[实用新型]一种多颗LED灯珠合光成像系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学成像，尤其是具有多颗LED灯珠合光的光学成像系统。

背景技术

成像灯，或称成型灯、椭球聚光灯。其光束角有多种可以根据需要选择应用，主要特性是如幻灯似的能将光斑切割成方、菱形、三角形等各种形状，或投射出所需各种图案花纹，功率也有1KW、2KW等可选择配置。LED成像灯一般包括LED光源、成像镜组，通过成像镜组中的图案片及各个光学透镜的配合，成像出不同的影像图案。如中国专利公开号为201575340U的一种LED聚焦装置，包括底座、两个以上的LED灯；LED灯包括LED光源、配装透镜、透镜架及散热柱，LED光源安装在散热柱的一端，配装透镜安装在LED光源的前方并包裹LED光源，配装透镜通过透镜架安装在散热柱上；LED灯通过散热柱安装在底座上，底座为弧形曲片，LED灯安装在弧形曲片上。上述成像装置中，LED光源是安装在弧形曲片上的，依靠弧形曲片的角度将LED灯发出来的光进行聚合，从而达到聚光的作用。该种成像装置存在以下缺点：作为光源一部分的弧形曲片加工难度大，进度要求高；安装精度要求高；曲片弧面一旦加工成型，LED光源位置无法改变，无法通过光源进行调焦，只能通过像镜组进行调焦，校对成像镜组中的多个透镜工作量大，耗时长。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种多颗LED灯珠合光成像系统，平面光源的加工、安装方便，成本低，调焦容易。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种多颗LED灯珠合光成像系统，包括光源、设于光源前方的成像镜组，所述光源包括平面基板，所述平面基板上设有两颗以上LED灯珠，每颗LED灯珠前方均对应设有一个第一聚光镜，所有第一聚光镜组成第一聚光镜组；每个第一聚光镜前方均对应设有一个第二聚光镜，所有第二聚光镜组成第二聚光镜组；每个第二聚光镜前方均对应设有一个第三聚光镜，所有第三聚光镜组成第三聚光镜组；所述第三聚光镜组前方设有一个第四聚光镜；所述成像镜组按光路方向依次包括第一平凸镜、第二平凸镜、第三平凸镜。对于成像系统的光源，能做到用直径较小的镜头组合将单颗灯珠的发散光线80%的光通量聚集为发散度较小的近平行光线，然后再由第四聚光镜将多束近平行光聚焦到第四聚光镜的焦点附近，进而实现多颗灯珠的光束合成；灯珠在同一平面，安装方便，工艺简单，散热容易处理，成本低廉；光学效率提高80%；短距离实现合光，且合光均匀。对于成像系统的成像镜组，整个成像系统镜头结构简单，低成本，成像清晰，成像物范围大，可达60mm，可放置较多成像物。光源与成像镜组组合而成的成像系统效率高，成像清晰，对焦，用大功率led作为光源，成本低。

作为改进，所述第一聚光镜为非球面镜，圆锥系数为-0.85~-0.6，曲率半径为4.5~10mm，直径为10~20mm；所述第二聚光镜为普通球面镜，其左侧凸面曲率半径为20~60mm，右侧凸面曲率半径为8~20mm，直径为10~20mm；所述第三聚光镜为简单平凸镜，其凸面曲率半径为40~80mm，直径为20~30mm；所述第四聚光镜的焦距为80~120mm，直径为65~75mm。

作为改进，所述第一聚光镜与第二聚光镜之间的距离为0~3mm；所述第二聚光镜与第三聚光镜之间的距离为8~15mm；所述第三聚光镜与第四聚光镜之间的距离为2~50mm。

作为改进，所述第一平凸镜右侧凸面曲率半径为70~85mm，直径为63~74mm；所述第二平凸镜右侧凸面曲率半径为120~140mm，直径为65~75mm；所述第三平凸镜右侧凸面曲率半径为140~160mm，直径为75~85mm。

作为改进，所述第一平凸镜与第二平凸镜之间的距离为0~3mm；所述第一平凸镜与第二平凸镜组成对焦镜组，所述对焦镜组在系统中的成像物后25~60mm；所述第三平凸镜在系统中成像物后150~170mm。

作为改进，所述第一聚光镜、第二聚光镜、第三聚光镜、第四聚光镜、第一平凸镜、第二平凸镜、第三平凸镜边厚为1~5mm。

本实用新型与现有技术相比所带来的有益效果是：

1、平面LED灯组加工更方便，加工以及安装所要求的精度不高；

2、可通过第四聚光镜进行调焦，调焦更方便快捷；

3、平面LED光源散热容易处理，成本低廉；

4、光学效率提高80%；

5、短距离实现合光，且合光均匀；

6、第一平凸镜与第二平凸镜组成对焦镜组，在成像系统中用于系统对焦，使镜头后2米以外成像清晰；