CN109555990A - 宽波段匀化光源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种宽波段匀化光源，包括电控单元、壳体和安装在壳体内部的光窗、透镜、汇聚灯杯、陶瓷加热片和可见光源；陶瓷加热片位于可见光源之前，陶瓷加热片设置有供可见光透过的薄片区域，薄片区域的厚度不超过0.2mm；汇聚灯杯位于可见光源之后，透镜位于可见光源之前，光窗位于陶瓷加热片之前；电控单元为陶瓷加热片和可见光源提供电能并控制陶瓷加热片的发热程度以及可见光源的发光程度。本发明的宽波段匀化光源在陶瓷加热片的中部设置薄片区域，利用陶瓷加热片产生红外光的同时又不阻挡可见光，光源能够输出可见光、近红外光、中红外光和/或远红外光；不但结构简单、体积小，而且输出的光线波段宽、亮度均匀。

Description

宽波段匀化光源
技术领域
本发明涉及光学设备领域，尤其涉及一种宽波段匀化光源。
背景技术
随着航空航天事业突飞猛进的发展，对具有多种波段的目标模拟器的性能要求具有很大提升，光源的性能受到广泛关注。理想的光源波段应包括可见光到远红外的全部波段，并具有以下性能：在使用波段具有高均匀性、高辐射率、高散射、高亮度和高可靠性等。宽波段匀化光源由于有匀化光窗，可以保证整个发光面的均匀性以及高透过率，均匀性大于90％，透过率大于80％。采用特殊措施处理后的光窗红外辐射率可达到95％，透光范围扩大为0.37μm-14μm。
目前，光源的实现方法有卤素灯、红外光源和可见光光源切换等方法，其中卤素灯的发光面发热量大、亮度和温度不够均匀；红外光源和可见光光源切换型的光源则具有结构复杂、体积大、可靠性低的缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种综合性能优异的宽波段匀化光源。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种宽波段匀化光源，包括电控单元、壳体和安装在壳体内部的光窗、透镜、汇聚灯杯、陶瓷加热片和可见光源；
陶瓷加热片位于可见光源之前，陶瓷加热片设置有供可见光透过的薄片区域，薄片区域的厚度不超过0.2mm；一般情况下，薄片区域应位于可见光的光线路径上；受热的陶瓷加热片用于产生红外辐射；
汇聚灯杯位于可见光源之后，透镜位于可见光源之前，光窗位于陶瓷加热片之前；
电控单元为陶瓷加热片和可见光源提供电能并控制陶瓷加热片的发热程度以及可见光源的发光程度。
具体的，所述可见光源为LED灯；为了帮助散热，还应设置散热器，LED灯安装在散热器上。
具体的，所述电控单元包括控制器、电源、LED驱动板、加热片驱动板和温度传感器；电源为陶瓷加热片和LED灯供电，温度传感器测量陶瓷加热片的温度并将测量结果传递至控制器，控制器通过加热片驱动板调节陶瓷加热片的温度，控制器通过LED驱动板调节LED灯的发光程度。
进一步的，宽波段匀化光源还包括夹持器，光窗通过夹持器安装在壳体内部；所述夹持器由隔热材料制成；所述光窗为硫化锌材质的衍射面光窗，即硫化锌材质的毛玻璃；所述光窗的表面镀有0.4um～12um增透膜，使得光窗对光进行匀化的同时尽量少的产生亮度衰减。
进一步的，所述陶瓷加热片的导热系数不低于200W/(m·K)。
有益效果：本发明的宽波段匀化光源在陶瓷加热片的中部设置薄片区域，利用陶瓷加热片产生红外光的同时又不阻挡可见光，光源能够输出可见光、近红外光、中红外光和/或远红外光；不但结构简单、体积小，而且输出的光线波段宽、亮度均匀。
附图说明
图1是实施例1宽波段匀化光源的结构示意图。
其中：1、壳体；2、光窗；3、汇聚灯杯；4、LED灯；5、密封底座；6、散热器；7、陶瓷加热片；8、夹持器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，本实施例的宽波段匀化光源，包括电控单元、壳体1和安装在壳体1内部的光窗2、透镜、汇聚灯杯3、陶瓷加热片7和LED灯4；
壳体1呈圆柱形，内部具有腔体，图1中腔体的右端设置有密封底座5，密封底座5上设置有散热器6，LED灯4和汇聚灯杯3均安装在散热器6上；LED灯4内组合有透镜；
LED灯4向左依次为陶瓷加热片7和光窗2，陶瓷加热片7的导热系数不低于200W/(m·K)；陶瓷加热片7设置有供可见光透过的薄片区域，薄片区域的厚度不超过0.2mm；
光窗2通过夹持器8安装在壳体1内部；夹持器8由隔热材料制成；光窗2为硫化锌材质的衍射面光窗2，即硫化锌材质的毛玻璃；所述光窗2的表面镀有0.4um～12um增透膜，使得光窗2对光进行匀化的同时尽量少的产生亮度衰减；
电控单元包括控制器、电源、LED驱动板、加热片驱动板和温度传感器；电源为陶瓷加热片7和LED灯4供电，温度传感器测量陶瓷加热片7的温度并将测量结果传递至控制器，控制器通过加热片驱动板调节陶瓷加热片7的温度，控制器通过LED驱动板调节LED灯4的发光程度。
控制器能够依据需要控制陶瓷加热片7是否发热以及发热温度，控制LED灯4是否点亮以及点亮程度，以便整个宽波段匀化光源输出可见光、近红外光、中红外光和/或远红外光。
虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种宽波段匀化光源，其特征在于：包括电控单元、壳体和安装在壳体内部的光窗、透镜、汇聚灯杯、陶瓷加热片和可见光源；
陶瓷加热片位于可见光源之前，陶瓷加热片设置有供可见光透过的薄片区域，薄片区域的厚度不超过0.2mm；
汇聚灯杯位于可见光源之后，透镜位于可见光源之前，光窗位于陶瓷加热片之前；
电控单元为陶瓷加热片和可见光源提供电能并控制陶瓷加热片的发热程度以及可见光源的发光程度。
2.根据权利要求1所述的宽波段匀化光源，其特征在于：所述可见光源为LED灯。
3.根据权利要求2所述的宽波段匀化光源，其特征在于：还包括散热器，LED灯安装在散热器上。
4.根据权利要求3所述的宽波段匀化光源，其特征在于：所述电控单元包括控制器、电源、LED驱动板、加热片驱动板和温度传感器；电源为陶瓷加热片和LED灯供电，温度传感器测量陶瓷加热片的温度并将测量结果传递至控制器，控制器通过加热片驱动板调节陶瓷加热片的温度，控制器通过LED驱动板调节LED灯的发光程度。
5.根据权利要求1所述的宽波段匀化光源，其特征在于：还包括夹持器，光窗通过夹持器安装在壳体内部。
6.根据权利要求5所述的宽波段匀化光源，其特征在于：所述夹持器由隔热材料制成。
7.根据权利要求6所述的宽波段匀化光源，其特征在于：所述光窗为硫化锌材质的衍射面光窗。
8.根据权利要求7所述的宽波段匀化光源，其特征在于：所述光窗的表面镀有0.4um～12um增透膜。
9.根据权利要求1所述的宽波段匀化光源，其特征在于：所述陶瓷加热片的导热系数不低于200W/(m·K)。
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