CN117008315A - 光转向器件、光学镜头、内窥镜 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种光转向器件、光学镜头、内窥镜,该光转向器件用于使光的出射光轴相对于入射光轴实现转向,包括:沿入射光轴的方向依次设置的偏振分光膜、四分之一波片以及反射层,反射层用于将穿过偏振分光膜和四分之一波片的光反射向偏振分光膜;以及偏振分光膜用于将反射层反射并穿过四分之一波片的光反射为沿出射光轴的方向的光,以使得其传输的光可以克服干涉问题。
Description
技术领域
本公开涉及光学元件领域,特别是涉及一种光转向器件、光学镜头、内窥镜。
背景技术
光学系统可用于将物侧的光传输到像侧,以在像侧成像。被设计良好的光学系统所成的像真实清晰、色彩纯正鲜亮。
由于各种实际应用场景、安装空间的限制,光学系统经常要被设计出用于转向光路的构造。例如内窥镜被应用在医疗检测领域和工业检测领域,而内窥镜尤其是刚性内窥镜的视野受限为正前方。在实际使用时往往期望观察到其他视向的视野,继而可在内窥镜中可设计光转向器件。
内窥镜尺寸较小,其内的光路压紧、密集。光沿着光学系统传输时,在光转向器件可能出现干涉等问题进而影响成像效果。
发明内容
有鉴于此,有必要针对上述问题,提供一种光转向器件,以至少解决所传输的光干涉的问题。
本公开实施方式提供一种光转向器件,用于使光的出射光轴相对于入射光轴实现转向,该光转向器件包括:沿入射光轴的方向依次设置的偏振分光膜、四分之一波片以及反射层,反射层用于将穿过偏振分光膜和四分之一波片的光反射向偏振分光膜;以及偏振分光膜用于将反射层反射并穿过四分之一波片的光反射为沿出射光轴的方向的光。
如此设置,通过设置偏振分光膜,使得沿入射光轴的方向照射向偏振分光膜的自然光在通过偏振分光膜后只有相对于入射面平行的平行光(p光),继而p光在照向反射层及被反射层反射回偏振分光膜的过程中,经历两次四分之一波片,也就转变为相对入射面垂直的垂直光(s光),然后可被偏振分光膜反射。在此过程中,偏振分光膜一侧的自然光不会影响到另一侧的s光,也就避免了二者干涉,s光用于成像后成像效果较好。由于解决了干涉问题,留给光学系统的设计空间也更大,适于匹配大像面的感光芯片。另外,该光转向器件的性能稳定,在外部环境的温度、湿度等条件变化时,或者受到冲击时,都具有较好的可靠性。
在一些实施方式中,光转向器件包括第一棱镜、第二棱镜和第三棱镜,且偏振分光膜和四分之一波片依次设置在第一棱镜和第二棱镜之间,反射层设置在第二棱镜和第三棱镜之间;光转向器件用于使入射光透过第一棱镜后入射至偏振分光膜,由偏振分光膜透射的光依次经过四分之一波片和第二棱镜后入射至反射层,经反射层反射的光依次经过第二棱镜和四分之一波片后由偏振分光膜反射。
在一些实施方式中,光转向器件包括第一棱镜、第二棱镜和第三棱镜,且偏振分光膜设置在第一棱镜和第二棱镜之间,四分之一波片、反射层依次设置在第二棱镜和第三棱镜之间;光转向器件用于使入射光透过第一棱镜后入射至偏振分光膜,由偏振分光膜透射的光依次经过第二棱镜和四分之一波片后入射至反射层,经反射层反射的光依次经过四分之一波片和第二棱镜后由偏振分光膜反射。
如此设置,通过三个棱镜的组合,能够有助于各结构的形成及组装,且光转向器件较简洁、组装后的强度也较好。
在一些实施方式中,偏振分光膜所在平面与反射层所在平面的夹角为锐角。示例性地,该锐角的值为15°、30°或45°。
如此设置,通过配置偏振分光膜与反射层的夹角,能够实现沿入射光轴的光被转向为沿出射光轴的光。入射光轴与出射光轴的夹角即视向角,例如为30°、60°或90°。
在一些实施方式中,反射层为高反射膜,高反射膜的反射率不小于98%。
如此设置,高反膜有利于加强光在反射层处的反射效率。
在一些实施方式中,偏振分光膜胶合于第一棱镜;四分之一波片胶合于第二棱镜。
如此设置,偏振分光膜的膜结构可较牢固地胶合在第一棱镜,而四分之一波片可以较好地被制造,同时通过胶合的方式也可牢固地安装于第二棱镜,继而光转向器件的各部件相对位置可保持稳固。
在一些实施方式中,第一棱镜、偏振分光膜、第二棱镜、四分之一波片、反射层以及第三棱镜中任意相邻的两个之间紧密贴合。
如此设置,光转向器件所传输的光不会经过空气间隙,提升在复杂环境下的使用可靠性。
本公开实施方式在第二方面提供一种光学镜头,该光学镜头包括:前组透镜,包括入射光轴;后组透镜,包括与入射光轴交叉的出射光轴;以及前述的光转向器件,位于前组透镜和后组透镜之间。
如此设置,前组透镜接受的光被光转向器件偏转方向后传输给后组透镜,且传输的光不会受到例如干涉的影响。该光学镜头可将相对于出射光轴偏转的视野处成像,成像效果好,视野较大,此外还能适用于例如高温高湿等环境,并保持较好的性能。
应当说明的是,并不排除整个光路的光轴在后续还被转向,因此所讨论的出射光轴可主要是指:光转向器件像侧的光轴中靠近光转向器件的一段。
在一些实施方式中,前组透镜包括沿入射光轴依次设置的保护镜片和具有光焦度的第一透镜。
如此设置,保护镜片可以保护后续的具有光焦度的透镜,以使光学镜头具有较长的使用寿命。
本公开实施方式的另一方面提供一种内窥镜,包括操作部;插入部本体,插入部本体的近端与操作部固定连接;以及前述的光学镜头,光学镜头被设置于插入部本体的远端。
如此设置,光学镜头用于探测插入部远端的视野,探测的图像效果好。出射光轴与插入部本体的延伸方向可大致平行,这样入射光轴也即所探测的视野中心相对插入部本体的延伸方向可有一定的转向。此外,该内窥镜在高温高湿的环境也能发挥良好的性能。另外,即使内窥镜在日常使用中受到冲击,仍能具有较高的可靠性。
在一些实施方式中,内窥镜还包括:位于光学镜头的像侧的感光芯片,其中,感光芯片包括电荷耦合元件或金属氧化物半导体元件。
如此设置,可以将光信号转变为电信号,以用于后续的图像处理,而且成像效果较好。
附图说明
图1为本公开对比例的光转向器件的结构示意图;
图2为本公开对比例的另一种光转向器件的结构示意图;
图3为本公开对比例的另一种光转向器件的结构示意图;
图4为本公开的实施例中光转向器件的结构示意图;
图5为本公开的实施例中另一种光转向器件的结构示意图;
图6为本公开的实施例中光学镜头的结构示意图;
图7为本公开的实施例中内窥镜的结构示意图。
附图标记:1、光转向器件;11、第一棱镜;12、第二棱镜;13、第三棱镜;14、偏振分光膜;15、四分之一波片;16、反射层;101、增透膜;102、第一反射膜;103、第二反射膜;104、第一空气间隙;105、第二空气间隙;2、前组透镜;20、保护镜片;21、第一透镜;3、后组透镜;100、光学镜头;4、内窥镜;41、操作部;42、插入部本体;43、光纤;44、感光芯片;
X1、入射光轴;X2、出射光轴;L、入射光;p、平行光;s1、第一垂直光;s2、第二垂直光;S11、进光面;S12、出光面;E1、第一偏振光;E2、第二偏振光;E3、第三偏振光。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
需要说明的是,当组件被称为“安装于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件,它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
本文中附图所示的结构尺寸并不代表实际的尺寸,实际生产时可能根据需要而调整。本文中使用的方位词“上”、“下”、“左”、“右”等指代的是图中的方位,除非明确表示,否则不应视为对产品在实际使用时的限制。
本文中的第一、第二、第三等仅用于区分相同的特征,可以理解地,本文中的第一棱镜也可被称第二棱镜,第二棱镜也可被称作第一棱镜。本文中附图的尺寸并非是实际生产的产品的尺寸,可能作了变化,例如空气间隙的厚度与第二棱镜的尺寸并非是实际的比例。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本公开。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本公开提供一些作为对比例的光转向器件。
图1示出了一种作为对比例的光转向器件。如图1所示,光转向器件1用于将沿入射光轴X1的方向入射的光转向为沿出射光轴X2的方向的光。换言之,通过光转向器件1的光的出射方向相对于入射方向实现转向。具体地,光转向器件1包括增透膜101、第一反射膜102及第二反射膜103。
增透膜101和第一反射膜102沿入射光轴X1依次设置,这样设置,沿入射光轴X1入射的光可通过增透膜101,通过增透膜101的光被第一反射膜102反射。可配置第一反射膜102相对于入射光轴X1倾斜,第一反射膜102反射的光照射向偏离增透膜101的第二反射膜103处。第二反射膜103用于反射第一反射膜102反射的光,示例性地,第二反射膜103与第一反射膜102的夹角可被配置为使第二反射膜103反射的光沿出射光轴X2传播。
如图1所示,增透膜101和第二反射膜103可并列地设置于第一棱镜11和第二棱镜12之间,第一反射膜102可设置在第二棱镜12和第三棱镜13之间。示例性地,图1中,第一反射膜102处光线与法线所在的入射面和第二反射膜103处光线与法线所在的入射面平行,并平行于入射光轴X1及出射光轴X2所成的面。该对比例的光转向器件1通过设置增透膜101和第二反射膜103的位置、比例,在整体尺寸一定的情况下,能够适用于小尺寸芯片的转向光路设计。由于光转向器件1实际所要匹配的感光芯片的面积越来越大,增透膜101处的光与第二反射膜103处的光之间容易造成干涉,继而影响成像质量。此外,在第一棱镜11的同一表面镀制两种不同种类的膜系,镀膜工艺难度很大,制造困难,进而也会影响光学性能及成像效果。
图2示出了另一种作为对比例的光转向器件。如图2所示,光转向器件1包括沿入射光轴X1依次设置的第一棱镜11、第二棱镜12、第三棱镜13,以及位于第一棱镜11和第二棱镜12之间的第一空气间隙104、位于第二棱镜12和第三棱镜13之间的第二空气间隙105。
沿入射光轴X1传输的光可穿过第一棱镜11、第一空气间隙104及第二棱镜12照射到第二空气间隙105。通过配置第二空气间隙105相对入射光轴X1的倾斜角度,使得光在从折射率较高的第二棱镜12照射到折射率较低的第二空气间隙105时,可发生反射设置全内反射,且其反射的光照射向第一空气间隙。第一空气间隙104还用于反射甚至全内反射第二空气间隙105反射的光,第一空气间隙反射的光可沿出射光轴X2传播。该对比例的光转向器件1的性能受到第一空气间隙104及第二空气间隙105的状态的影响。空气间隙的光学性能易受高温高湿影响,此外,需要较高精度地保持空气间隙的尺寸,这样一方面光转向器件1的制造难度较高,另一方面光转向器件1在使用时耐冲击的能力较差。
图3示出了另一种作为对比例的光转向器件。如图3所示,光转向器件1包括沿入射光轴X1依次设置的第一棱镜11、第二棱镜12、第三棱镜13,以及位于第一棱镜11和第二棱镜12之间的第一空气间隙104、位于第二棱镜12和第三棱镜13之间的第一反射膜102。
沿入射光轴X1传输的光可穿过第一棱镜11、第一空气间隙104及第二棱镜12照射到第一反射膜102。第一反射膜102用于将通过该第一空气间隙104的光反射回第一空气间隙104。第一反射膜102相对于入射光轴X1以及第一反射膜102相对于第一空气间隙104的夹角被配置为使得第一反射膜102反射的光在第一空气间隙104处发生反射甚至全内反射。第一空气间隙104反射的光沿出射光轴X2传播。第一空气间隙104的折射率低于第二棱镜12的折射率是第二棱镜12内的光发生全内反射的基础条件,继而该对比例的光转向器件的性能发挥也受第一空气间隙104的影响。
如图4所示,本公开实施例中光转向器件1包括偏振分光膜14、四分之一波片15以及反射层16。偏振分光膜14、四分之一波片15以及反射层16可沿入射光轴X1依次设置,换言之,四分之一波片15位于偏振分光膜14和反射层16之间。
偏振分光膜14可用于通过沿入射光轴X1的自然光L。具体地,偏振分光膜14用于将入射的非偏振光分为偏振方向相互垂直的两份光,偏振方向平行于入射面的平行光p完全通过偏振分光膜14,偏振方向垂直于入射面的垂直光(未示出)被反射,垂直光的传播方向与平行光p的传播方向的夹角为90°。垂直光的反射角可为45°。
示例性地,可根据实际的光路设计需求,选择不同的偏振分光膜14以适配其与入射光轴X1之间的角度,并获得最大化的偏振光效率。示例性地,偏振分光膜14与入射光轴X1的夹角接近布儒斯特角。通过偏振分光膜14的光为平行光p,具体地,平行光p为偏振光,偏振方向平行于入射光轴X1与偏振分光膜14的法线所在的入射面。
四分之一波片15沿入射光轴X1位于偏振分光膜14的像侧,平行光p可通过四分之一波片15并照射向反射层16。四分之一波片15的作用是使通过其的光产生π/2的奇数倍的相位延迟,继而使入射的线偏振光转变为椭圆偏振光。特别地,若入射的线偏振光的矢量与四分之一波片15的快轴/慢轴的夹角为45°,通过四分之一波片15的光为圆偏振光。可将圆视为椭圆概念下的一个特例。平行光p通过四分之一波片15后会成为椭圆偏振光。
反射层16沿入射光轴X1位于偏振分光膜14的像侧,可以将通过偏振分光膜14的光反射向偏振分光膜14,具体地,可将通过偏振分光膜14又通过四分之一波片15的光反射向偏振分光膜14,且反射层16所反射的光也会通过四分之一波片15。如图4所示,反射层16所反射的光通过四分之一波片15后为偏振光,具体可为第一垂直光s1。第一垂直光s1的偏振方向垂直于入射光轴X1与偏振分光膜14的法线所在的入射面。
第一垂直光s1传播到偏振分光膜14,由于第一垂直光s1的偏振方向垂直于入射面,因此偏振分光膜14可用于反射第一垂直光s1。偏振分光膜14将第一垂直光s1反射为第二垂直光s2,第二垂直光s2可沿出射光轴X2传输。
本公开实施方式提供的光转向器件,通过设置偏振分光膜使得通过偏振分光膜的光为偏振光,又将四分之一波片设置在偏振分光膜和反射层之间,使得偏振光在通过两次四分之一波片后偏振方向转了90°,继而可被偏振分光膜反射。在偏振分光膜像侧传输的两个方向的偏振光互不影响,且不会受到偏振分光膜物侧的自然光的干涉影响,继而沿出射光轴传输的光用于成像时可具有良好的成像质量。此外,偏振分光膜、四分之一波片和反射层都可耐受高温高湿的环境,该光转向器件在高温高湿等复杂或变化环境下具有较高的可靠性、较好的使用性能。
在示例性实施方式中,偏振分光膜14与反射层16的夹角为15°或30°。具体地,偏振分光膜14和反射层16都可沿平面延展,因此可使偏振分光膜14所在的面和反射层16所在的面的夹角为15°、30°或例如45°。由于自然光L在通过偏振分光膜14后,在反射层16和偏振分光膜14处反射了两次,因此自然光L的传播方向与第二垂直光s2的传播方向、即入射光轴X1与出射光轴X2的夹角为偏振分光膜14与反射层16的夹角的两倍。偏振分光膜14与反射层16的夹角为15°/30°,可使光转向器件1用于将入射光转向30°/60°。
在示例性实施方式中,如图4所示,反射层16为高反射膜。高反射膜用于增强反射层16反射光的能力。示例性地,反射层16可为金属膜或多层介质膜。具体地,反射层16的反射率不小于98%,示例性地,反射层16的反射率不小于99.5%。示例性地,光转向器件1适用于可见光,例如波长380nm~780nm的光。通过设置将反射层设置为高反射膜,可增强反射层16处的反光能力,提高光转向器件1所传输光的亮度。
在一些实施方式中,如图4所示,光转向器件1还包括沿入射光轴X1的方向依次设置的第一棱镜11、第二棱镜12及第三棱镜13。偏振分光膜14位于第一棱镜11和第二棱镜12之间,四分之一波片15位于第二棱镜12和第三棱镜13之间。反射层16位于四分之一波片15和第三棱镜13之间。通过设置三个棱镜,可以较简单且牢固地构建出光转向器件1的整体结构,保证偏振分光膜14、四分之一波片15及反射层16等结构的强度、刚度、相对位置及姿态等。光转向器件1可以是一个牢固的整体。
该光转向器件1用于使作为入射光的自然光L透过第一棱镜11后入射至偏振分光膜14,由偏振分光膜14透射的光依次经过第二棱镜12和四分之一波片15后入射至反射层16,经反射层16反射的光依次经过四分之一波片15和第二棱镜12后由偏振分光膜14反射。
在一些实施方式中,偏振分光膜14胶合于第一棱镜11和第二棱镜12。示例性地,四分之一波片15胶合于第二棱镜12和第三棱镜13。偏振分光膜14可通过胶合方式牢固地连接于第一棱镜11,且其结构较好,能够稳定地发挥通过光和反射光的作用。四分之一波片15可以批量制造,并在组装光转向器件1时与邻近组件牢固地胶合。光转向器件1的胶合结构不会影响偏振光的性质及传输状态。
示例性地,第一棱镜11、第二棱镜12及第三棱镜13的材料包括玻璃。第一棱镜可包括进光面S11。示例性地,进光面S11可垂直于入射光轴X1。自然光L通过进光面S11进入第一棱镜11,也可视为进入了光转向器件1。第二棱镜12包括出光面S12。示例性地,出光面S12可垂直于出射光轴X2。平行光p、第一垂直光s1及第二垂直光s2都可在第二棱镜12中传播。第二垂直光s2可从出光面S12离开第二棱镜12,也可视为离开光转向器件1。
在一些实施方式中,第一棱镜11、偏振分光膜14、第二棱镜12、四分之一波片15以及第三棱镜13中任意相邻的两个之间紧密贴合。具体而言,保证偏振分光膜14、四分之一波片15及反射层16中每个的两侧都不靠近空气间隙,保证三者在诸如高温高湿环境的工作性能。进一步地,高反射膜16位于四分之一波片15和第三棱镜13之间,高反射膜16与四分之一波片15和第三棱镜13也都紧密贴合,不会残留空气间隙。
图5示出了本公开实施例提供的另一种光转向器件。如图5所示,本公开实施例中光转向器件1包括偏振分光膜14、四分之一波片15以及反射层16。偏振分光膜14、四分之一波片15以及反射层16可沿入射光轴X1依次设置,换言之,四分之一波片15位于偏振分光膜14和反射层16之间。
示例性地,光转向器件1包括沿入射光轴X1依次设置的第一棱镜11、第二棱镜12及第三棱镜13。偏振分光膜14位于第一棱镜11和第二棱镜12之间,四分之一波片15也位于第一棱镜11和第二棱镜12之间。第三棱镜13包括反射层16。
沿入射光轴X1传播的光可为自然光L。通过偏振分光膜14的光是偏振光,该偏振光偏振方向平行于入射光轴X1与偏振分光膜14的法线所在的入射面。由于四分之一波片15沿入射光轴X1位于偏振分光膜14的像侧,该偏振光可通过四分之一波片15并照射向反射层16。该偏振光通过四分之一波片15后会成为第一偏振光E1,第一偏振光E1可为左旋圆偏振光。
反射层16沿入射光轴X1位于偏振分光膜14的像侧,可以将通过偏振分光膜14的光反射向偏振分光膜14,具体地,可将第一偏振光E1反射向偏振分光膜14,且反射层16所反射的光、即第二偏振光E2也会通过四分之一波片15。如图5所示,第二偏振光E2通过四分之一波片15后为垂直光,垂直光的偏振方向垂直于入射光轴X1与偏振分光膜14的法线所在的入射面。
垂直光传播到偏振分光膜14,由于垂直光的偏振方向垂直于入射面,因此偏振分光膜14可用于反射垂直光。偏振分光膜14所反射的光还可通过四分之一波片15而成为第三偏振光E3。第三偏振光E3可沿出射光轴X2传输。
总体而言,在使用该光转向器件1时,该光转向器件1用于使作为入射光的自然光L透过第一棱镜11后入射至偏振分光膜14,由偏振分光膜14透射的光依次经过四分之一波片15和第二棱镜12后入射至反射层16,经反射层16反射的光依次经过第二棱镜12和四分之一波片15后由偏振分光膜14反射。
本公开实施方式提供的光转向器件中,偏振分光膜像侧的光为偏振光,没有在传播时相互影响且不会受到偏振分光膜物侧的自然光的干涉等影响。该光转向器件在高温高湿等复杂或变化环境下具有较高的可靠性、较好的使用性能。
在一些实施方式中,偏振分光膜14胶合于第一棱镜11,反射层16可通过镀制方式形成于第三棱镜13。示例性地,四分之一波片15胶合于第二棱镜12并胶合于偏振分光膜14,反射层16可与第二棱镜12胶合。
如图6所示,本公开实施例提供一种光学镜头100。光学镜头100包括前组透镜2、光转向器件1以及后组透镜3。光转向器件1可位于前组透镜2和后组透镜3之间。
前组透镜2可包括入射光轴X1,其用于收集物侧的光。
光转向器件1位于前组透镜2的像侧,用于传输前组透镜2收集的光并将沿入射光轴X1传输的光转向为沿出射光轴X2传输。
后组透镜3包括出射光轴X2,应当说明,后组透镜3的光轴中至少靠近光转向器件1的部分为出射光轴X2,并不排除后组透镜3的光轴在之后还转向。示例性地,出射光轴X2与入射光轴X1的夹角可为30°。
本公开实施例提供的光学镜头可以收集中心视场位于入射光轴的物侧视野的光,继而转向为沿出射光轴的光,且所转向的光所携带的图像信息良好,不会因例如干涉的影响而变差。该光学镜头耐受高温高湿,并可耐冲击。
在一些实施方式中,如图6所示,前组透镜2包括沿入射光轴X1依次设置的保护镜片20和具有光焦度的第一透镜21。保护镜片20可保护第一透镜21不受损害,以使第一透镜21所用于构成光学系统具有较长的使用寿命并保持光学性能。
在一些实施方式中,光学镜头100的成像面(未示出)的最大对角线长度IMG满足:IMG≥1.49mm。通过设置光转向器件1,可以在较小的空间内设计较大的成像面,且所传输的光所携带的图像信息保真。
如图7所示,本公开实施例提供一种内窥镜4。该内窥镜4包括:操作部41、插入部本体42以及前述的光学镜头100。图7中,插入部本体42的左端为远端,右端为近端。
操作部41可与插入部本体42的近端固定连接,光学镜头100可设置于插入部本体42的远端。具体地,光学镜头100可设置于插入部本体42并固定连接,同时光学镜头100的前组透镜2可位于插入部本体42的远离操作部41的一端即远端。在使用内窥镜4时,远端深入物体或人体腔道以观察通常从外部无法观察的部位,操作部41可位于物体或人体外部。光学镜头100可沿入射光轴X1收集光。
示例性地,插入部本体42具有细长的形态并具有刚性。光学镜头100的出射光轴X2沿可沿插入部本体42的延伸方向设置,继而入射光轴X1与插入部本体42的延伸方向具有夹角,例如30°或根据光学镜头100中光转向器件1的配置而为其他角度。
本公开实施例提供的内窥镜在出射光轴的横截面具有较小的尺寸,可用于内窥例如病人的内腔道,可用于观察相对于出射光轴偏转一定角度的视野。该内窥镜可适应高温高湿的环境,保持较好的成像性能,可真实地呈现所窥视视野的图像。
在一些实施方式中,内窥镜100还包括:位于光学镜头100的像侧的感光芯片44。具体地,感光芯片44可位于光学镜头100的成像面。感光芯片44可接受光学镜头100传输的光,并可将图像信息转变为例如电信号。可在例如显示器(未示出)输出图像。可选地,感光芯片44包括电荷耦合元件或金属氧化物半导体元件。
示例性地,内窥镜4还包括光纤43。光纤用于向插入部本体42的远端传输光以照亮待观测的视野。内窥镜4的光源(未示出)可位于例如操作部41。光纤43、光学镜头100及插入部本体42可密封连接。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本公开的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对公开专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本公开构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本公开的保护范围。因此,本公开专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种光转向器件,用于使光的出射光轴相对于入射光轴实现转向,其特征在于,包括:
沿所述入射光轴的方向依次设置的偏振分光膜、四分之一波片以及反射层,
所述反射层用于将穿过所述偏振分光膜和所述四分之一波片的光反射向所述偏振分光膜;以及
所述偏振分光膜用于将所述反射层反射并穿过所述四分之一波片的光反射为沿所述出射光轴的方向的光。
2.根据权利要求1所述的光转向器件,其中,所述光转向器件包括第一棱镜、第二棱镜和第三棱镜,且所述偏振分光膜和所述四分之一波片依次设置在所述第一棱镜和所述第二棱镜之间,所述反射层设置在所述第二棱镜和所述第三棱镜之间;所述光转向器件用于使入射光透过所述第一棱镜后入射至所述偏振分光膜,由所述偏振分光膜透射的光依次经过所述四分之一波片和所述第二棱镜后入射至所述反射层,经所述反射层反射的光依次经过所述第二棱镜和所述四分之一波片后由所述偏振分光膜反射。
3.根据权利要求1所述的光转向器件,其中,所述光转向器件包括第一棱镜、第二棱镜和第三棱镜,且所述偏振分光膜设置在所述第一棱镜和所述第二棱镜之间,所述四分之一波片、所述反射层依次设置在所述第二棱镜和所述第三棱镜之间;所述光转向器件用于使入射光透过所述第一棱镜后入射至所述偏振分光膜,由所述偏振分光膜透射的光依次经过所述第二棱镜和所述四分之一波片后入射至所述反射层,经所述反射层反射的光依次经过所述四分之一波片和所述第二棱镜后由所述偏振分光膜反射。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的光转向器件,其中,所述偏振分光膜所在平面与所述反射层所在平面的夹角为锐角。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的光转向器件,其中,所述反射层为高反射膜,所述高反射膜的反射率不小于98%。
6.根据权利要求2或3所述的光转向器件,其中,所述偏振分光膜胶合于所述第一棱镜;所述四分之一波片胶合于所述第二棱镜。
7.根据权利要求6所述的光转向器件,其中,所述第一棱镜、所述偏振分光膜、所述第二棱镜、所述四分之一波片、所述反射层以及所述第三棱镜中任意相邻的两个之间紧密贴合。
8.一种光学镜头,其特征在于,包括:
前组透镜,包括入射光轴;
后组透镜,包括与所述入射光轴交叉的出射光轴;以及
如权利要求1至6中任一项所述的光转向器件,位于所述前组透镜和所述后组透镜之间。
9.根据权利要求8所述的光学镜头,其中,所述前组透镜包括沿所述入射光轴依次设置的保护镜片和具有光焦度的第一透镜。
10.一种内窥镜,其特征在于,包括:
操作部;
插入部本体,所述插入部本体的近端与所述操作部固定连接;以及
如权利要求8至9中任一项所述的光学镜头,所述光学镜头被设置于所述插入部本体的远端。
11.根据权利要求10所述的内窥镜,其中,所述内窥镜还包括:位于所述光学镜头的像侧的感光芯片,其中,所述感光芯片包括电荷耦合元件或金属氧化物半导体元件。
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