[发明专利]一种动植物发光装置及其透镜

权利要求书

1.一种动植物发光装置，用于照射置物台(300)，其特征在于，所述发光装置包括光源(102)和沿光源(102)出光方向依次设置的第一透镜(103)，第二透镜(105)和第三透镜(106)；

所述第一透镜(103)以自由曲面为基础，能够使得所述光源(102)光斑呈矩形；

所述第二透镜(105)和所述第三透镜(106)组成变光透镜组，通过沿所述光源(102)的光轴方向靠近或远离所述第一透镜(103)改变所述动植物发光装置的光照发散角度，从而改变所述发光装置照射至置物台(300)上的光强。

2.根据权利要求1所述的动植物发光装置，其特征在于，所述第一透镜(103)包括入射自由曲面(112)、全反射曲面(113)和出射自由曲面(114)；

所述光源(102)发出的光线经过所述入射自由曲面(112)透射和/或所述全反射曲面反射(113)后从所述出射自由曲面(114)射出形成矩形的光斑；

所述出射自由曲面(114)满足：

F＝A*sin2α，α∈(0，β)；

其中，F为入射自由曲面(112)的光通量，α为出射自由曲面(114)出射光线对应的入射角，β为入射自由曲面(112)与全反射曲面(113)分配角度的临界值，A为系数。

3.根据权利要求1或2所述的动植物发光装置，其特征在于，所述第二透镜(105)和所述第三透镜(106)采用弯月透镜，并且所述第二透镜(105)和所述第三透镜(106)按照光轴对齐的方式装配在镜筒(107)内，以构成变光透镜组；

其中，所述第二透镜(105)和所述第三透镜(106)按照曲率由小到大依次排列。

4.根据权利要求1～3任一项所述的动植物发光装置，其特征在于，所述发光装置还包括安装座(101)和传动机构；

所述光源(102)设置在所述安装座(101)的一侧，至少两个所述传动机构在所述安装座(101)绕所述光源(102)设置；

至少两个所述传动机构通过配置的滑块(108)与所述镜筒(107)连接，使得所述变光透镜组能够沿光轴方向靠近或远离所述光源(102)，从而改变发光装置产生光束的发散角度。

5.根据权利要求1～4任一项所述的动植物发光装置，其特征在于，所述传动机构还包括传动轴(109)和支座(111)；

所述支座(111)的一端连接所述安装座(101)，另一端连接贯穿所述滑块(108)的所述传动轴(109)。

6.根据权利要求1～5任一项所述的动植物发光装置，其特征在于，至少一个所述传动机构设置有电机(110)；

所述电机(110)连接所述传动轴(109)，使得设置在所述传动轴(109)上的所述滑块(108)能够带动所述镜筒(107)沿所述动植物发光装置的出光方向移动，从而改变所述变光透镜组与所述光源(102)的距离。

7.根据权利要求1～6任一项所述的动植物发光装置，其特征在于，所述动植物发光装置通过改变所述变光透镜组与所述第一透镜(103)距离的方式改变所述动植物发光装置在被照射面上的矩形光斑的大小；

所述变光透镜组与所述第一透镜(103)的距离L满足：

L＝(L1-L2)*A*arctan(B/2-E)+(L1+L2)/2；

其中，L1为所述变光透镜组与所述第一透镜(103)的最大距离，L2为所述变光透镜组与所述第一透镜(103)的最小距离。

8.一种动植物发光装置用的透镜，其特征在于，所述透镜沿光源(102)出光方向依次包括第一透镜(103)，第二透镜(105)和第三透镜(106)；

所述第一透镜(103)以自由曲面为基础进行设计，能够使得所述光源(102)光斑呈矩形；

所述第二透镜(105)和所述第三透镜(106)组成变光透镜组，通过沿所述光源的光轴方向靠近或远离所述第一透镜(103)改变所述动植物发光装置的光照发散角度。