为将图像光325聚焦到图像传感器240的图像平面以形成由图像传感器240生成的图像。箭头323表示图像光325的光束到无穷远。在透镜组件310中的多个光学元件中，第一光学元件311被设置为最靠近窗口孔径220。窗口孔径220被配置为接收传播到透镜组件310中的图像光325。图3示出透镜组件310的光阑319被定位于第一光学元件311内或第一光学元件311前面。在一些实施例(未被示出)中，光阑319可以被定位在第一光学元件311的第二表面332与第二光学元件312之间。
55.图3示出光学元件316可以是i形切割光学元件，其是旋转地对称透镜组件336沿i形切割线382、383或384的i形切割部分。得到的i形切割光学元件然后被用作光学元件316。圈337表示针对图像光325以传播通过的透镜光学成像区。圈338和圈337之间的区域表示围绕光学成像区域的透镜凸缘区域。圈339和圈338之间的区域表示透镜筒壁。图3示出光学元件316可以是沿线382切割的旋转地对称透镜组件336的i形切割部分。线382表示到透镜筒壁的端部并且刚好在透镜凸缘边缘外部的切口。备选地，光学元件316可以是沿线383切割的旋转地对称透镜组件336的i形切割部分。线383表示刚好在成像区域之外的透镜凸缘区域的端部的切口。在另一实现中，光学元件316可以是沿线384切割的旋转对称透镜组件336的i形切割部分。线384表示旋转地对称透镜组件的透镜成像区内的切口。当然，针对i形切割光学元件的切割可以发生在由圈337、圈338和圈339限定的三个区域中的任何一个区域中。光学元件316可以是至图像传感器240的最近折射透镜(在透镜组件310中的光学元件中)。在一些实施例中，光学元件315是至图像传感器240第二最近折射透镜(在透镜组件310中的光学元件中)并且也是i形切割光学元件。在一些实施例中，透镜组件310中多于两个的折射透镜是i形切割光学元件。
56.图3示出了当给定的光学元件更靠近图像传感器240时，透镜组件310中的光学元件的宽度增加。例如，光学元件316的宽度396大于光学元件315的宽度，光学元件315的宽度大于光学元件314的宽度，光学元件314的宽度大于光学元件313的宽度，光学元件313的宽度大于光学元件312的宽度，光学元件312的宽度大于光学元件311的宽度。相反，诸如组件160的现有组件具有大于至少光学元件162、光学元件163和光学元件164的光学元件161的宽度。
57.图4示出了根据本公开的方面的示例相机组件405，示例相机组件405包括具有至少一个d形切割光学元件的透镜组件410。相机组件405包括窗口孔径220、透镜组件410和图像传感器240。透镜组件410包括第一光学元件411、第二光学元件412、第三光学元件413、第四光学元件414、第五光学元件415、第六光学元件416和光学光阑419。在图4所示的实现中，第一光学元件411、第二光学元件412、第三光学元件413、第四光学元件414、第五光学元件415和第六光学元件416都是折射透镜。图4示出了可选的滤光器和/或盖玻片光学元件417可以被设置在图像传感器240和透镜组件410之间。
58.透镜组件410被配置为将图像光425聚焦到图像传感器240的图像平面以形成由图像传感器240生成的图像。箭头423表示图像光425的光束到无穷远。在透镜组件410中的多个光学元件中，第一光学元件411被设置为最靠近窗口孔径220。窗口孔径220被配置为接收传播到透镜组件410中的图像光425。图4示出透镜组件410的光阑419被定位于第一光学元件411内或第一光学元件411前面。在一些实施例(未示出)中，光阑419被定位在第一光学元
件411的第二表面432与第二光学元件412之间。
59.图4示出光学元件416可以是d形切割光学元件，该d形切割光学元件是旋转地对称透镜组件436沿d形切割线482、线483或线484的d形切割部分。然后得到的d形切割光学元件被用作光学元件416。圈437表示针对图像光425传播通过的透镜光学成像区。圈438和圈437之间的区域表示围绕光学成像区域的透镜凸缘区域。圈439和圈438之间的区域表示透镜筒壁。图4示出光学元件416可以是沿线482切割的旋转地对称透镜组件436的d形切割部分。线482表示到透镜筒壁的末端且刚好在透镜凸缘边缘外部的切口。备选地，光学元件416可以是沿线483切割的旋转地对称透镜组件436的d形切割部分。线483表示刚好在成像区域之外的透镜凸缘区域的端部的切口。在另一实现中，光学元件416可以是沿线484切割的旋转地对称透镜组件436的d形切割部分。线484表示旋转地对称透镜组件的透镜成像区内的切口。当然，针对d形切割光学元件的切割可以发生在由圈437、圈438和圈439限定的三个区域中的任何一个区域中。光学元件416可以是至图像传感器240的最近折射透镜(在透镜组件410中的光学元件中)。在一些实施例中，光学元件415是至图像传感器240的第二最近折射透镜(在透镜组件410中的光学元件中)，并且也是d形切割光学元件。在一些实施例中，透镜组件410中多于两个的折射透镜是d形切割光学元件。
60.图4示出了当给定的光学元件更靠近图像传感器240时，透镜组件410中的光学元件的宽度增加。例如，光学元件416的宽度496大于光学元件415的宽度，光学元件415的宽度大于光学元件414的宽度，光学元件414的宽度大于光学元件413的宽度，光学元件413的宽度大于光学元件412的宽度，光学元件412的宽度大于光学元件411的宽度。
61.图5a示出了根据本公开的方面的包括透镜组件510a的示例相机组件505a，透镜组件510a容纳在包括透镜镜筒501和凸缘530的镜筒组件中。相机组件505a包括窗口孔径570a、透镜组件510a和图像传感器240。透镜组件510a包括第一光学元件511、第二光学元件512、第三光学元件513、第四光学元件514、第五光学元件515、第六光学元件516和光学光阑519。图5a示出了可选的滤光器和/或盖玻片光学元件517可以被设置在图像传感器240和透镜组件510a之间。透镜组件510a被配置为将图像光525聚焦到图像传感器240的图像平面以形成由图像传感器240生成的图像。在图5a中，光学光阑519被设置在透镜筒501上或被集成到透镜筒501中，并且窗口孔径570a与光学光阑519被间隔开。
62.相反，图5b示出窗口孔径570b用作窗口孔径和光学光阑519两者。例如，窗口孔径570b和光学光阑519可以是相同的机械部件。根据本发明的方面，相机组件505b包括容纳在镜筒组件中的透镜组件510b，镜筒组件包括透镜镜筒501和凸缘530。相机组件505b包括窗口孔径570b、透镜组件510b和图像传感器240。透镜组件510b包括第一光学元件511、第二光学元件512、第三光学元件513、第四光学元件514、第五光学元件515、第六光学元件516和光学光阑519。图5b示出了可选的滤光器和/或盖玻片光学元件517可以被设置在图像传感器240和透镜组件510b之间。透镜组件510b被配置为将图像光525聚焦到图像传感器240的图像平面以形成由图像传感器240生成的图像。
63.图6示出了根据本公开的方面的示例光学组件600的分解图，该示例光学组件600包括容纳在镜筒组件中的透镜组件610，该镜筒组件包括镜筒601和凸缘630。例如，示例光学组件600可以被耦合在图像传感器上以形成相机。示例光学组件600包括窗口孔径670和透镜组件610。透镜组件610包括第一光学元件611、第二光学元件612、第三光学元件613、第
四光学元件614、第五光学元件615、第六光学元件616和光学光阑619。光学元件611、光学元件612、光学元件613、光学元件614、光学元件615和光学元件616可以分别具有光学元件511、光学元件512、光学元件513、光学元件514、光学元件515和光学元件516的透镜形状。图6示出了当光学组件600被组装时，可选的滤光器和/或盖玻片光学元件617可以被置于凸缘630中。凸缘630可具有i形切口空隙以接纳元件617。在一些实现中，凸缘630包括用于将i形切割光学元件616和/或i形切割光学元件615置于凸缘630中的i形切割空隙。
64.在图6的特定实现中，光学元件617(非透镜光学元件)是沿光学元件617的边界637和边界627的i形切割。光学元件617可以是用于图像传感器(未示出)的波长滤波器或盖玻片。图6还示出光学元件616和光学元件615是i形切割光学元件，其中边界636和区域625和区域626示出光学元件615和光学元件616的i形切割。
65.图2b－6示出了可以在相机组件中被使用的部件，该相机组件可以被配置为接收可见图像光、红外图像光、或作为可见图像光和红外图像光的组合的宽带图像光。所公开的透镜组件可以包括一个或多个光学元件，这些光学元件是i形切割或d形切割的，以减小诸如相机组件205的相机组件的总体x－y覆盖区，从而允许将相机组件定位在诸如头戴式设备200的设备的较小界限内。在本公开的实现中，图像传感器可以比给定相机组件的窗口孔径更宽。在一种实现中，窗口孔径是2毫米或更小。在一种实现中，窗口孔径是1毫米或更小。在一种实现方式中，窗口孔径约为0.5毫米。
66.在相机组件(例如相机组件160)的现有设计中，透镜组件的光阑169在光学元件162和光学元件163之间。具有较大的窗口孔径170允许使用具有由低阶方程限定的透镜表面的光学部件。相反，图2b－6的所公开的透镜组件的较小窗口孔径(例如220)包括由高阶方程定义的透镜表面，以便利用前光阑或近前光阑透镜组件将图像光聚焦到图像传感器240上。因此，为了降低透镜组件的复杂性(和对应的成本)，光学设计者被激励在透镜组件中使用具有更靠后的光阑的更大的窗口。
67.本发明的实施例可以包括人工现实系统或结合人工现实系统来实现。人工现实是在呈现给用户之前已经以某种方式被调整的现实形式，其可以包括例如虚拟现实(vr)、增强现实(ar)、混合现实(mr)、混杂现实、或其某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全生成的内容或与捕获的(例如，现实世界)内容组合的生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈或其某种组合，并且其中的任何一个可以在单个通道或多个通道中被呈现(诸如对观看者产生三维效果的立体视频)。另外，在一些实施例中，人工现实还可以与应用、产品、附件、服务或其某种组合相关联，应用、产品、附件、服务或其某种组合被用于例如在人工现实中创建内容和/或以其它方式被用于(例如，在人工现实中执行活动)人工现实。提供人工现实内容的人工现实系统可以在各种平台上被实现，包括连接到主机系统的头戴式显示器(hmd)、独立hmd、移动设备或计算系统，或能够向一个或多个观看者提供人工现实内容的任何其他硬件平台。
68.以上对本发明的说明性实施例的描述(包括摘要中所描述的内容)并非旨在穷举或将本发明限制为所公开的精确形式。虽然为了说明的目的本发明的特定实施例和示例在本文中被描述，但是相关领域的技术人员将认识到，在本发明的范围内可以进行各种修改。
69.根据以上的详细描述可以对本发明进行这些修改。以下权利要求中使用的术语不应被解释为将本发明限制于说明书中公开的具体实施例。相反，本发明的范围完全由所附
权利要求来确定，所附权利要求应根据权利要求解释的既定原则来解释。