本發明專利技術涉及一種積分棒，以及使用該積分棒的勻光裝置、光源準直準裝置、投影機和手術燈。該包括依次相連的入射面、第一反射部、第二反射部和出射面，通過積分棒的第二反射部的遠離第一反射部的一端的截面尺寸大于第一反射部的截面尺寸，使得與位于第二反射部端部的出射面的截面尺寸大于與位于第一反射部端部的入射面的截面尺寸，因此，該光學積分棒能夠擴大經反射的光線的光斑截面尺寸，有利于減小光線角度，經反射部的光線通過為曲面的出射面射出，由于出射面為曲面，曲面能進一步對經反射部的光線進行準直，進一步減小光線的角度。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及光學領域，特別是涉及一種積分棒、勻光裝置、光源準直準裝置、投影機和手術燈。
技術介紹
傳統的紅綠藍芯片三基色LED通過DM濾光片等光學元件合成后，會投射出含有不同顏色色塊的光斑，五顏六色很不均勻，達不到理想的白光。因此需要使用積分棒或者復眼進行勻光。積分棒廣泛應用在各個領域，例如微型投影機和照明領域。在微型投影機里面更多的使用復眼進行勻光。由于復眼尺寸可以做的很小，在微型投影機體積有限制的情況下更適合使用復眼。進入復眼的光需要為平行光，或者是接近平行光，一般是+-12度以內，而LED直接出射出來的光線是發散的，因此，需要增加透鏡進行準直，所以，使用復眼后也要放置聚光透鏡才能保證到工作面的光才是口徑大小合適，光斑均勻的。因此，復眼的體積雖然沒有限制，但是復眼前需要至少兩片鏡片進行光線準直，復眼后需要一片鏡片進行聚光，需要的光學元件較多，成本較高。在醫療照明領域，進行勻光更多的使用的方案是八邊形實心玻璃積分棒和全反射透鏡。通常所使用的積分棒為多邊形積分棒，需要一定的長度，整個光學系統，包括光源、積分棒和透鏡，由于積分棒需要一定的長度，因此，對產品的空間體積受到影響，而從傳統的積分棒出來的光線角度沒有改變，仍然是發散的。
技術實現思路
基于此，有必要針對使用傳統的積分棒光線角度不變的問題，提供一種能減小光線角度的積分棒，以及利用該積分棒的勻光裝置、光源準直準裝置、投影機和手術燈。—種積分棒，包括依次相連的入射面、第一反射部、第二反射部和出射面，入射面位于第一反射部遠離第二反射部的端部；出射面位于第二反射部遠離第一反射部的端部；第二反射部的遠離第一反射部的一端的截面尺寸大于第一反射部的截面尺寸，出射面為曲面。在其中一個實施方式中，第一反射部包括第一段和第二段，第一段為第一反射部靠近入射面的一端；第一反射部的第一段為直棱柱狀，直棱柱的母線與入射面垂直。在其中一個實施方式中，第一反射部的第二段為第一反射部靠近出射面的一端；第一反射部的第二段為圓柱；第一反射部的第一段與第二段的尺寸關系為:第一反射部的第一段的截面的多邊形為第一反射部的第二段的截面的圓內接多邊形。在其中一個實施方式中，第一反射部的第一段為正直棱柱，第一反射部的第一段與第二段的尺寸關系為:第一反射部的第一段的截面的正多邊形為第一反射部的第二段的截面的圓內接正多邊形。在其中一個實施方式中，第一反射部的第一段的長度大于積分棒長度的1/2。在其中一個實施方式中，第二反射部自靠近第一反射部的一端至另一端截面面積逐漸增大。在其中一個實施方式中，第二反射部為圓柱形或矩形。在其中一個實施方式中，第一反射部自靠近入射面的一端至另一端截面逐漸增大。在其中一個實施方式中，第一反射部的外側設有復眼，或第一反射部的外側為柱面。在其中一個實施方式中，積分棒為空心結構，積分棒內設有復眼，復眼表面鍍有反射膜。在其中一個實施方式中，曲面的形狀為球形面。—種勾光裝置，上述的積分棒，還包括光源，積分棒位于光源發光面的一側，積分棒的入射面靠近光源的發光面，積分棒的出射面遠離光源的發光面。一種光源準直準裝置，包括上述的積分棒，還包括光源和聚光元件，積分棒位于光源和聚光元件之間，積分棒的入射面靠近光源發光面，積分棒的出射面靠近聚光元件。一種投影機，包括上述的積分棒，投影機還包括光源和聚光元件，積分棒位于光源和聚光元件之間，積分棒的入射面靠近光源發光面，積分棒的出射面靠近聚光元件。在其中一個實施方式中，投影機的光源、聚光元件和積分棒分別為三個，三個光源分別為紅色光源、藍色光源和綠色光源。在其中一個實施方式中，光源為紅綠藍三基色芯片封裝而成的多色光源。一種手術燈，包括上述的積分棒，還包括聚光元件，聚光元件位于積分棒出射面的一側。通過上述的積分棒的第二反射部的遠離第一反射部的一端的截面尺寸大于第一反射部的截面尺寸，使得與位于第二反射部端部的出射面的截面尺寸大于與位于第一反射部端部的入射面的截面尺寸，因此，該光學積分棒能夠擴大經反射的光線的光斑截面尺寸，有利于減小光線角度，經反射部的光線通過為曲面的出射面射出，由于出射面為曲面，曲面能進一步對經反射部的光線進行準直，進一步減小光線的角度。將上述積分棒應用到勻光裝置、光源準直準裝置、投影機和手術燈中，能夠減小勻光裝置、光源準直準裝置、投影機和手術燈的光源的光線的角度。【附圖說明】圖1A為一種實施方式的積分棒的結構示意圖；圖1B為圖1A的積分棒的光路示意圖；圖2為另一種實施方式的積分棒的結構示圖；圖3為另一種實施方式的積分棒的結構示意圖；圖4為另一種實施方式的積分棒的結構示意圖；圖5為另一種實施方式的積分棒的結構示意圖；圖6為另一種實施方式的積分棒的結構示意圖；圖7為另一種實施方式的積分棒的結構示意圖；圖8為另一種實施方式的積分棒的結構示意圖；圖9為另一種實施方式的積分棒的結構示意圖；圖10為另一種實施方式的積分棒的結構不意圖；圖11為另一種實施方式的積分棒的結構示意圖；圖12為另一種實施方式的積分棒的結構示意圖；圖13為原始光斑的角度與能量分布圖；圖14A至圖14D為原始光斑的口徑與能量分布圖；圖15為使用積分棒的光斑與能量分布圖；圖16A至16D為使用積分棒光斑的口徑與能量分布圖；圖17為一種實施方式的勻光裝置的結構示意圖；圖18A為一種實施方式的光源準直裝置的結構示意圖；圖18B為另一種實施方式的光源準直裝置的結構示意圖；圖18C為另一種實施方式的光源準直裝置的結構等軸示意圖；圖19為采用光源準直裝置的光斑的角度與能量分布示意圖；圖20A至圖20D為采用光源準直裝置的光斑的口徑與能量分布圖；圖21為應用本專利技術的積分棒的微型投影機的光學結構剖視圖；圖22為另一種實施方式的應用本申請的積分棒的微型投影機的光學結構剖視圖；圖23為一種實施方式光學系統光路不意圖；圖24現有的微型投影機的光學結構剖視圖。【具體實施方式】為了使本專利技術的技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本專利技術，并不用于限定本專利技術。本專利技術提供一種積分棒，如圖1A所不，包括依次相連的入射面101，第一反射部102、第二反射部103和出射面104，入射面101位于第一反射部102遠離第二反射部103的端部；出射面104位于第二反射部103遠離第一反射部102的端部；第二反射部103的遠離第一反射部101 —端的截面尺寸大于第一反射部102的截面尺寸，出射面104為曲面，本實施例中，該曲面的形狀為球形面。而根據光學擴展量的計算公式，光學擴展量Etendue (Optical invariant) = π A (sin Θ 1/2)2；其中A為面積，Θ為發光角度；在光學擴展量不變的情況下，要減小光學的角度，同時就得增加光斑的口徑，光斑的口徑與積分棒的出射面的截面尺寸有關，出射面的截面尺寸大則形成的光斑口徑大，該積分棒的第二反射部103的遠離第一反射部101 —端的截面尺寸大于第一反射部102的截面尺寸，使得與位于第二反射部端部的出射面的截面尺寸大于與位于第一反射部102端部的入射面的尺寸，因此，該光學積分棒能夠擴大經反射的光線的光斑口徑，有利于減小光線角度，經反射部的光線通過為曲面的出本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種積分棒，其特征在于，包括依次相連的入射面、第一反射部、第二反射部和出射面，所述入射面位于所述第一反射部遠離所述第二反射部的端部；所述出射面位于所述第二反射部遠離第一反射部的端部；所述第二反射部的遠離第一反射部的一端的截面尺寸大于所述第一反射部的截面尺寸，所述出射面為曲面。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：封云，
申請(專利權)人：深圳市科曼醫療設備有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。