一种包含LED白光光源和色差测量仪器的标准光源比色灯箱

摘要

一种包含LED白光光源和色差测量仪器的标准光源比色灯箱，包括箱体(1)、光源组(2)、光源箱(3)、比色台(4)、色差测量仪器(5)以及光源选择开关(6)六部分。其特征是：灯箱中的光源组(2)配置中除了包含D65光源，CWF光源，A光源，TL84光源，F光源和波长为365nm的UV光源外，还包含但不限于色温为3000K-3500K的暖白LED光源、色温为5000K-5500K的正白LED光源以及色温为6500K-7000K的冷白LED光源，其作用是除了能在现有光源下检测货品颜色外，还能在LED光源照射下进行色差对比。同时，箱体内部配置色差测量仪器，能够客观进行试样和标样的颜色比对。

说明书

技术领域

本发明属于颜色比对测量领域，具体地是一种包含LED白光光源和色差测量仪器的标准光源比色灯箱。 

背景技术

标准光源比色灯箱能模拟多种照明环境的灯光，常用于纺织品、印染、印刷、塑胶、颜料、油漆、油墨、摄影等相关行业检测颜色偏差和色度变色级别的评定。因为不同光源拥有不同的辐射能量，在照射到物品上时，会显现不同的颜色。在工业生产中，品检员虽然已仔细地对比过货品的颜色，但因为环境光源不标准或与客商所使用的光源不一致，不同光线下所看到的颜色各异，货品色差很难判定由此导致客商验货时会因为色差超出标准范围而投诉，甚至退货，从而严重影响了公司商誉。要有效解决上述问题，最有效的方法就是在检定货品的颜色时，在相同的光源及可控制的条件下进行多种不同光源照射的比对，以解决同色异谱问题。 

新一代LED光源的迅速发展，已凭借其高光效、高显色指数、小色容差等优势广泛应用于各种照明。而市场现有标准光源对色灯箱内只提供D65光源、TL84、CWF、UV、F、A等光源，至今没有出现LED白光光源作为标准检测光源，这将会影响比色的可靠性，尤其在LED白光照明下的比色可靠性。此外，在灯箱内部进行比色检测时，常采用目测的方法进行，目测结果容易因人而异。 

发明内容

本发明正是针对以上现有技术中存在的问题，提供了一种包含LED白光光源和色差测量仪器的标准光源比色灯箱。其目的是除了能够在现有光源照射环境下检测物品的颜色色差外，还能在LED光源的照射下检测物品的颜色色差； 同时还可在各种光源下进行精确的色差检测，以进一步解决同色异谱问题，增加比色的可靠性。 

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案： 

一种包含LED白光光源和色差测量仪器的标准光源比色灯箱，用于进一步减小检测颜色的偏差和增加比色可靠性，包括箱体(1)、光源组(2)、光源箱(3)、比色台(4)、色差计(5)以及光源选择开关(6)六部分。其特征是：标准光源比色灯箱中的光源配置中除了包含D65光源，CWF光源，A光源，TL84光源，F光源和波长为365nm的UV光源以外，还包含、并不限于色温为3000-3500K的暖白LED光源、色温为5000-5500K的正白LED光源以及色温为6500-7000K的冷白LED光源。同时，配置了色差测量仪器，能够精确检测色差，增加了比色的可靠性。将需要检测的待测样品与参考样品或者标准比色卡放在比色台上，通过光源选择开关选择不同光源进行照射，用色差测量仪器测量待测样品与参考样品或标准比色卡在不同的光源照射下的色差，最终将色差结果显示在标准光源比色灯箱的箱体外部的显示窗口。 

进一步的，标准光源比色灯箱内光源配置色温为6500K的D65光源(21)，色温为4150K的CWF光源(22)，色温为2856K的A光源(23)，色温为4000K的TL84光源(24)，色温为2700K的F光源(25)，波长为365nm的UV光源(26)，色温为3000-3500K的暖白LED光源(27)，色温为5000-5500K的正白LED光源(28)以及色温为6500K-7000K的冷白LED光源(29)。所述白光LED光源的显色指数大于70。LED光源的引入，扩大了标准光源的配置，提高了同色异谱现象的检验要求。 

进一步的，标准光源比色灯箱内配置色差测量仪器，包括颜色传感器(51)、校正滤光片(52)、余弦校正器(53)、信号处理模块(54)及显示模块(55)。 光源照射在待测样品和参考样品上，通过颜色传感器(51)采集颜色信号，经过校正滤光片(52)和余弦校正器(53)对颜色传感器进行与CIE标准色度观察者光谱三刺激值函数相一致的匹配修正，通过信号处理模块(54)对采集的信号进行处理，得到不同光源下待测样品与参考样品之间的色差，将结果通过显示模块显示出来。 

进一步的，光源箱的外形尺寸“长×宽×高”为750×450×620mm，光源箱箱体的“长×宽×高”的尺寸为(750-650)×(450-350)×(620-420)mm。颜色传感器(51)的位置及高度满足0°/45°的照明观察条件。 

进一步的，标准光源比色灯箱内的灯管型光源均选用标准T5系列灯管，且相同的两光源之间的布局间隔满足使得灯箱内比色台上所能接收的光源的光照是均匀分布的。 

进一步的，箱体(1)内壁背景均采用标准吸光型中灰色，防止箱体背景色对对色检测造成影响。 

进一步的，光源选择开关(5)分别与相应的光源灯具的线路进行连接，可以通过箱体外部的选择开关完成照射光源的选择和切换。 

相比现有的标准光源比色灯箱，本发明提供的包含LED白光光源和色差测量仪器的标准光源比色灯箱通过添加了不同色温的LED光源和色差测量仪器，能进一步增加比对色检测的要求和提高相应的标准，进一步解决同色异谱现象，为生产商提供商品质量保障。 

附图说明

图1是包含LED白光光源和色差测量仪器的标准光源比色灯箱的结构示意图 

图2是包含LED白光光源和色差测量仪器的标准光源比色灯箱的右视图 

图3是包含LED白光光源和色差测量仪器的标准光源比色灯箱的光源组成示 意图 

具体实施方式

下面结合实例对本发明进行进一步说明： 

如附图1所示，一种包含LED白光光源和色差测量仪器的标准光源比色灯箱，用于进一步减小检测颜色的偏差和增加比色可靠性，它包括箱体(1)、光源组(2)、光源箱(3)、比色台(4)、色差测量仪器(5)以及光源选择开关(6)六部分。 

光源箱(2)配置2支14W色温为6500K的D65光源(21)，2支14W色温为4150K的CWF光源(22)，2支100W色温为2856K的A光源(23)，2支14W色温为4000K的TL84光源(24)，2支40W色温为2700K的F光源(25)，1支14W波长为365nm的UV光源(26)，2支14W色温为3000-3500K的暖白LED光管，2支色温为5000-5500K的正白LED光管(28)以及2支色温6500-7000K的冷白LED光源(29)。其中，各灯管型光源均使用T5标准的灯管。各灯管的排列间隔4mm，两相同灯管光源的间隔满足使得灯箱内比色台上所能接收的光源的光照是均匀分布的。 

LED光源的引入，扩大了标准光源的配置，能够除了在现有光源照射环境下检测货品的颜色，还能在LED光源的照射下进行对比，适应白光LED照明的应用，进一步解决了同色异谱问题，增加了比色可靠性。 

色差测量仪器(5)包括颜色传感器(51)、校正滤光片(52)、余弦校正器(53)、信号处理模块(54)及显示模块(55)五部分。在本实施例中，颜色传感器(51)采用了TCS3414CS数字色彩传感器，该传感器内置红色、绿色、蓝色和透明的滤光片以及IR遮光滤光片。校正滤光片(52)选择多块有色玻璃进行匹配，余弦校正器(53)选用乳白色球壳型余弦校正器。校正滤光片和余弦 校正器对颜色传感器进行与CIE标准色度观察者光谱三刺激值函数相一致的匹配修正。信号处理模块对色差的处理采用CIELAB的色差计算方法。通过信号处理模块对采集到的颜色信号进行处理得到色差，将结果通过显示模块显示出来。 

光源箱的外形尺寸“长×宽×高”为750×450×620mm，箱体尺寸为(750-650)×(450-350)×(620-420)mm。色差测量仪器(5)中的颜色传感器(51)的位置及高度满足0°/45°的照明观察条件。 

利用本发明提供的包含LED白光光源和色差测量仪器的标准光源比色灯箱进行实验，取一块蓝色样品布料作为检测物品，放在标准比色台中央位置测试区域带，分别开启D65光源，CWF光源，A光源，TL84光源，F光源和波长为365nm的UV光源以及色温为3000-3500K的暖白LED光源、色温为5000-5500K的正白LED光源以及色温为6500-7000K的冷白LED光源分别进行照射，通过色差测量仪器进行样品布料在不同光源照射之间的色差检测，得到样品布料的在不同光源照射之间的色差值分别为0.38、0.40、0.38、0.42、0.43、0.35、0.31、0.34。 

由此可见，本发明提供的一种包含LED白光光源和色差测量仪器的标准光源比色灯箱，具有较高的检测同色异谱效应的功能，能进一步增加比色检测的要求和提高相应的标准。