專利名稱：中長波紅外投光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及光學(xué)裝置的技術(shù)，特別是涉及一種用作真空鍍膜光學(xué)膜厚監(jiān)控系 統(tǒng)的光源的中長波紅外投光器的技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前常用的近紅外投光器都裝有一個鹵素?zé)?，在該燈的前方裝有紅外濾光鏡，在 該燈的后方設(shè)有散熱風(fēng)扇，散熱風(fēng)扇的后方用一塊隔熱板隔出一個空間，在該空間內(nèi)裝有 光控電路控制開關(guān)的電路板。這種近紅外投光器的主要光譜波段在可見近紅外光范圍內(nèi) (330nm-2400nm)，周邊空氣流動帶來的風(fēng)噪對于其光通量的穩(wěn)定性影響較大，而且這種近 紅外投光器都采用紅外發(fā)光材料(如硅碳棒)作為光源燈絲，其燈絲直接暴露于空氣中，對 風(fēng)噪非常敏感，因此采用風(fēng)冷方式會進(jìn)一步影響其光通量的穩(wěn)定性。

實用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種光 通量的穩(wěn)定性高的中長波紅外投光器。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所提供的一種中長波紅外投光器，包括外殼、 冷卻單元、懸掛底盤和光源，其特征在于所述光源包括燈絲、燈絲底座和燈絲支柱；所述 冷卻單元包括水冷上板和水冷管；所述水冷上板固定在外殼上端，而且在水冷上板內(nèi)設(shè)有中空的內(nèi)腔，在水冷上板 上設(shè)有連通其內(nèi)腔的進(jìn)水口和回水口；所述水冷管固定在外殼內(nèi)，其周面繞設(shè)有與水冷上板的內(nèi)腔連通的冷卻水管；所述懸掛底盤固定在水冷上板的上端；所述燈絲底座安裝在外殼的下端，所述燈絲支柱的下端經(jīng)一絕緣導(dǎo)熱墊固定在燈 座上，其上端伸入水冷管內(nèi)；所述燈絲的一端電氣連接一電極，另一端經(jīng)一絕熱墊固定在燈絲支柱的上端，其 正上方設(shè)有一光闌，所述光闌與燈絲支柱固接。進(jìn)一步的，所述外殼中裝有用于對燈絲發(fā)出的光束進(jìn)行斬波的光學(xué)斬波器，以及 用于監(jiān)測斬波頻率與相位的參考信號電路，所述參考信號電路中設(shè)有檢測光路，所述光學(xué) 斬波器的斬波片位于外殼內(nèi)，并具有齒輪狀周緣，其齒輪狀周緣穿過參考信號電路的檢測 光路。進(jìn)一步的，所述外殼上設(shè)有用于限定燈絲位置的定位塊。進(jìn)一步的，所述懸掛底盤上設(shè)有安裝掛鉤。本實用新型提供的中長波紅外投光器，采用了循環(huán)水冷卻方式對燈絲光場進(jìn)行有 效的冷卻，使發(fā)光光源區(qū)形成局部的、穩(wěn)定的熱場，而且燈絲的周圍環(huán)境由水冷管和水冷上 板封擋住，能有效消除風(fēng)噪對光通量穩(wěn)定性的影響，其光通量穩(wěn)定性高。
圖1是本實用新型實施例的中長波紅外投光器的立體分解圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖說明對本實用新型的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實施例并不用 于限制本實用新型，凡是采用本實用新型的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本實用新型 的保護(hù)范圍。如圖1所示，本實用新型實施例所提供的一種中長波紅外投光器，包括外殼1、冷 卻單元、懸掛底盤2和光源，其特征在于所述光源包括燈絲3、燈絲底座4和燈絲支柱5 ；所 述冷卻單元包括水冷上板7和水冷管8 ；所述水冷上板7固定在外殼1上端，而且在水冷上板7內(nèi)設(shè)有中空的內(nèi)腔，在水冷 上板7上設(shè)有連通其內(nèi)腔的進(jìn)水口和回水口；所述水冷管8固定在外殼1內(nèi)，其周面繞設(shè)有與水冷上板7的內(nèi)腔連通的冷卻水 管81 ；所述懸掛底盤2固定在水冷上板7的上端，而且在懸掛底盤2上設(shè)有安裝掛鉤21 ；所述燈絲底座4安裝在外殼1的下端，其下端設(shè)有用于調(diào)節(jié)其高度的調(diào)節(jié)螺釘41， 所述燈絲支柱5的下端經(jīng)一絕緣導(dǎo)熱墊51固定在燈座4上，其上端伸入水冷管8內(nèi)；所述燈絲3的一端電氣連接一電極31，另一端經(jīng)一絕熱墊32固定在燈絲支柱5的 上端，其正上方設(shè)有一光闌33，所述光闌33與燈絲支柱5固接；所述外殼1上設(shè)有用于限定燈絲3的位置的兩個定位塊34 ；所述外殼1中裝有用于對燈絲發(fā)出的光束進(jìn)行斬波的光學(xué)斬波器6，以及用于監(jiān) 測斬波頻率與相位的參考信號電路9，所述參考信號電路9中設(shè)有檢測光路，所述光學(xué)斬波 器6為現(xiàn)有技術(shù)，包括斬波片及控制斬波片轉(zhuǎn)動的馬達(dá)，其斬波片位于外殼1內(nèi)，并具有齒 輪狀周緣，其齒輪狀周緣穿過參考信號電路9的檢測光路；所述外殼1的外側(cè)面設(shè)有連接參考信號電路9的參考信號接線端子91，及連接光 學(xué)斬波器6的馬達(dá)的接線端子61 ；所述懸掛底盤2上設(shè)有用于容納光學(xué)斬波器6的馬達(dá)的通孔，所述光學(xué)斬波器6 的馬達(dá)部分容納于懸掛底盤2的通孔中；所述參考信號電路9包括一個發(fā)光二極管、一個光 敏三極管、一個槽型光電收發(fā)支架和一個信號調(diào)理板，光學(xué)斬波器6的斬波片的齒輪狀周 緣部分伸入槽型光電收發(fā)支架的槽口內(nèi)，所述發(fā)光二極管與光敏三極管分別置于光學(xué)斬波 器6的斬波片兩側(cè)，其供電電源及信號輸出連接至信號調(diào)理板，所述燈絲3的中心位于光學(xué) 斬波器6的斬波片的齒輪狀周緣正下方；本實用新型實施例中，所述懸掛底盤2是用于與其它光學(xué)系統(tǒng)連接的一個過渡法 蘭，所述冷卻水管81與水冷上板7形成一個水路冷卻系統(tǒng)；本實用新型實施例中，所述光源部分的安裝、調(diào)試與差換步驟如下先將燈絲3的 一端裝上電極31，另一端通過絕熱墊32絕熱后固定在燈絲支柱5的上端，并在其正上方安 裝光闌33，然后將燈絲支柱5的下端通過絕緣導(dǎo)熱墊51固定在燈絲底座4上，然后再將燈 絲支柱5的上端伸入水冷管8內(nèi)，并通過水冷管8的內(nèi)腔余量及電極31調(diào)整燈絲3的位置， 待調(diào)整到適宜位置后在外殼上安裝兩個定位塊34，其中一個定位塊34位于燈絲3的前側(cè)，另一定位塊34位于燈絲3的左側(cè)或右側(cè)，以保證更換燈絲3時，燈絲3位置的重復(fù)性，避免 重新調(diào)節(jié)燈絲位置；本實用新型實施例使用前，先將水冷上板7的進(jìn)水口和回水口分別連通冷卻水系 統(tǒng)的出水端和回水端，將參考信號接線端子91接至外接光學(xué)斬波器控制設(shè)備的參考信號 輸入端，將光學(xué)斬波器接線端子61接至外接光學(xué)斬波器控制設(shè)備的輸出端，再將電極31與 10 IlV的穩(wěn)定直流電接通，使燈絲3通電，絕熱墊32用于對電極31進(jìn)行隔熱；燈絲3通 電半小時后其光量趨于穩(wěn)定，即可作為光源進(jìn)行正常工作；本實用新型實施例正常工作時，外接光學(xué)斬波器控制設(shè)備根據(jù)其參考信號輸入端 收到的參考信號輸出相應(yīng)的控制信號控制光學(xué)斬波器6的馬達(dá)運行，進(jìn)而控制光學(xué)斬波器 6的斬波片轉(zhuǎn)動斬波，燈絲3發(fā)出的光束經(jīng)斬波后，從懸掛底盤2上開設(shè)的輸出口 10輸出； 光學(xué)斬波器6的斬波片轉(zhuǎn)動時其齒輪狀周緣能交替遮擋參考信號電路9的檢測光路，輸出 的信號經(jīng)信號調(diào)理板調(diào)理為與光源光束同頻率且有固定相位差的信號，調(diào)理后的信號輸出 至參考信號接線端子91 ；本實用新型實施例正常工作時，通過冷卻水管81調(diào)節(jié)水流量對光源光場進(jìn)行溫 度控制，水冷上板7能消弱燈絲輻射熱對光學(xué)斬波器6的使用壽命損耗。本實用新型實施例適用于光學(xué)真空鍍膜過程監(jiān)控中的2000nm-5500nm的紅外光源。
權(quán)利要求一種中長波紅外投光器，包括外殼、冷卻單元、懸掛底盤和光源，其特征在于所述光源包括燈絲、燈絲底座和燈絲支柱；所述冷卻單元包括水冷上板和水冷管；所述水冷上板固定在外殼上端，而且在水冷上板內(nèi)設(shè)有中空的內(nèi)腔，在水冷上板上設(shè)有連通其內(nèi)腔的進(jìn)水口和回水口；所述水冷管固定在外殼內(nèi)，其周面繞設(shè)有與水冷上板的內(nèi)腔連通的冷卻水管；所述懸掛底盤固定在水冷上板的上端；所述燈絲底座安裝在外殼的下端，所述燈絲支柱的下端經(jīng)一絕緣導(dǎo)熱墊固定在燈座上，其上端伸入水冷管內(nèi)；所述燈絲的一端電氣連接一電極，另一端經(jīng)一絕熱墊固定在燈絲支柱的上端，其正上方設(shè)有一光闌，所述光闌與燈絲支柱固接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中長波紅外投光器，其特征在于所述外殼中裝有用于對燈 絲發(fā)出的光束進(jìn)行斬波的光學(xué)斬波器，以及用于監(jiān)測斬波頻率與相位的參考信號電路，所 述參考信號電路中設(shè)有檢測光路，所述光學(xué)斬波器的斬波片位于外殼內(nèi)，并具有齒輪狀周 緣，其齒輪狀周緣穿過參考信號電路的檢測光路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中長波紅外投光器，其特征在于所述外殼上設(shè)有用于限定 燈絲位置的定位塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中長波紅外投光器，其特征在于所述懸掛底盤上設(shè)有安裝 掛鉤。
專利摘要一種中長波紅外投光器，涉及光學(xué)裝置技術(shù)領(lǐng)域，所解決的是提高光通量穩(wěn)定性的技術(shù)問題。該投光器包括外殼、冷卻單元、懸掛底盤和光源，所述光源包括燈絲、燈絲底座和燈絲支柱；所述冷卻單元包括水冷上板和水冷管；所述水冷上板固定在外殼上端，所述水冷管固定在外殼內(nèi)，其周面繞設(shè)有與水冷上板的內(nèi)腔連通的冷卻水管；所述懸掛底盤固定在水冷上板的上端；所述燈絲底座安裝在外殼的下端，所述燈絲支柱的下端經(jīng)一絕緣導(dǎo)熱墊固定在燈座上，其上端伸入水冷管內(nèi)；所述燈絲的一端電氣連接一電極，另一端經(jīng)一絕熱墊固定在燈絲支柱的上端，其正上方設(shè)有一光闌，所述光闌與燈絲支柱固接。本實用新型提供的投光器，光通量穩(wěn)定性高。
文檔編號F21S8/00GK201672391SQ20102020176
公開日2010年12月15日 申請日期2010年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月21日
發(fā)明者張奇, 張子業(yè), 戴秀海, 鄭振宇 申請人:光馳科技(上海)有限公司