[發(fā)明專(zhuān)利]光學(xué)透鏡、光學(xué)系統(tǒng)及制作光學(xué)透鏡的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810151718.9
• 申請(qǐng)日: 2018-02-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109283780B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭彥方;陳彥安
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 宏達(dá)國(guó)際電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G03B21/20
• 分類(lèi)號(hào): G03B21/20
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 陳小雯

本發(fā)明公開(kāi)一種光學(xué)透鏡、光學(xué)系統(tǒng)及制作光學(xué)透鏡的方法，其中該光學(xué)透鏡適于設(shè)置于一光束的傳遞路徑上，光學(xué)透鏡包括多個(gè)柱狀透鏡單元沿著同一方向延伸，且這些柱狀透鏡單元沿著垂直于延伸方向的方向并排地設(shè)置，其中各柱狀透鏡單元相對(duì)于光學(xué)透鏡的一底面具有一高度，相鄰兩柱狀透鏡單元具有一高度差D，且光學(xué)透鏡符合其中，n為光學(xué)透鏡的折射率，λ為光束的中心波長(zhǎng)，且Δλ為光束的譜線寬度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)透鏡、光學(xué)系統(tǒng)及制作光學(xué)透鏡的方法。

背景技術(shù)

由激光通過(guò)柱狀透鏡(lenticular lens)后所投影出的一字形光(linearlight)，可用來(lái)作為光學(xué)追蹤用的發(fā)射源。舉例來(lái)說(shuō)，此發(fā)射源可應(yīng)用于虛擬實(shí)境(VirtualReality，VR)的定位追蹤系統(tǒng)。更詳細(xì)而言，基站(Base station)或是燈塔(lighthouse)內(nèi)部的激光源所發(fā)出的激光通過(guò)柱狀透鏡而形成一字形光，而基站或是燈塔內(nèi)部的馬達(dá)乘載此柱狀透鏡并持續(xù)旋轉(zhuǎn)，因此此一字形光能夠持續(xù)掃描特定空間。頭戴式顯示器(Headmounted display,HMD)或控制器上(Controller)上設(shè)置多個(gè)光感測(cè)器，以偵測(cè)基站或是燈塔所發(fā)出的一字形光。通過(guò)馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)角度以及頻率，以及各個(gè)光感測(cè)器偵測(cè)到一字形光的時(shí)間差，系統(tǒng)能夠判定頭戴式顯示器或控制器在空間中的六軸坐標(biāo)。

然而，此種一字形光的光形分布常有亮度不均勻的問(wèn)題，例如是在一字形光中的亮區(qū)與暗區(qū)。更詳細(xì)而言，當(dāng)一字形光的暗區(qū)掃過(guò)光感測(cè)器時(shí)，光感測(cè)器可能不會(huì)偵測(cè)到此一字形光的暗區(qū)，進(jìn)而影響定位的精準(zhǔn)度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種光學(xué)透鏡，使通過(guò)其所投影出的光具有均勻的亮度。

本發(fā)明提供一種光學(xué)系統(tǒng)，其投影出的光具有均勻的亮度。

本發(fā)明提供一種可制作出上述光學(xué)透鏡的方法。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種光學(xué)透鏡，適于設(shè)置于一光束的傳遞路徑上，光學(xué)透鏡包括多個(gè)柱狀透鏡單元沿著同一方向延伸，且這些柱狀透鏡單元沿著垂直于延伸方向的方向并排地設(shè)置，其中各柱狀透鏡單元相對(duì)于光學(xué)透鏡的一底面具有一高度，相鄰兩柱狀透鏡單元具有一高度差D，且光學(xué)透鏡符合其中，n為光學(xué)透鏡的折射率，λ為光束的中心波長(zhǎng)，且Δλ為光束的譜線寬度。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種光學(xué)系統(tǒng)，包括一光源以及一光學(xué)透鏡。光源適于發(fā)出一光束。光學(xué)透鏡設(shè)置于光束的傳遞路徑上。光學(xué)透鏡包括多個(gè)柱狀透鏡單元沿著同一方向延伸，且這些柱狀透鏡單元沿著垂直于延伸方向的方向并排地設(shè)置，其中各柱狀透鏡單元相對(duì)于光學(xué)透鏡的一底面具有一高度，相鄰兩柱狀透鏡單元具有一高度差D，且光學(xué)透鏡符合其中，n為光學(xué)透鏡的折射率，λ為光束的中心波長(zhǎng)，且Δλ為光束的譜線寬度。

本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種制作上述的光學(xué)透鏡的方法，包括：提供一模具，具有形狀對(duì)應(yīng)于透鏡單元的一模穴；填入一透鏡材料于模穴內(nèi)；固化透鏡材料；以及分離固化后的透鏡材料與模具。

基于上述，本發(fā)明的一實(shí)施例提出一種光學(xué)透鏡，其包括多個(gè)柱狀透鏡單元，且相鄰兩柱狀透鏡單元具有一高度差D。此光學(xué)透鏡符合其中，n為光學(xué)透鏡的折射率，λ為光束的中心波長(zhǎng)，且Δλ為光束的譜線寬度。通過(guò)上述設(shè)計(jì)，可避免光束通過(guò)相鄰兩個(gè)不具有高度差的柱狀透鏡單元后發(fā)生干涉(interference)而影響光的均勻度。此外，相鄰的兩柱狀透鏡單元之間具有高度差，可避免光束通過(guò)光學(xué)透鏡所投影出的光產(chǎn)生亮度偏低的暗區(qū)，進(jìn)而使光束通過(guò)光學(xué)透鏡所投影出的光具有較均勻的亮度。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附的附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

圖1A為本發(fā)明的一實(shí)施例的一種光學(xué)系統(tǒng)的側(cè)視圖；

圖1B為圖1A的光學(xué)系統(tǒng)的立體圖；

圖2為具有相同高度的多個(gè)柱狀透鏡單元的一種光學(xué)透鏡的側(cè)視圖；