專利名稱:一種夜視成像系統(tǒng)照明燈具及其大功率led光源模組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及照明燈具,具體說是一種夜視成像系統(tǒng)照明燈具及其大功率LED光源模組。
背景技術(shù):
目前,航空場所、軍事場所等需要特殊照明的場所,用于照明類的燈具均要求與夜視成像系統(tǒng)(NVIS)兼容,即對照明燈具發(fā)出的光譜有嚴(yán)格的要求。傳統(tǒng)的照明燈具,對夜視成像系統(tǒng)的兼容方法一般是使用濾色鏡片或者濾色涂層,通過濾除影響夜視成像系統(tǒng)的那部分波長的光譜來實現(xiàn)。照明燈具再加上濾色鏡片或濾色涂層,其制作成本高,而且發(fā)光效率低,照明效果不理想,而航空場所、軍事場所的夜間照明要求非常嚴(yán)格,特別是軍事場所,夜視器材普遍應(yīng)用于各種武器裝備以及各種海陸空作戰(zhàn)平臺上。因此,研發(fā)一種新型的具備夜視成像系統(tǒng)兼容的光源以及相匹配的照明燈具具有十分重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,本發(fā)明的目的在于提供一種夜視成像系統(tǒng)照明燈具及其大功率LED光源模組,結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,通過合理選擇適合比例的三種發(fā)光顏色(黃Y、綠G、藍(lán)B三色)的LED芯片,將各個LED芯片通過矩陣排列的方式集成封裝在一塊光源支架I上,使其發(fā)光效果無620nm以上波長成分,具備夜視成像系統(tǒng)兼容的能力。為達(dá)到以上目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是—種大功率LED光源模組,其特征在于,包括光源支架1,其中部的發(fā)光面設(shè)有LED芯片組2,所述LED芯片組2包括若干發(fā)出黃色光的大功率LED芯片3,若干發(fā)出綠色光的大功率LED芯片4,以及若干發(fā)出藍(lán)色光的大功率LED芯片5,各個大功率LED芯片通過矩陣排列的方式集成封裝在一塊光源支架I上,大功率LED芯片之間使用鍵合金線實現(xiàn)電連接,其中各個大功率LED芯片先從上至下將正負(fù)極依次串接形成若干并列排布的燈串,且最上層的各個大功率LED芯片的正極均連接至光源支架的正極連接端,最下層的各個大功率LED芯片的負(fù)極均連接至光源支架的負(fù)極連接端,若干并連線6分別將位于同一行中的各個大功率LED芯片的負(fù)極連接,形成大功率LED芯片的串并聯(lián)矩陣。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,光源支架的發(fā)光面為方形或圓形的平面,發(fā)光面平整光滑。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,發(fā)出黃色光的大功率LED芯片3、發(fā)出綠色光的大功率LED芯片4、發(fā)出藍(lán)色光的大功率LED芯片5的設(shè)置比例為12:5:3。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,發(fā)出黃色光的大功率LED芯片3的波長為590-592. 5nm,發(fā)出綠色光的大功率LED芯片4的波長為520-522. 5nm,發(fā)出藍(lán)色光的大功率LED芯片5的波長為465-467. 5nm。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,所述大功率LED芯片矩陣共有12列并列排布的燈串,每列燈串上從上至下共有10個將正負(fù)極依次串接的大功率LED芯片。一種基于上述大功率LED光源模組的夜視成像系統(tǒng)照明燈具,其特征在于,該照明燈具包括采用鋁合金壓鑄成型的前殼38,其中部設(shè)有若干散熱片381,散熱片381的中部設(shè)有與光源墊板36適配的裝配區(qū),光源墊板36通過螺絲37和彈簧華司334固定在該裝配區(qū)內(nèi),大功率LED光源模組35的光源支架351通過螺絲37和彈簧華司334固定在光源墊板36前側(cè)面上,且光源支架351和光源墊板36的接觸面之間涂抹有高性能散熱膏,大功率LED光源模組35的發(fā)光側(cè)設(shè)有透鏡防水圈34、帶有透鏡膠圈32的透鏡33裝配在透鏡防水圈34上,在透鏡33前側(cè)設(shè)有裝飾圈31。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,大功率LED光源模組35的電源線332穿裝在黃蠟管333內(nèi),并穿過光源墊板36后,與設(shè)于光源墊板36后側(cè)的LED驅(qū)動電源連接。本發(fā)明所述的夜視成像系統(tǒng)照明燈具及其大功率LED光源模組,結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,通過合理選擇適合比例的三種發(fā)光顏色(黃Y、綠G、藍(lán)B三色)的LED芯片,將各個芯片通過矩陣排列的方式集成封裝在一塊光源支架上,使其發(fā)光效果無620nm以上波長成分,具備夜視成像系統(tǒng)兼容的能力。
本發(fā)明有如下附圖圖1大功率LED光源模組的結(jié)構(gòu)示意圖,圖2LED芯片的連接示意圖,圖3夜視成像系統(tǒng)照明燈具的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1、2所示,本發(fā)明所述的大功率LED光源模組,能夠與夜視成像系統(tǒng)(NVIS)兼容,其包括光源支架1,其中部(發(fā)光面)設(shè)有LED芯片組2,光源支架優(yōu)選采用高導(dǎo)熱系數(shù)的銅、鋁等金屬材質(zhì),所述光源支架I的發(fā)光面為方形或圓形的平面,發(fā)光面平整光滑,以便LED芯片組2可緊密粘結(jié)固定于發(fā)光面上,所述LED芯片可采用透明硅膠封裝,以提高防水性能,所述LED芯片組2包括若干發(fā)出黃色光(Y)的大功率LED芯片,若干發(fā)出綠色光(G)的大功率LED芯片4,以及若干發(fā)出藍(lán)色光(B)的大功率LED芯片5,各個大功率LED芯片通過矩陣排列的方式集成封裝在一塊光源支架I上,大功率LED芯片之間使用鍵合金線實現(xiàn)電連接,其中
各個大功率LED芯片先從上至下將正負(fù)極依次串接形成若干并列排布的燈串,且最上層的各個大功率LED芯片的正極均連接至光源支架的正極連接端,最下層的各個大功率LED芯片的負(fù)極均連接至光源支架的負(fù)極連接端,若干并連線6分別將位于同一行中的各個大功率LED芯片的負(fù)極連接,形成大功率LED芯片的串并聯(lián)矩陣。并連線6作為輔助線路設(shè)置,其目的是任何一個LED芯片損壞,電流會選擇從輔助線路中流過,不影響剩余的LED芯片發(fā)光,有效的控制了大功率LED光源模組發(fā)出的光具備夜視成像系統(tǒng)兼容的能力。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,發(fā)出黃色光(Y)的大功率LED芯片3、發(fā)出綠色光(G)的大功率LED芯片4、發(fā)出藍(lán)色光(B)的大功率LED芯片5的設(shè)置比例為12:5:3。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,發(fā)出黃色光(Y)的大功率LED芯片3的波長為590-592. 5nm,發(fā)出綠色光(G)的大功率LED芯片4的波長為520-522. 5nm,發(fā)出藍(lán)色光(B)的大功率LED芯片5的波長為465-467. 5nm。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,如圖2所示,所述大功率LED芯片矩陣共有12列并列排布的燈串,每列燈串上從上至下共有10個將正負(fù)極依次串接的大功率LED芯片。本發(fā)明通過控制三種LED芯片的數(shù)量比例,使得復(fù)合發(fā)出的白光波長在620納米以下,符合夜視兼容系統(tǒng)(NVIS)的要求(肉眼看到的白光,而且白光無620nm以上波長成分)。圖2所示的實施例中,總共有120顆大功率LED芯片,每個大功率LED芯片額定功率為1W,整個大功率LED芯片矩陣共120W,可替代250W以上的高壓鈉燈或者金鹵燈。按12:5:3的比例劃分,則發(fā)出黃色光(Y)的大功率LED芯片3共有72顆,發(fā)出綠色光(G)的大功率LED芯片4共有30顆,發(fā)出藍(lán)色光(B)的大功率LED芯片5共有18顆。構(gòu)成本發(fā)明所述的大功率LED芯片矩陣至少共需要20顆LED芯片,才能滿足12:5:3的比例劃分。三種發(fā)光顏色的LED芯片集成封裝后,混合發(fā)出的光波長能夠滿足與夜視成像系統(tǒng)(NVIS)兼容,其中,620nm以上的波長范圍內(nèi)無光輻射,色坐標(biāo)為U,=0. 1266,V’ =0. 4799。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,本發(fā)明還進(jìn)一步給出了包括上述大功率LED光源模組的夜視成像系統(tǒng)照明燈具,如圖3所示,所述照明燈具包括采用鋁合金壓鑄成型的前殼38,其中部設(shè)有若干散熱片381,散熱片381的中部設(shè)有與光源墊板36適配的裝配區(qū),光源墊板36通過螺絲37和彈簧華司334固定在該裝配區(qū)內(nèi),大功率LED光源模組35的光源支架351通過螺絲37和彈簧華司334固定在光源墊板36前側(cè)面上,且光源支架351和光源墊板36的接觸面之間涂抹有高性能散熱膏,以便保證緊密連接無空隙,大功率LED光源模組35的發(fā)光側(cè)設(shè)有透鏡防水圈34、帶有透鏡膠圈32的透鏡33裝配在透鏡防水圈34上,在透鏡33前側(cè)設(shè)有裝飾圈31。裝飾圈31用于壓緊透鏡防水圈34、帶有透鏡膠圈32的透鏡33。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,大功率LED光源模組35的電源線332穿裝在黃蠟管333內(nèi),并穿過光源墊板36后,與設(shè)于光源墊板36后側(cè)的LED驅(qū)動電源連接。通過調(diào)節(jié)該LED驅(qū)動電源的輸出電流的大小,可調(diào)節(jié)大功率LED光源模組的工作功率。LED驅(qū)動電源將外界的輸入電流轉(zhuǎn)換為驅(qū)動大功率LED光源模組35的直流電,三種發(fā)光顏色的LED芯片接受到直流電后,各自發(fā)出不同顏色的光,不同顏色的光混合后,形成與夜視成像系統(tǒng)兼容的白光,所述白光經(jīng)過透鏡33配光后,用于有夜視成像系統(tǒng)的場所的照明。本說明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種大功率LED光源模組,其特征在于,包括光源支架(I),其中部的發(fā)光面設(shè)有LED芯片組(2), 所述LED芯片組(2)包括若干發(fā)出黃色光的大功率LED芯片(3),若干發(fā)出綠色光的大功率LED芯片(4),以及若干發(fā)出藍(lán)色光的大功率LED芯片(5),各個大功率LED芯片通過矩陣排列的方式集成封裝在一塊光源支架(I)上,大功率LED芯片之間使用鍵合金線實現(xiàn)電連接,其中 各個大功率LED芯片先從上至下將正負(fù)極依次串接形成若干并列排布的燈串,且最上層的各個大功率LED芯片的正極均連接至光源支架的正極連接端,最下層的各個大功率LED芯片的負(fù)極均連接至光源支架的負(fù)極連接端, 若干并連線(6)分別將位于同一行中的各個大功率LED芯片的負(fù)極連接,形成大功率LED芯片的串并聯(lián)矩陣。
2.如權(quán)利要求1所述的大功率LED光源模組,其特征在于光源支架的發(fā)光面為方形或圓形的平面,發(fā)光面平整光滑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的大功率LED光源模組,其特征在于發(fā)出黃色光的大功率LED芯片(3)、發(fā)出綠色光的大功率LED芯片(4)、發(fā)出藍(lán)色光的大功率LED芯片(5)的設(shè)置比例為12:5:3。
4.如權(quán)利要求1或2所述的大功率LED光源模組,其特征在于發(fā)出黃色光的大功率LED芯片(3)的波長為590-592. 5nm,發(fā)出綠色光的大功率LED芯片(4)的波長為520-522. 5nm,發(fā)出藍(lán)色光的大功率LED芯片(5)的波長為465-467. 5nm。
5.如權(quán)利要求1或2所述的大功率LED光源模組,其特征在于所述大功率LED芯片矩陣共有12列并列排布的燈串,每列燈串上從上至下共有10個將正負(fù)極依次串接的大功率LED芯片。
6.一種基于權(quán)利要求1所述大功率LED光源模組的夜視成像系統(tǒng)照明燈具,其特征在于,該照明燈具包括 采用鋁合金壓鑄成型的前殼(38),其中部設(shè)有若干散熱片(381), 散熱片(381)的中部設(shè)有與光源墊板(36)適配的裝配區(qū),光源墊板(36)通過螺絲(37)和彈簧華司(334)固定在該裝配區(qū)內(nèi), 大功率LED光源模組(35)的光源支架(351)通過螺絲(37)和彈簧華司(334)固定在光源墊板(36 )前側(cè)面上,且光源支架(351)和光源墊板(36 )的接觸面之間涂抹有高性能散熱膏, 大功率LED光源模組(35)的發(fā)光側(cè)設(shè)有透鏡防水圈(34)、帶有透鏡膠圈(32)的透鏡(33)裝配在透鏡防水圈(34)上, 在透鏡(33)前側(cè)設(shè)有裝飾圈(31)。
7.如權(quán)利要求6所述的夜視成像系統(tǒng)照明燈具,其特征在于大功率LED光源模組(35 )的電源線(332 )穿裝在黃蠟管(333 )內(nèi),并穿過光源墊板(36 )后,與設(shè)于光源墊板(36 )后側(cè)的LED驅(qū)動電源連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種夜視成像系統(tǒng)照明燈具及其大功率LED光源模組,包括光源支架(1),其中部的發(fā)光面設(shè)有LED芯片組(2),所述LED芯片組(2)包括若干發(fā)出黃色光的大功率LED芯片(3),若干發(fā)出綠色光的大功率LED芯片(4),以及若干發(fā)出藍(lán)色光的大功率LED芯片(5),各個大功率LED芯片通過矩陣排列的方式集成封裝在一塊光源支架(1)上。本發(fā)明,結(jié)構(gòu)簡單,成本低廉,通過合理選擇適合比例的三種發(fā)光顏色(黃綠藍(lán)三色)的LED芯片,將各個LED芯片通過矩陣排列的方式集成封裝在一塊光源支架(1)上,使其發(fā)光效果無620nm以上波長成分,具備夜視成像系統(tǒng)兼容的能力。
文檔編號H04N5/225GK103017041SQ201210551419
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者羅寧, 蒙軍昌 申請人:深圳市耐比光電科技股份有限公司