[发明专利]LED冷光源照明装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED冷光源照明装置，特别是涉及应用于光纤束耦合照明的LED冷光源照明装置。

背景技术

在光纤束耦合照明的应用领域，如医用内窥镜、手术显微镜等照明装置，目前多采用氙灯或卤钨灯进行照明，存在体积庞大、功耗高、寿命短、发热量大、光能利用效率低等诸多缺点。

随着LED技术的迅速发展，LED照明装置也逐渐在上述应用领域推广，但目前的LED照明装置多采用反光碗加棒状镜的光学系统，存在着光能利用率低、加工工艺复杂、装配困难等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构紧凑、体积小、光能利用效率高、加工工艺成熟的LED冷光源照明装置。

为达到上述目的，本发明的LED冷光源照明装置包括LED芯片，在LED芯片的一侧固定散热器，另一侧固定镜筒，在镜筒中沿光线的出射方向依次装置第一透镜、第一隔圈、第二透镜、第二隔圈、第三透镜、第三隔圈、第四透镜和压圈，LED芯片、第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜的光学中心均处于同一个光轴上，第一透镜与第四透镜为球面光学玻璃，第二透镜与第三透镜为相同结构的轴对称非球面光学塑料，第二透镜与第三透镜沿光轴放置的方向相反。

本发明中，第一透镜与第四透镜采用球面光学玻璃的目的是耐高热。因为LED芯片的发光尺寸很小，约1~2mm左右，而光通量很高，为500 lm以上，因此第一透镜靠近LED芯片的部分温度很高，通常达到100°C以上，而光学玻璃比光学塑料的热稳定性要好很多。同样，在出射面，因为光束要耦合进入光纤束，光束经过第四透镜后为会聚光束，尺寸也很小，为2~4mm左右，由于本装置的光能利用效率很高，因此光通量仍然很高，此处的温度也很高。

第二透镜与第三透镜采用轴对称非球面结构，目的是在保证很高的光能利用率的同时，缩短镜筒长度，减小尺寸。这时光束在第二透镜与第三透镜之间尺寸增大很多，能量分散，因此第二透镜与第三透镜位置处温度不高，可以采用耐热性较差的光学塑料。同时，使第二透镜与第三透镜沿光轴放置的方向相反，可进一步降低制造复杂度和成本。

本发明装置中的第一透镜和第四透镜可采用成熟的球面玻璃加工工艺，第二透镜与第三透镜可采用成熟的非球面光学塑料加工工艺，且本发明的光学机械装配为经典的隔圈与镜筒方式，所以本发明具有结构紧凑、体积小、光能利用效率高、加工工艺成熟的优点。

附图说明

图1是本发明的LED冷光源照明装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明。

参照图1，本发明的LED冷光源照明装置包括LED芯片2，在LED芯片2的一侧固定散热器1，另一侧固定镜筒3，在镜筒3中沿光线的出射方向依次装置第一透镜4、第一隔圈5、第二透镜6、第二隔圈7、第三透镜8、第三隔圈9、第四透镜10和压圈11，LED芯片2、第一透镜4、第二透镜6、第三透镜8和第四透镜10的光学中心均处于同一个光轴上，第一透镜4与第四透镜10为球面光学玻璃，第二透镜6与第三透镜8为相同结构的轴对称非球面光学塑料，第二透镜6与第三透镜8沿光轴放置的方向相反。