光学器件和光学系统技术方案

本发明专利技术提供了一种光学器件和光学系统，包括：发光装置、第一透镜、第二透镜和光接收装置；发光装置的朝向与光接收装置的朝向相同，第一透镜设置在发光装置的前方，第二透镜设置在光接收装置的前方；发光装置用于发射光信号；第一透镜用于偏折光信号，使光信号经过第一透镜后偏向光接收装置；第二透镜用于将光信号聚焦至光接收装置；光接收装置用于接收光信号。该方式中，第一透镜可以将发光装置发射的光信号进行偏折，偏折后的光信号偏向光接收装置，第二透镜将偏折后的光信号聚焦后，由光接收装置接收光信号。该方式中，通过第一透镜对光信号进行偏折，可以提高光信号进入光接收装置的概率，减少光信号的浪费，从而提高光信号的接收效率。

【技术实现步骤摘要】
光学器件和光学系统
本专利技术涉及光学仪器
，尤其是涉及一种光学器件和光学系统。
技术介绍
现有的光学医疗仪器中，仪器的LED(Light-EmittingDiode，发光二极管)发射出的光信号会进入佩戴仪器的人员的皮肤组织，并在皮肤组织中随意传播，其中，只有少部分光信号能够通过皮肤组织的折射和反射后进入到PD(Photodetector，光电探测器)中，很大一部分光信号不能被PD接收，会被“浪费”掉，接收效率很低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种光学器件和光学系统，以减少光信号的浪费，提高光信号的接收效率。第一方面，本专利技术实施例提供了一种光学器件，光学器件包括：发光装置、第一透镜、第二透镜和光接收装置；发光装置的朝向与光接收装置的朝向相同，第一透镜设置在发光装置的前方，第二透镜设置在光接收装置的前方；发光装置用于发射光信号；第一透镜用于偏折光信号，使光信号经过第一透镜后偏向光接收装置；第二透镜用于将光信号聚焦至光接收装置；光接收装置用于接收光信号。在本专利技术较佳的实施例中，上述发光装置朝向佩戴人员的皮肤组织；光信号经过第一透镜后在皮肤组织中反射和折射，第二透镜将在皮肤组织中反射和折射后的光信号聚焦至光接收装置。在本专利技术较佳的实施例中，上述第一透镜为菲涅尔透镜，第一透镜包括第一锯齿面和第二全反射面；光信号经过第一锯齿面折射后进入第二全反射面，光信号在第二全反射面全反射。在本专利技术较佳的实施例中，上述第一透镜的菲涅尔纹路为旋转不对称的纹路，第一透镜的菲涅尔纹路的锯齿的倾斜角度的范围包括30°-70°，光信号经过第一透镜后偏向述光接收装置的角度范围包括0°-60°。在本专利技术较佳的实施例中，上述光信号经过第一透镜后偏向述光接收装置的角度范围具体包括10°-15°。在本专利技术较佳的实施例中，上述发光装置包括：红光发光装置和绿光发光装置；红光发光装置前方的第一透镜为红光透镜，绿光发光装置前方的第一透镜为绿光透镜；红光发光装置用于发射红光信号和红外光信号，绿光发光装置用于发射绿光信号。红光发光装置为红光和红外二合一LED。在本专利技术较佳的实施例中，上述发光装置包括两个绿光发光装置，两个绿光发光装置对称设置在光接收装置的两侧。在本专利技术较佳的实施例中，上述第二透镜为菲涅尔纹路旋转对称的透镜，或者，第二透镜为无菲涅尔纹路的透明开窗透镜。在本专利技术较佳的实施例中，上述第一透镜为偏光透镜。在本专利技术较佳的实施例中，上述发光装置为发光二极管，上述光接收装置为光电探测器。第二方面，本专利技术实施例还提供一种光学系统，光学系统包括外壳和上述的光学器件；其中，光学器件的第一透镜、光学器件的第二透镜与外壳采用双色注塑的方式一体成型，光学器件的发光装置和光学器件的光接收装置设置在外壳上。本专利技术实施例带来了以下有益效果：本专利技术实施例提供的一种光学器件和光学系统，第一透镜可以将发光装置发射的光信号进行偏折，偏折后的光信号偏向光接收装置，第二透镜将偏折后的光信号聚焦后，由光接收装置接收光信号。该方式中，通过第一透镜对光信号进行偏折，可以提高光信号进入光接收装置的概率，减少光信号的浪费，从而提高光信号的接收效率。本公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种光学器件的光信号示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种光学器件的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一种光学器件的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的另一种光学器件的光信号示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种常规菲涅尔透镜的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种光信号经过常规菲涅尔透镜的光线分布示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种第一透镜的结构示意图；图8为本专利技术实施例提供的一种光信号经过第一透镜的光线分布示意图；图9为本专利技术实施例提供的一种第一透镜的纹路结构示意图；图10为本专利技术实施例提供的一种光学器件的示意图；图11为本专利技术实施例提供的另一种光学器件的示意图；图12为本专利技术实施例提供的一种光学系统的结构示意图；图13为本专利技术实施例提供的一种光学系统的示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。参见图1所示的一种光学器件的光信号示意图，图1中的黑色线段即为LED发射出的光信号，箭头表明了上述光信号的大致传播方向，可以看出：光信号进入皮肤后进行折射和反射，进入PD的光信号较少，大部分光信号都不能被PD接收，导致了光信号的浪费，接收效率较低。基于此，本专利技术实施例提供了一种光学器件和光学系统，具体涉及一种偏光的透镜设计方案，将LED发出的光通过菲涅尔透镜后使得光线以一定角度的偏向PD入射到皮肤组织中，这样可以大大提升光线经过皮肤组织后进入到PD的概率。为便于对本实施例进行理解，首先对本专利技术实施例所公开的一种光学器件进行详细介绍。实施例一：本专利技术实施例提供了一种光学器件，参见图2所示的一种光学器件的结构示意图，如图2所示，该光学器件包括：发光装置、第一透镜、第二透镜和光接收装置；发光装置的朝向与光接收装置的朝向相同，第一透镜设置在发光装置的前方，第二透镜设置在光接收装置的前方。本实施例中的发光装置可以为发出光信号的装置，例如：LED、激光发射器等。本实施例中的光接收装置可以为接收光信号的装置，例如：PD、光接收器等。本实施例中的发光装置的朝向与光接收装置的朝向相同，可以理解为发光装置发出的光信号需要进过一定次数的折射、反射，以与发出方向相反的方向被光接收装置接收。如图2所示，发光装置的朝向与光接收装置的朝向均为竖直向下，图2中的箭头保证光信号的传播方向，发光装置发出光信号后经过第一透镜，然后进行了一系列的折射和反射，最后以竖直向上的方向经过第二透镜，被光接收装置接收。发光装置用于发射光信号；第一透镜用于偏折光信号，使光信号经过第一透镜后偏向光接收装置；第二透镜用于将光信号聚焦至光接收装置；光接收装置用于接收光信号。如图1所示，由于大部分光信号都不能被光接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学器件，其特征在于，所述光学器件包括：发光装置、第一透镜、第二透镜和光接收装置；所述发光装置的朝向与所述光接收装置的朝向相同，所述第一透镜设置在所述发光装置的前方，所述第二透镜设置在所述光接收装置的前方；/n所述发光装置用于发射光信号；/n所述第一透镜用于偏折所述光信号，使所述光信号经过所述第一透镜后偏向所述光接收装置；/n所述第二透镜用于将所述光信号聚焦至所述光接收装置；/n所述光接收装置用于接收所述光信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学器件，其特征在于，所述光学器件包括：发光装置、第一透镜、第二透镜和光接收装置；所述发光装置的朝向与所述光接收装置的朝向相同，所述第一透镜设置在所述发光装置的前方，所述第二透镜设置在所述光接收装置的前方；
所述发光装置用于发射光信号；
所述第一透镜用于偏折所述光信号，使所述光信号经过所述第一透镜后偏向所述光接收装置；
所述第二透镜用于将所述光信号聚焦至所述光接收装置；
所述光接收装置用于接收所述光信号。


2.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于，所述发光装置朝向佩戴人员的皮肤组织；所述光信号经过所述第一透镜后在所述皮肤组织中反射和折射，第二透镜将在所述皮肤组织中反射和折射后的所述光信号聚焦至所述光接收装置。


3.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于，所述第一透镜为菲涅尔透镜，所述第一透镜包括第一锯齿面和第二全反射面；所述光信号经过所述第一锯齿面折射后进入所述第二全反射面，所述光信号在第二全反射面全反射。


4.根据权利要求3所述的光学器件，其特征在于，所述第一透镜的菲涅尔纹路为旋转不对称的纹路，所述第一透镜的菲涅尔纹路的锯齿的倾斜角度的范围包括30°-70°，所述光信号经过所述第一透镜后偏向述光接收装置的角度范围包括0°-60°。


5.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：广东乐心医疗电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44