[發明專利]一種光譜可調模擬夜天光光譜的面光源

有效

• 申請號: 201811226348.7
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109442240B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 張俊舉;嚴松;陳軍;沈玉姣;馮英旺;朱凱;向漢林;洪宇;周園松
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: F21K9/64
• 分類號: F21K9/64;F21K9/61;F21V9/40;F21V8/00;F21V19/00;F21Y105/10
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發明公開一種光譜可調模擬夜天光光譜的面光源，包括m個光源腔室、m個積分球、n根導光光纖、毛玻璃，光源腔室包括依次相連的LED組合光源、光闌、衰減片組，由n根導光光纖組成的面的進口端、出口端均通過一個積分球與其對應的光源腔室相連。LED組合光源，用于模擬星光與月光的光譜；光闌，用于調節LED組合光源發射光束的束徑；衰減片組，用于對LED組合光源發射的光進行衰減；積分球，用于將衰減片組衰減后的光均勻地導入導光光纖；導光光纖，用于接收積分球發射出的光形成發光面并均勻射出；毛玻璃，用于使導光光纖發出的光均勻射出。本發明的面光源有效的提高了光譜擬合的精度，使得仿真環境更貼近于真實環境，效果良好，更利于飛行員長時間使用。

技術領域

本發明屬于光譜學領域，特別涉及一種光譜可調模擬夜天光光譜的面光源。

背景技術

隨著全天候作戰在現代戰爭中發揮越來越大的作用，對夜視裝備的應用需求也越來越多。夜視裝備雖然提高了飛行人員夜間飛行操作能力，但觀察受限、色感缺失、判斷距離和高度困難、障礙物及地貌反光影響等不利因素，帶來了空間定向障礙、工作負荷增加和疲勞等一系列問題，甚至引發飛行事故上升。因此，與夜航和夜視裝備使用的訓練和訓練裝備應運而生，并在戰爭沖突中發揮效能。

有關夜天光光源的模擬一般選用的光源為2856K±50K的標準A光源，A光源是鎢絲光，但由于其發光效率低、壽命短，逐步用鹵鎢燈取代普通鎢絲燈。而鹵鎢燈能模擬的光譜是固定的不可調整的，且相較于LED而言，使用壽命短，耗能高，不能頻繁開關，尤其是其中所含的汞對環境會產生危害。且此類光源是點光源，功率越大越刺眼，相較于面光源來說，在照度、均勻性方面皆有不足。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于提供一種精度準確、擬合度高的可調模擬夜天光光譜的面光源，能適用于飛行員夜視鏡夜間觀察環境。

實現本發明目的的技術方案為：一種光譜可調模擬夜天光光譜的面光源，包括m個光源腔室、m個積分球、n根導光光纖、毛玻璃；所述光源腔室包括依次相連的LED組合光源、光闌、衰減片組；由n根導光光纖組成的面的進口端、出口端均通過一個積分球與其對應的所述光源腔室相連；所述導光光纖的下方設置毛玻璃。

所述LED組合光源，用于發射光以覆蓋可見光近紅外光譜波段，模擬星光與月光的光譜；

所述光闌，用于調節LED組合光源發射光束的束徑；

所述衰減片組，用于對LED組合光源發射的光進行衰減；

所述積分球，用于將衰減片組衰減后的光均勻地導入導光光纖；

所述導光光纖，用于接收積分球發射出的光形成發光面并均勻射出；

所述毛玻璃，用于將導光光纖發出的光均勻射出。

本發明與現有技術相比，其顯著優點為：1)本發明的面光源采用LED組合光源實現光譜可調，模擬光譜可通過改變LED組合進行調整；2)本發明的面光源精度高、擬合度高，采用LED組合，利用中性衰減片組進行衰減，處理后的光譜更貼近夜天光光譜，具有很高的擬合度；3)本發明的面光源光照范圍更廣，模擬更接近真實光譜；4)本發明的面光源可以模擬夜天光中月光滿月、半月、1/4月等不同光譜的光的照射，更加貼合實際；5)本發明的面光源采用LED組合，其中的LED發光光譜窄、節能、長壽、可以工作在高速狀態避免在頻繁的啟動或關斷的情況下損壞，且不會對環境產生危害，除此之外LED燈帶增大了發光面，能消除眩光、升華視覺效果、消除視覺疲勞，利于飛行員長時間使用。

下面結合附圖對本發明作進一步詳細的描述。

附圖說明

圖1為本發明光譜可調模擬夜天光光譜的面光源的結構圖。

圖2為本發明實施例中模擬的星光光譜與標準的星光輻射光譜分布曲線對比示意圖。