DE3806879C1 - Optical filter lens - Google Patents

Optical filter lens

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Peter 5870 Hemer De Heuser
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    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

An optical filter lens is proposed in which, for the purpose of implementing an intensity profile of the lens which is as uniform as possible, matching the emission characteristics of the light source co-operating with the lens, areas are present which cannot be imaged, whose size decreases from the centre to the edge of the lens, the areas being present in an approximately uniform distribution.

Description

Die vorliegende Erfindung geht von einer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten, insbesondere für einen Strahlenleitkörper einer Sensoreinrichtung vorgesehenen optischen Filterlinse aus.The present invention is based on one according to the preamble of the main claim, especially for one Radiation guide provided a sensor device optical filter lens.

Solche Linsen werden in optischen Geräten als Sammellinsen für Beleuchtungs- und Signalzwecke verwendet. Sie haben dabei den Vorteil einer sehr flachen Bauform.Such lenses are used in optical devices as converging lenses Illumination and signaling uses. You have the Advantage of a very flat design.

Bei den allgemeinen bekannten Ausführungsformen dieser Art ist festzustellen, daß diese eine Intensitätsverteilung aufweisen, welche in der optischen Achse ihr Maximum hat. Werden einer herkömmlichen Linse eine Strahlenquelle mit einer bestimmten Abstrahlcharakteristik (Strahlenkeule) zugeordnet, so verstärkt sich dieser Effekt in einem beachtlichen Ausmaß.In the general known embodiments of this type determine that these have an intensity distribution, which has its maximum in the optical axis. Become one conventional lens a radiation source with a certain Radiation characteristic assigned (beam lobe), so amplified this effect to a considerable extent.

Bei einer Reihe von Anwendungsfällen, insbesondere bei der Messung von auf einer zugeordneten Detektionsfläche sich darstellenden Gegebenheiten (z. B. Regentropfen auf einer Glasscheibe) führt dies zu einem irregulären Meßergebnis, da die aus den Randzonen resultierenden Signale schwächer als die aus der Mittenzone sind.In a number of use cases, particularly in the Measurement of itself on an assigned detection surface performing conditions (e.g. raindrops on a Glass pane) this leads to an irregular measurement result since the signals resulting from the peripheral zones are weaker than that are from the middle zone.

Durch die DE-OS 21 30 564 ist eine dem Oberbegriff des Hauptanspruchs entsprechende, für ein optisches Detektionssystem vorgesehene Linse bekanntgeworden. Dabei wird eine im wesentlichen gleichmäßige Intensitätsverteilung durch ein ein Bestandteil der Linse bildendes, ortsabhängige optische Transmissionseigenschaften sowie eine im wesentlichen zur optischen Achse rotationssymmetrische Durchlässigkeitsverteilung aufweisendes Filter erreicht. DE-OS 21 30 564 is one of the preamble of Main claim corresponding, for an optical Detection system provided lens become known. Doing so an essentially uniform intensity distribution a part of the lens forming, location-dependent optical Transmission properties as well as an essentially optical axis rotationally symmetrical Filter with permeability distribution reached.  

Des weiteren ist durch die US-PS 44 57 593 ein Linsensystem bekanntgeworden, wobei auf einer Linse zur Beeinflussung der Intensität diskrete, keine Abbildungseigenschaften besitzende Bereiche ausgebildet sind, die eine vom Zentrum der Linse zum Linsenrand hin abnehmende Größe bei einer etwa gleichmäßigen Verteilung aufweisen.Furthermore, through the US-PS 44 57 593 a lens system become known, being on a lens to influence the Intensity discrete, has no imaging properties Areas are formed, one from the center of the lens Lens edge decreasing size with an approximately uniform Have distribution.

Außerdem hat die DE-OS 36 36 684 eine Linse zum Inhalt, bei der durch ein der Linse zugeordnetes, zur Kompensation des Helligkeitsabfalls in der Bildebene vorgesehenes Filter ein vom Bildwinkel abhängiger vorgegebener Verlauf der Transmission realisiert wird, und zwar indem das Filter mit konzentrisch zum zentralen kreisförmigen Bereich liegenden Ringzonen versehen ist, die jeweils einen konstanten Transmissionswert aufweisen.In addition, DE-OS 36 36 684 has a lens for the content by a lens assigned to compensate for the A drop in the brightness provided in the image plane by the Angle-dependent predetermined course of the transmission is realized, namely by concentrating the filter with the ring areas located in the central circular area which each have a constant transmission value.

Im übrigen ist durch die DE-OS 30 45 203 eine für einen Lichtsensor vorgesehene Fresnel-Linse bekanntgeworden, der ein Filter zugeordnet ist, um das Licht im sichtbaren Bereich zu absolvieren.Moreover, DE-OS 30 45 203 is one for one Light sensor provided Fresnel lens has become known, the one Filters are assigned to the light in the visible range too complete.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine optische Filterlinse zu schaffen, die sich durch eine besonders dünne Bauform auszeichnet.Proceeding from this, the present invention has the object to create an optical filter lens that stands out is characterized by a particularly thin design.

Erfindungsgemäß wird das Problem durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst. Besonders vorteilhaft bei einer derartigen Ausführung einer optischen Filterlinse ist, daß dieselbe relativ einfach herzustellen ist.According to the invention, the problem is characterized by Part of the main claim specified features solved. Particularly advantageous in the case of an embodiment of this type Optical filter lens is that it is relatively simple is to be produced.

Weitere besonders günstige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben und werden anhand von zwei in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen desselben näher erläutert.Further particularly favorable configurations of the subject matter of the invention are in the dependent claims specified and are based on two in the drawing illustrated embodiments of the same explained in more detail.

In den Figuren sind gleichartige Positionen mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, similar positions are the same  Provide reference numerals.

Wie aus der die Oberseite einer optischen Linse (Fresnel-Linse) darstellenden Fig. 1 hervorgeht, weist die Linse L eine Mittenzone Mz und zwei konzentrisch dazu liegend Ringzonen Rz 1, Rz 2 auf. In der Oberfläche der Mittenzone Mz und in den Oberflächen der beiden Ringzonen Rz 1, Rz 2 sind nunmehr radial verlaufende, als nicht abbildungsfähige Bereiche A 1 bis A 3 anzusehende, durch Schlitzungen gebildete Strukturen vorgesehen, die in den einzelnen Zonen gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Durch das etwa sternförmige Profil wird die Linse L also in abbildungsfähige und nicht abbildungsfähige Bereiche (Störstellen) für die Strahlung unterteilt, und zwar dadurch, daß die Lichtstrahlen in den Schlitzungen divergieren, d. h. lediglich Streulicht hervorrufen. Der Mittenabstand der Schlitzungen ist dabei so gewählt, daß er in jeder Zone etwa gleich ist. Die Schlitzungen selbst weisen eine vom Zentrum Z zum Rand R der Linse L hin abnehmende Breite auf, und zwar um zu gewährleisten, daß der Mittelwert der Strahlenintensität in den einzelnen Zonen nahezu konstant ist. Die Anzahl und die Breite der Schlitzungen steht dabei in Abhängigkeit von der Abstrahlencharakteristik der zugeordneten Lichtquelle, wobei die einzelnen Schlitzungen ggf. einen konischen Verlauf aufweisen können.As can be seen from FIG. 1, which shows the upper side of an optical lens (Fresnel lens), the lens L has a central zone Mz and two ring zones Rz 1 , Rz 2 lying concentrically thereto. In the surface of the central zone Mz and in the surfaces of the two ring zones Rz 1 , Rz 2 , radially extending structures which are to be regarded as non-imaging areas A 1 to A 3 and are provided by slits are provided, which are arranged uniformly distributed in the individual zones. Due to the approximately star-shaped profile, the lens L is thus divided into imageable and non-imageable areas (impurities) for the radiation, namely in that the light beams diverge in the slits, ie only cause stray light. The center distance of the slots is chosen so that it is approximately the same in each zone. The slits themselves have a width that decreases from the center Z to the edge R of the lens L , to ensure that the mean value of the radiation intensity in the individual zones is almost constant. The number and width of the slits depends on the radiation characteristic of the assigned light source, the individual slits possibly having a conical shape.

Wie aus der wiederum die Oberseite einer ebenfalls eine Mittenzone Mz und zwei konzentrisch dazu liegende Ringzonen Rz 1, Rz 2 aufweisenden optischen Linse (Fresnel-Linse) darstellenden Fig. 2 hervorgeht, sind bei dieser Ausführungsform die die Strukturen darstellenden, nicht abbildungsfähigen Bereiche A 1-A 3 der Linse L als etwa gleichmäßig in den Oberflächen der einzelnen Zonen verteilte, profilierte, d. h. kreisförmige Störstellen ausgebildet, wobei der Durchmesser der Störstellen vom Zentrum Z zum Rand R der Linse L hin zonenweise verkleinert ist. Diese kreisförmigen Störstellen können durch auf der Ober- oder Unterseite der Linse L vorgesehene, eine Strahlendivergenz hervorrufende Einprägungen realisiert sein. Der Abstand bzw. das Raster der Störstellen in den einzelnen Zonen bestimmt sich dabei aus den sich z. B. auf eine Detektionsfläche darstellenden, beispielsweise als Regentropfen vorliegenden Gegebenheiten, die erfaßt werden sollen. Natürlich können die Störstellen auch anders z. B. rechteckförmig profiliert sein.As can be seen from FIG. 2, which in turn shows the upper side of an optical lens (Fresnel lens) which also has a central zone Mz and two ring zones Rz 1 , Rz 2 concentrically located thereto, in this embodiment the regions A 1 which do not represent the structures are - A 3 of the lens L is formed as a roughly evenly distributed, profiled, that is to say circular, defects, the diameter of the defects from the center Z to the edge R of the lens L being reduced in zones. These circular defects can be realized by impressions provided on the top or bottom of the lens L and causing radiation divergence. The distance or the grid of impurities in the individual zones is determined from the z. B. present on a detection surface, for example as a raindrop, conditions to be detected. Of course, the defects can also be done differently, e.g. B. be profiled rectangular.

Claims (6)

1. Optische Filterlinse, bestehend aus einer ein reelles Bild in der Bildebene erzeugenden, eine sammelnde Wirkung aufweisenden Linse und einer mit der Linse einstückig ausgebildeten, ortsabhängige optische Transmissionseigenschaften zur Beeinflussung der Intensitätsverteilung des Bildes in der Bildebene aufweisenden transmissionsbeeinflussenden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Linse (L) als eine mit einer Mittenzone (Mz) und mehreren hierzu konzentrisch liegenden Ringzonen (Rz 1, Rz 2) versehene Fresnel-Linse ausgebildet ist und
daß die transmissionsbeeinflussende Einrichtung aus in den einzelnen Zonen (Mz, Rz 1, Rz 2) in jeweils etwa gleichmäßiger Verteilung vorhandenen, nicht abbildungsfähige Bereiche (A 1-A 3) bildenden Strukturen der Oberfläche der Linse (L) besteht.1. Optical filter lens, consisting of a lens that generates a real image in the image plane, has a collecting effect, and a location-dependent optical transmission properties designed in one piece with the lens to influence the intensity distribution of the image in the transmission-influencing device, characterized in that
that the lens (L) is designed as a Fresnel lens provided with a central zone (Mz) and a plurality of concentric ring zones ( Rz 1 , Rz 2 ) and
that the transmission-influencing device consists of structures of the surface of the lens (L) which are present in the individual zones (Mz, Rz 1 , Rz 2 ) and are each approximately uniformly distributed and form non-imaging areas (A 1 - A 3 ). 2. Optische Filterlinse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die nicht abbildungsfähigen Bereiche (A 1-A 3) bildenden Strukturen durch in den Zonen (Mz, Rz 1, Rz 2) vorhandenen, radial verlaufenden, über den Umfang derselben gleichmäßig verteilten Schlitzungen der Oberfläche der Linse (L) realisiert sind.2. Optical filter lens according to claim 1, characterized in that the non-imaging areas (A 1 - A 3 ) forming structures in the zones (Mz, Rz 1 , Rz 2 ) existing, radially extending, evenly distributed over the circumference thereof Slits on the surface of the lens (L) are realized. 3. Optische Filterlinse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzungen in den Zonen (Mz, Rz 1, Rz 2) in einer vom Zentrum (Z) zum Rand (R) der Linse (L) hin größer werdenden Anzahl vorhanden sind.3. Optical filter lens according to claim 2, characterized in that the slits in the zones (Mz, Rz 1 , Rz 2 ) are present in an increasing number from the center (Z) to the edge (R) of the lens (L) . 4. Optische Filterlinse nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzungen in den einzelnen Zonen (Mz, Rz 1, Rz 2) einen konischen Verlauf aufweisen.4. Optical filter lens according to claim 2 or 3, characterized in that the slots in the individual zones (Mz, Rz 1 , Rz 2 ) have a conical shape. 5. Optische Filterlinse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die nicht abbildungsfähigen Bereiche (A 1-A 3) bildenden Strukturen durch in den einzelnen Zonen (Mz, Rz 1, Rz 2) in nahezu regelmäßigem Abstand voneinander vorhandenen profilierten Einprägungen der Ober- oder Unterseite der Linse (L) realisiert sind.5. Optical filter lens according to claim 1, characterized in that the non-imaging areas (A 1 - A 3 ) forming structures by existing in the individual zones (Mz, Rz 1 , Rz 2 ) at almost regular intervals profiled impressions of the upper - Or underside of the lens (L) are realized. 6. Optische Filterlinse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die profilierten Einprägungen eine kreisförmige Kontur aufweisen.6. Optical filter lens according to claim 5, characterized characterized in that the profiled impressions a have a circular contour.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4103615A1 (en) * 1991-02-07 1992-08-13 Schwind Gmbh & Co Kg Herbert Eye cornea surface surgical treatment system - has laser light source with which integrator is used for homogenising light intensity distribution in beam cross=section, to divide in several, beam segments
EP0598546A1 (en) * 1992-11-16 1994-05-25 General Electric Company Lenticular lenses
DE10361121A1 (en) * 2003-12-22 2005-07-21 Schott Ag Optical arrangement with stepped lens
US7483220B2 (en) 2003-12-22 2009-01-27 Auer Lighting Gmbh Optical arrangement with stepped lens
CN113748364A (en) * 2019-04-17 2021-12-03 通快激光与系统工程有限公司 Spatial frequency filter device for use with a laser beam, spatial frequency filter arrangement having such a spatial frequency filter device, and method for spatial frequency filtering a laser beam

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2130564A1 (en) * 1970-06-24 1971-12-30 Image Analysing Computers Ltd Device for correcting the gray value formation in an image converter
DE3045203C2 (en) * 1979-11-30 1983-02-24 Kureha Kagaku Kogyo K.K., Tokyo Absorbent synthetic resin Fresnel lens for infrared detector
US4457593A (en) * 1980-02-19 1984-07-03 Canon Kabushiki Kaisha Photographic lens system
DE3636684A1 (en) * 1986-10-28 1988-05-11 Rodenstock Optik G Filter for compensation of the brightness fall-off in the image plane of a lens

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2130564A1 (en) * 1970-06-24 1971-12-30 Image Analysing Computers Ltd Device for correcting the gray value formation in an image converter
DE3045203C2 (en) * 1979-11-30 1983-02-24 Kureha Kagaku Kogyo K.K., Tokyo Absorbent synthetic resin Fresnel lens for infrared detector
US4457593A (en) * 1980-02-19 1984-07-03 Canon Kabushiki Kaisha Photographic lens system
DE3636684A1 (en) * 1986-10-28 1988-05-11 Rodenstock Optik G Filter for compensation of the brightness fall-off in the image plane of a lens

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4103615A1 (en) * 1991-02-07 1992-08-13 Schwind Gmbh & Co Kg Herbert Eye cornea surface surgical treatment system - has laser light source with which integrator is used for homogenising light intensity distribution in beam cross=section, to divide in several, beam segments
EP0598546A1 (en) * 1992-11-16 1994-05-25 General Electric Company Lenticular lenses
DE10361121A1 (en) * 2003-12-22 2005-07-21 Schott Ag Optical arrangement with stepped lens
US7483220B2 (en) 2003-12-22 2009-01-27 Auer Lighting Gmbh Optical arrangement with stepped lens
CN113748364A (en) * 2019-04-17 2021-12-03 通快激光与系统工程有限公司 Spatial frequency filter device for use with a laser beam, spatial frequency filter arrangement having such a spatial frequency filter device, and method for spatial frequency filtering a laser beam
US12032183B2 (en) 2019-04-17 2024-07-09 Trumpf Laser—und Systemtechnik GmbH Spatial frequency filter device for use with a laser beam, spatial frequency filter assembly having such a spatial frequency filter device, and method for spatial frequency filtering of a laser beam

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