一种紧凑型氙灯光源的制作方法

1.本发明涉及光源设备技术领域，具体涉及一种紧凑型氙灯光源。


背景技术：

2.氙灯光源是利用氙气放电而发光的电光源，目前已广泛应用在光电化学、太阳能电池测试和光催化反应等设备上。
3.现有氙灯光源通常包含灯箱和控制箱两部分，灯箱和控制箱分体控制，呈分体式设计，二者之间通过线缆进行连接，这种方式存在使用一些缺点，中间的长线连接容易对外界设备造成干扰，这种干扰在启动初期尤为明显，且采用分体占用体积较大，在实际应用中，还要配备专用的升降台调节使用高度，使用十分不方便，此外，由于圆柱型氙灯输出光斑亮度为高斯分布，不均匀，无法精确测量光功率，对测试带来很多不确定因素，影响很大。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种紧凑型氙灯光源，其灯箱可升降集成于控制箱，结构紧凑，大大减少了线缆对氙灯启动初期的干扰，且体积小，使用方便。
5.本发明为了达到上述目的所采用的技术方案是：一种紧凑型氙灯光源，包括内部设有电源的底座、设置在底座上的箱体以及与箱体一体设置的灯箱，所述灯箱可竖直移动设置在箱体上，箱体内设有用于驱动灯箱沿箱体竖直移动的电机以及与电机电性连接的控制器，灯箱内设有用于作为发光光源的氙灯灯体。
6.作为本发明的一种优选方案，所述电机设置在箱体的底部，箱体内竖直设有由电机驱动的丝杆，丝杆上设有与丝杆平行滑动安装在箱体内、用于驱使灯箱沿沿箱体竖直移动的螺母座。
7.作为本发明的一种优选方案，所述箱体内自顶部至底部设有沿所述丝杆对称设置的滑轨，滑轨上滑动安装有固定连接螺母座的滑块，箱体相对应滑块的移动轨迹处设有安装槽，所述灯箱通过伸入安装槽的连接件贴合箱体安装在滑块上。
8.作为本发明的一种优选方案，丝杆靠近箱体设有安装槽的内壁设置，控制器远离箱体设有安装槽的内壁设置。
9.作为本发明的一种优选方案，所述箱体的顶部可旋转设有与控制器电性连接的控制屏。
10.作为本发明的一种优选方案，所述箱体的顶部竖直设有能够使控制屏水平旋转的第一转轴，控制屏通过固定件安装在第一转轴上。
11.作为本发明的一种优选方案，固定件上水平设有能够使控制屏仰俯的第二转轴，控制屏通过设置在安装于第二转轴的支架上。
12.作为本发明的一种优选方案，连接所述灯箱设有用于提高灯体所发出光均匀性的光输出装置。
13.作为本发明的一种优选方案，所述光输出装置包括沿光路依次设置的积分器、第一透镜、光阑、第二透镜和第三透镜。
14.作为本发明的一种优选方案，所述第一透镜、第二透镜和第三透镜均为球面镜。
15.本发明有益效果：1.本发明的氙灯光源集成了箱体和灯箱，使灯箱在箱体上竖直升降设置，形成一个紧凑型氙灯光源，减少了传统分体设置时因线缆连接对设备运行、尤其是启动阶段的干扰，整体结构紧凑，且体积小，使用方便。
16.2.本发明的氙灯光源在灯箱上设置有光输出装置，通过各透镜的组合设置，提高了氙灯灯体所输出光斑的强度均匀性以及光输出利用率，其光斑均匀性达到95%以上，光输出利用率达到70%以上，满足不同应用场合对光斑均匀性和输出强度的要求。
附图说明
17.图1为实施例所提供一种紧凑型氙灯光源的主视结构示意图；图2为实施例所提供一种紧凑型氙灯光源的左视结构示意图；图3为实施例所提供一种紧凑型氙灯光源中光输出装置的光路示意图；图4为实施例所提供一种紧凑型氙灯光源中光输出装置的结构示意图。
18.图中标记：1、电机，2、箱体，3、控制器，4、过线孔，5、固定件，6、支架，7、第二转轴，8、第一转轴，9、灯箱，10、灯体，11、光输出装置，1101、积分器，1102、第一透镜，1103、光阑，1104、第二透镜，1105、第三透镜，1106、反光镜,1107、壳体，1108、转向头，1109、调焦筒，1110、工作台，12、散热器，13、螺母座，14、丝杆，15、联轴器，16、电源，17、底座，18、滑轨，19、滑块，20、旋转屏。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
20.本发明提供一种紧凑型氙灯光源的具体实施例：如图1至图4所示，本实施例的紧凑型氙灯光源包括底座17，箱体2和灯箱9，其中，底座17内部设有为整个装置提供电的电源16，箱体2设置在底座17上，以图中所示为例，箱体2固定在底座17上端面的一侧，灯箱9可竖直升降设置在箱体2靠近底座17内的一侧，灯箱9与箱体2呈一体设置，箱体2内设有电机1和控制器3，其中电机1采用伺服电机，用于驱动灯箱9沿箱体2竖直移动，控制器3可以采用plc控制器或单片机，其与电机1电性连接，作为整个装置的控制单元，可以理解地，本实施例中，所有涉及控制的零部件均可与控制器3电性连接，以便于实现整个灯源的自动化控制，在灯箱9内设有氙灯灯体10，灯体10工作时，用于作为发光光源，发出所需的光。
21.结合图1所示，在灯箱9内设有散热器12，散热器12用于驱散灯体10工作时所散发的热，保证灯箱9能够长时间正常工作。
22.结合图1和图2所示，本实施例中，在使箱体9可竖直升降时，将电机1安装在箱体2的底部，且电机1的输出轴竖直向上设置，箱体2内部设有丝杆14，丝杆14的一端通过联轴器15安装在电机1的输出轴上，另一端通过轴座安装在箱体2的内顶部，使丝杆14自箱体2内顶部至底部竖直设置，结合图2所示，在丝杆14的两侧对称设有自箱体2顶部至底部的滑轨18，滑轨18与丝杆14平行设置，每个滑轨18上滑动安装有适配的滑块19，在丝杆14上设有螺母座13，在电机1工作时，驱动丝杆14旋转，螺母座13驱动滑块19沿滑轨18进行竖直移动，将灯箱9安装固定在滑块19上即可。
23.结合图1和图2所示，在箱体2靠近底座17内部的一侧的侧壁上，设有与箱体2内部贯通的安装槽，安装槽沿箱体2竖直设置，对应滑块19的移动轨迹，在滑块19上设有便于安装灯箱9的连接件，连接件只需略伸出安装槽即可，将灯箱9安装在连接件上，使灯箱9贴合箱体2的相应侧壁，能够自由竖直移动即可，这样整个箱体9与箱体2更加紧凑，使最终的线缆更短，进一步减少线缆对灯体10启动时的干扰。
24.结合图1所示，可将丝杆14靠近箱体2设有安装槽的内壁设置，将控制器3远离箱体2设有安装槽的内壁设置，即以图1所示为例，控制器3与丝杆14呈左右并列排布，充分利用箱体2的内部空间，使整个装置更加紧凑。
25.如前所述，为了进一步方便整个灯源的使用，结合图1和图2所示，在箱体2的顶部设有控制屏20，控制屏20控制器3电性连接，通过操控控制屏20实现整个灯源的各项控制操作，为方便灯源工作时的操控，将控制屏20可旋转设置在箱体2的顶部。
26.结合图1所示，箱体2的顶部竖直设有第一转轴8，例如可将第一转轴8通过轴承安装在箱体2的顶部，第一转轴8上设有固定件5，固定件5作为安装控制屏20的平台，在转动固定件5时，控制屏20可以随第一转轴8在箱体2的顶部水平圆周转动，方便工作人员在不同方位的对控制屏20的使用。
27.结合图1所示，在固定件5上水平设有的第二转轴7，第二转轴7可通过销轴等可转动设置在固定件5上，在第二转轴7设有支架6，将控制屏20安装在支架6上，当绕第二转轴7转动支架6时，实现控制屏20的俯仰调整，进一步方便工作人员对整个灯源的操控。
28.参阅图1，在第一转轴8内设有贯穿第一转轴8的过线孔4，控制屏20的与电源16以及控制器3的连接均可通过过线孔4进入箱体2的内部，使整个装置的线缆更加紧凑。
29.通过集成箱体和灯箱，使灯箱在箱体上竖直升降设置，形成一个紧凑型氙灯光源，减少了传统分体设置时因线缆连接对设备运行、尤其是启动阶段的干扰，装置结构紧凑，体积小，使用方便。
30.由于氙灯的输出光斑为圆形，且强度分布为高斯分布，光斑中央强度高，四周逐渐衰减，使光源均匀性无法满足要求较高场合的需求，为增强光斑的均匀性，结合图1所示，本实施例中，连接灯箱9设有光输出装置11，光输出装置11用于提高灯体10所发出光的均匀性。
31.结合图3所示，光输出装置11中设有积分器1101、第一透镜1102、光阑1103、第二透镜1104和第三透镜1105，其中，积分器1101、第一透镜1102、光阑1103、第二透镜1104和第三透镜1105依次沿灯体10的光路设置，其中，积分器1101设置在距离灯体 2-50mm的位置，第一透镜1102、第二透镜1104和第三透镜1105均可采用球面镜，例如，第一透镜1102和第三透镜1105可采用平凸球面镜、第二透镜1104为双凸球面镜，通过各透镜的组合设置，提高了氙
灯灯体所输出光斑的强度均匀性以及光输出利用率，其光斑均匀性达到95%以上，光输出利用率达到70%以上，使光源能够满足不同应用场合对光斑均匀性和输出强度的要求。
32.为了方便光路转向，可以在光输出装置中设置相应的光路转向和调焦装置，将光路转向和调焦装置集成在光输出装置上，结合图4所示，光输出装置11设置有壳体1107，积分器1101、第一透镜1102、光阑1103和第二透镜1104同轴设置在壳体1107内，可以理解地，积分器1101设置在壳体1107的入光口处，使用时，灯体10发出的光线进入壳体1107内，远离壳体1107入光口的一端设有出光口，在出光口处同轴可转动设有转向头1108，以图4所示为例，在壳体1107的出光口处设有环形凸台，转向头1108设有环形凸台适配的凹槽，安装后，转向头1108在壳体1107上能够旋转转动，第三透镜1105安装在转向头1108内，其垂直于第二透镜1104的光轴设置，在转向头1108内设有反光镜1106，反光镜1106可倾斜45
°
角设置于转向头1108内，用于将经过第二透镜1104的光路转向第三透镜1105，使用时，可以根据需要转动转向头1108调整第三透镜1105的出光方向。
33.其中，在转向头1108上设有调焦筒1109，结合图2所示，调焦筒1109设置在转向头1108上，位于第三透镜1105的出光方向上，调焦筒1109沿第三透镜1105的光轴可移动设置，可以方便调节第三透镜1105至工作台1110的距离，在安装调焦筒1009时，可将调焦筒1109沿第三透镜1105的光轴方向螺纹安装在转向头1108上，通过螺纹旋转实现调焦筒1109沿第三透镜1105光轴方向的移动。
34.需要说明的是，本文未详述部分为现有技术，上述实施例仅用来说明本发明，但本发明并不局限于上述实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明的保护范围内。