图像采集装置、可见光补光结构及其制造方法与流程

1.本技术涉及图像采集装置技术领域，特指图像采集装置、可见光补光结构及其制造方法。


背景技术：

2.在夜间等低照度环境下，图像采集装置一般采用可见光补光结构或者红外补光结构进行补光，目前，市场上的可见光补光结构一般包括白光光源和白色的透光件，白光光源的出射光透过白色的透光件后照射到待成像物体的表面，可以达到提高待成像物体表面的光照强度的目的，但是，在生产和使用可见光补光结构的过程中发现，不同批次的白色透光件色差较大，使得产品的一致性较差。且在图像采集装置采用不同颜色的外壳时，白光补光件与外壳之间的色差较大，协调性较差。


技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种图像采集装置、可见光补光结构及其制造方法，以解决现有技术中存在可见光补光结构的色差大、一致性差的技术问题。
4.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种可见光补光结构，所述可见光补光结构包括：
5.发光模组，所述发光模组包括光源和覆盖于所述光源上的荧光胶封层，所述光源用于发射发光峰值波长介于450～470nm之间的出射光，所述荧光胶封层用于在所述出射光的激发下发射激励光，所述荧光胶封层包括质量比为4.95：1-7.15:1的封装胶和荧光剂，所述荧光剂包括质量比为30：1-330：1的黄色荧光粉和绿色荧光粉；
6.光转化件，所述光转化件设置于所述发光模组的光路上，用于吸收部分所述激励光并形成自所述光转化件出射的白光，所述光转化件配置为在每25kg第一透明树脂中加入1.6g-3.6g黑色着色粉，2.4g-4.8gg蓝色着色粉，1.6g-3.6g红色着色粉，1.6g-3.6g紫色着色粉以及153g-209g散光粉。
7.在其中一个实施例中，所述黄色荧光粉为黄色稀土钇铝石榴石荧光粉；和/或，所述绿色荧光粉为绿色稀土钇铝石榴石荧光粉；和/或，所述第一透明树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
8.为实现上述目的，本技术还提供一种图像采集装置，所述图像采集装置包括成像单元和上述可见光补光结构，所述可见光补光结构用于为所述成像单元补光，以提高待成像物体表面的光照强度。
9.在其中一个实施例中，所述图像采集装置还包括设有安装口的外壳，所述发光模组设置于所述外壳内并与所述安装口位置对应，所述光转化件盖合于所述安装口处，所述成像单元设置于所述外壳设有所述安装口的一侧。
10.在其中一个实施例中，所述安装口环绕所述成像单元设置并呈半封闭的环形，所述发光模组的数量为多个，多个所述发光模组在平行于所述安装口的延伸方向的方向上均
匀分布。
11.在其中一个实施例中，所述发光模组的数量为35-45，所述可见光补光结构的光照强度为10-15lux。
12.在其中一个实施例中，所述外壳配置为在每25kg第二透明树脂中加入17g-18g黑色着色粉，3.25g-4.25g蓝色着色粉，2g-3g紫色着色粉以及1g-1.4g红色着色粉。
13.在其中一个实施例中，所述第二透明树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
14.在其中一个实施例中，所述图像采集装置还包括散热单元，所述散热单元设置于所述外壳内，用于冷却所述可见光补光结构。
15.为实现上述目的，本实施例还提供一种可见光补光结构的制造方法，所述方法用于制造上述可见光补光结构，所述方法包括：
16.准备所述光源、所述第一透明树脂、所述黑色着色粉、所述蓝色着色粉、所述红色着色粉、所述紫色着色粉、所述散光粉、所述封装胶、所述绿色荧光粉以及所述黄色荧光粉；
17.按照每25kg所述第一透明树脂中加入1.6g-3.6g所述黑色着色粉，2.4g-4.8gg所述蓝色着色粉，1.6g-3.6g所述红色着色粉，1.6g-3.6g所述紫色着色粉以及153g-209g所述散光粉的比例，混合所述第一透明树脂、所述黑色着色粉、所述蓝色着色粉、所述红色着色粉、所述蓝色着色粉以及所述散光粉形成第一混合物，并将所述第一混合物注塑形成所述光转化件；
18.按照所述封装胶和所述荧光剂的质量比为4.95：1-7.15:1,且所述黄色荧光粉和所述绿色荧光粉的质量比为30：1-330：1的比例，混合所述封装胶、所述黄色荧光粉、所述绿色荧光粉形成第二混合物，将所述第二混合物均匀涂覆于所述光源上制得所述发光模组；
19.将所述光转化件设置于所述发光模组的光路上，制得所述可见光补光结构。
20.本技术提供的可见光补光结构的有益效果在于：与现有技术相比，本技术可见光补光结构，首先对光转化件的组分和含量进行合理设计，使光转化件具有低的可见光反射率及合适的可见光透射率，然后，选择合适的光源，并对荧光胶封层的组分和含量进行合理设计，使荧光胶封层在光源发出的发光峰值波长介于450～470nm的出射光的激发下产生相对色温为6150k-6750k的激励光，且激励光透过光转化件后最后能够形成白光，为图像采集装置提供白光的补光效果，采用上述结构的可见光补光结构，不仅补光效果好，且光转化件的光反射率低，目视确认为黑色，在生产时，不同批次的光转化件色差小，产品一致性好，良率高。
附图说明
21.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本技术实施例提供的可见光补光结构的结构示意图；
23.图2为图1所示的可见光补光结构沿a-a向剖切后的局部结构示意图；
24.图3为图2所示的可见光补光结构的b处放大结构示意图；
25.图4为本技术实施例提供的可见光补光结构的爆炸结构示意图；
26.其中，图中各附图标记：
27.100-可见光补光结构；110-发光模组；111-光源；112-荧光胶封层；120-光转化件；
28.200-图像采集装置；210-成像单元；220-外壳；221-安装口。
具体实施方式
29.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
30.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
31.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
32.请参阅图1至图3，现对本技术实施例提供的可见光补光结构100进行说明。可见光补光结构100包括发光模组110和光转化件120。其中，发光模组110包括光源111和覆盖于光源111上的荧光胶封层112，光源111用于发射发光峰值波长介于450nm～470nm之间的出射光，荧光胶封层112用于在出射光的激发下发射激励光，荧光胶封层112包括封装胶和荧光剂，荧光剂包括黄色荧光粉和绿色荧光粉，封装胶和荧光剂的质量比为4.95：1-7.15:1,黄色荧光粉和绿色荧光粉的质量比为30：1-330：1。光转化件120设置于发光模组110的光路上，用于吸收部分激励光并形成自光转化件120出射的白光，光转化件120配置为在每25kg第一透明树脂中加入1.6g-3.6g黑色着色粉，2.4g-4.8gg蓝色着色粉，1.6g-3.6g红色着色粉，1.6g-3.6g紫色着色粉以及153g-209g散光粉。
33.具体地，光源111可以设置为双芯片的蓝光led，有利于可见光补光结构100的散热。
34.具体地，封装胶和荧光剂的质量比可以为7.15：1、7：1、6.9：1、6.8：1、6.7：1、6.6：1、6.5：1、6.4：1、6.3：1、6.2：1、6:1、5.9：1、5.8：1、5.7：1、5.6:1、5.5：1、5.4:1、5.3：1、5.2:1、5.1：1、5:1、4.95:1等，可以根据需要进行设置。黄色荧光粉和绿色荧光粉的质量比可以是30:1、75:2、300:7、50:1、60:1、75:1、100:1、150:1、300:1或者330:1等，可以根据需要进行设置。黄色荧光粉和绿色荧光粉均可直接在市场上购买获得。优选地，封装胶可以设置为ab硅胶，以乙烯基等单体和二氧化硅等助剂为原料制成的a型硅胶和b型硅胶组合得到ab硅胶。该类硅胶具有很好的力学强度和透光率，可将荧光剂很好地固定在光源111上，且不会对荧光剂的性能产生影响。
35.需要说明的是，采用上述结构的荧光胶封层112在出射光的激发下发射的激励光在cie色度图上的坐标为(x1,y1),其中x1的取值范围为0.3088-0.322，y1的取值范围为0.3299-0.3495。
36.具体地，光转化件120可以按照每25kg第一透明树脂中加入1.6g黑色着色粉，2.4g蓝色着色粉，1.6g红色着色粉，1.6g紫色着色粉以及153g散光粉的比例进行配置；或者，按照每25kg第一透明树脂中加入2g黑色着色粉，3g蓝色着色粉，2g红色着色粉，2g紫色着色粉以及163g散光粉的比例进行配置；或者，按照每25kg第一透明树脂中加入2.5g黑色着色粉，3.5g蓝色着色粉，2.5g红色着色粉，2.5g紫色着色粉以及180g散光粉的比例进行配置；或者，按照每25kg第一透明树脂中加入2.3g黑色着色粉，3.3g蓝色着色粉，2.3g红色着色粉，2.3g紫色着色粉以及175g散光粉的比例进行配置；或者，按照每25kg第一透明树脂中加入2.8g黑色着色粉，3.8g蓝色着色粉，2.8g红色着色粉，2.8g紫色着色粉以及185g散光粉的比例进行配置；或者，按照每25kg第一透明树脂中加入3g黑色着色粉，4g蓝色着色粉，3g红色着色粉，3g紫色着色粉以及195g散光粉的比例进行配置；或者，按照每25kg第一透明树脂中加入3.6g黑色着色粉，4.8g蓝色着色粉，3.6g红色着色粉，3.6g紫色着色粉以及209g散光粉的比例进行配置。上述黑色着色粉、蓝色着色粉、红色着色粉和紫色着色粉均可直接在市场上购买获得。
37.需要说明的是，采用上述发光模组110和光转化件120获得的白光，在cie色度图上的坐标为(x2,y2),其中x2的取值范围为0.28-0.30，y2的取值范围为0.29-0.31，白光的相对色温8000k-9000k。优选的，白光在cie色度图上的坐标为(0.2889,0.2968),白光的相对色温8773k。
38.本实施例提供的可见光补光结构100，与现有技术相比，首先对光转化件120的组分和含量进行合理设计，使光转化件120具有低的可见光反射率及合适的光透射率，然后，选择合适的光源111，并对荧光胶封层112的组分和含量进行合理设计，使荧光胶封层112在光源111发出的发光峰值波长介于450～470nm的出射光的激发下产生相对色温为6150k-6750k的激励光，且使激励光透过光转化件120后最后能够形成白光，这样，从使用者的角度来看，在光源111产生出射光的情况下，可见光补光结构100为图像采集装置200提供白光的补光效果。在光源111未产生出射光的情况下，人眼目视该可见光补光结构100为黑色。由于人眼对白色的色差最敏感，而对黑色的色差不敏感，色差是质量管理的一项核心技术指标，本实施例中，生产不同批次的黑色的光转化件120的色差小，产品一致性好，良率高，且在通电的情况下能提供白色的补光效果，满足使用需求。
39.在本技术另一个实施例中，黄色荧光粉为黄色稀土钇铝石榴石荧光粉。
40.进一步地，绿色荧光粉为绿色稀土钇铝石榴石荧光粉。
41.采用钇铝石榴石系列荧光粉的荧光剂，耐水、耐酸碱、化学稳定性好，安全、无毒，安全性能高，且具有更好的发光强度和稳定性，非常适合用于本发明实施例的荧光胶封层112中。上述荧光粉的种类均可在市场上购得。
42.在本技术另一个实施例中，第一透明树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(abs)，abs耐化学腐蚀、耐热、具有一定的表面硬度且具有热塑性塑料的加工成型特性，采用abs制作光转化件120，有利于光转化件120的加工以及提高发光模组110的结构稳定性和使用寿命。
43.请参阅图3和图4，本实施例还提供一种图像采集装置200，图像采集装置200包括成像单元210和上述可见光补光结构100，可见光补光结构100用于为成像单元210补光，以提高被拍摄物体表面的光照强度。
44.需要说明的是，成像单元210可以包括相机、触摸屏等，可以根据需要进行设置，在此不作唯一限定。
45.由于本实施例提供的图像采集单元包括上述可见光补光结构100的全部实施例，所以至少具有上述可见光补光结构100的全部有益效果，在此不再一一赘述。
46.在本技术另一个实施例中，请参阅图4，图像采集装置200还包括设有安装口221的外壳220，发光模组110设置于外壳220内并与安装口221位置对应，光转化件120盖合于安装口221处，成像单元210设置于外壳220设有安装口221的一侧。
47.本实施例提供图像采集装置200，在使用时，光源111发出发光峰值波长介于450nm～470nm的出射光，出射光激励荧光胶封层112产生相关色温介于6150k-6750k之间的激励光，激励光中透过光转化件120的部分形成白光，可增加待成像物体表面的光照强度。
48.在本技术另一个实施例中，请参阅图4，安装口221环绕成像单元210设置并呈半封闭的环形，发光模组110的数量为多个，多个发光模组110在平行于安装口221的延伸方向的方向上均匀分布。
49.需要说明的是，发光模组110的数量可以是一个、十个、四十个等，可以根据所需要的光照强度等参数进行设置。
50.本实施例提供的图像采集装置200，多个发光模组110沿着安装口221的延伸方向呈半封闭式地均匀环绕成像单元210，能够为成像单元210提供均匀的补光。
51.在本技术另一个实施例中，发光模组110的数量为35-45，可见光补光结构100的光照强度为10-15lux。采用上述结构的图像采集装置200，能够为成像单元210提供合适大小的光照强度。
52.在本技术另一个实施例中，外壳220配置为在每25kg第二透明树脂中加入17g-18g黑色着色粉，3.25g-4.25g蓝色着色粉，2g-3g紫色着色粉以及1g-1.4g红色着色粉。
53.具体地，外壳220可以按照在每25kg第二透明树脂中加入17.5g黑色着色粉，3.75g蓝色着色粉，2.5g紫色着色粉以及1.25g红色着色粉的配比进行配置；或者，按照在每25kg第二透明树脂中加入17.3g黑色着色粉，3.5g蓝色着色粉，2.3g紫色着色粉以及1.1g红色着色粉的配比进行配置；或者，按照在每25kg第二透明树脂中加入17.8g黑色着色粉，4g蓝色着色粉，2.8g紫色着色粉以及1.3g红色着色粉的配比进行配置。
54.本实施例提供的外壳220，光反射率低于3％，目视确认为黑色，与光转化件120的颜色相近，两者协调性好，可增加图像采集装置200整体的美观度。
55.具体地，使用灰卡对比或者测色仪进行测量外壳220和光转化件120之间的色差，二者色差小，而色差是质量管理的一项核心技术指标，有利于提升图像采集装置200的质量管理技术指标。
56.其中，测色仪可选为德塔公司的datacolor测色仪和爱色丽(x-rite)公司的coloreye测色仪。在基于cielab颜色空间下，采用色差均值δe作为评价标准。外壳220和光转化件120之间的色差计算具体为：使用δl，δa，δb表示外壳220和光转化件120之间之间的l、a和b之差，使用δe表示总色差，即平均色差。基于cielab色差公式：测得外壳220和光转化件120之间的相对色差小于8％。
57.需要说明的是，cielab颜色空间是用数字化的方法来描述人的视觉感应。其中，l
分量用于表示像素的亮度，取值范围是[0，100]，表示从纯黑到纯白；a表示从红色到绿色的范围，取值范围是[127，-128]；b表示从黄色到蓝色的范围，取值范围是[127，-128]。
[0058]
在本技术另一个实施例中，第二透明树脂为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。abs耐化学腐蚀、耐热、具有一定的表面硬度且具有热塑性塑料的加工成型特性，采用abs作为外壳220的基材，有利于外壳220的加工以及提高外壳220的机构稳定性和使用寿命。
[0059]
在本技术另一个实施例中，图像采集装置200还包括散热单元(图未显示)，散热单元设置于外壳220内，用于冷却可见光补光结构100。
[0060]
具体地，散热单元可以是散热片、散热风机等，可以根据需要进行设置，在此不作唯一限定。
[0061]
本实施例提供的图像采集装置200，散热单元可降低外壳220内部的温度，延长图像采集单元的各种零部件的使用寿命，避免光学转化件的透过率低造成外壳220内部温度过高，而损坏零部件。
[0062]
请参阅图1和图2，本实施例还提供一种可见光补光结构100的制造方法，方法用于制造上述可见光补光结构100，方法包括：
[0063]
准备光源111、第一透明树脂、黑色着色粉、蓝色着色粉、红色着色粉、紫色着色粉、散光粉、封装胶、绿色荧光粉以及黄色荧光粉；
[0064]
按照每25kg第一透明树脂中加入1.6g-3.6g黑色着色粉，2.4g-4.8g蓝色着色粉，1.6g-3.6g红色着色粉，1.6g-3.6g紫色着色粉以及153g-209g散光粉的比例，混合第一透明树脂、黑色着色粉、蓝色着色粉、红色着色粉、蓝色着色粉以及散光粉形成第一混合物，并将第一混合物注塑成光转化件120；
[0065]
按照封装胶和荧光剂的质量比为4.95：1-7.15:1,且黄色荧光粉和绿色荧光粉的质量比为30：1-330：1的比例，混合封装胶、黄色荧光粉、绿色荧光粉形成第二混合物，将第二混合物均匀涂覆于光源111上制得发光模组110；
[0066]
将光转化件120设置于发光模组110的光路上，制得可见光补光结构100。
[0067]
本实施例提供的制造方法工艺简单易行，可大规模制备，最终得到的可见光补光结构100，可为图像采集装置200提供白光的补光效果，且光转化件120的光反射率低，目视确认为黑色，在生产时不同批次的光转化件120色差小，产品一致性好，良率高。
[0068]
以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。