[发明专利]基于三基色LED的色度学光源装置

说明书

技术领域

本发明涉及光学领域，具体涉及一种基于三基色LED的色度学光源装置。

背景技术

传统的色度学实验是以溴钨灯为光源，通过测量透射光谱，计算滤光片的透过率，以确定色坐标。加法混色实验是将光分成三路，或使用三个溴钨灯，分别透过红、绿、蓝三基色的滤光片，形成红、绿、蓝三路光，再经光阑及成像透镜会聚在一起。由于溴钨灯光谱的短波功率较低，因此经过蓝色滤光片后，蓝光较弱，使得混色时蓝光的可调范围小。并且实验中需要的光学元件多，实验光路较复杂。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是设计一种基于三基色LED的色度学光源装置。

解决上述技术问题采用的技术方案是：一种基于三基色LED的色度学光源装置，包括开关电源、LED光源控制器、灯箱、灯芯、散热鳍片、反光杯和玻璃板。220V交流电通过开关电源转化为低压直流电输出至LED光源控制器，LED光源控制器控制输出3路独立可调电流接至灯芯，灯芯精确定焦粘接在反光杯内，反光杯通过支架固定在灯箱底部，反光杯底部装有散热鳍片，反光杯口部粘接一片玻璃板。

所述的开关电源为隔离式直流开关电源，输入电压为100-240V，输出电压为24V，输出电流为0-3.2A。

所述的LED光源控制器包括增强型51单片机主控制芯片、数码管显示面板和按键阵列。

所述的灯箱采用优质铝型材制作，前后面板上分别设置光出射孔和散热孔。

所述的灯芯采用大功率三基色LED，发光角为120°、直径为30mm，功率为10W，管脚为6只；其中红光波长640nm，标准工作电流350mA，绿光波长525nm，标准工作电流200mA，蓝光波长440nm，标准工作电流300mA。

所述的反光杯内部镀有耐高温膜，对可见光具有高反射率。

所述的玻璃板两面都镀有耐高温透光膜，具有防爆、隔热功效，对可见光透过率大于99％。

本发明的有益效果是：与传统的色度学实验光源相比，用采用红、绿、蓝LED芯片封装在一起的三基色LED，简化了加法混色实验的光路，同时红、绿、蓝三种颜色光可精细调节，使实验结果更趋合理，并且引入混色白光后的相关色温，丰富了光谱和色度学实验的内容。另外运用反光杯提高了出射光的利用率，光源及其电源成本低廉，从而使本光源具有绿色环保，寿命长、亮度高、光效高、装置简单、价格低廉的优点。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明加法混色LED颜色分布图。

图3为本发明电路原理图。

图4为本发明光谱测量实验装置示意图。

具体实施方式

本发明下面结合实施例并参照附图作进一步详述：参见图1，本基于三基色LED的色度学光源装置，包括开关电源1、LED光源控制器2、灯箱3、灯芯4、散热鳍片5、反光杯6和玻璃板7。220V交流电通过开关电源1转化为低压直流电输出至LED光源控制器2，LED光源控制器2控制输出3路独立可调电流接至灯芯4，灯芯4精确定焦粘接在反光杯6内，反光杯6通过支架固定在灯箱3底部，反光杯6底部装有散热鳍片5，反光杯6口部粘接一片玻璃板7。

所述的开关电源1为隔离式直流开关电源，输入电压为100-240V，输出电压为24V，输出电流为0-3.2A。

所述的LED光源控制器2包括增强型51单片机主控制芯片、数码管显示面板和按键阵列。

所述的灯箱3采用优质铝型材制作，前后面板上分别设置光出射孔8和散热孔9。

所述的灯芯4采用大功率三基色LED，发光角为120°、直径为30mm，功率为10W，管脚为6只；其中红光波长640nm，标准工作电流350mA，绿光波长525nm，标准工作电流200mA，蓝光波长440nm，标准工作电流300mA。

所述的反光杯6内部镀有耐高温膜，对可见光具有高反射率。反光杯5的主要功能是将灯芯4放射的光经过反射、聚光处理使其变成近似平行光出射到光路系统，从而避免浪费近75％的出射光。

所述的玻璃板7两面都镀有耐高温透光膜，具有防爆、隔热功效，对可见光透过率大于99％。

图2为本实施例加法混色时的LED颜色分布，可作为加法混色的实验演示。三基色LED发出的光，经光源顶部的树脂透镜会聚以后以120°角度出射，并部分混合在一起，光屏上接收到红(R)、绿(R)、蓝(B)三种颜色及其混色光。