[实用新型]紫外线会聚光源、远距离聚焦光源模组及小角度COB光源

说明书

本实用新型提供了一种紫外线会聚光源、远距离聚焦光源模组及小角度COB光源，COB发光模块的入射光束的光焦点O位于COB发光模块的中心，入射光束经过一次光学透镜后的出射光束的虚焦点P位于COB发光模块的后方；远距离聚焦光源模组包括小角度COB光源和二次光学透镜，所述远距离聚焦光源模组的入射光线的焦点与所述小角度COB光源的虚焦点P重合，因此，能够使聚焦过程中光焦度分配到一次光学透镜和二次光学透镜上，从而能够将光线聚集在焦点Q上。利用若干个远距离聚焦光源模组以焦点Q为圆心，弧形排列形成紫外线会聚光源，具有更高的能量耦合效率，更小的光学扩展量，聚焦后能够形成更细的光斑，具有更高的能量密度。

技术领域

本实用新型属于胶印设备的固化光源领域，尤其涉及一种紫外线会聚光源、远距离聚焦光源模组及小角度COB光源。

背景技术

在高速印刷的胶印领域，通常使用紫外光源进行油墨的固化。由于印刷的抖动，需要光源能够远距离输出；同时，由于高速印刷，需要足够的光能量密度。

如图1所示，目前，常规的紫外固化光源采用独立封装的单颗LED芯片10密集排布。这种结构在近距离能够获得足够高的能量密度，但由于无法聚光，在远距离应用时，能量会随着距离的增加而快速衰减，无法满足远距离固化光源的应用需求。

如图2所示，现有的部分紫外固化光源通过透镜20聚集光线以叠加能量，从而满足远距离固化光源的需求。然而，仅通过透镜20进行聚光无法收集大角度光线，光源发射的光线无法全部到达透镜20，存在大角度入射光线的逸出损耗，造成能量的浪费，降低了光能的利用率。同时，现有的部分紫外固化光源不仅存在入射光线的损耗问题，而且由于紫外固化光源仅通过透镜20进行一次聚光，无法将所有光线准确地聚集在一点，容易造成像散，使得会聚光束变宽，能量密度降低。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种紫外线会聚光源、远距离聚焦光源模组及小角度COB光源，旨在解决现有的紫外固化光源无法满足远距离固化光源需求或满足远距离固化光源需求时能量损耗较大的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的，一种小角度COB光源，包括COB发光模块以及一次光学透镜，所述一次光学透镜封装在所述COB发光模块的一侧，且所述一次光学透镜的出光面为自由曲面；所述COB发光模块的入射光束的光焦点O位于所述COB发光模块的中心，所述入射光束经过所述一次光学透镜后的出射光束的虚焦点P位于所述COB发光模块的后方，所述虚焦点P与所述一次光学透镜的出光边界的连线形成夹角θ，30°＜θ＜90°。

进一步地，所述COB发光模块包括基板和若干LED芯片，所述若干LED芯片线性排布在所述基板的中心线上，并COB封装成一个整体，每一个所述的LED芯片的入射光束的光焦点O均位于所述基板的中心线上。

本实用新型还提供了一种远距离聚焦光源模组，包括所述的小角度COB光源以及一个二次光学透镜，所述二次光学透镜设置在所述一次光学透镜远离所述COB发光模块的一侧，并与所述小角度COB光源相匹配；所述二次光学透镜的出光面为自由曲面，所述一次光学透镜的出射光束即为所述二次光学透镜的入射光束，所述二次光学透镜的入射光束的焦点与所述小角度COB光源的虚焦点P重合，且所述二次光学透镜的出射光束在距离所述二次光学透镜的自由曲面50mm～200mm之间的位置会聚于焦点Q。

本实用新型还提供了一种紫外线会聚光源，包括若干个所述的远距离聚焦光源模组，若干个所述的远距离聚焦光源模组以所述焦点Q为圆心，呈弧形排列。