[發明專利]高亮度投光器恒定光源裝置

無效

• 申請號: 201210485599.3
• 申請日: 2012-11-26
• 公開（公告）號: CN102980100A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 李正云;李正坤
• 申請（專利權）人: 山東宇影光學儀器有限公司
• 主分類號: F21S8/00
• 分類號: F21S8/00;F21V29/02;F21V23/00;F21V3/02;F21W131/403
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技術領域

本發明屬于光學技術領域，特別是用于光學鍍膜監控系統的一種高亮度投光器恒定光源裝置。

背景技術

在光學真空鍍膜監控過程中，光源是產生膜厚信號的基礎，它是將投光器光源部分發出的光經過調制、分光處理，投射到比較片上，再通過比較片的反射產生膜厚光信號。在這一過程中要求光源發射能夠提供高亮度且光源穩定的出射光。在現有的技術中，投光器的光源部分通常采用的是平置或立置在光源箱內的白熾燈泡，也有的是在白熾燈泡后側置一平面或弧面反射鏡以便增強發射光源的亮度。這種結構存在以下缺陷：

1、對于立置不帶反射鏡的白熾燈，其光源在出射光孔方向發射的光線是散射光或經過反射產生的平行光，由于出射光孔透出的光束很小，絕大部分光線投射到光源箱壁上白白浪費，因此光能量的利用率低，而且出射的光線太弱，由此導致監控系統的光信號弱，監控識別難度大，效果差。

2、光源燈直接與電源連接，電源電壓的波動導致光源的亮度不穩定，從而影響到光信號監測的精準性，致使膜厚監控效果差。

3、光源箱內無散熱措施，燈泡長時間連續工作導致光源箱溫度過高，對供電電源阻抗增大，影響燈泡發光效果。

4、燈泡在使用壽命后期發光性能降低，會直接影響到監控系統的信號質量，因此必須及時進行更換，但靠人工操作記憶，不能及時準確地掌握控制更換時間，其可靠性差。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠產生恒定高能量強光源的高亮度投光器恒定光源裝置。

本發明進一步的目的是能對光源燈使用時間進行計量。

實現本發明的目的所采取的技術方案是：該裝置具有一個光源發射箱體，箱體的前壁內固裝一個中心帶有光通道的燈座，燈座上設有帶聚光燈罩的光源燈，其中，聚光燈罩的聚光面朝向光通道，并與燈座扣裝相連，光源燈通過導線分別與設置的電源恒定控制模塊、光源燈工作計時器連接，箱體的前壁上設有光源出射孔，側壁對應設有進風口和散熱出風口，并在進風口處裝有風機。

所述燈座朝向光源的端面為一斜面，光源燈及聚光燈罩斜置安裝在該斜面上。

所述光源燈的聚光光軸與光源出射孔的出射光軸之間的夾角α為1～9°。

所述光源燈采用鹵鎢燈泡，聚光燈罩為橢球面燈罩。

所述箱體的后部與進風口對應處設置有風力緩沖擋板，并與箱體側壁之間形成進風通道。

所述電源恒定控制模塊采用DC穩壓電源集成模塊。

所述光源燈工作計時器是由依次連接的電流傳感器、計時器接口和計時器組成，其中電源導線113從電流傳感器114中穿過，計時器接口連接電流傳感器高電平信號。

按照上述方案制成的高亮度投光器恒定光源裝置，具有光能利用率高、光源強度恒定、重量輕、剛性好等特點，與傳統投光器光源相比，不僅能夠很好的解決光源亮度不夠、精度低、波動大等缺點，而且光源發出的匯聚光亮度高、且穩定。本發明還能可靠地控制光源燈的使用時間，可以直觀監控燈的使用時間，在接近壽命的時候及時更換。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是光源電路示意圖。

具體實施方式

參看圖1，本發明的高亮度投光器恒定光源裝置具有一個光源發射箱體101，箱體的前壁上設有光源出射孔109，并在該前壁內固裝有一個燈座107，燈座107的中心部位設有光通道110，其圓周壁上設有若干個與中心光通道110連通的散熱孔108。燈座107朝向光源的端面為一斜面，光源燈102斜置安裝在該斜面上，并使其上的聚光燈罩的聚光面朝向光通道，與燈座107扣裝相連。光源燈102采用的是鹵鎢燈泡，聚光燈罩采用橢球面燈罩，光源燈102的聚光光軸與光源出射孔的出射光軸之間的夾角α為1～9°，可避免光源燈絲在出射光軸上成像而導致出射光束攜帶暗斑。在箱體101的側壁分別對應設有進風口106和散熱出風口103，與進風口106的對應處裝有風機105。在箱體101的后壁與進風口106對應處設置有風力緩沖擋板104，并與箱體101側壁之間形成進風通道。

參看圖2，是光源電路連接示意圖，光源是產生膜厚光信號的基礎，因此對產生光的電源質量要求很高，如：穩定性要求電壓在10～20秒波動不大于±1mV，1小時內的電壓波動不大于±5mV；紋波電壓Vrms≤1mV等等。因此，為滿足光源穩定性的要求，在投光器的光源部分增設了高性能的電源恒定控制模塊。在圖中，該電路輸入電源的電壓為AC220V，通過電源輸入導線111，經DC電源模塊112及電流傳感器114，使燈電源輸出電壓為DC12V。光源燈102通過導線與電源恒定控制模塊112連接，電源恒定控制模塊采用的是市售DC穩壓電源集成模塊。另外，因光源燈102的使用壽命有限，即使降壓使用，也只有幾千小時，在使用壽命后期，其發光性能則大大降低，會導致膜厚監控系統對膜厚信號的錯誤判斷而影響監控效果。為了能夠準確的掌握和控制光源燈的使用時間，及時更換光源燈102，以保持鍍膜監控系統始終處于良好狀態，在光源燈102的電路上加裝了工作計時器，該計時器是由依次連接的電流傳感器114、計時器接口115和計時器116組成，其中電源導線113從電流傳感器114中穿過，計時器接口115連接電流傳感器114的高電平信號。當電源燈102工作時，電流傳感器114輸出一定幅度的電壓信號，計時器116開始計時，并用數碼管顯示時間，計時器最大計時范圍為9999.9小時，能夠滿足光源燈102的工作計時要求，計時器116的面板上設有復位按扭，更換新光源燈后，可以將計時器的記錄時間調整歸0。