一种微秒级多色LED高速面光源照明切换系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种微秒级多色LED高速面光源照明切换系统，包括高速响应光源和高速驱动控制装置，高速驱动控制装置的光源供电输出端与高速响应光源的电源接口电连接，高速驱动控制装置的光源控制信号输出端与高速响应光源的控制信号输入接口电连接，输出控制信号控制高速响应光源动作；所述的高速响应光源包括灯板和光学微结构薄膜，灯板固定安装在外壳内，所述的外壳包括一覆盖一整个侧面的开口，灯板发出的光从开口内射出，光学微结构薄膜覆盖所述的开口，并固定在外壳上。灯板和光学微结构薄膜结合，经过二次配光，保证发光面的均匀度不小于85％。

A micro second multi-color LED high speed surface light source lighting switching system

【技术实现步骤摘要】
一种微秒级多色LED高速面光源照明切换系统
本技术属于高速图像拍摄照明光源
，具体地说，涉及一种微秒级多色LED高速面光源照明切换系统。
技术介绍
随着数字处理技术的发展，在对产品或实验模型进行测试时，应用相机采集产品或实验模型的图像数据用于进行后续研究已经越来越多。光电成像系统中，光源是对成像质量影响较大的因数。随着LED灯具应用领域的持续扩展，由于LED本身响应速度快、发光指向性好、配光方便等特点，所以在高速图像拍摄领域也有一定需求。申请号为200910237437.6的专利文件公开了一种多光谱均匀面光源，包括机壳，以及固定在机壳内部的光源控制器与光源驱动器，还包括匀光系统和多光谱LED阵列，其中匀光系统固定在机壳的出光口上，多光谱LED阵列固定于机壳内部，多光谱LED阵列射出的多光谱光线透过匀光系统后由机壳的出光口射出。匀光板散射多光谱LED阵列发出的光线，生成多光谱的均匀朗伯面，朗伯面的照度可调，光源具有亮度高、体积小的优点，可以实现光谱轮闪与多光谱混色，可以满足光电成像系统像面均匀性与光谱动态响应的快速检测与标定需求。但是该面光源主要用于光电成像系统像面均匀性与光谱动态响应的检测，其主要需求是光谱均匀，对响应速度没有特殊需求。不符合高速图像拍摄领域的需求。
技术实现思路
针对现有技术中上述的不足，本技术提供一种微秒级多色LED高速面光源照明切换系统，该系统设置高速驱动控制装置控制高速响应光源实现快速响应，实现灯板进行闪光、常亮、自动闪光和定时闪光等动作，灯板和光学微结构薄膜结合，经过二次配光，保证发光面的均匀度不小于85％。为了达到上述目的，本技术采用的解决方案是：一种微秒级多色LED高速面光源照明切换系统，包括高速响应光源和高速驱动控制装置，高速驱动控制装置的光源供电输出端与高速响应光源的电源接口电连接，高速驱动控制装置的光源控制信号输出端与高速响应光源的控制信号输入接口电连接，输出控制信号控制高速响应光源动作；所述的高速响应光源包括灯板和光学微结构薄膜，灯板固定安装在外壳内，所述的外壳包括一覆盖一整个侧面的开口，灯板发出的光从开口内射出，光学微结构薄膜覆盖所述的开口，并固定在外壳上；所述的高速驱动控制装置包括壳体和设置在壳体内的电路，所述的壳体的上固定安装有光源供电接口、控制信号接口、电源输入接口、RJ45接口和高速CAN总线接口，所述的电路包括可编程控制器、第一信号驱动整形模块、输出转接模块、第二信号驱动整形模块和高速驱动模块，所述的可编程控制器的光源控制信号输出端与第一信号驱动整形模块的光输入端连接，第一信号驱动整形模块的输出端与输出转接模块的输入端连接；将光源控制信号整形后传输到输出转接模块，输出转接模块的输出端与第二信号驱动整形模块的输入端连接，输出转接模块将每一色光源的电源、地以及光源控制信号同时传输到第二信号驱动整形模块，第二信号驱动整形模块的输出端与高速驱动模块的输入端连接，高速驱动模块的输出端与壳体上的控制信号接口和光源供电接口连接，通过控制信号接口将控制信号传输到高速响应光源，同时通过光源供电接口为高速响应光源供电。所述的高速响应光源还包括面框，面框将光学微结构薄膜固定在外壳上。所述的高速响应光源还包括散热器，所述的散热器固定连接在外壳上与开口对应的一面。所述的散热器为纯铜热管散热器。散热器及光源的主体结构能够保证高速响应光源可靠散热。所述的灯板上安装有红光、橘光、绿光、蓝光、紫外光、红外光中的任意多种颜色的LED灯，同一种LED灯的波长差为±2.5nm。多种颜色的LED灯，满足不同拍照环境下对光源颜色的不用需求。同种LED灯的波长差为±2.5nm，通过高度一致LED灯的发光波长来增强光源的均匀度。优选的，所述的灯板上安装有红光、橘光、绿光、蓝光、紫外光、红外光中的任意四种颜色的LED灯，同一种LED灯的波长差为±2.5nm。所述的LED灯为包括带有透镜的LED灯，带有透镜的LED灯结合灯板和光学微结构薄膜，实现三次配光，进一步保证发光面的均匀度。所述的电路还包括AC-DC电源模块、DC-DC电源模块、3200W可调恒压电源模块和数字调压模块，AC-DC电源模块与经电源输入接口接入的交流电连接，将交流电转换成24V直流电源，DC-DC电源模块将24V直流电源转换为3.3V直流电源为可编程控制器供电，DC-DC电源模块将24V直流电源转换为5V直流电源为第一信号驱动整形模块和第二信号驱动整形模块供电；数字调压模块将24V直流电源调整为0～5V直流电源驱动3200W可调恒压电源模块将经电源输入接口接入的交流电调整为48～60V电源接入输出信号转接模块，经第二信号驱动整形模块和高速驱动模块后通过光源供电接口为高速响应光源供电。3200W可调恒压电源模块为高速响应光源供电，最高可提供3200W输出功率，输出稳定，满足高速响应光源闪光时最大瞬时功率。所述的电路还包括网络收发模块，所述的网络收发模块的控制端与可编程控制器的网络控制端连接，所述的DC-DC电源模块将转换为3.3V直流电源为网络收发模块供电，网络收发模块的输出端与RJ45接口电连接。通过网络接口可实现与上位机通讯。本技术的有益效果是：(1)该系统设置高速驱动控制装置控制高速响应光源实现快速响应，实现灯板进行闪光、常亮、自动闪光和定时闪光等动作，灯板和光学微结构薄膜结合，经过二次配光，保证发光面的均匀度不小于85％。附图说明图1为本技术切换系统示意图；图2为本技术高速响应光源示意图；图3为本技术高速驱动控制装置示意图；图4为本技术高速驱动控制装置后面板示意图；图5为本技术实施例系统工作原理框图；图中，100-高速响应光源，110-散热器，120-外壳，121-开口，130-灯板，140-光学微结构薄膜，150-面框，200-高速驱动控制装置，210-壳体，220-控制信号接口，230-光源供电接口，240-高速CAN总线接口，250-电源输入接口，260-RJ45接口。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步描述：如图1-图4所示，一种微秒级多色LED高速面光源照明切换系统，包括高速响应光源100和高速驱动控制装置200，高速驱动控制装置200的光源供电输出端与高速响应光源100的电源接口电连接，高速驱动控制装置200的光源控制信号输出端与高速响应光源100的控制信号输入接口电连接，输出控制信号控制高速响应光源100动作；所述的高速响应光源100包括灯板130和光学微结构薄膜140，灯板130固定安装在外壳120内，所述的外壳120包括一覆盖一整个侧面的开口121，灯板130发出的光从开口121内射出，光学微结构薄膜140覆盖所述的开口121，并固定在外壳120上。光学微结构薄膜140可选PC薄膜、亚克力薄膜或光学玻璃(K9)薄膜。高速响应光源100还包括面框150，面框150将光学微结构薄膜140固定在外壳120上。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微秒级多色LED高速面光源照明切换系统，其特征在于：包括高速响应光源和高速驱动控制装置，高速驱动控制装置的光源供电输出端与高速响应光源的电源接口电连接，高速驱动控制装置的光源控制信号输出端与高速响应光源的控制信号输入接口电连接，输出控制信号控制高速响应光源动作；所述的高速响应光源包括灯板和光学微结构薄膜，灯板固定安装在外壳内，所述的外壳包括一覆盖一整个侧面的开口，灯板发出的光从开口内射出，光学微结构薄膜覆盖所述的开口，并固定在外壳上；所述的高速驱动控制装置包括壳体和设置在壳体内的电路，所述的壳体的上固定安装有光源供电接口、控制信号接口、电源输入接口、RJ45接口和高速CAN总线接口，所述的电路包括可编程控制器、第一信号驱动整形模块、输出转接模块、第二信号驱动整形模块和高速驱动模块，所述的可编程控制器的光源控制信号输出端与第一信号驱动整形模块的光输入端连接，第一信号驱动整形模块的输出端与输出转接模块的输入端连接；将光源控制信号整形后传输到输出转接模块，输出转接模块的输出端与第二信号驱动整形模块的输入端连接，输出转接模块将每一色光源的电源、地以及光源控制信号同时传输到第二信号驱动整形模块，第二信号驱动整形模块的输出端与高速驱动模块的输入端连接，高速驱动模块的输出端与壳体上的控制信号接口和光源供电接口连接，通过控制信号接口将控制信号传输到高速响应光源，同时通过光源供电接口为高速响应光源供电。/n...

【技术特征摘要】
1.一种微秒级多色LED高速面光源照明切换系统，其特征在于：包括高速响应光源和高速驱动控制装置，高速驱动控制装置的光源供电输出端与高速响应光源的电源接口电连接，高速驱动控制装置的光源控制信号输出端与高速响应光源的控制信号输入接口电连接，输出控制信号控制高速响应光源动作；所述的高速响应光源包括灯板和光学微结构薄膜，灯板固定安装在外壳内，所述的外壳包括一覆盖一整个侧面的开口，灯板发出的光从开口内射出，光学微结构薄膜覆盖所述的开口，并固定在外壳上；所述的高速驱动控制装置包括壳体和设置在壳体内的电路，所述的壳体的上固定安装有光源供电接口、控制信号接口、电源输入接口、RJ45接口和高速CAN总线接口，所述的电路包括可编程控制器、第一信号驱动整形模块、输出转接模块、第二信号驱动整形模块和高速驱动模块，所述的可编程控制器的光源控制信号输出端与第一信号驱动整形模块的光输入端连接，第一信号驱动整形模块的输出端与输出转接模块的输入端连接；将光源控制信号整形后传输到输出转接模块，输出转接模块的输出端与第二信号驱动整形模块的输入端连接，输出转接模块将每一色光源的电源、地以及光源控制信号同时传输到第二信号驱动整形模块，第二信号驱动整形模块的输出端与高速驱动模块的输入端连接，高速驱动模块的输出端与壳体上的控制信号接口和光源供电接口连接，通过控制信号接口将控制信号传输到高速响应光源，同时通过光源供电接口为高速响应光源供电。


2.根据权利要求1所述的微秒级多色LED高速面光源照明切换系统，其特征在于：所述的高速响应光源还包括面框，面框将光学微结构薄膜固定在外壳上。


3.根据权利要求2所述的微秒级多色LED高速面光源照明切换系统，其特征在于：所述的高速响应光源还包括散热器，所述的散热器固定连接在外壳上与开口对应的一面。


4.根据权利要求3所述的微秒级多色LED高速面光...

【专利技术属性】
技术研发人员：张征宇，黄伟，王仕豪，韩永忠，
申请(专利权)人：四川九洲光电科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51