椭圆光斑实现装置、光斑调节装置及手术灯的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学领域，特别是涉及一种椭圆光斑实现装置、光斑调节装置及手术灯。
【背景技术】
[0002]手术灯是手术室中必不可少的照明元件。通常情况下，因手术切口为长条型，需要形成椭圆光斑。目前，无论是通过机械调节还是软件调节的方法形成椭圆光斑，其原理都是将两个或多个圆形光斑进行拼凑而成。
[0003]然而，多个圆形光斑拼凑而成的椭圆光斑存在中心区域亮度比周围区域亮度要高的问题，从而使得形成的椭圆光斑均匀性较差。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种光斑均匀性好的椭圆光斑实现装置。
[0005]此外，还提供一种光斑调节装置及手术灯。
[0006]一种椭圆光斑实现装置，包括照明光源、用于驱动所述照明光源发光的驱动模块及用于实现聚光的全内反射透镜，所述全内反射透镜包括曲面聚光碗及设在所述曲面聚光碗内的第一准直入射面及第二准直透射面；所述曲面聚光碗、第一准直入射面及第二准直透射面的口径均为椭圆形，且各椭圆形的长轴方向一致、中心轴重合、各椭圆形的长轴与短轴的比值相同；
[0007]所述曲面聚光碗包括靠近所述照明光源的第一端面、与第一端面相对的第二端面及用于将第一端面与第二端面连接起来的侧壁，所述第二端面向所述第一准直入射面的口径处收拢；
[0008]所述第一准直入射面、第二准直透射面、第一端面、第二端面及侧壁均为光学坐标系内Χ、γ两个方向二次曲面系数和曲率半径不相同的曲面。
[0009]在其中一个实施例中，所述第二端面包括两种以上的不同曲面，所述侧壁与所述第二端面的曲面分布结构相同。
[0010]在其中一个实施例中，所述第一准直入射面与所述第一端面通过一椭圆台连接。
[0011]在其中一个实施例中，所述第一准直入射面、第二准直透射面为变形非球面。
[0012]在其中一个实施例中，所述第二端面、侧壁及椭圆台的侧面为变形非球面。
[0013]在其中一个实施例中，还包括位于所述照明光源与所述全内反射透镜之间的匀光元件。
[0014]一种光斑调节装置，包括光斑调节信号输入模块、亮度控制模块及多个上述椭圆光斑实现装置，所述光斑调节信号输入模块与所述亮度控制模块连接，用于接收外部输入的光斑调节信号，所述亮度控制模块用于将所述光斑调节信号转换为对应的亮度开关信号；所述亮度控制模块与所述椭圆光斑实现装置中的驱动模块连接，所述驱动模块用于根据所述亮度开关信号驱动对应的照明光源发光。
[0015]在其中一个实施例中，所述光斑调节信号为实现光斑大小调节或光斑形状改变。
[0016]在其中一个实施例中，还包括通过圆形透镜进行聚光的圆形光斑实现装置。
[0017]一种手术灯，包括上述光斑调节装置。
[0018]上述椭圆光斑实现装置、光斑调节装置及手术灯，将所述全内反射透镜所包括的曲面聚光碗及设在所述曲面聚光碗内的第一准直入射面及第二准直透射面的口径设置为椭圆形，且各椭圆形的长轴方向一致、中心轴重合、各椭圆形的长轴与短轴的比值相同；所述第一准直入射面、第二准直透射面、第一端面、第二端面及侧壁均为光学坐标系内X、Y两个方向二次曲面系数和曲率半径不相同的曲面，这样使得照明光源发出的光线通过所述全内反射透镜时能直接形成椭圆光斑，而不需要多个圆形光斑进行拼凑，光斑均匀性好。
【附图说明】
[0019]图1为一实施例的全内反射透镜的立体图；
[0020]图2为图1所示全内反射透镜的剖面图；
[0021]图3为图1所示全内反射透镜的左视图；
[0022]图4为图1所示全内反射透镜的右视图；
[0023]图5为单色光的小角度光线经过全内反射透镜的示意图；
[0024]图6为单色光的大角度光线经过全内反射透镜的示意图；
[0025]图7为椭圆光斑的长轴方向和短轴方向的角度与能量分布图；
[0026]图8为一实施例的光斑调节装置的结构示意图；
[0027]图9为图8所示实施例中的光束照射到工作面的示意图；
[0028]图10为多个图8所示实施例中光斑调节装置的组合示意图；
[0029]图11为一实施例的光斑调节方法流程图。
【具体实施方式】
[0030]一种椭圆光斑实现装置，包括照明光源、用于驱动所述照明光源发光的驱动模块及用于实现聚光的全内反射透镜，所述全内反射透镜包括曲面聚光碗及设在所述曲面聚光碗内的第一准直入射面及第二准直透射面；所述曲面聚光碗、第一准直入射面及第二准直透射面的口径均为椭圆形，且各椭圆形的长轴方向一致、中心轴重合、各椭圆形的长轴与短轴的比值相同；所述曲面聚光碗包括靠近所述照明光源的第一端面、与第一端面相对的第二端面及用于将第一端面与第二端面连接起来的侧壁，所述第二端面向所述第一准直入射面的口径处收拢；所述第一准直入射面、第二准直透射面、第一端面、第二端面及侧壁均为光学坐标系内X、Y两个方向二次曲面系数和曲率半径不相同的曲面。
[0031]请参照图1?4。其中，图1为一实施例的全内反射透镜的立体图，图2为图1所示全内反射透镜的剖面图，图3为图1所示全内反射透镜的左视图，图4为图1所示全内反射透镜的右视图。
[0032]该全内反射透镜包括曲面聚光碗110、第一准直入射面120及第二准直透射面130。其中，第一准直入射面120和第二准直透射面130设在曲面聚光碗110内，曲面聚光碗110、第一准直入射面120及第二准直透射面130的口径均为椭圆形，且各椭圆形的长轴方向一致、中心轴重合、各椭圆形的长轴与短轴的比值相同；第一准直入射面120和第二准直透射面130为光学坐标系内X、Y两个方向二次曲面系数、曲率半径和高阶系数不相同的曲面。X、Y两个方向(即椭圆的长轴、短轴两个方向)的曲率半径、二次曲面系数、高阶系数不相同，导致X、Y两个方向的光线准直的角度不相等。
[0033]可以理解，在其他实施例中，X、Y两个方向的高阶系数可以相同，即均为零的情况，X、Y两个方向的二次曲面系数、曲率半径不同。
[0034]曲面聚光碗110包括靠近照明光源(图1?4未示出)的第一端面112、与第一端面112相对的第二端面114及用于将第一端面112与第二端面114连接起来的侧壁116，第二端面114向第一准直入射面120的口径处收拢。第一端面112、第二端面114及侧壁116均为光学坐标内Χ、Υ两个方向二次曲面系数和曲面半径不相同的曲面。射到侧壁116的光线都能实现全反射。
[0035]在本实施例中，第二端面114的整体为同一种曲面，侧壁116的整体也为同一种曲面。可以理解，在其他实施例中，第二端面114可以包括两种以上的不同曲面，侧壁116对应地也包括两种以上的不同曲面。其中，不同曲面可以是曲面类型不同，也可以是曲面类型相同但曲面参数不同。
[0036]第一准直入射面120位于曲面聚光碗110内且靠近第一端面112，第一准直入射面120与第一端面112通过一椭圆台140连接。椭圆台140的母线倾斜度为I?5度。
[0037]第二准直透射面130位于曲面聚光碗110内，第二准直透射面130的外径与第二端面114连接。
[0038]在本实施例中，第一准直入射面120和第二准直透射面130为变形非球面。可以理解，在其他实施例中，第一准直入射面120、第二准直透射面130还可以为其他曲面。
[0039]具体地，请结合图5和图6，图中示出了照明光源150。
[0040]图5为单色光的小角度光线经过全内反射透镜的示意图。光线经第一准直入射面120会发生折射，从而使光线被一定量准直，因为经过第一准直入射面120准直后的光线还是发射的而非平行的，所以第二准直透射面130的口径比第一准直入射面120的口径大，