多颗LED灯珠合光成像系统技术方案

一种多颗LED灯珠合光成像系统，包括合光部分和成像部分，合光部分包括两颗以上的LED灯珠，每颗LED灯珠前方对应设有一个把LED灯珠光通量聚集在5~15度内的聚光装置，所有聚光装置组成聚光装置群组，聚光装置群组前方设有一个合光透镜；成像部分为设于所述合光部分前方的成像镜组。合光部分的聚光装置能将单颗灯珠的发散光线80%的光通量聚集为发散度较小的近平行光线，然后再由合光透镜将多束近平行光聚焦到合光透镜的焦点附近，进而实现多颗灯珠的光束合成。合光部分结构简单，安装维修方便，成本价格低；光学效率提高80%；实现短距离合光，且合光均匀；成像部分与合光部分配合，调焦更简单，调焦范围大，图像成像清晰。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及LED照明领域，尤其是多颗LED灯珠合光成像系统。
技术介绍
光的聚焦主要需要两部分，第一是光源，第二是聚焦装置。现有多颗LED的合光聚光方法一般是通过改变LED光源的每个LED灯珠的发光角度来达到目的的，如中国专利公开号为201575340U的一种LED聚焦装置，包括底座、两个以上的LED灯；LED灯包括LED光源、配装透镜、透镜架及散热柱，LED光源安装在散热柱的一端，配装透镜安装在LED光源的前方并包裹LED光源，配装透镜通过透镜架安装在散热柱上；LED灯通过散热柱安装在底座上，底座为弧形曲片，LED灯安装在弧形曲片上。上述成像装置中，LED光源是安装在弧形曲片上的，依靠弧形曲片的角度将LED灯发出来的光进行聚合，从而达到聚光的作用。该种成像装置存在以下缺点作为光源一部分的弧形曲片加工难度大，进度要求高；安装精度要求高；曲片弧面一旦加工成型，LED光源位置无法改变，无法通过光源进行调焦，只能通过像镜组进行调焦，校对成像镜组中的多个透镜工作量大，耗时长；并且该聚光方法所用镜头组较大，合光距离长，合光不均匀，造成成本过高。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种多颗LED灯珠合光成像系统，合光部分的光源为平面光源，其加工和安装方便，成本低，可实现短距离合光，且合光均匀，适合成像。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是一种多颗LED灯珠合光成像系统，包括合光部分和成像部分，所述合光部分包括两颗以上的LED灯珠，每颗LED灯珠前方对应设有一个把LED灯珠光通量聚集在5 15度内的聚光装置，所有所述聚光装置组成聚光装置群组，所述聚光装置群组前方设有一个合光透镜；所述成像部分为设于所述合光部分前方的成像镜组。合光部分的聚光装置能将单颗灯珠的发散光线80%的光通量聚集为发散度较小的近平行光线，然后再由合光透镜将多束近平行光聚焦到合光透镜的焦点附近，进而实现多颗灯珠的光束合成。本技术合光部分结构简单，安装维修方便，成本价格低；光学效率提高80% ;实现短距离合光，且合光均匀；成像部分与合光部分配合，调焦更简单，调焦范围大，图像成像清晰。作为改进，所述LED灯珠的发光面积在102mm以内。作为改进，所述LED灯珠安装在平面基板上，平面基板加工容易，精度要求低。作为改进，所述聚光装置可以为5度聚光透镜、10度聚光透镜、15度聚光透镜。作为改进，所述成像镜组由按光路方向依次设置且为正透镜的第一透镜、第二透 镜、第三透镜及第四透镜。作为改进，所述第一透镜左侧曲率半径为20(T280mm，右侧曲率半径为6(T80mm ；所述第二透镜左侧为平面，右侧曲率半径为10(Tl40mm ;所述第三透镜左侧曲率半径为20(T280mm，右侧曲率半径为10(Tl40mm ;所述第四透镜左侧为平面，右侧曲率半径为200 280mmo作为改进，所述第一透镜与所述第二透镜之间的距离为0飞mm ;所述第三透镜与所述第四透镜之间的距离为(T5mm。作为改进，所述第一透镜和第二透镜组成调焦镜组，所述调焦镜组与所述合光透镜之间设有屏板，所述屏板上设有通光孔，所述合光透镜的焦距为l(T20mm，且其焦距在所述通光孔处。本技术与现有技术相比所带来的有益效果是合光部分的聚光装置能将单颗灯珠的发散光线80%的光通量聚集为发散度较小的近平行光线，然后再由合光透镜将多束近平行光聚焦到合光透镜的焦点附近，进而实现多颗灯珠的光束合成。本技术合光部分结构简单，安装维修方便，成本价格低；光学效 率提高80%;实现短距离合光，且合光均匀；成像部分与合光部分配合，调焦更简单，调焦范围大，图像成像清晰。附图说明图I为本技术结构示意图。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术作进一步说明。实施例I如图I所不,一种多颗LED灯珠合光成像系统,包括合光部分I和成像部分2,合光部分I，包括两颗以上的LED灯珠12，本实施例在平面基板11上设有三颗LED灯珠12，所述LED灯珠12发光面积在102mm以内。每颗LED灯珠12前方对应设有一个把LED灯珠12光通量聚集在5 15度内的聚光装置13，本实施例中，所述聚光装置13为5度聚光透镜，聚光透镜的直径为20_ ;单颗LED灯珠12加5度聚光透镜时，最高照度可以达到3000Lxil米距离处，50%光束角为5度；再加上后续光学系统成像为I米光斑的平均照度为2570LX。所有所述聚光装置13组成聚光装置群组，所述聚光装置群组前方设有一个合光透镜14，所述合光透镜14的焦距为l(T20mm。成像部分2，为成像镜组，其由按光路方向依次设置且为正透镜的第一透镜22、第二透镜23、第三透镜24及第四透镜25。所述第一透镜22左侧曲率半径为200mm，右侧曲率半径为60mm ;所述第二透镜23左侧为平面，右侧曲率半径为IOOmm ;所述第三透镜24左侧曲率半径为200mm，右侧曲率半径为IOOmm ;所述第四透镜25左侧为平面，右侧曲率半径为200mm。所述第一透镜22与所述第二透镜23之间的距离为Omm ;所述第三透镜24与所述第四透镜25之间的距离为0mm。第一透镜22和第二透镜23组成调焦镜组21，调焦镜组21与所述合光透镜14之间设有屏板3，所述屏板3上设有30mm的通光孔31，合光透镜14的焦点在通光孔31附近，合光透镜14将聚光装置群组收集的光线聚焦到其焦点附近，屏板3平面上的光通量60%以上集中在通光孔31孔径之内。调焦镜组21的调焦范围在通光孔31后15-100_以内。调整通光孔31处的物体在在镜头后1-20米处的清晰度。合光部分I的聚光装置13能将单颗灯珠的发散光线80%的光通量聚集为发散度较小的近平行光线，然后再由合光透镜14将多束近平行光聚焦到合光透镜14的焦点附近，进而实现多颗灯珠的光束合成。本技术合光部分I结构简单，安装维修方便，成本价格低；光学效率提高80% ;实现短距离合光，且合光均匀；成像部分2与合光部分I配合，调焦更简单，调焦范围大，图像成像清晰。实施例2如图I所不,一种多颗LED灯珠合光成像系统,包括合光部分I和成像部分2,合光部分1，包括两颗以上的LED灯珠12，本实施例在平面基板11上设有三颗LED灯珠12，所述LED灯珠12发光面积在102mm以内。每颗LED灯珠12前方对应设有一个把LED灯珠12光通量聚集在5 15度内的聚光装置13，本实施例中，所述聚光装置13为5度聚光透镜，聚光透镜的直径为30_ ;单颗LED灯珠12加5度聚光透镜时，最高照度可以达到5500Lxil米距离处，50%光束角为5度；再加上后续光学系统成像为I米光斑的平均照度为2300LX。所有所述聚光装置13组成聚光装置群组，所述聚光装置群组前方设有一个合光透镜14，所述合光透镜14的焦距为l(T20mm。成像部分2，为成像镜组，其由按光路方向依次设置且为正透镜的第一透镜22、第二透镜23、第三透镜24及第四透镜25。所述第一透镜22左侧曲率半径为220mm，右侧曲率半径为65mm ;所述第二透镜23左侧为平面，右侧曲率半径为120mm ;所述第三透镜24左侧曲率半径为220mm，右侧曲率半径为120mm ;所述第四透镜25左侧为平面，右侧曲率半径为220mm。所述第一透本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多颗LED灯珠合光成像系统,其特征在于包括合光部分和成像部分，所述合光部分包括两颗以上的LED灯珠，每颗LED灯珠前方对应设有一个把LED灯珠光通量聚集在.5 15度内的聚光装置，所有所述聚光装置组成聚光装置群组，所述聚光装置群组前方设有一个合光透镜；所述成像部分为设于所述合光部分前方的成像镜组。2.根据权利要求I所述的一种多颗LED灯珠合光成像系统，其特征在于所述LED灯珠的发光面积在IO2mm以内。3.根据权利要求I所述的一种多颗LED灯珠合光成像系统，其特征在于所述LED灯珠安装在平面基板上。4.根据权利要求I所述的一种多颗LED灯珠合光成像系统，其特征在于所述聚光装置为5度聚光透镜。5.根据权利要求I所述的一种多颗LED灯珠合光成像系统，其特征在于所述聚光装置为10度聚光透镜，。6.根据权利要求I所述的一种多颗LED灯珠合光成像系统，其特征在于所述聚光装置为15度聚光透镜。7.根据权利要求I所述的一种多颗LED灯珠合光...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春荣，
申请(专利权)人：广州市雅江光电设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：