用于外置同轴照明的分光器件的制作方法

1.本实用新型涉及光学仪器部件，具体为一种用于外置同轴照明的分光器件。


背景技术：

2.同轴照明，即照明光学系统光轴与成像光学系统光轴重合，通过分光器件，将照明光引入光学系统。一般而言，同轴照明分为内置同轴照明和外置同轴照明。
3.内置同轴照明，成像系统和照明系统光轴同轴，且共用物镜。其结构简单，适合观察反射率较高的物体，由于照明和成像共用物镜，通过一定的优化设计，一般可以使分光器件位于平行光路中，可选择分光棱镜或与光轴成45
°
夹角放置的分光片作为分光器件，均不会引入过大的像差；但镜片内反射为主要的杂散光来源，对光学系统对比度有影响。
4.外置同轴照明，成像系统和照明系统光轴同轴，但不共用物镜。这样的结构，能有效减少杂散光，但分光器件必置于汇聚光路中，若采用分光棱镜则会引入少量除场曲以外的像差，但对系统像质影响不大，然而分光棱镜的剩余反射引入的杂散光将影响光学系统成像对比度。若采用与光轴成45
°
夹角放置的分光平片为分光器件，由于像散的存在，必会极大破坏光学系统成像质量。
5.为了解决这一问题，近年来，出现了一种“薄膜分光片”的新型器件，其厚度≤0.01mm，其引入的像差可忽略不计，但是由于“薄膜分光片”的厚度极薄，不恰当的使用极容易导致器件破坏，且其价格昂贵，不适合大规模在产业领域使用。


技术实现要素：

6.为解决现有技术的不足，本实用新型提出了一种用于外置同轴照明的分光器件。
7.本实用新型用于外置同轴照明的分光器件，其技术方案包括斜置于物平面与物镜之间的分光片，所不同的是所述分光片为一光楔件，所述光楔件的主截面与成像光学系统的子午面重合，光楔件朝向物平面的面为半反半透面，半反半透面与光轴成45
°
的夹角且其上设有半反半透膜，光楔件的另一面为增透面，所述增透面与光轴成(45+α)
°
的夹角且其上设有增透膜，所述α为半反半透面与增透面之间的小角度夹角。
8.所述α的角度大小由成像光学系统参数以及光楔件的光学材料和中心厚度确定。
9.本实用新型的有益效果：
10.1、本实用新型用于外置同轴照明的分光器件结构中，由于楔形角α的存在，补偿了由于加入分光片所引入的像散，经优化设计，可校正轴上点的像散，综合考虑轴外点而选取合适的α值，可达到最优的成像水平。
11.2、本实用新型结构简单、成本低廉、易于大规模推广运用。
附图说明
12.图1为本实用新型一种实施方式的结构示意图。
13.图2为图1实施方式中光楔的结构示意图。
14.图号标识：1、光楔件；2、物平面；3、物镜；4、半反半透膜；5、增透膜。
具体实施方式
15.下面结合附图所示实施方式对本实用新型的技术方案作进一步说明。
16.本实用新型用于外置同轴照明的分光器件，包括分光片，所述分光片为一光楔件1，所述光楔件1设于成像光学系统的物平面2和物镜3之间，光楔件1的主截面与成像光学系统的子午面重合，光楔件1斜向物平面2设置，光楔件1朝向物平面2的面为半反半透面，所述半反半透面与光轴成45
°
夹角且半反半透面上镀有半反半透膜4，光楔件1的另一面(朝向物镜3)为增透面，所述增透面与光轴成(45+α)
°
夹角且增透面上镀有增透膜5，如图1、图2。
17.所述α为半反半透面与增透面之间的小角度夹角，α的角度大小由成像光学系统参数以及光楔件1的光学材料和中心厚度t确定，例如，一光学成像系统中，无穷远共轭距物镜的参数为：
18.f'＝100mm(焦距)、wd＝100mm(工作距离)、wfno＝5(工作f数)、y＝11mm(物方视野)，光楔件1所用的光学材料为k9，中心厚度t＝2mm，经反复优化设计，选取α＝0.15
°
得到较为满意的轴上轴外成像效果。


技术特征：
1.用于外置同轴照明的分光器件，包括斜置于物平面(2)与物镜(3)之间的分光片，其特征在于：所述分光片为一光楔件(1)，所述光楔件(1)的主截面与成像光学系统的子午面重合，光楔件(1)朝向物平面(2)的面为半反半透面，半反半透面与光轴成45
°
的夹角且其上设有半反半透膜(4)，光楔件(1)的另一面为增透面，所述增透面与光轴成(45+α)
°
的夹角且其上设有增透膜(5)，所述α为半反半透面与增透面之间的小角度夹角。2.根据权利要求1所述的用于外置同轴照明的分光器件，其特征在于：所述α的角度大小由成像光学系统参数以及光楔件(1)的光学材料和中心厚度确定。

技术总结
本实用新型公开了一种用于外置同轴照明的分光器件，包括斜置于物平面与物镜之间的分光片，分光片为一光楔件，光楔件的主截面与成像光学系统的子午面重合，光楔件朝向物平面的面为半反半透面，半反半透面与光轴成45


技术研发人员：梁婕妤
受保护的技术使用者：桂林弗克斯光电仪器有限公司
技术研发日：2022.08.29
技术公布日：2022/12/30