CN113390610A - 光源装置及光源装置匀光度实时监测系统 - Google Patents

光源装置及光源装置匀光度实时监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种光源装置,所述光源装置包括:光源单元;导光板,包括入光面及出光面,所述入光面设置于所述光源的出光方向;以及至少一个匀光板,所述匀光板面对所述导光板的出光面设置;所述至少一个匀光板包括面向所述出光面的受光面,所述受光面定义有多个分区,每个分区设置有光敏元件。本发明还涉及一种光源装置匀光度实时监测系统。

Description

光源装置及光源装置匀光度实时监测系统
技术领域
本发明涉及照明技术领域,尤其涉及一种光源装置及光源装置匀光度实时监测系统。
背景技术
LED光源作为新型的照明光源,具有光效高、光学性能好、环保、寿命长等优点,已经逐渐成为背光显示市场的主流。目前,针对摄像头的MTF、SFR性能测试主要是采用这种新型的LED背光源。为了能提供稳定的光源环境,获得理想的镜头成像质量,必须要对光源发光亮度的均匀性进行监测。
传统的光源亮度监测是采用照度仪以人工读取数据的方式进行照度信息采集,但是该方法无法实时监测并且易产生人为读数误差。因此,开发一种新型的光源发光亮度的监测方法尤为重要。
发明内容
有鉴于此,有必要提供一种能够解决上述技术问题的光源装置及光源装置匀光度实时监测系统。
一种光源装置匀光度实时监测系统,其包括:
光源装置,所述光源装置包括:
光源单元;
导光板,包括入光面及出光面,所述入光面设置于所述光源的出光方向;以及
至少一个匀光板,所述匀光板面对所述导光板的出光面设置;所述至少一个匀光板包括面向所述出光面的受光面,所述受光面定义有多个分区,每个分区设置有光敏元件。在每个分区设置光敏元件,光敏元件是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的亮度的强弱而改变电阻的元器件。所以,入射光变化时,光敏元件的电阻值也会随之变化。
在一个优选实施例中,至少一个匀光板包括第一匀光板及第二匀光板,所述第一匀光板面对所述导光板的出光面设置,所述第二匀光板面对所述第一匀光板设置,所述光敏元件设置于所述第一匀光板的受光面。设置两个匀光板,且将光敏元件直接设置于第一匀光板的受光面,入射光的强弱变化能直接反应在所述光敏元件的电阻值的变化上,能提高光源装置匀光度的监测灵敏度;第二匀光板对第一匀光板出射的光线进一步匀化,能减弱光敏电阻对出射光线的影响。
一种光源装置匀光度实时监测系统,包括:
光源装置,所述光源装置包括:
光源单元;
导光板,包括入光面及出光面,所述入光面设置于所述光源的出光方向;以及
至少一个匀光板,所述匀光板面对所述导光板的出光面设置;所述至少一个匀光板包括面向所述出光面的受光面,所述受光面定义有多个分区,每个分区设置有光敏元件;
数据采集设备,与所述光敏元件及所述光源单元电性连接,以实时采集所述光敏元件的与每个区域亮度对应的电阻值;
数据处理模块,接收数据采集设备采集的所述电阻值并进行处理以得到与所述电阻值对应的电流值,且所述数据处理模块中存储有电流预设值,所述数据处理模块还用于比较实时电流值与电流预设值之间的差值;以及
功率调节模块,所述功率调节模块能根据所述数据处理模块的比较结果实时调节所述光源单元的功率。
在一个优选实施例中,所述光源单元为LED光源、白炽灯、日光灯或者荧光灯中的任何一种。
在一个优选实施例中,所述光源单元与所述导光板形成侧入式背光源或者直下式背光源。
在一个优选实施例中,所述光敏元件为光敏电阻、光电管、光电倍增管、光敏三极管、红外线传感器、或者光纤传感器中的任意一种。
在一个优选实施例中,每个所述分区的面积相同或者不同。
在一个优选实施例中,至少一个匀光板包括第一匀光板及第二匀光板,所述第一匀光板面对所述导光板的出光面设置,所述第二匀光板面对所述第一匀光板设置,所述光敏元件设置于所述第一匀光板的受光面。
在一个优选实施例中,还包括存储单元,当差值在规定范围内时,所述存储单元储存每个分区的实时电流值及存储所述差值;当差值不在规定范围内时,所述功率调节模块调节所述光源单元的功率直至所述数据处理模块判断的所述差值位于规定范围内。
在一个优选实施例中,还包括显示模块,所述显示模块与所述数据处理模块及所述数据采集模块电性连接以显示数据采集模块的数据及数据处理模块处理后的数据。
与现有技术相比,本发明提供的光源装置,由于是在匀光板的受光面设置光敏元件,从而,当入射光变化时,光敏元件的电阻值也会随之变化。可以根据电阻值或者与电阻值对应的电流值监测入射光线的强弱或者亮度。
本发明提供的光源装置匀光度实时监测系统,当入射光变化时,光敏元件的电阻值也会随之变化,从而可以根据与电阻值对应的电流值与电流预设值的差值调整光源单元的输入功率,以进一步调整出射光线的强弱,达到调整光源装置匀光度的目的,实现了实时监测并根据监测结构实时调整光源装置匀光度的目标。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例/方式技术方案,下面将对实施例/方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例/方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一实施例提供的电源装置的示意图。
图2为光敏元件在第一匀光板上的分布示意图。
图3为光敏元件在第一匀光板上的又一分布示意图。
图4为本发明第二实施例提供的光源装置匀光度实时监测系统的模块图。
图5为图4提供的光源装置匀光度实时监测系统的工作流程图。
主要元件符号说明
光源装置 10
光源装置匀光度实时监测系统 100
光源单元 101
导光板 103
电路板 113
LED 115
导线 117
入光面 123
出光面 133
第一匀光板 105
第二匀光板 107
受光面 109
分区 111
光敏元件 121
数据采集设备 20
数据处理模块 30
功率调节模块 40
存储模块 50
显示模块 60
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
下面将结合附图及实施例,对本发明提供的光源装置10及光源装置匀光度实时监测系统100作进一步的详细说明。
请参与图1,为本发明第一实施例提供的一种光源装置10。所述光源装置10包括:光源单元101、导光板103及至少一个匀光板。
所述光源单元101为LED 115光源、白炽灯、日光灯或者荧光灯中的任何一种。在本实施方式中,所述光源单元101包括电路板113及设置在电路板113上的多个LED 115。多个LED 115可以在电路板113上阵列排布。每个LED能被独立控制,也即每个LED能被独立调节其功率以改变其亮度。
所述光源单元101与所述导光板103形成侧入式背光源或者直下式背光源。在本实施方式中,所述光源单元101与所述导光板103形成直下式背光源。所述导光板103包括入光面123及出光面133,所述入光面123设置于所述光源单元101的出光方向。
所述至少一个匀光板面对所述导光板103的出光面133设置。在本实施方式中,至少一个匀光板包括第一匀光板105及第二匀光板107,所述第一匀光板105面对所述导光板103的出光面133设置,所述第二匀光板107面对所述第一匀光板105设置。
所述第一匀光板105及第二匀光板107均包括接收光线的受光面109。在本实施方式中,所述第一匀光板105包括的受光面109定义有多个分区111,每个分区111设置有光敏元件121。
设置两个匀光板,且将光敏元件121直接设置于第一匀光板105的受光面109,入射光的强弱变化能直接反应在所述光敏元件121的电阻值的变化上,能提高所述光源装置10匀光度的监测灵敏度;所述第二匀光板107对第一匀光板105出射的光线进一步匀化,能减弱光敏元件121对出射光线的影响。
所述受光面109的每个所述分区111的面积相同或者不同。在图2中显示的每个分区111的面积相同。从而所述光敏元件121在所述受光面109是阵列排列或者是均匀分布。图3显示的每个分区的面积不同。可以理解,光敏元件121可以根据监测灵敏度的需求来布置。
所述光敏元件121是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的亮度的强弱而改变电阻的元器件。所以,入射光强度变化时,光敏元件121的电阻值也会随之变化。也即,光敏元件是能反应入射光的强弱的器件。
所述光敏元件121为光敏电阻、光电管、光电倍增管、光敏三极管、红外线传感器、或者光纤传感器中的任意一种。可以理解,凡是利用半导体的光电效应制成的电阻值能随入射光的亮度的强弱而改变电阻的元器件均可用于此。
本发明提供的光源装置10可以用于对匀光度要求较高的场合,譬如用于摄像头的MTF、SFR性能测试。
请参阅图4,为本发明第二实施方式提供的一种光源装置匀光度实时监测系统100。所述光源装置匀光度实时监测系统100包括:光源装置10、数据采集设备20、数据处理模块30、功率调节模块40、存储模块50及显示模块60。
所述光源装置10包括:光源单元101、导光板103及至少一个匀光板。
所述光源单元101为LED 115光源、白炽灯、日光灯或者荧光灯中的任何一种。在本实施方式中,所述光源单元101为设置在电路板113的多颗LED 115。
所述导光板103包括入光面123及出光面133,所述入光面123设置于所述光源单元101的出光方向。所述光源单元101与所述导光板103形成侧入式背光源或者直下式背光源。在本实施方式中,所述光源单元101与所述导光板103形成直下式背光源。
所述至少一个匀光板面对所述导光板103的出光面133设置。在本实施方式中,至少一个匀光板包括第一匀光板105及第二匀光板107,所述第一匀光板105面对所述导光板103的出光面133设置,所述第二匀光板107面对所述第一匀光板105设置。
所述第一匀光板105及第二匀光板107均包括接收光线的受光面109。在本实施方式中,所述第一匀光板105包括的受光面109定义有多个分区111,每个分区111设置有光敏元件121。
设置两个匀光板,且将光敏元件121直接设置于第一匀光板105的受光面109,入射光的强弱变化能直接反应在所述光敏元件121的电阻值的变化上,能提高光源装置10匀光度的监测灵敏度;第二匀光板107对第一匀光板105出射的光线进一步匀化,能减弱光敏电阻对出射光线的影响。
受光面109的每个所述分区111的面积相同或者不同。在本实时方式中,每个分区111的面积相同。从而所述光敏元件121在所述受光面109是阵列排列或者是均匀分布。可以理解,光敏元件121可以根据监测灵敏度的需求来布置。
光敏元件121是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的亮度的强弱而改变电阻的元器件。所以,入射光强度变化时,光敏元件121的电阻值也会随之变化。也即,光敏元件121是能反应入射至第一匀光板105的光线强弱的。
所述光敏元件121为光敏电阻、光电管、光电倍增管、光敏三极管、红外线传感器、或者光纤传感器中的任意一种。可以理解,凡是利用半导体的光电效应制成的电阻值能随入射光的亮度的强弱而改变电阻的元器件均可用于此。
所述数据采集设备20与每个所述光敏元件121通过导线117电性连接,以实时采集每个所述光敏元件121的体现每个分区亮度的电阻值。也即,每个光敏元件121是独立与数据采集设备20连接的。
所述数据处理模块30用于接收所述数据采集设备20采集的所述电阻值并进行数据处理以得到与所述电阻值对应的所述分区111的实时电流值,且所述数据处理模块30中存储有电流预设值,所述数据处理模块30还用于比较每个分区111的实时电流值与电流预设值之间的差值。电流预设值是指符合理想匀光度的LED照明时需要的电流值。
所述功率调节模块40能根据所述数据处理模块30的比较结果实时调节所述光源单元101的输入功率。在本实施方式中,光源单元101为设置在电路板113的多颗LED 115。调节输入功率,从而意味着能调节各LED 115的发光亮度。
当差值在规定范围内时,所述存储模块50储存每个分区111的实时电流值及存储所述差值。当差值不在规定范围内时,代表所述光源装置10的均匀度不符合要求,从而,可以通过所述功率调节模块40调节所述光源单元101的输入功率,进而达到调节入射至受光面109的光线的亮度,从而受光面109上设置的光敏元件121的电阻值会随之变化,进而与所述实时电阻值对应的电流值会跟随变化,直至实时电流值与电流预设值的差值在规定范围内。
所述显示模块60与所述数据处理模块30及所述数据采集模块电性连接以显示数据采集模块的数据及数据处理模块30处理后的数据。所述显示模块60可以为各种类型的显示器。
请参阅图5,所述光源装置匀光度实时监测系统100的工作原理是:
第一步S101:调节所述光源单元101的输入功率至一预设值;
第二步S102:所述存储模块50存储与所述输入功率对应的电流值;
第三步S103:所述数据采集设备20采集所述光敏元件121的与每个分区亮度对应的电阻值,并进行数据处理以得到与所述电阻值对应的电流值。
第四步S104:所述数据处理模块30比较每个分区111的实时电流值与电流预设值之间的差值。
第五步S105:判断所述差值是否在规定范围。若在规定范围,则执行第六步,若不在规定范围,则执行第八步S108后再次执行第三步至第七步。
第六步S106:所述存储模块50存储各分区111的实测电流值及实测电流值与电流预设值之间的差值。
第七步S107:所述显示模块60显示各分区111的实测电流值及实测电流值与电流预设值之间的差值。
第八步S108:调节光源单元的输入功率。
综上所述,本发明提供的光源装置10,由于是在匀光板的受光面109设置光敏元件121,从而,当入射光变化时,光敏元件121的电阻值也会随之变化。可以根据电阻值或者与电阻值对应的电流值监测入射光线的强弱或者亮度。
本发明提供的光源装置匀光度实时监测系统100,当入射光变化时,光敏元件121的电阻值也会随之变化,从而可以根据与电阻值对应的电流值与电流预设值的差值调整光源单元101的输入功率,以进一步调整出射光线的强弱,达到调整光源装置10匀光度的目的,实现了实时监测并根据监测结构实时调整光源装置10匀光度的目标。
可以理解的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光源装置,所述光源装置包括:
光源单元;
导光板,包括入光面及出光面,所述入光面设置于所述光源的出光方向;以及
至少一个匀光板,所述匀光板面对所述导光板的出光面设置;所述至少一个匀光板包括面向所述出光面的受光面,其特征在于:所述受光面定义有多个分区,每个分区设置有光敏元件,所述光敏元件用于侦测其所在区域的实时亮度。
2.如权利要求1所述的光源装置,其特征在于,至少一个匀光板包括第一匀光板及第二匀光板,所述第一匀光板面对所述导光板的出光面设置,所述第二匀光板面对所述第一匀光板设置,所述光敏元件设置于所述第一匀光板的受光面。
3.一种光源装置匀光度实时监测系统,包括:
光源装置,所述光源装置包括:
光源单元;
导光板,包括入光面及出光面,所述入光面设置于所述光源的出光方向;以及
至少一个匀光板,所述匀光板面对所述导光板的出光面设置;所述至少一个匀光板包括面向所述出光面的受光面,其特征在于:所述受光面定义有多个分区,每个分区设置有光敏元件;
数据采集设备,与所述光敏元件及所述光源单元电性连接,以实时采集所述光敏元件的与每个区域亮度对应的电阻值;
数据处理模块,接收数据采集设备采集的所述电阻值并进行处理以得到与所述电阻值对应的电流值,且所述数据处理模块中存储有电流预设值,所述数据处理模块还用于比较每个分区的实时电流值与电流预设值之间的差值;以及
功率调节模块,所述功率调节模块能根据所述数据处理模块的比较结果实时调节所述光源单元的功率。
4.如权利要求3所述的光源装置匀光度实时监测系统,其特征在于,所述光源单元为LED光源、白炽灯、日光灯或者荧光灯中的任何一种。
5.如权利要求4所述的光源装置匀光度实时监测系统,其特征在于,所述光源单元与所述导光板形成侧入式背光源或者直下式背光源。
6.如权利要求5所述的光源装置匀光度实时监测系统,其特征在于,所述光敏元件为光敏电阻、光电管、光电倍增管、光敏三极管、红外线传感器、或者光纤传感器中的任意一种。
7.如权利要求6所述的光源装置匀光度实时监测系统,其特征在于,每个所述分区的面积相同或者不同。
8.如权利要求7所述的光源装置匀光度实时监测系统,其特征在于,至少一个匀光板包括第一匀光板及第二匀光板,所述第一匀光板面对所述导光板的出光面设置,所述第二匀光板面对所述第一匀光板设置,所述光敏元件设置于所述第一匀光板的受光面。
9.如权利要求7所述的光源装置匀光度实时监测系统,其特征在于,还包括存储单元,当差值在规定范围内时,所述存储单元储存每个分区的实时电流值及存储所述差值。
10.如权利要求9所述的光源装置匀光度实时监测系统,其特征在于,还包括显示模块,所述显示模块与所述数据处理模块及所述数据采集模块电性连接以显示数据采集模块的数据及数据处理模块处理后的数据。
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