一种基于led的智能对色灯箱的制作方法
【专利说明】-种基于LED的智能对色灯箱 【技术领域】
[0001] 本发明涉及颜色检测领域，具体涉及一种对色灯箱。 【【背景技术】】
[0002] 在现代工业中，对同类产品颜色的一致性和准确性有着越来越高的要求。随着科 学技术的不断发展，对产品颜色的检验从最初依靠检验人员在普通光照下通过肉眼对被测 样品和标准比色卡进行比对，以判别被测样品与标准比色卡之间的颜色偏差，逐渐发展到 将被测样品和标准比色卡置于内置标准光源的颜色测定装置内进行检验，标准光源常用于 模拟各种环境光线下的人造光源。不同物体的表面反射颜色是相匹配的，但他们所反射的 光谱功率分布是相异的，这种现象被称作同色异谱（metamerism)。当光源光谱中很少或缺 乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差，而这会导致同色异谱的 发生，从而导致生产工厂或实验室等非现场获得与在这些特定环境下的光源照明下物体颜 色不一致的结果，影响纺织、印刷和涂料等工业中产品颜色检验的可靠性。采用标准灯箱在 不同标准光源下对物体的颜色进行评定可以很有效的防止同色异谱的现象发生。
[0003] 为了减小同色异谱现象对颜色评定可靠性带来的风险，公告号为US8592748B2 的专利公开了一种基于不同色温LED光源用于模拟日光光谱的比色灯箱。LED光源虽具有 丰富的光谱，但却有具显色指数低、光谱不完整等缺点，从该专利中给出的附图5. 1(如图1 所示）可以清晰的看出，模拟的整体效果并不十分理想，尤其在630nm之后波段的差异更为 明显，并未能实现高质量的模拟日光光谱。公告号为CN101883971A的专利公开了一种基 于荧光灯和多个发光二极管的颜色测定装置，寿命短、色漂移随时间明显是荧光灯的缺点 之一，因此该发明利用LED光源来补偿荧光灯在老化时的光谱变化，但由于荧光灯的发光 光谱不可调，且与标准光源有较大的差距，故而此种经补偿的光源仍不能很好的实施颜色 比对。 【
【发明内容】
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[0004] 针对上述现有技术的不足，本发明旨在提供一种采用LED光源和钨丝灯组合作为 照明检测用光源的智能对色灯箱。通过结合、利用两者的光谱功率分布特性，配合光源控制 单元调节光源发光强弱及开关，以更好的模拟标准光源；同时还可根据测试需求的不同，模 拟不同类型的标准光源，可广泛的适用于各种颜色比对场合。
[0005] 本发明所述的一种基于LED的智能对色灯箱是通过以下技术方案实现的：一种基 于LED的智能对色灯箱，其特征在于，包括箱体、光源组和光源控制单元，所述的光源组包 括LED光源和钨丝灯，所述的光源控制单元控制光源组发出指定光谱的光线。
[0006] 近些年来随着半导体技术的不断发展，LED凭借其高光效、小色容差、节能环保等 优势广泛应用于各种照明领域。然而LED光源发出的光谱依然存在不少的缺陷（如图2所 示），无论色温高低，LED光谱在整个可见光范围内不完全且分布不均匀，例如，在450nm或 者600nm附近，其光谱响应过高，而在小于420nm或者480nm附近或者大于700nm的波段上 其光谱响应过低，也即是LED光谱中蓝光成分多，红光和绿光的成分偏低。钨丝灯常被视为 理想的基准光源，具有显色性好，可连续调光等特点（如图2所示），其光谱功率分布在红光 范围内远大于蓝紫波段的光谱功率分布。两者单独作为检测照明用光源时均不能高质量的 模拟日光，影响了两者各自在颜色评定领域的应用和发展。本发明通过结合、利用两者的光 谱功率分布特性，可获得在可见光波段内较为均匀分布的光谱功率分布。
[0007] 需要指出的是，这里的钨丝灯可以是白炽灯或者卤钨灯；所述的LED光源包括至 少一个LED白光源以及一个或者以上的单色LED，单色LED用于对LED白光源与钨丝灯光源 的组合光源进行补光，以便更好的模拟各种检测照明用光源，提高比色的可靠性和真实性。
[0008] 本发明通过将LED光源与钨丝灯组合后同时发光，利用光源控制单元控制光源组 中各个独立光源的发光，控制光源发光的强弱和开关，通过相互补光，混合后发出指定光谱 的光线，该光线在各个波段内均具有较强的光谱功率分布，进而可获得具有较高显色特性 的光源，进一步提高物体颜色目测评定的可靠性，有效克服同色异谱现象。
[0009] 本发明还可通过以下技术方案进一步限定和完善：
[0010] 作为一种技术方案，包括滤色片，在所述光源组中的钨丝灯前设置滤色片。以色 温为6500k的冷白LED光源和白炽灯组成的光源组为例，色温为6500k的冷白LED光源在 520nm-780nm的波段范围内的光谱响应较弱，白炽灯在相应范围内的光谱响应较强，通过在 白炽灯前设置对应波段的滤色片，滤除白炽灯光源在520nm之前波段的光源，从而使得滤 除后的组合光源在整个可见光波段范围内均具有较强的光谱响应；同时还可通过添加多个 对应单色LED光源对组合光源进行补光，以达到进一步提高组合光源显色特性和模拟的效 果。通过LED光源、钨丝灯以及滤色片的组合使用，本发明可适用于模拟各种类型的标准光 源，如D65、标准A光源等。
[0011] 作为一种技术方案，所述的光源控制单元包括多个独立的程控驱动子单元，所述 多个独立的程控驱动子单元单独驱动光源组各个独立光源的开启、关闭以及发光强弱的调 节。光源在不同的发光强度下具有不同的光谱分布特性，改变光源的发光强度即可实现对 光源光谱功率分布的调整。
[0012] 作为一种技术方案，所述的光源组在光源控制单元的控制下，光源组中的LED光 源和钨丝灯同时发光，混合发出指定光谱的光线。如前文所述，LED光源和钨丝灯光源作 为检测照明用光源单独发光模拟标准光源均有其各自的缺点，本发明巧妙的将两者结合， 可获得显色效果更佳、模拟结果更优的光源。
[0013] 作为一种技术方案，所述的光源组中的LED光源和钨丝灯在箱体内上方分散设 置，光源组中的LED光源和钨丝灯可以以多种形式排布：例如，LED光源与钨丝灯两两间隔、 密布排列；或者每隔若干个LED光源排布相等数量的钨丝灯。
[0014] 作为一种技术方案，所述的光源控制单元通过调节电流大小或者调节脉宽大小或 者控制开关实现对光源组中的LED光源或者钨丝灯的开关及强弱调节。以LED光源为例， LED的输出特性与其电参数有着密切的联系，通过改变电参数即可实现对LED光源发光强 弱的调节，进而改变发光光谱功率分布；PWM技术通过调整脉冲占空比达到调整电压、电流 的方法，间接的改变发光光谱功率分布。光源控制单元通过上述方法控制光源中光源的开 关及强弱调节，继而改变组合光源光谱功率分布，实现发出指定光谱的目的。
[0015] 作为一种技术方案，还包括智能处理器和记忆单元，所述的记忆单元内存储有光 源组中的LED光源和钨丝灯在不同电流或者脉宽驱动下的发光相对光谱功率分布数据，智 能处理器