本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件，且特別是有關(guān)于一種使雜散光多次反射的光學(xué)元件。

背景技術(shù)：

1、在光學(xué)系統(tǒng)中，雜散光(stray?light)會(huì)造成對(duì)比度下降、鬼影(ghost?image)困擾以及降低訊雜比等等使成像質(zhì)量下降的問(wèn)題。因此如何有效抑制雜散光在光學(xué)設(shè)計(jì)上顯得格外重要。

2、習(xí)知抑制雜散光方法，是在光學(xué)元件的表面設(shè)置微結(jié)構(gòu)。但當(dāng)光線相對(duì)于該表面入射角過(guò)大、例如雜散光的入射線與光學(xué)元件中具有微結(jié)構(gòu)的表面平行時(shí)，雜散光容易經(jīng)由微結(jié)構(gòu)一次反射就進(jìn)到成像系統(tǒng)的感光元件中，使雜散光的抑制效果甚微。

3、在其他習(xí)知技術(shù)中，也有采用毫米結(jié)構(gòu)加上納米結(jié)構(gòu)的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。但由于加工與制程繁瑣，使得成本高昂不易普及。且雖可抑制具有大角度入射角的雜散光，但對(duì)雜散光相對(duì)于微結(jié)構(gòu)平面的入射角為90度時(shí)，雜散光的衰減效果仍有限。此外，表面具有微結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件在成型后如何順利脫模，也是相關(guān)廠商待解決的課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)元件，可以大幅抑制雜散光，使得具有該光學(xué)元件的光學(xué)系統(tǒng)可以有效提升光學(xué)質(zhì)量。

2、本發(fā)明提供一種使雜散光多次反射的光學(xué)元件，其特征在于，包括：

3、多個(gè)微結(jié)構(gòu)，環(huán)繞該光學(xué)元件的中心軸設(shè)置，且每一微結(jié)構(gòu)包括相接的第一反射面及第二反射面，而具有一連接線，該連接線為該第一反射面與該第二反射面的交界線，該連接線的延伸線通過(guò)該中心軸，

4、其中該些微結(jié)構(gòu)排列成彼此相鄰的多個(gè)環(huán)，該些環(huán)中的相鄰兩環(huán)的該些微結(jié)構(gòu)彼此交錯(cuò)排列。

5、進(jìn)一步，其中該微結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上為錐體，并進(jìn)一步包括：

6、底面，與該第一反射面及該第二反射面相連接，以及

7、頂點(diǎn)，該連接線經(jīng)過(guò)該頂點(diǎn)。

8、進(jìn)一步，其中該底面包括一角度，該角度小于90度，且該角度的角平分線的延伸線通過(guò)該中心軸。

9、本發(fā)明還提供一種使雜散光多次反射的光學(xué)元件，其特征在于，包括：

10、多個(gè)微結(jié)構(gòu)環(huán)繞該光學(xué)元件的中心軸設(shè)置，且每一微結(jié)構(gòu)包括：

11、底面；

12、頂點(diǎn)；以及

13、由該底面向該頂點(diǎn)形成彼此相接的第一反射面及第二反射面，而具有一連接線，該連接線為該第一反射面與該第二反射面的交界線，且該第一反射面及該第二反射面在該底面的正投影形成一角度，

14、其中該角度的角平分線的延伸線經(jīng)過(guò)該中心軸，

15、其中該些微結(jié)構(gòu)排列成彼此相鄰的多個(gè)環(huán)，該些環(huán)中的相鄰兩環(huán)的該些微結(jié)構(gòu)彼此交錯(cuò)排列。

16、進(jìn)一步，其中該些環(huán)中位于同環(huán)的該些微結(jié)構(gòu)的該底面之間的間距，小于該底部的最短邊長(zhǎng)。

17、進(jìn)一步，其中該微結(jié)構(gòu)的反射率小于5％。

18、進(jìn)一步，其中該光學(xué)元件為鏡筒。

19、進(jìn)一步，其中該光學(xué)元件為環(huán)型光學(xué)元件。

20、進(jìn)一步，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：α+β≦180度，α≧90度，β<90度，其中α為該底面與該中心軸所夾之角度，β為該底面與該連接線所夾之角度。

21、進(jìn)一步，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

22、90度≦α≦135度，其中α為該底面與該中心軸所夾之角度，各該些微結(jié)構(gòu)的該底面的該角度差異小于或等于5度。

23、進(jìn)一步，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

24、90度≦α≦135度，其中α為該底面與該中心軸所夾之角度，各該些微結(jié)構(gòu)的該底面的最大長(zhǎng)度之間的差異小于或等于5％。

25、進(jìn)一步，其中該底面的形狀實(shí)質(zhì)上為三角形。

26、進(jìn)一步，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

27、55度≦θ≦65度，其中θ為該底面的該角度的大小。

28、進(jìn)一步，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

29、35度≦θ≦45度，其中θ為該底面的該角度的大小。

30、進(jìn)一步，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

31、0.45微米/度≦h/θ≦9.1微米/度，其中h為該底面至該頂點(diǎn)的垂直高度，θ為該底面的該角度的大小。

32、進(jìn)一步，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

33、0.45微米/度≦l/θ≦9.1微米/度，其中l(wèi)為該底面之最短邊長(zhǎng)，θ為該底面的該角度的大小。

34、進(jìn)一步，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

35、0.6≦h/l≦1.0，其中h為該底面至該頂點(diǎn)的垂直高度，l為該底面之最短邊長(zhǎng)。

36、在本發(fā)明的一實(shí)施例中，使雜散光多次反射的光學(xué)元件包括多個(gè)微結(jié)構(gòu)，環(huán)繞光學(xué)元件的中心軸設(shè)置。每一微結(jié)構(gòu)包括相接的第一反射面及第二反射面，而具有一連接線，該連接線為第一反射面與第二反射面的交界線。連接線的延伸線通過(guò)中心軸。其中多個(gè)微結(jié)構(gòu)排列成彼此相鄰的多個(gè)環(huán)，且這些環(huán)中相鄰兩環(huán)的多個(gè)微結(jié)構(gòu)彼此交錯(cuò)排列。

37、在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，使雜散光多次反射的光學(xué)元件，包括多個(gè)微結(jié)構(gòu)環(huán)繞光學(xué)元件的中心軸設(shè)置，且每一微結(jié)構(gòu)包括底面、頂點(diǎn)、以及由該底面向頂點(diǎn)形成彼此相接的第一反射面及第二反射面，而具有一連接線。連接線為第一反射面與第二反射面的交界線，且第一反射面及第二反射面在底面的正投影形成一角度，其中上述角度的角平分線的延伸線經(jīng)過(guò)中心軸。其中多個(gè)微結(jié)構(gòu)排列成彼此相鄰的多個(gè)環(huán)，這些環(huán)中的相鄰兩環(huán)的多個(gè)微結(jié)構(gòu)彼此交錯(cuò)排列。

38、基于上述，在本發(fā)明的光學(xué)元件中，由于各微結(jié)構(gòu)的反射面的連接線的延伸線經(jīng)過(guò)中心軸，適于將來(lái)自徑向的雜散光分光。并且藉由微結(jié)構(gòu)繞著中心軸形成多環(huán)且交錯(cuò)排列的設(shè)計(jì)，入射到微結(jié)構(gòu)之間的雜散光會(huì)被交錯(cuò)排列的微結(jié)構(gòu)的反射面多次反射。雜散光每反射一次，則雜散光的強(qiáng)度即會(huì)大幅衰減一次。藉由微結(jié)構(gòu)的反射面多次分光與反射，有效將不同入射角度的雜散光大幅抑制。其中當(dāng)雜散光入射角為90度、也就是雜散光的入射方向是與微結(jié)構(gòu)的底面平行時(shí)，由第一環(huán)微結(jié)構(gòu)之間的空隙進(jìn)入第二環(huán)的雜散光，其在微結(jié)構(gòu)之間的反射次數(shù)可達(dá)到最大值，降低雜散光僅單次反射就離開多個(gè)微結(jié)構(gòu)的機(jī)會(huì)，進(jìn)一步將雜散光衰減至最低。

技術(shù)特征：

1.一種使雜散光多次反射的光學(xué)元件，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該微結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上為錐體，并進(jìn)一步包括：

3.如權(quán)利要求2所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該底面包括一角度，該角度小于90度，且該角度的角平分線的延伸線通過(guò)該中心軸。

4.一種使雜散光多次反射的光學(xué)元件，其特征在于，包括：

5.如權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該些環(huán)中位于同環(huán)的該些微結(jié)構(gòu)的該底面之間的間距，小于該底部的最短邊長(zhǎng)。

6.如權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該微結(jié)構(gòu)的反射率小于5％。

7.如權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該光學(xué)元件為鏡筒。

8.如權(quán)利要求1或4所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該光學(xué)元件為環(huán)型光學(xué)元件。

9.如權(quán)利要求3或4所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

10.如權(quán)利要求3或4所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

11.如權(quán)利要求3或4所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

12.如權(quán)利要求3或4所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該底面的形狀實(shí)質(zhì)上為三角形。

13.如權(quán)利要求3或4所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

14.如權(quán)利要求3或4所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

15.如權(quán)利要求3或4所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

16.如權(quán)利要求3或4所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

17.如權(quán)利要求3或4所述的光學(xué)元件，其特征在于，其中該微結(jié)構(gòu)滿足下列關(guān)系式：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種使雜散光多次反射的光學(xué)元件，包括多個(gè)微結(jié)構(gòu)，環(huán)繞光學(xué)元件的中心軸設(shè)置。每一微結(jié)構(gòu)包括相接的第一反射面及第二反射面，而具有一連接線，該連接線為第一反射面與第二反射面的交界線。連接線的延伸線通過(guò)中心軸。其中多個(gè)微結(jié)構(gòu)排列成彼此相鄰的多個(gè)環(huán)，且相鄰兩環(huán)的多個(gè)微結(jié)構(gòu)彼此交錯(cuò)排列。所述光學(xué)元件可以大幅抑制雜散光，使得具有該光學(xué)元件的光學(xué)系統(tǒng)可以有效提升光學(xué)質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：劉軍亞,蔡偉森,李子平
受保護(hù)的技術(shù)使用者：玉晶光電（廈門）有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9