CN211603610U - 一种光纤锥 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光纤锥，所述锥形主体由若干个复合光纤排列组合构成，所述锥形主体两端面分别为凸球面和平面，所述凸球面的球心位于过平面中心的轴线上，各所述复合光纤和锥形主体两端面均垂直或各所述复合光纤与锥形主体两端面的夹角与直角之差不大于预设阈值。将凸球面的球心设置在过平面中心的轴线上极大的确保了各复合光纤与凸球面保持相对垂直，以使凸球面的复合光纤的径向均指向凸球面的球面解决了在球面图像采集时出现像差的问题，通过使各复合光纤与锥形主体两端面保持相对垂直，有效地解决了光纤锥传像过程中畸变和传像质量差的问题。可广泛的应用于光纤显示技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤显示技术领域，尤其涉及一种光纤锥。
背景技术
光纤锥是一种基于光纤面板加工而成的光学传像元件，由于光纤锥具有放大或缩小传递图像、传像零距离、耦合效率高的特性而被作为关键器件广泛的应用于感光元件(Charge-coupled Device:CCD)、微光成像、电视成像，医疗诊断等工业、科研及医疗领域。
传统光纤锥的两端面均为平面结构如图3所示，通常光纤锥大端平面32用作图像传输端与平面图像31贴近进行采集，采集的平面图像31经光纤锥小端平面34与感光元件35耦合实现平面图像31的采集检测。但是传统光纤锥的平面，除平面中心轴线33处的光纤方向与小端平面34垂直外，小端平面34其他位置处的光纤方向与小端平面34均不垂直，成一定倾斜角度41如图4与图5所示。倾斜的光纤与小端面接触面积51相对于垂直的光纤与小端平面34接触面积要大，并且倾斜光纤与小端平面34的接触面积51由小端面中心向小端面边缘逐渐变大，由此造成图像传递产生畸变，同时斜切光纤将影响光纤的数值孔径从而影响传像质量，如两端面为平面的光纤锥。
在球面图像61采集时，球面图像61无法与光纤锥平面贴合，导致边缘到中心存在像差的问题如图6所示；现有的改进技术方案是直接将光纤锥大端平面加工成球面如图7所示，改进的光纤锥两端面的光纤方向与两端面均不垂直，传像的畸变和质量差的问题并没有解决。
实用新型内容
为了解决上述技术问题之一，本实用新型的目的是提出一种光纤锥。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种光纤锥，包括锥形主体，所述锥形主体由若干个复合光纤排列组合构成，所述锥形主体两端面分别为凸球面和平面，所述凸球面的球心位于过平面中心的轴线上，各所述复合光纤和锥形主体两端面均垂直或各所述复合光纤与锥形主体两端面的夹角与直角之差不大于预设阈值。
进一步，所述预设阈值的取值范围为0°至5°。
进一步，所述复合光纤由若干个单光纤丝排列组合构成，所述单光纤丝包括纤芯玻璃和包层玻璃且，纤芯玻璃的折射率大于包层玻璃的折射率，所述纤芯玻璃被包层玻璃包裹。
进一步，所述复合光纤在锥形主体两端面的数量相同且凸球面的复合光纤直径均大于平面的复合光纤直径。
进一步，还包括杂光吸收层，所述杂光吸收层填充在各所述单光纤丝之间。
进一步，所述单光纤丝的截面为圆形或正多边形。
本实用新型的有益效果是：通过将凸球面的球心设置在过平面中心的轴线上极大的确保了各复合光纤与凸球面保持相对垂直，以使凸球面的复合光纤的径向均指向凸球面的球面解决了在球面图像采集时出现像差的问题，将各所述复合光纤和锥形主体两端面均垂直或各所述复合光纤与锥形主体两端面的夹角与直角之差不大于预设阈值，确保各复合光纤与锥形主体两端面保持相对垂直，有效地解决了光纤锥传像过程中畸变和传像质量差的问题，可广泛的应用于光纤显示技术领域。
附图说明
图1是本实用新型一种光纤锥的结构框图；
图2是图1的纵切面结构示意图；
图3是两端面均为平面的传统光纤锥结构示意图；
图4是图3的纵切面结构示意图；
图5是两端面为平面的传统光纤锥内光纤与小端面接触面积示意图；
图6是两端面为平面的传统光纤锥采集球面图像的示意图；
图7是两端面为平面的传统光纤锥改进后的示意图；
图8是本实用新型实施例单光纤丝分别为圆形和方形的结构示意图；
图9是本实用新型实施例若干个单光纤丝正方排列组合成的一次复合光纤丝和若干个单光纤丝六方排列组合成的一次复合光纤丝示意图。
具体实施方式
如图1所示，参照图1和图2，一种光纤锥，包括锥形主体，所述锥形主体由若干个复合光纤13排列组合构成，所述锥形主体两端面分别为凸球面11和平面12，所述凸球面11 的球心15位于过平面12中心的轴线14上，各所述复合光纤13和锥形主体两端面均垂直或各所述复合光纤13与锥形主体两端面的夹角16与直角之差不大于预设阈值。
具体地，所述复合光纤13用于传输光纤指采集的图像，所述锥形主体两端面设置为凸球面11和平面12，可以使光纤锥在图像采集时实现球面图像和平面图像的转化，将凸球面11 的球心15设置在过平面12中心的轴线14上，以使凸球面11的复合光纤13的径向均指向凸球面11的球面解决了在球面图像采集时出现像差的问题，并且极大的确保了各复合光纤13 与凸球面12保持相对垂直，以使凸球面12的复合光纤13的径向均指向凸球面的球心15解决了在球面图像采集时出现像差的问题，各所述复合光纤13和光纤锥锥形主体的凸球面11 和平面12均保持相对垂直，能够实现将球面图像转化为缩小的平面图图像，有效的解决了在光纤锥球面图像采集有像差和图像显示不清晰不完整的问题，同时进一步避免了因复合光纤与光纤锥端面倾斜导致的传像质量差与图像畸变的问题；本实施例中，凸球面的球面优选位于平面的中心位置，所述锥形主体的形状优选圆锥形。
进一步作为优选的实施方式，所述预设阈值的取值范围为0°至5°。
本实施例中，将预设阈值的取值范围置为0°至5°能够保证各复合光纤与锥形主体的凸球面和平面均保持相对垂直，以确保有效解决光纤锥球面采集出现像差的问题，以及实现球面图像转平面图像的功能。
进一步作为优选的实施方式，所述复合光纤由若干个单光纤丝排列组合构成，所述单光纤丝包括纤芯玻璃和包层玻璃，且纤芯玻璃的折射率大于包层玻璃的折射率，所述纤芯玻璃被包层玻璃包裹。
本实施例中将包层玻璃即低折射率玻璃包裹于纤芯玻璃即高折射率玻璃的***能使图像按照全反射原理在单光纤丝内单独传输，实现对图像的传递，避免图像折射溢出，导致图像传递信息不完整。
进一步作为优选的实施方式，所述复合光纤在锥形主体两端面的数量相同且凸球面的复合光纤直径均大于平面的复合光纤直径。
本实施例中，光纤锥锥形主体两端面的复合光纤数量相同，凸球面复合光纤数量和平面光纤数量排列有序，一一对应，其中凸球面的复合光纤直径大于平面端光纤的直径，从而可实现对图像的放大缩小功能。
进一步作为优选的实施方式，还包括杂光吸收层，所述杂光吸收层填充在各所述单光纤丝之间。
本实施例中，在各单光纤丝与单光纤丝间增加杂光吸收材料，有助于提高光纤锥传像的图像对比度。
进一步作为优选的实施方式，所述单光纤丝的截面为圆形或正多边形。
本实施例中，将单元光纤丝拉制成圆形或正多边形的光纤丝有助于后续将光纤丝密排拉制成符合要求的复合光纤。
本实用新型一具体实施例
针对传统光纤锥球面图像传像中出现畸变和像差的问题，本实用新型提出了一种光纤锥。如图1和图2所示，该光纤锥包括锥形主体，所述锥形主体两端面分别为凸球面11和平面 12，所述凸球面11位于平面的中心15，各所述复合光纤13和锥形主体两端面均相交且各所述复合光纤13和锥形主体两端面夹角16与直角之差不大于0°～5°之间。
其中，复合光纤13由若干个圆形单光纤丝9排列组合构成，单光纤丝9由高折射率玻璃作为单光纤丝纤芯91和低折射率玻璃作为单光纤丝包层92的组合体构成如图8所示，所述单光纤丝可以是圆形也可是包括方形在内的正多边形，在此不做赘述；并且低折射率玻璃包裹于高折射率玻璃***，起到保护单光纤丝9高折射率光纤纤芯以及传输图像的作用，本实施例中各所述复合光纤13和锥形主体两端面均相交且各所述复合光纤13和锥形主体两端面夹角16取值范围可以是85°至90°，也可以是90°至95°。
复合光纤在锥形主体两端面的数量相同而且凸球面的复合光纤直径均大于平面的复合光纤直径，以实现光纤锥传递图像时按照比例缩放图像的功能。
为增加光纤锥传递图像的对比度，将杂光吸收层填充在各单光纤丝9与单光纤丝9之间。
本实施例1中复合光纤可以是多个一次复合光纤丝六方密排的结构也可以多个一次复合光纤丝正方密排的结构如图9所示，通过将复合光纤13与凸球面11和平面12保持相对垂直，有效的解决了光纤锥传递图像时产生畸变和像差的现象，在单光纤丝与单光纤丝之间填充杂光吸收玻璃有助于传输图像的对比度提升。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种光纤锥，其特征在于，包括锥形主体，所述锥形主体由若干个复合光纤排列组合构成，所述锥形主体两端面分别为凸球面和平面，所述凸球面的球心位于过平面中心的轴线上，各所述复合光纤和锥形主体两端面均垂直或各所述复合光纤与锥形主体两端面的夹角与直角之差不大于预设阈值。
2.根据权利要求1所述的一种光纤锥，其特征在于，所述预设阈值的取值范围为0°至5°。
3.根据权利要求1所述的一种光纤锥，其特征在于，所述复合光纤由若干个单光纤丝排列组合构成，所述单光纤丝包括纤芯玻璃和包层玻璃，且纤芯玻璃的折射率大于包层玻璃的折射率，所述纤芯玻璃被包层玻璃包裹。
4.根据权利要求2所述的一种光纤锥，其特征在于，所述复合光纤在锥形主体两端面的数量相同且凸球面的复合光纤直径均大于平面的复合光纤直径。
5.根据权利要求3所述的一种光纤锥，其特征在于，还包括杂光吸收层，所述杂光吸收层填充在各所述单光纤丝之间。
6.根据权利要求3所述的一种光纤锥，其特征在于，所述单光纤丝的截面为圆形或正多边形。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201922324129.9U CN211603610U (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种光纤锥 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201922324129.9U CN211603610U (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种光纤锥 |
Publications (1)
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| CN211603610U true CN211603610U (zh) | 2020-09-29 |
Family
ID=72594389
Family Applications (1)
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| CN201922324129.9U Active CN211603610U (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种光纤锥 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN211603610U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113106009A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-07-13 | 桂林电子科技大学 | 一种多功能细胞分析*** |
-
2019
- 2019-12-20 CN CN201922324129.9U patent/CN211603610U/zh active Active
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