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一种单片式宽波段消色差折衍混合透镜及设计方法技术

技术编号:20220904 阅读:46 留言:0更新日期:2019-01-28 19:42
本发明专利技术属于光学领域,为解决传统单片式透镜色差大,成像质量不佳的问题,提出一种单片式宽波段消色差折衍混合透镜及设计方法,该单片式宽波段消色差折衍混合透镜包括两个光学面,两个光学面共光轴,其中一个光学面为高次非球面,另一个光学面为谐衍射面,先对R波段、G波段和B波段进行两个光学面的光焦度分配,在R波段、G波段和B波段内实现消色差,再选取谐衍射参数,使R波段、G波段和B波段的中心波长共聚焦,最后调整折射非球面的高次项和谐衍射面的高次项扩大视场,减小透镜厚度,矫正其余像差。用该方法设计的单片式折衍混合透镜有效减小了色散,挺高了成像质量并实现了装置的轻薄化。

【技术实现步骤摘要】
一种单片式宽波段消色差折衍混合透镜及设计方法
本专利技术属于光学领域,具体涉及一种消色差透镜设计方法,尤其是一种单片式宽波段消色差折衍混合透镜设计方法。
技术介绍
随着科技的发展,可穿戴设备在人们的日常生活中越来越普及。手机作为目前应用最广泛的一种可穿戴设备得到了科技人员的广泛关注。手机镜头的长度决定着未来手机能做到多薄。目前手机镜头常用5片式、6片式等结构,限制了手机近一步做薄。VR(虚拟现实技术、VirtualReality)技术在二十世纪八十年代被提出,这是一种利用计算机硬件结构与软件控制系统、在计算机上生成的、在三维环境中产生沉浸感的技术。随着近年来计算机技术的发展与传感器性能的提高,各种头盔式虚拟现实显示器出现在市场上,其基本由显示屏或手机以及一对目镜组成,人眼通过目镜可以看到屏幕上放大的图像,传感器感应人头部的变化调整左右屏幕中的图像,使得人眼能看到立体的,具有交互性的视觉图像。传统的VR眼镜,为了矫正目镜带来的色差、畸变等往往采用一组镜头,这样会使VR眼镜整体过于沉重影响佩戴的舒适度。为减轻VR眼镜的重量,目前采用的方案是单片式球面镜、非球面镜或者折射式菲涅尔透镜。单片本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单片式宽波段消色差折衍混合透镜,其特征在于:所述单片式宽波段消色差折衍混合透镜包括第一光学面、第二光学面,第一光学面与第二光学面共光轴;其中第一光学面为高次非球面,第二光学面为谐衍射面;所述谐衍射面由基底和叠加在所述基底上的菲涅尔环带组成,其中所述基底包括平面、球面、非球面或者高次非球面;第一光学面与第二光学面基底的光焦度之差为:

【技术特征摘要】
1.一种单片式宽波段消色差折衍混合透镜,其特征在于:所述单片式宽波段消色差折衍混合透镜包括第一光学面、第二光学面,第一光学面与第二光学面共光轴;其中第一光学面为高次非球面,第二光学面为谐衍射面;所述谐衍射面由基底和叠加在所述基底上的菲涅尔环带组成,其中所述基底包括平面、球面、非球面或者高次非球面;第一光学面与第二光学面基底的光焦度之差为:菲涅尔环带的表面矢高方程为其中:f′为单片式宽波段消色差折衍混合透镜的焦距,γdif为菲涅尔环带面的阿贝数,γref为材料的阿贝数,n为材料的折射率;k为谐衍射表面的菲涅尔环带序数,k=1,2……,xk,yk为第k环带内谐衍射面的基底坐标,p为谐衍射参数。2.一种单片式宽波段消色差折衍混合透镜设计方法,其特征在于:所述单片式宽波段消色差折衍混合透镜包括第一光学面、第二光学面,第一光学面与第二光学面共光轴;其中第一光学面为高次非球面,第二光学面为谐衍射面;所述谐衍射面由基底和叠加在所述基底上的菲涅尔环带组成,其中所述基底包括平面、球面、非球面或者高次非球面;根据以下公式:分别对R波段、G波段和B波段进行第一光学面与第二光学面基底的光焦度分配,在R波段、G波段和B波段内实现消色差,其中:R波段、G波段和B波段分别表示所述单片式宽波段消色差折衍混合透镜入射光...

【专利技术属性】
技术研发人员:许峰陈昱杰郑鹏磊陈旭胡正文邢春蕾
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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