[發明專利]用于配備有光電二極管的裝置的光學透鏡

有效

• 申請號: 201910764590.8
• 申請日: 2019-08-19
• 公開（公告）號: CN110837139B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 亞歷山大·范德李;鮑拉日·雅特科什;漢斯·斯普魯伊特;彼得·尤特
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司;特魯普光子元件有限公司
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G02B3/02
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;許靜

本發明涉及用于配備有光電二極管的裝置的光學透鏡。光學透鏡(10)安裝在配備有光電二極管的裝置處和/或其中，使得由配備有光電二極管的裝置的至少兩個光電二極管發射的光束(14)穿過光學透鏡(10)的光入射側(S1)透射到光學透鏡(10)中，并在光學透鏡(10)的光出射側(S2)從光學透鏡(10)出射，對于光學透鏡(10)，可限定在中心穿過光入射側(S1)并且在中心穿過光出射側(S2)延伸的中心縱向軸線(16)，光學透鏡(10)的光入射側(S1)和光學透鏡(10)的光出射側(S2)分別被實施為用于離軸投影的自由形狀表面，使得由設置在圍繞中心縱向軸線(16)的圓形路徑上的光電二極管(32)發射的光束(14)通過光學透鏡(10)離軸聚焦。

技術領域

本發明涉及一種用于配備有光電二極管的裝置的光學透鏡以及一種配備有光電二極管的裝置。本發明同樣涉及一種用于制造用于配備有光電二極管的裝置的光學透鏡的方法。

背景技術

現有技術公開多個光學透鏡，其中相應的光學透鏡可設置在配備有光電二極管的裝置中，使得由配備有光電二極管的裝置的至少兩個光電二極管發射的光束穿過光學透鏡的光入射側透射到光學透鏡中，并在光學透鏡的光出射側從光學透鏡出射，并且其中可限定在中心穿過光入射側并且在中心穿過光出射側的相應的光學透鏡的中心縱向軸線。

發明內容

本發明提供具有權利要求1的特征的用于配備有光電二極管的裝置的光學透鏡、具有權利要求7的特征的配備有光電二極管的裝置和具有權利要求11的特征的用于制造用于配備有電二極管的裝置的光學透鏡的方法。

發明優點

本發明提供了用于通過僅僅一個光學透鏡有利地偏轉由至少兩個光電二極管發射的光束的光學透鏡。相應的光學透鏡組合了傳統透鏡元件的多種功能，因此有助于減少用于偏轉至少兩個光電二極管的光束的透鏡元件的總數。特別地，通常僅根據本發明的光學透鏡就足以有利地偏轉設置在圍繞光學透鏡的中心縱向軸線的圓形路徑上的至少兩個光電二極管的光束，并將光束聚焦在期望的聚焦平面/焦平面中。因此，本發明有助于節省透鏡元件，或者有助于減少在配備有光電二極管的裝置處和/或其中的透鏡元件的總數，并因此還有助于降低配備有光電二極管的裝置的制造成本并使配備有光電二極管的裝置小型化。

如下面更詳細說明的那樣，根據本發明的光學透鏡既可以用作用于偏轉至少兩個光電二極管的光束的“棱鏡”，又可以用作用于將光束聚焦在期望的聚焦平面中的“光學聚焦元件”。然而，相對于傳統的透鏡元件，根據本發明的光學透鏡可以被實施為具有相對較小表面積的光入射側和光出射側、相對較小的最大高度以及較小的結構空間要求。

在光學透鏡的一個有利的實施方式中，中心縱向軸線可限定為光學透鏡的對稱軸線，光學透鏡關于該對稱軸線具有關于旋轉360°/n的角度的n重旋轉對稱形狀，其中n是大于或等于2的自然數。如下面更詳細說明的那樣，這種類型的光學透鏡非常適合與總數為n個的光電二極管相互配合，該總數為n個的光電二極管設置在其圍繞中心縱向軸線的圓形路徑上。

舉例來說，光學透鏡關于其對稱軸線可以具有關于旋轉120°的角度的三重旋轉對稱形狀，并且可以在垂直于其對稱軸線定向的截面中具有三角形邊緣。這里描述的透鏡類型非常適合與三個光電二極管相互配合，這三個光電二極管設置在其圍繞光學透鏡的中心縱向軸線的圓形路徑上。

在另外有利的實施方式中，光學透鏡的光入射側和/或光學透鏡的光出射側根據n重旋轉對稱多項式項進行實施。如下面更詳細說明的那樣，這種光入射側和對應的光出射側非常適合通過該光學透鏡實現多種功能，其中光學透鏡的光入射側和光出射側仍然是能夠通過相對簡單的方式實施。

特別地，光學透鏡的光入射側和/或光學透鏡的光出射側可以根據三重旋轉對稱多項式項進行實施，使得在圓柱坐標系中對于光入射側和/或光出射側的所有點以下成立：