CN102121642B - 一种led带状光照明系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LED带状光照明系统，用于检影镜对目标物的照明和形成带状光像，该系统包括沿光束的行进方向上依次设置的LED光源、聚光透镜、投射镜、带孔反光镜以及保护玻璃片，带孔反光镜的反光面与入射在该反光面上光束的光轴呈45度夹角，光束经带孔反光镜反射后，垂直的入射在保护玻璃片上，聚光透镜与投射镜之间设置有用于将光束进行单向压缩的光束压缩单元，光束压缩单元至少包括具有一个圆柱面的反射镜或透射镜。本发明的带状光照明系统中采用了LED光源和在光学系统中加入聚光镜及圆柱面透镜或圆柱面反射镜后，光束得到单向压缩，大大地提高了光源的寿命和能量利用率，提高了照明成像的带状光的亮度和清晰度。
Description
技术领域
本发明涉及光电照明和显示技术领域，特别是涉及一种应用于检影镜照明和形成带状光像的LED带状光照明系统。
背景技术
检影镜可以对人体的眼部进行检查，检影镜中设置有用于进行照明和形成带状光像系统。目前，现有的带状光检影镜的照明和形成带状光像，通常采用白炽灯，利用白炽灯的带状灯丝成像照明，但是其缺点是：白炽灯的灯泡寿命较短，经常需要更换，使成本较高；白炽灯的灯泡中灯丝经投射镜成像的边界不够清晰，光的亮度不够大，使光源的能量利用率不高；此外，白炽灯的灯泡中灯丝的宽度和长度不能随意更改，使其照明光线无法进行单向压缩，使用较为不便。
发明内容
本发明目的是提供一种寿命长，亮度大，带状光边界清晰，光源的能量利用率高的LED带状光照明系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种LED带状光照明系统，用于检影镜对目标物的照明和形成带状光像，该系统包括沿光束的行径方向上依次设置的LED光源、聚光透镜、投射镜、带孔反光镜以及保护玻璃片，所述的带孔反光镜的反光面与入射在该反光面上光束的光轴呈45度夹角，光束经所述的带孔反光镜反射后，垂直的入射在所述的保护玻璃片上，所述的聚光透镜与投射镜之间设置有用于将光束进行单向压缩的光束压缩单元，所述的光束压缩单元至少包括具有一个圆柱面的反射镜或透射镜。
优选地，所述的光束压缩单元包括圆柱透镜，所述的圆柱透镜的弧矢面所在的轴心线与入射至该圆柱透镜的光束的光轴相垂直。
优选地，所述的光束压缩单元包括沿光束的行进方向依次设置的平面反射镜、圆柱面反射镜，所述的平面反光镜的反光面与入射至该平面反光镜的光束的光轴呈45度夹角，所述的圆柱面反射镜的弧矢面所在的轴心线与所述的平面反射镜相平行，光束经所述的平面反射镜反射后与所述的圆柱面反射镜的弧矢面所在的轴心线成45度夹角入射至该圆柱面反射镜，经所述的圆柱面反射镜反射后射出。
优选地，所述的光束压缩单元与投射镜之间设置有矩形带状光阑，所述的矩形带状光阑设置在所述的投射镜的焦平面上。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：
本发明的带状光照明系统中采用了LED光源和在光学系统中加入聚光镜及圆柱面透镜或圆柱面反射镜后，光束得到单向压缩，大大地提高了光源的寿命和能量利用率，提高了照明成像的带状光的亮度和清晰度。
附图说明
附图1为本实施例一的结构示意图；
附图2为本实施例二的结构示意图。
其中：1、LED光源；2、聚光透镜；3、圆柱透镜；4、矩形带状光阑；5、投射镜；6、带孔反光镜；7、保护玻璃片；8、平面反射镜；9、圆柱面反射镜。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：
如图1所示的一种LED带状光照明系统，用于检影镜对目标物的照明和形成带状光像，该系统包括沿光束的行径方向上依次设置的LED光源1、聚光透镜2、光束压缩单元、投射镜5、带孔反光镜6以及保护玻璃片7。带孔反光镜6的反光面与入射在该反光面上光束的光轴OO1呈45度夹角，光束经带孔反光镜6反射后，垂直的入射在保护玻璃片7上。
在本实施例中：光束压缩单元包括圆柱透镜3，圆柱透镜3的弧矢面所在的轴心线与入射至该圆柱透镜3的光束的光轴OO1相垂直。
在圆柱透镜3与投射镜5之间设置有矩形带状光阑4，矩形带状光阑4设置在投射镜5的焦平面上，圆柱透镜3、矩形带状光阑4能够同时绕光轴OO1360度旋转，投射镜5可作焦前、焦后轴向移动。
光束从LED光源1射出后，依次穿过聚光透镜2、圆柱透镜3、矩形带状光阑4、投射镜5，经带孔反光镜6反射后，入射在保护玻璃片7上。
以下具体阐述下本实施例的具体应用：
LED光源1射出的光束可以为圆形，也可以为方形，在本实施例中，其靶面大小为1×1mm；聚光镜2的物距为3.7mm；圆柱透镜3外形呈圆柱棒状，半径为R4；矩形带状光阑4上的矩形框的长×宽为3×1.5mm。
LED光源1的发光靶面发出的光束，经聚光镜2三倍放大成放大像M，大小为3×3mm，圆柱透镜3再将此放大的像单向压缩成矩形的带状光束，其长×宽为3×1.6mm，光束在经过矩形带状光阑4后其长×宽为3×1.5mm，其边界更清晰，光束最后再经投射镜5射出并经带孔反光镜6反射和透过保护玻璃片7射出到被检测者的眼底。
实施例二:
如图2所示的一种LED带状光照明系统，本实施例的结构与实施例一基本相同，不同之处在于，在本实施例中：光束压缩单元包括沿光束的行进方向依次设置的平面反射镜8、设置在平面反射镜8上部的圆柱面反射镜9，平面反光镜8的反光面与入射至该平面反光镜的光束的光轴OO3呈45度夹角，并且该圆柱面反射镜9的弧矢面所在的轴心线与平面反射镜8相平行，光束经平面反射镜8反射后与圆柱面反射镜9的弧矢面所在的轴心线成45度夹角入射至圆柱面反射镜9，经圆柱面反射镜9射出。
在圆柱面反射镜9与投射镜5之间设置有矩形带状光阑4，矩形带状光阑4设置在投射镜5的焦平面上，圆柱面反射镜9、矩形带状光阑4能够同时绕光轴O4O5360度旋转，投射镜5可作焦前、焦后轴向移动。
以下具体阐述下本实施例的具体应用：
LED光源1射出的光束可以为圆形，也可以为方形，在本实施例中，其靶面大小为1×1mm；聚光镜2的物距为3.7mm；矩形带状光阑4上的矩形框的长×宽为3×1.5mm；圆柱面反射镜9反射面的焦距fz可由高斯公式计算出：
1/fz＝1/像距–(1/物距), 1/fz＝1/10-(1/-20)，得fz＝6.66mm
圆柱反射面的曲率半径Rz＝2fz＝13.33mm；
LED光源1的发光靶面发出的光束，经聚光镜2三倍放大成放大像M，大小为3×3mm，再经平面反射镜8的反射和经圆柱面反射镜9二次成像于像面N上，平面反射镜8的中心O3和放大像的像面M的间距MO3＝10mm，圆柱反射面中心O4和平面反射镜8的间距为O3O4＝10mm，在圆柱面反射镜9之后的像面N上所成的像是矩形的带状光束，其长×宽为3×1.6mm，光束在经过矩形带状光阑4后其长×宽为3×1.5mm，光束最后再经投射镜5射出并经带孔反光镜6反射和透过保护玻璃片7射出到被检测者的眼底。
本发明的LED带状光照明系统适用于LED光源的白光带状光和色光带状光的制作，也适用于激光光源的带状光制作，可用于各种仪器，特别适用于诸如带状光检眼镜的照明成像系统中。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种LED带状光照明系统，用于检影镜对目标物的照明和形成带状光像，该系统包括沿光束的行进方向上依次设置的LED光源、聚光透镜、投射镜、带孔反光镜以及保护玻璃片，所述的带孔反光镜的反光面与入射在该反光面上光束的光轴呈45度夹角，光束经所述的带孔反光镜反射后，垂直的入射在所述的保护玻璃片上，其特征在于：所述的聚光透镜与投射镜之间设置有用于将光束进行单向压缩的光束压缩单元，所述的光束压缩单元至少包括具有一个圆柱面的反射镜或透射镜。
2.根据权利要求1所述的一种LED带状光照明系统，其特征在于：所述的光束压缩单元包括圆柱透镜，所述的圆柱透镜的弧矢面所在的轴心线与入射至该圆柱透镜的光束的光轴相垂直。
3.根据权利要求1所述的一种LED带状光照明系统，其特征在于：所述的光束压缩单元包括沿光束的行进方向依次设置的平面反射镜、圆柱面反射镜，所述的平面反射镜的反光面与入射至该平面反射镜的光束的光轴呈45度夹角，所述的圆柱面反射镜的弧矢面所在的轴心线与所述的平面反射镜相平行，光束经所述的平面反射镜反射后与所述的圆柱面反射镜的弧矢面所在的轴心线成45度夹角入射至该圆柱面反射镜，经所述的圆柱面反射镜反射后射出。
4.根据权利要求1所述的一种LED带状光照明系统，其特征在于：所述的光束压缩单元与投射镜之间设置有矩形带状光阑，所述的矩形带状光阑设置在所述的投射镜的焦平面上。
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