一种柯勒照明匀光扩束光学系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种柯勒照明匀光扩束光学系统，包括沿系统光轴依次设置的光源、光谱校正片、第一聚光镜组、匀光扩束镜、第二聚光镜组和液晶屏，所述第一聚光镜组的孔径角大于光学耦合成像系统的物方视场角，第二聚光镜组的孔径角大于液晶屏有效视场的半张角。本实用新型专利技术实现了在光源亮度不均匀或者呈现灯丝结构时，使被照面能量分布均匀并且将光源的像成在光学成像系统的入瞳面上，并使其充满整个入瞳面，从而使液晶屏得到高均匀性的稳定照明，以实现不同照度的模拟。

A Kohler illumination light beam expanding optical system

The utility model discloses a Kohler illumination light beam expanding optical system includes a light source arranged in sequence along the optical axis of the system, the spectrum correction plate, the first condenser group, uniform light beam expander, the second lens group and the LCD screen, the object of the first condenser lens aperture angle is greater than the optical coupling imaging system angle of view, the half angle of aperture second mirror group LCD screen angle is greater than the effective field of view. The utility model realizes the brightness of the light source is not uniform or showing the filament structure, makes lighted energy distribution and the image of the source in the pupil plane of the optical imaging system, which fills the pupil surface, so that the LCD screen has high uniformity and stability of the lighting, to simulate different illumination the.

【技术实现步骤摘要】
一种柯勒照明匀光扩束光学系统
本技术涉及一种光学成像系统。更具体地，涉及一种柯勒照明匀光扩束系统。
技术介绍
临界照明的缺点在于当光源亮度不均匀或者呈现明显灯丝结构时，将会反映在被照面上，使被照能量分布不均匀；公知的柯勒照明克服了临界照明的缺点，是研究用显微镜中的理想照明法。这种照明法不仅观察效果佳，而且是成功地进行显微照相所必须的一种照明法。灯丝不落在被检物平面上，照明均匀；照明的热焦点不在被检物，不会灼伤被检物；聚光镜将视场光阑成像在被检物平面处，改变大小可控制照明范围。但是在一些具体实施的仪器中用到柯勒照明系统的时候入瞳达不到相应的指标要求，因此，需要提供一种克服现有柯勒照明匀光技术不足的光学装置。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种柯勒照明匀光扩束系统，该系统的照度均匀性大于90％、物镜入瞳尺寸为7mm。为解决上述技术问题，本技术采用下述技术方案：一种柯勒照明匀光扩束光学系统，包括沿系统光轴依次设置的光源、光谱校正片、第一聚光镜组、匀光扩束镜、第二聚光镜组和液晶屏，所述第一聚光镜组的孔径角大于光学耦合成像系统的物方视场角，第二聚光镜组的孔径角大于液晶屏有效视场的半张角。优选地，该光学系统还包括设置在所述光源与光谱校正片之间的用于进行光强调节的能量调节器。优选地，该光学系统还包括对所述光源进行散热的制冷器部件。优选地，所述匀光扩束镜的透射光谱范围是400～1600nm。本技术的有益效果如下：本技术通过在第一聚光镜组和第二聚光镜组之间插入匀光镜来达到匀光扩束的作用，第一聚光镜组的孔径角大于光学耦合成像系统的物方视场角，将光源的像成在光学耦合成像系统的入瞳面上，并充满整个入瞳面，使液晶屏处得到高均匀性的稳定照明。本技术实现了在光源亮度不均匀或者呈现灯丝结构时，使被照面能量分布均匀并且将光源的像成在光学成像系统的入瞳面上，并使其充满整个入瞳面，从而使液晶屏得到高均匀性的稳定照明，以实现不同照度的模拟。附图说明下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细的说明。图1示出本技术的结构示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本技术，下面结合优选实施例和附图对本技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本技术的保护范围。如图1所示，一种柯勒照明匀光扩束光学系统，包括制冷器1、光源2、能量调节器3、光谱校正片4、第一聚光镜组5、匀光扩束镜6、第二聚光镜组7和液晶屏8。光源2、能量调节器3、光谱校正片4、第一聚光镜组5、匀光扩束镜6和第二聚光镜组7沿系统光轴依次设置，液晶屏8位于该光学系统的出瞳处。本实施例中光源2为12V20W卤钨灯，制冷器1对光源2进行制冷散热，匀光扩束镜6的透射光谱范围是400～1600nm。本技术的光学系统工作时，光源2发出的光经过能量调节器3控制输出能量，以提供模拟不同照度要求的微光景象照度；经过光谱校正片4，校正输出光谱；再经第一聚光镜组5将灯丝发出的光准直成平行光，通过匀光扩束镜6扩束，第二聚光镜组7聚焦，使灯丝像的半视场大于转像物镜入瞳半径，同时，第二聚光镜组7的孔径光阑设置于液晶屏8像面上，且其孔径角大于液晶屏8有效视场的半张角，最后在液晶屏成像面上形成高度均匀的照明光。本实施例中第一聚光镜组5的孔径角为20°，略大于光学耦合成像系统的物方视场角18.5°，将光源2的像成在光学耦合成像系统的入瞳面上，并充满整个入瞳面，使液晶屏处得到高均匀性的稳定照明，以实现不同照度的模拟。显然，本技术的上述实施例仅仅是为清楚地说明本技术所作的举例，而并非是对本技术的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本技术的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本技术的保护范围之列。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柯勒照明匀光扩束光学系统，其特征在于，包括沿系统光轴依次设置的光源、光谱校正片、第一聚光镜组、匀光扩束镜、第二聚光镜组和液晶屏，所述第一聚光镜组的孔径角大于光学耦合成像系统的物方视场角，第二聚光镜组的孔径角大于液晶屏有效视场的半张角。

【技术特征摘要】
1.一种柯勒照明匀光扩束光学系统，其特征在于，包括沿系统光轴依次设置的光源、光谱校正片、第一聚光镜组、匀光扩束镜、第二聚光镜组和液晶屏，所述第一聚光镜组的孔径角大于光学耦合成像系统的物方视场角，第二聚光镜组的孔径角大于液晶屏有效视场的半张角。2.根据权利要求1所述的光学系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈海阔，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：新型
国别省市：北京,11