CN101684898B - Led四通道多波段光源 - Google Patents
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Abstract
一种LED四通道多波段光源，含四个LED光源组和共聚镜头，每个光源组均含LED光源、聚光镜和滤光片，滤光片与光源组的光轴的夹角均为72°，第二光源组的光轴与第一光源组的光轴的夹角为36°，第三光源组的光轴与第二光源组的光轴的夹角为36°，第四光源组的光轴与第三光源组的光轴的夹角为36°，第二光源组的滤光片、第四光源组的滤光片、第一光源组的滤光片和第三光源组的滤光片依次排列成正五边形的四边，第一光源组的光轴与共聚镜头的光轴重合。优点是多波段的光之间可自由组合，可实现快速切换测试，发光效率高、长寿命、高亮度、低功耗。特别适于在生物医学领域的应用中作细胞检查、照相记录和病理切片的快速诊断，也适用于现场物证侦查勘验。
Description
技术领域
本发明涉及一种LED四通道多波段光源，属光电照明的技术领域。
背景技术
现有的多波段光源通常由三个部分组成：光源组件、滤光组件和输出组件。见图1。光源组件含发光源01(卤钨灯或氙灯)和聚光镜02。滤光组件是其上安装有四组滤光片0301、0302、0303和0304的转盘03。输出组件含可调焦的镜头04和导光棒05。发光源01发出的光经转盘03上的四组滤光片之一，再通过输出组件的可调焦的镜头04和导光棒05出射，这样，该装置可发出四种波段的照明光。通过更换不同波段的滤光片，该装置就可发出从紫外到白光范围内任一波段的照明光。运用多波段光源的这一特性，可以选择各种潜在痕迹的吸收光谱来设定照明光发光的波段，实现发射光谱与潜在痕迹的激发光谱的最佳匹配，更加有效地激发潜在痕迹的荧光，从而满足刑事现场搜索勘验和刑事物证照、录相的需要。例如北京鼎永科技有限公司生产的DCS-2000型手提式多波段光源和瑞士宝捷拿(projectina)公司生产的SL-350多波段光源。
上述多波段光源存在以下缺点：
1、发光源01(一般为卤钨灯或氙灯)的激发光强经滤光片后衰减较多。
2、发光源01(一般为卤钨灯或氙灯)的寿命较短(1000h—3000h)。
3、卤素灯输出光谱的能量集中在长波可见光和红外光区域，紫外光和短波可见光的含量较少。经滤光片滤光后，紫外光和400nm-550nm范围的短波可见光较弱，因此这种光源激发荧光的功能非常有限。
4、只能单个通道使用，不能几个波段同时混光使用，需做较多波段的窄带滤光片供更换用，成本较高。
5、使用时需更换滤光片和实施镜头调焦，不够方便，不利于快速分析。
发明内容
本发明的目的是提出一种LED四通道多波段光源，该光源的优点是：滤 光片是固定的，多波段的光之间可以方便地自由组合，可以实现快速切换和快速测试，发光效率高、长寿命、高亮度、低功耗，无污染。
为实现上述目的，本发明采用以下的技术方案。该光源含四个LED光源组和共聚镜头，每个光源组均含LED光源、聚光镜和滤光片，滤光片与光源组的光轴的夹角均为72°，第二光源组的光轴与第一光源组的光轴的夹角为36°，第三光源组的光轴与第二光源组的光轴的夹角为36°，第四光源组的光轴与第三光源组的光轴的夹角为36°，第二光源组的滤光片、第四光源组的滤光片、第一光源组的滤光片和第三光源组的滤光片依次排列成正五边形的四边，第一光源组的光轴与共聚镜头的光轴重合。从第一光源组的第一LED光源发出的光经第一聚光镜、第一滤光片，再经共聚镜头后射到工作面F；从第二光源组的第二LED光源发出的光经第二聚光镜、经第二滤光片透射和第一滤光片反射，再经共聚镜头后射到工作面F；从第三光源组的第三LED光源发出的光经第三聚光镜、经第三滤光片透射和和第二滤光片反射、再经第一滤光片反射和经共聚镜头后射到工作面F；从第四光源组的第四LED光源发出的光经第四聚光镜、经第四滤光片透射和第三滤光片反射、第二滤光片反射、第一滤光片反射，再经共聚镜头后射到工作面F。工作面F上的照明光通过导光棒射出。由于在四个通道中，每个通道采用的LED所发出的光的中心波长均不相同，所以采用单通道LED光源发光或采用多通道LED光源同时发光，就能使该光源发出波长从红外-紫外的波段的光。
现详细说明本发明的技术方案。
一种LED四通道多波段光源，含四个LED光源组和共聚镜头，第一光源组含第一LED光源、第一聚光镜、第一滤光片，第二光源组含第二LED光源、第二聚光镜、第二滤光片，第三光源组含第三LED光源、第三聚光镜、第三滤光片，第四光源组含第四LED光源、第四聚光镜、第四滤光片，其特征在于，每个光源组的LED光源、聚光镜和滤光片依次排列，每个光源组的LED光源和聚光镜的光轴重合，每个滤光片的平面与各自的光源组的光轴的夹角均为72°，第二光源组的光轴与第一光源组的光轴的夹角为36°，第三光源组的光轴与第二光源组的光轴的夹角为36°，第四光源组的光轴与第三光源组的光轴的夹角为36°，第二滤光片、第四滤光片、第一滤光片和第三滤光片 依次排列成正五边形的四边，共聚镜头和工作面以它们的光轴重合的方式依次排列，第一光源组的光轴与共聚镜头的光轴重合，第一光源组发出光的中心波长、第二光源组发出光的中心波长、第三光源组发出光的中心波长和第四光源组发出光的中心波长分别为λ1、λ2、λ3和λ4，四个光源组发出光的中心波长之间的关系满足700nm≥λ1>λ2>λ3>λ4≥300nm或300nm≤λ1<λ2<λ3<λ4≤700nm，第一光源组的光轴与共聚镜头的光轴重合，四个光源组的光轴和共聚镜头的光轴在同一个平面上，第一滤光片的外表面上镀有与第一LED光源发光的中心波长λ1配套的滤光膜，第一滤光片的内表面上镀有合光膜，第二滤光片的外表面上镀有与第二LED光源发光的中心波长λ2配套的滤光膜，第二滤光片的内表面上镀有合光膜，第三滤光片的外表面上镀有与第三LED光源发光的中心波长λ3配套的滤光膜，第三滤光片的内表面上镀有合光膜，第四滤光片的外表面上镀有与第四LED光源发光的中心波长λ4配套的滤光膜，第四滤光片的内表面上镀有合光膜。
与背景技术相比，本发明的优点是：
1、LED光源的发光效率高，经滤光片后光强度衰减较少。
2、LED光源寿命很长，可达几万小时。
3、既可单通道、单波段工作，又可多通道、多波段同时工作，混光后，波段的档次增多，光强增大。
4、LED光源的光强利用率高，滤光片的制作难度降低。多波段的光可以方便地在本发明的光源中自由组合。
5、LED光源和聚光镜、滤光片所组成的光组可精细调整波段位置，可以实现快速切换、快速测试。
附图说明
图1是已有的多波段光源的结构示意图。
图2是四通道LED多波段光源的结构示意图，图中：I是第一光源组，II是第二光源组，III是第三光源组，IV是第四光源组，1是第一LED光源，2是第二LED光源，3是第三LED光源，4是第四LED光源，5是第一聚光镜，6是第二聚光镜，7是第三聚光镜，8是第四聚光镜，9是第一滤光片， 10是第二滤光片，11是第三滤光片，12是第四滤光片，13是共聚镜头，F是工作面，O1、O2、O3、O4和O5分别是以四个滤光片为四条边的正五边形的五条边的中点。
具体实施方式
现结合附图和实施例详细说明本发明的技术方案和工作原理。
实施例1
一种LED四通道多波段光源，含四个LED光源组和共聚镜头，第一光源组I含第一LED光源1、第一聚光镜5、第一滤光片9，第二光源组II含第二LED光源2、第二聚光镜6、第二滤光片10，第三光源组III含第三LED光源3、第三聚光镜7、第三滤光片11，第四光源组IV含第四LED光源4、第四聚光镜8、第四滤光片12，其特征在于，每个光源组的LED光源、聚光镜和滤光片以它们的光轴重合方式依次排列，每个滤光片与各自的光源组的光轴的夹角均为72°，第二光源组II的光轴与第一光源组I的光轴的夹角为36°，第三光源组III的光轴与第二光源组II的光轴的夹角为36°，第四光源组IV的光轴与第三光源组III的光轴的夹角为36°，第二滤光片10、第四滤光片12、第一滤光片9和第三滤光片11依次排列成正五边形的连续的四边，共聚镜头13和工作面F以它们的光轴重合的方式依次排列，第一光源组I发出光的中心波长、第二光源组II发出光的中心波长、第三光源组III发出光的中心波长和第四光源组IV发出光的中心波长分别为λ1、λ2、λ3和λ4，四个光源组发出光的中心波长之间的关系满足700nm≥λ1>λ2>λ3>λ4≥300nm或300nm≤λ1<λ2<λ3<λ4≤700nm，第一光源组I的光轴与共聚镜头13的光轴重合，四个光源组的光轴和共聚镜头13的光轴在同一个平面上，第一滤光片9的外表面上镀有与第一LED光源1发光的中心波长λ1配套的滤光膜，第一滤光片9的内表面上镀有合光膜，第二滤光片10的外表面上镀有与第二LED光源2发光的中心波长λ2配套的滤光膜，第二滤光片10的内表面上镀有合光膜，第三滤光片11的外表面上镀有与第三LED光源3发光的中心波长λ3配套的滤光膜，第三滤光片11的内表面上镀有合光膜，第四滤光片12的外表面上镀有与第四LED光源4发光的中心波长λ4配套的滤光膜，第四滤光片12的内表面上镀有合光 膜。
本实施例的工作原理：从第一光源组I的第一LED光源1发出的、中心波长为λ1的光经第一聚光镜5、经第一滤光片9透射、再经共聚镜头13后射到工作面F；从第二光源组II的第二LED光源2发出的、中心波长为λ2的光经第二聚光镜6、经第二滤光片10透射和第一滤光片9反射，并经共聚镜头13后射到工作面F；从第三光源组III的第三LED光源3发出的、中心波长为λ3的光经第三聚光镜7、经第三滤光片11透射和第二滤光片10反射、第一滤光片9反射，再经共聚镜头13后射到工作面F；从第四光源组IV的第四LED光源4发出的、中心波长为λ4的光经第四聚光镜8、经第四滤光片12透射和第三滤光片11反射、第二滤光片10反射、第一滤光片9反射，再经共聚镜头13后射到工作面F。工作面F上的照明光通过导光棒射出。
实施例2
除以下不同外，其余部分与实施例1完全相同。
第一光源组I发出光的中心波长λ1、第二光源组II发出光的中心波长λ2、第三光源组III发出光的中心波长λ3和第四光源组IV发出光的中心波长λ4分别为365nm、450nm、465nm和480nm。
实施例2
除以下不同外，其余部分与实施例1完全相同。
第一光源组I发出光的中心波长λ1、第二光源组II发出光的中心波长λ2、第三光源组III发出光的中心波长λ3和第四光源组IV发出光的中心波长λ4分别为525nm、590nm、625nm和650nm。
本发明的光源特别适于在生物医学领域的临床和实验室应用中作细胞检查、照相记录和病理切片的快速诊断，也适于用在现场物证侦查勘验等。
Claims (3)
1.一种LED四通道多波段光源，含四个LED光源组和共聚镜头，第一光源组(I)含第一LED光源(1)、第一聚光镜(5)、第一滤光片(9)，第二光源组(II)含第二LED光源(2)、第二聚光镜(6)、第二滤光片(10)，第三光源组(III)含第三LED光源(3)、第三聚光镜(7)、第三滤光片(11)，第四光源组(IV)含第四LED光源(4)、第四聚光镜(8)、第四滤光片(12)，其特征在于，每个光源组的LED光源、聚光镜和滤光片依次排列，每个光源组的LED光源和聚光镜的光轴重合，每个滤光片的平面与各自的光源组的光轴的夹角均为72°，第二光源组(II)的光轴与第一光源组(I)的光轴的夹角为36°，第三光源组(III)的光轴与第二光源组(II)的光轴的夹角为36°，第四光源组(IV)的光轴与第三光源组(III)的光轴的夹角为36°，第二滤光片(10)、第四滤光片(12)、第一滤光片(9)和第三滤光片(11)依次排列成正五边形的连续的四边，共聚镜头(13)和工作面(F)以它们的光轴重合的方式依次排列，第一光源组(I)发出光的中心波长、第二光源组(II)发出光的中心波长、第三光源组(III)发出光的中心波长和第四光源组(IV)发出光的中心波长分别为λ1、λ2、λ3和λ4，四个光源组发出光的中心波长之间的关系满足700nm≥λ1＞λ2＞λ3＞λ4≥300nm或300nm≤λ1＜λ2＜λ3＜λ4≤700nm，第一光源组(I)的光轴与共聚镜头(13)的光轴重合，四个光源组的光轴和共聚镜头(13)的光轴在同一个平面上，第一滤光片(9)的外表面上镀有与第一LED光源(1)发光的中心波长λ1配套的滤光膜，第一滤光片(9)的内表面上镀有合光膜，第二滤光片(10)的外表面上镀有与第LED光源(2)发光的中心波长λ2配套的滤光膜，第二滤光片(10)的内表面上镀有合光膜，第三滤光片(11)的外表面上镀有与第三LED光源(3)发光的中心波长λ3配套的滤光膜，第三滤光片(11)的内表面上镀有合光膜，第四滤光片(12)的外表面上镀有与第四LED光源(4)发光的中心波长λ4配套的滤光膜，第四滤光片(12)的内表面上镀有合光膜，从第一光源组(I)的第一LED光源(1)发出的、中心波长为λ1的光经第一聚光镜(5)、经第一滤光片(9)透射、再经共聚镜头(13)后射到工作面(F)，从第二光源组(II)的第LED光源(2)发出的、中心波长为λ2的光经第二聚光镜(6)、经第二滤光片(10)透射和第一滤光片(9)反射，并经共聚镜头(13)后射到工作面(F)，从第三光源组(III)的第三LED光源(3)发出的、中心波长为λ3的光经第三聚光镜(7)、经第三滤光片(11)透射和第二滤光片(10)反射、第一滤光片(9)反射，再经共聚镜头(13)后射到工作面(F)，从第四光源组(IV)的第四LED光源(4)发出的、中心波长为λ4的光经第四聚光镜(8)、经第四滤光片(12)透射和第三滤光片(11)反射、第二滤光片(10)反射、第一滤光片(9)反射，再经共聚镜头(13)后射到工作面(F)，由于在四个通道中，每个通道采用的LED所发出的光的中心波长均不相同，所以采用单通道LED光源发光或采用多通道LED光源同时发光，就能使该光源发出波长从红外一紫外的波段的光。
2.根据权利要求1所述的LED四通道多波段光源，其特征在于，第一光源组(I)发出光的中心波长λ1、第二光源组(II)发出光的中心波长λ2、第三光源组(III)发出光的中心波长λ3和第四光源组(IV)发出光的中心波长λ4分别为365nm、450nm、465nm和480nm。
3.根据权利要求1所述的LED四通道多波段光源，其特征在于，第一光源组(I)发出光的中心波长λ1、第二光源组(II)发出光的中心波长λ2、第三光源组(III)发出光的中心波长λ3和第四光源组(IV)发出光的中心波长λ4分别为525nm、590nm、625nm和650nm。
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