[发明专利]消光装置、光学元件安装座、光学元件及建模方法

说明书

本发明公开了一种消光装置、光学元件安装座、光学元件及建模方法。所述消光装置为由变孔径的空间圆扫掠而成的类牛角孔，孔径最大的空间圆所在平面为所述类牛角孔的光入射面，所述类牛角孔的孔内壁为光反射壁，所述类牛角孔关于所述Z轴和所述X轴所确定的平面对称，所述类牛角孔的孔内壁上任意点A的坐标满足设定函数关系。本发明实施例提供的消光装置可以达到消除杂散光，提高光学系统的性能的目的。

技术领域

本发明涉及光学技术，尤其涉及一种消光装置、光学元件安装座、光学元件及建模方法。

背景技术

随着科技的发展，光学系统在半导体、摄像或显示等领域均具有广泛的应用前景。

但是，目前杂散光是制约光学系统性能的主要障碍，杂散光是光学系统不需要的噪声，会影响系统的测量重复性。杂散光的成因有多种，零件表面的散射光、小孔径边缘的衍射光以及透镜表面反射引起的鬼像等都会产生杂散光。

目前，消除或者减少杂散光的方法主要有：光路中增加遮挡零件，如消杂光光阑；镜筒内壁增加消杂光螺纹；零件表面作发黑、涂漆或镀膜处理。上述这些消除杂散光的方法存在以下问题：局限于零件材料或者结构形式，抑或杂散光消除的效果不佳，例如直角棱镜安装座上不便设计消光螺纹或者消光光阑，其表面发黑亦不能有效消除杂散光对光学系统的影响。换言之，现有的用于消除杂散光的方法仍然不能满足工业生产需要，制约着半导体行业发展。

发明内容

本发明提供一种消光装置、光学元件安装座、光学元件及建模方法，以实现提供一种消除杂散光的装置，提高光学系统的性能的目的。

第一方面，本发明提供了一种消光装置，所述消光装置为由变孔径的空间圆扫掠而成的类牛角孔，孔径最大的空间圆所在平面为所述类牛角孔的光入射面，所述类牛角孔的孔内壁为光反射壁，以所述光入射面的空间圆的圆心为坐标原点，以经过所述坐标原点且垂直于所述光入射面方向为Z轴，以所述类牛角孔的牛角端在所述光入射面上的垂直投影与所述坐标原点的连线所确定的直线为X轴，以经过所述坐标原点且与所述X轴和所述Z轴均垂直的方向为Y轴，建立直角坐标系；所述类牛角孔关于所述Z轴和所述X轴所确定的平面对称；

所述类牛角孔的孔内壁上任意点A的坐标(x，y，z)满足：

其中，(x0，y0，z0)为点A所在空间圆圆心坐标；r为点A所在空间圆半径；θ为在点A所在空间圆所在的平面上，由参考线所在位置开始，绕点A所在空间圆圆心逆时针旋转至点A所在空间圆圆心与点A连线的位置处所转过的角度，θ的取值范围为0～2π；t为由所述类牛角孔的光入射面绕Y轴转到点A所在空间圆所在的平面所转过的角度；

所述孔径最大的空间圆与X轴的交点中，距离牛角端在所述光入射面上的垂直投影的距离最远的交点为第一端点，在所述X轴和Z轴所确定的平面以及所述光反射壁上，连接所述第一端点和牛角端的曲线为第一曲线，所述第一曲线与所述点A所在空间圆的交点为第二端点，所述参考线是指点A所在空间圆圆心与所述第二端点之间的线段。

第二方面，本发明还提供了一种光学元件安装座，所述光学元件安装座内设置有若干本发明实施例提供的任一所述消光装置，经所述光学元件出射的杂散光入射至若干所述消光装置的光入射面。

第三方面，本发明还提供了一种光学元件，所述光学元件包括光学元件本体和若干本发明实施例提供的任一所述消光装置，

所述光学元件本体上设置有贯穿所述光学元件本体的有效光传播通道，在所述有效光传播通道内壁上设置有若干所述消光装置，若干所述消光装置以环形阵列方式围绕所述光学元件本体的有效光传播通道内壁设置。