专利名称：便携式低功耗微照明用光纤冷光源的制作方法
技术领域：
本发明属于光电子器件领域，更具体说是一种便携式低功耗微照明用光纤冷光源。
背景技术：
优异的照明提升了人类的视觉性能，减少错误率。传统的照明存在发热或者随交流电亮度发生变化的问题，在科研测试应用上，光源的发热等对于被测芯片将产生不良影响，同时由于芯片的实际环境温度已经改变，测试结果准确性将受到影响。另外在医学应用上，进行深部手术照明时，无影灯会受到手术者遮挡。因此发展一种能照明均匀、低功耗的冷光源才能较好地解决以上问题。
现在通常地办法是通过光纤导引的办法来达到冷光源的目的。其照明用的电光源一般都采用几十瓦的鹵素灯，需要配置变压器和排风扇，光馈入光纤采用球面镜和凹面镜光学组来实现，其获得彩色光斑采用的是虑光片，这样往往损失光能量。这种方法本质上仍然是热光源，其光源成本高更换复杂，系统体积大而复杂，且发光效率不高，并且热光源容易产生射线，对被测物不利。
发明内容
为了解决以上问题，本发明的目的在于提供一种便携式低功耗微照明用光纤冷光源，其可抗静电、无噪声、无振动干扰、照明均匀、低功耗便携式冷光源，其可以减少对被测器件影响，适用于流动作业、小范围、狭窄区域以及深孔部位照明。
本发明解决其技术问题的技术方案是本发明一种便携式低功耗微照明用光纤冷光源，其特征在于，其中包括一封装座，该封装座由固定座固定在灯体基座上，其出光端与耦合腔连接实现封闭的光学变换腔；一耦合腔，该耦合端的一端通过螺纹套与封装座连接，另一端与导光光纤固定连接；一LED发光管，该LED发光管通过馈电电极插置固定在封装座上；一透镜组，该透镜组由两凸透镜组成，实现宽窄光束的变换；一塑料或者石英宽芯径多模光纤，该塑料或者石英宽芯径多模光纤的一端与陶瓷插芯连接，另一端与耦合腔的锥形端固定；一陶瓷插芯，该陶瓷插芯连接在塑料或者石英宽芯径多模光纤的另一端；一蛇皮管，该蛇皮管套置在塑料或者石英宽芯径多模光纤上；一馈电电极，该实现LED发光管馈电并通过螺钉或者弹簧将LED发光管的两电极引脚固定在封装座中；一电极支撑套筒，该电极支撑套筒套接在LED发光管的后端；一热缩套管，该热缩套管套置在耦合腔及蛇皮管之间的多模光纤的外面。
其中LED发光管采用的是超辐射可见光光源。
其中封装座内腔壁做成类凹面镜结构。
其中塑料或者石英宽芯径多模光纤的芯径在200μm以上。
其中导光光纤的入光端拉球处理。
本发明的有益效果是通过将LED发光管与光纤耦合，实现高效光输出。采用直流电避免了输出光的不均匀。由于LED发光管与封装座连接是可拆卸的，更换LED发光管非常容易，延长了封装座和耦合腔等导光系统的使用寿命，降低了成本。另外LED光源本身是冷光源，大大减少了对被测器件的影响。
为进一步说明本发明的技术内容，以下结合附图和实施对本发明作进一步的详细说明，其中图1是本发明光纤冷光源的结构示意图；图2是本发明中透镜组光束变换原理图。
具体实施例方式
请参阅图1，在实施例中，将LED发光管1插置于封装座2中，通过馈电电极11的螺钉或弹簧与封装座2连接起来，电极支撑套筒10内臂是绝缘的，避免封装座2和固定座9带电造成静电电击。耦合腔3的锥形头与导光光纤5的入光端通过热缩套管12固定，为了增大导光光纤5的收光能力，导光光纤5的入光端面采用拉球处理。导光光纤5的中间部分采用蛇皮管4支撑，实现输出光照明的角度和位置调节，也避免了导光光纤5折断或者弯角过大影响导光效果。导光光纤5的输出端采用陶瓷插芯头6结构，光输出端面是平面结构。透镜组7两凸透镜中A的焦距长，B焦距短(图2中)，并且两焦点在中间位置重叠，这样透镜组7将LED发光管1直接入射和通过封装座2内腔壁反射过来的较宽的光束面变换成较窄的光束面以利于耦合进入导光光纤5。耦合腔3、透镜组7、导光光纤5、蛇皮管4和陶瓷插芯头6是固定连接成一体的，这一整体通过耦合腔3外壁的螺纹套8与封装座2连接在一起，组成本发明所述的微照明用光纤冷光源。
其工作过程如下通过馈电电极11将合适电流和电压的直流电供给LED发光管1，电光作用使得LED发光管1发光，大部分光从其中的反射杯反射并经LED发光管1的盖帽透镜发射出去，也有一小部分光散射到封装座2的内腔壁，并由内腔壁的类凹面镜反射，两部分光入射到耦合腔3中，入射到透镜组7的A透镜，经过A、B两透镜光学变换，从B输出较窄的光束并被导光光纤5入光端收集，耦合进入导光光纤5中。经过导光光纤5传导最终从陶瓷插芯6输出微照明用白光或者单色光，以便适合不同场合应用。
各部分功能描述如下封装座2用于固定LED发光管1并通过固定座9将灯体固定在基座上，封装座2的内腔壁的反射面形成类凹面镜反射结构，反射LED发光管1的散射光，封装座2外壁有与耦合腔3连接用的螺纹。耦合腔3中完成入射光与导光光纤5的耦合，并与光纤导光结构连接。透镜组7实现宽窄光束的变换。蛇皮管4支撑导光光纤5并实现其弯曲度调节。陶瓷插芯6连接导光光纤5光输出端面，实现照明光输出。
权利要求
1.一种便携式低功耗微照明用光纤冷光源，其特征在于，其中包括一封装座，该封装座由固定座固定在灯体基座上，其出光端与耦合腔连接实现封闭的光学变换腔；一耦合腔，该耦合端的一端通过螺纹套与封装座连接，另一端与导光光纤固定连接；一LED发光管，该LED发光管通过馈电电极插置固定在封装座上；一透镜组，该透镜组由两凸透镜组成，实现宽窄光束的变换；一塑料或者石英宽芯径多模光纤，该塑料或者石英宽芯径多模光纤的一端与陶瓷插芯连接，另一端与耦合腔的锥形端固定；一陶瓷插芯，该陶瓷插芯连接在塑料或者石英宽芯径多模光纤的另一端；一蛇皮管，该蛇皮管套置在塑料或者石英宽芯径多模光纤上；一馈电电极，该实现LED发光管馈电并通过螺钉或者弹簧将LED发光管的两电极引脚固定在封装座中；一电极支撑套筒，该电极支撑套筒套接在LED发光管的后端；一热缩套管，该热缩套管套置在耦合腔及蛇皮管之间的多模光纤的外面。
2.如权利要求1所述的一种便携式低功耗微照明用光纤冷光源，其特征在于，其中LED发光管采用的是超辐射可见光光源。
3.如权利要求1所述的一种便携式低功耗微照明用光纤冷光源，其特征在于，其中封装座内腔壁做成类凹面镜结构。
4.如权利要求1所述的一种便携式低功耗微照明用光纤冷光源，其特征在于，其中塑料或者石英宽芯径多模光纤的芯径在200μm以上。
5.如权利要求1所述的一种便携式低功耗微照明用光纤冷光源，其特征在于，其中导光光纤的入光端拉球处理。
全文摘要
一种便携式低功耗微照明用光纤冷光源，其中包括一封装座由固定座固定在灯体基座上，其出光端与耦合腔连接实现封闭的光学变换腔；一耦合腔一端通过螺纹套与封装座连接，另一端与导光光纤固定连接；一LED发光管通过馈电电极插置固定在封装座上；一透镜组由两凸透镜组成；一塑料或者石英宽芯径多模光纤，其一端与陶瓷插芯连接，另一端与耦合腔的锥形端固定；一陶瓷插芯连接在塑料或者石英宽芯径多模光纤的另一端；一蛇皮管套置在塑料或者石英宽芯径多模光纤上；一馈电电极，该实现LED发光管馈电并通过螺钉或者弹簧将LED发光管的两电极引脚固定在封装座中。
文档编号H05B33/00GK1674722SQ200410030278
公开日2005年9月28日 申请日期2004年3月23日 优先权日2004年3月23日
发明者祝宁华, 张尚剑, 刘宇, 袁海庆, 曾雄文 申请人:中国科学院半导体研究所