[发明专利]一种准直光源系统

说明书

本发明提供一种准直光源系统，其包括同轴设置的LED灯、聚光透镜、孔径光阑以及光斑透镜，其中，所述聚光透镜设置在所述LED灯与所述光斑透镜之间，用于聚集所述LED灯发出的光线，所述聚光透镜为杯形全内反射透镜，所述LED灯发出的光线经所述聚光透镜收集和聚焦，投射到孔径光阑的通光孔，经孔径光阑整形后投射至所述光斑透镜，所述光斑透镜可将入射光线汇聚以获得近似平行出射的照明光束，根据本发明提供的准直光源系统，其光线利用率高，且获得的光斑照度均匀。

技术领域

本发明属于照明技术领域，尤其涉及一种准直光源系统。

背景技术

准直照明是一种由多个透镜组成的照明系统，其最后一面发出的光近似平行出射，进而可以在被照明平面上获得较为均匀的照明域。无论是透射光路，还是反射光路，准直照明都能为明场、暗场，以及各种相差显微术提供均匀的标本照明，高的分辨率和良好的标本反差，因此，准直照明广泛应用于显微镜技术领域。

LED灯的发光颜色纯，无杂色光，光效非常高，且具有优异的稳定性，因此，现有的准直照明大多使用LED灯作为光源。由于LED灯实际发出的光是一个平面光，其向各个方向均有光线发出，然而现有的准直照明的只利用了LED向前发出的光线，而LED向侧面发出的大部分光线没有被利用，造成了LED光线的浪费；同时，现有的准直照明所产生的照明光斑的照度不够均匀，容易产生光晕。

发明内容

本发明为解决现有准直照明存在LED灯光线浪费、照度不够均匀的问题，提供一种准直光源系统，其光线利用率高，且获得的光斑照度均匀。

为此，本发明提供一种准直光源系统，包括同轴设置的LED灯、聚光透镜、孔径光阑以及光斑透镜，其中，所述聚光透镜设置在所述LED灯与所述光斑透镜之间，用于聚集所述LED灯发出的光线，所述聚光透镜为杯形全内反射透镜，所述LED灯发出的光线经所述聚光透镜收集和聚焦，投射到孔径光阑的通光孔，经孔径光阑整形后投射至所述光斑透镜，所述光斑透镜可将入射光线汇聚以获得近似平行出射的照明光束。

在本发明的一些实施例中，所述杯形全内反射透镜包括折射面、透光面以及全反射面，所述LED灯向前方发出的光线从所述透光面汇集至所述孔径光阑，所述LED灯向侧面发出的光线分别从所述折射面折射后由所述全反射面反射至所述孔径光阑。

在本发明的一些实施例中，所述LED灯的显色指数大于70，色温为4500K-9000K。

在本发明的一些实施例中，所述聚光透镜和所述光斑透镜均由PMMA材料制成，所述PMMA材料的透光率大于92％。

在本发明的一些实施例中，所述聚光透镜和所述光斑透镜亦可由PC等塑料材料、玻璃材质、石英等其它透光材料制成。

在本发明的一些实施例中，所述准直光源系统的照度均匀度大于0.8。

在本发明的一些实施例中，在所述聚光透镜和所述光斑透镜之间设有孔径光阑，所述孔径光阑设置在聚光透镜之折射面和全反射面的共同焦平面上，由聚光透镜汇聚的来自LED灯的光线在孔径光阑平面直径最小。

在本发明的一些实施例中，所述聚光透镜包含的杯形全内反射透镜的出射端还设有圆锥台罩，所述圆锥台罩的上底面与所述孔径光阑连接，所述圆锥台罩的上底面的直径等于所述孔径光阑的直径。

在本发明的一些实施例中，所述孔径光阑可以延伸为一种涂层附着在所述的圆锥台罩表面，所述涂层可以阻止光线从圆锥台罩面射出聚光透镜。

在本发明的一些实施例中，所述光斑透镜的入射面的曲率小于出射面的曲率。

根据本发明提供的准直光源系统，其采用杯形全内反射透镜作为聚光透镜，可以最大限度的利用LED灯发出的光线，将其投射在光斑透镜上，光斑透镜将入射光线汇聚以获得近似平行出射的照明光束，可以获得照度均匀的圆形光斑。