【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种菲涅耳透镜的改进方法。菲涅耳透镜的不连续面是一系列曲率不同的球面,球面镜除近轴区外不能很好地成像,因此菲涅耳透镜的应用受到了很大的限制。本技术的目的是提高菲涅耳透镜的成像精度。为了提高菲涅耳透镜的成像精度,必须按物像等光程原理设计光学面,以平面型菲涅耳透镜为例,只要将一系列球面改为一系列旋转双曲面,旋转轴为双曲线的两焦点连线,即光轴,双曲线另半支对应的焦点就是透镜的像方焦点,以光轴为x轴,以像方焦点为原点,则双曲面方程为(x+na)2-(y2+z2)/(n2-1)=a2其中n为透镜材料的折光率,a取一系列长度值,最大值对应透镜的中心部分,决定透镜的焦距,最小值对应透镜的最外部分,决定透镜的直径,相邻差值决定透镜的厚度。菲涅耳透镜的不连续面是由若干个环状球面同心组合而成,每一球面所对应的环状区可单独作为一个透镜,将球面改为相应的旋转双曲面后,则无穷远轴上物点与像方焦点为一对齐明点,因此极大地提高了菲涅耳透镜的成像质量。附图说明图1为改进后菲涅耳透镜的示意图。图2为菲涅耳透镜的进一步优化示意图。为了更形象地说明,以图1为例,B0B1和C0C1平行于光轴,设透镜材料的折光率n=1.5,焦距A1O=5,厚度A0A1=B0B1=1,一般菲涅耳透镜的厚度比焦距小两个数量级左右,这里为便于图示夸大了厚度,则轴截面双曲线方程为(x+na)2-y2/(n2-1)=a2<1>下面来确定一系列a值,从里向外依次设为a1,a2,a2…把点A1(-5,0)代入方程<1>得a1=2,由此得B0的坐标(-6,2 ...
【技术保护点】
一种改进的菲涅耳透镜,其特征是其不连续面是一系列旋转双曲面,每一个曲面都能使无穷远物点与像方焦点成为齐明点。
【技术特征摘要】
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