[实用新型]一种无干涉条纹窄带单色光照明装置

说明书

技术领域

本实用新型描述了一种无干涉条纹窄带单色光照明装置的内部结构及连接方式，属于应用光学领域。 

名称解释

一、窄带发光体：可以发出窄带光的发光器件，如激光器、加装窄带滤光片的其他光源等。

二、传光束：传光束是由多根细小的光纤集束扎成的大口径光纤束，光在每一根光纤内传输，输出端的光斑是由一个个的小光点构成。 

三、光纤（optical fiber）：也叫光导纤维或光学纤维，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介质，一般由纤芯和包层组成。 纤芯的直径一般是15μm~50μm， 大致与人的头发的粗细相当。纤芯外面包围着一层折射率比纤芯低的玻璃包层， 以使光线保持在芯内。纤芯通常是由玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体，它质地脆，易断裂，因此需要外加一层薄的塑料外套，用来保护纤芯。 光纤不应被分割为更小的光纤，如果可以分割那就是传光束而不是光纤。

四、干涉条纹：由光的干涉产生的明暗(或彩色)相间的条纹。 例如采用光学分束器将一束来自单色点光源的光分成两束后，再让它们在空间中的某个区域内重叠，将会发现在重叠区域内的光强并不是均匀分布的：其明暗程度随其在空间中位置的不同而变化，最亮的地方超过了原先两束光的光强之和，而最暗的地方光强有可能为零，这种光强的重新分布被称作“干涉条纹”。

五、窄带单色光照明装置：一种带宽很窄的光源，一般用于特种摄影或荧光摄影。窄带光投射在彩色物体表面时，与光源波长不一致的颜色呈现为深色，比如窄带红色光投射在蓝色物体上，蓝色物体一般呈现为黑色，这样就很容易把感兴趣的色彩从整个物体中分割出来。另外，如应用窄带光来激发荧光，激发光带宽很窄，便于选择荧光滤镜，来拍摄微弱的荧光图像。

背景技术

传统的窄带单色光照明装置，如附图1所示，一般由驱动电路(1)、窄带发光体(2)、输出光学系统(5)组成，输出光学系统包含透镜(6)。窄带光源由于带宽很窄，直接输出或通过透镜输出必然发生严重的干涉现象，出现明显干涉条纹。 

这种构成方式的窄带单色光照明装置具有如下缺点：

一、单一光束输出，干涉条纹位置固定，条纹明显，导致拍摄效果劣化，影响进一步的分析处理。

二、对光学透镜上的缺陷或污渍敏感，导致照明不均匀，影响拍摄效果。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术方案存在的缺陷而提供一种新型的窄带单色光照明装置，克服了传统窄带单色光照明装置干涉条纹明显，照明不均匀等问题，具有较大的实用价值。 

如附图2所示，该装置包括驱动电路(1)、窄带发光体(2)、传光束(3)三部分组成，驱动电路(1)的输出与窄带发光体(2)连接，窄带发光体(2)的输出光路中放置传光束(3)，传光束(3)内部包含有多根光纤（4）。

该装置的输出光路中设置光纤传光束，传光束中包含成千上万根细小光纤。发光体发出的光投射到传光束的入射端时，被光纤切割为成千上万束细小光纤传输到传光束的出射端。

传光束里的每一根细小光纤，在出射端都相当于一个独立的微型光源，有其独有的干涉条纹。每一根细小光纤的长度和端面光洁度、形状、出射方向均不可能完全一致，因而经过多次反射后每一根细小光纤产生的干涉条纹的位置或花样都不一样。成千上万个独立的微型光源产生的不一样的干涉条纹叠加在一起后，总的效果变得很均匀。犹如，每一片雪花都不一样，但是雪地远看是平整的一样。

    对于可见光波段的特种摄影，窄带发光体的中心波长范围应为400nm-700nm，即整个可见光波段。对于荧光摄影，通常采用紫外线激发，因而本装置中的窄带发光体的中心波长在短波端扩展到200nm。综合可见光波段的特种摄影和荧光摄影的需求，本装置中的窄带发光体的中心波长限定为200nm-700nm。

    本装置由于设计合理，采取较短小的传光束即可达到理想的消除干涉条纹的效果，传光束的长度限定在不长于200cm，外径最小处不大于3cm，传光束小巧灵活，便于实际操作。

    为了获得良好的消除干涉条纹的效果，传光束应该由大量纤细的光纤组成，光纤外径应不大于3mm，光纤的数量不应小于10根。

与传统的窄带单色光照明装置对比，本实用新型的优点和有益效果在于：

一、无明显相干条纹，照明均匀，成像清晰，有利于直接拍照或荧光摄影。

没有使用对表面缺陷和污渍敏感的光学透镜，工艺简单容易，容易装配，成品率高。

附图说明