[实用新型]一种透镜成像新型光源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大学物理实验教学仪器，具体涉及一种透镜成像新型光源。

背景技术

在现行的光具座测薄透镜焦距实验中，一般采用交流220V、40～60W的溴钨灯作为光源，其主要缺点是光源寿命短、光电转换效率低，导致电能因钨丝发热而消耗。由于钨丝发热量大，时常因温度过高而烧毁光源，实验过程中经常需要更换，既不方便又影响实验。另外，光学实验室都是密闭暗室，在气温较高的季节，加上光源增热效应，过高的室内温度直接影响实验效果和学生健康，即使将光源尾部设计为百叶窗式的散热结构，也不能够彻底解决散热问题，反而导致部分光线泄漏，造成整个暗室内背景光增强，也会影响实验教学效果。

实用新型内容

针对现有技术的上述不足，本实用新型要解决的技术问题是设计一种透镜成像新型光源。

解决上述技术问题采用的技术方案是：本透镜成像新型光源，包括底座、支架、灯罩、反光杯、灯芯、玻璃板和驱动电源。底座上带有锁紧螺丝，可调节支架高度，灯罩固定于支架上，灯芯精确定焦粘接在反光杯内，反光杯口部粘接一片玻璃板，驱动电源通过电缆线输出电压至灯芯。

所述的灯罩为喇叭型，采用镀锌铁板特制，表面留有散热对流孔，罩内涂白漆，罩外涂黑漆。

所述的反光杯内部镀有耐高温膜，对可见光具有高反射率。

所述的灯芯采用超高亮大功率绿光LED，波长520～525nm，功率3W，工作电压4.5V。

所述的玻璃板两面都镀有耐高温透光膜，具有防爆、隔热功效，对可见光透过率大于99％。

所述的驱动电源采用低压恒流源，输入与输出隔离，自带过流、短路保护，驱动电源面板上带有电源开关和亮度调节档位开关。

本实用新型的有益效果是：首先LED灯属于冷光源，与溴钨灯相比发热量大大减少，对环境温度影响较小；其次LED灯能耗低，功率只有溴钨灯的1／10，符合节能降耗、低碳经济的要求；再次绿光LED长时间使用无视觉疲劳，在同等条件下，成像更清晰，更便于找到像的准确位置；然后LED灯的使用寿命长，具有较高的成本优势。总之本新型光源不仅节能、长寿、环保、经济效益明显，而且综合实验效果良好，应用前景广阔。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型电路原理图。

具体实施方式

本实用新型下面结合实施例并参照附图作进一步详述：参见图1，本透镜成像新型光源，包括底座1、支架2、灯罩3、反光杯4、灯芯5、玻璃板6和驱动电源7。底座1上带有锁紧螺丝，可调节支架2高度，灯罩3固定于支架2上，灯芯5精确定焦粘接在反光杯4内，反光杯4口部粘接一片玻璃板6，驱动电源7通过电缆线输出电压至灯芯5。

所述的灯罩3为喇叭型，采用镀锌铁板特制，表面留有散热对流孔，罩内涂白漆，罩外涂黑漆。

所述的反光杯4内部镀有耐高温膜，对可见光具有高反射率。反光杯4的主要功能是将灯芯5发射的光经过反射、聚光处理使其变成近似平行光出射到光路系统，从而避免浪费近75％的出射光。

所述的灯芯5采用超高亮大功率绿光LED，波长520～525nm，功率3W，工作电压4.5V。

所述的玻璃板6两面都镀有耐高温透光膜，具有防爆、隔热功效，对可见光透过率大于99％。

所述的驱动电源7采用低压恒流源，输入与输出隔离，自带过流、短路保护，驱动电源7面板上带有电源开关和亮度调节档位开关。亮度调节有强弱两档，不同的实验内容可选择不同的亮度，既能达到良好的实验效果，又使眼睛不受强光伤害。

参见图2，本实用新型驱动电源7采用了低压恒流源，由变压器T1、桥式整流滤波电路、恒流驱动芯片IC1等组成。变压器采用成品电源变压器，参数为220V／12V、8W。VD1～VD4为硅整流二极管，采用1N4007。C1是滤波电容，采用电解电容，型号为220uF／25V。IC1为恒流驱动芯片，采用目前应用广泛，廉价且性能比较稳定的PT4115。D5为续流二极管，由于工作在高频脉冲下，故采用肖特基二极管ss110。L1是整流电感，设计为50uH。Rs1和Rs2为取样电阻，控制PT4115输出电流大小，一般用以下公式计算：Rs=0.1／I_OUT。由于绿光大功率LED强光档工作电流为650mA，弱光档工作电流为250mA故Rs1取0.154Ω，Rs2取0.400Ω。PT4115的DIM端可外接PWM脉冲或直流电压调光，由于本设计不用连续调光，故DIM端悬空。电路图中SB1为电源开关，SB2为强弱档位切换开关，FU为保险丝，设计为220V、2A。

本实施例在使用时，依次固定好本光源、物屏、透镜和像屏，开启本光源并选择强档或弱档，先调整至同轴等高，然后调节它们之间的间距，直到在像屏上呈清晰的像。