[發(fā)明專利]基于LED的太陽模擬器系統(tǒng)及使用的方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201480064956.6 | 申請(qǐng)日： | 2014-09-27 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN105765294A | 公開（公告）日： | 2016-07-13 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | G.W.斯維策爾;T.A.麥克法蘭;R.K.布查拉;P.E.里舍爾;E.昆茨 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 紐波特公司 |
| 主分類號(hào)： | F21S2/00 | 分類號(hào)： | F21S2/00;G05B17/00 |
| 代理公司： | 中國專利代理(香港)有限公司 72001 | 代理人： | 譚佐晞;胡斌 |
| 地址： | 美國加利*** | 國省代碼： | 美國;US |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 led 太陽 模擬器 系統(tǒng) 使用 方法 | ||
至相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)請(qǐng)求享有2014年9月28日提交的題為“LED-basedsolarsimulatorandMethodofUse”的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)61/884,043的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用并入本文中。
背景技術(shù)
太陽模擬器在諸多種類的應(yīng)用中使用。例如，能夠復(fù)制太陽的光譜特征的光源用來測試各種保護(hù)涂層的風(fēng)化特征，包括涂料、染料、外部涂層、蠟等的測試。進(jìn)一步地，太陽模擬器可在各種醫(yī)學(xué)研究應(yīng)用中使用。例如，太陽模擬器經(jīng)常在針對(duì)皮膚癌、光生物應(yīng)用、光毒性、光過敏測試以及各種其它醫(yī)學(xué)應(yīng)用的研究中使用。此外，太陽模擬器通常用來確定各種化妝品、防曬乳、乳液、服裝等的防曬系數(shù)(sunprotectionfactor)(下文中的SPF)。典型地，SPF測試在具有和沒有施加到哺乳動(dòng)物的皮膚上的防曬材料的情況下檢查紅斑反應(yīng)(erythemalresponse)。
目前，太陽模擬器通常包括高強(qiáng)度燈，以提供光學(xué)輸出來復(fù)制太陽的光譜特征。盡管在過去已證明基于燈的太陽模擬器系統(tǒng)在一定程度上有用，但也已認(rèn)識(shí)到了諸多缺陷。例如，這些系統(tǒng)常需要使用光學(xué)濾光器系統(tǒng)，以將太陽模擬器的光譜輸出選擇性地調(diào)節(jié)至期望的波長范圍。這些光學(xué)濾光器系統(tǒng)增加了太陽模擬器系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性。進(jìn)一步地，許多光學(xué)濾光器系統(tǒng)可需要使太陽模擬器能夠輸出在多個(gè)期望的波長范圍中的光學(xué)輻射。此外，最近的環(huán)境法規(guī)已嚴(yán)格地限制或禁止在有色玻璃濾光器的制造中使用一些材料。因此，如果并非不可能的話，復(fù)制太陽光譜的部分已變得困難。
因此，鑒于前文，存在對(duì)于能夠有效地復(fù)制太陽光譜的太陽模擬器系統(tǒng)的不斷需要。另外，理想的是，太陽模擬器將能夠選擇性地復(fù)制太陽光譜的部分。
發(fā)明內(nèi)容
本申請(qǐng)指向一種新穎的基于LED的太陽模擬器系統(tǒng)和制造的方法。在一個(gè)實(shí)施例中，本申請(qǐng)公開了一種基于LED的太陽模擬器光源，其具有由LED組件的多個(gè)LED組形成的至少一個(gè)LED陣列、至少一個(gè)視野致平(fieldflattening)裝置、至少一個(gè)衍射元件、以及至少一個(gè)光學(xué)元件，至少一個(gè)光學(xué)元件構(gòu)造成調(diào)節(jié)寬光譜光源輸出信號(hào)，且將光源輸出信號(hào)引導(dǎo)至工作表面。各個(gè)LED組可構(gòu)造成輸出在謹(jǐn)慎(discreet)光譜范圍內(nèi)的至少一個(gè)光學(xué)信號(hào)。進(jìn)一步地，視野致平裝置可構(gòu)造成使來自形成LED陣列的LED組的多個(gè)輸出的至少一個(gè)光學(xué)特征衰減或變平。此外，衍射元件可構(gòu)造成接收和組合來自多個(gè)LED組的光學(xué)信號(hào)，以產(chǎn)生寬光譜光源輸出信號(hào)，從而將多個(gè)點(diǎn)源(即，在謹(jǐn)慎波長范圍下的單獨(dú)的LED源)轉(zhuǎn)變成一致的寬光譜單個(gè)源。
在另一實(shí)施例中，本申請(qǐng)指向一種基于LED的太陽模擬器燈系統(tǒng)，且包括至少一個(gè)基于LED的光源，其具有定位在其中的至少一個(gè)LED陣列，LED陣列由LED組件的多個(gè)LED組形成，各個(gè)LED組均構(gòu)造成輸出在謹(jǐn)慎光譜范圍內(nèi)的至少一個(gè)光學(xué)信號(hào)，其中多個(gè)LED組協(xié)作地輸出具有波長光譜的至少一個(gè)光源輸出信號(hào)，以及至少一個(gè)控制裝置，其與基于LED的光源連通，且構(gòu)造成選擇性地控制至少一個(gè)LED組的輸出，從而允許光源輸出信號(hào)的波長光譜的選擇性變更。
通過考慮以下詳細(xì)描述，如在本文中公開的新穎的基于LED的太陽模擬器系統(tǒng)的實(shí)施例的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚。
附圖說明
新穎的基于LED的太陽模擬器系統(tǒng)的若干實(shí)施例將通過附圖的方式來更詳細(xì)地闡釋，其中：
圖1示出了具有LED光源和控制裝置的基于LED的太陽模擬器系統(tǒng)的實(shí)施例的立面前透視圖；
圖2示出了在基于LED的太陽模擬器系統(tǒng)中使用的LED光源的實(shí)施例的立面后透視圖；
圖3示出了在基于LED的太陽模擬器系統(tǒng)中使用的LED光源的實(shí)施例的后平面視圖；
圖4示出了在基于LED的太陽模擬器系統(tǒng)中使用的LED光源的實(shí)施例的側(cè)平面視圖；
圖5示出了在基于LED的太陽模擬器系統(tǒng)中使用的LED光源的實(shí)施例的底部的向上平面視圖；
圖6示出了在基于LED的太陽模擬器系統(tǒng)中使用的LED光源的實(shí)施例的內(nèi)部構(gòu)件的立面透視圖；
圖7示出了在基于LED的太陽模擬器系統(tǒng)中使用的LED光源的實(shí)施例的內(nèi)部構(gòu)件的另一立面透視圖；
圖8示出了在基于LED的太陽模擬器系統(tǒng)中使用的LED光源的實(shí)施例中使用的LED陣列的立面?zhèn)纫晥D；
圖9示出了LED組件的立面?zhèn)纫晥D，該LED組件用來形成在基于LED的太陽模擬器系統(tǒng)中使用的LED光源的實(shí)施例中使用的LED陣列；
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