[發(fā)明專利]光譜標定裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910328972.6
• 申請日: 2019-04-23
• 公開（公告）號: CN110108359A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設計）人: 王星澤;王永力
• 申請（專利權）人: 合刃科技（深圳）有限公司
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01N21/31;H05B33/08
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

1.一種光譜標定裝置，其特征在于，所述光譜標定裝置包括光源控制模塊、光路調(diào)節(jié)模塊、光譜傳感器和中央控制系統(tǒng)，其中，

所述光源控制模塊包括光源控制器和Micro LED光源陣列，所述光源控制器用于與中央控制系統(tǒng)連接，接收所述中央控制系統(tǒng)根據(jù)目標光譜發(fā)送的控制指令，并根據(jù)所述控制指令控制所述Micro LED光源陣列上不同Micro LED的開關狀態(tài)，所述Micro LED光源陣列用于提供多種LED光；

所述光路調(diào)節(jié)模塊用于對所述多種LED光進行預設光路的傳輸，并得到輸出光譜；

所述光譜傳感器用于測量所述輸出光譜，得到測量光譜；

所述中央控制系統(tǒng)與所述光路調(diào)節(jié)模塊和所述光譜傳感器連接，用于從所述光譜傳感器接收測量光譜，將所述測量光譜與目標光譜進行比對，并根據(jù)對比結(jié)果對所述光路調(diào)節(jié)模塊進行控制，完成光譜標定過程。

2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述光路調(diào)節(jié)模塊包括準直透鏡、光柵、聚焦反射鏡、數(shù)字微鏡DMD、混光棒、擴散透鏡和擴散器，其中，

所述準直透鏡用于接收所述多種LED光，并將所述多種LED光轉(zhuǎn)換為準直平行光；

所述光柵用于對所述準直平行光進行分光，獲得多種不同波長的光；

所述聚焦反射鏡用于將所述多種不同波長的光聚焦到DMD上；

所述DMD用于根據(jù)接收到的所述多種不同波長的光獲得至少一個挑選光，并將所述至少一個挑選光反射到所述混光棒；

所述混光棒用于將所述至少一個挑選光進行混合得到復合寬波段光譜，并將所述寬波段光譜傳輸?shù)剿鰯U散透鏡進行放大，所述擴散透鏡將放大后的所述寬波段光譜傳輸?shù)剿鰯U散器進行擴散，并在所述擴散器外表面得到所述輸出光譜。

3.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述中央控制系統(tǒng)與所述光路調(diào)節(jié)模塊中的所述DMD連接，具體用于：

確定所述測量光譜與所述目標光譜是否滿足預設的標定關系；

若不滿足預設的標定關系，則控制所述DMD獲得新的挑選光；

獲取新的測量光譜，所述新的測量光譜由所述光路調(diào)節(jié)模塊根據(jù)所述新的挑選光得到新的輸出光譜，所述光譜傳感器測量所述新的輸出光譜得到；

用新的測量光譜替換所述測量光譜，重復上述確定測量光譜與所述目標光譜是否滿足預設的標定關系的步驟，直到確定所述測量光譜與所述目標光譜滿足預設的標定關系，則確定完成光譜標定過程。

4.權利要求2或3所述的裝置，其特征在于，所述混光棒具體用于：

當所述至少一個挑選光為多個挑選光時，將所述多個挑選光的光譜按照第一公式進行混合得到復合寬波段光譜，所述第一公式為：

其中所述表示所述復合寬波段光譜的光譜分布，所述S_i()表示每個挑選光的光譜分布，所述k_i為所述每個挑選光對應的權重系數(shù)。

5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的裝置，其特征在于，在將所述測量光譜與目標光譜進行比對之前，所述中央控制系統(tǒng)還用于：

將所述測量光譜的照明區(qū)域劃分為9個大小相同的矩形區(qū)域，并對每個區(qū)域的中心點的照度進行采樣，記為P₀、P₁…P₈；

對照明區(qū)域的對角線處四個邊角取點，記為P₉,P₁₀,P₁₁,P₁₂；

根據(jù)第二公式獲取所述測量光譜對應的照度均勻度，所述第二公式為：

U＝[1-(max|E_i-E_a|)/E_a]×100％

其中所述U表示照度均勻度，E_i表示照明區(qū)域中每個點對應的照度值，i∈(1,12)，E_a表示12個點的平均照度值；

根據(jù)所述照度均勻度確定所述擴散器表面的輸出光為均勻光。