CN204328671U - 亮度连续可调的均匀光源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种亮度连续可调的均匀光源系统，包括沿光轴(1)从左向右依次设置的光源(2)、可调光阑(3)、第一会聚光路(4)、导光管(5)、投影透镜(8)。该亮度连续可调的均匀光源系统很好地解决了均匀光源在线性连续可调的问题，在光斑亮度进行线性连续调整时，不会改变光斑均匀性和色温。

Description

亮度连续可调的均匀光源系统

技术领域

本实用新型涉及光学设备领域，具体是一种亮度连续可调的均匀光源系统。

背景技术

随着CMOS和CCD成像器件迅速发展，CMOS和CCD成像器件在开发封装测试和系统响应均匀性校正中，对均匀光源的运用越来越广泛，对均匀光源的性能要求也越来越高。

现在的均匀光源主要分为两类。一类是采用积分球产生均匀光，该均匀光近似于各向发光都均匀的朗伯体。该类均匀光主要运用于CMOS和CCD成像系统的均匀性校正等方面。另一类是采用导光管或复眼透镜产生均匀光，该均匀光可为平行出射光束。该类均匀光主要运用于CMOS和CCD成像器件封装测试等方面。

在第二类均匀光源的运用中，特别是CMOS和CCD成像器件封装测试运用，对均匀光源的要求特别高，而现有的均匀光源技术很难满足其要求，特别是亮度线性连续可调方面。现有的均匀光源，一般都是亮度不可调，或者是只能在几个档位进行切换而不能亮度线性连续可调。这主要是现有均匀光源技术在进行亮度线性连续调整时，将会造成光斑均匀性将无法满足要求或者光源色温将会发生变化，而这将会严重影响到运用。

即通过导光管或者复眼透镜将灯泡发射出来的光进行匀化，然后通过透镜对光斑进行整形称为平行均匀光束。该技术方案一般做成亮度不可调的模式。由于采用调整灯泡供电电流的方式来进行均匀光斑亮度线性连续调整，光斑均匀性将不会受到影响而满足光斑在任何亮度下都满足均匀性要求。但由于灯泡在不同供电电流下，发射光的光谱成份不一样，即均匀光斑的色温将会发生改变。也就是说该方案在实现亮度线性连续调整时，不会改变光斑均匀性，但将会改变光斑的色温。

实用新型内容

为了解决调整光源亮度的同时光斑的色温也会随之改变的问题，本实用新型提供了一种亮度连续可调的均匀光源系统，该亮度连续可调的均匀光源系统很好地解决了均匀光源在线性连续可调的问题，在光斑亮度进行线性连续调整时，不会改变光斑均匀性和色温。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种亮度连续可调的均匀光源系统，包括沿光轴从左向右依次设置的光源、可调光阑、第一会聚光路、导光管、投影透镜。

光源包括灯泡和会聚型反射灯杯，所述灯泡位于所述会聚型反射灯杯的焦点。

第一会聚光路包括沿光轴从左向右依次设置的第一凸透镜和第二凸透镜，光源到第一凸透镜的距离等于第一凸透镜的焦距，第二凸透镜到导光管左端的距离等于第二凸透镜的焦距。

导光管为正六边形导光管。

在导光管和投影透镜之间，沿光轴从左向右依次设置有第二会聚光路和复眼透镜。

第二会聚光路包括沿光轴从左向右依次设置的第三凸透镜和第四凸透镜，导光管右端到第三凸透镜的距离等于第三凸透镜的焦距，第四凸透镜到复眼透镜的距离等于第四凸透镜的焦距。

投影透镜到复眼透镜的距离等于投影透镜的焦距。

投影透镜为凸透镜。

本实用新型的有益效果是，该亮度连续可调的均匀光源系统很好地解决了均匀光源在线性连续可调的问题，在光斑亮度进行线性连续调整时，不会改变光斑均匀性和色温。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为该亮度连续可调的均匀光源系统的结构示意图。

图中附图标记：1.光轴，2.光源，3.可调光阑，4.第一会聚光路，5.导光管，6.第二会聚光路，7.复眼透镜，8.投影透镜，9.工作面；

41.第一凸透镜，42.第二凸透镜，61.第三凸透镜，62.第四凸透镜。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

该亮度连续可调的均匀光源系统包括沿光轴1从左向右依次设置的光源2、可调光阑3、第一会聚光路4、导光管5、投影透镜8。光源2(如灯泡)所发射的光，经过可调光阑3之后，由第一会聚光路4将光收集会聚进入导光管5进行匀化。经过导光管5匀化之后在通过投影透镜8形成平行光投射到工作面9处。

如图1所示，光源2包括灯泡和会聚型反射灯杯，所述灯泡位于所述会聚型反射灯杯的焦点。可调光阑3为圆形连续可调光阑。第一会聚光路4包括沿光轴1从左向右依次设置的第一凸透镜41和第二凸透镜42，光源2到第一凸透镜41的距离等于第一凸透镜41的焦距，第二凸透镜42到导光管5左端的距离等于第二凸透镜42的焦距。

导光管5为正六边形导光管，导光管5的长度可根据需要进行选择。导光管5可以提高光斑匀化效果。在导光管5和投影透镜8之间，沿光轴1从左向右依次设置有第二会聚光路6和复眼透镜7。

第二会聚光路6包括沿光轴1从左向右依次设置的第三凸透镜61和第四凸透镜62，导光管5右端到第三凸透镜61的距离等于第三凸透镜61的焦距，第四凸透镜62到复眼透镜7的距离等于第四凸透镜62的焦距。

投影透镜8到复眼透镜7的距离等于投影透镜8的焦距。投影透镜8为凸透镜，如平凸透镜。

光源2、可调光阑3、第一会聚光路4、导光管5、第二会聚光路6、复眼透镜7和投影透镜8位于同一光轴1，第一会聚光路4包括第一凸透镜41和第二凸透镜42，第二会聚光路6包括第三凸透镜61和第四凸透镜62，该亮度连续可调的均匀光源系统的双极匀化方案原理为：光源2(如灯泡)所发射的光斑，经过第一会聚光路4和第一级匀化元件导光管5之后，初步形成的较为均匀的光斑，然后再经过第二会聚光路6和第二级匀化元件复眼透镜7后形成均匀光斑，最后经过投影透镜8形成平行光投射到工作面9。由于采用双极匀化方案，导光管5射出的光斑已经是一个较为均匀的光斑，当可调光阑2调整时，虽然光源2发射的光斑状态发生很大变化，但对复眼透镜7的射出光斑影响就特别小。也就是调整可调光阑2进行光斑亮度调整时，投射到工作面9上的光斑均匀性将不会发生改变。

由于光斑亮度调整是采用了可调光阑2，不会影响灯泡发射光斑的光谱形状，也就是不会改变最终光斑的色温。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种亮度连续可调的均匀光源系统，其特征在于，所述亮度连续可调的均匀光源系统包括沿光轴(1)从左向右依次设置的光源(2)、可调光阑(3)、第一会聚光路(4)、导光管(5)、投影透镜(8)。

2.根据权利要求1所述的亮度连续可调的均匀光源系统，其特征在于，光源(2)包括灯泡和会聚型反射灯杯，所述灯泡位于所述会聚型反射灯杯的焦点。

3.根据权利要求1所述的亮度连续可调的均匀光源系统，其特征在于，第一会聚光路(4)包括沿光轴(1)从左向右依次设置的第一凸透镜(41)和第二凸透镜(42)，光源(2)到第一凸透镜(41)的距离等于第一凸透镜(41)的焦距，第二凸透镜(42)到导光管(5)左端的距离等于第二凸透镜(42)的焦距。

4.根据权利要求1所述的亮度连续可调的均匀光源系统，其特征在于，导光管(5)为正六边形导光管。

5.根据权利要求1所述的亮度连续可调的均匀光源系统，其特征在于，在导光管(5)和投影透镜(8)之间，沿光轴(1)从左向右依次设置有第二会聚光路(6)和复眼透镜(7)。

6.根据权利要求5所述的亮度连续可调的均匀光源系统，其特征在于，第二会聚光路(6)包括沿光轴(1)从左向右依次设置的第三凸透镜(61)和第四凸透镜(62)，导光管(5)右端到第三凸透镜(61)的距离等于第三凸透镜(61)的焦距，第四凸透镜(62)到复眼透镜(7)的距离等于第四凸透镜(62)的焦距。

7.根据权利要求5所述的亮度连续可调的均匀光源系统，其特征在于，投影透镜(8)到复眼透镜(7)的距离等于投影透镜(8)的焦距。

8.根据权利要求1所述的亮度连续可调的均匀光源系统，其特征在于，投影透镜(8)为凸透镜。