一种光学透镜组及医疗照明装置
技术领域
本发明实施例涉及光学技术，尤其涉及一种光学透镜组及医疗照明装置。
背景技术
聚合酶链式反应PCR技术是指在外界为DNA双螺旋结构的自我复制提供合适温度环境和原料，反应体系汇总特定DNA分子经变形→退火→延伸的几十次循环后呈指数量级增长，产生大量的目标DNA分子。经过PCR反应，DNA分子量成百万倍被放大，再经分子杂交的显色反应就可以实现定型分析，这就是传统的PCR仪的作用。
而荧光定量PCR技术是依靠监测在反应体系中因加入荧光基团而产生的荧光信号强度来表征PCR循环进程，通过测量已知浓度梯度DNA分子的荧光强度绘制标准曲线，实现对检测物的相对定量分析。荧光定量PCR相对于传统PCR而言最大可能表明了污染和假阳性、提高了检测灵敏度，具有高特异性、实时性强、通用性强、准确性高的特点。
发光二极管LED作为第四代新型光源，以其长寿命、坚固耐用、绿色环保等诸多优势已经被广泛应用于各种照明领域。但是由于其发光角度相对较大，光源强度分布也近似于朗伯型，不能够直接用于各种光学系统的照明，需要对光能进行重新分配。现有技术中，一般采用抛物面反射器、注塑非球面、自由曲面透镜等方式进行配光，由于开模、加工等成本较高，难以推广利用。
发明内容
本发明实施例提供一种光学透镜组及医疗照明装置，以实现目标像面上光能均匀分布，且采用球面玻璃透镜组的配光方式，可加工性强、加工成本较低。
第一方面，本发明实施例提供一种光学透镜组，用于医疗照明装置中，所述光学透镜组包括从光源到目标像面依次共光轴排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；
所述第一透镜、所述第二透镜、所述第三透镜和所述第四透镜均为弯月凸透镜；
所述第一透镜具有第一曲面和第二曲面，所述第二透镜具有第三曲面和第四曲面，所述第三透镜具有第五曲面和第六曲面，所述第四透镜具有第七曲面和第八曲面，所述第一曲面、所述第二曲面、所述第三曲面和所述第四曲面均为球面依次排列，且均凹向所述光源的一侧；所述第五曲面、所述第六曲面、所述第七曲面和所述第八曲面均为球面依次排列，且均凸向所述光源的一侧。
可选的，所述第一曲面的曲率半径为-2.1×(1±5％)毫米，所述第二曲面的曲率半径为-3.2×(1±5％)毫米；
所述第三曲面的曲率半径为-19×(1±5％)毫米，所述第四曲面的曲率半径为-7×(1±5％)毫米；
所述第五曲面的曲率半径为20×(1±5％)毫米，所述第六曲面的曲率半径为225×(1±5％)毫米；
所述第七曲面的曲率半径为10×(1±5％)毫米，所述第八曲面的曲率半径为15×(1±5％)毫米。
可选的，所述第一透镜的中心厚度为2.9×(1±5％)毫米；
所述第二透镜的中心厚度为2×(1±5％)毫米；
所述第三透镜的中心厚度为3.1×(1±5％)毫米；
所述第四透镜的中心厚度为3×(1±5％)毫米。
可选的，所述第二曲面和所述第三曲面之间的间距为0.3～0.5毫米；所述第四曲面和所述第五曲面之间的间距为0.1～0.3毫米；所述第六曲面和所述第七曲面之间的间距为0.4～0.6毫米。
可选的，所述第二曲面和所述第三曲面之间的间距为0.4毫米；所述第四曲面和所述第五曲面之间的间距为0.2毫米；所述第六曲面和所述第七曲面之间的间距为0.5毫米。
可选的，所述第一透镜的折射率范围为1.8～1.9，所述第二透镜的折射率范围为1.8～1.9，所述第三透镜的折射率范围为1.6～1.7，所述第四透镜的折射率范围为1.6～1.7。
可选的，所述第一透镜的阿贝数范围为40～45，所述第二透镜的阿贝数范围为40～45，所述第三透镜的阿贝数范围为55～60，所述第四透镜的阿贝数范围为55～60。
第二方面，本发明实施例还提供一种医疗照明装置，包括光源和上述的光学透镜组。
可选的，还包括镜筒，所述光源和所述光学透镜组位于所述镜筒内。
可选的，所述光源包括发光二极管。
本发明实施例提供的光学透镜组，包括从光源到目标像面依次共光轴排列的第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜；第一透镜、第二透镜、第三透镜和第四透镜均为弯月凸透镜；第一透镜具有第一曲面和第二曲面，第二透镜具有第三曲面和第四曲面，第三透镜具有第五曲面和第六曲面，第四透镜具有第七曲面和第八曲面，第一曲面、第二曲面、第三曲面和第四曲面均为球面依次排列，且均凹向光源的一侧；第五曲面、第六曲面、第七曲面和第八曲面均为球面依次排列，且均凸向光源的一侧。通过设置第一透镜至第四透镜均为弯月凸透镜，可以实现对光源出射光线的汇聚，在目标像面上形成光斑能量均匀照射；通过设置所有透镜的曲面均为球面，具有可加工性强、加工成本低的优点，解决医疗照明中需要均匀照射的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种光学透镜组的结构示意图；
图2和图3分别为基于图1的光学透镜组在目标像面上的非相干照度图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。需要注意的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明实施例提供的一种光学透镜组的结构示意图，本实施例可适用于医疗照明装置中，参考图1，本实施例提供的光学透镜组光学透镜组包括从光源到目标像面依次共光轴排列的第一透镜100、第二透镜200、第三透镜300和第四透镜400；第一透镜100、第二透镜200、第三透镜300和第四透镜400均为弯月凸透镜；第一透镜100具有第一曲面102和第二曲面104，第二透镜200具有第三曲面202和第四曲面204，第三透镜300具有第五曲面302和第六曲面304，第四透镜400具有第七曲面402和第八曲面404，第一曲面102、第二曲面104、第三曲面202和第四曲面204均为球面依次排列，且均凹向光源的一侧；第五曲面302、第六曲面304、第七曲面402和第八曲面404均为球面依次排列，且均凸向光源的一侧。
本实施例中第一透镜100、第二透镜200、第三透镜300和第四透镜400均采用玻璃球面透镜，玻璃球面容易加工，有利于降低光学透镜组的加工难度，降低成本。第一透镜100和第二透镜200为凹向光源的弯月透镜，第三透镜300和第四透镜为凸向光源的弯月透镜，从而用相反朝向的透镜配合，实现光源出射光线的均匀化。
本实施例的技术方案，通过设置第一透镜至第四透镜均为弯月凸透镜，可以实现对光源出射光线的汇聚，在目标像面上形成光斑能量均匀照射；通过设置所有透镜的曲面均为球面，具有可加工性强、加工成本低的优点，解决医疗照明中需要均匀照射的问题。
在上述技术方案的基础上，可选的，第一曲面102的曲率半径为-2.1×(1±5％)毫米，第二曲面104的曲率半径为-3.2×(1±5％)毫米；第三曲面202的曲率半径为-19×(1±5％)毫米，第四曲面204的曲率半径为-7×(1±5％)毫米；第五曲面302的曲率半径为20×(1±5％)毫米，第六曲面304的曲率半径为225×(1±5％)毫米；第七曲面402的曲率半径为10×(1±5％)毫米，第八曲面404的曲率半径为15×(1±5％)毫米。
可选的，第一透镜100的中心厚度d1为2.9×(1±5％)毫米；第二透镜200的中心厚度d3为2×(1±5％)毫米；第三透镜300的中心厚度d5为3.1×(1±5％)毫米；第四透镜400的中心厚度d7为3×(1±5％)毫米。
可选的，第二曲面104和第三曲面202之间的间距d2为0.3～0.5毫米；第四曲面204和第五曲面302之间的间距d4为0.1～0.3毫米；第六曲面304和第七曲面402之间的间距d6为0.4～0.6毫米。第八曲面404与目标像面的间距d8可以在光线均匀度满足范围时根据需要照射的面积或亮度灵活选择。
可选的，第二曲面104和第三曲面202之间的间距d2为0.4毫米；第四曲面204和第五曲面302之间的间距d4为0.2毫米；第六曲面304和第七曲面402之间的间距d6为0.5毫米。
可选的，第一透镜100的折射率范围为1.8～1.9，第二透镜200的折射率范围为1.8～1.9，第三透镜300的折射率范围为1.6～1.7，第四透镜400的折射率范围为1.6～1.7。
可选的，第一透镜100的阿贝数范围为40～45，第二透镜200的阿贝数范围为40～45，第三透镜300的阿贝数范围为55～60，第四透镜400的阿贝数范围为55～60。
通过设置第一透镜100至第四透镜400满足上述条件，可以使光源出射的光线在目标像面上均匀分布，满足医疗照明的要求。
示例性的，图2和图3分别为基于图1的光学透镜组在目标像面上的非相干照度图，其中图2示出的是整个目标像面，图3示出的是某一固定Y坐标对应的非相干照度图，由图2和图3可知，本实施例提供的光学透镜组具有良好的匀光效果。
本发明实施例还提供一种医疗照明装置，包括光源和上述实施例提供的任意一种光学透镜组。
由于本发明实施例提供的医疗照明装置包括上述实施例提供的任意一种光学透镜组，具有相同或相应的技术效果。具体实施时，可以在目标像面位置处防止探测器，用于探测目标面的光斑能量分布。
可选的，在某一实施例中，医疗照明装置还包括镜筒，光源和光学透镜组位于镜筒内，从而提高各透镜的稳定性。可选的，光源包括发光二极管LED，具体实施时可以根据实际场景选择LED的种类，本发明实施例对此不作限定。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
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