[发明专利]一种玻璃棱镜光路移轴装置

说明书

本发明涉及一种玻璃棱镜光路移轴装置，包括：至少一个菱形全反射棱镜；至少一个第一梯形结构玻璃；开设在所述第一梯形结构玻璃上并与所述菱形全反射棱镜接触的第一空气槽。光路传播路径在菱形全反射棱镜和空气的界面处发生一次或者多次的全内反射。本发明在于一种玻璃棱镜光路移轴装置，在可见光和红外波段均可以正常工作。

技术领域

本发明涉及一种玻璃棱镜光路移轴装置。

背景技术

随着消费电子和光模块等技术的进步，受迫于成本和功能集成度的巨大压力，光学元器件在体积方面已经大幅缩小，同时单一光器件能实现的功能也大幅增加。体积的大幅缩小在控制成本和批量化生产方面优势明显；单一器件的功能集成化使得光器件的应用场景也大幅增加：不仅在光模块有限的空间内可以实现更多的功能，也可以在消费电子领域体现小巧和轻便化的优势。在诸多集成光器件中，菱形移轴棱镜就是一种广泛应用的产品，其功能是通过全内反射在有限的空间内实现光路的弯折，最终实现光路移轴的功能。菱形棱镜现有的方案是采用硅材料的棱镜，特别是在红外的通信波段有广泛应用。

由于单独菱形棱镜一共有6个平面：两个平面用于输入和输出，两个平面用于全内反射，用于结构固定的仅剩下两个面。仅剩的这两个面对于使用场景和结构固定都非常有限。所以，通常情况下，菱形棱镜都是在全反射面出胶合上两个梯形的结构件，通常是采用低膨胀系数的结构玻璃。最终组成一个标准的长方体，可以用于固定的平面也增加了，这样对于后续整体棱镜的固定和装夹都增加了许多自由度。

硅棱镜的材料折射率在3.4附近，棱镜与常规结构玻璃是采用胶水粘接的。胶水的折射率通常在1.4～1.5左右，是远小于硅的3.4折射率。正是因为这悬殊的折射率差，光波在从硅材料传播入胶水时，可以满足从光密介质传播入光疏介质的条件，从而在界面上实现全内反射。采用全内反射可以省去反射膜的镀膜工艺，而且全内反射效率极高，几乎没有能量损失。通过巧妙的材料选择和结构设计，从而实现了光路的弯折和平移。

但是，随着应用场景的扩展和增加，需求也逐渐转向更短的波长范围。特别是在显示和传感领域，越来越多的需求转向了可见光波段范围。在这样的波长下，现有的硅材料由于其吸收光能量的特性，是无法正常工作的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的硅材料吸收光能量的特性，无法正常工作的缺陷而提供的一种玻璃棱镜光路移轴装置。

实现上述目的的技术方案是：

一种玻璃棱镜光路移轴装置，包括；

至少一个菱形全反射棱镜；

至少一个连接所述菱形全反射棱镜的第一梯形结构玻璃；以及

开设在所述第一梯形结构玻璃上并与所述菱形全反射棱镜接触的第一空气槽。

优选的，还包括：

至少一个第二梯形结构玻璃；以及

开设在所述第二梯形结构玻璃上并与所述菱形全反射棱镜面接触的第二空气槽；

其中，所述菱形全反射棱镜的一对平行侧面分别连接所述第一梯形结构玻璃和所述第二梯形结构玻璃。

优选的，所述菱形全反射棱镜采用光学玻璃或者石英。

优选的，所述第一梯形结构玻璃和所述第二梯形结构玻璃与所述菱形全反射棱镜通过光胶连接。

优选的，所述第一梯形结构玻璃和所述第二梯形结构玻璃与所述菱形全反射棱镜通过胶水连接。

优选的，光路传播路径在菱形全反射棱镜和第一空气槽或第二空气槽的空气界面处发生全内反射。

优选的，所述第一梯形结构玻璃和/或所述第二梯形结构玻璃连接有装夹件。