一種大面積平行光源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及照明裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種平行光照明。
【背景技術(shù)】
[0002]對物體輪廓進(jìn)行檢測與測量，以及對微細(xì)毛孔的檢測，通常會選用背光照明方式。由于背光源均為漫射光，在對有圓角或者圓角物體取像時，邊緣容易出現(xiàn)模糊現(xiàn)象；對微細(xì)毛孔的檢測時，只能檢測很短的距離。
[0003]為了克服這種問題，可以使用高亮度的平行光源。現(xiàn)有技術(shù)的平行照明裝置，包括外殼，內(nèi)腔。內(nèi)腔的后端設(shè)置有LED，內(nèi)腔的前端設(shè)置有凸透鏡，從凸透鏡原理可知，將點(diǎn)光源置于其焦點(diǎn)，則從凸透鏡照射出平行光。
[0004]典型的LED光源的發(fā)光相對強(qiáng)度如圖1所示，在光軸附近，發(fā)光強(qiáng)度高，遠(yuǎn)離光軸處的發(fā)光強(qiáng)度弱。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)利用LED與凸透鏡配合，但LED發(fā)出的放射狀光線不均勻，導(dǎo)致整體光強(qiáng)分布不均，最終平行照明裝置射出的光線均勻性不好；當(dāng)視野比較大時，光線均勻性問題更加突出。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)的平行光源，在大面積時其效果并非很理想，尚有很多實(shí)用性的問題需要解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決的技術(shù)難題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的平行光源，提供了一種可以對LED光源實(shí)現(xiàn)高亮度且均勻配光的大面積平行光源。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案，構(gòu)造一種大面積平行光源，包括大功率集成LED光源，CPC透鏡，菲涅爾透鏡組，散熱裝置和外殼；所述的大功率集成LED光源菲涅爾透鏡的焦點(diǎn)上，CPC透鏡位于大功率集成LED光源的頂部。
[0009]本發(fā)明所述的大面積平行光源，所述的大功率集成LED光源發(fā)出的光包括靠近軸線部分的光線和遠(yuǎn)離軸線部分的光線，靠近軸線部分的光線經(jīng)菲涅爾透鏡后變成平行光出射，遠(yuǎn)離軸線部分的光線經(jīng)過CPC透鏡配光后出射到菲涅爾透鏡，變成平行光出射。
[0010]本發(fā)明所述的大面積平行光源，所述的集成大功率LED，CPC透鏡，菲涅爾透鏡組和外殼的中心在同一條連線上。
[0011]本發(fā)明所述的大面積平行光源，所述的菲涅爾透鏡組包含菲涅爾透鏡和增透片。
[0012]發(fā)明所述的大面積平行光源，所述的菲涅爾透鏡的材質(zhì)為亞克力(PMMA)，具有一面齒紋面，且齒紋面為出光側(cè)。
[0013]本發(fā)明所述的大面積平行光源，具有以下有益效果。
[0014]本發(fā)明的大面積平行光源的發(fā)光強(qiáng)度高，實(shí)際產(chǎn)品中，采用500W的LED時，最達(dá)亮度高達(dá)100 Klux0
[0015]本發(fā)明的大面積平行光源的面積大，實(shí)際產(chǎn)品中，出光口面積最大高達(dá)1100mm氺1100mm0
[0016]本發(fā)明的大面積平行光源的出射角度小，在實(shí)際產(chǎn)品中，擴(kuò)散角小于I度。
【附圖說明】
[0017]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中。
[0018]圖1是LED光源的相對光強(qiáng)分布圖。
[0019]圖2是CPC透鏡配光方案的示意圖，I為集成大功率LED光源，2為CPC透鏡。
[0020]圖3是本發(fā)明的大面積平行光源的一個實(shí)例的相對光強(qiáng)分布圖。
[0021]圖4是本發(fā)明的大面積平行光源的一個實(shí)例的光斑強(qiáng)度切面圖。
[0022]圖5是本發(fā)明的大面積平行光源的一個實(shí)例的發(fā)光角度圖。
[0023]圖6是本發(fā)明的大面積平行光源的一個實(shí)施例的示意圖。
[0024]圖7是本發(fā)明的大面積平行光源的一個實(shí)施例的爆炸示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]如圖6所示，在本發(fā)明的大面積平行光源的一個實(shí)施例中，包括集成大功率LED光源1、CPC透鏡2、以及菲涅爾透鏡4 ;其中，集成大功率LEDl位于菲涅爾透鏡4的焦點(diǎn)上。CPC透鏡2位于集成大功率LED光源的頂部；集成大功率LED光源的光軸、CPC透鏡光軸和菲涅爾透鏡4的光軸在同一條直線上。
[0026]在本實(shí)例中，集成大功率LED光源I發(fā)出的光線，與光軸夾角為0-80度，可以分為靠近軸線的部分和遠(yuǎn)離軸線的部分；靠近軸線部分的光線經(jīng)菲涅爾透鏡4后變成平行光出射；遠(yuǎn)離軸線的部分經(jīng)過CPC透鏡2配光后到達(dá)菲涅爾透鏡4，然后變成平行光出射。
[0027]為了使CPC透鏡2能夠均勻的配光，需要對CPC透鏡2的形狀做一定的限制。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)實(shí)際的集成大功率LED光源I的發(fā)光面積以及菲涅爾透鏡4的參數(shù)來做調(diào)整，使得集成大功率LED光源I發(fā)出的光線到達(dá)菲涅爾透鏡4時為均勻強(qiáng)度的光。
[0028]在本實(shí)例中，菲涅爾透鏡的作用與平凸透鏡相同，平凸透鏡可以將點(diǎn)光源發(fā)出的光轉(zhuǎn)化為平行光。
[0029]本發(fā)明的大面積平行光源采用CPC透鏡和菲涅爾透鏡組合的方式實(shí)現(xiàn)對集成大功率LED光源的均勻平行配光，使光線平行出射，發(fā)光均勻，使得大面積高亮度平行光源成為現(xiàn)實(shí)。
[0030]以上所述的僅是本發(fā)明的的實(shí)際實(shí)施方式，本發(fā)明不限于以上實(shí)際實(shí)施例。可以理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和構(gòu)思的前提下直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的其他改進(jìn)和變化，均應(yīng)認(rèn)為包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.本發(fā)明涉及一種大面積平行光源，其特征在于，包括集成大功率LED光源，復(fù)合拋物面聚光器(Compound Parabolic Concentrator，簡稱CPC透鏡)，菲涅爾透鏡，散熱裝置，開關(guān)電源和外殼；所述風(fēng)扇處于散熱鱗片的底部，采用吹風(fēng)強(qiáng)制制冷；集成大功率LED光源安裝在散熱鱗片，CPC透鏡安裝在繼承大功率LED的前方；集成大功率LED光源發(fā)出的光線包括近軸部分和非近軸部分，近軸光線經(jīng)菲涅爾透鏡后變成平行光射出，非近軸的光線經(jīng)CPC透鏡收集匯聚到菲涅爾透鏡，然后變成平行光射出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大面積平行光源，其特征在于，所述的集成大功率LED光源的中心、CPC透鏡的中心和菲涅爾透鏡組的中心在同一直線上。3.根據(jù)權(quán)利2所述的大面積平行光源，其特征在于，菲涅爾透鏡組包含菲涅爾透鏡和增透玻璃；菲涅爾透鏡固定內(nèi)腔的前部，增透片固定于菲涅爾透鏡的前側(cè)；菲涅爾透鏡單面具有齒紋面，所述的齒紋面在出光測。4.根據(jù)權(quán)利I所述的大面積平行光源，其特征在于，散熱裝置固定在大面積平行光源的外殼上，包括散熱鱗片和風(fēng)扇；集成大功率LED固定在散熱鱗片上，集成大功率LED工作時產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至散熱鱗片，風(fēng)扇通過吹散熱鱗片的方式強(qiáng)制散熱。5.根據(jù)權(quán)利4所述的大面積平行光源，其特征在于，所述的集成大功率LED光源和菲涅爾透鏡的距離為菲涅爾透鏡的焦距。6.根據(jù)權(quán)利4所述的大面積平行光源，其特征在于菲涅爾透鏡固定在外殼上，可以通過調(diào)節(jié)定位螺絲來稍微調(diào)節(jié)透鏡的位置。7.根據(jù)權(quán)利1-5任意一項(xiàng)所述的大面積平行光源，其特征在于:所述大面積平行光源還包括鋼化玻璃用于防塵和保護(hù)菲涅爾透鏡組，所述的鋼化玻璃固定于所述外殼的前部。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大面積平行光源，包括集成大功率LED光源，復(fù)合拋物面聚光器（Compound？Parabolic？Concentrator，簡稱CPC透鏡），菲涅爾透鏡，散射鱗片和風(fēng)扇。所述風(fēng)扇處于散熱鱗片的底部，采用吹風(fēng)強(qiáng)制制冷。集成大功率LED光源安裝在散熱鱗片，CPC透鏡安裝在繼承大功率LED的前方。集成大功率LED光源發(fā)出的光線包括近軸部分和非近軸部分，近軸光線經(jīng)菲涅爾透鏡后變成平行光射出，非近軸的光線經(jīng)CPC透鏡收集匯聚到菲涅爾透鏡，然后變成平行光射出。本發(fā)明的大面積平行光源采用大功率集成LED光源，CPC透鏡和菲涅爾透鏡的組合，對LED光源發(fā)出的光實(shí)現(xiàn)了均勻分布的出光，得到了大面積的平行光源，并且有效的提高的出光均勻性和減小了出光的發(fā)射角。
【IPC分類】F21V5/04, F21S2/00, F21Y101/02
【公開號】CN105090780
【申請?zhí)枴緾N201510406744
【發(fā)明人】厲軍明, 李 遠(yuǎn)
【申請人】李 遠(yuǎn), 南京北醒光學(xué)有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月12日