CN203363824U - 一种线形光源及使用该光源的动作感应设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种线形光源及使用该光源的动作感应设备，光源包括前罩、前内镜筒、前镜筒、隔圈I、隔圈II、隔圈III、隔圈IV、隔圈V、压圈、内筒压圈、连接筒、延长筒、光源、凹-凸正球面透镜、凸-凹负球面透镜、凸-凹正球面透镜、光阑、凹-凸正柱面透镜、凹-凸负柱面透镜、凸-凹正柱面透镜、弯月柱面透镜I、弯月柱面透镜II、弯月柱面透镜III以及内悬挂机构。本实用新型以同轴排列的透镜组调节输出的光线的光路形态，具有结构简单，质量轻便，光照输出功率稳定、持续性强和出射角可调的优点.并且通过设置的内悬挂机构提高了光源的光效稳定性，使用了扇形面-线形光源的动作感应设备,实现了设备的对人或物体的动作感应。

Description

一种线形光源及使用该光源的动作感应设备

技术领域

    本实用新型涉及一种光源以及应用该光源的动作感应设备，特别是一种线形光源及动作感应设备。 

背景技术

线形光源可泛指具有如下特性的发光元件：形成光斑为一字线形状。比如，相对于小孔成像，光线通过狭缝形成的光可以被认为是线形光源。因为具有很好的方向性和集聚性能，具有很好的指向、示踪功能，线形光源是为数众多的激光跟踪式电子白板和机器视觉中用于定位的光源器件。 

在当前市场上一般采用的是光栅式线形光源。这样的光源虽然具有小型便携的优点，但是形成光斑间断，且光斑短轴方向发散角大，在实际用途方面存在很多局限性。同时，线形光源是一种高精度的显示设备，生活中无所不在的震动以及使用过程中因位置移动等无法避免的因素所带来的位置和形状变化，会极大地影响线光源的光照效果和光照精度，从而影响设备的使用性能，增加在使用寿命的维护成本。 

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种线形光源，以同轴排列的透镜组调节输出的光线的光路形态，并最终输出为线形光，具有结构简单，质量轻便，光照输出稳定持续性强和出射角可调的优点，使用寿命内光效稳定，有效地提高设备的质量，降低使用寿命内的维护成本。 

本实用新型公开的线形光源，包括前罩、前内镜筒、前镜筒、隔圈I、隔圈II、隔圈III、隔圈IV、隔圈V、压圈、内筒压圈、连接筒、延长筒、光源、凹-凸正球面透镜、凸-凹负球面透镜、凸-凹正球面透镜、光阑、凹-凸正柱面透镜、凹-凸负柱面透镜、凸-凹正柱面透镜、弯月柱面透镜I、弯月柱面透镜II、弯月柱面透镜III以及内悬挂机构，所述光源的光学结构沿光线出射方向依次为光源、凹-凸正球面透镜、凸-凹负球面透镜、凸-凹正球面透镜、光阑、凹-凸正柱面透镜、凹-凸负柱面透镜、凸-凹正柱面透镜、弯月柱面透镜I、弯月柱面透镜II、弯月柱面透镜III，所述前罩盖在前镜筒上，沿光线出射方向内筒压圈、前内镜筒、弯月柱面透镜III依次安装在前镜筒内，所述前镜内筒通过内悬挂机构设置在前镜筒内，前镜筒通过连接筒与延长筒相连，光源设置在延长筒筒体内的中轴上，前内镜筒内沿光线出射方向依次安装有压圈、凹-凸正球面透镜、隔圈V、凸-凹负球面透镜、凸-凹正球面透镜、隔圈IV、光阑、凹-凸正柱面透镜、凹-凸负柱面透镜、隔圈III、凸-凹正柱面透镜、隔圈II、弯月柱面透镜I、隔圈I以及弯月柱面透镜II，所述光源的出射角为1-180°，所述光源的发光面长度＞1mm。 

本实用新型公开的线形光源通过配合设置的透镜组，有效地实现了光源照射光线的线状照射，同时光斑在照射区域内光通量能够均匀分布，具备窄带宽高亮度的特点，利于提高照射效果，同时便于利用目标区域的光强测定照射距离和发散角度，同时本实用新型公开的线形光源具有结构简单，质量轻便，光照输出稳定持续性强和出射角可调的优点，同时采用1-180°的出射广角，提高了光线的照射范围，提高了光源的应用范围。在机器视觉应用方面，这种线型、汇聚光束的光源，适用于从一点到三维的照射观测用途，并且通过设置的内悬挂机构提高了光源的光效稳定性，提高光源内镜片组的抗震能力，延长光源的维护周期，降低在使用寿命内的维护成本。 

本实用新型公开的一种线形光源一种改进，透镜组的透镜表面还设置有镀膜，所述镀膜的膜厚d=[λ(k+0.5)]/2n,其中λ滤除光波波长，n为镀膜层材料的折射率，k为0、1、2、3、4……。本改进通过对膜厚进行设置，有效地提高了透镜组对通过透镜组的光线中某一波段光线的滤除能力，提高了滤除功能的针对性，使得透镜组上设置的镀膜能够针对线形光源所采用的光源而特定设置，提高了线形光源的滤色性能，有效地提高了光波的单色性能，提高了经过调整后光线的光波分布的均匀度和单色性能。 

实用新型通过压圈将前内镜筒固定在前镜筒内，上述隔圈设置在透镜之间的空隙内，隔圈的长度与空隙间距的大小相适应。本改进通过设置压圈和隔圈，便于光学镜头和机械部件的装配调校，防止镜片在线形光源的使用过程中发生偏移，从而有效提高了线形光源的质量和性能的稳定性，降低了产品故障率和维修服务的成本。 

本实用新型公开的一种线形光源一种改进，所述光源设置在延长筒筒体内的底端。通过将光源设置的在延长筒筒体内的底部，不仅便于在生产中对光源进行固定，还极大地提高了光源的稳定性，延长了光源的使用寿命，降低在使用中的调校和维护成本和耗时，提高光源的利用效率。 

本实用新型公开的一种线形光源一种改进，透镜组的整体有效焦距为16.06545mm，后焦距为-15.90812mm；由凹-凸正球面透镜、凸-凹负球面透镜、凸-凹正球面透镜组成的第一透镜组的有效焦距50.00001mm，后焦距26.86559mm；由凹-凸正柱面透镜、凹-凸负柱面透镜、凸-凹正柱面透镜组成的第二透镜组的有效焦距50.00001mm，后焦距33.45629mm；由弯月柱面透镜I、弯月柱面透镜II、弯月柱面透镜III组成的第三透镜组的有效焦距-16.23454mm，后焦距-28.04564mm。本改进提高了线形光源的滤色性能，有效地提高了光波的单色性能，提高了经过调整后光线的光波分布的均匀度和单色性能。 

本实用新型公开的一种线形光源一种改进，所述的光源为LED光源、半导体激光器、红外光源、气体放电光源、石英灯或者普通卤素灯。本改进通过设置线形光源的光源类型，有效地提高了线形光源的适用环境和工作类型，提高了线形光源的产品普适性和对于市场的适应能力。 

本实用新型公开的一种动作感应设备，包括背显屏、线形光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置，所述线形光源的出射光线通过背显屏的表面上方并且与背显屏的表面平行，反射光传感器接收到的信号通过数据传输装置传递到数据处理装置。本实用新型公开的动作感应设备，具有良好的反应速度和响应精确度，提高了动作感应的显示和响应质量。 

本实用新型公开的一种动作感应设备的一种改进，所述线性光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置包括如下组合方式：所述线性光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置都为分立器件；或者所述线性光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置其中任意两个集成在一起，其余的两个器件集成在一起，或者其余的两个器件为分立器件；或者所述线性光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置其中任意三个集成在一起，其余的一个器件为分立器件；或者所述线性光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置集成在一起。本改进将线性光源、数据处理装置、数据传输装置、反射光传感器合并或者分立设置，有效地节约了显示设备的结构，提高了产品的适应性和空间的利用率。 

本实用新型公开的一种动作感应设备的一种改进，反射光传感器为CCD、CMOS、红外线感应装置、脉冲照相机、激光接收装置中的一种。数据处理装置包括计算机和相关软件，可以测定线形光源照射范围内物体的位置、速度、加速度、距离、肌电图、力、力矩、爆发力、屈曲－伸展、内收－外展、旋转等各种参数。 

本实用新型公开的线形光源，通过配合设置的透镜组，并优选地将透镜组中的透镜均设置为三片，在有效地实现了光源照射光线的线状照射的同时，还使得光斑在照射区域内光通量能够均匀分布，提高照射效果，同时便于利用目标区域的光强测定照射距离和发散角度，同时本实用新型公开的线形光源具有结构简单，质量轻便，光照输出稳定持续性强、线形光宽度可调、出射角可调的优点。另外通过在透镜表面设置特定膜厚的镀膜，使得线形光源能够有针对性地滤除光波中的杂色波段，有效地提高了经过调整后光线的光波分布的均匀度和单色性能。此外通过设置压圈和隔圈有效地提高了线形光源中镜片的稳定性和安全性，防止镜片在线形光源的使用过程中发生偏移，从而有效提高了线形光源的质量和性能的稳定性，降低了维修几率和产品维修和服务的成本。并设置多种不同类型的光源，有效地提高了线形光源的适用环境和类型，提高了线形光源的产品普适性和对于市场的适应能力。 

附图说明

图1、线形光源光路示意图； 

图2、线形光源结构示意图；

图3、内悬挂机构的局部放大图；

附图标号：

1.前罩；

2.前内镜筒；

3.前镜筒；

4.隔圈I；

5.隔圈II；

6.隔圈III；

7.隔圈IV；

8.隔圈V；

9.压圈；

10.内筒压圈；

11.连接筒；

12.延长筒；

13.光源；

14.凹-凸正球面透镜；

15.凸-凹负球面透镜；

16.凸-凹正球面透镜；

17.光阑；

18.凹-凸正柱面透镜；

19.凹-凸负柱面透镜；

20.凸-凹正柱面透镜；

21.弯月柱面透镜I；

22.弯月柱面透镜II；

23.弯月柱面透镜III。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。 

如图1至图3所示，本实用新型公开的所述线形光源包括前罩1、前内镜筒2、前镜筒3、隔圈I4、隔圈II5、隔圈III6、隔圈IV7、隔圈V8、压圈9、内筒压圈10、连接筒11、延长筒12、光源13、凹-凸正球面透镜14、凸-凹负球面透镜15、凸-凹正球面透镜16、光阑17、凹-凸正柱面透镜18、凹-凸负柱面透镜19、凸-凹正柱面透镜20、弯月柱面透镜I21、弯月柱面透镜II22、弯月柱面透镜III23以及内悬挂机构，所述光源的光学结构沿光线出射方向依次为光源13、凹-凸正球面透镜14、凸-凹负球面透镜15、凸-凹正球面透镜16、光阑17、凹-凸正柱面透镜18、凹-凸负柱面透镜19、凸-凹正柱面透镜20、弯月柱面透镜I21、弯月柱面透镜II22、弯月柱面透镜III23，所述前罩1盖在前镜筒3上，沿光线出射方向内筒压圈10、前内镜筒2、弯月柱面透镜III23依次安装在前镜筒3内，所述前镜内筒2通过内悬挂机构设置在前镜筒3内，前镜筒3通过连接筒11与延长筒12相连，光源13设置在延长筒12筒体内的中轴上，前内镜筒2内沿光线出射方向依次安装有压圈9、凹-凸正球面透镜14、隔圈V8、凸-凹负球面透镜15、凸-凹正球面透镜16、隔圈IV7、光阑17、凹-凸正柱面透镜18、凹-凸负柱面透镜19、隔圈III6、凸-凹正柱面透镜20、隔圈II5、弯月柱面透镜I21、隔圈I4以及弯月柱面透镜II22，所述光源的出射角为1-180°，所述光源的发光面长度＞1mm。 

所述线形光源的透镜组包括第一透镜组、第二透镜组和第三透镜组。第一透镜组包括凹-凸正球面透镜14、凸-凹负球面透镜15、凸-凹正球面透镜16。第二透镜组包括凹-凸正柱面透镜18、凹-凸负柱面透镜19、凸-凹正柱面透镜20。第三透镜组包括弯月柱面透镜I 21、弯月柱面透镜II 22、弯月柱面透镜III 23。 

所述线形光源的光路结构为：沿光线出射方向依次为光源13、凹-凸正球面透镜14、凸-凹负球面透镜15、凸-凹正球面透镜16、光阑17、凹-凸正柱面透镜18、凹-凸负柱面透镜19、凸-凹正柱面透镜20、弯月柱面透镜I 21、弯月柱面透镜II 22、弯月柱面透镜III 23，所述光源的出射角在1°至180°之间可调，所述光源的发光面长度＞1mm。 

本实用新型公开的线形光源通过配合设置的透镜组，有效地实现了光源照射光线的线状照射，同时光斑在照射区域内光通量能够均匀分布，提高照射效果，同时便于利用目标区域的光强测定照射距离和发散角度，同时本实用新型公开的线形光源具有结构简单，质量轻便，光照输出稳定持续性强和出射角可调的优点。三组透镜的设计，有效地提高了透镜组对光线的调节能力，使得经过调节的光线的光通量分布更为均匀，梯度性能更佳，还使得光源具有简单的结构，降低了产品的生产成本，同时在使用过程中，前镜筒3内设置的内悬挂机构能够通过自身的弹性来消除外界震动对设置在前内镜筒2内的透镜组的影响，从而保证了光源的照射质量和光效稳定性。 

作为一种优选，所述光源12设置在延长筒筒体内的底端。通过将光源设置的在延长筒筒体内的底部，不仅便于在生产中对光源进行固定，还极大地提高了光源的稳定性，延长了光源的使用寿命，降低在使用中的调校和维护成本和耗时，提高光源的利用效率。。 

本实用新型公开的一种线形光源一种改进，透镜组的透镜表面还设置有镀膜，所述镀膜的膜厚d=[λ(k+0.5)]/2n,其中λ滤除光波波长，n为镀膜层材料的折射率，k为0、1、2、3、4……。本改进通过对膜厚进行设置，有效地提高了透镜组对通过透镜组的光线中某一波段光线的滤除能力，提高了滤除功能的针对性，使得透镜组上设置的镀膜能够针对线形光源所采用的光源而特定设置，提高了线形光源的滤色性能，有效地提高了光波的单色性能，提高了经过调整后光线的光波分布的均匀度和单色性能。 

本实用新型公开的一种线形光源一种改进，光源为LED光源、半导体激光器或者普通卤素灯。本改进通过设置线形光源的光源类型，有效地提高了线形光源的适用环境和类型，提高了线形光源的产品普适性和对于市场的适应能力。 

本实用新型公开的一种动作感应设备，包括背显屏、线形光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置，所述线形光源的出射光线通过背显屏的表面上方并且与背显屏的表面平行，反射光传感器接收到的信号通过数据传输装置传递到数据处理装置。本实用新型公开的动作感应设备，具有良好的反应速度和响应精确度，提高了动作感应的显示和响应质量。所述线形光源的出射光线与背显屏的表面的间距为1-2mm，从而在提高显示效果的同时又降低了对背显屏质量和表面光洁度的要求，从而在保证整体显示质量的同时，降低设备的生产和使用成本。 

本实用新型公开的一种动作感应设备的一种改进，反射光传感器为CCD、或者CMOS、或者红外线感应装置、或者激光接收装置、或者脉冲相机。上述反射光传感器对不同光源的响应灵敏度不同，可以针对不同光源设置不同反射光传感器进行接收，使动作感应设备的扫描速度和分辨率达到最佳。 

本实用新型公开的动作感应设备，通过将线形光源出射光平行照射到某个平面物体的表面，即线形光源形成的光幕与平面物体平行，所述光幕距离平面物体表面至少0.001毫米。这个距离也可以根据动作感应的需要，向远离平面物体的方向自由平移。操作时，在由光幕、反射光传感器框定的操作区域范围内，物体运动到相应的区域，就会将该区域的光幕部分遮挡并发生反射，反射光传感器采用连续采集的方式对光幕被遮挡区域的坐标进行识别，反射光传感器的采样速度可以达到480帧/秒，采集的数据经过数据传输装置传送到数据处理装置进行解析，数据处理装置识别出物体位置、速度、加速度、距离、肌电图、力、力矩、爆发力、屈曲－伸展、内收－外展、旋转等各种数据并将这些数据传输到相应的光学、机械、电子设备，由所述设备进行响应反馈，形成开环或者闭环控制的系统。所述系统具有响应精度高，反应迅速，可操作性强等的优点。 

由于本线形光源出射角可通过组合不同曲率半径、厚度等参数的透镜进行调节，输出功率可以通过更换不同类型的线形光源和调节出射角来实现，这样，本线形光源的宽度从1毫米到134米，生成的光幕可以均匀地覆盖在小至1平方毫米，大至7200平方米的平面上。对于需要大面积光幕覆盖的应用场合，如电子白板，具有不可替代的作用。 

具体实施例，其中： R代表镜头系统中各相对应镜面号数的透镜面的曲率半径， T代表镜头系统中各镜面的径向距离。 

实施例一 

第一透镜组的凹-凸正球面透镜14、凸-凹负球面透镜15、凸-凹正球面透镜16分别采用牌号为H-ZK2、H-LAF6和H-K9L的光学玻璃制备，第二透镜组的凹-凸正柱面透镜18、凹-凸负柱面透镜19、凸-凹正柱面透镜20分别采用牌号为H-K9L、H-LAF6和H-ZK2的光学玻璃制备，第三透镜组的弯月柱面透镜I 21、弯月柱面透镜II 22、弯月柱面透镜III 23分别采用牌号为H-BAK10、H-LAK51和H-ZK10的光学玻璃制备。

其中，从光源13的R为无穷大，光源13到凹-凸正球面透镜14第一面的T＝18.75mm； 

凹-凸正球面透镜14第一面的R＝-35.297mm，所述透镜第一面到第二面的T＝1.5mm；

凹-凸正球面透镜14第二面的R＝-18.3475mm，凹-凸正球面透镜14第二面到凸-凹负球面透镜15第一面的T＝0.1mm；

凸-凹负球面透镜15第一面的R＝36.8513mm，所述透镜第一面到第二面的T＝2.0mm；

凸-凹负球面透镜15第二面的R＝13.57846mm，凸-凹负球面透镜15第二面到凸-凹正球面透镜16第一面的T=0；

凸-凹正球面透镜16第一面的R＝13.57846mm，所述透镜第一面到第二面的T＝1.3mm；

凸-凹正球面透镜16第二面的R＝-70.86552mm，凸-凹正球面透镜16第二面到光阑第一面的T＝0.05mm；

光阑17的第一面和第二面都为平面，R＝无穷大，光阑17的第二面到凹-凸正柱面透镜18第一面的T＝0.05mm；

凹-凸正柱面透镜18第一面的R＝70.8655mm，所述透镜第一面到第二面的T＝1.3mm；

凹-凸正柱面透镜18第二面的R＝-13.57864mm，凹-凸正柱面透镜18第二面到凹-凸负柱面透镜19第一面的T=0；

凹-凸负柱面透镜19的第一面R＝-13.57864mm，所述透镜第一面到第二面的T＝2.0mm；

凹-凸负柱面透镜19第二面的R＝-36.8513mm，凹-凸负柱面透镜19第二面到凸-凹正柱面透镜20第一面的T＝0.1mm；

，T＝0.1mm；

凸-凹正柱面透镜20第一面的R＝18.3475mm，所述透镜第一面到第二面的T＝1.5mm；

凸-凹正柱面透镜20第二面的R＝35.297mm，凸-凹正柱面透镜20第二面到弯月柱面透镜I 21的T＝0.1mm；

弯月柱面透镜I 21第一面为平面，R为无穷大，所述透镜第一面到第二面的T＝1.5mm；

弯月柱面透镜I 21第二面的R＝6.9556mm；弯月柱面透镜I 21第二面到弯月柱面透镜II 22第一面的T＝5mm；

弯月柱面透镜II 22第一面的R＝-7.3285mm，所述透镜第一面到第二面的T＝1.7mm；

弯月柱面透镜II 22第二面为平面，R为无穷大，弯月柱面透镜II 22第二面到弯月柱面透镜III 23第一面的T=5mm；

弯月柱面透镜III 23第一面的R＝-8.963mm；所述透镜第一面到第二面的T＝1.7mm；

弯月柱面透镜III 23第二面的R＝-38.53mm，弯月柱面透镜III 23第二面到像面的T＝2100.00mm；

实施例二

玻璃牌号更换为：第一透镜组的凹-凸正球面透镜14、凸-凹负球面透镜15、凸-凹正球面透镜16分别采用牌号为H-ZK7、F5和H-LAK8A的光学玻璃制备，第二透镜组的凹-凸正柱面透镜18、凹-凸负柱面透镜19、凸-凹正柱面透镜20分别采用牌号为H-LAK8A、F5和H-ZK7的光学玻璃制备，第三透镜组的弯月柱面透镜I 21、弯月柱面透镜II 22、弯月柱面透镜III 23分别采用牌号为H-K9、H-K51和H-K9的光学玻璃制备。在该实施例中，通过调节出射角，可以形成宽度为100mm、200mm、300mm、600mm、900mm、1200mm、1500mm、1800mm、2100mm、2400mm、2700mm的线形光源。该光源具备高亮度和高均匀性，与线阵扫描相机一起使用，适用于高速、高精度的检测，例如在检测印刷品、纺织品质量，以及要求比较高的大型工件的表面加工精度和光洁度。

实施例三 

玻璃牌号更换为：第一透镜组的凹-凸正球面透镜14、凸-凹负球面透镜15、凸-凹正球面透镜16分别采用牌号为H-ZK7、F5和H-LAK8A的光学玻璃制备，第二透镜组的凹-凸正柱面透镜18、凹-凸负柱面透镜19、凸-凹正柱面透镜20分别采用牌号为H-LAK8A、F5和H-ZK7的光学玻璃制备，第三透镜组的弯月柱面透镜I 21、弯月柱面透镜II 22、弯月柱面透镜III 23分别采用牌号为H-K10、H-K51和H-K10的光学玻璃制备。在该实施例中，通过调节出射角，可以形成宽度为38mm、76mm、152mm、305mm的线形光源，适用用于需要长、窄的视场、物体表面反射不强的情况。是用在检测条形码的字符、检测工件滑套表面字迹、检测纸币印刷质量等工作场合。

实施例四 

一种动作感应设备，其线形光源采用的光源为红外LED；其反射光传感器采用脉冲照相机；其数据传输装置采用符合Camlink标准的采集卡和线缆；其数据处理装置包括PC机，运行于Windows XP及后续版本操作系统上的软件。当物体进入线形光源的光幕照射区域内时，脉冲照相机感应到反射光强度的变化，以每秒480帧速度，从最小2400x1600像素到最大30000 x30000像素进行数据采集，数据经符合Camlink标准的采集卡和线缆传递后，进入PC机，经软件解算后，并与肌电图系统和测力台配合使用后，可以获得物体位置、速度、加速度、距离、肌电图、力、力矩、爆发力、屈曲－伸展、内收－外展、旋转等各种物理和生理参数。该设备具备精度高、采集速度快、实时性好等特点。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。 

Claims (10)

1.一种线形光源，其特征在于：所述线形光源包括前罩（1）、前内镜筒（2）、前镜筒（3）、隔圈I（4）、隔圈II（5）、隔圈III（6）、隔圈IV（7）、隔圈V（8）、压圈（9）、内筒压圈（10）、连接筒（11）、延长筒（12）、光源（13）、凹-凸正球面透镜（14）、凸-凹负球面透镜（15）、凸-凹正球面透镜（16）、光阑（17）、凹-凸正柱面透镜（18）、凹-凸负柱面透镜（19）、凸-凹正柱面透镜（20）、弯月柱面透镜I（21）、弯月柱面透镜II（22）、弯月柱面透镜III（23）以及内悬挂机构，所述光源的光学结构沿光线出射方向依次为光源（13）、凹-凸正球面透镜（14）、凸-凹负球面透镜（15）、凸-凹正球面透镜（16）、光阑（17）、凹-凸正柱面透镜（18）、凹-凸负柱面透镜（19）、凸-凹正柱面透镜（20）、弯月柱面透镜I（21）、弯月柱面透镜II（22）、弯月柱面透镜III（23），所述前罩（1）盖在前镜筒（3）上，沿光线出射方向内筒压圈（10）、前内镜筒（2）、弯月柱面透镜III（23）依次安装在前镜筒（3）内，所述前镜内筒（2）通过内悬挂机构设置在前镜筒（3）内，前镜筒（3）通过连接筒（11）与延长筒（12）相连，光源（13）设置在延长筒（12）筒体内的中轴上，前内镜筒（2）内沿光线出射方向依次安装有压圈（9）、凹-凸正球面透镜（14）、隔圈V（8）、凸-凹负球面透镜（15）、凸-凹正球面透镜（16）、隔圈IV（7）、光阑（17）、凹-凸正柱面透镜（18）、凹-凸负柱面透镜（19）、隔圈III（6）、凸-凹正柱面透镜（20）、隔圈II（5）、弯月柱面透镜I（21）、隔圈I（4）以及弯月柱面透镜II（22），所述光源的出射角为1-180°，所述光源的发光面长度＞1mm。

2.根据权利要求1所述的线形光源，其特征在于：所述光源设置在延长筒（12）筒体内的底端。

3.根据权利要求1所述的线形光源，其特征在于：所述的光源为LED光源、半导体激光器、红外光源、气体放电光源、石英灯或者卤素灯。

4.一种应用了权利要求1至3中任意一项所述的线形光源的动作感应设备，其特征在于：所述的动作感应设备包括背显屏、线形光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置，所述线形光源的出射光线通过背显屏的表面上方并且与背显屏的表面平行，反射光传感器接收到的信号通过数据传输装置传递到数据处理装置。

5.根据权利要求4所述的动作感应设备，其特征在于：所述线形光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置都为分立器件。

6.根据权利要求4所述的动作感应设备，其特征在于：所述线形光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置其中任意两个集成在一起，其余的两个器件集成在一起。

7.根据权利要求4所述的动作感应设备，其特征在于：所述线形光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置的组合方式为：所述线形光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置其中任意两个集成在一起，其余的两个器件为分立器件。

8.根据权利要求4所述的动作感应设备，其特征在于：所述线形光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置其中任意三个集成在一起，其余的一个器件为分立器件。

9.根据权利要求4所述的动作感应设备，其特征在于：所述线形光源、反射光传感器、数据传输装置、数据处理装置集成在一起。

10.根据权利要求5-9中任意一项中所述的动作感应设备，其特征在于：所述反射光传感器为CCD、CMOS、红外线感应装置、脉冲照相机、激光接收装置其中的一种。

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