一種基于多通道led的對色燈箱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于LED照明領(lǐng)域，特別涉及基于多通道LED的對色燈箱。
【背景技術(shù)】
[0002] 標(biāo)準(zhǔn)對色燈箱廣泛應(yīng)用在紡織品、印染、印刷、塑膠、顏料、油漆、油墨、攝影等顏色 領(lǐng)域，對一些要求高的商品，特別是出口產(chǎn)品，品牌商對顏色的一致性要求非常高，有一項 重要的指標(biāo)就是要在符合國際標(biāo)準(zhǔn)的對色燈箱下檢查物品的顏色偏差，如生產(chǎn)樣品與目標(biāo) 樣品的色差。
[0003] 對色燈箱通常提供多種光源，如模擬國際照明委員會標(biāo)準(zhǔn)日光D50或D65的光源， 商店展示廳燈光的184、01?、1]30，水平日光1101?12(^、紫外燈管1^等。傳統(tǒng)的對色燈箱通常 采用普通的熒光燈作為照明光源，在使用超過2000小時之后，光源亮度就會明顯降低，就需 要更換燈管;熒光燈管組成的燈箱可實現(xiàn)的光譜功率分布固定，如若需要其他光譜分布，則 需要增加燈箱的熒光燈管，十分不便;此外，熒光燈在使用時需要較長的預(yù)熱時間。
[0004] LED光源具有發(fā)光效率高、耗電量少、使用壽命長、安全可靠性強、無頻閃和有利于 環(huán)保等諸多優(yōu)點，因此采用LED光源替代對色燈箱中的熒光燈光源是大勢所趨。由于LED光 源的光譜窄帶性和多樣性，因此通過多種不同出射波長的LED燈珠發(fā)光混光達(dá)到光譜功率 分布的可調(diào)，從而實現(xiàn)高質(zhì)量復(fù)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)日光D50、D65和其他光源。將LED技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)的 對色燈箱，將大大提高燈箱的使用壽命，縮短燈箱照明所需的預(yù)熱時間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決【背景技術(shù)】中所提出的問題，本發(fā)明提供了一種精度高、輸出穩(wěn)定的基于 多通道LED的對色燈箱。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0006] 基于多通道LED的對色燈箱，其特征在于：包括箱體、用戶控制端、微電腦控制電 路、驅(qū)動電路、LED模組、光學(xué)系統(tǒng)、散熱模組、電源和傳感器;通過調(diào)節(jié)LED模組中各出射峰 值波長的LED的亮度并進(jìn)行混光達(dá)到匹配任一光譜功率分布的目的，從而實現(xiàn)模擬工業(yè)界 常用光源的光譜功率分布。
[0007] 基于多通道LED的對色燈箱，其特征在于其模擬的標(biāo)準(zhǔn)日光D50和D65，其顯色指數(shù) CIE Ra均為99,同色異譜指數(shù)MI分別可達(dá)到AB和AC等級，目標(biāo)色溫差異不超過±75K;
[0008] 所述的箱體包括光源和觀察箱兩部分，觀察箱內(nèi)部顏色噴涂為中性灰，如Munsel 1 N5或Muns e 11 N7中性灰色，提供一個標(biāo)準(zhǔn)的照明觀察環(huán)境；
[0009] 所述的用戶控制端包括電腦控制軟件、手機應(yīng)用軟件、控制器和實體按鍵中的一 種或多種組合控制方式，通過無線或有線的方式與微電腦控制電路通訊；
[0010] 所述的微電腦控制電路內(nèi)部包含具有一定處理運算能力的單片機及存儲單元，可 以接收用戶控制端的命令和傳感器傳輸過來信號并進(jìn)行解析和處理；同時負(fù)責(zé)與用戶控制 端和驅(qū)動電路通訊；
[0011] 所述的驅(qū)動電路接收微電腦控制電路的命令，通過幅度調(diào)制(AM)、脈沖寬度調(diào)制 (PWM)或兩種調(diào)制方式的組合來調(diào)節(jié)LED模組中每種LED的亮度；
[0012]所述的LED模組為多種不同出射峰值波長的LED組合，封裝形式包括單顆燈珠或 C0B；
[0013]所述的光學(xué)系統(tǒng)為擴(kuò)散板或光學(xué)透鏡或擴(kuò)散板和光學(xué)透鏡的組合，光學(xué)系統(tǒng)置于 光源前方，使混光更為均勻；
[0014] 所述的散熱模組為主動散熱模式或被動散熱模式或主動與被動散熱模式的組合；
[0015] 所述的傳感器為溫度、光度、色度、光譜傳感器中的一種或幾種組合，傳感器與微 電腦控制電路或用戶控制端相連，實時監(jiān)測對應(yīng)的參數(shù)，并反饋給微電腦控制電路或用戶 控制端。
[0016] 綜上所述，基于多通道LED的對色燈箱通過調(diào)節(jié)LED模組中各出射峰值波長的LED 的亮度并進(jìn)行混光達(dá)到匹配任一光譜功率分布的目的，從而實現(xiàn)高精度模擬工業(yè)界常用光 源的光譜功率分布?；诒景l(fā)明的對色燈箱模擬的標(biāo)準(zhǔn)日光D50和D65可以達(dá)到以下性能， 顯色指數(shù)CIE Ra均為99,同色異譜指數(shù)MI分別可達(dá)到AB和AC等級，色溫差異不超過±75K; 同時還兼顧無預(yù)熱時間、壽命長、無頻閃、一臺設(shè)備同時模擬多種光源、節(jié)能等優(yōu)點
【附圖說明】
[0017] 圖1是實施例中基于多通道LED的對色燈箱的效果圖；
[0018] 圖2是實施例中基于多通道LED的對色燈箱的光源部分；
[0019] 圖3是實施例中基于多通道LED的對色燈箱的電腦控制軟件界面圖；
[0020] 圖4是實施例中基于多通道LED的對色燈箱的LED模組中LED燈珠的出射光譜功率 分布；
[0021] 圖5是實施例中外置光譜傳感器X-Rite il Pro2;
[0022] 圖6是實施例中基于多通道LED的對色燈箱模擬標(biāo)準(zhǔn)日光D50的光譜功率分布； [0023]圖7是實施例中基于多通道LED的對色燈箱模擬標(biāo)準(zhǔn)日光D65的光譜功率分布；
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，如圖1和圖2所示：
[0025] 基于多通道LED的對色燈箱，包括箱體(光源13和觀察箱17 )、用戶控制端(控制面 板1和無線遙控器18)、微電腦控制電路2、驅(qū)動電路3、LED模組7、光學(xué)系統(tǒng)(擴(kuò)散板16)、散熱 模組(進(jìn)風(fēng)口 14、擋塵罩5和8、風(fēng)扇9、鋁散熱器6和固定支架10)、電源（電源適配器12、電源 接口 11和電源開關(guān)4)和傳感器（內(nèi)置溫度傳感器和外置光譜傳感器X-Rite il Pr〇2分光輻 射度計）;USB 口 15通過USB延長線與微電腦控制電路2相連；
[0026] 實施例中的箱體包括光源13和觀察箱17兩部分，觀察箱17內(nèi)部顏色噴涂為 Munsell N7中性灰；
[0027] 實施例中的用戶控制端為電腦控制軟件、控制面板1和無線遙控器18;電腦控制軟 件界面見圖3,通過USB 口 15實現(xiàn)電腦與微電腦控制電路2相連并進(jìn)行通訊;控制面板1包含 實體按鍵可切換光源，以及顯示屏顯示光源信息，與微電腦控制電路2電氣相連;無線控制 器18包含實體按鍵可切換光源；
[0028] 實施例中的微電腦控制電路2內(nèi)部包含具有一定處理運算能力的單片機及存儲單 元，可以接收用戶控制端的命令和并進(jìn)行解析和處理，并發(fā)送命令給驅(qū)動電路3,存儲單元 中存儲LED配方，微電腦控制電路2與驅(qū)動電路3電氣相連；
[0029] 實施例中驅(qū)動電路3接收微電腦控制電路2的命令，通過幅度調(diào)制(AM)和脈沖寬度 調(diào)制(P麗)相結(jié)合的方式來調(diào)節(jié)LED模組7中每種LED的亮度，驅(qū)動電路3與LED模組7電氣相 連；
[0030] 實施例中的LED模組7為14種不同出射峰值波長的LED燈珠組合，其各光譜功率分 布見圖4;
[0031 ]實施例中的光學(xué)系統(tǒng)為擴(kuò)散板16，置于LED光源前方，使混光更為均勻；
[0032] 實施例散熱模組為主動與被動散熱模式的組合，其中主動散熱包括風(fēng)扇9和進(jìn)風(fēng) 口 14,被動散熱為固定支架10和鋁散熱器6;
[0033] 實施例中的電源適配器12與驅(qū)動電路3、微電腦控制電路2、電源接口 11和電源開 關(guān)4電氣相連，電源開關(guān)4控制整體供電；
[0034] 實施例中的傳感器為溫度和光譜傳感器兩種，其中溫度傳感器與微電腦控制電路 2電氣相連，置于光源13內(nèi)，監(jiān)控光源13內(nèi)腔溫度，當(dāng)溫度超過60°C時，將傳警告信號給微電 腦控制電路2，同時微電腦控制電路2切斷電源;外置光譜傳感器X-Rite i 1 Pr〇2，見圖5，與 電腦控制軟件通過USB線連接通訊，置于觀察箱17內(nèi)，測量光源的光譜功率分布，并將測量 數(shù)據(jù)傳給電腦控制軟件。
[0035]模擬日光D50:D50標(biāo)準(zhǔn)光源被世界印刷業(yè)公認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)色溫。采用實施例中的對色 燈箱復(fù)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)日光D50，其復(fù)現(xiàn)的光譜功率分布見圖6，實測色溫為5015K，顯色指數(shù)CIE Ra 為99.5,同色異譜指數(shù)為AB級，完全滿足色樣觀察的照明需求，為印刷業(yè)的質(zhì)量控制提供 了更為優(yōu)良的標(biāo)準(zhǔn)。
[0036] 模擬日光D65:目前色樣顏色觀察的照明光源一般為標(biāo)準(zhǔn)日光D65,米用實施例中 的對色燈箱復(fù)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)日光D65的光譜功率分布見圖7，實測色溫為6486K，顯色指數(shù)CIE Ra為 99.5，同色異譜指數(shù)為AC級，完全滿足色樣觀察的照明需求。
[0038] 同理，實施例中的對色燈箱也可高品質(zhì)復(fù)現(xiàn)其他多種標(biāo)準(zhǔn)光源或黑體輻射軌跡光 譜輻射功率分布。
[0039] 以上對本發(fā)明的實施例進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明并不局限于所述實施例，熟悉 本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可做出種種的等同的變型或替換， 這些等同的變型或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 基于多通道LED的對色燈箱，其特征在于:包括箱體、用戶控制端、微電腦控制電路、 驅(qū)動電路、LED模組、光學(xué)系統(tǒng)、散熱模組、電源和傳感器;所述的箱體包括光源和觀察箱兩 部分，觀察箱內(nèi)部顏色噴涂為中性灰，提供一個標(biāo)準(zhǔn)的照明觀察環(huán)境;所述的用戶控制端包 括電腦控制軟件、手機應(yīng)用軟件、控制器和實體按鍵中的一種或多種組合控制方式，通過無 線或有線的方式與微電腦控制電路通訊;所述的微電腦控制電路內(nèi)部包含具有一定處理運 算能力的單片機及存儲單元，可以接收用戶控制端的命令和傳感器傳輸過來信號并進(jìn)行解 析和處理，同時負(fù)責(zé)與用戶控制端和驅(qū)動電路通訊;所述的驅(qū)動電路接收微電腦控制電路 的命令，通過幅度調(diào)制、脈沖寬度調(diào)制或兩種調(diào)制方式的組合來調(diào)節(jié)LED模組中每種LED的 亮度;所述的驅(qū)動電路接收微電腦控制電路的命令，通過幅度調(diào)制、脈沖寬度調(diào)制或兩種調(diào) 制方式的組合來調(diào)節(jié)LED模組中每種LED的亮度;所述的LED模組為多種不同出射峰值波長 的LED組合，封裝形式包括單顆燈珠或COB;所述的光學(xué)系統(tǒng)為擴(kuò)散板或光學(xué)透鏡或擴(kuò)散板 和光學(xué)透鏡的組合，光學(xué)系統(tǒng)置于光源前方，使混光更為均勻;所述的散熱模組為主動散熱 模式或被動散熱模式或主動與被動散熱模式的組合;所述的傳感器為溫度、光度、色度、光 譜傳感器中的一種或幾種組合，傳感器與微電腦控制電路或用戶控制端相連，實時監(jiān)測對 應(yīng)的參數(shù)，并反饋給微電腦控制電路或用戶控制端;所述的傳感器為溫度、光度、色度、光譜 傳感器中的一種或幾種組合，傳感器與微電腦控制電路或用戶控制端相連，實時監(jiān)測對應(yīng) 的參數(shù)，并反饋給微電腦控制電路或用戶控制端;最終通過調(diào)節(jié)LED模組中各出射峰值波長 的LED的亮度并進(jìn)行混光達(dá)到匹配任一光譜功率分布的目的。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多通道LED的對色燈箱，其特征在于其模擬的標(biāo)準(zhǔn)日光 D50和D65，其顯色指數(shù)CIE Ra達(dá)到99，同色異譜指數(shù)MI分別達(dá)到AB和AC等級，目標(biāo)色溫差異 不超過±75K。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于多通道LED的對色燈箱，基于多通道LED的對色燈箱通過調(diào)節(jié)LED模組中各出射峰值波長的LED的亮度并進(jìn)行混光達(dá)到匹配任一光譜功率分布的目的，從而實現(xiàn)高精度模擬工業(yè)界常用光源的光譜功率分布。基于本實用新型的對色燈箱模擬的標(biāo)準(zhǔn)日光D50和D65可以達(dá)到以下性能，顯色指數(shù)CIE Ra均為99，同色異譜指數(shù)MI分別可達(dá)到AB和AC等級，色溫差異不超過±75K；同時還兼顧無預(yù)熱時間、壽命長、無頻閃、一臺設(shè)備同時模擬多種光源、節(jié)能等優(yōu)點。
【IPC分類】H05B33/08, F21Y115/10, F21V23/00, F21V5/04, F21V29/70
【公開號】CN205356746
【申請?zhí)枴緾N201620040647
【發(fā)明人】王彬宇, 羅明
【申請人】常州千明智能照明科技有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月15日