本發(fā)明屬于熒光照明領(lǐng)域，尤其是一種利用led光源產(chǎn)生均勻條形光斑的裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技的發(fā)展，生命科學(xué)的重要性越來越凸顯。熒光檢測(cè)在生命科學(xué)儀器中應(yīng)用廣泛，一般使用特定波長(zhǎng)的激光、led光源等等對(duì)樣本照射激發(fā)出熒光，然后檢測(cè)特定波段的熒光來判斷樣本的指標(biāo)。在核酸檢測(cè)診斷領(lǐng)域和免疫熒光檢測(cè)診斷領(lǐng)域的儀器設(shè)備，應(yīng)用led作為激發(fā)光源越來越普遍，其優(yōu)點(diǎn)有：

1.成本低廉；

2.功耗低，功率調(diào)節(jié)便捷；

3.能以比較小的體積獲得較大的光功率，便于儀器設(shè)備的小型化；

4.可以選擇不同顏色的led，然后通過濾波獲得想要的波長(zhǎng)。

目前應(yīng)用微流控芯片進(jìn)行熒光檢測(cè)和免疫熒光檢測(cè)逐漸普及，在對(duì)反應(yīng)池陣列進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通常需要激發(fā)光能均勻照射所有檢測(cè)區(qū)域，并且保證亮度足夠高，另外反應(yīng)池通常會(huì)設(shè)計(jì)在一個(gè)長(zhǎng)窄的范圍內(nèi)，比較理想的激發(fā)光源的光束應(yīng)該也是一個(gè)長(zhǎng)條形的光束，因此設(shè)計(jì)一種體積小、功耗低的產(chǎn)生條形光斑的裝置是非常重要的。

為此，有必要設(shè)計(jì)一種新型的光源裝置，能夠均勻的產(chǎn)生條形光源。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的是提供一種利用led光源產(chǎn)生均勻條形光斑的裝置，用來克服現(xiàn)有光源無法發(fā)出均勻長(zhǎng)條光源的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種利用led光源產(chǎn)生均勻條形光斑的裝置，包括光源組、透鏡組和鏡筒；所述光源組和所述透鏡組設(shè)置在所述鏡筒內(nèi)部；所述光源組設(shè)有相互電連的燈珠陣列和電路板，所述電路板設(shè)置在所述燈珠陣列后側(cè)；所述透鏡組設(shè)有準(zhǔn)直透鏡、濾波片、第一柱面透鏡和第二柱面透鏡；所述燈珠陣列發(fā)出的光依次經(jīng)過所述準(zhǔn)直透鏡、濾波片、第一柱面透鏡和第二柱面透鏡；所述燈珠陣列的中心、所述準(zhǔn)直透鏡的中心、所述濾波片中心、所述第一柱面透鏡的中心和所述第二柱面透鏡同軸；所述準(zhǔn)直透鏡的焦平面與所述燈珠陣列所在平面重合；所述燈珠陣列呈長(zhǎng)條形。光源組發(fā)出光源，透鏡組將光源組發(fā)出的光源均一化的透射出去，從而確保發(fā)出的光均勻并呈條狀。燈珠陣列優(yōu)選led燈珠顆粒組成多種形狀，所述的電路板優(yōu)選鋁基材料，鋁基電路板兼顧電路板和導(dǎo)熱的作用。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述光源組還設(shè)有散熱器，所述散熱器與所述電路板相連。散熱器將led光源發(fā)出的熱量導(dǎo)出鏡筒，從而防止光源過熱造成危險(xiǎn)。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述第一柱面透鏡和所述第二柱面透鏡均為球缺結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)能夠更好的導(dǎo)光。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述第一柱面透鏡和所述第二柱面透鏡底面相對(duì)設(shè)置。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述第一柱面透鏡和所述第二柱面透鏡球面相對(duì)設(shè)置。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述透鏡組還設(shè)有隔圈，所述隔圈設(shè)置在所述準(zhǔn)直透鏡和所述濾波片之間并將兩者隔開。隔圈用于隔離準(zhǔn)直透鏡和濾波片，避免接觸后擦壞表面。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述透鏡組還設(shè)有定位隔圈，所述定位隔圈設(shè)置在所述第一柱面透鏡和所述第二柱面透鏡之間。定位隔圈起到將第一柱面透鏡和第二柱面透鏡隔離定位并保證凸面中心軸平行的作用。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述透鏡組還設(shè)有壓圈，所述壓圈設(shè)置在所述第二柱面透鏡外側(cè)并對(duì)所述第二柱面進(jìn)行限位。壓圈起到固定的作用。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述燈珠陣列的長(zhǎng)寬比大于2。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述濾波片的濾波范圍為400-700nm之外的波長(zhǎng)。準(zhǔn)直透鏡、兩個(gè)柱面透鏡的焦距在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的大小、照明的距離來確定，所述的濾波片的波長(zhǎng)、帶寬等規(guī)格根據(jù)應(yīng)用確定。第一柱面透鏡、第二柱面透鏡的焦距變化范圍很大，從10mm到200mm甚至更大都有，根據(jù)應(yīng)用需要選擇。光斑均勻區(qū)域的大小跟光源與目標(biāo)的距離成比例，比如，在要求光強(qiáng)度均勻性cv值在4%的情況下，25mm-30mm的焦距（柱面透鏡、準(zhǔn)直透鏡）在0.2m的距離上可以投射不小于10mm×100mm范圍的均勻光斑，在1.2m的距離光斑成比例擴(kuò)大到60mm×600mm。實(shí)際應(yīng)用中光源到目標(biāo)的距離、光斑的大小、柱面透鏡的焦距、準(zhǔn)直透鏡的焦距、燈珠顆粒陣列的大小，這些參數(shù)都是互相影響的。濾波片的波長(zhǎng)選擇范圍很大，從400nm到700nm有很多種，帶寬在10nm-50nm，在核酸檢測(cè)領(lǐng)域，這些參數(shù)與使用的熒光染料有關(guān)。

本發(fā)明的有益效果是：本方案提供的利用led光源產(chǎn)生均勻條形光斑的裝置通過光源和透鏡的設(shè)計(jì)使得裝置能夠發(fā)出均勻的條形光斑，從而適合基因檢測(cè)使用；本裝置成本低廉，效果優(yōu)異，便于大范圍推廣。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的利用led光源產(chǎn)生均勻條形光斑的裝置的示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1提供的利用led光源產(chǎn)生均勻條形光斑的裝置的定位隔圈示意圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2提供的利用led光源產(chǎn)生均勻條形光斑的裝置的示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例3提供的利用led光源產(chǎn)生均勻條形光斑的裝置電源組的示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種利用led光源產(chǎn)生均勻條形光斑的裝置。以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

參見圖1-2所示，為本發(fā)明提供的一種利用led光源產(chǎn)生均勻條形光斑的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。利用led光源產(chǎn)生均勻條形光斑的裝置包括光源組1、透鏡組2，光源組1由led燈珠顆粒陣列13焊接在緊貼散熱器11的鋁基電路板12上組成，其中l(wèi)ed燈珠顆粒陣列13為多顆led燈珠排列在一個(gè)長(zhǎng)條區(qū)域，鋁基電路板12兼顧電路板和導(dǎo)熱的作用，散熱器11起到散發(fā)熱量的作用。

透鏡組2包括準(zhǔn)直透鏡21、隔圈22、濾波片23、第一柱面透鏡24、定位隔圈25、第二柱面透鏡26、壓圈27、鏡筒28，這些器件同軸放置，隔圈22用于隔離準(zhǔn)直透鏡21和濾波片23，避免接觸后擦壞表面，壓圈27起到固定的作用。定位隔圈25起到將第一柱面透鏡24和第二柱面透鏡26隔離定位并保證凸面中心軸平行的作用。光源組1、透鏡組2在光軸方向同軸放置，另外，第一柱面透鏡24以及第二柱面透鏡26的凸面的中心軸與led燈珠顆粒陣列13的陣列區(qū)域長(zhǎng)邊方向垂直。

實(shí)施例2

圖3為實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)構(gòu)基本同實(shí)施例1，只是透鏡組3中的第一柱面透鏡24以及第二柱面透鏡26在光軸方向的安裝方向與實(shí)施例1相反，另外定位隔圈31只起到隔離的作用，所以在安裝時(shí)，需要調(diào)整第一柱面透鏡24、第二柱面透鏡26的角度使兩個(gè)凸面的中心軸平行。

實(shí)施例3

圖4為實(shí)施例3的led光源組成示意圖，結(jié)構(gòu)基本同實(shí)施例1，只是led燈珠顆粒陣列43的led燈珠與實(shí)施例排列方式不一樣，但仍然是排列在一個(gè)長(zhǎng)條形區(qū)域內(nèi)的，相應(yīng)地鋁基電路板42與led燈珠顆粒陣列43匹配。

在本發(fā)明實(shí)施例1-3中，第一柱面透鏡24、第二柱面透鏡26的凸面中心軸與led顆粒的陣列區(qū)域長(zhǎng)邊方向垂直的。

在本發(fā)明的實(shí)施例1-3中，led燈珠顆粒陣列13、led燈珠顆粒陣列43安裝在準(zhǔn)直透鏡的焦平面附近。

本方案提供的利用led光源產(chǎn)生均勻條形光斑的裝置通過光源和透鏡的設(shè)計(jì)使得裝置能夠發(fā)出均勻的條形光斑，從而適合基因檢測(cè)使用；本裝置成本低廉，效果優(yōu)異，便于大范圍推廣。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。