[發明專利]用于產生顏色連續可調的均勻面光源的裝置

無效

• 申請號: 201010194538.2
• 申請日: 2010-06-08
• 公開（公告）號: CN101865412A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發明（設計）人: 周桃庚;連禮泉;何川;黃旭;沙定國
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: F21S10/02
• 分類號: F21S10/02;F21V14/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于產生顏色可調的均勻面光源的裝置，屬于光學精密測量技術領域，尤其適用于產生顏色連續可調的的均勻面光源。

技術背景

近年來，隨著科技的發展，顏色在各個領域的應用越來越廣泛。在機器人視覺、特種人員色覺檢查、光電跟瞄火控、輕紡、建筑、環境和美術等領域，顏色的重要性顯得特別突出，因此，顏色的測量成為這些領域的基礎問題。為了精確地檢測物體顏色或評測對象的顏色分辨能力，需要一個可以功率大、性能穩定且能產生各種顏色的光源。

一般可以采用色卡和棱鏡分光的方法產生特定顏色的光源，但這兩種方法都存在著缺陷。在特定均勻面光源出射口放置一系列色卡，可以構成特定顏色的光源，但該方法只能產生離散的顏色，無法產生連續可調的顏色；為了實現較大的色域范圍和較高的顏色分辨力，色卡的數量將非常龐大。采用棱鏡或光柵分光的方法可以產生顏色連續可調的光源，但該方法產生的光源功率低，機械結構較復雜，而且無法產生藍色和紅色之間的顏色(即品紅色)。

為了實現顏色連續可調且功率輸出功率較大的光源，本發明設計了用于產生顏色連續可調的均勻面光源的裝置。該裝置可以通過獨立調色三種色光的光通量比例實現連續改變出射光顏色的目的；該裝置中通過濾色片產生三種色光，因此，可以實現較大的功率輸出。

發明內容

本發明的目的是為了解決產生顏色連續可調的光源問題，而提出一種用于產生顏色連續可調的均勻面光源的裝置。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：

所述用于產生顏色連續可調的均勻面光源的裝置，包括均勻面光源、連續調色系統和混色系統；均勻面光源、連續調色系統和混色系統順序相接，其中：

均勻面光源由光源和第I積分球組成；連續調色系統由濾色片底板、紅光擋光板、綠光擋光板、藍光擋光板組成，濾色片底板、紅光擋光板、綠光擋光板、藍光擋光板均為圓形并具有相同的半徑；混色系統由第II積分球組成。

光源和第I積分球的進光口相連接，連續調色系統位于第I積分球的出射光線方向，且通過其中的濾色片底板與第I積分球的出光口相接；紅光擋光板、綠光擋光板、藍光擋光板設置在濾色片底板與第II積分球的進光口之間，紅光擋光板、綠光擋光板、藍光擋光板在連續調色系統中擺放的先后次序可調換；濾色片底板、紅光擋光板、綠光擋光板、藍光擋光板的外沿均裝有壓圈，壓圈上具有表示通光面積的標識，使用時通過按照標識旋轉壓圈，來改變通光面積；濾色片底板、紅光擋光板、綠光擋光板、藍光擋光板可通過旋轉其上的壓圈進行轉動。

濾色片底板、紅光擋光板、綠光擋光板、藍光擋光板的軸心在一條直線上；

濾色片底板分為六個扇形區域，其中三個為不透光的扇形區域，且它們兩兩之間分別為用于紅色、綠色、藍色濾光的扇形區域，分別覆有紅色、綠色、藍色濾光片；

紅光擋光板上具有一個不透光的扇形區域，該扇形區域應不小于濾色片底板上用于濾出紅光的扇形區域；

綠光擋光板上具有一個不透光的扇形區域，該扇形區域應不小于濾色片底板上用于濾出綠光的扇形區域；

藍光擋光板上具有一個不透光的扇形區域，該扇形區域應不小于濾色片底板上用于濾出藍光的扇形區域；

連續調色系統的出射光線方向對準第II積分球進光口；

連續調色系統中，在第I積分球出光口與第II積分球之間還可以增設一個衰減板，作為優選，其位置設置于第I積分球出光口與濾色片底板之間；衰減板與濾色片底板、紅光擋光板、綠光擋光板、藍光擋光板具有相同的半徑，其軸心與濾色片底板、紅光擋光板、綠光擋光板、藍光擋光板的軸心在一條直線上；衰減板的作用是使輸出的色光功率可調，避免功率過大或過小。

衰減板可以是一個圓形的均勻衰減片，也可以采用和濾色片底板相同的構造，此時將濾色片底板構造中的三個用于紅色、綠色、藍色濾光的扇形區域去掉，僅保留其上的三個不透光的扇形區域；這樣的好處在于，可以在使用中按照需要改變出射光的功率，而無需更換衰減片。

衰減板的外沿裝有壓圈，壓圈上具有表示衰減程度的標識，使用時通過按照標識旋轉壓圈，來改變出射光的光通量；并可通過旋轉其上的壓圈進行轉動。

本裝置中所有接口處應保證不漏光。

本發明的原理如下：

均勻面光源出射的光進入連續調色系統后，由濾色片底板將入射光分為三束三原色光，紅光擋光板、綠光擋光板和藍光擋光板分別遮擋相應的一種色光，通過改變三束光的通光面積比例，可以調節三種色光的光通量比例，從而改變連續調色系統出射光的三刺激值；三種色光經混色系統混合后在第II積分球的出光口輸出特定顏色的均勻面光源。