[发明专利]一种远心平行光源

说明书

一种远心平行光源，包括沿光路顺次设置的光源、第一离轴椭球面集光器、第二离轴椭球面集光器、复眼透镜组、第一光阑、双胶合透镜和准直透镜；光源位于第一离轴椭球面集光器的光线入射端的焦点上，第一离轴椭球面集光器的光线出射端的焦点和第二离轴椭球面集光器的光线入射端的焦点位于同一位置，复眼透镜组位于第二离轴椭球面集光器的光线出射端的焦点上；复眼透镜组、第一光阑、双胶合透镜和准直透镜同轴设置，经第二离轴椭球面集光器反射的光线的中心光轴与复眼透镜组同轴；第一光阑设有贯穿的通孔，透过复眼透镜组的光线仅通过第一光阑的通孔射向双胶合透镜。本发明可有效提升光源的均匀性，并可消除光源像差，保持视场边缘清晰、锐利。

技术领域

本发明涉及视觉检测和影像测量技术领域，尤其是视觉检测和影像测量仪用的一种远心平行光源。

背景技术

平行光又称为方向光(Directional Light)，是一组平行的光线，无论成像面到光源的距离如何变化，在成像面上的光斑的形状和大小仍然保持一致。在视觉检测和影像测量仪技术领域里，平行光源有其独特的应用方式，因而使用极其广泛。现有技术中，平行光源都是用一个点光源加凸透镜做成，点光源位于凸透镜的焦点处，利用凸透镜的折射原理产生平行光。这种平行光没有任何处理措施，导致光源均匀性差、难以去除像差且视场边缘不够清晰、锐利。

发明内容

本发明提供一种远心平行光源，解决现有远心平行光源产生的平行光效果差的问题。

本发明提供一种远心平行光源，包括沿光路顺次设置的光源、第一离轴椭球面集光器、第二离轴椭球面集光器、复眼透镜组、第一光阑、双胶合透镜和准直透镜；所述光源位于第一离轴椭球面集光器的光线入射端的焦点上，第一离轴椭球面集光器的光线出射端的焦点和第二离轴椭球面集光器的光线入射端的焦点位于同一位置，所述复眼透镜组位于第二离轴椭球面集光器的光线出射端的焦点上；所述复眼透镜组、第一光阑、双胶合透镜和准直透镜同轴设置，经第二离轴椭球面集光器反射的光线的中心光轴与复眼透镜组同轴；第一光阑设有贯穿的通孔，透过复眼透镜组的光线仅通过所述第一光阑的通孔射向双胶合透镜。

优选的，所述光源的主光轴L4以及所述第一离轴椭球面集光器的集光角a满足主光轴L4为集光角a的角平分线的条件。

优选的，所述第一离轴椭球面集光器的汇聚角为b，汇聚角b的角平分线为L1，所述第二离轴椭球面集光器的汇聚角为c，汇聚角c的角平分线为L2，平分线L1与第一离轴椭球面集光器的交点为A，光源的发光中心与交点A的连线为L3，所述角平分线L2与所述连线L3平行。

优选的，所述第二离轴椭球面集光器和复眼透镜组之间的光路上设有第二光阑。

优选的，所述第一离轴椭球面集光器和第二离轴椭球面集光器之间的光路上设有第三光阑。

优选的，所述光源的外侧还设有第四光阑。

优选的，所述光源包括底板和固定在底板上的点光源。

优选的，所述复眼透镜组的复眼形状为四方形或六边形。

优选的，所述双胶合透镜和准直透镜之间的光路上还设有反射镜，所述双胶合透镜的光轴与反射镜形成预定夹角。

优选的，所述准直透镜为正弯月形透镜。

本发明中，离轴椭球面集光器将光源的光线集中，可以增加整体亮度，光阑可以遮挡散射的光线，使光线仅从胶合透镜的入射端口通过，复眼透镜组可以有效提升光源的均匀性，同时，胶合透镜可以消除光源像差，且可保持视场边缘清晰、锐利。因此，本发明所生成的平行光均匀性好、去除了像差且视场边缘清晰、锐利。

附图说明

图1为本发明一种实施例的远心平行光源的结构示意图；

图2为图1中远心平行光源的光路示意图；