[實用新型]光學透鏡

有效

• 申請號: 201520714466.8
• 申請日: 2015-09-16
• 公開（公告）號: CN204925427U
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 陳冠銘
• 申請（專利權）人: 大立光電股份有限公司
• 主分類號: G02B3/08
• 分類號: G02B3/08
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術領域

本實用新型揭露一種光學透鏡，特別是一種用于繞射成像的光學透鏡。

背景技術

近年來隨著具備不同應用面的電子產品快速增加，其中包含虛擬實境(VirtualReality，VR)的應用，使得成像用繞射光學元件產生了更高解析度的市場需求。

現有技術中的成像繞射透鏡一般采用單片菲涅爾透鏡(FresnelLens)，以便降低整體光學裝置的大小，進而提高攜帶便利性。但因只使用單面現有的菲涅爾透鏡結構來成像，而無法提供使用者良好的成像品質，特別在VR眼鏡的應用上，低畫質的影像也讓使用者產生不舒適的穿戴感受。此外，現有的菲涅爾透鏡結構容易產生雜散光，造成最后的成像具備明顯的環形光環，使得低畫質的問題顯得更為嚴重。

實用新型內容

鑒于以上的問題，本實用新型揭露一種光學透鏡，有助于改善只使用單面現有的菲涅爾透鏡結構而使得成像品質不良的問題。本實用新型的光學透鏡除了在其中一透鏡表面使用類菲涅耳透鏡結構來成像之外，并在另一透鏡表面增設繞射光學結構，使得成像品質得到顯著的提升。

此外，在類菲涅耳透鏡結構面向光軸的一鏡面針對入射光進行了調整，使鏡面斜率與入射光平行，而能明顯減少因通過不同介質介面而產生的雜散光，進一步有效提供良好成像品質。

本實用新型揭露的光學透鏡包含一本體、一繞射光學結構以及一類菲涅耳透鏡結構。本體具有相對的一第一表面和一第二表面。繞射光學結構包含多個第一表面棱鏡體，其依序排列地設置于第一表面。每一第一表面棱鏡體具有相對的一第一表面第一鏡面和一第一表面第二鏡面。第一表面第一鏡面與第一表面第二鏡面皆背對光學透鏡的光軸。類菲涅耳透鏡結構包含多個第二表面棱鏡體，其依序排列地設置于第二表面。每一第二表面棱鏡體具有相對的一第二表面第一鏡面和一第二表面第二鏡面。第二表面第一鏡面面向光學透鏡的光軸，且第二表面第二鏡面背對光學透鏡的光軸。

本實用新型另揭露的光學透鏡包含一本體以及一類菲涅耳透鏡結構。本體具有相對的一第一表面和一第二表面。類菲涅耳透鏡結構包含多個第二表面棱鏡體，其依序排列地設置于第二表面。每一第二表面棱鏡體具有相對的一第二表面第一鏡面和一第二表面第二鏡面。第二表面第一鏡面面向光學透鏡的光軸，且第二表面第二鏡面背對光學透鏡的光軸。第二表面第一鏡面與光軸夾一第一角度，且這些第一角度彼此相異。定義自近光軸處朝向離軸處計數第i個第二表面棱鏡體的第一角度為α(i)，第i+1個第二表面棱鏡體的第一角度為α(i+1)，其滿足下列條件：

0<α(i+1)-α(i)≦5.0度。

以下結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述，但不作為對本實用新型的限定。

附圖說明

圖1為根據本實用新型第一實施例的光學透鏡示意圖。

圖2為根據本實用新型第二實施例的光學透鏡示意圖。

圖3為圖1中光學透鏡的類菲涅耳透鏡結構的放大示意圖。

圖4為圖1中光學透鏡的繞射光學結構的放大示意圖。

其中，附圖標記

光學透鏡︰1、2

本體：10、20

第一表面：110、210

第二表面：120、220

類菲涅耳透鏡結構：12、22

第二表面棱鏡體：102、202

第二表面第一鏡面：121、221

第二表面第二鏡面：122、222

繞射光學結構：11

第一表面棱鏡體：101

第一表面第一鏡面：111

第一表面第二鏡面：112

L：光線

α(i)：第i個第二表面棱鏡體的第一角度

α(i+1)：第i+1個第二表面棱鏡體的第一角度

β(i)：第i個第二表面棱鏡體的第二角度

β(i+1)：第i+1個第二表面棱鏡體的第二角度

CT：光學透鏡的中心厚度

h1：第i個第一表面棱鏡體的第一表面第一鏡面與第一表面第二鏡面交接處至第i+1個第一表面棱鏡體的第一表面第一鏡面與第一表面第二鏡面交接處的徑向線方向的垂直高度

h2：第i個第二表面棱鏡體的第二表面第一鏡面與第二表面第二鏡面交接處至第i+1個第二表面棱鏡體的第二表面第一鏡面與第二表面第二鏡面處的徑向線方向的垂直高度

t：第一表面棱鏡體的第一表面第一鏡面與光軸平行方向的長度

Y1：第一表面的光學有效半徑