CN217402506U - 一种光源状态调节装置及光源系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及视觉光源技术领域，公开了一种光源状态调节装置及光源系统。光源状态调节装置应用于发光模组，包括：温度检测电路，包括热敏元件，用于采集所述发光模组的温度值；散热组件，作用于所述发光模组，用于实现发光模组的散热；控制单元，与所述温度检测电路和所述散热组件均连接，用于在所述发光模组的温度值超过预设的发光模组温度阈值时，提高所述散热组件的散热效率。通过设置温度检测电路和散热组件，能够在发光模组的温度过热时提高散热组件的散热效率，以增强发光模组的散热效果，从而避免了由于发光模组过热导致的光效衰减，进而提高了发光模组的工作稳定性。

Description

一种光源状态调节装置及光源系统

技术领域

本实用新型涉及视觉光源技术领域，尤其涉及一种光源状态调节装置及光源系统。

背景技术

在自动化技术高速发展的今天，机器视觉技术的发展迅速，并广泛应用于各个领域中。

在利用机器视觉系统对产品进行检测时，需要将被摄取目标转换成图像信号，在该过程中需要用到照明光源，其作用是通过照明使特征与背景的灰度值差异最大化，所以要求照明光源的亮度和均匀度需要满足要求。现有的光源模组将多颗LED串联后，再以并联方式连接以增加照明功率，且多颗LED均匀分布于PCB板上，从而保证了光源的亮度均匀。但是，照明功率的增加会相应地提高光源发热程度，一旦光源过热，则LED的光效会衰减，导致光照效果达不到检测要求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种光源状态调节装置及光源系统，解决现有技术中的机器视觉光源容易因过热导致光效衰减，使得光照效果达不到检测要求的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

一种光源状态调节装置，应用于发光模组，包括：

温度检测电路，包括热敏元件，用于采集所述发光模组的温度值；

散热组件，作用于所述发光模组，用于实现发光模组的散热；

控制单元，与所述温度检测电路和所述散热组件均连接，用于在所述发光模组的温度值超过预设的发光模组温度阈值时，提高所述散热组件的散热效率。

可选地，所述的光源状态调节装置，还包括驱动电路，所述驱动电路与所述发光模组和所述控制单元连接，用于在所述控制单元的控制下调节所述发光模组的发光状态；

所述温度检测电路用于采集所述驱动电路的温度值；所述控制单元还用于在驱动电路的温度值超过预设的驱动电路温度阈值时，提高所述散热组件的散热效率。

可选地，所述的光源状态调节装置，还包括光照检测电路，所述光照检测电路包括光敏元件，所述光照检测电路用于采集光照强度值；

所述控制单元用于根据所述光照强度值，控制所述驱动电路调节所述发光模组的发光状态。

可选地，所述的光源状态调节装置，还包括通讯子模块，所述通讯子模块与上位机和所述控制单元连接，用于根据所述上位机的指令向所述控制单元发送或读取数据。

可选地，所述驱动电路包括电流检测电路，所述电流检测电路用于检测所述驱动电路的输出电流；

所述控制单元用于根据所述电流检测电路的检测值，调节所述驱动电路的输出电流。

可选地，所述的光源状态调节装置，还包括触发子模块，所述触发子模块与所述控制单元连接，用于获取用户的调节输入值；

所述控制单元用于根据所述调节输入值，控制所述驱动电路调节所述发光模组的发光状态。

可选地，所述散热组件包括散热调节电路，所述散热调节电路与所述控制单元连接；

所述控制单元通过控制所述散热调节电路以调节所述散热组件的散热效率。

可选地，所述散热组件包括散热风扇，所述散热调节电路与所述散热风扇连接，所述散热调节电路通过调节所述散热风扇的转速，以调节所述散热组件的散热效率。

本实用新型还提供了一种光源系统，包括：

外壳，所述外壳上设有出光口；

发光模组，设于所述外壳内，用于形成出射光束；

反射器件，位于所述出射光束的光路上，用于反射所述出射光束，使所述出射光束被反射后由所述出光口射出；

光源状态调节装置，用于在所述发光模组的温度值超过预设的发光模组温度阈值时，提高所述散热组件的散热效率；所述光源状态调节装置为如上任一项所述的光源状态调节装置。

可选地，所述反射器件包括：

反射面，所述反射面呈弧状，且所述反射面的内凹面朝向所述发光模组设置；

支撑座，所述支撑座包括两块支撑板，所述两块支撑板的其中一侧边连接，所述两块支撑板之间的夹角为直角；所述两块支撑板的另一侧边分别连接于所述反射面，所述反射面的外凸面朝向所述两块支撑板的夹角设置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供了一种光源状态调节装置及光源系统，通过设置温度检测电路和散热组件，能够在发光模组的温度过热时提高散热组件的散热效率，以增强发光模组的散热效果，从而避免了由于发光模组过热导致的光效衰减，进而提高了发光模组的工作稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供的一种光源状态调节装置中电路模块的示意图；

图2为本实用新型提供的一种光源系统的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种光源系统于另一视角下的结构示意图。

上述图中：10、外壳；11、出光口；12、防尘板；20、发光模组；30、反射器件；31、反射面；32、支撑座；40、散热组件；41、散热风扇；42、散热片；50、电路模块；51、控制单元；52、光照检测电路；53、温度检测电路；54、散热调节电路；55、触发子模块；56、驱动电路；561、电流检测电路；57、通讯子模块。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参考图1，本实用新型提供了一种光源状态调节装置，应用于发光模组20。

本实施例中，该光源状态调节装置包括用于对发光模组20的发光状态和温度进行监测的电路模块50，还包括用于对发光模组20进行散热的散热组件40。

具体地，电路模块50包括：

温度检测电路53，该温度检测电路53包括热敏元件，用于通过热敏元件以采集发光模组20的温度值；

控制单元51，与温度检测电路53和散热组件40均连接，用于在发光模组20的温度值超过预设的发光模组20温度阈值时，提高散热组件40的散热效率。

在本实施例的其中一种实施方式中，热敏元件为热敏电阻，利用热敏电阻以实现检测目标温度值的获取；此外，该热敏元件还可以为热电偶及双金属片等，只要能实现温度值的采集即可，在此不作过多限定。

请结合参考图1至图3，进一步地，散热组件40包括散热风扇41，散热调节电路54与散热风扇41连接，散热调节电路54通过调节散热风扇41的转速，以调节散热组件40的散热效率。

可以理解的是，散热调节电路54可以通过检测散热风扇41的转速或气压，以获取散热风扇41的当前散热效率，以此作为对于散热风扇41转速的调节依据。

作为优化，散热组件40还可以包括散热片42，散热片42的设置能够增加散热表面积，有利于进一步提高散热效率及散热的均匀度。

本实施例中，散热组件40包括设于电路模块50内的散热调节电路54，散热调节电路54与控制单元51连接，包括转速传感器，该转速传感器用于检测散热风扇41的转速；控制单元51则能够根据散热风扇41的转速，通过控制散热调节电路54以调节散热组件40的散热效率。

本实施例中，光源状态调节装置还包括驱动电路56，驱动电路56与发光模组20和控制单元51连接，用于在控制单元51的控制下调节发光模组20的发光状态；

可以理解的是，该驱动电路56能够通过其输出电流以实现对发光模组20的发光状态的调节，该发光状态包括亮度及颜色等工作状态，当包括多个发光区域时，发光状态还可以包括不同区域内发光模组20的工作状态，其均在本实施例的保护范围内。

其中，驱动电路56包括电流检测电路561，电流检测电路561用于检测驱动电路56的输出电流；控制单元51用于根据电流检测电路561的检测值，调节驱动电路56的输出电流。电流检测电路561的设置能够避免因误操作导致驱动电路56的输出电流过高，从而达到保护电路的效果。

此外，当发光模组20的温度值超过预设的发光模组20温度阈值，并同时超过预设的温度保护阈值(大于发光模组20温度阈值)，控制单元51还可以通过驱动电路56以关闭发光模组20，以避免发光模组20的温度进一步升高而发生严重后果。

本实施例中，该电流检测电路561为OCP(over current protection，过电流保护)电路。

进一步地，温度检测电路53还用于采集驱动电路56的温度值，同时散热组件40还用于实现驱动电路56的散热；相应地，控制单元51还用于在驱动电路56的温度值超过预设的驱动电路56温度阈值时，提高散热组件40的散热效率，以进一步降低驱动电路56的温度，避免因过热而导致驱动电路56损坏。

可以理解的是，发光模组20通常包括灯板和灯珠，而电路模块50又与灯板连接，因此，为了降低布线难度，电路模块50与发光模组20之间的距离往往不会过于远；在此基础上，将散热组件40的设置区域覆盖于发光模组20和电路模块50的安装位置，或将散热组件40设于发光模组20和电路模块50之间，均能够通过散热组件40同时实现发光模组20和电路模块50的散热。

此外，还可以将散热组件40分为服务于发光模组20的第一散热组，以及服务于电路模块50的第二散热组，针对发光模组20的温度值和驱动电路56的温度值决定对第一散热组或第二散热组进行调整，以针对性地实现发光模组20或驱动电路56的散热。

在前述实施例的基础上，本实施例中，光源状态调节装置还包括光照检测电路52，光照检测电路52包括至少一个光敏元件，光照检测电路52用于采集光照强度值；控制单元51用于根据光照强度值，判断当前发光模组20的光照强度值是否符合需求，并在发光模组20的光照强度值高于或低于预设光照范围时，控制驱动电路56调节发光模组20的发光状态。

可以理解的是，光敏元件可以为光敏电阻，也可以为光电二极管等，只要能够实现光照强度值的采集即可，在此不作过多限定。

以光敏元件为光敏电阻为例，在特定波长的光照射下，光照强度越强，电阻就越小；光照强度越弱，电阻就越大；利用该特性将光信号转为电信号并反馈至控制单元51，从而能够对光照强度进行检测。

本实施例中，发光模组20的发光状态还可以由用户的操作实现；具体地，光源状态调节装置还包括触发子模块55，触发子模块55与控制单元51连接，用于获取用户的调节输入值；控制单元51用于根据调节输入值，控制驱动电路56调节发光模组20的发光状态。

可以理解的是，用户可以通过预先设置的键盘或触摸屏以输入调节输入值，以作为控制单元51针对发光模组20的调节依据。

本实施例中，光源状态调节装置还包括通讯子模块57，该通讯子模块57与上位机和控制单元51连接，用于根据上位机的指令向控制单元51发送或读取数据，借此实现上位机对于发光模组20工作状态的读取及分析。

具体地，该通讯子模块57为485通讯模块。

可以理解的是，光源状态调节装置还包括如光源电压检测电路、光源电流检测电路561等用于获取发光模组20工作状态参数的电路，并将这些工作状态参数存储于数据存储装置中，从而能够结合光源的电压、电流、光照强度及温度等参数对光源的当前工作状态进行结合分析，有利于检测结果的准确性。

该数据存储装置除了能够用于记录工作状态参数外，还可以记录光源的调节参数，以便于在需要时作为分析依据。

本实施例中，控制单元51为MCU(Microcontroller Unit，微控制单元51)，控制单元51通过PID调节方法(PID regulating)，以实现对散热组件40及光源发光状态的调节；PID调节具有比例、积分和微分作用，能够降低调节偏差，从而确保发光模组20及散热组件40的工作稳定性。

本实用新型实施例通过设置温度检测电路53，能够实现对于发光模组20的远距离监测，有利于避免发光模组20因过热而导致的光效降低甚至损坏，从而确保了发光模组20的可靠运行。同时，本实施例能够利用驱动电路56的电路变化规律，并结合发光模组20的光照强度及温度变化，转成数字信号以供控制单元51识别并作出判断，以实现对发光模组20的监测与控制。

优选地，还能够通过光照强度值的检测，结合光衰分析算法以实现对发光模组20的老化和光衰等进行计算，从而在发光模组20老化至难以满足检测需求时及时更换，进而确保检测结果的准确性。可以理解的是，光衰分析算法为本领域的现有技术，在此不作过多赘述。

请结合参考图1至图3，基于前述实施例，本实用新型实施例还提供了一种光源系统，包括：

外壳10，外壳10上设有出光口11；

发光模组20，设于外壳10内，用于形成出射光束；

反射器件30，位于出射光束的光路上，用于反射出射光束，使出射光束被反射后由出光口11射出；

光源状态调节装置，用于在发光模组20的温度值超过预设的发光模组20温度阈值时，提高散热组件40的散热效率；光源状态调节装置为如上任一项的光源状态调节装置。

此外，光源系统还包括用于为各组件供电的电源组件。

本实施例中，为了达到防尘的效果，出光口11内设有防尘板12，该防尘板12上可以通过贴附增透膜以提高光线透过率。

优选地，反射器件30包括反射面31，反射面31呈弧状，且反射面31的内凹面朝向发光模组20设置；弧状的反射面31能够有效提高反射后光束的平行度，有利于提高光线的均匀性，从而能够提高检测效果；

反射器件30还包括支撑座32，支撑座32包括两块支撑板，两块支撑板的其中一侧边连接，两块支撑板之间的夹角为直角；两块支撑板的另一侧边分别连接于反射面31，反射面31的外凸面朝向两块支撑板的夹角设置。直角状的支承座有利于实现反射器件30的快速组装，并具备良好的结构稳定性，避免反射器件30发生位置偏移。

可以理解的是，支撑座32和反射面31之间形成有镂空部，该镂空部能够减少支撑座32的用料，同时能够减轻重量，在减少成本的同时还能够提高使用过程中的便捷性。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种光源状态调节装置，其特征在于，应用于发光模组(20)，包括：

温度检测电路(53)，包括热敏元件，用于采集所述发光模组(20)的温度值；

散热组件(40)，作用于所述发光模组(20)；

控制单元(51)，与所述温度检测电路(53)和所述散热组件(40)均连接，用于在所述发光模组(20)的温度值超过预设的发光模组(20)温度阈值时，提高所述散热组件(40)的散热效率。

2.根据权利要求1所述的光源状态调节装置，其特征在于，还包括驱动电路(56)，所述驱动电路(56)与所述发光模组(20)和所述控制单元(51)连接，用于在所述控制单元(51)的控制下调节所述发光模组(20)的发光状态；

所述温度检测电路(53)用于采集所述驱动电路(56)的温度值；所述控制单元(51)还用于在驱动电路(56)的温度值超过预设的驱动电路(56)温度阈值时，提高所述散热组件(40)的散热效率。

3.根据权利要求2所述的光源状态调节装置，其特征在于，还包括光照检测电路(52)，所述光照检测电路(52)包括光敏元件，所述光照检测电路(52)用于采集光照强度值；

所述控制单元(51)用于根据所述光照强度值，控制所述驱动电路(56)调节所述发光模组(20)的发光状态。

4.根据权利要求3所述的光源状态调节装置，其特征在于，还包括通讯子模块(57)，所述通讯子模块(57)与上位机和所述控制单元(51)连接，用于根据所述上位机的指令向所述控制单元(51)发送或读取数据。

5.根据权利要求2所述的光源状态调节装置，其特征在于，所述驱动电路(56)包括电流检测电路(561)，所述电流检测电路(561)用于检测所述驱动电路(56)的输出电流；

所述控制单元(51)用于根据所述电流检测电路(561)的检测值，调节所述驱动电路(56)的输出电流。

6.根据权利要求2所述的光源状态调节装置，其特征在于，还包括触发子模块(55)，所述触发子模块(55)与所述控制单元(51)连接，用于获取用户的调节输入值；

所述控制单元(51)用于根据所述调节输入值，控制所述驱动电路(56)调节所述发光模组(20)的发光状态。

7.根据权利要求1或2所述的光源状态调节装置，其特征在于，所述散热组件(40)包括散热调节电路(54)，所述散热调节电路(54)与所述控制单元(51)连接；

所述控制单元(51)通过控制所述散热调节电路(54)以调节所述散热组件(40)的散热效率。

8.根据权利要求7所述的光源状态调节装置，其特征在于，所述散热组件(40)包括散热风扇(41)，所述散热调节电路(54)与所述散热风扇(41)连接，所述散热调节电路(54)通过调节所述散热风扇(41)的转速，以调节所述散热组件(40)的散热效率。

9.一种光源系统，其特征在于，包括：

外壳(10)，所述外壳(10)上设有出光口(11)；

发光模组(20)，设于所述外壳(10)内，用于形成出射光束；

反射器件(30)，位于所述出射光束的光路上，用于反射所述出射光束，使所述出射光束被反射后由所述出光口(11)射出；

光源状态调节装置，包括温度检测电路(53)和散热组件(40)，用于在所述发光模组(20)的温度值超过预设的发光模组(20)温度阈值时，提高所述散热组件(40)的散热效率；所述光源状态调节装置为如权利要求1至8任一项所述的光源状态调节装置。

10.根据权利要求9所述的光源系统，其特征在于，所述反射器件(30)包括：

反射面(31)，所述反射面(31)呈弧状，且所述反射面(31)的内凹面朝向所述发光模组(20)设置；

支撑座(32)，所述支撑座(32)包括两块支撑板，所述两块支撑板的其中一侧边连接，所述两块支撑板之间的夹角为直角；所述两块支撑板的另一侧边分别连接于所述反射面(31)，所述反射面(31)的外凸面朝向所述两块支撑板的夹角设置。

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