本實用新型涉及光源領(lǐng)域,特別涉及一種紅外識別光源。
背景技術(shù):
紅外識別技術(shù)是一種基于光電特性對目標進行識別、定位的技術(shù)。紅外識別技術(shù)具有環(huán)境適應(yīng)性好且具有夜間工作能力、抗干擾能力強、穿透力強、隱蔽性好、信息識別安全性高等特點?,F(xiàn)廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)場目標敵我識別、復雜環(huán)境人員搜救、工礦業(yè)生產(chǎn)安全等領(lǐng)域。紅外識別光源是紅外識別技術(shù)的關(guān)鍵器件。紅外識別光源的光源尺寸、發(fā)光角度、發(fā)光強度等特性直接影響了紅外識別系統(tǒng)的適用性和可靠性。
常用的紅外識別光源采用未加裝反射鏡或者加裝聚光反射鏡兩種光源,一般紅外光源尺寸較小,大約在十幾個毫米左右。一般的紅外光源的發(fā)光角度一般不會大于120°,有效發(fā)光面積較小,所以發(fā)光強度較弱,傳輸距離一般在五百米左右。這樣的光源在戰(zhàn)場目標敵我識別領(lǐng)域、復雜環(huán)境人員搜救、工礦業(yè)生產(chǎn)安全應(yīng)用范圍有限,不能在遠距離、大仰角的情況下使用,極大的阻礙了系統(tǒng)的適用性。
采用燈塔結(jié)構(gòu)紅外光源陣列模塊,此模塊具有較大發(fā)光角度,較大發(fā)光強度,但是此模塊帶有FPGA(Field-Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)、驅(qū)動電路,體積較大,不宜小型化且不易便攜,在復雜的戰(zhàn)場目標敵我識別、復雜環(huán)境人員搜救可靠性不高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實用新型的目的在于提供一種較大發(fā)光角度、較強發(fā)光強度的小型紅外光源,以克服現(xiàn)有紅外光源發(fā)光角度小,發(fā)光強度弱,體型較大的缺陷。
本實用新型的技術(shù)方案如下:一種紅外識別光源,包括:光源芯片、基板、支架和底板;
所述支架至少有兩個面上各設(shè)有一基板,每塊基板設(shè)有至少一光源芯片;所述支架還有一個面設(shè)有底板;
所述基板包括第一連接點與第二連接點,每個第一連接點都與對應(yīng)的第二連接點導通;
所述光源芯片上的電極與所述第一連接點用第一導電件連接,所述底板上的電極與所述第二連接點用第二導電件連接。
進一步地,所述底板上設(shè)置有至少兩管腳,其中第一管腳與所述底板上的所有正極導通,第二管腳與所述底板上的所有負極導通。
進一步地,所述基板與所述底板的材質(zhì)包括PCB板。
進一步地,所述支架的形狀為棱臺、棱錐或棱柱。
進一步地,所述第一連接點的直徑小于所述第二連接點的直徑。
進一步地,所述第一導電件采用金屬絲。
進一步地,所述第二導電件采用導線或連接器。
進一步地,所述光源芯片、基板、支架和底板之間的連接采用粘合連接或機械連接。
進一步地,所述底板上還設(shè)置有燈罩,所述燈罩與所述底板構(gòu)成一封閉式空間。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,其有益效果在于:通過合理的分配多個光源芯片空間位置排布,可以獲得較大的發(fā)光角度;由于增加了多個光源芯片,發(fā)光強度也隨之增強;并且電路簡單易實現(xiàn),結(jié)構(gòu)小巧,易于攜帶。該紅外識別光源可以實現(xiàn)較大發(fā)光角度、較大發(fā)光強度的特點,且尺寸相對較小,廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)場目標敵我識別、復雜環(huán)境人員搜救、工礦業(yè)生產(chǎn)安全等領(lǐng)域。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當理解,以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例,因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1是本實用新型一實施例紅外識別光源的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型一實施例紅外識別光源基板與光源芯片的連接示意圖;
圖3是本實用新型一實施例紅外識別光源的正視圖;
圖4是本實用新型另一實施例紅外識別光源的結(jié)構(gòu)示意圖。
主要元件符號說明:
100-第一連接點、101-基板、102-第二連接點、103-光源芯片、104-支架、105-電極、106-底板、107-管腳、108-燈罩、109-第一導電件、110-電極、111-第二導電件。
具體實施方式
下面詳細描述本實用新型的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出。其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本實用新型,而不能理解為對本實用新型的限制。
下面結(jié)合圖1、圖2、圖3和圖4對紅外識別光源的結(jié)構(gòu)與連接關(guān)系的具體實施方式作詳細說明:
本實用新型具體實施方式提供一種紅外識別光源,包括:光源芯片103、基板101、支架104和底板106;所述支架104至少有兩個面上各設(shè)有一基板101,每塊基板101設(shè)有至少一光源芯片103;所述支架104還有一個面設(shè)有底板106;所述基板101包括第一連接點100與第二連接點102,每個第一連接點100都與對應(yīng)的第二連接點102導通;所述光源芯片103上的電極105與所述第一連接點100用第一導電件109連接,所述底板106上的電極110與所述第二連接點102用第二導電件111連接。
支架104的形狀選取對于紅外識別光源的發(fā)光角度以及強度都有很大的影響。
支架104的形狀決定光源芯片103的位置擺放,從而來調(diào)節(jié)紅外識別光源的發(fā)光角度與發(fā)光強度。
支架104的形狀沒有特定限制,包括規(guī)則圖形和不規(guī)則圖形,只要具有至少3個面即可,其中一個面用于安裝底板106,另兩個面用于安裝基板101。
支架104的形狀選擇棱臺、棱錐或棱柱等具有多側(cè)面結(jié)構(gòu)的立體圖形,便于支架104的制作。優(yōu)選正棱臺、正棱錐或正棱柱,這樣可以保證與之配套的基板101的尺寸都是相同的,不僅有利于基板101的批量化生產(chǎn),減少生產(chǎn)制造成本,而且還有助于后續(xù)的更換維護,減少使用維護的成本。當支架104為正棱臺,基板101的形狀為同尺寸的等腰梯形或者同底角同底長的等腰三角形;當支架104為正棱錐時,基板101的形狀為同尺寸的等腰三角形或者同底角同底長的等腰梯形,當支架104的形狀為正棱柱,基板的形狀為同尺寸的矩形?;?01的尺寸略小于支架104的側(cè)面。
正棱臺、正棱錐或正棱柱的側(cè)面數(shù)量選擇越多,則紅外識別光源的發(fā)光角度覆蓋越全,發(fā)光角度與發(fā)光強度都會越大,但是增加側(cè)面數(shù)目,在基板101尺寸一定的情況下,將導致紅外識別光源的體積增大,不利于產(chǎn)品的小型化,就會失去便攜性;如果想保持紅外識別光源的體積不變,增加支架104的側(cè)面,就會導致基板101的尺寸減小,基板101尺寸減小就會導致安裝在基板101上的光源芯片103的數(shù)據(jù)減少,甚至沒有合適的位置安裝,同時支架104選擇多個側(cè)面結(jié)構(gòu),也會增加制造支架104的制作成本。側(cè)面不需要選擇過多,優(yōu)選3個側(cè)面即可。由于光源芯片103的發(fā)光角度最大可以達到120度,通過選取3個側(cè)面就可以達到360角度的覆蓋范圍,對于發(fā)光強度的增強,還可以在一個基板101上安裝多個光源芯片103來實現(xiàn)。
使用棱柱會導致頂部的發(fā)光強度覆蓋較弱。使用棱臺時,優(yōu)選將面積較大的下底面作為底面與底板106連接。
支架104材料可以為鋁合金、不銹鋼等較為堅硬的金屬件材質(zhì),也可以是玻璃、塑料等非金屬材質(zhì)。
基板101主要用于為不同標準的連接點提供連通?;?01上的第一連接點100的直徑小于基板101上的連第二接點102的直徑。
基板101上第一連接點100與基板101上的第二連接點102位置的選擇需要依據(jù)光源芯片103上的電極105位置與底板106上的電極110位置來決定,盡量使基板101上的第一連接點100和第二連接點102與對應(yīng)連接的電極距離最短。
基板101上的第一連接點100的直徑為0.1mm,基板上的第二連接點102的直徑在0.5mm以上。
所述光源芯片103上的電極105與基板101上的第一連接點100用第一導電件109連接,所述第一導電件109包括金屬絲。所述金屬絲的直徑在0.1mm以內(nèi),所述金屬絲可以選擇銅,銀、金等單質(zhì)以及它們的合金。
由于金屬銅相對與金和銀的化學性質(zhì)要相對活潑一些,會被空氣中的氧氣、水蒸汽氧化生銹,而金屬銀質(zhì)地過于柔軟,所以金屬絲的材質(zhì)優(yōu)選金以及金的合金。
基板101可以使用各種絕緣材料制成的,優(yōu)選采用PCB板制作。
底板106上設(shè)置有至少兩管腳107,其中第一管腳與所述底板106上的所有正極導通,第二管腳與所述底板106上的所有負極導通。第一管腳通過引線引出連接到電源的正極,第二管腳通過引線引出連接到電源的負極。所述底板106上還設(shè)置有用于接地的第三管腳。
所述底板106可以采用PCB板。
底板106上的電極110與基板101上的第二連接點102用第二導電件111連接,第二導電件111可采用導線或者連接器。例如:當光源芯片103的數(shù)量較少時,采用導線連接;當光源芯片103的數(shù)量較大時,采用連接器連接。
光源芯片103上的電極105、基板101上的第一連接點100、基板101上的第二連接點102、底板106上的電極110以及底板106上的管腳107都印有對應(yīng)的標示符號,該標示符號包括正負極性符號。以方便正確安裝,防止安裝過程中因為電極極性接錯,導致燒毀光源芯片103的事情發(fā)生。
如果光源芯片103為正方形,可以選用等腰三角形的頂角為53度。所述光源芯片103可以為圓形,等腰三角形的頂角為60度。
基板101上固定的光源芯片103數(shù)目可以為單顆或者多顆,根據(jù)基板101的大小與光源芯片103的大小確定。
光源芯片103與基板101采用粘合連接固定。
粘合連接包括使用透明膠、雙面膠、熱熔膠和膠黏劑等實現(xiàn)連接。
由于光源芯片103尺寸有限,使用機械連接的固定方式實現(xiàn)相對困難,因此優(yōu)選粘合連接固定。
可以選用雙面膠或者熱熔膠將光源芯片103固定在基板101上,也可以使用膠黏劑將光源芯片103與基板101固定在一起。
由于光源芯片103固定在基板101上后通常不需要在再取下,而且還需要固定牢固,可以優(yōu)選粘性較強的粘合劑將光源芯片103與基板101固定在一起。膠黏劑可以選擇常用的502膠水。
所述基板101與所述支架104的側(cè)面采用機械連接或粘合連接固定。
機械連接方式包括可拆卸連接和不可拆卸連接。不可拆卸連接如:焊接、鉚接等;可拆卸連接如:螺紋連接、銷、鏈等。
具體選用哪種固定方式可以根據(jù)基板101與支架104的材質(zhì)來決定,當基板101和支架104都為塑料材質(zhì),可以優(yōu)選螺釘方式連接,后續(xù)便于更新維護。
固定基板101與支架104的側(cè)面時,選擇至少2顆螺釘,防止固定不牢,基板101在支架104上打轉(zhuǎn),可以根據(jù)基板101的形狀選擇合適的螺釘數(shù)目固定,當基板101為三角形時,選擇3顆螺釘固定,當基板101為矩形時,選擇4顆螺釘固定。螺釘固定在每個角的邊緣,不對基板上的光源芯片103構(gòu)成破壞。
所述底板106與所述支架104的底面采用機械或粘合劑固定。
具體選用哪種固定方式可以根據(jù)底板106與支架104的材質(zhì)來決定。
紅外識別光源的底板106上可以設(shè)置有燈罩108,所述燈罩108與底板106構(gòu)成一封閉式空間。
所述燈罩108的材質(zhì)可以選用玻璃、塑料等透明、半透明的材質(zhì)。燈罩108主要用于防塵防水。
用戶可以根據(jù)紅外識別光源的使用環(huán)境來決定是否需要配置燈罩108,在室外環(huán)境下。考慮到天氣下雨的情況,需要配置燈罩108用來防水,在室內(nèi)或地下等粉塵較多的環(huán)境下,也需要配置燈罩108用來防塵。
實施例1
紅外識別光源的支架104使用鋁合金材質(zhì),支架104的形狀為正三棱錐,支架104的底面是邊長為10mm的等邊三角形,側(cè)面是底邊邊長為10mm,頂角為53度的等腰三角形。
三塊基板101用502膠水固定在支架104的三個側(cè)面上,三塊基板101的規(guī)格相同,尺寸都是底邊邊長為9.8mm,頂角為53度的等腰三角形,材質(zhì)都是采用PCB陶瓷板,基板101上的第一連接點100的直徑為0.1mm,基板101上的第二連接點102的直徑為0.6mm。相互導通的第一連接點100與對應(yīng)的第二連接點102采用相同的阿拉伯數(shù)字標識,以便正確安裝。
每一塊基板101上都用502膠水貼有一塊邊長4.5mm的正方形光源芯片103,該芯片的一條邊與等腰三角形的底邊平行,光源芯片上的電極105周圍標注有正負極性的標識符號。
用熱熔膠將底板106固定在支架104的底面上。
底板106的形狀為圓形,底板采用PCB陶瓷板。底板上的電極110周圍標注有正負極性的標識符號。
光源芯片標有“+”標識符號的電極與標有“1”標識符號第一連接點通過直徑為0.05mm的金絲焊接,光源芯片標有“-”標識符號的電極與基板上標有“2”標識符號第一連接點通過直徑為0.05mm的金絲焊接,基板上標有“1”標識符號第二連接點通過導線與底板上標有“+”標識符號的電極連接,基板上標有“2”標識符號第二連接點通過導線與底板上標有“-”標識符號的電極連接。
實施例2
紅外識別光源的支架104使用塑料材質(zhì),支架104的形狀為正三棱臺,支架104的底面是邊長為10mm的等邊三角形,側(cè)面是底邊邊長為10mm,底角為60度的等腰梯形。
三塊基板101都用螺釘固定在支架104的三個側(cè)面上,每個基板101都使用三顆螺釘固定,三塊基板101的規(guī)格相同,尺寸都是邊長為9.8mm的等邊三角形,材質(zhì)都是采用PCB陶瓷板,基板上的第一連接點100的直徑為0.1mm,基板上的第二連接點102的直徑為0.6mm。
每一塊基板101上都用502膠水貼有一塊直徑5mm為的圓形光源芯片103。
同樣用三顆螺釘將底板106固定在支架104的底面上。
底板106的形狀為等邊三角形。
光源芯片上的電極105與基板上的第一連接點100用金屬絲連接,底板上的電極110與基板上的第二連接點102用連接器連接。
實施例3
本實施例是在實施例1的基礎(chǔ)上,將支架104、底板106與基板101的尺寸都擴大5倍,其他尺寸不變。
此時每個基板101上可以使用25個正方形光源芯片103。
這25個光源芯片103可以先用金屬絲串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接起來,然后再與基板上的第一連接點100焊接。
實施例4
本實施例是在實施例1的基礎(chǔ)上在底板106上增加了3個管腳107,第一管腳與所述底板上的所有正極導通,第二管腳與所述底板上的所有負極導通,第一管腳通過引線引出連接到電源的正極,第二管腳通過引線引出連接到電源的負極。第三管腳用于接地。增設(shè)管腳可以將底板上的3組正負電極匯聚在一起,便于給紅外識別光源3個面的光源芯片同時供電。
實施例5
本實施例是在實施例1的基礎(chǔ)上增加了一個密封的玻璃燈罩108用于防水防塵,以適應(yīng)不同的使用環(huán)境。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施場景的示意圖,附圖中的模塊或流程并不一定是實施本實用新型所必須的。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進行分布于實施場景的裝置中,也可以進行相應(yīng)變化位于不同于本實施場景的一個或多個裝置中。上述實施場景的模塊可以合并為一個模塊,也可以進一步拆分成多個子模塊。
上述本實用新型序號僅僅為了描述,不代表實施場景的優(yōu)劣。以上公開的僅為本實用新型的幾個具體實施場景,但是,本實用新型并非局限于此,任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實用新型的保護范圍。