專利名稱：：用于線掃描相機(jī)的led照明的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于自動光學(xué)檢查和檢驗(yàn)的系統(tǒng)和方法，特別涉及用于產(chǎn)生線狀光的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
：可通過檢查系統(tǒng)檢查諸如(但不限于)印刷電路板(PCB)、晶片及HDI的物體，所述檢查系統(tǒng)借助于光斑點(diǎn)、借助于線狀光或所謂的區(qū)域照明照亮該物體的一部分。檢測反射的、散射的及光學(xué)透射穿過物體的光。在檢查(或評估)處理期間，可通過區(qū)域照明、斑點(diǎn)照明或線照明照亮該物體。斑點(diǎn)或線狀光可掃描該物體，并且使得檢查系統(tǒng)可獲得該物體的圖像。為了不在檢查或評估處理中引入誤差，特別是當(dāng)使用基于檢查的比較時(shí)，線狀光應(yīng)該是均勻的。特別是，照明光學(xué)器件應(yīng)該符合如下(不是無足輕重的)要求(i)在線狀光上光強(qiáng)度的空間均勻性；(ii)在線狀光上光強(qiáng)度的角度均勻性；(iii)廣角范圍照明(也稱作高數(shù)值孔徑照明)；(iv)控制角度覆蓋區(qū)的能力(可依賴于應(yīng)用)、光鐠控制(可依賴于應(yīng)用)；(v)高效率；(vi)魯棒性；及(vii)低成本o可通過使用成像照明光學(xué)器件提供線狀光，所述成像照明光學(xué)器件可以包括反射光學(xué)器件(會聚鏡)或折射(會聚透鏡)光學(xué)器件。參照圖la，成像照明光學(xué)器件(指示為"成像光學(xué)器件")14將線光源12轉(zhuǎn)換成物體(未表示)上的線狀光(指示為"聚焦線")16。成像光學(xué)器件可以是折射性的(透鏡)或反射性的(會聚鏡)。利用折射光學(xué)器件的成像效率較低，在數(shù)值孔徑方面也受到限制，且不能產(chǎn)生沒有多空隙的均勻角度圖案。這由圖lb的光強(qiáng)度的兩維圖20示出，所述兩維圖20包括三個(gè)間隔開的覆蓋區(qū)域26、24及22。反射光學(xué)器件(橢圓或更復(fù)雜形式的鏡子)沒有以上提到的缺點(diǎn)。這由光強(qiáng)度的兩維圖30示出，所述兩維圖30包括圖lc的單個(gè)連續(xù)覆蓋區(qū)域32。對于照明設(shè)計(jì)的成像途徑的共同問題是(1)對于光源局部不均勻性的強(qiáng)烈依賴性;(2)小的光學(xué)-機(jī)械容差。這些缺陷可以通過插入另外的混合或擴(kuò)散元件而部分地被克服，然而這顯著地降低整體設(shè)計(jì)效率。非成像途徑涉及在混合或不混合的情況下將線光源投射到大的區(qū)域上。圖2a-2c示出各種系統(tǒng)構(gòu)造。圖2a示出彼此平行的兩個(gè)線光源42和44。每個(gè)線光源都在大的角度范圍(分別為52和54)上發(fā)光，其方式導(dǎo)致這些角度范圍之間的部分重疊60。這種構(gòu)造是簡單的，但它受到性能設(shè)計(jì)的很大限制。圖2示出由集成空腔跟隨的單個(gè)線光源72,所述集成空腔包括上部凸出部分74和下部凹下部分76。光從這些部分反射，并且入射到照射區(qū)域78上。這種構(gòu)造的特征在于優(yōu)良混合、低效率，及缺乏角度控制。圖2c示出彼此平行的兩個(gè)線光源82和84。它們由擴(kuò)散器86跟隨，所述擴(kuò)散器86由物體跟隨，在該物體上形成矩形照明圖案88。這種構(gòu)造的特征在于良好混合、低效率，及缺乏角度控制。存在一種正在增長的需要，要求提供如下的高效的系統(tǒng)和方法，所述系統(tǒng)和方法用于提供線狀光，特別是用于控制這種線狀光的特性
發(fā)明內(nèi)容一種照明系統(tǒng)，包括(i)第一矩形發(fā)光二極管陣列，它發(fā)射準(zhǔn)-準(zhǔn)直光；和(ii)第一聚集光學(xué)器件，它包括至少一個(gè)全內(nèi)反射透鏡部分和至少一個(gè)折射透鏡部分。來自第一矩形發(fā)光二極管陣列的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光由第一聚集光學(xué)器件指向物體，以在物體上形成線狀光。一種用于提供線狀光的方法，該方法包括由第一矩形發(fā)光二極管陣列發(fā)射準(zhǔn)-準(zhǔn)直光；和由第一聚集光學(xué)器件聚集該準(zhǔn)-準(zhǔn)直光，以在物體上形成線狀光，該第一聚集光學(xué)器件包括至少一個(gè)全內(nèi)反射透鏡部分和至少一個(gè)折射透鏡部分。圖la-lc示出現(xiàn)有技術(shù)的成像照明光學(xué)器件和兩維角度強(qiáng)度圖；圖2a-2c示出現(xiàn)有技術(shù)的非成像照明光學(xué)器件；圖3a示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照明光學(xué)器件；圖3b示出圖3a的照明光學(xué)器件的兩維角度強(qiáng)度圖；圖4a和4b示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的照明光學(xué)器件；圖5a示出以矩形方式布置LED的矩形LED陣列、和強(qiáng)度圖；圖5b示出才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的以六邊形方式布置LED的矩形LED陣列、和維強(qiáng)度圖5c示出才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的間隙、工作距離及LED節(jié)距之間的關(guān)系；圖6示出根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的照明光學(xué)器件、控制器及強(qiáng)度調(diào)制曲線；圖7a示出根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的照明光學(xué)器件；圖7b-7d示出根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的聚集透鏡；圖8示出根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的圖7的照明光學(xué)器件的兩維強(qiáng)度圖9示出根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的照明光學(xué)器件；圖IO示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照明光學(xué)器件；圖11示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照明光學(xué)器件和收集光學(xué)器件；7圖12是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法的流程圖。具體實(shí)施例方式圖3a示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照明光學(xué)器件102(也稱作照明系統(tǒng))。照明光學(xué)器件102包括非成像光學(xué)器件。它包括由聚集光學(xué)器件(反射性的或折射性的)跟隨的矩形(片狀)光源陣列100，所述聚集光學(xué)器件將由矩形(片狀)光源陣列100發(fā)射的光聚集在窄線狀光120內(nèi)。圖3b示出由照明光學(xué)器件102得到的連續(xù)覆蓋區(qū)一兩維光強(qiáng)度圖130包括單個(gè)連續(xù)的覆蓋區(qū)域132。圖4a示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照明光學(xué)器件166。多個(gè)準(zhǔn)直光源150-156沿曲面以這樣的方式布置(可與凸出片相連接或集成)，以使從這些準(zhǔn)直光源發(fā)射的所有光束(140-146)都指向相同的區(qū)域，以提供線狀光160。這種構(gòu)造不包括聚集光學(xué)器件。盡管它表面上看是簡單的，但是這種途徑要求非常復(fù)雜的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)可接受水平的光均勻性。圖4b示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照明光學(xué)器件199。多個(gè)準(zhǔn)-準(zhǔn)直光源170-178以平面方式布置，以形成扁平延伸的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光源。此扁平延伸的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光源由圓柱形扁平TIR(全內(nèi)反射)透鏡202跟隨，所述透鏡202起聚集光學(xué)器件的作用。由圓柱形扁平TIR透鏡202產(chǎn)生的角度覆蓋區(qū)是寬的,并且沒有像差(其為常規(guī)折射光學(xué)器件的特征)。合適的是，TIR透鏡202的中央部分是折射性的。如光束1卯-198所示，由準(zhǔn)-準(zhǔn)直光源170-178產(chǎn)生的光束180-188穿過TIR透鏡202以指向線狀光200。合適的是，延伸的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光源可包括多個(gè)單獨(dú)光源的陣列。這些光源應(yīng)該發(fā)射窄光束，并且就輻射圖案和強(qiáng)度而論大體彼此相等。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，發(fā)光二極管(LED)陣列被用作準(zhǔn)-準(zhǔn)直光源，并且應(yīng)該滿足如下要求中的至少一些(每個(gè)LED的)視角應(yīng)該不超過十度；應(yīng)該按密集六邊形封裝(蜂巢)布置LED陣列(如在圖5b中所示)；由LED發(fā)射的光應(yīng)該具有約1000流/100mm的高光能；LED應(yīng)該是多色LED(例如可發(fā)射紅光、琥珀色光、藍(lán)色/青色光，等)；可電子地控制由LED陣列發(fā)射的光的顏色；應(yīng)該通過LED位置電子地控制照明角度覆蓋區(qū)；LED陣列應(yīng)該具有高效冷卻機(jī)構(gòu)。要注意，LED陣列不需要符合所有這些要求，并且各種值(例如，強(qiáng)度值、視角)不是強(qiáng)制性的。合適的是，LED陣列包括具有窄發(fā)射角的LED以提供準(zhǔn)-準(zhǔn)直光源。LED發(fā)射角對于照明光學(xué)器件的聚集效率具有直接影響，因?yàn)檩^窄的光源可被聚集在較窄的光帶內(nèi)，并且具有較高的效率。如下表格示出一些模擬結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>合適的是，按密集六邊形封裝布置LED陣列的LED。圖5a示出以矩形方式布置LED210-218的矩形LED陣列、和由該陣列形成的強(qiáng)度圖219。圖5b示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的以六邊形方式布置(也稱作LED的六邊形封裝)LED220-237的矩形LED陣列、和由這樣的陣列形成的強(qiáng)度圖239。圖5c示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的在"不可見，，間隙265、工作距離D252及LED節(jié)距250之間的關(guān)系。從不在線狀光270的角度覆蓋區(qū)中引起間隙的意義上講，間隙是不可見的。圖5b的LED陣列(關(guān)于圖5b的LED陣列)在相關(guān)的線狀光內(nèi)提供較大的空間和角度光均勻性。如圖5c所示，最小可接受的LED陣列節(jié)距是聚集幾何結(jié)構(gòu)(工作距離、各個(gè)LED尺寸)與聚集光學(xué)器件的數(shù)值孔徑的函數(shù)。較長的工作距離(在圖5c中的252)、較低的NA及較大的LED尺寸可容許較大的節(jié)距(250)。例如，17毫米的工作距離、5毫米的led直徑及1毫米的節(jié)距可在相鄰光束263和264(從相鄰的LED243和244發(fā)射的)之間形成約一度的間隙(265)，但在線狀光270中將注意不到此間隙。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，陣列的每個(gè)LED包括多個(gè)發(fā)光組件，并且各個(gè)發(fā)光組件可發(fā)射不同顏色的光。由各個(gè)LED發(fā)射的光可通過確定要致動哪個(gè)發(fā)光組件而被電子地控制。當(dāng)使用這樣的LED時(shí)，每組LED(每組可包括一個(gè)或多個(gè)LED)的顏色可4皮電子地控制。注意，一組LED可包括行、歹'J、LED的兩維子陣列、其組合的行的一部分、列的一部分?？刂脐嚵械腖ED組的方式可在控制機(jī)構(gòu)的復(fù)雜性與LED陣列的可控制性之間折中。這樣，對每個(gè)單獨(dú)的LED都進(jìn)行控制的特征在于最大的可控制性，但是會要求非常復(fù)雜的控制機(jī)構(gòu)和復(fù)雜的布線。才艮據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，每個(gè)LED(或甚至每組LED)可以是單色的(并且發(fā)射從紫外光到紅外光的光)。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實(shí)施例，可通過使用濾色鏡以及特別是可配置的濾色鏡控制顏色光。注意，多色LED陣列可發(fā)射紅藍(lán)綠光、白光或其它顏色組合。合適的是，LED陣列應(yīng)該能夠發(fā)射紅光、和/或琥珀光、和/或藍(lán)光。合適的是，對于顏色強(qiáng)度進(jìn)行獨(dú)立的電子控制使得能夠調(diào)節(jié)照明光譜，以適合特定的應(yīng)用要求。圖6示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的LED陣列300、控制器310及強(qiáng)度調(diào)制曲線330。LED陣列300包括(M+l)行和N列。它包括LED300(0,1)~300(M，N)。控制器310可控制LED陣列300的每組LED的各種特性。如上所示，控制器310可控制每組LED。控制可包括確定下述項(xiàng)中的至少10一項(xiàng)或其組合(i)LED角度覆蓋區(qū)(角度覆蓋區(qū)表示向外延伸并且與圖8的紙面正交的視角)，LED可被設(shè)置成沿多個(gè)視角之一發(fā)光(例如，大、中、窄)；(ii)強(qiáng)度(從多個(gè)(兩個(gè)或更多個(gè))強(qiáng)度水平選擇一種強(qiáng)度，強(qiáng)度調(diào)制曲線330提供LED陣列300的不同像素的不同強(qiáng)度水平的非限制性例子一它在LED陣列300的中心行處具有波峰，并且在LED陣列300的邊緣處具有最小值，此強(qiáng)度調(diào)制曲線可補(bǔ)償由照明和成像光學(xué)器件引起的強(qiáng)度不均勻性)；(iii)顏色。在非限制性例子中，控制器310可控制每列的強(qiáng)度、和每行的角度覆蓋區(qū)。角度覆蓋區(qū)可沿掃描方向變化?？刂破?10也可控制整個(gè)陣列的顏色和減低亮度。圖7a示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照明光學(xué)器件500。照明光學(xué)器件500包括混合透鏡550和矩形LED陣列570。圖7a還示出光束541、542、543、551及552。矩形LED陣列570平行于混合透鏡550，并且兩者都垂直于線狀光560。線狀光560與圖7a的頁面正交。矩形LED陣列570向混合透鏡550發(fā)射準(zhǔn)-準(zhǔn)直光。為了解釋簡單，只示出了朝混合透鏡550發(fā)射的少量光束。來自矩形LED陣列570的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光由混合透鏡550定向成指向物體，以在物體上形成線狀光560?；旌贤哥R550起聚集光學(xué)器件的作用。混合透鏡550的中央部分(中央部分小面)是折射透鏡(諸如(但不限于)菲涅耳(Fresnel)透鏡)?；旌贤哥R550的一個(gè)或多個(gè)周緣部分(提供TIR和折射機(jī)構(gòu)的外部小面)是由TIR透鏡510和530所示出的全內(nèi)反射透鏡。注意，混合透鏡550延伸到圖7a的紙面外。如光束551所示，與線狀光560大體正交的光束和相對于線狀光的法線580限定小角度的光束傳播通過折射透鏡520，光束551被折射以提供光束552。光束552與法線580形成小角度559。如光束541所示，相對于法線580限定大的角度的光束傳播通過全內(nèi)反射透鏡部分，光束541被反射以形成光束542，然后光束542被折射以提供光束543。光束543與法線580形成小角度549。平面多面體TIR部分510和530使得能夠?qū)崿F(xiàn)極高N.A.(廣角覆蓋區(qū))內(nèi)的緊湊和高效的光聚集。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的圖7a(9)的照明光學(xué)器件500的兩維角度強(qiáng)度圖666。獲得了相對連續(xù)的覆蓋區(qū)?；旌贤哥R550使得便利于實(shí)現(xiàn)廣角覆蓋區(qū)內(nèi)的角度均勻性。注意，如圖7b、7c、7d、9、10及11所示，混合透鏡550可由多個(gè)透鏡代替，這些透鏡可彼此間隔開。圖7b-7d示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的聚集透鏡。圖7b示出折射透鏡520'和兩個(gè)FIR透鏡510'和530'。圖7c示出中央透鏡522以及兩個(gè)FIR透鏡512和532，所述中央透鏡522包括折射部分522(2)，所述折射部分522(2)由FIR部分522(1)和522(3)圍繞，所述兩個(gè)FIR透鏡512和532各自對應(yīng)于圖7a的FIR透鏡510和530的一部分。圖7d示出中央透鏡524和兩個(gè)其它透鏡514和534，所述中央透鏡524包括與圖7a的折射透鏡520的一部分相對應(yīng)的折射部分，所述兩個(gè)其它透鏡514和534各自包括折射部分514(1)和534(1)與FIR部分514(2)和534(2)。注意，這些不同透鏡可彼此平行，并且另外地或可選擇地可彼此接近，但不是必須如此。如圖9、10及11所示，通過使用分光鏡或其它類型的定向光學(xué)器件，能夠以不平行方式定位這些透鏡。圖9示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照明光學(xué)器件600。照明光學(xué)器件600包括第一矩形發(fā)光二極管陣列690、第一聚集透鏡680、分光鏡670、第二矩形發(fā)光二極管陣列650、第二聚集透鏡630、第三矩形發(fā)光二極管陣列660及第三聚集透鏡640。由第一LED二極管陣列690發(fā)射的光通過第一聚集透鏡680以由分光鏡670定向成(如光束602所示)指向物體610,以在傳播通過在第二和第三聚集透鏡630和640之間限定的空間635的同時(shí)形成線狀光620。如光束601所示，由第二矩形LED陣列650發(fā)射的光穿過第二聚集透鏡630以:故定向成指向線狀光620。如光束603所示，由第三矩形LED陣列660發(fā)射的光穿過第三聚集透鏡640以被定向成指向物體610。第一聚集透鏡680是折射透鏡(或至少包括這樣的折射透鏡的一部分)。第二聚集透鏡630和第三聚集透鏡640是TIR透鏡(或至少包括這樣的TIR透鏡的一部分)。矩形LED陣列中的每一個(gè)(650、660及690)可以是圖8中所示的LED陣列，它可發(fā)射準(zhǔn)-準(zhǔn)直光，能以各種方式(顏色、強(qiáng)度、光圖案、或其組合)被控制。照明布局被設(shè)計(jì)成在離軸聚集光束(從矩形LED陣列6卯發(fā)射的)和同軸(從矩形LED陣列650或660發(fā)射的)聚集光束之間提供重疊。圖10示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照明光學(xué)器件888。圖10的照明光學(xué)器件888與圖9的照明光學(xué)器件600的不同之處在于，包括接近聚集透鏡800、780及740的線性擴(kuò)散器790、770及760。注意，分光鏡(圖9的670或圖10的750可具有梯度分光涂層(在外表面區(qū)域上的100%透射，以及在內(nèi)表面區(qū)域上的分光涂層)。圖11示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照明光學(xué)器件900。照明光學(xué)器件900包括分光鏡930、聚集光學(xué)器件920及矩形LED陣列910。來自矩形LED陣列910的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光穿過聚集光學(xué)器件920和分光鏡930，以在物體960上形成線狀光950。從物體960反射的光向分光鏡930傳播，并且由分光鏡定向到圖像傳感器940。圖12示出#據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法900。方法900包括由第一矩形發(fā)光二極管陣列發(fā)射準(zhǔn)-準(zhǔn)直光的步驟910。步驟910之后跟著由第一聚集光學(xué)器件聚集準(zhǔn)-準(zhǔn)直光以在物體上形成線狀光的步驟920，所述第一聚集光學(xué)器件包括至少一個(gè)全內(nèi)反射透鏡部分和至少一個(gè)折射透鏡部分。步驟920合適地包括允許與線狀光大體正交的光束、以及相對于線狀光的法線限定小角度的光束傳播通過折射透鏡部分；并且允許相對于線狀光的法線限定大角度的光束傳播通過全內(nèi)反射透鏡部分。步驟920合適地包括由包括混合透鏡的聚集光學(xué)器件聚集光?；旌贤哥R的中央部分包括折射透鏡，并且其中混合透鏡的周緣部分包括全內(nèi)反射透鏡。步驟920之前可以有使準(zhǔn)-準(zhǔn)直光穿過擴(kuò)散元件的步驟915，所述擴(kuò)散元件位于第一矩形發(fā)光二極管陣列與第一聚集光學(xué)器件之間。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，方法900包括如下步驟由第二矩形發(fā)光二極管陣列發(fā)射準(zhǔn)-準(zhǔn)直光的步驟930;由第二聚集光學(xué)器件聚集來自第二矩形發(fā)光二極管陣列的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光以在物體上形成線狀光的步驟940;由第三矩形發(fā)光二極管陣列發(fā)射準(zhǔn)-準(zhǔn)直光的步驟950;由第三聚集光學(xué)器件聚集來自第三矩形發(fā)光二極管陣列的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光以在物體上形成線狀光的步驟960;以及由分光鏡將來自第一聚集透鏡的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光在傳播通過在笫二和第三聚集透鏡之間限定的空間的同時(shí)指向物體的步驟970。第一聚集透鏡包括折射透鏡部分。第二聚集透鏡和第三聚集透鏡中的每一個(gè)包括全內(nèi)反射部分。方法900可合適地包括擴(kuò)散來自每個(gè)矩形發(fā)光二極管陣列的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光。方法900合適地包括應(yīng)用控制方案的步驟905。步驟905可包括如下項(xiàng)中的至少一項(xiàng)或其組合(i)控制第一矩形發(fā)光二極管陣列的每組發(fā)光二極管的強(qiáng)度；(ii)控制第一矩形發(fā)光二極管陣列的每組發(fā)光二極管的顏色；(iii)控制第一矩形發(fā)光二極管陣列的每組發(fā)光二極管的輻射圖案。合適的是，步驟910包括由笫一矩形發(fā)光二極管陣列發(fā)射準(zhǔn)-準(zhǔn)直光，所述第一矩形發(fā)光二極管陣列包括以蜂巢方式布置的多個(gè)二極管。實(shí)踐本發(fā)明時(shí)可運(yùn)用常規(guī)工具、方法及組件。相應(yīng)地，在這里沒有詳細(xì)地?cái)⑹鲞@樣的工具、組件及方法的細(xì)節(jié)。在之前的描述中，敘述了多個(gè)特定細(xì)節(jié)，以提供對本發(fā)明的徹底理解。然而，應(yīng)該認(rèn)識到，無需借助詳細(xì)敘述的細(xì)節(jié)也可以實(shí)踐本發(fā)明。的僅僅少量的例子。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明能夠用于各種其它組合和環(huán)境，并且能夠在這里所表達(dá)的發(fā)明構(gòu)思的范圍內(nèi)變更或修改。權(quán)利要求1.一種照明系統(tǒng)，包括發(fā)射準(zhǔn)-準(zhǔn)直光的第一矩形發(fā)光二極管陣列；和包括至少一個(gè)全內(nèi)反射透鏡部分和至少一個(gè)折射透鏡部分的第一聚集光學(xué)器件；其中，來自第一矩形發(fā)光二極管陣列的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光由第一聚集光學(xué)器件定向成指向物體，以在所述物體上形成線狀光。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，與所述線狀光大體正交的光束以及相對于所述線狀光的法線限定小角度的光束傳播通過折射透鏡部分，并且其中，相對于所述線狀光的法線限定大角度的光束傳播通過全內(nèi)反射透鏡部分。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，第一聚集光學(xué)器件包括混合透鏡；其中，所述混合透鏡的中央部分包括折射透鏡，并且其中，所述混合透鏡的周緣部分包括全內(nèi)反射透鏡。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，包括位于第一矩形發(fā)光二極管陣列與第一聚集光學(xué)器件之間的線性擴(kuò)散元件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括分光鏡；第二矩形發(fā)光二極管陣列；第二聚集透鏡；第三矩形發(fā)光二極管陣列；以及第三聚集透鏡；其中，由第一矩形發(fā)光二極管陣列發(fā)射的光穿過第一聚集透鏡，以在傳播通過在第二聚集透鏡和第三聚集透鏡之間限定的空間的同時(shí)由所述分光鏡定向成指向所述物體；其中，由第二矩形發(fā)光二極管陣列發(fā)射的光穿過第二聚集透鏡，以定向成指向所述物體；其中，由第三矩形發(fā)光二極管陣列發(fā)射的光穿過第二聚集透鏡，以定向成指向所述物體；及其中，第一聚集透鏡包括折射透鏡部分；其中第二聚集透鏡和第三聚集透鏡中的每一個(gè)包括全內(nèi)反射部分。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，包括多個(gè)擴(kuò)散元件；其中，每個(gè)擴(kuò)散元件位于矩形發(fā)光二極管陣列與聚集透鏡之間。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括控制器，用于控制第一矩形發(fā)光二極管陣列的每組發(fā)光二極管的強(qiáng)度。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括控制器，用于控制第一矩形發(fā)光二極管陣列的每組發(fā)光二極管的顏色。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括控制器，用于控制第一矩形發(fā)光二極管陣列的每組發(fā)光二極管的輻射圖案。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，第一矩形發(fā)光二極管陣列包括以蜂巢方式布置的多個(gè)二極管。11.一種用于提供線狀光的方法，所述方法包括由第一矩形發(fā)光二極管陣列發(fā)射準(zhǔn)-準(zhǔn)直光；以及由第一聚集光學(xué)器件聚集所述準(zhǔn)-準(zhǔn)直光，以在物體上形成線狀光，其中第一聚集光學(xué)器件包括至少一個(gè)全內(nèi)反射透鏡部分和至少一個(gè)折射透鏡部分。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，包括允許與所述線狀光大體正交的光束以及相對于所述線狀光的法線限定小角度的光束傳播通過折射透鏡部分，并且允許相對于所述線狀光的法線限定大角度的光束傳播通過全內(nèi)反射透鏡部分。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，笫一聚集光學(xué)器件包括混合透鏡；其中，所述混合透鏡的中央部分包括折射透鏡，并且其中，所述混合透鏡的周緣部分包括全內(nèi)反射透鏡。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，包括使準(zhǔn)-準(zhǔn)直光穿過位于第一矩形發(fā)光二極管陣列與第一聚集光學(xué)器件之間的擴(kuò)散元件。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括由第二矩形發(fā)光二極管陣列發(fā)射準(zhǔn)-準(zhǔn)直光；由第二聚集光學(xué)器件聚集來自第二矩形發(fā)光二極管陣列的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光，以在所述物體上形成線狀光，由第三矩形發(fā)光二極管陣列發(fā)射準(zhǔn)-準(zhǔn)直光；由第三聚集光學(xué)器件聚集來自第三矩形發(fā)光二極管陣列的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光，以在所述物體上形成線狀光；通過分光鏡將來自第一聚集透鏡的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光在傳播通過在笫二聚集透鏡和第三聚集透鏡之間限定的空間的同時(shí)定向成指向所述物體；其中，第一聚集透鏡包括折射透鏡部分；其中第二聚集透鏡和第三聚集透鏡中的每一個(gè)包括全內(nèi)反射部分。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，包括多重?cái)U(kuò)散來自每個(gè)矩形發(fā)光二極管陣列的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光。17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括控制第一矩形發(fā)光二極管陣列的每組發(fā)光二極管的強(qiáng)度。18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括控制第一矩形發(fā)光二極管陣列的每組發(fā)光二極管的顏色。19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括控制第一矩形發(fā)光二極管陣列的每組發(fā)光二極管的輻射圖案。20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，第一矩形發(fā)光二極管陣列包括以蜂巢方式布置的多個(gè)二極管。全文摘要一種照明系統(tǒng)，包括(i)發(fā)射準(zhǔn)-準(zhǔn)直光的第一矩形發(fā)光二極管陣列；和(ii)包括至少一個(gè)全內(nèi)反射透鏡部分和至少一個(gè)折射透鏡部分的第一聚集光學(xué)器件。由第一聚集光學(xué)器件將來自第一矩形發(fā)光二極管陣列的準(zhǔn)-準(zhǔn)直光定向成指向物體，以在所述物體上形成線狀光。文檔編號G01N21/25GK101675330SQ200880012039公開日2010年3月17日申請日期2008年2月12日優(yōu)先權(quán)日2007年2月20日發(fā)明者D·沙皮羅夫申請人:卡姆特有限公司