超透镜和镜头制造技术

本公开涉及一种超透镜和镜头，所述超透镜包括基底、多个第一纳米柱和多个第二纳米柱，多个所述第一纳米柱间隔地设在所述基底上，多个所述第二纳米柱间隔地设在所述基底上，至少一个所述第一纳米柱和至少一个所述第二纳米柱邻近设置，且该至少一个所述第一纳米柱和该至少一个所述第二纳米柱的转向角相同。本公开的超透镜中第一纳米柱和第二纳米柱对应设置，且对应设置的第一纳米柱和第二纳米柱的转向角相同，降低了结构高度，提高了超透镜的效率和获得了更大的相位延迟。和获得了更大的相位延迟。和获得了更大的相位延迟。

【技术实现步骤摘要】
超透镜和镜头


[0001]本公开涉及消色差透镜的
，更具体地，涉及一种超透镜和具有该超透镜的镜头。

技术介绍

[0002]在透镜成像领域，消色差技术发展已久，目前行业通用的消色差技术是采用多个透镜组合的方式，每个透镜材料和形状各不相同，用来补偿不同波长入射时产生的色差。
[0003]近几年发展出超表面透镜的技术，利用亚波长尺寸的结构来调控入射光波。但相关技术中的超表面透镜中纳米柱的高度较高，通常在600
‑
800nm之间，导致纳米柱的纵深比高达17.8，增加了超表面透镜的加工难度，降低了超表面透镜的加工精确度，阻碍了超表面透镜的实际应用和大规模量产。

技术实现思路

[0004]本公开旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本公开的实施例提出一种超透镜，该超透镜中第一纳米柱和第二纳米柱对应设置，且对应设置的第一纳米柱和第二纳米柱的转向角相同，降低了结构高度，提高了超透镜的效率和获得了更大的相位延迟。
[0006]本公开的实施例还提出一种具有该超透镜的镜头。
[0007]根据本公开实施例的超透镜包括：基底；多个第一纳米柱和多个第二纳米柱，多个所述第一纳米柱间隔地设在所述基底上，多个所述第二纳米柱间隔地设在所述基底上，至少一个所述第一纳米柱和至少一个所述第二纳米柱邻近设置，且该至少一个所述第一纳米柱和该至少一个所述第二纳米柱的转向角相同。
[0008]根据本公开实施例的超透镜中第一纳米柱和第二纳米柱对应设置，且对应设置的第一纳米柱和第二纳米柱的转向角相同，降低了超透镜的高度和获得了更大的相位延迟。
[0009]在一些实施例中，多个第一纳米柱和多个第二纳米柱的数量一致，一个所述第一纳米柱和一个所述第二纳米柱邻近设置，且该一个所述第一纳米柱和该一个所述第二纳米柱的转向角相同。
[0010]在一些实施例中，所述第一纳米柱和所述第二纳米柱的材质包括光折射率在3.5以上的材料。
[0011]在一些实施例中，所述基底具有第一平面，多个所述第一纳米柱和多个所述第二纳米柱沿所述第一平面的中心周期性排布，所述周期性排布为正N方形周期性排布，N≥4。
[0012]在一些实施例中，多个所述第一纳米柱和多个所述第二纳米柱可分为多组，每一组所述纳米柱包括一个所述第一纳米柱和一个所述第二纳米柱。
[0013]在一些实施例中，至少部份组的所述第一纳米柱和所述第二纳米柱与其他组的所述第一纳米柱和所述第二纳米柱的横截面积互不相同。
[0014]在一些实施例中，至少部份组的所述纳米柱按矩形周期排布，所述至少部份组的
所述纳米柱中的所述第一纳米柱和所述第二纳米柱的一侧与所述矩形内的内接圆重合。
[0015]在一些实施例中，至少部份组的所述纳米柱按矩形周期排布，所述至少部份组的所述纳米柱中的所述第一纳米柱和所述第二纳米柱位于所述矩形内的内接圆的内部。
[0016]在一些实施例中，所述第一纳米柱和所述第二纳米柱所占据的矩形区域的中心和所述内接圆的中心重合。
[0017]在一些实施例中，所述超透镜包括所述第一纳米柱的尺寸小于所述第二纳米柱的尺寸、所述第一纳米柱的尺寸等于所述第二纳米柱的尺寸、和所述第一纳米柱的尺寸大于所述第二纳米柱的尺寸之中的两种组合。
[0018]在一些实施例中，多个所述第一纳米柱和多个所述第二纳米柱的高度一致。
[0019]根据本公开实施例的镜头包括本公开中任一项实施例所述的超透镜。
附图说明
[0020]图1是根据本公开实施例的超透镜的俯视图。
[0021]图2是根据本公开实施例的超透镜中第一纳米柱和第二纳米柱的立体图。
[0022]图3是根据本公开实施例的超透镜中第一纳米柱和第二纳米柱的一个俯视图。
[0023]图4是根据本公开实施例的超透镜中第一纳米柱和第二纳米柱的另一个俯视图。图5是根据本公开实施例的超透镜中第一纳米柱和第二纳米柱旋转了一定角度之后的俯视图。
[0024]图6是根据本公开实施例的超透镜应用在手机上时，入射光通过5种结构后的相位与频率的分布图。
[0025]图7是根据本公开实施例的超透镜应用在手机上时，入射光通过整个结构数据库的衍射效率与相位延迟的分布图。
[0026]图8是根据本公开实施例的超透镜应用在手机上时，450
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650nm入射光的焦点的焦距分布图。
[0027]图9是根据本公开实施例的超透镜应用在手机上时，450
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650nm入射光的焦点的截面分布图。附图标记：
[0028]超透镜100，基底1，第一纳米柱21，第二纳米柱22。
具体实施方式
[0029]下面详细描述本公开的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本公开，而不能理解为对本公开的限制。
[0030]如图1
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图3所示，根据本公开实施例的超透镜100包括基底1和多个第一纳米柱21和多个第二纳米柱22。
[0031]多个第一纳米柱21间隔地设在基底1上，多个第二纳米柱22间隔地设在基底1上，至少一个第一纳米柱21和至少一个第二纳米柱22邻近设置，且该至少一个第一纳米柱21和该至少一个第二纳米柱22的转向角相同。
[0032]可以理解的是，基底1的材质为玻璃或蓝宝石，具有良好的透光性，基底1大体为平板形或圆板形，多个第一纳米柱21和多个第一纳米柱22间隔地设在基底1上，多个第一纳米柱21和多个第一纳米柱22的轴向与基底1的轴向相互平行。
[0033]进一步地，在消色差透镜的
，消色差透镜表面处的相位可以拆分为两项：第一项为在中间波长时的相位，第二项为不同频率的入射光所需要的相位差值。
[0034]其中，第一项只涉及到单一波长，可由超透镜单元的几何相位实现，即纳米柱的转向角不同，可以提供不同的相位。
[0035]根据本公开实施例的超透镜100中第一纳米柱21和第二纳米柱22对应设置，且对应设置的第一纳米柱21和第二纳米柱22的转向角相同，降低了超透镜的高度和获得了更大的相位延迟。
[0036]在一些实施例中，如图1
‑
图2所示，多个第一纳米柱21和多个第二纳米柱22的数量一致，一个第一纳米柱21和一个第二纳米柱22邻近设置，且该一个第一纳米柱21和该一个第二纳米柱22的转向角相同。
[0037]具体地，如图1
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图2所示，多个第一纳米柱21和多个第二纳米柱22的数量一致，即每一个第一纳米柱21对应一个第二纳米柱22，一个第一纳米柱21和一个第二纳米柱22邻近设置，进一步地提高了超透镜100的消色差效果，可以对可见光宽波段内的所有波长消除色差，具备连续性。
[0038]在一些实施例中，第一纳米柱21的材质为单晶硅，和/或第二纳米柱22的材质为单晶硅。
[0039]可以理解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超透镜，其特征在于，包括：基底；多个第一纳米柱和多个第二纳米柱，多个所述第一纳米柱间隔地设在所述基底上，多个所述第二纳米柱间隔地设在所述基底上，至少一个所述第一纳米柱和至少一个所述第二纳米柱邻近设置，且该至少一个所述第一纳米柱和该至少一个所述第二纳米柱的转向角相同。2.根据权利要求1所述的超透镜，其特征在于，多个第一纳米柱和多个第二纳米柱的数量一致，一个所述第一纳米柱和一个所述第二纳米柱邻近设置，且该一个所述第一纳米柱和该一个所述第二纳米柱的转向角相同。3.根据权利要求1所述的超透镜，其特征在于，所述第一纳米柱和所述第二纳米柱的材质包括光折射率在3.5以上的材料。4.根据权利要求1所述的超透镜，其特征在于，所述基底具有第一平面，多个所述第一纳米柱和多个所述第二纳米柱沿所述第一平面的中心周期性排布，所述周期性排布为正N方形周期性排布，N≥4。5.根据权利要求4所述的超透镜，其特征在于，多个所述第一纳米柱和多个所述第二纳米柱可分为多组，每一组所述纳米柱包括一个所述第一纳米柱和一个所述第二纳米柱。6.根据权利要求5所述的超透镜，其特征在于，至少部份组的所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯航，
申请(专利权)人：北京小米移动软件有限公司，
类型：发明
国别省市：