[发明专利]一种检测用平行环形照明光源

说明书

本发明公开了一种检测用平行环形照明光源，包括封闭非球面镜及平凸透镜，封闭非球面镜的左右两侧分别安装有左焦平面镜及右焦平面镜，在左焦平面镜中心设置有开口，且所述开口内放置LED光源，所述LED光源所发出的光聚焦于右焦平面镜中心，在沿光轴方向距右焦平面镜一定距离放置有平凸透镜。本发明中光线的汇聚发生在封闭非球面镜的封闭腔内，减小了杂光影响，能够大大节省设计时间，并能使光线进行精确控制；本发明易于实施，其结构简单，体积紧凑小巧，可用于平行环形照明光源的精密检测中。

技术领域

本发明涉及平行环形照明光源，特别涉及一种检测用平行环形照明光源。

背景技术

精密检测中经常要用到平行环形光源照明，而其光源的平行性和均匀性是检测中影响精度的重要因素。现有技术中的环形照明光源，如申请号CN206430018U的发明专利申请的一种环形光源，采用两个LED环形灯管通过限位基板安装在环形外壳上实现环形照明。又如申请号CN205560508U的发明专利申请的一种环形光源装置，采取内灯珠结合外灯珠的方式实现环形照明。然而上述光源的平行性和均匀性有待提高，而其装置较复杂，只是在安装结构上采取将LED光源进行特殊布局来实现环形照明。

发明内容

本发明的目的在于针对上述存在的问题和不足，提供一种检测用平行环形照明光源，以解决上述技术问题。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

一种检测用平行环形照明光源，包括封闭非球面镜及平凸透镜，封闭非球面镜的左右两侧分别安装有左焦平面镜及右焦平面镜，在左焦平面镜中心设置有开口，且所述开口内放置LED光源，所述LED光源所发出的光经过左焦平面镜反射到封闭非球面镜内表面上再次反射聚焦于右焦平面镜中心，假设与平凸透镜的凸面相应的球面半径为r，其球心为C，入射光线为FD，经过凸面的折射变成光线DA出射，CD为法线，入射角为θ，设透镜的折射率为n，平凸透镜的焦距将平凸透镜置于沿光轴方向右焦平面中心f距离处，在平凸透镜的平面处可得到平行环形光，所述封闭非球面镜是以椭圆的长轴为轴，把椭圆转动180度，被左焦平面镜和右焦平面镜相切形成的立体封闭非球面镜，封闭非球面镜中空，其内表面镀有镜面反射层。

作为本发明进一步方案，所述的封闭非球面镜由玻璃或塑料制成。

发明具有以下有益效果：本发明利用椭圆封闭非球面镜1的几何光学特性，将LED光源放置于左焦平面中心开口处，使LED光源被左焦平面2反射到封闭非球面镜1表面，光线再次反射汇聚于右焦平面中心，处于封闭非球面镜1右焦点的光穿过右焦平面镜5中心小孔平由凸透镜6共焦准直；而处于封闭非球面镜1右焦点之外的光被右焦平面镜5反射回封闭非球面镜，最后再一次汇聚变成平行光。同时采用单片平凸透镜实现环形照明，本发明中光线的汇聚发生在封闭非球面镜的封闭腔内，减小了杂光影响，并能使光线进行精确控制；同时利用光的多次反射和会聚提高了光的平行度和利用率。本发明易于实施，其结构简单，体积紧凑小巧，可用于平行环形照明光源的精密检测中。

附图说明

图1为光源结构示意图(其中a为左侧视图,b右侧视图)。

图中：1、非球面镜，2、左焦平面镜，3、开口，4、LED光源，5、右焦平面镜，6、平凸透镜。

图2为光路示意图。

其中G1，G2，G3，G4为LED点光源发出的光线。

图3为平凸透镜位置示意图。

其中f为焦距，r为凸面球半径，θ为折射角，n为折射率。

图4为光源轨迹追迹示意图。

图5为平行环形光源远距照明效果图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。