专利名称：光学构件的制作方法
技术领域：
本实用新型是关于一种光学构件，其用于聚光并縮短聚光的焦距。
背景技术：
由于现今光电装置越来越广泛的运用光学透镜，例如数字相机、手机相机、网络 相机的镜头、照明设备、太阳能芯片等，为了减少光学透镜的使用数量，使现今多种光电装 置不再是设置凸透镜、凹透镜、棱镜等基础透镜，且现今使用光学透镜的多种光电装置讲 求小体积，以便于携带，因此各式光学透镜不断被研发出来，例如菲涅尔透镜(Fresnel lens)，其在导光与聚集光在线具有不错的功效。 由于不管何种光学透镜皆具有焦点及其对应的焦距，其中聚光透镜对于焦点及其
焦距的考虑更是重要，针对小型化设计， 一般人会直觉性将光学透镜縮小尺寸，以方便设置
小型光电装置中，却难以克服焦距过长的问题，且单纯仅依靠縮小尺寸縮短焦距的效果有
限，因此，发展出菲涅尔透镜，其具轻、薄、可塑化及低成本的特性，因而其特性受到广泛应
用于光电装置的研发上，但是光学透镜的聚光焦距的问题仍然无法改善。 因此，本发明针对上述问题而提出一种光学构件，可改善光学透镜的焦距缺点，又
可减少光学透镜的使用面积，可解决上述的问题。
发明内容本实用新型的目的，在于提供一种光学构件，其利用二透镜相对设置，以縮短聚光 焦距。 本实用新型的另一目的，在于提供一种光学构件，其利用不同面积的透镜具同一 焦点，以减少使用面积。 为实现本实用新型的目的及解决其技术问题是通过以下技术方案来实现的。 本实用新型公开了一种光学构件，其包含 —基板； 至少一第一透镜，其设置于该基板的一面上，该第一透镜具有复数个第一透镜区， 该些第一透镜区具同一焦点并具有不同面积；以及 至少一第二透镜，其设置于该基板的另一面上并与该第一透镜相对，该第二透镜
具有复数个第二透镜区，该些第二透镜区具有同一焦点并具有不同面积。 本实用新型还公开了一种光学构件，其特征在于，其包含一第一透镜，具有一第
一面与一第二面，该第一透镜的该第一面设置复数个第一透镜区，该些第一透镜区具同一
焦点并具有不同面积；以及 —第二透镜，其设置于该第一透镜的一侧，该第二透镜具有一第一面与一第二面， 该第二透镜的该第二面面向该第一透镜的该第一面，该第二透镜的该第一面设置复数个第 二透镜区，该些第二透镜区具同一焦点并具有不同面积； 其中，一入射光入射至该第一透镜的该第二面，并经该第一透镜的该第一面、该第
4二透镜的该第二面与该第二透镜的该第一面而射出并聚焦，当该第二透镜未设置于该第一 透镜的一侧时，该入射光入射至该第一透镜的该第一面，并经该第一透镜的该第二面而射 出并聚焦，该入射光入射至该第二透镜的该第一面，并经该第二透镜的该第二面而射出并 聚焦。 本实用新型还公开了一种光学构件，其特征在于，其包含一第一透镜，具有一第 一面与一第二面，该第一透镜的该第二面设置复数个第一透镜区，该些第一透镜区具同一 焦点并具有不同面积；以及 —第二透镜，其设置于该第一透镜的一侧，该第二透镜具有 —第一面与一第二面，该第二透镜的该第二面面向该第一透镜的该第一面，该第 二透镜的该第二面设置复数个第二透镜区，该些第二透镜区具同一焦点并具有不同面积； 其中，一入射光入射至该第一透镜的该第二面，并经该第一透镜的该第一面、该第 二透镜的该第二面与该第二透镜的该第一面而射出并聚焦，当该第二透镜未设置于该第一 透镜的一侧时，该入射光入射至该第一透镜的该第一面，并经该第一透镜的该第二面而射 出并聚焦，该入射光入射至该第二透镜的该第一面，并经该第二透镜的该第二面而射出并 聚焦。 本实用新型所述光学构件是利用第一透镜与第二透镜相对设置，并藉由第二透镜 进一步聚集第一透镜的出射光的特性，縮短聚焦的焦距，以增加聚光效率。
图1A是本实用新型的一较佳实施例的侧视图；[0021]图1B是本实用新型的一较佳实施例的上视图；[0022]图2A是本实用新型的另一较佳实施例的侧视图[0023]图2B是本实用新型的另一较佳实施例的上视图；[0024]图3是本实用新型的光学构件聚集入射光的示意图；[0025]图4A是本实用新型的另一较佳实施例的侧视图；[0026]图4B是本实用新型的使用单--第三透镜的示意图；图5A是本实用新型的另一较佳实施例的侧视图；以及[0028]图5B是本实用新型的使用单--第五透镜的示意图。图号简单说明10光学构件12基板14第一透镜144第一凸透镜146第一环形透镜16第二透镜154第二凸透镜166第二环形透镜20入射光22第一出射光24第二出射光26原光学路径30光学构件32第三透镜322第一面324第二面326第三凸透镜328第三环形透镜34第四透镜342第一面[0040][0041][0042][0043][0044][0045][0046][0047][0048][0049][0050]
344第二面348第四环形透镜42第一出射光46原光学路径52第五透镜524第二面528第五环形透镜542第一面546第六凸透镜60入射光64第二出射光
62第一出射光66原光学路径
40入射光44第二出射光50光学构件522第一面
346第四凸透镜
526第五凸透镜
54第六透镜544第二面
548第六环形透镜
具体实施方式为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下 请参阅图1A至图2B，其为本实用新型的光学构件的实施例的结构示意图。如图1A所示，本实用新型为一光学构件10，其包含一基板12、至少一第一透镜14与至少一第二透镜16，其中第一透镜14设置于基板12的一平面上，第二透镜16设置于基板12的另一平面上，本实施例是以基板12的二平面分别设置一第一透镜14与一第二透镜16，但本实用新型并不局限于此，基板12的二平面更可分别设置复数个第一透镜14与复数个第二透镜16，如图2A所示，基板12的二平面分别设置三第一透镜14与三第二透镜16，且该些第一透镜14与该些第二透镜16分别相对设置，使其中一透镜的出射光可入射至相对的另一透镜，以进一步聚焦，而縮短聚光焦距。 如图1B与图2B，由于第一透镜14为菲涅尔透镜，亦即为同心圆透镜，因此第一透镜14具有复数个第一透镜区142，其中该些第一透镜区142具同一焦点并具有不同面积，且该些第一透镜区包含一第一凸透镜144与复数个第一环形透镜146，该些第一环形透镜146依序环设于第一凸透镜144的外侧；由于第二透镜16设置于基板12的另一平面，并与第一透镜14相对设置，因此同理，第二透镜16亦为菲涅尔透镜，第二透镜16具复数个第二透镜区(图未示)，该些第二透镜区亦具同一焦点并具有不同面积，该些第二透镜区包含一第二凸透镜154与复数个第二环形透镜166，该些第二环形透镜166依序环设于第二凸透镜154的外侧。此外，本实用新型的第一凸透镜144与第二凸透镜154更可依据不同聚光效果的需求设置为对应的尺寸大小。
0054] 本实用新型的基板12、第一透镜14与第二透镜16分别选自于玻璃、压克力、树脂及上述的组合的其中之一，由于本实用新型的基板12、第一透镜14与第二透镜16可为相同的制作材料，所以该基板、该第一透镜与该第二透镜更可为一体成形，现今一般一体成形的制作方式为利用模具，使材料一次性成形，例如射出成型制程、押出制程与压合制程等等。[0055] 请参阅图3，其为本实用新型的光学构件聚光的示意图。如图所示，本实施例是以相对的一第一透镜14与一第二透镜16说明入射光如何被本实用新型的光学构件10縮短聚焦的焦距，一开始，一入射光20从第一透镜14的外侧入射至第一透镜14，并转为一第一出射光22，第一出射光22经基板12传导至第二透镜16，若第一出射光22未经第二透镜16
进一步聚光，则第一出射光22即会依据原光学路径26而聚焦，本实施例的入射光20是经
由第一透镜14转为第一出射光22后，再经由第二透镜16射出为一第二出射光24，由图示
可知，第一出射光22经第二透镜16转为第二出射光24时，第二出射光24于更短的焦距聚
焦，如此本实用新型的光学构件藉由更短的焦具即可应用于更小的光电装置。 —般非涅尔透镜分为入光面设置透镜区与出光面设置透镜区，当光从入光面入射
在由出光面射出时，非涅尔透镜会使光聚焦，当光从原出光入射再由入光面射出时，非涅尔
透镜会使光发散。 请参阅图4A与图4B，其为本实用新型的另一实施例的侧视图。如图4A所示，本实用新型的光学构件30是包含一第三透镜32与一第四透镜34，第三透镜32设置于第四透镜34的一侧。第三透镜32具有一第一面322与一第二面324，第一面322设置复数个第三透镜区，该些第三透镜区包含一第三凸透镜326与复数个第三环形透镜328，第三凸透镜326与该些第三环形透镜328具同一焦点并具有不同面积，其中第三透镜32为菲涅尔透镜；第四透镜34具有一第一面342与一第二面344，第一面342设置复数个第四透镜区，该些第四透镜区包含一第四凸透镜346与复数个第四环形透镜348，第四凸透镜346与该些第四环形透镜348具同一焦点并具有不同面积，第三凸透镜326与该些第三环形透镜328以及第四凸透镜346与该些第四环形透镜348皆面向相同方向，其中第四透镜34为菲涅尔透镜。[0058] 如图4B所示，第三透镜32于单独使用下， 一入射光40入射至第三透镜32的第一面322，经第三透镜32的第二面324而射出一第一出射光42并聚焦，同理，第四透镜34于单独使用下，入射光40入射至第四透镜34的第一面342，经第四透镜34的第二面344而射出一出射光并聚焦。复参阅图4A，由于第四透镜34直接设置于第三透镜32的一侧，且第三凸透镜326与该些第三环形透镜328以及第四凸透镜346与该些第四环形透镜348位于相同方向，但入射光是从第三透镜32的第二面324入射，并经第三透镜32的第一面322、第四透镜34的第二面344与第四透镜34的第一面342而射出一第二出射光44并聚焦，且第二出射光44相较于第一出射光42的原光学路径46，第二出射光44可于更短的焦距聚焦，如此本实用新型的光学构件30的光行进方向不同于单一非涅尔透镜，所以本实用新型的光学构件30的使用方式不同于单一非涅尔透镜的使用方式。 请参阅图5A与图5B，其为本实用新型的另一实施例的侧视图。如图5A所示，本实用新型的光学构件50是包含一第五透镜52与一第六透镜54，第五透镜52设置于第六透镜54的一侧。第五透镜52具有一第一面522与一第二面524，第一面522设置复数个第五透镜区，该些第五透镜区包含一第五凸透镜526与复数个第五环形透镜528，第五凸透镜526与该些第五环形透镜528具同一焦点并具有不同面积，其中第五透镜52为菲涅尔透镜；第六透镜54具有一第一面542与一第二面544，第一面542设置复数个第六透镜区，该些第六透镜区包含一第六凸透镜546与复数个第六环形透镜548，第六凸透镜546与该些第六环形透镜548具同一焦点并具有不同面积，第三凸透镜526与该些第三环形透镜528以及第六凸透镜546与该些第六环形透镜548皆面向相同方向，其中第六透镜54为菲涅尔透镜。[0060] 如图5B所示，第五透镜52于单独使用下， 一入射光60入射至第五透镜52的第一面522，经第五透镜52的第二面524而射出一第一出射光62并聚焦，同理，第六透镜54于单独使用下，入射光60入射至第六透镜54的第一面542，经第六透镜54的第二面544而射出并聚焦，复参阅图5A，由于第六透镜54直接设置于第五透镜52的一侧，且第五凸透镜526与该些第五环形透镜528以及第六凸透镜542与该些第六环形透镜544位于相同方向，但入射光是从第五透镜52的第二面524入射，并经第五透镜52的第一面522、第六透镜54的第二面544与第六透镜54的第一面542，而射出第二出射光64并聚焦，且第二出射光64相较于第一出射光62的原光学路径66，第二出射光64可于更短的焦距聚焦，如此本实用新型的光学构件50的光行进方向不同于单一非涅尔透镜，所以本实用新型的光学构件50的使用方式不同于单一非涅尔透镜的使用方式。 综上所述，本实用新型光学构件是利用第一透镜与第二透镜相对设置，并藉由第
二透镜进一步聚集第一透镜的出射光的特性，縮短聚焦的焦距，以增加聚光效率。 综上所述，仅为本实用新型的一较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施
的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为之均等变化与修
饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。
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权利要求一种光学构件，其特征在于，其包含一基板；至少一第一透镜，其设置于该基板的一面上，该第一透镜具有复数个第一透镜区，该些第一透镜区具同一焦点并具有不同面积；以及至少一第二透镜，其设置于该基板的另一面上并与该第一透镜相对，该第二透镜具有复数个第二透镜区，该些第二透镜区具有同一焦点并具有不同面积。
2. 根据权利要求l所述的光学构件，其特征在于，其中该些第一透镜区由内至外具有 一凸透镜与复数个环形透镜。
3. 根据权利要求1所述的光学构件，其特征在于，其中该些第二透镜区由内至外具有 一凸透镜与复数个环形透镜。
4. 根据权利要求1所述的光学构件，其特征在于，其中该第一透镜与该第二透镜为同 心圆透镜。
5. 根据权利要求1所述的光学构件，其特征在于，其中该第一透镜与该第二透镜为菲 涅尔透镜。
6. 根据权利要求1所述的光学构件，其特征在于，其中该基板、该第一透镜与该第二透 镜是选自于玻璃、压克力、树脂及上述的组合的其中之一。
7. 根据权利要求1所述的光学构件，其特征在于，其中该基板、该第一透镜与该第二透 镜为一体成形。
8. —种光学构件，其特征在于，其包含一第一透镜，具有一第一面与一第二面，该第一透镜的该第一面设置复数个第一透镜 区，该些第一透镜区具同一焦点并具有不同面积；以及一第二透镜，其设置于该第一透镜的一侧，该第二透镜具有一第一面与一第二面，该第 二透镜的该第二面面向该第一透镜的该第一面，该第二透镜的该第一面设置复数个第二透 镜区，该些第二透镜区具同一焦点并具有不同面积；其中，一入射光入射至该第一透镜的该第二面，并经该第一透镜的该第一面、该第二透 镜的该第二面与该第二透镜的该第一面而射出并聚焦，当该第二透镜未设置于该第一透镜 的一侧时，该入射光入射至该第一透镜的该第一面，并经该第一透镜的该第二面而射出并 聚焦，该入射光入射至该第二透镜的该第一面，并经该第二透镜的该第二面而射出并聚焦。
9. 根据权利要求8所述的光学构件，其特征在于，其中该些第一透镜区由内至外具有 一凸透镜与复数个环形透镜。
10. 根据权利要求8所述的光学构件，其特征在于，其中该些第二透镜区由内至外具有 一凸透镜与复数个环形透镜。
11. 根据权利要求8所述的光学构件，其特征在于，其中该第一透镜与该第二透镜为同 心圆透镜。
12. 根据权利要求8所述的光学构件，其特征在于，其中该第一透镜与该第二透镜为菲 涅尔透镜。
13. 根据权利要求8所述的光学构件，其特征在于，其中该第一透镜与该第二透镜是选 自于玻璃、压克力、树脂及上述的组合的其中之一。
14. 一种光学构件，其特征在于，其包含一第一透镜，具有一第一面与一第二面，该第一透镜的该第二面设置复数个第一透镜 区，该些第一透镜区具同一焦点并具有不同面积；以及一第二透镜，其设置于该第一透镜的一侧，该第二透镜具有一第一面与一第二面，该第二透镜的该第二面面向该第一透镜的该第一面，该第二透 镜的该第二面设置复数个第二透镜区，该些第二透镜区具同一焦点并具有不同面积；其中，一入射光入射至该第一透镜的该第二面，并经该第一透镜的该第一面、该第二透 镜的该第二面与该第二透镜的该第一面而射出并聚焦，当该第二透镜未设置于该第一透镜 的一侧时，该入射光入射至该第一透镜的该第一面，并经该第一透镜的该第二面而射出并 聚焦，该入射光入射至该第二透镜的该第一面，并经该第二透镜的该第二面而射出并聚焦。
15. 根据权利要求14所述的光学构件，其特征在于，其中该些第一透镜区由内至外具 有一凸透镜与复数个环形透镜。
16. 根据权利要求14所述的光学构件，其特征在于，其中该些第二透镜区由内至外具 有一凸透镜与复数个环形透镜。
17. 根据权利要求14所述的光学构件，其特征在于，其中该第一透镜与该第二透镜为 同心圆透镜。
18. 根据权利要求14所述的光学构件，其特征在于，其中该第一透镜与该第二透镜为 菲涅尔透镜。
19. 根据权利要求14所述的光学构件，其特征在于，其中该第一透镜与该第二透镜是 选自于玻璃、压克力、树脂及上述的组合的其中之一。
专利摘要本实用新型是关于一种光学构件，其包含一第一透镜与一第二透镜，其中第一透镜具有复数个第一透镜区，该些第一透镜区具同一焦点并具有不同面积，第二透镜具有复数个第二透镜区，该些第二透镜区具同一焦点并具有不同面积。本实用新型可利用一基板的二面分别设置上述的第一透镜与第二透镜，更可利用第二透镜设置于第一透镜的一侧，且第一透镜区与第二透镜区面向相同方向，但入射光入射至第一透镜的原出光面且从第二透镜的原入光面输出出射光，如此用以缩短光学构件的焦距，供使用本实用新型的光学构件的一光电装置可缩小体积并缩短光学路径。
文档编号G02B3/08GK201440171SQ20092014572
公开日2010年4月21日 申请日期2009年3月30日 优先权日2009年3月30日
发明者苏国章 申请人:美商智阳光电有限公司台湾分公司