CN202955578U - 一种高亮线光源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高亮线光源，包括带有出光口的外壳，所述外壳内设有用于发射光线的LED光源组件、用于将光线汇聚成线形光的聚光透镜，所述LED光源组件连接有散热器，所述LED光源组件与所述聚光透镜之间的距离为：大于聚光透镜的焦距、小于聚光透镜的2倍焦距。本实用新型利用光学透镜将灯珠的发散光汇聚，得到亮度高且照度均匀的线光，能够适应精密光电检测中一些较为特殊的光照要求。在检测条状区域时本线光源可以替代移动的点光源，减少光源随机构的移动，增加光源稳定性。

Description

一种高亮线光源

技术领域

本实用新型涉及一种线光源，尤其涉及一种用于光电检测中精密检测的高亮度线光源。

背景技术

随着科技的发展，人们对产品的精度要求越来越高，也对产品的质量检测提出了更高的要求，这就使得精密光电检测技术成为当今检测技术发展的主要方向。而光电检测设备很大程度依赖良好的光线照明。在光电检测中比较常用的光源有：点光源、线光源、面光源三种。点光源一般由单个发光光源组成，亮度高但光照区域小，在检测条状区域时光源须随机构移动，光照均匀度较低；面光源虽然光照区域大，但由于散热要求高，通常都无法做到高亮，一般多用来做背光；线光源用激光作最好，亮度高、照度均匀、清晰稳定，但是设备造价很高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术中点光源及面光源在许多场合无法取得良好光照效果、激光线光源造价高的缺陷，提供一种亮度高、照度较均匀、能满足精密光电检测中较为特殊的光照要求的、且造价相对低廉的线光源。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高亮线光源，包括带有出光口的外壳，所述外壳内设有用于发射光线的LED光源组件、用于将光线汇聚成线形光的聚光透镜，所述LED光源组件连接有散热器，所述LED光源组件与所述聚光透镜之间的距离为：大于聚光透镜的焦距、小于聚光透镜的2倍焦距。

所述高亮线光源中，所述LED光源组件包括基座、成排设置在基座上的多个LED灯珠。当所述LED灯珠成排设置时，LED灯珠本身体积小、亮度高，不仅提高整体光源亮度，还可以有效保障线光源在宽度上的要求。

所述高亮线光源中，相邻所述LED灯珠之间的间距满足：间距小于3.5倍的LED灯珠与聚光透镜距离。灯与透镜距离在照度损失范围内可尽量大一些，以使光线在透镜表面发散均匀。

所述高亮线光源中，所述聚光透镜可通过透镜支架固定在外壳内。也可通过设置卡槽加以固定，或通过设置螺纹压圈，或其他方式进行固定。

所述高亮线光源中，所述透镜支架为相对的两侧开口的框架结构，所述开口的两侧分别对应所述LED光源组件和所述外壳上设置的出光口。以使所述透镜的入光和出光的光路顺畅。

所述高亮线光源中，所述外壳容纳有所述LED光源组件和所述聚光透镜，可按实际需要设计成各种形状，以适应不同场合的具体要求。

所述高亮线光源中，所述外壳的出光口为条形口，所述条形口的宽度稍大于或等于聚光透镜汇聚后的线性光的宽度。以便完整导出所需线性光。

所述高亮线光源中，所述散热器优选鳍片式散热器。选取或自制适当散热功率的散热片，以保证灯珠工作在正常温度范围。

所述高亮线光源中，所述基座优选铝基板。可增强对光源光线的反射并有效散热。

所述高亮线光源中，所述基座通过固定件固定于外壳内。

所述高亮线光源中，所述聚光透镜选用条形凸透镜。可均匀汇聚光源光线成线形光。

本实用新型采用LED光源组件发射光线，通过聚光透镜将光线汇聚成线形光，就是将所述高亮线光源置于合适的物距处，选取合适焦距的透镜，即可在确定的像距上得到高亮线光。在检测条状区域时本实用新型的高亮线光源可以替代移动的点光源，减少光源随机构的移动，增加光源稳定性。本实用新型的高亮线光源主要通过使用所述LED光源组件和所述聚光透镜汇聚获得，设备结构简单；另一方面，利用所述聚光透镜的汇聚作用，不仅可以提高光亮度，还将所述LED光源组件的发散光汇聚成线形光，从而得到亮度高且照度均匀的线光源，且相对激光设备造价低廉，有很好的实用性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例灯珠间距计算示意图；

图3是本实用新型实施例透镜聚光光路示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，一种高亮线光源，包括带有出光口5的外壳1，所述外壳1内设有用于发射光线的LED光源组件2、用于将光线汇聚成线形光的聚光透镜3，所述LED光源组件2连接有散热器4，所述LED光源组件2与所述聚光透镜3之间的距离为：大于聚光透镜3的焦距、小于聚光透镜3的2倍焦距。

所述外壳1容纳有所述LED光源组件2和所述聚光透镜3，可按实际需要设计成各种形状，例如：方形、圆形、多边形等，以适应不同场合的具体要求。本实施例中，所述外壳1为立方体盒状。

所述LED光源组件2包括基座8、成排设置在基座上的多个LED灯珠7。本实施例中，所述高亮线光源的LED光源组件2采用成排设置的功率1瓦的高亮贴片LED灯珠7，LED灯珠7成排设置，不仅提高整个光源亮度，还可以保证光源的所需宽度及得到光照均匀度高的线形光。

所述基座8优选铝基板，铝基板上设有PCB板。铝基板可增强对光源光线的反射并有效散热。所述铝基板通过固定件9固定于外壳1内。

所述聚光透镜3选用条形凸透镜，这种聚光透镜3不仅可以汇聚光线，再次提高光亮度，还将所述LED光源组件2的发散光汇聚成所需线形光，从而使最终得到的线光源亮度更高且照度更均匀。间距小于3.5倍的LED灯珠与聚光透镜距离。

本实施例中，所述聚光透镜3通过透镜支架6固定在外壳1内。透镜支架6可以通过螺钉固定在外壳1上，可通过设置卡扣卡合加以固定，或通过设置螺纹压圈，或其他方式进行固定。

所述透镜支架6的结构不作限定，只需将聚光透镜3固定在外壳1中即可，本实施例中透镜支架6为相对的两侧开口的框架结构，所述开口的两侧分别对应所述LED光源组件2和所述外壳1上设置的出光口5。以使所述透镜的入光和出光的光路顺畅。

所述外壳1的出光口5为条形口，所述条形口的宽度稍大于或等于聚光透镜3汇聚后的线性光的宽度。以便完整导出所需线性光。

本实施例中，所加装散热器4为鳍片式散热器，鳍片式散热器散热表面积大，利于散热。以保证所述LED灯珠7工作在正常温度范围。

如图2所示，LED灯珠7的发散角以120°计算，灯间距L与灯与透镜距离H成三角关系。L确定时，H在照度损失范围内可尽量大一些，以使光线在透镜表面发散均匀。相邻所述LED灯珠之间的间距L满足：间距L小于3.5倍的LED灯珠与聚光透镜距离，这个间距在照度损失范围内，亮度相对较高，满足本实用新型的需要。

如图3所示，为凸透镜光路示意图，其中F、F’为凸透镜两侧焦距处，2F、2F′为凸透镜两侧2倍焦距处，A为所述LED光源组件2在凸透镜前所处位置，A’为所述LED光源组件2光线经凸透镜汇聚后所处位置，u为物距，v为像距。由凸透镜汇聚原理可知，当物距等于2倍焦距时，像距等于物距。当物距大于焦距且小于2倍焦距时，像距在2F′之外。当物距小于焦距或大于2倍焦距时将无法有效汇聚光线，更不能提高光亮度。因此将所述LED光源组件2置于Ｆ至2Ｆ间合适的物距处，选取合适焦距的透镜，即可在确定的像距上得到高亮度线形光。

Claims (10)

1.一种高亮线光源，其特征在于，包括带有出光口（5）的外壳（1），所述外壳（1）内设有用于发射光线的LED光源组件（2）、用于将光线汇聚成线形光的聚光透镜（3），所述LED光源组件（2）连接有散热器（4），所述LED光源组件（2）与聚光透镜（3）之间的距离为：大于聚光透镜（3）的焦距、小于聚光透镜（3）的2倍焦距。

2.根据权利要求1所述的高亮线光源，其特征在于，所述LED光源组件（2）包括基座（8）、成排设置在基座（8）上的多个LED灯珠（7）。

3.根据权利要求2所述的高亮线光源，其特征在于，相邻所述LED灯珠（7）之间的间距满足：间距小于3.5倍的LED灯珠与聚光透镜距离。

4.根据权利要求2所述的高亮线光源，其特征在于，所述基座（8）为铝基板。

5.根据权利要求2所述的高亮线光源，其特征在于，所述基座（8）通过固定件（9）固定外壳（1）内。

6.根据权利要求2所述的高亮线光源，其特征在于，所述聚光透镜（3）为条形凸透镜。

7.根据权利要求1所述的高亮线光源，其特征在于，所述聚光透镜（3）通过透镜支架（6）固定在外壳（1）内。

8.根据权利要求7所述的高亮线光源，其特征在于，所述透镜支架（6）为相对的两侧开口的框架结构，所述开口的两侧分别对应LED光源组件（2）和外壳（1）上设置的出光口（5）。

9.根据权利要求1所述的高亮线光源，其特征在于，所述外壳（1）的出光口（5）为条形口，所述条形口的宽度稍大于或等于聚光透镜（3）汇聚后的线性光的宽度。

10.根据权利要求1所述的高亮线光源，其特征在于，所述散热器（4）为鳍片式散热器。

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