匀光器制造技术

匀光器，使用焦距等于或大于１６ｍｍ的ＣＣＤ摄像机，近场标志器在较近距离范围内成像后有可能出现花瓣，均匀性不能满足要求。要解决花瓣问题，特别是近场标志器，必须在原设计的基础上增加匀光器。本产品的组成包括：圆筒形壳体（６），所述的圆筒形壳体一端安装高均匀性光学纤维面板（７），另一端安装发光组合，所述的发光组合包括电路板（４）和一组发光器件（１）。本产品是用于近场标志器解决其均匀性问题的重要设施。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种主动光学(目标)标志的勻光设备。技术背景一种主动光学(目标)标志器，为了具有体积小、重量轻和功耗少的优点，同时保 障可靠性高、寿命长，并且满足辐射功率大的要求，标志器的光源优选数只或数十只LEDs/ IREDs器件组成，但是其中每个器件都是点光源。这样的标志器辐射光强的空间分布是不 均勻的，在作为CCD光学成像敏感器合作目标的应用中，在较近距离范围内成像后会出现 花瓣。尽管标志器的近场花瓣问题与摄像机的焦距有关，但是最根本的原因还是标志器的 光源是数个或数十个点光源组成的，而且彼此之间又必须有一定的距离，只要摄像机焦距 足够长，例如焦距等于或大于16mm，如果不加特别措施，成像后必然出现花瓣。如果LEDs/ IREDs器件的工作电流过小，使其处于欠辐射状态，也是出现花瓣的一个可能的原因。显然，为了保证标志器辐射波束单峰、平滑和对称的要求，在采用圆柱形结构后， 还必须消除上述花瓣问题，其简单易行的方法有二 一是尽可能减少发光器件发光点间的 距离，发光点间距离越小，花瓣越轻微；二是保障发光器件工作是处于正常工作状态。但是， 由于LEDs/IREDs器件有一定尺寸，且考虑散热问题，器件之间必须有一定的距离，因此真 正解决花瓣问题，特别是近场标志器，必须在原设计的基础上增加勻光器。现有勻光器方案是在由下列五种勻光器方案的融合和优选出来的，即1.基于积分球原理的方案在理论上该方案可实现的勻光性能最好，但是试验表 明效率差，结构较复杂，实现较困难，不能保持体积、重量和功耗都比较小的优点。2.使用菲涅尔透镜和复眼镜的方案复眼镜的小透镜不能做得足够小，勻光性受 到限制，不能满足要求，体积也比较大。3.基于微粒导光板的方案微粒导光板又称勻光板，在可见光波段且对均勻性要 求不高的情况下可以使用，目前国内尚无近红外波段的勻光板。4.软光纤方案每根光纤相当于复眼镜的一个小透镜，而光纤的直径只有几 几 十微米，将数万根的光纤适当排布后可以实现所要求的勻光性。但是，由于手工排布，能够 实现的发光面较小，精度较差，当发光面较大时，输入端与LEDs/IREDs的耦合也有困难，会 降低传输效率。5.硬光纤方案硬光纤即光学纤维面板，简称光钎面板，是由光学纤维与特种玻 璃材料溶结而成。光纤面板可以实现点光源到扩展面光源的转变，同时具有光的聚集和增 强作用。在积分球的输出口面上加上光纤面板，不但能增强辐射光束的均勻性，而且能增强 所用波束范围内的光强，在保持单峰、平滑、对称前提下，可以简化发光组件与积分球的耦 合，保持体积、重量和功耗都比较小的优点，并且对LEDs/IREDs器件一致性和机械加工精 度要求大幅度降低。
技术实现思路
本技术的目的是针对近场标志器光束成像后的花瓣问题，提供一种勻光器， 能实现标志器数个点光源向扩展面光源的转变，使其发光面上的亮度逼近均勻分布，成像 后像斑的空间分布不出现不可接受的花瓣，并且单峰、平滑与对称。上述的目的通过以下的技术方案实现勻光器，其组成包括圆筒形壳体，所述的圆筒形壳体一端安装高均勻性光学纤维 面板，另一端安装发光组合，所述的发光组合包括电路板和一组发光器件。所述的勻光器，所述的发光器件为发光二极管或者为近红外发光二极管。所述的勻光器，所述的发光器件的排列方式为一只发光器件安装在中心，其余发 光器件安装在围绕中心发光器件呈圆形布局且其轴向与中心发光器件轴向之间具有倾角。所述的勻光器，所述的发光器件之间具有LED骨架，所述的LED骨架下面具有LED 支撑架，所述的电路板外围具有挡环。本技术的有益效果1.本技术发光器件使用发光二极管(LEDs)或近红外发光二极管(IREDs)，规 格为T-I 3/4(Φ5πιπι)，其体积小、重量轻、功耗少、作用范围大、稳定性高、可靠性强，并且对 其工作状态进行了 I类降额，寿命长(大于10年)。发光器件使用IREDs，容易消除阳光及 其它杂散光的干扰。2.本技术的圆柱形的主体结构，容易实现圆锥形的辐射波束，且具有单峰、平 滑和对称的特点，并且波束形状容易调整，可根据应用要求确定。3.本技术采用的高均勻性光学纤维面板即光纤面板是由数千万根的光导纤维 规则排列后加温、加压熔合而成的，它在光学上具有零厚度，具有很高的集光能力和分辨率， 是性能优良的光电成像和图像传输元件。在结构成分中，减少原有的吸收材料和适当增加原 缺少的抗辐照材料，可以提高所传输光波的均勻性，并且可以工作在强辐照等恶劣环境中。4.本技术采用的高均勻性光学纤维面板即光纤面板，可以实现将所用数只或 数十只LEDs/IREDs的点光源到扩展面光源的转变，同时具有光路的聚集和增强作用。不但 能增强辐射光束的均勻性，而且使勻光区的损失小，能增强所用波束范围内的光强，在保持 单峰、平滑、对称前提下，可以简化发光组件与积分球的耦合，保持体积、重量和功耗都比较 小的优点。附图说明附图1是本技术的主视结构示意图。附图2是本技术的俯视结构示意图。具体实施方式实施例1 勻光器，其组成包括圆筒形壳体6，所述的圆筒形壳体一端安装高均勻性光学纤 维面板7，另一端安装发光组合，所述的发光组合包括电路板4和一组发光器件1。所述的 发光器件为发光二极管。实施例2 4上述的勻光器，所述的发光器件之间具有LED骨架2，所述的LED骨架下面具有 LED支撑架3，所述的电路板外围具有挡环5。所述的发光器件为为近红外发光二极管。原件特性要求在发光组合使用一组IREDs且满足I类降额的条件下，主要光电特性如下(1)正向电流 IF IF = 120 140mA ；(2)正向电压Vf =Vf = 2. 2 2. 6V (在电路板上测量)；(3)峰值波长 (4)谱线宽度 Δ λ Q 5 Δ λ Q 5 < 52nm ；(5)辐射光束特点呈圆锥形，单峰，平滑，对称；(6)总辐射功率 P。=P0 彡 30mff ；Jo.95fF/w2汾.对准状态( )福亮度指标 Len 、1θ.8 wln Sr.偏转24度。高均勻性光学纤维面板须满足的条件如下⑴纤维直径6士Iym;(2)膨胀系数(89 士 3) X 10_7,C ；(3)理论数值孔径NA > 1 ；(4)真空气密性彡5 X 10-9乇 升/秒；(5)光谱透过范围400 1200nm光谱透过率差值彡15% ；(6)准直透射比> 72 %，漫射透射比> 65 % ；(7)透射比均勻性有效面积内任意两处透射比之差不大于5%。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种匀光器，其组成包括：圆筒形壳体，其特征是：所述的圆筒形壳体一端安装光学纤维面板，另一端安装发光组合，所述的发光组合包括电路板和一组发光器件。

【技术特征摘要】
一种匀光器，其组成包括圆筒形壳体，其特征是所述的圆筒形壳体一端安装光学纤维面板，另一端安装发光组合，所述的发光组合包括电路板和一组发光器件。2.根据权利要求1所述的勻光器，其特征是所述的发光器件为发光二极管。3.根据权利要求1或2所述的勻光器，其特征是所述的发光器件的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李金宗，李冬冬，朱兵，马冬冬，朱福珍，
申请(专利权)人：李金宗，
类型：实用新型
国别省市：93[]