[发明专利]用于产生平行光并能消除灯后阴影效应的光源装置

说明书

本发明涉及一个用于产生平行光的光源装置，尤其涉及一个用于产生平行光并装有目的在于消除灯后阴影效应的双重反射镜的光源装置。

在使用椭圆反光镜(反射镜)产生平行光的常规技术中，由于灯泡本身投下的阴影，在平行光的中心轴周围形成一个所不希望的相对低光强的小区域。当然还有直接从灯泡发出的光。不过，因为这个直光未经聚焦并且由于不是平行光而随着行进距离减弱的缘故，它并不能补偿在阴影区出现的光强的损失。

使用椭圆反光镜产生平行光的常规技术示于图1。用于产生平行光的装置包括光源1(例如金属卤素灯)，在其焦点上置有光源1的椭圆反光镜2，置于光源1的前方的光阑7以及透镜6。画有阴影线的区域8表示由灯泡1的阴影引起的光强减弱的区域。这里，从位于椭圆反光镜2的近焦发出的光经椭圆反光镜2反射后，会聚到位于光阑7中小孔的反光镜的远焦点上，其后此光散开并借助一个焦点也与光阑小孔相重合的透镜6形成平行光(准直光)。

随着对平行光的使用目的不同，阴影区8的减弱的光强可能成为致命的缺陷。因此，应当设法补偿这一减弱的光强，而在补偿此减弱光当中所考虑的几个相关问题如下：一个是在根据灯泡1的阴影即灯泡1的横截面确定靠近灯泡1的一个反射镜4的尺寸时确定另一个反射镜3的尺寸的问题，一个是与此尺寸确定相关的灯泡1和反射镜3之间的距离的问题，一个是由两个反射镜形成的焦点与椭圆反光镜的焦点之间的一致性问题，以及一个穿过透镜的全部光线借助于透镜的焦点与上述的一致焦点精确重合而平行行进的问题。

为解决上述问题，本发明的一个目的是提供一个使用椭圆反光镜的光源装置，其中双重反射镜被用来产生没有灯泡阴影效应的平行光。

因此，为达到上述目的，根据本发明的一个实施方式提供的用于产生平行光的光源装置包括：一个椭圆反光镜；一个位于椭圆反光镜近焦点的光源；一个在其中心有一个小孔的第一反射镜，用于把光源直接发出的光反射回光源方向；一个位于光源正前面的第二反射镜，用于反射由第一反射镜反射的光线并使这些光线通过第一反射镜的小孔；以及一个平行校正透镜，用于聚集已通过第一反射镜的小孔的光线，形成平行光。

为达到上述目的，根据本发明的另一实施方式提供的另一个光源装置包括：一个椭圆反光镜；一个置于椭圆反光镜近焦点上的光源；一个偏置在光源和椭圆反光镜的远焦点之间的光轴一侧的第一反射镜；一个置于光源正前面的第二反射镜，用于反射第一反射镜反射的光线；以及一个平行校正透镜，用于聚集来自椭圆反光镜和第二反射镜的光线，形成平行光。

本发明的上述目的和优点，通过参照附图详细叙述其可行的实施方式将变得更为明显，在附图中：

图1是一个视图，说明使用椭圆反光镜产生平行光的常规光源装置；

图2是一个视图，说明根据本发明产生平行光的光源装置；

图3A和3B都是视图，示出在椭圆反光镜上安装第二反射镜的方法；

图4是一个视图，说明第一和第二反射镜之间的光学对应关系；以及

图5是一个视图，说明本发明的另一个实施方式。

图2示出根据本发明使用装有双重反射镜的椭圆反光镜产生平行光的一个方法。在这样一个用于产生平行光的光源的装置中，金属卤素灯1位一椭圆反光镜2的焦点上，由灯泡1发出的光，经椭圆反光镜2反射后，行进到透镜6并形成平行光。第一反射镜3中心有一小孔供光线通往透镜6，它把灯泡1射出的光线反射到第二反射镜4上。第二反射镜4位于灯泡1的前面，它聚集并把第一反射镜3反射挑线反射到透镜6，透镜6收集所反射的光线形成平行光。

为要从上面提出的装置得到满意的结果，有一些条件需要满足。

第一，椭圆反光镜2反射的光线必须聚焦到透镜6的焦点所在的同一点上，在该点周围开出小孔5；即椭圆反光镜2的远焦点尖当与透镜6的焦点重合。而且，第二反射镜4反射的光线也必须聚焦在透镜6的同一个焦点上。在附图中，虽然第二反射镜4表示为一个凸面镜，但是如有必要，由于第二反射镜4的焦点形成与第一反射镜3相关，也可以使用凹面镜。也就是说，调整第一反射镜3的焦距，第二反射镜4的焦距就能相应地改变。