一种利用LED光源产生均匀条形光斑的装置的制作方法

本发明属于荧光照明领域，尤其是一种利用led光源产生均匀条形光斑的装置。

背景技术：

随着科技的发展，生命科学的重要性越来越凸显。荧光检测在生命科学仪器中应用广泛，一般使用特定波长的激光、led光源等等对样本照射激发出荧光，然后检测特定波段的荧光来判断样本的指标。在核酸检测诊断领域和免疫荧光检测诊断领域的仪器设备，应用led作为激发光源越来越普遍，其优点有：

1.成本低廉；

2.功耗低，功率调节便捷；

3.能以比较小的体积获得较大的光功率，便于仪器设备的小型化；

4.可以选择不同颜色的led，然后通过滤波获得想要的波长。

目前应用微流控芯片进行荧光检测和免疫荧光检测逐渐普及，在对反应池阵列进行检测时，通常需要激发光能均匀照射所有检测区域，并且保证亮度足够高，另外反应池通常会设计在一个长窄的范围内，比较理想的激发光源的光束应该也是一个长条形的光束，因此设计一种体积小、功耗低的产生条形光斑的装置是非常重要的。

为此，有必要设计一种新型的光源装置，能够均匀的产生条形光源。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提供一种利用led光源产生均匀条形光斑的装置，用来克服现有光源无法发出均匀长条光源的问题。

本发明是这样实现的，一种利用led光源产生均匀条形光斑的装置，包括光源组、透镜组和镜筒；所述光源组和所述透镜组设置在所述镜筒内部；所述光源组设有相互电连的灯珠阵列和电路板，所述电路板设置在所述灯珠阵列后侧；所述透镜组设有准直透镜、滤波片、第一柱面透镜和第二柱面透镜；所述灯珠阵列发出的光依次经过所述准直透镜、滤波片、第一柱面透镜和第二柱面透镜；所述灯珠阵列的中心、所述准直透镜的中心、所述滤波片中心、所述第一柱面透镜的中心和所述第二柱面透镜同轴；所述准直透镜的焦平面与所述灯珠阵列所在平面重合；所述灯珠阵列呈长条形。光源组发出光源，透镜组将光源组发出的光源均一化的透射出去，从而确保发出的光均匀并呈条状。灯珠阵列优选led灯珠颗粒组成多种形状，所述的电路板优选铝基材料，铝基电路板兼顾电路板和导热的作用。

本发明的进一步技术方案是：所述光源组还设有散热器，所述散热器与所述电路板相连。散热器将led光源发出的热量导出镜筒，从而防止光源过热造成危险。

本发明的进一步技术方案是：所述第一柱面透镜和所述第二柱面透镜均为球缺结构。该结构能够更好的导光。

本发明的进一步技术方案是：所述第一柱面透镜和所述第二柱面透镜底面相对设置。

本发明的进一步技术方案是：所述第一柱面透镜和所述第二柱面透镜球面相对设置。

本发明的进一步技术方案是：所述透镜组还设有隔圈，所述隔圈设置在所述准直透镜和所述滤波片之间并将两者隔开。隔圈用于隔离准直透镜和滤波片，避免接触后擦坏表面。

本发明的进一步技术方案是：所述透镜组还设有定位隔圈，所述定位隔圈设置在所述第一柱面透镜和所述第二柱面透镜之间。定位隔圈起到将第一柱面透镜和第二柱面透镜隔离定位并保证凸面中心轴平行的作用。

本发明的进一步技术方案是：所述透镜组还设有压圈，所述压圈设置在所述第二柱面透镜外侧并对所述第二柱面进行限位。压圈起到固定的作用。

本发明的进一步技术方案是：所述灯珠阵列的长宽比大于2。

本发明的进一步技术方案是：所述滤波片的滤波范围为400-700nm之外的波长。准直透镜、两个柱面透镜的焦距在实际应用中根据目标区域的大小、照明的距离来确定，所述的滤波片的波长、带宽等规格根据应用确定。第一柱面透镜、第二柱面透镜的焦距变化范围很大，从10mm到200mm甚至更大都有，根据应用需要选择。光斑均匀区域的大小跟光源与目标的距离成比例，比如，在要求光强度均匀性cv值在4%的情况下，25mm-30mm的焦距（柱面透镜、准直透镜）在0.2m的距离上可以投射不小于10mm×100mm范围的均匀光斑，在1.2m的距离光斑成比例扩大到60mm×600mm。实际应用中光源到目标的距离、光斑的大小、柱面透镜的焦距、准直透镜的焦距、灯珠颗粒阵列的大小，这些参数都是互相影响的。滤波片的波长选择范围很大，从400nm到700nm有很多种，带宽在10nm-50nm，在核酸检测领域，这些参数与使用的荧光染料有关。

本发明的有益效果是：本方案提供的利用led光源产生均匀条形光斑的装置通过光源和透镜的设计使得装置能够发出均匀的条形光斑，从而适合基因检测使用；本装置成本低廉，效果优异，便于大范围推广。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1提供的利用led光源产生均匀条形光斑的装置的示意图。

图2是本发明实施例1提供的利用led光源产生均匀条形光斑的装置的定位隔圈示意图。

图3是本发明实施例2提供的利用led光源产生均匀条形光斑的装置的示意图。

图4是本发明实施例3提供的利用led光源产生均匀条形光斑的装置电源组的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种利用led光源产生均匀条形光斑的装置。以下结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

参见图1-2所示，为本发明提供的一种利用led光源产生均匀条形光斑的装置的结构示意图。利用led光源产生均匀条形光斑的装置包括光源组1、透镜组2，光源组1由led灯珠颗粒阵列13焊接在紧贴散热器11的铝基电路板12上组成，其中led灯珠颗粒阵列13为多颗led灯珠排列在一个长条区域，铝基电路板12兼顾电路板和导热的作用，散热器11起到散发热量的作用。

透镜组2包括准直透镜21、隔圈22、滤波片23、第一柱面透镜24、定位隔圈25、第二柱面透镜26、压圈27、镜筒28，这些器件同轴放置，隔圈22用于隔离准直透镜21和滤波片23，避免接触后擦坏表面，压圈27起到固定的作用。定位隔圈25起到将第一柱面透镜24和第二柱面透镜26隔离定位并保证凸面中心轴平行的作用。光源组1、透镜组2在光轴方向同轴放置，另外，第一柱面透镜24以及第二柱面透镜26的凸面的中心轴与led灯珠颗粒阵列13的阵列区域长边方向垂直。

实施例2

图3为实施例2的结构示意图，结构基本同实施例1，只是透镜组3中的第一柱面透镜24以及第二柱面透镜26在光轴方向的安装方向与实施例1相反，另外定位隔圈31只起到隔离的作用，所以在安装时，需要调整第一柱面透镜24、第二柱面透镜26的角度使两个凸面的中心轴平行。

实施例3

图4为实施例3的led光源组成示意图，结构基本同实施例1，只是led灯珠颗粒阵列43的led灯珠与实施例排列方式不一样，但仍然是排列在一个长条形区域内的，相应地铝基电路板42与led灯珠颗粒阵列43匹配。

在本发明实施例1-3中，第一柱面透镜24、第二柱面透镜26的凸面中心轴与led颗粒的阵列区域长边方向垂直的。

在本发明的实施例1-3中，led灯珠颗粒阵列13、led灯珠颗粒阵列43安装在准直透镜的焦平面附近。

本方案提供的利用led光源产生均匀条形光斑的装置通过光源和透镜的设计使得装置能够发出均匀的条形光斑，从而适合基因检测使用；本装置成本低廉，效果优异，便于大范围推广。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。