[发明专利]光学器件和光学系统

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及光学仪器技术领域，尤其是涉及一种光学器件和光学系统。

背景技术

现有的光学医疗仪器中，仪器的LED(Light-Emitting Diode，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。

发明内容

有鉴于此，本发明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，本发明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。

在本发明较佳的实施例中，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。

在本发明较佳的实施例中，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。

在本发明较佳的实施例中，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°。

在本发明较佳的实施例中，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°。

在本发明较佳的实施例中，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。

在本发明较佳的实施例中，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。

在本发明较佳的实施例中，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。

在本发明较佳的实施例中，上述第一透镜为偏光透镜。

在本发明较佳的实施例中，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，本发明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。

本发明实施例带来了以下有益效果：