一种基于激光对准定位的测色仪的制作方法

本技术涉及一种测色仪，尤其涉及一种基于激光对准定位的测色仪。

背景技术：

1、测色仪是一种在特定的照明和观测条件下，模拟人眼观察颜色，并给出量化结果的客观的测量颜色的仪器。测色仪广泛应用于塑胶电子、油墨印刷、油漆涂料、纺织服装等行业的颜色管理领域。根据测色仪的外形尺寸，测色仪可分为便携式测色仪、台式测色仪、微型测色仪和在线式测色仪等。根据测色仪的照明观测几何条件，测色仪可分为d8光学结构测色仪、45/0光学结构测色仪等。测色仪在测量被测样品时，通常需要先将被测样品的待测表面和测色仪的测量口对准，然后再启动测色过程。

2、被测样品种类繁多，包括塑胶产品、印刷品、纺织品等；被测样品形状尺寸各异，有平面，有弧面，有的尺寸大，有的尺寸小。测色仪通常选择重要表面或有代表性的测试表面的进行颜色测试，如果待测试表面比较小，将测色仪测量口和待测表面精确对准是比较困难的。

3、现有技术中的测色仪，测量样品时精确定位被测样品效果不好。公开号为cn205879359u专利，提及一种采用摄像头取景定位的测色仪，采用摄像头对测色仪测量口进行实时图片采集，然后再在显示屏是预览，从而完成被测样品定位，采用该方案的测色仪存在以下问题①图片上传显示屏的滞后，导致对准实时性不好，给用户体验不好，②被测样品的测试表面通常为相对均匀的表面，在显示屏预览中无法分辨细节特征，导致定位无法定位到用户想要的测试区域。公开号为cn202420678u专利，提及一种采用光照定位的测色仪，采用测色仪的照明光源模块通过测量口照明被测区域，然后目测定位，从而完成被测样品定位，采用该方案的测色仪存在以下问题①照明光源模块光线传递到测量口，通常会形成一个较大的弥散光斑，对于漫反射照明的测色仪更为明显，从而导致用户无法通过目测定位到用户想要的测试区域②部分测色仪测量口部位有遮挡，当测量口接近样品时，用户无法看到测量口和测试区域的相对位置，导致定位困难。因此，现有技术使用不方便，需要改进。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于有效克服上述技术的不足，提供一种基于激光对准定位的测色仪，利用激光的高亮度、高集聚的光斑，实现测色仪测量口和被测样品的精确对准定位。

2、本实用新型公开一种基于激光对准定位的测色仪，包括主控模块、照明光源模块、光学测量模块、定位激光模块和测量口。所述主控模块是测色仪的控制系统，用来控制测色仪的测试流程，实现数据处理及存储，驱动照明光源模块、光学测量模块和定位激光模块。所述照明光源模块，用来提供的特定光谱的出射光，照明光源模块的出射光穿过测量口入射至被测样品的表面。所述光学测量模块由光电探测器构成，用来探测被测样品表面的反射光信号，并将携带被测样品信息的反射光信号转化为电信号，传递给主控模块。所述定位激光模块，可发射高亮度、高集聚的激光光束，其光轴通过测量口中心照射在被测样品上，通过激光的光斑中心和测试区域中心对准，进而实现精确对准定位。所述测量口具有光阑作用，限制照明光源模块照射在被测样品的光斑大小，限制被测样品的待测区域大小，测量口中心位于被测样品待测区域中心表面的法线上。

3、本实用新型中的定位激光模块置于测量口一侧，测试定位时，主控模块启动定位激光模块，出射定位激光穿过测量口中心照射在被测样品上，根据照射在被测样品上的激光光斑，调整仪器测量口位置，使定位激光光斑中心和被测样品待测区域中心对准，从而完成测量口中心和被测样品的精确对准定位。然后主控模块关闭定位激光模块，启动测色流程，进而测色仪完成对被测样品的色度数据采集。

4、在一些可选的实施例中，照明光源模块还包括积分球，积分球上设置有积分球入光孔、采样孔、第一探测器孔。其中采样孔和测量口中心重合，被测样品置于测量口，照明光源模块的出射光通过积分球入光孔进入积分球。定位激光模块还包括用于改变出射激光方向的分光器，其中分光器置于第一探测器孔上方。光学测量模块置于分光器上方，被测样品表面的反射光，依次通过第一探测器孔、分光器，最终被光学测量模块接收。

5、在一些可选的实施例中，照明光源模块还包括积分球，积分球上设置有积分球入光孔、采样孔、第一探测器孔、定位孔、拨片。其中采样孔和测量口中心重合，积分球内壁喷涂高漫反射射涂料，被测样品置于测量口，照明光源模块的出射光通过积分球入光孔进入积分球。拨片置于定位孔处，拨片面对积分球一侧表面喷涂有同积分球内壁一样的高漫反射涂料，根据主控模块指令，拨片可打开、可关闭。定位激光模块置于拨片上方，当拨片打开，发射激光光束通过定位孔，穿过测量口中心，照在被测样品上。光学测量模块置于第一探测器孔处，用以接收被测样品表面的反射光。

6、可选的，一种基于激光对准定位的测色仪还包括摄像头模块和分光器。其中分光器置于拨片上方，摄像头模块置于分光器一侧。测量口的实时景象，依次通过定位孔、分光器，最终被摄像头模块接收。

7、可选的，一种基于激光对准定位的测色仪还包括参考光检测模块，其中积分球设置第二探测器孔，参考光检测模块置于第二探测器孔，用以接收积分球内表面的反射光。

8、在一些可选的实施例中，照明光源模块的出射光光轴线相对被测样品表面的法线成45度夹角，定向照射被测样品表面。定位激光模块还包括用于改变发射激光方向的分光器，其中分光器置于测量口正上方。光学测量模块置于分光器上方，与被测样品表面的法线夹角为0度的反射光，依次通过分光器，最终被光学测量模块接收。

9、在一些可选的实施例中，照明光源模块的出射光光轴线相对被测样品表面的法线成0度夹角，垂直照射被测样品表面。定位激光模块还包括用于改变发射激光方向的分光器，其中分光器置于被测样品和照明光源模块之间。光学测量模块置于与被测样品表面法线成45度夹角的光路上，用于接收与被测样品表面法线方向夹角为45度的反射光线。

10、可选的，一种基于激光对准定位的测色仪还包括参考光检测模块，用以接收照明光源模块出射光。

11、在一些可选的实施例中，照明光源模块的光源由led组成，其出射光线覆盖波长400nm～700nm的连续可见光。

12、在一些可选的实施例中，定位激光模块的发射激光为光波长范围在380nm～780nm的可见光激光。

13、本实用新型的有益效果在于：通过定位激光光束导向，实现测色仪的测量口和被测样品的待测区域精确对准定位，操作简单，实用。

技术特征：

1.一种基于激光对准定位的测色仪，其特征在于，包括主控模块、照明光源模块、光学测量模块、定位激光模块和测量口；所述主控模块是测色仪的控制系统，用来控制测色仪的测试流程，实现数据处理及存储，驱动照明光源模块、光学测量模块和定位激光模块；所述照明光源模块出射光穿过测量口入射至被测样品的表面；所述光学测量模块由光电探测器构成，用来探测被测样品表面的反射光信号，并将携带被测样品信息的反射光信号转化为电信号，传递给主控模块；所述测量口靠近被测样品，限制照明光源模块照射在被测样品的光斑大小；所述定位激光模块，可发射高亮度、高集聚的激光光束，其光轴通过测量口中心照射在被测样品上；所述照明光源模块、光学测量模块和定位激光模块电性连接于主控模块。

2.根据权利要求1所述的基于激光对准定位的测色仪，其特征在于，所述照明光源模块还包括积分球，所述积分球上设置有入光孔、采样孔、第一探测器孔；所述第一探测器孔设在偏离测量口中心法线方向8度的位置处；所述采样孔和测量口中心重合，被测样品置于测量口；所述照明光源模块的出射光通过入光孔进入积分球；所述定位激光模块还包括置于第一探测器孔上方的分光器，其发射定位激光经分光器反射穿过测量口中心；所述光学测量模块置于分光器上方。

3.根据权利要求1所述的基于激光对准定位的测色仪，其特征在于，所述照明光源模块还包括积分球，所述积分球上设置有入光孔、采样孔、第一探测器孔、定位孔、拨片；所述第一探测器孔设在偏离测量口中心法线方向8度的位置处；所述采样孔设在偏离测量口中心法线反方向8度的位置处，和测量口中心重合，被测样品置于测量口；所述拨片置于定位孔处，可打开和关闭；所述照明光源模块的出射光通过入光孔进入积分球，所述定位激光模块置于拨片上方，所述光学测量模块置于第一探测器孔处。

4.根据权利要求3所述的基于激光对准定位的测色仪，其特征在于，还包括摄像头模块和分光器；所述分光器置于定位激光模块和拨片之间，摄像头模块置于分光器一侧，拨片打开，测量口图像经分光器反射进入摄像头模块。

5.根据权利要求2或3或4所述的基于激光对准定位的测色仪，其特征在于，还包括参考光检测模块，积分球设置第二探测器孔，所述参考光检测模块置于第二探测器孔处，用来接收积分球内壁的反射光线。

6.根据权利要求1所述的基于激光对准定位的测色仪，其特征在于，所述照明光源模块的出射光光轴线相对被测样品表面的法线成45度夹角，定向照射被测样品表面；所述光学测量模块置于与被测样品表面的法线夹角为0度方向上；所述定位激光模块还包括分光器，分光器置于测量口和光学测量模块之间，定位激光模块主体置于分光器一侧，所述定位激光经分光器反射穿过测量口中心。

7.根据权利要求1所述的基于激光对准定位的测色仪，其特征在于，所述照明光源模块的出射光光轴线相对被测样品表面的法线成45度夹角，定向照射被测样品表面；所述光学测量模块置于与被测样品表面的法线夹角为0度方向上；所述定位激光模块置于测量口上方，其发射激光光轴与测量口中心法线成大于0度，小于90度的夹角。

8.根据权利要求7所述的基于激光对准定位的测色仪，其特征在于，还包括摄像头模块和分光器；所述分光器置于测量口和光学测量模块之间，所述摄像头模块置于分光器一侧，测量口图像经分光器反射进入摄像头模块。

9.根据权利要求1所述的基于激光对准定位的测色仪，其特征在于，所述照明光源模块置于被测样品表面的法线方向上，垂直照射被测样品表面；所述光学测量模块置于与被测样品表面法线成45度夹角的光路上；所述定位激光模块还包括分光器，分光器置于测量口和照明光源模块之间，定位激光模块主体置于分光器一侧，所述定位激光经分光器反射穿过测量口中心。

10.根据权利要求1所述的基于激光对准定位的测色仪，其特征在于，所述照明光源模块置于被测样品表面的法线方向上，垂直照射被测样品表面；所述光学测量模块置于与被测样品表面法线成45度夹角的光路上；所述定位激光模块置于测量口上方，其发射激光光轴与测量口中心法线成大于0度，小于90度的夹角。

11.根据权利要求10所述的基于激光对准定位的测色仪，其特征在于，还包括摄像头模块和分光器；所述分光器置于测量口和照明光源模块之间；所述摄像头模块置于分光器一侧，测量口图像经分光器反射进入摄像头模块。

12.根据权利要求6或7或9或10所述的基于激光对准定位的测色仪，其特征在于：还包括参考光检测模块；所述参考光检测模块置于照明光源模块处，接收照明光源模块出射光，以监控照明光源的稳定性。

13.根据权利要求1所述的基于激光对准定位的测色仪，其特征在于，所述照明光源模块的出射光线覆盖波长400nm～700nm的连续可见光。

14.根据权利要求1所述的基于激光对准定位的测色仪，其特征在于，所述定位激光模块的发射激光为光波长范围在380nm～780nm的可见光激光。

技术总结
本技术发明公布了一种基于激光对准定位的测色仪，包括主控模块、照明光源模块、光学测量模块、定位激光模块和测量口；其中，主控模块是测色仪的控制系统，用来控制测色仪的测试流程，实现数据处理及存储，驱动照明光源模块、光学测量模块和定位激光模块；照明光源模块的出射光线穿过测量口，入射至被测样品表面，其反射光线被包括光电探测器的光学测量模块接收，定位激光模块的出射激光穿过测量口中心入射至被测样品表面；测色仪通过定位激光模块出射的高集聚的激光光束引导，直观的实现测量口和被测样品待测区域的精确对准定位。本技术克服了传统测色仪定位不准、操作麻烦的弊端。

技术研发人员：王丽荟,张美霞,请求不公布姓名
受保护的技术使用者：深圳市荟彩科技有限公司
技术研发日：20230310
技术公布日：2024/1/14