CN216307697U - 一种可改善活体成像效果的均布光源装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种可改善活体成像效果的均布光源装置，包括包括中空的壳体以及设于壳体一端的导光索，所述壳体的中间贯穿设有通孔，所述壳体的一表面上设有若干个环绕所述通孔设置并以阵列分布的出光孔，所述导光索包括外部的护套以及设于护套内由若干根光纤组成的光纤束，所述光纤束的进光端紧密排列，所述光纤束的出光端分为多个子束，所述子束的数量与出光孔数量相等，且所述子束的末端延伸入所述壳体内并分别一一对应设于所述出光孔处。本实用新型通过在壳体上采用若干个阵列分布的出光孔进行出光，使光均匀分布，避免因光分布不均匀导致的光斑问题。

Description

一种可改善活体成像效果的均布光源装置

技术领域

本实用新型涉及灯具技术领域，具体涉及一种可改善活体成像效果的均布光源装置。

背景技术

光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光纤光源即是将光源发出的光通过光纤传导到光源直射难以达到的地方，利用光纤的断面对极微小截面进行照射，也适用于避光环境中需要局部照射的情况。

传统中用于活体成像的光纤灯具一般采用环形光纤，意指为集束光纤后在灯具上形成一圈连续的环状光纤，集束端面积与环形光纤面积一致，但是环形光纤缺点为光分布不均匀，近距离情况下会显示出一圈环形光斑，对于活体成像来说这是致命的缺点。

活体成像，一般来讲，要求光源均匀，视野大小也不一致，传统的环形光纤，在一定距离，会产生环形光斑，对于实验结果有很大的影响，特别是近距离的情况下尤为明显，由于成像视野要求，环形光纤的缺点就被无限放大了；且传统的环形光纤，没有经过光源出光角度计算，直接用不同角度光源进行照射，得到的照射结果也会不一样，且光源利用率低。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有的技术缺陷，提供一种可改善活体成像效果的均布光源装置，在壳体上采用若干个阵列分布的出光孔进行出光，使光均匀分布，避免因光分布不均匀导致的光斑问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，提供一种可改善活体成像效果的均布光源装置，包括中空的壳体以及设于壳体一端的导光索，所述壳体的中间贯穿设有通孔，所述壳体的一表面上设有若干个环绕所述通孔设置并以阵列分布的出光孔，所述导光索包括外部的护套以及设于护套内由若干根光纤组成的光纤束，所述光纤束的进光端紧密排列，所述光纤束的出光端分为多个子束，所述子束的数量与出光孔数量相等，且所述子束的末端延伸入所述壳体内并分别一一对应设于所述出光孔处。

进一步的，所述壳体的一表面上由内往外设有多圈呈方形阵列分布的出光孔。

进一步的，所述壳体的一表面上还设有一圈呈环形阵列分布的出光孔，且该环形阵列分布的出光孔位于最内圈。

进一步的，所述通孔是孔径为95mm的圆孔，环形阵列分布的出光孔所在圆周的直径为103mm。

进一步的，所述出光孔的孔径为1mm。

进一步的，所述导光索的末端设有与光源连接的光源发散装置。

进一步的，所述光源发散装置包括用于与所述光源套接的接头以及至少一个设于所述接头内的凹透镜。

进一步的，所述凹透镜有两个并前后依次设置。

进一步的，所述接头的内壁还凸起设有向内顶紧所述凹透镜的限位环台。

进一步的，所述壳体的形状为方形。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型中在壳体上采用若干个阵列分布的出光孔进行出光，使光均匀分布，无论是近距离还是远距离，均匀性都比传统的环形光纤好很多，在近距离情况下，并不会出现环形光斑，而且在小视野处能达到比较均匀的效果，为动物活体成像提供了一种比较均匀的光源，避免因光分布不均匀导致的环形光斑问题，从而解决了传统的环形光纤因为近距离会出现一圈环形光斑的问题，使该均布光源装置适用于需要不同视野的使用情况，也适用于小视野；还在导光索的末端设置光源发散装置，将进入光源发散装置的平行光进行发散后形成与光纤透光角度一致的光源，从而可以把光转换效率最大化，将光源最大程度聚集，降低了光源损耗。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例中可改善活体成像效果的均布光源装置的示意图；

图2为实施例中可改善活体成像效果的均布光源装置的正视图；

图3为图2中A处的剖视图；

图4为实施例中导光索的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

实施例

如图1-4所示，本实施例所示的一种可改善活体成像效果的均布光源装置，包括中空的壳体1以及设于壳体1一端并与光源连接的导光索2，从而利用导光索2向壳体内导光，壳体1的中间贯穿设有通孔3，用于成像设备透过该通孔进行拍摄，壳体1的一表面上设有若干个环绕通孔3设置并以阵列分布的出光孔4，该出光孔4与壳体内部连通，导光索2包括外部的护套21以及设于护套21内由若干根光纤组成的光纤束22，光纤束22的进光端紧密排列并对齐，光纤束22的出光端均分为多个子束221，子束的数量与出光孔4数量相等，且子束的末端(即自由端)延伸入壳体1内并分别一一对应垂直设于出光孔处，从而通过光纤导入的光从出光孔处射出，光纤束进光端的集束面积与所有出光孔处的出光面积之和相同，从而将集束端面积均匀分散到各个出光点位，即可得到光照射均匀效果。

上述中，在壳体上采用若干个阵列分布的出光孔进行出光，使光均匀分布，无论是近距离还是远距离，均匀性都比传统的环形光纤好很多，避免因光分布不均匀导致的光斑问题，从而解决了传统的环形光纤因为近距离会出现一圈亮光斑的问题。

具体的，壳体1的一表面上由内往外设有三圈共84个并呈方形阵列分布的出光孔4；在壳体的该表面上还设有一圈共16个并呈环形阵列分布的出光孔4，且该环形阵列分布的出光孔位于最内圈，利用该环形阵列分布的出光孔照射通孔的周围，增强通孔处的亮度，并利用内外圈两种不同阵列分布的出光孔，可进一步提高光照射的整体均匀性。

具体的，通孔3是孔径为95mm的圆孔，环形阵列分布的16个出光孔4所在圆周的直径为103mm，即该16个出光孔与通孔边缘的距离很短，加强对通孔下方位置处的照射效果。

本实施例中，导光索2的游离末端(即自由端)设有与光源连接的光源发散装置，光源采用LED光源；具体的，该光源发散装置包括与护套21一体成型并用于与光源套接的接头23以及两个前后依次设置于接头23内的凹透镜24，该凹透镜位于光纤束与光源之间，用于将光源发射的平行光进行发散后形成与光纤透光角度一致的光源，从而可以把光转换效率最大化，将光源最大程度聚集，降低了光源损耗。

具体的，接头23的内壁还凸起设有向内顶紧凹透镜24的限位环台25。

于其它实施例中，壳体的形状为方形。

于其它实施例中，出光孔的孔径为1mm。

于其它实施例中，不同光纤材质，能达到不同的出光效果，选用NA值为0.54的光纤，出光角度能在不同成像视野下均达到一种比较均匀的效果；入光角度端，加装两片凹透镜，将平行光发散出一定的角度，与光纤所用材质有关，光纤的数值孔径NA，NA＝sinα，入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以，这个角度α的正弦值就称为光纤的数值孔径；多模光纤NA的范围一般在0.18－0.23之间，所以一般有sinα＝α，即光纤数值孔径NA＝α。有时，为了便于表达式简便，数值孔径也有如下表达式：NA＝nsinα，n为介质折射率，不同厂家生产的光纤的数值孔径不同；选用的光纤数值孔径为NA＝0.54，所以把入光端控制在接近这个范围，并且比这个数值稍微小，便可达到最大的光源利用率。

于其它实施例中，根据实际需求，光纤束也可按不等分的方式分为多个子束。

于其它实施例中，还可根据不同的成像视野要求，在壳体上设计出其它不同排列方式的出光孔，再根据光纤束的集束端面积(即进光端面积)并均匀分散到各个出光孔点位，可达到相似的均匀性效果。

于其它实施例中，还可将单一的壳体制作成其它不同的形式，例如将整个壳体拆分成2个、4个或多个互不干扰的各类组合形状，形成多形状的结合体，如三角形、正方形、多边形、圆形以及异性等，也可实现相同的功能。

于其它实施例中，壳体的底面除了可以采用平面的方式之外，还可以采用单个或多个立体结构，如立体弧形布局结构或中间内凹的球形结构。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内；因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可改善活体成像效果的均布光源装置，其特征在于：包括中空的壳体以及设于壳体一端的导光索，所述壳体的中间贯穿设有通孔，所述壳体的一表面上设有若干个环绕所述通孔设置并以阵列分布的出光孔，所述导光索包括外部的护套以及设于护套内由若干根光纤组成的光纤束，所述光纤束的进光端紧密排列，所述光纤束的出光端分为多个子束，所述子束的数量与出光孔数量相等，且所述子束的末端延伸入所述壳体内并分别一一对应设于所述出光孔处。

2.根据权利要求1所述的可改善活体成像效果的均布光源装置，其特征在于：所述壳体的一表面上由内往外设有多圈呈方形阵列分布的出光孔。

3.根据权利要求2所述的可改善活体成像效果的均布光源装置，其特征在于：所述壳体的一表面上还设有一圈呈环形阵列分布的出光孔，且该环形阵列分布的出光孔位于最内圈。

4.根据权利要求3所述的可改善活体成像效果的均布光源装置，其特征在于：所述通孔是孔径为95mm的圆孔，环形阵列分布的出光孔所在圆周的直径为103mm。

5.根据权利要求4所述的可改善活体成像效果的均布光源装置，其特征在于：所述出光孔的孔径为1mm。

6.根据权利要求1-5任一项所述的可改善活体成像效果的均布光源装置，其特征在于：所述导光索的末端设有与光源连接的光源发散装置。

7.根据权利要求6所述的可改善活体成像效果的均布光源装置，其特征在于：所述光源发散装置包括用于与所述光源套接的接头以及至少一个设于所述接头内的凹透镜。

8.根据权利要求7所述的可改善活体成像效果的均布光源装置，其特征在于：所述凹透镜有两个并前后依次设置。

9.根据权利要求8所述的可改善活体成像效果的均布光源装置，其特征在于：所述接头的内壁还凸起设有向内顶紧所述凹透镜的限位环台。

10.根据权利要求9所述的可改善活体成像效果的均布光源装置，其特征在于：所述壳体的形状为方形。

Images