菲涅尔透镜及光学器件制造技术

一种用于包括像平面的光学系统的折射型菲涅尔透镜，包括：同心布置的多个环带透镜表面；以及多个侧壁表面，每个侧壁表面形成于相邻的环带透镜表面之间，其特征在于，所述侧壁表面被调制，使得因在所述侧壁表面反射和/或折射而产生的噪声光在所述像平面上空间地散布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及菲涅尔透镜及光学器件。
技术介绍
现有技术中已知的菲涅尔透镜包括多个以同心图案布置的环带透镜(见专利文献I)。引用文献专利文献专利文献1:日本专利公报第3310460号
技术实现思路
技术问题关于现有技术中已知的菲涅尔透镜的问题是，经在相邻的环带透镜的表面之间形成的侧壁表面反射和/或折射的光成为明显的噪声。技术方案根据本专利技术的第一方案，一种用于包括像平面的光学系统的折射型菲涅尔透镜，包括:同心布置的多个环带透镜表面；以及多个侧壁表面，分别形成于相邻的环带透镜表面之间，其中:所述侧壁表面被调制，使得因在侧壁表面反射和/或折射而产生的噪声光在所述像平面上空间地散布。根据本专利技术的第二方案，在第一方案的菲涅尔透镜中，优选所述侧壁表面被调制，使得由衍射引起的噪声光不沿所述像平面的一个方向空间地集中。根据本专利技术的第三方案，在第二方案的菲涅尔透镜中，优选所述侧壁表面相对于光轴采用的角度被调制。根据本专利技术的第四方案，在第二方案的菲涅尔透镜中，优选沿径向调制侧壁表面的位置，同时不管其沿圆周方向采用的位置如何，所述侧壁表面相对于光轴的角度维持恒定。根据本专利技术的第五方案，在第二方案的菲涅尔透镜中，优选所述侧壁表面相对于光轴采用的角度对应于其沿圆周方向采用的位置而周期性地调制。根据本专利技术的第六方案，在第二方案的菲涅尔透镜中，优选侧壁表面的位置对应于其沿圆周方向采用的位置而沿径向周期性地调制。根据本专利技术的第七方案，在第一至第六方案中的任一方案的菲涅尔透镜中，优选所述光学系统为人眼，所述像平面为视网膜，其中所述菲涅尔透镜位于对人眼设置的眼镜镜片的至少一侧，并且所述菲涅尔透镜包括同心布置的多个环带透镜表面和分别形成于相邻的环带透镜表面之间的多个侧壁表面，并且侧壁表面调制被优化，使得对于各种眼睛凝视角因在所述侧壁反射和/或折射而产生的噪声光在所述像平面中被最小化。根据本专利技术的第八方案，在第七方案的菲涅尔透镜中，优选所述侧壁表面调制被调整，使得由衍射引起的噪声光在经过眼睛的虹膜后不空间地集中在所述视网膜上。根据本专利技术的第九方案，一种光学器件，包括:成像透镜，用于在像平面上形成图像；光圈，限制经过所述成像透镜的光；以及菲涅尔透镜，其中:所述菲涅尔透镜包括同心布置的多个环带透镜表面和分别形成于相邻的环带透镜表面之间的多个侧壁表面，并且侧壁调制被优化，使得因在所述侧壁反射和/或折射而产生的噪声光在所述像平面被最小化。根据本专利技术的第十方案，在第九方案的光学器件中，优选所述侧壁表面调制被优化，使得因在所述侧壁反射和/或折射而产生的噪声光不经过所述光圈。根据本专利技术的第十一方案，在第九方案的光学器件中，优选所述侧壁表面调制被调整，使得由衍射引起的噪声光在经过所述光圈后不空间地集中在所述成像平面上。本专利技术的有益效果根据本专利技术，因光在侧壁反射和/或折射引起的噪声能够不太显著。【附图说明】图1A和图1B分别示出本专利技术的一个实施例的菲涅尔透镜的俯视图和剖视图，图1B的放大图在图1C中示出。图2A和图2B示意性地示出当本专利技术的实施例的菲涅尔透镜被用作眼镜镜片时观察的、通过眼睛的虹膜到达视网膜的噪声光的分布。图3A和图3B分别示出变例I的菲涅尔透镜的俯视图和剖视图，图3C是图3B的放大图。图4A和图4B分别示出变例2的菲涅尔透镜的剖视图。图5示意性地示出包括实施例的菲涅尔透镜的眼镜镜片。图6A和图6B分别不出现有技术的菲涅尔透镜的俯视图和剖视图。图7示意性地示出与用作眼镜镜片的菲涅尔透镜协同形成的光路。图8示意性地示出当菲涅尔透镜被用作眼镜镜片时观察的、通过眼睛的虹膜到达视网膜的规则出射光和噪声光的分布。图9示意性地示出与用作眼镜镜片的本专利技术的实施例的菲涅尔透镜协同形成的光路。图10示出变例5的菲涅尔透镜的放大平面图。图11是本专利技术的另一变例的平面图。图12是本专利技术的又一变例的平面图。【具体实施方式】以下是参照附图给出的本专利技术的实施例的描述。实施例中的折射型菲涅尔透镜，是具有在例如凹凸透镜的朝向眼睛的凹面上形成的菲涅尔透镜表面并获得正或负折射率的透镜，用作眼镜镜片或成像透镜。在具体描述该实施例的菲涅尔透镜之前，将解释现有技术中的菲涅尔透镜被用作眼镜镜片所引起的问题。图6A和图6B分别呈现了现有技术的示例即菲涅尔透镜I的示意性俯视图和示意性剖视图。应注意，图6A和图6B示出了部分菲涅尔透镜I。采用将构成凹透镜的透镜表面的单独的同心部件布置在平坦面上所获得的结构的菲涅尔透镜1，包括:平凹的中心透镜3，其具有经过中心O的光轴Ax ;和多个环带透镜4(41； 42，43，...，4n)，在中心透镜3的更外侧布置并关于光轴Ax同心布置。在中心透镜3与环带透镜4之间以及相邻的环带透镜4之间形成多个侧壁5(5” 52，53；...，5n)，以连接中心透镜3和环带透镜4，并连接一个环带透镜4与下一个环带透镜4。应注意，菲涅尔透镜I可通过在模具中对聚合物材料注塑模制而制造。为了确保模制的产品能够容易脱离模具，侧壁5被制成相对于光轴Ax倾斜预定角度。图7示意性地示出行经被用作眼镜镜片的菲涅尔透镜I的光的光路。如图7所示，已经进入菲涅尔透镜I的入射光11在中心透镜3或环带透镜4被折射，并作为规则的出射光12输出，然后进入眼镜佩戴者的眼睛。然而，一些入射光11在侧壁5反射，并作为噪声光13自菲涅尔透镜I出射。取决于噪声光13自菲涅尔透镜I出射的角度，噪声光13可通过眼镜佩戴者的眼睛20的虹膜30而进入眼睛20。应注意，图7中示出了菲涅尔透镜表面位于凹凸透镜的物侧且眼侧表面采取平坦轮廓，这提供了在典型示例中包含通过菲涅尔透镜表面传输的初始光和发生在侧壁表面5的噪声光在内的各种光束状况的简单说明。作为该示例的替换，菲涅尔透镜表面可形成在朝向眼睛的凹面，如将参照图5解释的。图8示意性示出了通过眼睛20的虹膜30到达视网膜的规则出射光12和噪声光13的分布。在图8呈现的示例中，从点光源输出的光进入菲涅尔透镜I。在此情形下，点光源的图像以规则的出射光12形成在视网膜上。另一方面，已经到达视网膜的噪声光13构成对应于侧壁5的轮廓的圆弧。其结果是，眼镜佩戴者除了看到由规则出射光12形成的点光源的图像之外，必然看到圆弧线的噪声光13。只要光11进入菲涅尔透镜I的入射角恒定，就能够通过调整侧壁5关于光轴Ax形成的角度(此后可被称为倾角)并因此调整噪声光13自菲涅尔透镜I的出射角来防止噪声光13进入眼镜佩戴者的眼睛20的虹膜30。然而，在正常情况下，眼镜的佩戴环境是，入射光11以各种角度进入眼镜镜片(在本示例中为菲涅尔透镜I)。而且，眼球可以大凝视角(gaze angle)转动。这意味着对应于给当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种折射型菲涅尔透镜，用于包括像平面的光学系统，包括：同心布置的多个环带透镜表面；以及多个侧壁表面，分别形成于相邻的环带透镜表面之间，其中：所述侧壁表面被调制，使得因在所述侧壁表面反射和/或折射而产生的噪声光在所述像平面上空间地散布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井透，A·古利特，
申请(专利权)人：埃西勒国际通用光学公司，株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：法国;FR