包括光传导光学器件壳体的影像传导光学组件制造技术

可被照明的影像传导光学组件，包括：可被照明的影像传输光纤束，具有：（ｉ）具有反向设置的影像输入面和影像输出面的内影像传导束和（ｉｉ）围绕影像传导束周向设置的多个照明导管。照明导管包括组合限定光输出面的光发射端。透明光学器件壳体包括光入口端和光出口端以及限定用于容纳至少一个光学元件的光学器件通道的内表面。光纤束和光学器件壳体协作联接以使：（ａ）至少一个被容纳光学元件与影像输入面光学连通以帮助将关注物体的影像投影至影像输入面上；和（ｂ）光纤束的光输出面与光学器件壳体的光入口端光学连通以使被引入照明导管的光收集端中的光进入和发射出光学器件壳体的光入口端，以帮助照明将在影像输入面上成像的物体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括光传导光学器件壳体的影像传导光学组件
技术介绍
光纤束在光纤部件制造领域中是已知的，其中包括第一组成像光纤 和第二组照明光纤，第二组照明光纤与第一组成像光纤束扎在一起，并光纤的纵轴的平面中;二〗设置。在光纤:界中还已知的是:i种;的 目的在于，在需要获取和传送影像的物体的邻近处形成照明"光环"， 其中影像经由成束的成像光纤传送到远程传感位置。这种"光环"光纤束的示例示意性地表现在图1A中。典型地，如图1A中所示的装置由内光纤束和外光纤束组装而成，其中，外束包括将光从一个或多个远程 源传输到外束光输出端的照明光纤，内束包括具有邻近于聚焦光学器件 (例如，成对透镜)设置的影像输入端的成像光纤。为了容装聚焦光学器件，制造如图1B所示的结构。在图1B中的束中，外照明束的光输 出端延伸超出内成像束的影像输入端，以限定用于安装聚焦光学器件的 空隙或通道。例如，当内束和外束为柱形时，限定柱形空隙，并且对于 不同剖面的束几何形状进行类似设置。在制造如图1B中所示的通常结构的可被照明的影像传输光纤束时 存在困难。第一种典型的制造方法包括分别制造内束和外束，并之后将 内束引入外束中。第二种方法包括制造内束，然后将外束光纤围绕内束 组装和紧固。在任一情况下，通常小而脆弱的结构需要通过非常熟练的 操作者和/或非常复杂的自动化设备进行处理，这都增加了制造成本。 而且，组装所需的公差、特别是与第一种方法相关的组装公差，难以保 持并经常减小了部件的可用表面。进一步地，在使外束围绕内束设置之 前，至少内束端面必须精加工(例如，磨光和抛光)，这增大了在随后 的制造加工步骤中使精加工内面受损的可能性。在又一另外的可替代方 案中，相互熔合的成像光纤的端部分被切削掉以形成相对于周边光发射 面凹入的影像输入面，从而形成空隙或通道而使例如一个或多个光学元 件(例如，透镜)安装在空隙或通道中，用于将影像聚焦到影像输入面上。在根据现有技术水平的典型示例中，被安装在空隙或通道中且邻近 于影像输入面的光学器件被永久性安装，并且因而不可更换。应认识到 的是，用于形成通道以容纳光学器件的机加工使得熔合的影像束遭受损 坏，例如构成光纤的剥落或破裂，如本领域技术人员应易于认识到的是， 这样将导致经由影像束进行的影像输入和传输性能恶化。而且，抛光凹 入影像输入面是困难的，并可导致周围照明光纤的损坏。因此，需要一种筒化的组件，其包括可被照明的影像传输光纤束和 用于将影像聚焦至其影像输入面的光学器件。而且，需要能够与影像输 入面、可替代光学器件组保持光学连通的这种类型的组件。
技术实现思路
根据第一示例性实施例，可被照明的影像传导光学组件包括可被 照明的影像传输光纤束(也被称为"可被照明的影像束，，)和被设置成 与可被照明的影像束协作地联接的光学器件壳体。可被照明的影像束具 有内影像传导束，其包括第一和第二影像束端以及在所述第一和笫二 端之间延伸的多个光传导成像导管。每一成像导管包括第一和第二端并 能够在所述第一和第二端之间通过内部全反射而传导光。所述成像导管 的第一端终止于所述第一影像束端并在所述第一影像束端处限定一影 像输入面，所述成像导管的第二端终止于所述第二影像束端并在所述第 二影像束端处限定一影像输出面。多个照明导管围绕所述影像传导束沿周向设置。每一照明导管包括 光收集端和与所述光收集端反向设置的光发射端。如同成像导管一样， 照明导管能够在光收集端与光发射端之间通过内部全反射而传送光。在 典型实施例中，多个光发射端组合限定光输出面。而且，通常所述光输 入面比所述影像传导束的影像输出面更接近于影像输入面。光学器件壳体在第一和第二壳体端之间延伸，并包括壳体壁，所述 壳体壁至少部分地由透明材料制成。为了说明本说明书和所附权利要求 书，"透明，，是指"不是完全或全部不透明"。相应地，在此限定的"透 明"覆盖从完全透明至基本上不透明但不是完全不透明的范围。壳体壁 包括反向设置的光入口端和光出口端以及在光入口端与光出口端之间 延伸的内表面和外表面。而且，壳体壁的内表面限定了内部光学器件通 道。光学器件通道被设置成容纳包含至少一个光学元件的光学元件组， 在非限制性示例中，光学元件例如为诸如透镜之类的聚焦元件，或分级折射系数元件，滤光器，诸如遮光板之类的光学隔离元件，和诸如镜 或镜面之类的反射元件。在操作模式中，所述光学器件壳体与所述可被照明的影像传输光纤束协作地联接，使得(i)由所述光学器件壳体容纳的所述至少一个光 学元件中的至少一个与所述影像传导束的影像输入面光学连通，以利于 将处于所述光学器件通道之外的关注物体的影像投影至所述影像传导 束的影像输入面上；和(ii)由所述多个光发射端限定的所述光输出面 与所述光学器件壳体的光入口端光学连通，使得被引入照明导管的光收 集端中的光进入所述壳体壁的光入口端，用于传送到所述壳体壁的光出 口端和从所述光出口端发射，以帮助照明将在所述影像输入面上成像的 物体。在如所附权利要求书限定的各种方案的预见范围内可以设想的是 一种套件，其满足以下中的至少一种(i)可被照明的影像传输光纤束 和光学器件壳体被设置成选择性地协作地联接，使得光学器件壳体能够 可选择地从可被照明的影像传输光纤束移除或附接到可被照明的影像 传输光纤束；和(ii)光学器件壳体和光学元件组被设置为使得光学元 件组能够选择性地保持在光学器件通道内和从光学器件通道移除。各种 这样的套件包括以下中的至少一种(i)包括至少两个光学器件壳体的 成组的光学器件壳体；和(ii)包括至少两个光学元件组的组。在第一 种情况下，光学器件壳体可以可替代地附接到可被照明的影像传输光纤 束，而在第二种情况下，多个光学元件组可以可替代地保持在光学器件 通道内。虽然任一种选择均增加了组合套件的通用性，不过，与单独采 用任一选择的情况相比，其中光学器件壳体和光学元件组均可更换的方 案可以选择性组装具有更多数量的协作联接部件组合。在提供光学器件壳体联接的各种方案的优点中，例如在前述的具有 可被照明的影像束的方案的优点中，包括(i)消除了困难和昂贵技术， 例如，切离成像光纤的一部分以形成用于安装光学器件的空隙；(ii)有 利于将分立的照明光纤"混合"为进入壳体的照明光；和(iii)壳体和 相关光学器件或壳体内光学元件组的互换性，不过，前两种优点可在不 同方案中实现，其中，光学器件壳体和光学元件组中的至少一种被永久 性固定。代表性的非限制性实施例在以下的详细描述和附图中更全面地描9述和图示。附图说明图1A显示出传统的可被照明的影像传输光纤束，其中，相邻熔合 影像传导光纤的内束，或称成像光纤，由多个照明光纤沿周向围绕；图1B图示出可被照明的影像传输光纤束，其中，在内影像传导束 一端处限定的影像输入面相对于由多个照明光纤的发光端汇集限定的 周向发光面而凹入，以形成空隙或通道， 一个或多个光学元件(例如透 镜)安装到所述空隙或通道中，用于将影像聚焦到影像输入面上；图2图示出实现本专利技术的技术方案的可被照明的影像传导光学组 件，其中包括具有透明壳体壁的光传导光学器件壳体和与光学器件壳体 协作地联接的可被照明的影像束，其中壳体壁限定了容纳光学元件组的 光学器件通道；图2A是图1所示平面IIA中的剖视图2B是图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可被照明的影像传导光学组件，包括：　（ａ）可被照明的影像传输光纤束，其具有：　（ｉ）内影像传导束，其包括第一和第二影像束端以及在所述第一和第二端之间延伸的多个光传导成像导管，每一成像导管包括第一和第二端并能够在所述第一和第二 端之间通过内部全反射而传导光，所述成像导管的第一端终止于所述第一影像束端并在所述第一影像束端处限定影像输入面，所述成像导管的第二端终止于所述第二影像束端并在所述第二影像束端处限定影像输出面；和　（ｉｉ）多个照明导管，其围绕所述影像传导 束沿周向设置，每一照明导管包括光收集端和与所述光收集端反向设置的光发射端，多个光发射端组合限定光输出面，所述光输入面比所述影像传导束的影像输出面更接近于影像输入面；和　（ｂ）光学器件壳体，其包括壳体壁，所述壳体壁由透明材料制成并具有外 表面和内表面，所述壳体壁限定被设置成容纳光学元件组的内光学器件通道，所述光学器件壳体在第一和第二壳体端之间延伸，所述壳体壁包括分别与所述第一和第二壳体端重合的光入口和光出口端；和　（ｃ）光学元件组，其包括容纳在所述光学器件壳体的光学器 件通道内的至少一个光学元件；　其中，所述光学器件壳体与所述可被照明的影像传输光纤束协作地联接，使得：　（ｉ）由所述光学器件壳体容纳的所述至少一个光学元件中的至少一个与所述影像传导束的影像输入面光学连通，以利于将处于所述光学器件通 道之外的关注物体的影像投影至所述影像传导束的影像输入面上；和　（ｉｉ）由所述多个光发射端限定的所述光输出面与所述光学器件壳体的光入口端光学连通，使得被引入照明导管的光收集端中的光进入所述壳体壁的光入口端，用于传送到所述壳体壁的光出口端 和从所述光出口端发射，以帮助照明将在所述影像输入面上成像的物体。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M韦泽，M弗洛伊恩德特，
申请(专利权)人：肖特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]