一种光学元件制造技术

本发明专利技术公开了一种光学元件，包括光出射面的发光棱镜，从该光出射面输出要发射到样品的光，该光接收棱镜包括接收从样品返回的光的光接收面，以及设置在发光棱镜和受光棱镜之间的光强度降低部分。发光棱镜和受光棱镜组合形成用于样品接触的凹入部分，使得从光出射面输出的光在与该凹入部分接触的样品中笔直地行进并进入样品。其中可以在不对光学元件用材料进行机械加工或蚀刻的情况下形成用于样品接触的凹槽，并且其中在该凹槽处的光散射不会降低光学测量的精度。

An optical element

【技术实现步骤摘要】
一种光学元件
本专利技术涉及光学元件
，具体为一种光学元件和光学测量装置。
技术介绍
迄今为止，已经提出了用于测量生物体组织或溶液中的特定成分的各种光学元件和光学测量装置。例如，国际公开No.01/58355A1提出了一种通过使活体组织与具有凹槽的光学元件接触并利用凹槽和活体之间的折射率差来获得关于内部活体的信息的方法。图8是如国际公开号01/58355A1中所提出的具有凹槽的常规光学元件的结构图。图中的箭头图8示出了从光源44射出的光的路径。入射到光学元件41中的槽42的侧面42a的光（图8中的箭头X）通过该光之后，从侧面42b射出。活体组织48。关于活体组织的信息可以通过利用检测器等检测输出的光来获得。
技术实现思路
如上所述，常规光学元件中的这种凹槽42主要通过诸如表面磨削或超声加工之类的机械加工或通过蚀刻直接形成在用于光学元件的材料的平面上。然而，这些方法的问题在于，除了难以加工成特定形式之外，所获得的凹槽42还容易损坏并且难以获得光滑的加工表面。例如，在图4中所示的凹槽42的情况下，该凹槽42被设置在凹槽42中。如图8所示，旋转具有V形加工面的砂轮并压在光学元件材料的平面上，以形成字母V形。在这种方法中，砂轮形状的精度直接反映在加工精度和表面粗糙度上。因此，当磨石磨损时，凹槽42的深度和形状改变，并且表面粗糙度增加，使得难以将凹槽42加工成具有精确度的特定形状。另外，当改变凹槽32的深度和形状并且增加加工表面的表面粗糙度时，实际的光路可能与设计的路径不同，或者光可能在凹槽42的表面散射。此外，从光源44发射的光通常是定向光，尽管不是完全定向的。因此，不需要的光，例如在槽42的底部42c处反射的光（图8中的箭头Y），在槽42以外的面上反射的光（图8中的箭头Z）以及光用上述光X检测在入射平面42a和光学元件42的内部反射的光而没有进入活体组织48然后被输出（未示出），从而降低了测量精度。因此，鉴于上述常规问题，本专利技术的目的是提供一种容易形成且测量精度优异的光学元件，以及使用该光学元件的，容易且易于使用的高度可靠的光学测量装置。本专利技术的光学元件包括：发光棱镜，其具有光出射面，从该光出射面射出被检体发射的光。光接收棱镜，其包括接收从样品返回的光的光接收面；和设置在发光棱镜和受光棱镜之间的光强度降低部分；其中，将发光棱镜和受光棱镜组合形成与样品接触的凹部。和从光出射面射出的光通过在与凹部接触的试样中直线行进而进入受光面。本专利技术中的“光强度降低部”是指具有减少通过的光量的功能的部件或部件。另外，本专利技术中的“减光”是指相对于在两种以上的介质之间传播时所入射的光量，减少输出的光量，即减少通过的光量。例如，它包括（i）通过改变介质之间的折射率（反射率）来减少通过的光量，以及（ii）通过阻挡光（例如，反射和吸收）来减少通过的光量。本专利技术的光学测量装置包括：本专利技术的上述光学元件；光源，其向发光棱镜输出光，以从发光棱镜向样品发射光。和用于检测光的光检测器返回到来自样品的光接收棱镜。基于本专利技术，可以容易地形成具有凹部的光学元件，并且可以抑制光学元件内部的反射光等不必要的光引起的测量精度的降低。另外，通过使用本专利技术的光学元件，可以容易且简单地实现可靠性高的光学测量装置。附图说明图1是本专利技术的实施方式1中的光学测量装置的结构的图；图2是当通过使用图1中的光学测量装置来测量手指的透射和检测光量时的透射和检测光量的波长特性的特性图；图3是表示本专利技术的实施方式1的光学测量装置的变形例的结构的图；图4是表示本专利技术的实施方式2的光学测量装置的结构的图；图5是表示本专利技术的实施方式3的光学测定装置的结构的图；图6是表示本专利技术的实施方式4的光学测定装置的结构的图；图7是表示本专利技术的实施方式5的光学测量装置的结构的图；图8是具有与样品接触的凹槽的常规光学元件的结构图。具体实施方式本专利技术的光学元件包括：发光棱镜，其包括光输出面，从该光输出面输出要发射到样品的光；光接收棱镜，其包括接收从样品返回的光的光接收面；设置在发光棱镜与受光棱镜之间的光强度降低部。其特征在于，将发光棱镜和受光棱镜组合以形成与样品接触的凹部，并且从光出射面射出的光通过在样品中直行而进入光接收面。与凹陷部分接触。基于这种结构，可以减少从穿过发光棱镜但不穿过样品的光进入受光棱镜的光量。即，从通过发光棱镜的光，可以减少不通过样品而进入光接收棱镜的光的量。然后，可以抑制不必要的光到达后述的光电检测器，并且可以可靠地抑制测量精度的下降。另外，由于对形成凹部的发光棱镜和受光棱镜的各个面进行加工，然后将发光元件和受光棱镜组合以形成凹部，因此，平滑处理在形成凹部之后，不需要对凹部的表面进行加工。因此，可以容易地形成表面光滑的凹部，并且可以得到不会因该凹部处的散射光而导致光学测量精度降低的光学元件。通过例如组合平坦的加工面可以容易地形成上述凹部。除此之外，已知的技术用于形成具有复合平面的上述凹入部分，诸如形成有多个平面的阶梯形式。上述凹部也可以通过组合曲面来形成。另外，由于上述凹部是通过将发光棱镜和受光棱镜加工成规定的形状，然后将它们组合而形成的，因此，容易且高精度地加工凹部的底部。光强度降低部分可以是设置在所述发光棱镜与所述光接收棱镜之间的间隙。基于这种结构，由于发光棱镜和光接收棱镜的折射率的差异以及间隙的折射率导致反射光在它们各自的界面处产生，所以进入光的光量通过发光棱镜的光可以减少不通过样品的受光棱镜。然后，可以抑制不必要的光到达后述的光电检测器，并且可以可靠地抑制测量精度的下降。另外，光强度降低部可以是设置在发光棱镜与受光棱镜之间的遮光部。基于这样的结构，在穿过发光棱镜的光中，设置在发光棱镜与受光棱镜之间的遮光部能够不使样品通过而遮挡进入受光棱镜的光。另外，可以抑制不必要的光到达后述的光电检测器，并且可以可靠地抑制测量精度的下降。此外，本专利技术的光学元件优选包括设置在所述发光棱镜和所述光接收棱镜之间的间隔物。基于这种结构，通过改变间隔件的厚度以改变发光棱镜和光接收棱镜之间的距离，可以容易地调节样品的深度方向上的测量位置。当发光元件和受光元件之间的距离变宽时，样品更深地进入与样品接触的凹部，结果，可以测量样品的较深部分。另一方面，当发光棱镜和受光棱镜之间的距离变窄时，样品不容易进入凹部，结果，可以测量样品的表面部分。垫片可以由与上述光强度降低部件相同的材料形成。例如，当用具有比发光棱镜和受光棱镜低的折射率的材料形成隔离物时，该隔离物可以起到与上述光强度降低部相同的作用。优选的是，发光棱镜的光出射面是平坦的第一斜面，用于使样品接触，并且光接收棱镜的光接收面是第二斜面。平坦且用于样品接触的倾斜部分：第一倾斜部分和第二倾斜部分面对以形成凹入部分，以及凹入部分在垂直于第一倾斜部分和第二倾斜部分的方向上的横截面其倾斜部分大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学元件：发光棱镜，其具有光出射面，从该光出射面射出被检体发射的光，光接收棱镜，其包括接收从所述样品返回的光的光接收面；和在上述发光棱镜与上述受光棱镜之间设有光强度降低部，所述发光棱镜和所述受光棱镜组合形成凹部，所述样品与所述凹部接触，和从所述光出射面射出的光通过在与所述凹部接触的所述样品中直线行进而进入所述光接收面。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学元件：发光棱镜，其具有光出射面，从该光出射面射出被检体发射的光，光接收棱镜，其包括接收从所述样品返回的光的光接收面；和在上述发光棱镜与上述受光棱镜之间设有光强度降低部，所述发光棱镜和所述受光棱镜组合形成凹部，所述样品与所述凹部接触，和从所述光出射面射出的光通过在与所述凹部接触的所述样品中直线行进而进入所述光接收面。


2.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述光强度降低部是设在所述发光棱镜与所述受光棱镜之间的间隙。


3.根据权利要求1所述的光学元件，其中，所述光强度降低部是设置在所述发光棱镜与所述受光棱镜之间的遮光部。


4.如权利要求1所述的光学元件，其特征在于，还包括设置在所述发光棱镜与所述受光棱镜之间的间隔物。


5.根据权利要求1所述的光学元件，其特征在于，所述发光棱镜的所述光出射面是与所述样品接触的平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海富，
申请(专利权)人：江苏坤载新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32