一種分色棱鏡的制作方法

本實(shí)用新型涉及光學(xué)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種分色棱鏡。

背景技術(shù)：

分色棱鏡廣泛應(yīng)用于光學(xué)設(shè)備中，比如，圖像采集設(shè)備中常用的一種二色分色棱鏡，可以將入射光線分離成可見光和近紅外光。圖像采集設(shè)備提取可見光中的色彩信息和近紅外光的亮度信息，進(jìn)而將這兩種信息融合成具有較高亮度的彩色圖像。因此，利用二色分色棱鏡可以提升圖像采集設(shè)備的低照度性能。

目前，較常用的二色分色棱鏡由兩個(gè)45度直角棱鏡膠合而成，如圖1所示，直角棱鏡1的斜面102與直角棱鏡2的斜面201緊密貼合，通常情況下，需要保證這兩個(gè)面之間的膠面厚度在0.01mm以內(nèi)。在這兩個(gè)面(102或者201)中任意一個(gè)面上設(shè)置分光膜；光線從面101入射進(jìn)直角棱鏡1到達(dá)面102，光線經(jīng)過(guò)分光膜后分成近紅外光和可見光；近紅外光經(jīng)該分光膜的反射從面103出射，可見光透過(guò)該分光膜從面202出射；由此，近紅外光與可見光分離開。

但是在上述方案中，光線從空氣射入棱鏡再出射至空氣的過(guò)程中，較大一部分光線被分光膜吸收無(wú)法出射，造成了光線的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種分色棱鏡，包括：第一子棱鏡1和第二子棱鏡2，其中，所述第一子棱鏡1的斜面102與所述第二子棱鏡2的斜面201之間設(shè)置有預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)支撐體3，所述第一子棱鏡1的斜面102和/或所述第二子棱鏡2的斜面201上設(shè)置有分光膜。

可選的，所述預(yù)設(shè)數(shù)量為四，四個(gè)支撐體分別設(shè)置于所述第一子棱鏡1的斜面102與所述第二子棱鏡2的斜面201的四個(gè)端點(diǎn)位置。

可選的，每個(gè)支撐體的支撐高度相等。

可選的，所述支撐高度大于0.01毫米。

可選的，所述支撐體為剛性支撐體。

可選的，所述第一子棱鏡1的第一直角面101上還設(shè)置有第一增透膜；光線透過(guò)所述第一增透膜從所述第一直角面101射入所述第一子棱鏡1。

可選的，所述第一子棱鏡1的第二直角面103上還設(shè)置有第二增透膜；所述光線經(jīng)過(guò)所述分光膜后分成第一束光線和第二束光線，所述第一束光線透過(guò)所述第二增透膜由所述第二直角面103射出所述第一子棱鏡1。

可選的，所述第二子棱鏡2的第三直角面202上還設(shè)置有第三增透膜；所述第二束光線透過(guò)所述第三增透膜由所述第三直角面202射出所述第二子棱鏡2。

可選的，在所述分光膜設(shè)置于所述第二子棱鏡2的斜面201的情況下，所述第一子棱鏡1的斜面102上還設(shè)置有第四增透膜；所述光線透過(guò)所述第四增透膜、經(jīng)過(guò)所述分光膜后分成所述第一束光線和所述第二束光線。

可選的，所述第一束光線為近紅外光，所述第二束光線為可見光。

通過(guò)本實(shí)用新型方案所提供的一種分色棱鏡，在兩個(gè)子棱鏡的斜面之間設(shè)置支撐體，使得兩個(gè)斜面不再緊密貼合，而是保留一定空氣間隔。這樣，光線從空氣射入第一子棱鏡、再射入該空氣間隔、再由該間隔射入第二子棱鏡、再出射至空氣，與現(xiàn)有技術(shù)中光線從空氣射入棱鏡再出射至空氣的路徑相比，本方案中分光膜分光效率更高，吸收的光線更少，光線利用率較高。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中分色棱鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的分色棱鏡的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的分色棱鏡的第二種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的分色棱鏡的第三種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種分色棱鏡的光路走向示意圖。

具體實(shí)施方式

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種分色棱鏡，用于提高光線利用率。

如圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施方案所提供的一種分色棱鏡，可以包括：第一子棱鏡1和第二子棱鏡2。第一子棱鏡1和第二子棱鏡2可以為45度直角棱鏡，也可以為其他角度棱鏡，在此不做限制。

第一子棱鏡1的斜面102與第二子棱鏡2的斜面201之間設(shè)置有預(yù)設(shè)數(shù)量個(gè)支撐體3。支撐體3可以用粘合劑固定，具體的，支撐體3與第一子棱鏡1的斜面102的接觸面、以及支撐體3與第二子棱鏡2的斜面201的接觸面上均可以涂有粘合劑，這樣，第一子棱鏡1、第二子棱鏡2和支撐體3便連接在了一起。當(dāng)然，支撐體3也可以采取其他方式固定，在此不做限制。

作為一種實(shí)施方式，該預(yù)設(shè)數(shù)量可以為4。這四個(gè)支撐體分別設(shè)置于第一子棱鏡1的斜面102與第二子棱鏡2的斜面201之間的四個(gè)端點(diǎn)位置?？梢岳斫獾氖?，斜面102與斜面201均為矩形，矩形包括四個(gè)端點(diǎn)。如圖2中所示，這四個(gè)支撐體分別設(shè)置于第一子棱鏡1的斜面102與第二子棱鏡2的斜面201之間的四個(gè)端點(diǎn)位置。將支撐體設(shè)置于端點(diǎn)位置，提高了第一子棱鏡與第二子棱鏡連接的穩(wěn)定性。

當(dāng)然也可以如圖3所示，在第一子棱鏡1的斜面102與第二子棱鏡2的斜面201之間設(shè)置多個(gè)支撐體，這些支撐體可以均勻排布，當(dāng)然也可以非均勻排布，在此不做限制。設(shè)置多個(gè)支撐體，第一子棱鏡與第二子棱鏡不容易錯(cuò)位，提高了第一子棱鏡與第二子棱鏡連接的穩(wěn)定性。

圖2和圖3中的支撐體可以為剛性球，并且該剛性球的直徑大于0.01毫米。

另外，支撐體還可以為其他形狀，比如長(zhǎng)方體、正方體、圓柱等等，在此不做限制。當(dāng)支撐體為長(zhǎng)方體、正方體、圓柱或者除球體以外的其他形狀時(shí)，可以如圖4所示，在第一子棱鏡1的斜面102與第二子棱鏡2的斜面201之間只設(shè)置一個(gè)支撐體，便能夠起到支撐作用。

當(dāng)支撐體為其他形狀時(shí)，支撐高度也大于0.01毫米。

作為一種實(shí)施方式，當(dāng)支撐體的數(shù)量大于一個(gè)時(shí)，每個(gè)支撐體的支撐高度可以相同。

可以理解的時(shí)，當(dāng)支撐體的支撐高度相同時(shí)，第一子棱鏡1的斜面102與第二子棱鏡2的斜面201平行，這樣，分色棱鏡的形狀較規(guī)則，使用起來(lái)較方便。

作為一種實(shí)施方式，支撐體可以為剛性支撐體。剛性支撐體不容易變形，支撐高度不容易發(fā)生改變，提高了第一子棱鏡與第二子棱鏡連接的穩(wěn)定性。

作為一種實(shí)施方式，分光膜可以設(shè)置于第一子棱鏡1的斜面102，這種情況下，光路走向如圖2所示：光線由第一子棱鏡1的第一直角面101射入第一子棱鏡1，到達(dá)第一子棱鏡1的斜面102；光線經(jīng)過(guò)分光膜后分成第一束光線和第二束光線；第一束光線由第一子棱鏡1的第二直角面103射出第一子棱鏡1；第二束光線第二子棱鏡2第三直角面202射出第二子棱鏡2。

上述第一束光線可以為近紅外光，第二束光線可以為可見光。

在本實(shí)施方式中，還可以在第一子棱鏡1的第一直角面101上設(shè)置第一增透膜。具體的，該第一增透膜可透過(guò)的光線的波長(zhǎng)范圍可以為400nm～900nm，這樣，該第一增透膜可以透過(guò)近紅外光和可見光。

在第一直角面101上設(shè)置第一增透膜，光線透過(guò)第一增透膜從第一直角面101射入第一子棱鏡1，增加了透射光的強(qiáng)度。

在本實(shí)施方式中，還可以在第一子棱鏡1的第二直角面103上設(shè)置第二增透膜。具體的，該第二增透膜可透過(guò)的光線的波長(zhǎng)范圍可以為600nm～900nm，這樣，該第二增透膜可以透過(guò)近紅外光。

在第二直角面103上設(shè)置第二增透膜，近紅外光透過(guò)第二增透膜由第二直角面103射出第一子棱鏡1，增加了透射光的強(qiáng)度。

在本實(shí)施方式中，還可以在第二子棱鏡2的第三直角面202上設(shè)置第三增透膜。具體的，該第三增透膜可透過(guò)的光線的波長(zhǎng)范圍可以為400nm～700nm，這樣，該第三增透膜可以透過(guò)可見光。

在第三直角面202上設(shè)置第三增透膜，可見光透過(guò)第三增透膜由第三直角面202射出第二子棱鏡2，增加了透射光的強(qiáng)度。

在本實(shí)施方式中，還可以在第二子棱鏡2的斜面201上設(shè)置第五增透膜。具體的，該第五增透膜可透過(guò)的光線的波長(zhǎng)范圍可以為400nm～700nm，這樣，該第五增透膜可以透過(guò)可見光。

在第二子棱鏡2的斜面201上設(shè)置第五增透膜，可見光透過(guò)第五增透膜由第二子棱鏡2的斜面201射入第二子棱鏡2，增加了透射光的強(qiáng)度。

在對(duì)增透膜進(jìn)行選擇時(shí)，上述第一增透膜、第二增透膜、第三增透膜的平均透射率(Tave)均可以大于90％。

作為另一種實(shí)施方式，分光膜可以設(shè)置于第二子棱鏡2的斜面201，這種情況下，光路走向如圖5所示：光線由第一子棱鏡1的第一直角面101射入第一子棱鏡1，到達(dá)第一子棱鏡1的斜面102；然后，光線射出第一子棱鏡1，經(jīng)過(guò)第一子棱鏡1與第二子棱鏡2之間的間隔后到達(dá)第二子棱鏡2的斜面201；光線經(jīng)過(guò)斜面201上設(shè)置的分光膜后分成第一束光線和第二束光線；第一束光線由第一子棱鏡1的第二直角面103射出第一子棱鏡1；第二束光線第二子棱鏡2第三直角面202射出第二子棱鏡2。

上述第一束光線可以為近紅外光，第二束光線可以為可見光。

在圖5所示實(shí)施方式中，還可以在第一子棱鏡1的斜面102上設(shè)置第四增透膜。具體的，該第四增透膜可透過(guò)的光線的波長(zhǎng)范圍可以為400nm～900nm，這樣，該第四增透膜可以透過(guò)可見光和近紅外光。

在第一子棱鏡1的斜面102上設(shè)置第四增透膜，光線透過(guò)第四增透膜由第一子棱鏡1的斜面102射出第一子棱鏡1，增加了透射光的強(qiáng)度。

具體的，第四增透膜的平均透射率(Tave)可以大于90％。另外，分光膜透過(guò)的光線的波長(zhǎng)范圍可以為440nm～610nm，平均透射率可以大于95％；分光膜反射的光線的波長(zhǎng)范圍可以為680nm～870nm，平均反射率可以大于95％。

在圖5所示實(shí)施方式中，也可以在第一子棱鏡1的第一直角面101上設(shè)置第一增透膜，也可以在第一子棱鏡1的第二直角面103上設(shè)置第二增透膜，也可以在第二子棱鏡2的第三直角面202上設(shè)置第三增透膜；這樣，可以增加透射光的強(qiáng)度。

需要說(shuō)明的是，圖2和圖5中的光路走向僅表示光線路徑的示意圖，并不代表精確的光線路徑。

應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的分色棱鏡，在兩個(gè)子棱鏡的斜面之間設(shè)置支撐體，使得兩個(gè)斜面不再緊密貼合，而是保留一定空氣間隔。這樣，光線從空氣射入第一子棱鏡、再射入該空氣間隔、再由該間隔射入第二子棱鏡、再出射至空氣，與現(xiàn)有技術(shù)中光線從空氣射入棱鏡再出射至空氣的路徑相比，本方案中分光膜分光效率更高，吸收的光線更少，光線利用率較高。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。