CN103676158A - 柱面镜阵列组光束整形装置 - Google Patents

柱面镜阵列组光束整形装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柱面镜阵列组光束整形装置，其包括箱体组件和柱面镜阵列透镜组件，所述箱体组件包括箱体、前压板、后压板、保护玻璃和密封玻璃，所述保护玻璃通过前压板固定设置在箱体的上方，所述密封玻璃通过后压板固定设置在箱体的下方，所述柱面镜阵列透镜组件包括镜框、柱面镜阵列透镜、聚焦透镜、栅格和透镜压板，所述镜框固定设置在箱体内，所述柱面镜阵列透镜和聚焦透镜平行设置在镜框内，所述栅格设置在柱面镜阵列透镜和聚焦透镜之间，所述透镜压板设置在镜框的上方。本发明能将任意发散光源发出的杂散无序的光束变成只在水平方向上有精确发散角的矩形光带。

Description

柱面镜阵列组光束整形装置
技术领域
本发明属于光的调控技术领域，具体涉及一种柱面镜阵列组光束整形装置。
背景技术
照明系统中有时候对光束形状有光束定向照明、投影系统或光束引导等方面的特定需求。现有的照明系统中使用的光源发出的光束通常是以光源为中心以球状向外发射，对不需要照明区域也有光照，不利于隐蔽性，也极大分散了光源能量。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种柱面镜阵列组光束整形装置，它能将任意发散光源发出的杂散无序的光束变成只在水平方向上有精确发散角的矩形光带，不仅能够提供形状规则的矩形光带，而且适合大口径的光束定向照明。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：柱面镜阵列组光束整形装置，包括箱体组件和柱面镜阵列透镜组件，其中，所述箱体组件包括箱体、前压板、后压板、保护玻璃和密封玻璃，所述保护玻璃通过前压板固定设置在箱体的上方，所述密封玻璃通过后压板固定设置在箱体的下方，所述柱面镜阵列透镜组件包括镜框、柱面镜阵列透镜、聚焦透镜、栅格和透镜压板，所述镜框固定设置在箱体内且位于保护玻璃和密封玻璃之间，所述柱面镜阵列透镜和聚焦透镜平行设置在镜框内，所述栅格设置在柱面镜阵列透镜和聚焦透镜之间，所述透镜压板设置在镜框的上方以将柱面镜阵列透镜和聚焦透镜固定在镜框内。
按上述技术方案，还包括设置在箱体内的温控组件，所述温控组件包括加热电阻、散热片、散热风扇、风扇支架和温度传感器，所述加热电阻安装在散热片上，所述散热片安装在箱体的底板上且位于箱体内壁的转角处，所述散热风扇通过风扇支架安装在靠近箱体内壁的底板上。
按上述技术方案，所述散热片分布在箱体内壁的四个转角处。
按上述技术方案，两个所述散热风扇上下错开一定距离相对设置在箱体内。
按上述技术方案，所述温控组件还包括温度传感器和传感器支柱，所述温度传感器通过传感器支柱设置在箱体内，所述传感器支柱用于调整温度传感器的垂直方向位置以使温度传感器位于箱体的最高温度处。
按上述技术方案，所述箱体两个相对的侧壁上均安装有干燥剂盒和气阀，所述干燥剂盒内装有干燥剂，通过所述气阀向箱体内充入一定压力的氮气。
按上述技术方案，所述箱体的侧壁上安装有线缆插座。
按上述技术方案，所述前压板与保护玻璃之间、所述后压板与密封玻璃之间分别安装了用于防水防尘的前压板密封垫和后压板密封垫。
按上述技术方案，所述聚焦透镜为由塑料制作的凸透镜。
按上述技术方案，所述柱面镜阵列透镜为由塑料制作的凸柱面透镜阵列。
本发明产生的有益效果是：在聚焦透镜的焦点上发出的光经过聚焦透镜整形为垂直方向上的平行光束，平行光束通过柱面镜阵列透镜后，形成只在水平方向按固定发散角发散形成矩形条带状光斑，光束的垂直宽度即为柱面镜阵列透镜的宽度，从而实现将任意发散光源发出的杂散无序的光束变成只在水平方向上有精确发散角的矩形光带，不仅能够提供形状规则的矩形光带，而且适合大口径的光束定向照明。
进一步的，通过在前压板与保护玻璃之间、所述后压板与密封玻璃之间设置密封垫，以使箱体内完全密封，并在箱体内放置干燥剂及充入氮气以使箱体保持干燥，具有较好的防水、防尘性，提高环境适应性和可靠性。
进一步的，通过在箱体内设置温控组件，根据温度传感器测温的温度控制加热原件或散热原件，可使腔体内温度控制在一定范围内，进一步提高了环境适应性和可靠性。
进一步的，柱面镜阵列透镜和聚焦透镜均为塑料件，易加工，且重量轻。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是图1的局部剖视图；
图3是沿图2中A-A线的剖视图；
图4是图2的左视图。
图5是柱面镜阵列透镜组件的结构示意剖视图；
图6是柱面镜阵列透镜组件的立体图；
图7是本发明的光束走向图。
图中: 1-箱体、2-干燥剂盒、3-前压板、4-气阀、5-加热电阻、6-散热风扇、8-保护玻璃、9-线缆插座、10-前压板密封垫、11-散热片、12-风扇支架、13-镜框、14-温度传感器、15-密封玻璃、16-后压板密封垫、17-传感器支柱、18-后压板、19-透镜压板、20-聚焦透镜、21-柱面镜阵列透镜、22-栅格、23-紧固螺钉、24-螺钉、25-光源。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1～图6所示，柱面镜阵列组光束整形装置，包括箱体组件和柱面镜阵列透镜组件。箱体组件包括箱体1、前压板3、后压板18、保护玻璃8和密封玻璃15，保护玻璃8通过前压板3固定设置在箱体1的上方，密封玻璃15通过后压板18固定设置在箱体1的下方，前压板3与保护玻璃8之间、后压板18与密封玻璃15之间分别安装了用于防水防尘的前压板密封垫10和后压板密封垫16。柱面镜阵列透镜组件包括镜框13、柱面镜阵列透镜21、聚焦透镜20、栅格22和透镜压板19，镜框13固定设置在箱体1内且位于保护玻璃8和密封玻璃15之间，柱面镜阵列透镜21和聚焦透镜20平行设置在镜框13内，栅格22设置在柱面镜阵列透镜21和聚焦透镜20之间，透镜压板19设置在镜框13的上方以将柱面镜阵列透镜21和聚焦透镜20固定在镜框13内，本实施例中的聚焦透镜20为由塑料制作的凸透镜，柱面镜阵列透镜21为由塑料制作的凸柱面透镜阵列。
优选的，该装置还包括设置在箱体1内的温控组件，温控组件包括加热电阻5、散热片11、散热风扇6、风扇支架12和温度传感器14，加热电阻5安装在散热片11上，散热片11安装在箱体1的底板上且位于箱体内壁的转角处，散热风扇6通过风扇支架12安装在靠近箱体内壁的底板上。散热片11分布在箱体内壁的四个转角处，两个散热风扇6上下错开一定距离相对设置在箱体1内。该温控组件还包括温度控制电路板、温度传感器14和传感器支柱17，温度传感器14通过传感器支柱17设置在箱体1内，传感器支柱17用于调整温度传感器14的垂直方向位置以使温度传感器14位于箱体1的最高温度处，温度控制电路板根据温度传感器测出的温度控制散热电阻或散热风扇工作。
优选的，该装置的箱体1两个相对的侧壁上均安装有干燥剂盒2和气阀4，干燥剂盒2内装有干燥剂以使箱体保持干燥，通过气阀4向箱体1内充入一定压力的氮气以使箱体保持良好的气密性。箱体1的侧壁上还安装有线缆插座9。
如图7所示，该装置的工作原理是：将光源25放置在聚焦透镜20的焦点上，光源发出的光经过聚焦透镜20整形为垂直方向上的平行光束，该平行光束通过柱面镜阵列透镜21后，形成只在水平方向按固定发散角发散形成矩形条带状光斑，矩形条带状光斑的垂直宽度即为柱面镜阵列透镜21的宽度。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种柱面镜阵列组光束整形装置，其特征在于：包括箱体组件和柱面镜阵列透镜组件，其中，所述箱体组件包括箱体、前压板、后压板、保护玻璃和密封玻璃，所述保护玻璃通过前压板固定设置在箱体的上方，所述密封玻璃通过后压板固定设置在箱体的下方，所述柱面镜阵列透镜组件包括镜框、柱面镜阵列透镜、聚焦透镜、栅格和透镜压板，所述镜框固定设置在箱体内且位于保护玻璃和密封玻璃之间，所述柱面镜阵列透镜和聚焦透镜平行设置在镜框内，所述栅格设置在柱面镜阵列透镜和聚焦透镜之间，所述透镜压板设置在镜框的上方以将柱面镜阵列透镜和聚焦透镜固定在镜框内。
2.根据权利要求1所述的柱面镜阵列组光束整形装置，其特征在于：还包括设置在箱体内的温控组件，所述温控组件包括加热电阻、散热片、散热风扇、风扇支架和温度传感器，所述加热电阻安装在散热片上，所述散热片安装在箱体的底板上且位于箱体内壁的转角处，所述散热风扇通过风扇支架安装在靠近箱体内壁的底板上。
3.根据权利要求2所述的柱面镜阵列组光束整形装置，其特征在于：所述散热片分布在箱体内壁的四个转角处。
4.根据权利要求2所述的柱面镜阵列组光束整形装置，其特征在于：两个所述散热风扇上下错开一定距离相对设置在箱体内。
5.根据权利要求2所述的柱面镜阵列组光束整形装置，其特征在于：所述温控组件还包括温度传感器和传感器支柱，所述温度传感器通过传感器支柱设置在箱体内，所述传感器支柱用于调整温度传感器的垂直方向位置以使温度传感器位于箱体的最高温度处。
6.根据权利要求1所述的柱面镜阵列组光束整形装置，其特征在于：所述箱体两个相对的侧壁上均安装有干燥剂盒和气阀，所述干燥剂盒内装有干燥剂，通过所述气阀向箱体内充入一定压力的氮气。
7.根据权利要求1所述的柱面镜阵列组光束整形装置，其特征在于：所述箱体的侧壁上安装有线缆插座。
8.根据权利要求1所述的柱面镜阵列组光束整形装置，其特征在于：所述前压板与保护玻璃之间、所述后压板与密封玻璃之间分别安装了用于防水防尘的前压板密封垫和后压板密封垫。
9.根据权利要求1所述的柱面镜阵列组光束整形装置，其特征在于：所述聚焦透镜为由塑料制作的凸透镜。
10.根据权利要求1所述的柱面镜阵列组光束整形装置，其特征在于：所述柱面镜阵列透镜为由塑料制作的凸柱面透镜阵列。
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