一种光源监控系统的制作方法

本发明涉及光学领域，特别是涉及一种光源监控系统。

背景技术：

随着摄像头行业的高速发展，光源的种类越来越多样化，检测光源的要求也越来越高，因而检测方法也越来越趋向于无人化和智能化。

目前客户在使用光源时要定时用光源标准仪器去测试光源的参数，通过仪器测试出的光源参数必须符合他们的要求后才可使用，同时需要实时监控光源参数的真实值，当发现光源参数超标后会及时停止，杜绝因为光源而产生的不良率。另外，客户在人工进行检测光源时，会受到外界环境因素的影响，从而大大降低了检测效率和准确性。因此现有普通光源板无监控功能难以适应目前市场的需求，而光源监控系统则刚好可以满足市场的需要。然而当前设备越来越紧凑，在光源内设置监控功能的技术难度较高，因而难以点检光源变化。

因此亟需提供一种新型的光源监控系统来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种光源监控系统，通过结构优化紧凑的光源板设计及颜色传感器的设置，实现光源参数的实时准确监控。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种光源监控系统，主要包括光源控制器、与光源控制器连接的光源板、数据显示装置；

所述光源板主要包括第一结构外框、第二结构外框、扩散板、扩散膜、导光板，导光板的两侧分别依次为扩散膜、扩散板，呈中心对称方式布置在第一结构外框与第二结构外框之间，沿第一结构外框内边缘设置有灯条；

所述第二结构外框内部安装有颜色传感器、数据处理与转换模块，颜色传感器位于第二结构外框内部的中心位置，颜色传感器、数据处理与转换模块、光源控制器顺次连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述导光板的正面与背面均为打点面。

在本发明一个较佳实施例中，所述导光板为5mm厚的高纯度导光板。

在本发明一个较佳实施例中，所述扩散板靠近扩散膜的一面为光面，远离扩散膜的一面为沙面。

在本发明一个较佳实施例中，所述扩散板为3mm厚的一光一沙亚克力。

在本发明一个较佳实施例中，所述灯条由多组灯珠相互混合而成。

在本发明一个较佳实施例中，所述颜色传感器通过i²c总线与数据处理与转换模块连接，所述数据处理与转换模块通过rs485接口与光源控制器连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述数据显示装置包括数码管、电脑。

进一步的，所述数码管与光源控制器连接，所述电脑通过rs232接口与光源控制器连接。

进一步的，所述光源控制器采用单片机。

本发明的有益效果是：

(1)本发明通过结构优化紧凑的光源板设计及颜色传感器的设置，实现光源参数的实时准确监控，解决了光源监控通过人工测试的问题，减少了客户端光源测量仪器的使用，杜绝了客户点检光源时环境因素的影响，提高了使用的效率和准确性，满足了目前市场需求；

(2)所述光源板的光源组装以导光板为中心，上下两面呈中心对称的形式，可使光源上面两面发出的光的参数最趋向于一致，使得光源参数监控的准确率明显提高；

(3)所述光源板内嵌微型颜色传感器实时监控光源的光学参数如色温、色坐标、照度，解决当前设备越来越紧凑而难以点检光源变化的难点；同时将颜色传感器安装在光源反面的中心位置，可有效地监控到客户使用光源的参数，监控的光源参数与客户使用的光源参数不存在偏差，且光源变化的参数与颜色传感器读取的参数呈同幅度的增加或减少，光源的监控效果好。

附图说明

图1是本发明光源监控系统一较佳实施例的结构框图；

图2是所述光源板正面的立体结构图；

图3是所述光源板背面的立体结构图；

图4是图3的爆炸图；

图5是所述光源监控系统的原理框图。

附图中各部件的标记如下：1、第一结构外框，2、第二结构外框，3、扩散板，4、扩散膜，5、导光板，6、灯条，7、颜色传感器，8、数据处理与转换模块，9、盖板，10、传感器安装槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种光源监控系统，主要包括光源控制器、与光源控制器连接的光源板、数据显示装置。所述数据显示装置包括数码管、电脑，所述数码管与光源控制器连接，所述电脑通过rs232接口与光源控制器连接。所述数码管用于显示光源板内光源参数如色温、色坐标、照度，所述电脑可供客户实时监控光源参数的真实值。

进一步的，所述光源控制器采用单片机stm32f103，功耗低、经济易用，具有良好的集成性能。

下面参阅图2至图4，具体描述该系统的核心部分——光源板的结构：

所述光源板主要包括第一结构外框1、第二结构外框2、扩散板3、扩散膜4、导光板5。结合图2和图3，第一结构外框1与第二结构外框2通过若干个螺钉固定成平板结构，光源板的正面为扩散板3，背面为第二结构外框2。沿第一结构外框1内边缘设置有灯条6，所述灯条6由多组灯珠相互混合而成。

结合图4，导光板5的两侧分别依次为扩散膜4、扩散板3，呈中心对称方式布置在第一结构外框1与第二结构外框2之间。所述光源板的光源组装以导光板5为中心，上下两面呈中心对称的形式，可使光源上面两面发出的光的参数最趋向于一致，使得光源参数监控的准确率明显提高。

优选的，所述导光板5选用5mm厚的高纯度导光板。导光板5采用双面打点的雕刻工艺，使灯条6发出的光经过多次折射后经扩散板3扩散到光源表面，从而使光源表面的色温、照度均匀性高达95％以上，大大节省了原材料和工时的损耗，提高了光源的整体性能以及对光源制造工艺有了极大的改善。

优选的，所述扩散板3选用3mm厚的一光一沙亚克力。所述扩散板3靠近扩散膜4的一面为光面，远离扩散膜4的一面为沙面。扩散板3光面朝内起到光的内部反射作用，提高了光源的出光率，缓慢了光源参数的衰减。

所述第二结构外框2内部安装有颜色传感器7、数据处理与转换模块8，外部设有盖板9。颜色传感器7通过i²c总线与数据处理与转换模块8连接，数据处理与转换模块8通过rs485接口与光源控制器连接。所述数据处理与转换模块8主要包括单片机stm32f103、485芯片sn65hvd485edr和外围电路。颜色传感器7安装在第二结构外框2内部的中心位置，该处设置有传感器安装槽10，可有效地监控到客户使用光源的参数，同时不会影响到客户的使用。客户可实时监控光源参数的真实值，发现光源参数超标后可及时停止，杜绝了因为光源而产生的不良率。相对而言，假设颜色传感器7安装在光源板的其它位置，如结构拐角、侧边，监控的光源参数会与客户使用的光源参数存在一定的偏差，且光源变化的参数跟颜色传感器7读取的参数不会呈同幅度的增加或减少，光源的监控效果也会因此而大打折扣。

通过结构优化紧凑的光源板设计及颜色传感器7的设置，实现光源参数的实时准确监控，解决了光源监控通过人工测试的问题，减少了客户端光源测量仪器的使用，杜绝了客户点检光源时环境因素的影响，提高了使用的效率和准确性，满足了目前市场需求。

结合图5，所述颜色传感器7用于获取光源的rgb分量值，所述数据处理与转换模块8通过映射矩阵运算将rgb分量值换算为xyz坐标值，再将xyz坐标值算术运算为色坐标xy、亮度lv，通过色坐标及亮度运算得到色温t和照度ev。数据处理与转换模块8将光源参数通过rs485接口传输到控制器并通过数码管显示出来，控制器还通过rs232接口将光源参数上传电脑实现光源的实时监控功能。具体运算过程如下：

首先使用光源控制器调节光源的色温及照度；

然后将光源色温亮度调至(2850k，3000lux)，用标准仪器测试得到x2850，y2850，z2850，颜色传感器获取得到r2850，g2850，b2850；

再将光源色温亮度调至(4000k，3000lux)，用标准仪器测试得到x4000，y4000，z4000，颜色传感器获取得到r4000，g4000，b4000；

最后将光源色温亮度调至(6000k，4000lux)，用标准仪器测试得到x6000，y6000，z6000，颜色传感器获取得到r6000，g6000，b6000。计算公式为：

xyz计算公式：

色坐标及亮度计算公式：

x＝x/(x+y+z)

y＝y/(x+y+z)

lv＝y

色温及照度计算公式：

cct＝449.0×n³+3525.0×n²+6823.3×n+5520.33

n＝(x-xe)/(ye-y)

xe＝0.3320

ye＝0.1858

ev＝lvxπ

所述光源监控系统采用侧边进光的发光原理。靠近位于导光板5两侧的光的反射点细小偏圆行且间距疏远，而位于导光板5中间部分的反射点紧密且粗大略呈椭圆形。当光从四侧光源进入导光板，一部分碰到反射点时，漫反射到导光板5表面，另一部分是光直接穿透导光板5到达表面。越靠近光源的导光板5部位得到的直接光越强，远离的越弱；而另一方面，靠近光源的反射点细小而疏远，漫反射出来的光较少，相反远距离光源的那些粗大且紧密的点反射出来的光较丰富。这些光复杂融合后，从而达到整块光源板均亮的效果。同时所述灯条6设计多组灯珠相互混合，通过在光源控制器内录入软件可实现多色温、多照度的自动校准，使所述光源监控系统更趋向于智能化，兼容多种色温不仅可以满足客户的多方面测试，而且减少了客户的投入成本，提高了客户的使用效率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。