一种采用短光路设计实现均匀大光斑的LED光源组件的制作方法

本发明涉及光源设备，具体涉及一种采用短光路设计实现均匀大光斑的led光源组件。

背景技术：

1、匀光技术对于照明、生物医疗、观测等多个领域均有很大的作用，特别是在生物医疗器件领域中的哺光仪中，匀光技术凭借其均匀光斑的特性逐渐得到了人们的关注和重视。哺光仪作为一种光学医疗器械，其通过将特定波长的光线照射视网膜，使得眼底黄斑中心脉络膜增厚，提供更多的氧气供应，改善巩膜缺氧，控制眼轴增长，能够对青少年儿童眼睛的近视、弱视等问题起到控制作用。

2、哺光仪通常由激光光源发出的光束，并利用多个光学器件进行匀光处理，以获取所需的匀光光斑。但目前匀光光斑的生成依赖于透镜组与匀光器件实现，其光路、波长等转换准直繁琐，设备较为笨重，多为台式的，且大多局限在激光光源领域，其缺乏有效的短光程匀光手段，整体空间体积较大，使得哺光仪等光学设备大小得不到有效的控制，使用不便。

技术实现思路

1、本发明所要解决或解决的技术问题在于，相关技术中，匀光光斑的生成依赖于透镜组与匀光器件实现，存在的缺陷。

2、本发明提供了一种采用短光路设计实现均匀大光斑的led光源组件，包括：

3、光源元件，用于输出发散光束；

4、匀光元件，配置在所述发散光束的传递路径上；

5、以及透镜元件，配置在所述发散光束的传递路径上，所述透镜元件间隔设置在所述匀光元件远离所述光源元件的一侧，所述透镜元件配置为聚焦透镜；

6、其中，所述光源元件配置为led光源，从所述光源元件输出的发散光束通过所述匀光元件后，所述发散光束在所述透镜元件上形成光斑。

7、可选地，所述匀光元件入射侧区域完全覆盖所述光源元件输出侧输出的发散光束设置。

8、可选地，所述匀光元件和所述光源元件之间的距离小于5mm。

9、可选地，所述透镜元件和所述光源元件之间的间距设置为所述透镜元件的后截距长度。

10、可选地，所述匀光元件和所述透镜元件同轴设置。

11、可选地，所述光源元件具有30°-150°的光束发散角；所述发散光束中心波长为630-680nm；

12、所述匀光元件设置为散射镜片，所述匀光元件的透光率设置为50％-90％；

13、所述透镜元件为玻璃透镜件或树脂透镜件；

14、所述透镜元件为双凸透镜、平凸透镜、弯月透镜、平凹透镜和双凹透镜中的任一种。

15、可选地，所述led光源组件还包括电源模块，所述电源模块和所述光源元件电性耦合，所述电源模块配置为交流电源或直流电源。

16、可选地，所述led光源组件还包括光阑元件，配置在所述发散光束的位于所述透镜元件下游侧的传递路径上，所述光阑元件和所述透镜元件相对固定设置；

17、所述光阑元件用于遮挡通过所述透镜元件的光束，所述光阑元件上穿设有光斑输出区域，所述光斑输出区域在所述透镜元件轴心线垂直平面上的投影面积小于所述透镜元件在其轴心线垂直平面上的投影面积，所述光斑输出区域的长度大于15mm。

18、一种哺光仪，包括上述的led光源组件；

19、以及机壳，所述led光源组件安装在所述机壳内部。

20、本发明提供的技术方案，具有如下优点：

21、1.本发明通过采用led光源元件搭配匀光元件以及透镜元件，以缩减整体光路的长度，优化结构；通过光源元件直接输出的发散光束穿过匀光元件后，在匀光原件表面形成均匀的近似点光源，其能够简单有效的生成均匀光斑，再通过聚焦功能的透镜元件聚集光路上游侧扩散的光束并生成均匀的准直平行光束，最后可通过光阑元件获取实际使用的光斑；本发明可实现短光程的匀光，能够降低设备的体积，提高设备的使用便利性。

22、2.本发明的led光源组件，将匀光元件和光源元件之间的距离设置为小于5mm；一方面，其有利于缩短光束的传递路径；另一方面，有利于匀光元件的入射侧更好地接收来自光源元件输出的光束，获取充足的光束，以形成均匀光斑，可避免光束的损失及干扰影响。

23、3.本发明提供的led光源组件，还包括电源模块，电源模块和光源元件电性耦合，电源模块配置为交流电源或直流电源。通过电源模块向光源元件提供电力，以满足光源元件输出红外光束的使用目的。

24、4.本发明提供的led光源组件，还包括光阑元件，光阑元件配置在发散光束的位于透镜元件下游侧的传递路径上，光阑元件用于遮挡通过透镜元件的光束，光阑元件上穿设有光斑输出区域。通过光阑元件遮挡通过透镜元件的光束，实际使用的光斑由光斑输出区域射出，光阑元件起到限制光束输出面积以及光区视野的作用。

25、5.本发明提供的哺光仪，包括led光源组件和机壳，led光源组件安装在机壳内部。利用机壳装载led光源组件，通过短光程匀光的设计，能够降低哺光仪设备的体积，提高哺光仪的使用便利性。

技术特征：

1.一种采用短光路设计实现均匀大光斑的led光源组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的led光源组件，其特征在于，所述匀光元件(3)入射侧区域完全覆盖所述光源元件(2)输出侧输出的发散光束(6)设置。

3.根据权利要求2所述的的led光源组件，其特征在于，所述匀光元件(3)和所述光源元件(2)之间的距离小于5mm。

4.根据权利要求2所述的led光源组件，其特征在于，所述透镜元件(4)和所述光源元件(2)之间的间距设置为所述透镜元件(4)的后截距长度。

5.根据权利要求4所述的led光源组件，其特征在于，所述匀光元件(3)和所述透镜元件(4)同轴设置。

6.根据权利要求1所述的led光源组件，其特征在于，所述光源元件(2)具有30°-150°的光束发散角；所述发散光束(6)中心波长为630-680nm；

7.根据权利要求1所述的led光源组件，其特征在于，还包括电源模块(1)，所述电源模块(1)和所述光源元件(2)电性耦合，所述电源模块(1)配置为交流电源或直流电源。

8.根据权利要求1所述的led光源组件，其特征在于，还包括光阑元件(5)，配置在所述发散光束(6)的位于所述透镜元件(4)下游侧的传递路径上，所述光阑元件(5)和所述透镜元件(4)相对固定设置；

9.一种哺光仪，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的led光源组件；

技术总结
本发明公开了一种采用短光路设计实现均匀大光斑的LED光源组件，LED光源组件包括光源元件、匀光元件以及透镜元件，光源元件用于输出发散光束；匀光元件和透镜元件配置在发散光束的传递路径上。本发明通过采用LED光源元件搭配匀光元件以及透镜元件，以缩减整体光路的长度，优化结构；LED光源组件可实现短光程的匀光，能够降低哺光仪设备的体积，提高哺光仪设备的使用便利性。

技术研发人员：王光辉,岳刚,杨其森
受保护的技术使用者：南京恒兴智生光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16