超大張角多光譜朗伯面照明光源的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及超大張角多光譜朗伯面照明光源，屬于光學(xué)成像測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提出在大、小不等半球積分球交界錯(cuò)位處環(huán)形布局多光譜點(diǎn)光源陣列環(huán)帶均布光源系統(tǒng)，使點(diǎn)光源陣列環(huán)帶均布光源系統(tǒng)發(fā)出的光首先照射在大半球上，然后經(jīng)大半球散射照射到積分球后半球(小半球)內(nèi)表面上再經(jīng)過多次散射出射超大張角高均勻的朗伯光源照明；通過多個(gè)譜段點(diǎn)光源循環(huán)陣列排布和光強(qiáng)切換，來實(shí)現(xiàn)超大張角多光譜朗伯面照明，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度和光譜的可調(diào)，生成多種光譜的均勻朗伯面照明和彩色照明。光源具有亮度高、均勻性好的優(yōu)點(diǎn)，滿足相機(jī)均勻性與光譜響應(yīng)度的快速檢測(cè)與標(biāo)定需求。本發(fā)明可為相機(jī)等光電成像設(shè)備的像面均勻性與光譜響應(yīng)檢測(cè)提供全新的有效技術(shù)途徑。
【專利說明】
超大張角多光譜朗伯面照明光源
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于光學(xué)成像測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，可用于生成多光譜朗伯面均勻發(fā)光面，主要適用于相機(jī)等光電成像設(shè)備的像面均勻性、光譜響應(yīng)等參數(shù)的檢測(cè)。
技術(shù)背景
[0002]隨著航天、航空、兵器等國防科技工業(yè)領(lǐng)域光電成像系統(tǒng)的迅速發(fā)展，眾多光電成像探測(cè)平臺(tái)新增了高性能的光電成像系統(tǒng)，如大視場(chǎng)巡航彈制導(dǎo)系統(tǒng)、艦船車輛光電探測(cè)CCD攝像系統(tǒng)、星載CCD相機(jī)、載人飛船交匯對(duì)接成像系統(tǒng)和航空測(cè)繪相機(jī)等都配備了一系列高精度CCD固態(tài)圖像傳感器。
[0003]光電成像系統(tǒng)中的核心部件——高精度CCD圖像傳感器是由離散的光敏像元組成的。盡管現(xiàn)代傳感器的幾何尺寸精度很高，但每個(gè)像素的響應(yīng)度仍有所不同，輸出的圖像信號(hào)勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)偏差;而且光學(xué)鏡頭的設(shè)計(jì)與加工中引起的漸暈也會(huì)影響像面亮度的變化。這兩方面原因會(huì)造成光電成像系統(tǒng)像面的不均勻，影響光電成像探測(cè)系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)的識(shí)別能力并加大了圖像處理的難度，甚至產(chǎn)生誤判。
[0004]特別是近年來，光電成像探測(cè)系統(tǒng)向多光譜成像和大視場(chǎng)探測(cè)能力方向發(fā)展。多光譜成像是將目標(biāo)光波的波長分割成若干個(gè)波段，將這若干個(gè)波段的影像同時(shí)拍攝下來，再將其合成假彩色圖像，使得目標(biāo)與背景的差別顯示出來。多光譜探測(cè)技術(shù)可以有效的識(shí)破偽裝，更精確的勘察地面情況，根據(jù)光譜特性的差異甚至可以判別出物質(zhì)類型。多光譜成像相機(jī)對(duì)不同譜段光波的光譜響應(yīng)度會(huì)直接影響其對(duì)地目標(biāo)的光譜探測(cè)精度，從而影響對(duì)地面物體的判別能力。
[0005]目前，光電成像系統(tǒng)的像面均勻性與光譜響應(yīng)度的檢測(cè)與標(biāo)定，需要使用積分球與多光譜光源，特別是多光譜朗伯面照明光源系統(tǒng)。測(cè)試系統(tǒng)如圖1所示，多光譜光源的出射光線經(jīng)過在積分球內(nèi)表面多次散射后，可形成均勻性高于95%的朗伯面。調(diào)整被測(cè)相機(jī)對(duì)準(zhǔn)積分球出口，拍攝朗伯面，通過分析相機(jī)的圖像文件即可得到相機(jī)的像面均勻性。再通過調(diào)整多光譜光源的出射照度與出射光譜，分析多張不同照度條件下的相機(jī)圖像，可得出相機(jī)的光譜響應(yīng)度參數(shù)。
[0006]使用現(xiàn)有積分球檢測(cè)成像相機(jī)性能時(shí)，存在以下問題:
[0007]I)積分球多采用寬光譜光源系統(tǒng)，無法產(chǎn)生與多光譜相機(jī)特定譜段對(duì)應(yīng)的朗伯面光源照明，難以檢測(cè)成像光譜系統(tǒng)譜外特性等參數(shù)；
[0008]2)積分球使用的光源多數(shù)為類似太陽光譜的鹵鎢燈寬光譜光源，對(duì)多光譜相機(jī)而言，存在譜外響應(yīng)的干擾問題；
[0009]3)多光譜積分球的光譜切換是靠更換內(nèi)置或外置光源實(shí)現(xiàn)的，無論是內(nèi)置還是外置，光源的更換過程都非常復(fù)雜，操作時(shí)間較長，無法實(shí)現(xiàn)多光譜快速切換；
[0010]4)常規(guī)積分球由于球內(nèi)表面接收燈源的直射光，不可能提供一個(gè)均勻的朗伯面，因而其出口張角均小于90°，無法實(shí)現(xiàn)多光譜大口徑光源照明，難以檢測(cè)成像光譜系統(tǒng)譜外特性等參數(shù)。
[0011]針對(duì)積分球光源存在的以上問題，本發(fā)明提出在大、小不等半球積分球交界錯(cuò)位處環(huán)形布局多光譜點(diǎn)光源陣列環(huán)帶均布光源系統(tǒng)，使點(diǎn)光源陣列環(huán)帶均布光源系統(tǒng)發(fā)出的光首先照射在大半球上，然后經(jīng)大半球散射照射到積分球后半球(小半球)內(nèi)表面上再經(jīng)過多次散射出射超大張角高均勻的朗伯光源照明；通過多個(gè)譜段點(diǎn)光源循環(huán)陣列排布和光強(qiáng)切換，來實(shí)現(xiàn)超大張角多光譜朗伯面照明，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度和光譜的可調(diào)，滿足相機(jī)均勻性與光譜響應(yīng)度的快速檢測(cè)與標(biāo)定需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的是為了滿足相機(jī)均勻性與光譜響應(yīng)度的檢測(cè)與標(biāo)定需求，提出一種超大張角多光譜朗伯面照明光源，其利用大小不等半球雙半積分球散射勻光系統(tǒng)散射多個(gè)光譜點(diǎn)光源陣列發(fā)出的光線，生成多種光譜的均勻朗伯面照明和彩色照明。
[0013]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0014]本發(fā)明的超大張角多光譜朗伯面照明光源，包括前半球缺、后半球體、法蘭圓盤、擋光板、多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列、多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板、多光譜點(diǎn)光源亮度控制器和多光譜點(diǎn)光源驅(qū)動(dòng)電源，其中前半球缺與后半球體相向貼合在法蘭圓盤兩側(cè)，前半球缺半徑大于后半球半徑，多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列分布在環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板上，多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板位于法蘭圓盤環(huán)帶內(nèi)側(cè)，多光譜點(diǎn)光源亮度控制器通過電路與光源驅(qū)動(dòng)器連接，驅(qū)動(dòng)多光譜點(diǎn)光源陣列發(fā)出多光譜光線；多光譜點(diǎn)光源陣列射出的多光譜光線經(jīng)大、小不等半球內(nèi)表面多次散射后通過前半球缺中心開孔出射形成多光譜朗伯面照射，擋光板安裝在前半球缺出口四周用于避免點(diǎn)光源對(duì)出口的直射。其中，光源驅(qū)動(dòng)器采用性能穩(wěn)定的恒流源或恒壓源，通過改變電壓或電流的大小調(diào)節(jié)多光譜點(diǎn)光源陣列的出射亮度。
[0015]本發(fā)明的超大張角多光譜朗伯面照明光源中，所述多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列可以由多個(gè)點(diǎn)光源單元構(gòu)成，相鄰的點(diǎn)光源單元按照均勻排布。
[0016]本發(fā)明的超大張角多光譜朗伯面照明光源中，所述多光譜點(diǎn)光源亮度控制器可以動(dòng)態(tài)切換多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列的發(fā)射光譜，形成光譜輪閃。
[0017]本發(fā)明的超大張角多光譜朗伯面照明光源中，所述多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列可以由多個(gè)點(diǎn)光源單元構(gòu)成，每個(gè)點(diǎn)光源單元由3個(gè)不同譜段的點(diǎn)光源構(gòu)成，相鄰的點(diǎn)光源按照等邊三角形排布。每個(gè)點(diǎn)光源單元可以由紅色、綠色和藍(lán)色3個(gè)譜段的點(diǎn)光源構(gòu)成。
[0018]本發(fā)明的超大張角多光譜朗伯面照明光源中，所述多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列可以由多個(gè)點(diǎn)光源單元構(gòu)成，每個(gè)點(diǎn)光源單元由4個(gè)不同譜段的點(diǎn)光源構(gòu)成，相鄰的點(diǎn)光源按照正方形排列。每個(gè)點(diǎn)光源單元可以由紅色、綠色、藍(lán)色和近紅外4個(gè)譜段的點(diǎn)光源構(gòu)成。
[0019]本發(fā)明的超大張角多光譜朗伯面照明光源中，所述多光譜點(diǎn)光源亮度控制器通過多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板中的點(diǎn)光源單元控制電路實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)切換紅色、綠色和藍(lán)色3個(gè)譜段的點(diǎn)光源的發(fā)光強(qiáng)度，進(jìn)行三元色RGB混色，形成彩色朗伯面照明
[0020]本發(fā)明的超大張角多光譜朗伯面照明光源中，所述點(diǎn)光源可以是單光譜LED或多光譜LED或光纖點(diǎn)光源。
[0021]本發(fā)明的超大張角多光譜朗伯面照明光源中，所述多光譜朗伯面照明光源的低亮度照明是通過點(diǎn)亮多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列上相隔120°并分別經(jīng)勻光衰減切換器衰減的三個(gè)點(diǎn)光源或三個(gè)點(diǎn)光源單元來實(shí)現(xiàn)的。
[0022]本發(fā)明的超大張角多光譜朗伯面照明光源，還可以包括操作界面，操作界面通過信號(hào)線與光源控制器連接。
[0023]本發(fā)明的超大張角多光譜朗伯面照明光源，還可以包括操作界面、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)，其中計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)與操作界面連接。
[0024]有益效果
[0025]本發(fā)明對(duì)比已有技術(shù)具有以下顯著優(yōu)點(diǎn):
[0026]I)超大張角多光譜朗伯面照明光源可利用大小不等半球雙半積分球的散射勻光系統(tǒng)散射多光譜LED點(diǎn)光源陣列發(fā)出的光線，生成多種非連續(xù)特定譜段的超大張角均勻朗伯面照明，這是區(qū)別于已有技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)之一。
[0027]2)超大張角多光譜朗伯面照明光源可利用多光譜點(diǎn)光源亮度控制器動(dòng)態(tài)控制紅色、綠色和藍(lán)色3個(gè)譜段的LED點(diǎn)光源的強(qiáng)度，進(jìn)行三元色RGB混色，形成超大張角彩色朗伯面照明，這是區(qū)別于已有技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)之二。
[0028]3)通過多光譜點(diǎn)光源亮度控制器動(dòng)態(tài)切換多光譜LED點(diǎn)光源陣列的發(fā)射光譜，形成超大張角彩色朗伯面光譜頻閃照明，可用于相機(jī)的光譜動(dòng)態(tài)響應(yīng)檢測(cè)，這是區(qū)別于已有技術(shù)的創(chuàng)新點(diǎn)之三。
[0029]本發(fā)明特點(diǎn):
[0030]I)通過改變各個(gè)光譜的發(fā)光強(qiáng)度，可實(shí)現(xiàn)多光譜混色，實(shí)現(xiàn)超大張角真彩色朗伯面照明。
[0031]2)光源可以采用穩(wěn)流或穩(wěn)壓方式驅(qū)動(dòng)多光譜LED點(diǎn)光源陣列產(chǎn)生，與脈寬調(diào)制(PffM)的調(diào)光方式相比，光源穩(wěn)定性好。
[0032]3)可以通過計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)與操作界面連接，實(shí)現(xiàn)光源的計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制。
【附圖說明】
[0033]圖1為積分球測(cè)量相機(jī)均勻性測(cè)試裝置簡(jiǎn)圖；
[0034]圖2為本發(fā)明超大張角多光譜朗伯面照明光源裝置示意圖；
[0035]圖3為本發(fā)明中多光譜點(diǎn)光源正三角形排列單元環(huán)帶陣列；
[0036]圖4為本發(fā)明中多光譜點(diǎn)光源正方形排列單元環(huán)帶陣列；
[0037]圖5為本發(fā)明中多光譜點(diǎn)光源單元控制電路示意圖；
[0038]圖6為本發(fā)明超大張角多光譜朗伯面照明光源系統(tǒng)實(shí)施例示意圖；
[0039]圖7為LED照明單元驅(qū)動(dòng)電路板反面示意圖；
[0040]圖8為LED燈的電路連接關(guān)系不意圖；
[0041]其中，1-后半球體、2-前半球缺、3-法蘭圓盤、4-多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列、5-多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板、6-擋光板、7-多光譜點(diǎn)光源亮度控制器、8-多光譜點(diǎn)光源驅(qū)動(dòng)電源、9-LED照明單元、10-紅色LED燈、11-綠色LED燈、12-藍(lán)色LED燈、13-近紅外LED燈、14-光源電控柜、15-計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、16-單片機(jī)、17-串口電路、18-可調(diào)恒流源、19-可調(diào)恒流源、20-可調(diào)恒流源、21-可調(diào)恒流源、22-紅色LED燈陣列、23-綠色LED燈陣列、24-藍(lán)色LED燈陣列和25-近紅外LED燈陣列、26-被測(cè)相機(jī)進(jìn)光口、27-積分球、28-多光譜光源、29-積分球出口、30-勻光衰減切換器。
【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0043]本發(fā)明的基本思想是通過光源控制器調(diào)整光源驅(qū)動(dòng)器的輸出電流或電壓，實(shí)現(xiàn)多光譜LED陣列的光譜切換與光照度調(diào)節(jié)，進(jìn)而借助超大張角多光譜朗伯面照明光源系統(tǒng)進(jìn)行多次散射生成超大張角朗伯面多光譜光源照明。
[0044]實(shí)施例
[0045]本實(shí)施例是針對(duì)通光口徑300mm被測(cè)相機(jī)的超大張角多光譜朗伯面照明光源，可生成紅、綠、藍(lán)、近紅外四個(gè)光譜的均勻超大張角朗伯面發(fā)光面和紅、綠、藍(lán)三色混色的彩色超大張角朗伯面照明。
[0046]如圖6所示，超大張角多光譜朗伯面照明光源系統(tǒng)中包括后半球體1、前半球缺2、法蘭圓盤3、多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列4、擋光板5、多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板6、多光譜點(diǎn)光源亮度控制器7、多光譜點(diǎn)光源驅(qū)動(dòng)電源8、光源電控柜14和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)15等構(gòu)成。
[0047]其中:
[0048]后半球體I與前半球缺2相向貼合在法蘭圓盤3兩側(cè)，多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板6位于法蘭圓盤3環(huán)帶內(nèi)側(cè)，多光譜點(diǎn)光源亮度控制器7與光源電控柜14相連，多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列4射出的多光譜光線經(jīng)前半球缺2和法蘭圓盤3的大、小不等半球內(nèi)表面多次散射后通過前半球缺2中心開孔出射形成多光譜朗伯面照射。
[0049]多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板6通過電纜與多光譜點(diǎn)光源亮度控制器7和多光譜點(diǎn)光源驅(qū)動(dòng)電源8連接，而多光譜點(diǎn)光源亮度控制器7和多光譜點(diǎn)光源驅(qū)動(dòng)電源8又連接到光源電控柜14，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)15通過串口信號(hào)線與多光譜點(diǎn)光源驅(qū)動(dòng)電源8連接。
[0050]多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板6、多光譜點(diǎn)光源亮度控制器7和多光譜點(diǎn)光源驅(qū)動(dòng)電源8均由光源電控柜14供電，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)15通過光源電控柜14控制多光譜點(diǎn)光源亮度控制器7和多光譜點(diǎn)光源驅(qū)動(dòng)電源8，再通過多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板6中的點(diǎn)光源單元控制電路來實(shí)現(xiàn)超大張角朗伯面多光譜光源照明光源的產(chǎn)生和照度調(diào)節(jié)。[0051 ] 如圖3所示，多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列4由1024個(gè)LED照明單元9組成，相鄰LED單元之間的水平間距與垂直間距相同。LED照明單元9可以由3種光譜的LED燈構(gòu)成，3個(gè)LED燈呈三角形排列，其中紅色LED燈10的波長為620nm，綠色LED燈11的波長為525nm，藍(lán)色LED燈12的波長為465nm。
[0052]如圖4所示，多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列4由1024個(gè)LED照明單元9組成，相鄰LED單元之間的水平間距與垂直間距相同。LED照明單元9可以由4種光譜的LED燈構(gòu)成，4個(gè)LED燈呈正方形排列，LED燈之間的水平間距與垂直間距相同，其中紅色LED燈1的波長為620nm，綠色LED燈11的波長為525nm，藍(lán)色LED燈12的波長為465nm，近紅外LED燈13的波長為850nmo
[0053]多光譜朗伯面照明光源的低亮度照明通過點(diǎn)亮多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列4上相距120°并分別經(jīng)勻光衰減切換器30衰減的三個(gè)點(diǎn)光源或三個(gè)點(diǎn)光源單元來實(shí)現(xiàn)的。
[0054]如圖5所示，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)15通過光源電控柜14控制多光譜點(diǎn)光源亮度控制器7和多光譜點(diǎn)光源驅(qū)動(dòng)電源8，通過多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板6中的點(diǎn)光源單元控制分別實(shí)現(xiàn)多光譜LED照明單元9中紅色LED燈10、綠色LED燈11、藍(lán)色LED燈12和近紅外LED燈13的亮度調(diào)節(jié)。
[0055]圖7為多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板6的反面，由單片機(jī)16、串口電路17、可調(diào)恒流源18、可調(diào)恒流源19、可調(diào)恒流源20、可調(diào)恒流源21、紅色LED燈陣列22、綠色LED燈陣列23、藍(lán)色LED燈陣列24和近紅外LED燈陣列25構(gòu)成。其中的單片機(jī)16是光源控制器，可調(diào)恒流源18、可調(diào)恒流源19、可調(diào)恒流源20、可調(diào)恒流源21是光源驅(qū)動(dòng)器。單片機(jī)16分別通過電路與可調(diào)恒流源18、可調(diào)恒流源19、可調(diào)恒流源20、可調(diào)恒流源21連接。單片機(jī)16可以通過串口電路17與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)15相連，并根據(jù)串口電路17接收到的控制指令，分別配置各個(gè)可調(diào)恒流源的驅(qū)動(dòng)電流值。四個(gè)可調(diào)恒流源采用恒流驅(qū)動(dòng)芯片LT3598，其中可調(diào)恒流源18為多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列4中的36個(gè)紅色LED燈提供電流、可調(diào)恒流源19為多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列4中的36個(gè)綠色LED燈提供電流、可調(diào)恒流源20為多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列4中的36個(gè)藍(lán)色LED燈提供電流、可調(diào)恒流源21為多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列4中的36個(gè)近紅外LED燈提供電流。
[0056]圖8為四個(gè)可調(diào)恒流源與多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板6中LED燈的電路連接關(guān)系圖。其中6個(gè)紅色LED燈串聯(lián)成一組，6組串聯(lián)的紅色LED燈陣列22與可調(diào)恒流源18連接；6個(gè)綠色LED燈串聯(lián)成一組，6組串聯(lián)的綠色LED燈陣列23與可調(diào)恒流源19連接;6個(gè)藍(lán)色LED燈串聯(lián)成一組，6組串聯(lián)的藍(lán)色LED燈陣列24與可調(diào)恒流源20連接;6個(gè)近紅外LED燈串聯(lián)成一組，6組串聯(lián)的近紅外LED燈陣列25與可調(diào)恒流源21連接。
[0057]上述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0058]超大張角多光譜朗伯面照明光源利用超大張角多光譜朗伯面照明光源系統(tǒng)進(jìn)行多次散射生成超大張角朗伯面多光譜光源照明，可以生成多種光譜的均勻朗伯面，并且朗伯面的照度可調(diào)。
[0059]多光譜光源電路板6中的單片機(jī)16可以通過可調(diào)恒流源18、可調(diào)恒流源19、可調(diào)恒流源20和可調(diào)恒流源21動(dòng)態(tài)切換多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列4的發(fā)射光譜，形成光譜輪閃。
[0060]多光譜光源電路板6中的單片機(jī)16可以通過可調(diào)恒流源18、可調(diào)恒流源19和可調(diào)恒流源20和可調(diào)恒流源21改變多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列4的發(fā)射光譜強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)多光譜混色，出射超大張角真彩色朗伯面照明。
[0061]多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板6采用LT3598芯片構(gòu)建可調(diào)恒流源，驅(qū)動(dòng)多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列4，與PffM的驅(qū)動(dòng)方式相比，光源亮度穩(wěn)定，沒有高頻閃爍。
[0062]使用者可以通過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)15的操作界面控制單片機(jī)16，改變可調(diào)電流源的驅(qū)動(dòng)電流，實(shí)現(xiàn)多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列4的光譜切換與光照度調(diào)節(jié)。
[0063]以上結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作了說明，但這些說明不能被理解為限制了本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的保護(hù)范圍由隨附的權(quán)利要求書限定，任何在本發(fā)明權(quán)利要求基礎(chǔ)上的改動(dòng)都是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.超大張角多光譜朗伯面照明光源，其特征在于:包括前半球缺(2)、后半球體(I)、法蘭圓盤(3)、擋光板(5)、多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列(4)、多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板(6)、多光譜點(diǎn)光源亮度控制器(7)和多光譜點(diǎn)光源驅(qū)動(dòng)電源(8);其中前半球缺(2)與后半球體(I)相向貼合在法蘭圓盤(3)兩側(cè)，前半球缺(2)半徑大于后半球體(I)半徑，多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列(4)分布在多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板(6)上，多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板(6)位于法蘭圓盤(3)環(huán)帶內(nèi)側(cè)，多光譜點(diǎn)光源亮度控制器(7)通過電路與光源驅(qū)動(dòng)器連接，驅(qū)動(dòng)多光譜點(diǎn)光源陣列(4)發(fā)出多光譜光線；多光譜點(diǎn)光源陣列(4)射出的多光譜光線經(jīng)大、小不等半球內(nèi)表面多次散射后通過前半球缺(2)中心開孔出射形成多光譜朗伯面照射，擋光板(5)安裝在前半球缺(2)出口四周用于避免點(diǎn)光源對(duì)出口的直射。其中，光源驅(qū)動(dòng)器采用性能穩(wěn)定的恒流源或恒壓源，通過改變電壓或電流的大小來調(diào)節(jié)多光譜點(diǎn)光源陣列(4)的出射亮度。2.根據(jù)權(quán)利I所述的超大張角多光譜朗伯面照明光源，其特征在于:所述多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列(4)由多個(gè)點(diǎn)光源單元構(gòu)成，相鄰的點(diǎn)光源單元按照均勻排布。3.根據(jù)權(quán)利I所述的超大張角多光譜朗伯面照明光源，其特征在于:所述多光譜點(diǎn)光源亮度控制器(7)動(dòng)態(tài)切換多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列(4)的發(fā)射光譜，形成光譜輪閃。4.根據(jù)權(quán)利2所述的超大張角多光譜朗伯面照明光源，其特征在于:所述多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列(4)由多個(gè)點(diǎn)光源單元構(gòu)成，每個(gè)點(diǎn)光源單元由3個(gè)不同譜段的點(diǎn)光源構(gòu)成，相鄰的點(diǎn)光源按照等邊三角形排布。5.根據(jù)權(quán)利2所述的超大張角多光譜朗伯面照明光源，其特征在于:所述多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列(4)由多個(gè)點(diǎn)光源單元構(gòu)成，每個(gè)點(diǎn)光源單元由4個(gè)不同譜段的點(diǎn)光源構(gòu)成，相鄰的點(diǎn)光源按照正方形排列。6.根據(jù)權(quán)利4所述的超大張角多光譜朗伯面照明光源，其特征在于:每個(gè)點(diǎn)光源單元包括由紅色、綠色和藍(lán)色3個(gè)譜段的點(diǎn)光源構(gòu)成。7.根據(jù)權(quán)利5所述的超大張角多光譜朗伯面照明光源，其特征在于:每個(gè)點(diǎn)光源單元可以由紅色、綠色、藍(lán)色和近紅外4個(gè)譜段的點(diǎn)光源構(gòu)成。8.根據(jù)權(quán)利6所述的超大張角多光譜朗伯面照明光源，其特征在于:所述多光譜點(diǎn)光源亮度控制器(7)通過多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列驅(qū)動(dòng)電路板(6)中的點(diǎn)光源單元控制電路實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)切換紅色、綠色和藍(lán)色3個(gè)譜段的點(diǎn)光源的發(fā)光強(qiáng)度，進(jìn)行三元色RGB混色，形成彩色朗伯面照明。9.根據(jù)權(quán)利2所述的超大張角多光譜朗伯面照明光源，其特征在于:所述點(diǎn)光源可以是單光譜LED或多光譜LED或光纖點(diǎn)光源。10.根據(jù)權(quán)利I所述的超大張角多光譜朗伯面照明光源，其特征在于:所述多光譜朗伯面照明光源的低亮度照明是通過點(diǎn)亮多光譜點(diǎn)光源環(huán)帶陣列(4)上相距120°并分別經(jīng)勻光衰減切換器(30)衰減的三個(gè)點(diǎn)光源或三個(gè)點(diǎn)光源單元來實(shí)現(xiàn)的。
【文檔編號(hào)】F21V19/00GK106090700SQ201610391484
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月6日 公開號(hào)201610391484.6, CN 106090700 A, CN 106090700A, CN 201610391484, CN-A-106090700, CN106090700 A, CN106090700A, CN201610391484, CN201610391484.6
【發(fā)明人】趙維謙, 邱麗榮, 周桃庚
【申請(qǐng)人】北京理工大學(xué)