光学系统装置及光学元件制造方法与流程

文档序号:32753726发布日期:2022-12-31 02:21阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种光学系统装置,其特征在于,包括:光学元件,其是将使波长为λ的光透射的透镜周期性排列而得到的;以及照射部,其具有将波长为λ的光向所述透镜中的多个透镜照射的光源,在将n设为1以上的自然数、将所述透镜的间距中的从小到第k个间距的大小设为p
k
时,针对任意1个以上的间距p
k
,所述照射部与所述光学元件的距离l1满足下式1:(数1)其中,k为1以上的自然数。2.根据权利要求1所述的光学系统装置,其特征在于:所述透镜是表面的法线方向的重复率为10%以下的非球面透镜。3.根据权利要求1或2所述的光学系统装置,其特征在于:具有多孔障板,该多孔障板具有开口,用于将光的一部分遮蔽。4.根据权利要求3所述的光学系统装置,其特征在于:所述多孔障板至少在包含所述透镜的光轴的部分具有开口。5.根据权利要求3所述的光学系统装置,其特征在于:所述多孔障板配置于所述透镜的噪声光的光路中。6.根据权利要求3所述的光学系统装置,其特征在于:所述多孔障板配置于所述透镜的边界部分。7.根据权利要求3所述的光学系统装置,其特征在于:所述多孔障板将被照射于所述透镜的边界部分的光遮蔽。8.根据权利要求3至7中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:所述多孔障板与所述光学元件一体形成。9.根据权利要求1或2所述的光学系统装置,其特征在于:所述光学元件在所述透镜的边界部分形成有光扩散部,该光扩散部使透射光向该透镜的照射角的外侧折射。10.根据权利要求1至9中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:所述透镜的形状为非旋转对称。11.根据权利要求1至10中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:针对最小的间距p1,满足所述式1。12.根据权利要求1至11中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:针对第2小的间距p2,满足所述式1。13.根据权利要求1至12中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:具有将所述照射部的光反射的反射镜。14.根据权利要求1至13中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:具有多个所述照射部。15.根据权利要求14所述的光学系统装置,其特征在于:所述照射部包括:第1照射部,其是将照射波长为λ的光的多个光源有规则地排列而得到的;以及第2照射部,其是将照射波长为λ的光的多个光源以与所述第1照射部的光源在纵
向及横向上各错开半周期的方式有规则地排列而得到的。16.根据权利要求14所述的光学系统装置,其特征在于:所述照射部包括将照射波长为λ的光的多个光源有规则地排列而得到的第1照射部、第2照射部及第3照射部,在所述光学元件的透镜取间距p
k
的方向上,该第1照射部、第2照射部及第3照射部的各光源分别以各错开p
k
/3的方式排列。17.根据权利要求14至16中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:所述照射部是使各照射部错开时间依序发光的装置。18.根据权利要求1至17中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:所述透镜的平面形状是某一边的长度为r的正方形或长方形,关于所述透镜的排列,在设i为1以上的自然数时,在所述边的方向上连续的透镜的列彼此以各错开r/i的方式排列。19.根据权利要求1至18中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:所述照射部包括具有多个发光模式的vcsel,该发光模式中,在光轴中心具有最大强度的模式的比例为整体的40%以上。20.根据权利要求1至19中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:在设m为1以上的自然数时,所述照射部是使多个光源在所述光学元件的透镜的任一周期方向上以该周期的m倍或1/m倍有规则地排列而得到的。21.根据权利要求1至20中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:所述照射部是使所述光源以间距mp1或p1/m为六方排列而得到的,所述光学元件的透镜的平面形状是短边与长边的比为p1:p2=1:√3的长方形。22.根据权利要求1至21中任一项所述的光学系统装置,其特征在于,包括:扩散器,其将所述照射部的光呈规定形状扩散;半反射镜,其配置于所述光源与所述扩散器之间,使所述照射部的光的一部分透射,将一部分反射;以及反射镜,其将由所述半反射镜反射的光向所述光学元件反射。23.根据权利要求1至21中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:具有将照射波长为λ的光的多个光源与所述照射部同样排列而得到的扩散器用照射部,所述扩散器用照射部与所述光学元件的距离l2满足下式2:(数2)24.根据权利要求1至21中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:具有将照射波长为λ的光的多个光源排列而得到的扩散器用照射部,在设m为1以上的自然数时,所述扩散器用照射部是使多个光源在所述光学元件的透镜的周期方向上以不会成为该周期的m倍或1/m倍的方式排列而得到的。25.根据权利要求1至21中任一项所述的光学系统装置,其特征在于:具有以与所述照射部的光源相同的规则排列而得到的扩散器用照射部,
所述照射部和所述扩散器用照射部的旋转角度不同。26.一种光学元件制造方法,用于形成使波长为λ的光透射的透镜周期性排列而得到的光学元件,所述光学元件制造方法的特征在于,包括:多孔障板形成工序,在基板上形成用于遮蔽透射过所述透镜的光的一部分的多孔障板;以及透镜形成工序,在形成有所述多孔障板的基板形成所述透镜。27.根据权利要求25所述的光学元件制造方法,其特征在于:所述透镜形成工序中,以使所述多孔障板配置于所述透镜的噪声光的光路中的方式形成该透镜。28.根据权利要求25所述的光学元件制造方法,其特征在于:所述透镜形成工序中,以使所述透镜的边界配置于所述多孔障板的遮蔽部分的方式形成该透镜。29.一种光学元件制造方法,用于形成将使波长为λ的光透射的透镜周期性排列而得到的光学元件,所述光学元件制造方法的特征在于,包括:多孔障板形成工序,在所述透镜上涂覆防止所述光透射的遮光材料,以在相当于该透镜的边界的位置残留有所述遮光材料的一部分的方式去除该遮光材料。

技术总结
本发明的目的在于提供一种不需要准直透镜且可利用的光的效率较高的光学系统装置。所述光学系统装置包括:光源部(1),其照射波长为λ的光;以及光学元件(2),其具有由周期性透镜构成的凹凸构造,在将n设为1以上的自然数、所述凹凸构造的间距中的从小到第k个(k为1以上的自然数)间距的大小设为Pk时,针对任意1个以上的间距Pk,所述光源部与所述光学元件的距离L1以满足式1的方式设计,式1为式1为式1为式1为


技术研发人员:绳田晃史 中村智宣 田中觉
受保护的技术使用者:SCIVAX株式会社
技术研发日:2020.12.17
技术公布日:2022/12/30
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