一种基于双半球的LED均匀光源系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于双半球的LED均匀光源系统，包括第一半球腔体、第二半球腔体、若干个LED灯珠、漫射板和挡光板；第一半球腔体由第一圆形平面壁和第一弧形壁组成；第一圆形平面壁的中心处设有透光孔；所有的LED灯珠呈多个不同半径的环形阵列均匀排布在第一半球弧形内壁上；漫射板设置在第一半球腔体内；第二半球腔体由第二圆形平面壁和第二弧形壁组成，第二圆形平面壁上的中心处设有透光孔，第二弧形壁的中心处设有出光孔；挡光板设于第二半球腔体内。本实用新型专利技术在光路上设计了两套漫反射结构，经过会聚后的出射光依次在漫射板和第二半球内壁的漫反射涂层上多次反射叠加，最终输出亮度高且均匀、色温更加稳定的出射光。

A LED uniform light source system based on two hemispheres

【技术实现步骤摘要】
一种基于双半球的LED均匀光源系统
本技术属于LED光源
，具体涉及一种基于双半球的LED均匀光源系统。
技术介绍
随着技术的不断发展，发光二极管因其尺寸相对小、电源/电流要求低、响应时间短、寿命长等优点成为了光源的理想选择，在过去的数十年中，它们被广泛应用于大量不同应用场合。但是现有技术中的光源系统，很多会采用大功率白炽灯或者卤钨灯，这种情况下，无法有效控制光通量的稳定性，且能耗高；虽然一些光源系统也采用LED灯，但是由于其内部结构的设计缺陷，从而使得输出光亮度不均匀，限制了其适用范围。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提出一种基于双半球的LED均匀光源系统，在光路上设计了两套漫反射结构，经过会聚后的LED出射光依次在漫射板和第二半球腔体的内壁的漫反射涂层上多次反射叠加，最终输出亮度高且均匀、色温更加稳定的出射光。实现上述技术目的，达到上述技术效果，本技术通过以下技术方案实现：一种基于双半球的LED均匀光源系统，包括第一半球腔体、第二半球腔体、若干个LED灯珠、漫射板和挡光板；所述第一半球腔体由第一圆形平面壁和第一弧形壁组成；所述第一圆形平面壁的中心处设有具有设定孔径的透光孔；所有的LED灯珠呈多个不同半径的环形阵列均匀排布在第一半球弧形内壁上，所述透光孔的圆心与各环形阵列的圆心在同一轴线上；所述漫射板设置在第一半球腔体内，且位于透光孔处；所述LED灯珠的出射光入射到透光孔上的漫射板后，进入第二半球腔体内；所述第二半球腔体由第二圆形平面壁和第二弧形壁组成，所述第二圆形平面壁上的中心处设有透光孔，所述第二弧形壁的中心处设有出光孔；所述挡光板设于第二半球腔体内，以防止光线直接出射；进入到第二半球腔体内的光线经由第二半球腔体的内壁上的漫反射涂层多次漫反射后从出光孔处出射。进一步地，所述第一半球腔体的内壁上均匀喷涂设定厚度的漫反射涂层材料。进一步地，所述漫反射涂层材料为聚四氟乙烯。进一步地，所述漫射板的尺寸大于透光孔的尺寸。进一步地，所述LED灯珠外部装配有设定出射角度的聚光透镜，LED灯珠发出的光由聚光透镜会聚至漫射板上。进一步地，所述第一半球腔体和第二半球腔体的半径相同。进一步地，所述第一半球腔体和第二半球腔体的半径为0.5m。进一步地，所述挡光板与出光孔之间的距离为第二半球腔体的半径的1/3倍。进一步地，所述基于双半球的LED均匀光源系统还包括多个电源开关，各环形阵列分别与对应的电源开关相连，由电源开关控制点亮不同数目的LED灯珠，使得LED光源亮度、色温连续可调。本技术的有益效果：本技术的基于双半球的LED均匀光源系统，在光路上设计了两套漫反射结构，经过会聚后的LED出射光依次在漫射板和第二半球腔体的内壁的漫反射涂层上多次反射叠加，最终输出亮度高且均匀、色温更加稳定的出射光。附图说明图1为本技术一种实施例的结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。下面结合附图对本技术的应用原理作详细的描述。实施例1如图1所示，一种基于双半球的LED均匀光源系统，包括第一半球腔体1、第二半球腔体2、若干个LED灯珠3、漫射板6和挡光板5；所述第一半球腔体1和第二半球腔体2的半径相同，且在本实施例中，所述第一半球腔体1和第二半球腔体2的半径均为0.5m；所述第一半球腔体1由第一圆形平面壁和第一弧形壁组成；所述第一圆形平面壁的中心处设有透光孔4；所有的LED灯珠3呈多个不同半径的环形阵列均匀排布在第一半球弧形内壁上，所述透光孔4的圆心与各环形阵列的圆心在同一轴线上；所述漫射板6设置在第一半球腔体1内，且位于透光孔4处，优选与透光孔4贴合，所述漫射板6的尺寸大于透光孔4的尺寸，漫射板6在第一圆形平面壁上的投影能够覆盖透光孔4；所述LED灯珠3的出射光首先入射到透光孔4上的漫射板6，进入第二半球腔体2内；所述第二半球腔体2由第二圆形平面壁和第二弧形壁组成，所述第二弧形壁的中心处设有出光孔7；所述挡光板5设于第二半球腔体2内，且所述挡光板5与出光孔7之间的距离为第二半球腔体2的半径的1/3倍，挡光板5的尺寸大于出光孔的尺寸，挡光板5在第二弧形壁上的投影能够覆盖出光孔7，从而能够防止光源直接出射；进入到第二半球腔体2内光线经由第二半球腔体的内壁的漫反射涂层多次漫反射后从出光孔处出射。为了满足成像系统、器件的校正、生物、微光成像及定量测量校准等特殊需求，所述出光孔7的尺寸可以定制，实现均匀光源系统在较低功率下实现大功率均匀光的输出，从而实现对光谱分布、强度、色温的精确调控。进一步地，在本实施的一种实施方式中，所述LED灯3外部装配有设定出射角度的聚光透镜，LED灯3发出的光线由聚光透镜会聚至漫射板6上，从而提高光源亮度。进一步地，在本实施的一种实施方式中，所述基于双半球的LED均匀光源系统还包括多个电源开关，各环形阵列分别与对应的电源开关相连，由电源开关控制点亮不同数目的LED灯珠，使得LED光源亮度、色温连续可调。实施例2基于实施例1，在保证使用寿命的同时提高漫反射效率，避免不必要的吸收导致系统出光光强降低，本实施例中，所述第一半球腔体1的内壁上均匀喷涂设定厚度的漫反射涂层材料；所述漫反射涂层材料优选为聚四氟乙烯。经测量，所述光源可以达到如下性能：项目技术要求光源稳流源误差±1％色温(K)7500波长(nm)380-840照度范围(lx)105～107均匀性95％综上所述：本技术提出一种基于双半球的LED均匀光源系统，在光路上设计了两套漫反射结构，经过会聚后的LED出射光依次在漫射板和第二半球腔体的内壁的漫反射涂层上多次反射叠加，最终输出亮度高且均匀、色温更加稳定的出射光。以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，在不脱离本技术精神和范围的前提下，本技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本技术范围内。本技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双半球的LED均匀光源系统，其特征在于：包括第一半球腔体、第二半球腔体、若干个LED灯珠、漫射板和挡光板；所述第一半球腔体由第一圆形平面壁和第一弧形壁组成；所述第一圆形平面壁的中心处设有具有设定孔径的透光孔；所有的LED灯珠呈多个不同半径的环形阵列均匀排布在第一半球弧形内壁上，所述透光孔的圆心与各环形阵列的圆心在同一轴线上；所述漫射板设置在第一半球腔体内，且位于透光孔处；所述LED灯珠的出射光入射到透光孔上的漫射板后，进入第二半球腔体内；所述第二半球腔体由第二圆形平面壁和第二弧形壁组成，所述第二圆形平面壁上的中心处设有透光孔，所述第二弧形壁的中心处设有出光孔；所述挡光板设于第二半球腔体内，以防止光线直接出射；进入到第二半球腔体内的光线经由第二半球腔体的内壁上的漫反射涂层多次漫反射后从出光孔处出射。

【技术特征摘要】
1.一种基于双半球的LED均匀光源系统，其特征在于：包括第一半球腔体、第二半球腔体、若干个LED灯珠、漫射板和挡光板；所述第一半球腔体由第一圆形平面壁和第一弧形壁组成；所述第一圆形平面壁的中心处设有具有设定孔径的透光孔；所有的LED灯珠呈多个不同半径的环形阵列均匀排布在第一半球弧形内壁上，所述透光孔的圆心与各环形阵列的圆心在同一轴线上；所述漫射板设置在第一半球腔体内，且位于透光孔处；所述LED灯珠的出射光入射到透光孔上的漫射板后，进入第二半球腔体内；所述第二半球腔体由第二圆形平面壁和第二弧形壁组成，所述第二圆形平面壁上的中心处设有透光孔，所述第二弧形壁的中心处设有出光孔；所述挡光板设于第二半球腔体内，以防止光线直接出射；进入到第二半球腔体内的光线经由第二半球腔体的内壁上的漫反射涂层多次漫反射后从出光孔处出射。2.根据权利要求1所述的一种基于双半球的LED均匀光源系统，其特征在于：所述第一半球腔体的内壁上均匀喷涂设定厚度的漫反射涂层材料。3.根据权利要求2所述的一种基...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈赤，姚军，唐钰婷，黄保乾，韩凯，
申请(专利权)人：昆山钧沃光电有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32