双折射晶体透镜和成像装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于双折射透镜技术领域，具体是一种双折射晶体透镜和成像装置。本发明专利技术提供一种双折射晶体透镜，包括：第一子透镜，具有第一拼接面，所述第一拼接面的至少两个部分的法向方向不同；第二子透镜，具有第二拼接面，所述第二拼接面的至少两个部分的法向方向不同；所述第一子透镜为晶体，其寻常光折射率为n

【技术实现步骤摘要】
双折射晶体透镜和成像装置


[0001]本专利技术属于双折射透镜
，具体是一种双折射晶体透镜和成像装置。

技术介绍

[0002]随着便携式装置的发展，机械式光学缩放系统难以在便携式装置上实现，例如：手机相机，网络摄像头，微型投影机与内窥镜等等。目前的光学缩放功能一般都以牺牲影像的分别率的数字缩放。传统的光学缩放系统包含许多固态透镜并利用音圈马达来控制透镜的移动。系统包含两种透镜组，分别为对焦透镜组和缩放透镜组。对焦透镜组用于清晰成像，缩放透镜组用于改变物体成像的大小。两个透镜组分别控制，达到各自的功能。然而为了在便携装置上使用，透镜在实现对图像的缩放时，固定在相同的位置，基于此电控可调焦透镜替代传统透镜，达到重量轻体积小的设计。常见的可调焦透镜分别为液晶透镜，液体透镜，SLM等，其中液晶透镜的质量轻，体积小，但是成像质量，响应速度低，液体透镜和SLM质量大，体积大不易携带。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种双折射晶体透镜和成像装置，用以解决现有技术中的光学缩放系统质量大，成像质量不高的技术问题。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：
[0005]第一方面，本专利技术提供一种双折射晶体透镜，包括：
[0006]第一子透镜，具有第一拼接面，所述第一拼接面的至少两个部分的法向方向不同；
[0007]第二子透镜，具有第二拼接面，所述第二拼接面的至少两个部分的法向方向不同；
[0008]所述第一子透镜的第一拼接面与第二子透镜的第二拼接面的形状互补且相互拼接在一起；所述第一子透镜为晶体，其寻常光折射率为n
o1
，其非寻常光折射率为n
e1
；
[0009]所述第二子透镜为非晶体，其折射率为n
o2
，且n
o1
＝n
o2
；
[0010]或者，所述第二子透镜为晶体，其寻常光折射率为n
o3
，其非寻常光折射率为n
e3
，所述第一子透镜的光轴方向和所述第二子透镜的光轴方向相互垂直，其中n
o1
＝n
o3
，且n
o1
≠n
e3
或者n
o3
≠n
e1
。
[0011]优选地，所述第一子透镜为晶体，所述第一子透镜包括第一平面，所述第一拼接面为向内凹陷的弧面，所述第二子透镜为晶体，所述第二子透镜包括第二平面，所述第二平面的两端与第二拼接面的两端相连，所述第二拼接面为向外凸起的弧面，所述第一平面和第二平面相互平行。
[0012]优选地，所述第一子透镜为晶体，所述第二子透镜为晶体，所述第二子透镜包括相互平行的第五平面和第六平面，所述第一拼接面被包围在所述第二拼接面内。
[0013]优选地，所述第一子透镜为晶体，所述第一子透镜包括第三平面，所述第一拼接面为向内凹陷的弧面，所述第二子透镜为非晶体，所述第二子透镜包括第四平面，所述第四平面的两端与第二拼接面的两端相连，所述第二拼接面为向外凸起的弧面，所述第三平面和
第四平面相互平行。
[0014]优选地，所述第一拼接面和第二拼接面具有菲涅尔透镜光学结构。
[0015]优选地，所述第一拼接面包括若干个成阵列排列的第一拼接面单元，每个第一拼接面单元包括至少两个部分的法向方向不同所述第二拼接面包括与所述第一拼接面单元一一对应的第二拼接面单元，所述第二拼接面单元与其对应的第一拼接面单元拼接在一起。
[0016]第二方面，本专利技术提供一种成像装置，包括第一方面所述的双折射晶体透镜。
[0017]优选地，还包括偏振元件和旋光器件，所述偏振元件、所述旋光器件和所述双折射晶体透镜沿光线的入射方向依次排列。
[0018]优选地，所述成像装置还包括第一透镜、第二透镜和图像传感器，沿光线入射方向上所述第一透镜位于所述旋光器件和所述双折射晶体透镜之间，所述第二透镜位于所述双折射透镜和所述图像传感器之间。
[0019]第三方面，本专利技术提供一种成像装置，所述成像装置包括沿光线的入射方向依次排列的偏振元件、旋光器件、第一透镜、第一双折射透镜、第二双折射透镜和图像传感器，其中第一双折射透镜为负透镜，第二双折射透镜为正透镜，所述第一双折射透镜和第二双折射透镜为第一方面所述的双折射晶体透镜。
[0020]有益效果：本专利技术的双折射晶体透镜采用两个子透镜拼接形成，并且两个子透镜中的第二子透镜采用了晶体透镜，当第一子透镜为非晶体透镜时第一子透镜的折射率与第二子透镜的寻常光折射率相同，当第一子透镜为晶体透镜时，第一子透镜和第二子透镜的寻常光折射率相同。采用前述结构使本专利技术的双折射晶体透镜具有开关作用，可以实现对某一特定偏振方向的偏振光进行折射，而使某一特偏振方向的偏振光平行入射后又平行射出，以便在成像系统中对图像选择性地放缩。由于第二子透镜采用晶体材料制作，因此体积小，响应快，成像质量高。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，这些均在本专利技术的保护范围内。
[0022]图1为本专利技术第一种双折射晶体透镜的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术第二种双折射晶体透镜的结构示意图；
[0024]图3为本专利技术第三种双折射晶体透镜的结构示意图；
[0025]图4为本专利技术第四种双折射晶体透镜的结构示意图；
[0026]图5为本专利技术第五种双折射晶体透镜的结构示意图；
[0027]图6为本专利技术第六种双折射晶体透镜的结构示意图；
[0028]图7为本专利技术采用了菲涅尔透镜光学结构的双折射晶体透镜的结构示意图；
[0029]图8为本专利技术阵列形式的双折射晶体透镜的结构示意图；
[0030]图9为本专利技术实施例8中的成像装置中旋光器件不工作时的结构示意图；
[0031]图10为本专利技术实施例8中的成像装置中旋光器件工作时的结构示意图；
[0032]图11为本专利技术实施例9中的成像装置的结构示意图；
[0033]图12为本专利技术实施例9中的成像装置的图像缩放原理图；
[0034]图13为本专利技术实施例10中的成像装置的图像缩放原理图；
[0035]图14为本专利技术实施例11中的成像装置的结构示意图；
[0036]图15为本专利技术实施例11中的成像装置的图像缩放原理图。
[0037]附图标记说明：
[0038]第一子透镜10、第一拼接面11、第二子透镜20、第二拼接面21、第一平面31、第二平面32、第三平面33、第四平面34、第五平面35、第六平面36、第七平面37、第八平面38、第一拼接面单元111、第二拼接面单元211、偏振元件40、旋光器件50、第一透镜60、第二透镜70、图像传感器80、双折射晶体透镜90、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.双折射晶体透镜，其特征在于，包括：第一子透镜，具有第一拼接面，所述第一拼接面的至少两个部分的法向方向不同；第二子透镜，具有第二拼接面，所述第二拼接面的至少两个部分的法向方向不同；所述第一子透镜的第一拼接面与第二子透镜的第二拼接面的形状互补且相互拼接在一起；所述第一子透镜为晶体，其寻常光折射率为n
o1
，其非寻常光折射率为n
e1
；所述第二子透镜为非晶体，其折射率为n
o2
，且0.5n
o1
≤n
o2
≤1.5n
o1
；或者，所述第二子透镜为晶体，其寻常光折射率为n
o3
，其非寻常光折射率为n
e3
，所述第一子透镜的光轴方向和所述第二子透镜的光轴方向相互垂直，其中n
o1
＝n
o3
，且n
o1
≠n
e3
或者n
o3
≠n
e1
。2.根据权利要求1所述的双折射晶体透镜，其特征在于，所述第一子透镜为晶体，所述第一子透镜包括第一平面，所述第一拼接面为向内凹陷的弧面，所述第二子透镜为晶体，所述第二子透镜包括第二平面，所述第二平面的两端与第二拼接面的两端相连，所述第二拼接面为向外凸起的弧面，所述第一平面和第二平面相互平行。3.根据权利要求1所述的双折射晶体透镜，其特征在于，所述第一子透镜为晶体，所述第二子透镜为晶体，所述第二子透镜包括相互平行的第五平面和第六平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志强，王滨，
申请(专利权)人：成都耶塔科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：