[发明专利]光学设备及其设计方法

权利要求书

1.设计光学设备的方法，其中所述光学设备包括至少一外罩以及至少一光学组件，其中所述光学组件包括至少一透镜组件以及至少一光处理元件，其特征在于，所述方法包括：

将所述光学组件离轴设置于所述外罩；

设置包括至少一第一功能元件和至少一第二功能元件的至少一功能单元于所述透镜组件与所述光处理元件之间；

以第一功能元件补偿所述外罩对所述光学组件造成的像差，且所述第一功能元件与所述第二功能元件在不同轴向方向上整形经过所述透镜组件的光束；

获取所述光学设备的像差和所述经过透镜组件的光束的光学参数；以及

判断所述光学设备的像差和所述光束的光学参数是否满足预设条件，若满足，则设计完成，否则，调整所述功能元件的位置和/或光学参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一功能元件与所述透镜组件形成一第一间隙，所述第一功能元件与所述光处理元件形成一第二间隙，其中所述第一间隙以及所述第二间隙可被调节。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一功能元件连接于所述透镜组件中最靠近所述第一功能元件的透镜。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述第一功能元件对所述光学设备的补偿效果与所述外罩造成的像差相对应。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述功能元件根据所述外罩和/或所述光处理元件的设计选自球面柱透镜、非球面柱透镜或自由曲面镜中的一种或其组合。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述光处理元件被实施为一发光元件，其中所述发光元件向着所述透镜组件发射至少一发射光束，所述发射光束被所述功能单元整形。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述发光元件选自单点、线阵、或面阵光源的一种或其组合。

8.一光学设备，其特征在于，包括：

至少一外罩；

至少一光学组件，其中，所述光学组件离轴设置于所述外罩，所述光学组件包括至少一透镜组件以及至少一光处理元件；以及

至少一功能单元，其中所述功能单元包括至少一第一功能元件以及至少一第二功能元件，所述功能单元被设置于所述透镜组件与所述光处理元件之间，其中，所述第一功能元件补偿所述外罩对所述光学组件造成的像差，以及所述第一功能元件与所述第二功能元件在不同轴向上整形所述光学组件产生的光束；以及

其中，所述功能元件的位置和/或光学参数被配置为：使所述光学设备的像差和所述光束的光学参数满足预设条件。

9.根据权利要求8所述的光学设备，其中，所述第一功能元件补偿所述外罩对所述光学组件造成的所述像差。

10.根据权利要求9所述的光学设备，其中，所述第一功能元件与所述透镜组件形成一第一间隙，所述第一功能元件与所述光处理元件形成一第二间隙，其中所述第一间隙以及所述第二间隙可被调节。

11.根据权利要求9所述的光学设备，其中，所述第一功能元件连接于所述透镜组件中最靠近所述第一功能元件的透镜。

12.根据权利要求9所述的光学设备，其中，所述第一功能元件对所述光学设备的补偿效果与所述外罩造成的像差相对应。

13.根据权利要求8到12任一项所述的光学设备，其中，所述功能元件根据所述外罩和/或所述光处理元件的设计选自球面柱透镜、非球面柱透镜或自由曲面镜中的一种或其组合。

14.根据权利要求8到12任一项所述的光学设备，其中，所述光处理元件被实施为一发光元件，其中所述发光元件向着所述透镜组件发射至少一发射光束，所述发射光束被所述功能单元整形。

15.根据权利要求14所述的光学设备，其中，所述发光元件选自单点、线阵、或面阵光源的一种或其组合。