专利名称：基于led光源的颜色检测仪光学头的制作方法
技术领域：
本实用新型属于颜色检测技术领域，尤其是涉及一种基于LED光源的颜色检测仪光学头。
背景技术：
颜色检测仪器广泛地应用在纺织、服装、印染行业，塑胶、电子产品行业，油漆、油墨行业，印刷、纸品制造行业，摄像头检测、摄影行业等行业的颜色管理领域中；颜色的检测在日常生产生活中的应用越来越广。传统的颜色检测仪光学头中的光源多采用卤钨灯、卤素灯、2856K白炽灯等，光源温度高，散热性能差，影响了光学头的检测灵敏度和使用寿命。 采用传统光学头制成的颜色检测仪器还存在着颜色识别精度低、检测灵敏度低、颜色检测速度慢、使用寿命短等缺陷和不足。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于 LED光源的颜色检测仪光学头，其结构简单，设计合理，易于实现，检测灵敏度高、精度高，实用性强，使用寿命长，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于包括无反射的壳体以及安装在壳体内部的LED光源和颜色传感器，所述壳体的底面中心位置处设置有用于供LED光源所发出的光线穿过的测量孔，所述颜色传感器安装在位于测量孔正上方的壳体上，所述LED光源安装在位于测量孔斜上方的壳体上且LED光源所发出的光线穿过测量孔时与壳体底面呈一定角度的夹角。上述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于包括与颜色传感器信号输出端相接的放大电路。上述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述放大电路安装在壳体内部。上述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述LED光源为光谱范围在380nm 780nm的白色LED灯。上述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述颜色传感器为RGB颜色传感器或色差传感器。上述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述颜色传感器为RGB颜色传感器S7505。上述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述放大电路由芯片 TLC2274、电阻 Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8 和 R9 以及电容 Cl、C2、C3 和 C4 构成，所述芯片TLC 2274的引脚1通过电阻Rl与芯片TLC2274的引脚2和电阻R2的一端相接，所述电阻Rl的两端并联有电容Cl，所述芯片TLC2274的引脚3与RGB颜色传感器S7505的引脚 1相接且通过电阻R3接地，所述芯片TLC2274的引脚4接电源VCC且通过电容C2与芯片
3TLC2274的引脚11相接，所述芯片TLC2274的引脚5与RGB颜色传感器S7505的引脚3相接且通过电阻R6接地，所述芯片TLC2274的引脚7通过电阻R4与芯片TLC2274的引脚6和电阻R5的一端相接，所述电阻R4的两端并联有电容C3，所述芯片TLC2274的引脚8通过电阻R7与芯片TLC2274的引脚9和电阻R8的一端相接，所述电阻R7的两端并联有电容C4， 所述芯片TLC2274的引脚10与RGB颜色传感器S7505的引脚4相接且通过电阻R9接地， 所述电阻R2的另一端、电阻R5的另一端、电阻R8的另一端、RGB颜色传感器S7505的引脚 2和芯片TLC2274的引脚11均接地，所述芯片TLC2274的引脚1、引脚7和引脚8分别为光学头的信号输出端OUTR、OUTG和OUTB。上述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述LED光源所发出的光线穿过测量孔时与壳体底面呈30° 60°夹角。上述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述LED光源发出的光线穿过测量孔时与壳体底面呈45°夹角。本实用新型与现有技术相比具有以下优点1、本实用新型由壳体以及安装在壳体内部的LED光源和颜色传感器构成，为了便于连接后续配套仪器，进行进一步的处理和显示，在颜色传感器的信号输出端还连接了放大电路，结构简单，设计合理且易于实现。2、本实用新型采用白色LED灯作为光源，它具有体积小、寿命长的优点，摆脱了普通光源温度高、散热性能差、使用寿命短的缺点。3、本实用新型采用RGB颜色传感器S7505对颜色进行检测，检测灵敏度高、精度高，能够实现不同物体颜色差异的快速检测。4、本实用新型的使用效果好，实用性强，便于推广使用到纺织、服装、印染行业，塑胶、电子产品行业，油漆、油墨行业，印刷、纸品制造行业，摄像头检测、摄影行业等行业的颜色管理领域中。综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，易于实现，检测灵敏度高、精度高，实用性强，使用寿命长，解决了现有技术中的颜色检测仪光学头所存在的光源散热性能差、使用寿命短、颜色识别精度低、检测灵敏度低、颜色检测速度慢、使用寿命短等缺陷和不足，使用效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型放大电路的电路原理图。附图标记说明1-壳体；2-LED光源；3-颜色传感器；4-测量孔；5-放大电路；6-LED光源所发出的光线；7-反射光线；8-待测物体。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括无反射的壳体1以及安装在壳体1内部的LED光源2和颜色传感器3，所述壳体1的底面中心位置处设置有用于供LED光源所发出的光线6穿过的测量孔4，所述颜色传感器3安装在位于测量孔4正上方的壳体1上，所述LED光源2 安装在位于测量孔4斜上方的壳体1上LED光源所发出的光线6穿过测量孔4时与壳体1 底面呈一定角度的夹角。本实施例中，本实用新型还包括与颜色传感器3信号输出端相接的放大电路5。所述放大电路5安装在壳体1内部。所述放大电路5也可以安装在壳体1外。所述LED光源 2为光谱范围在380nm 780nm的白色LED灯。所述颜色传感器3为RGB颜色传感器或色差传感器。所述LED光源所发出的光线6穿过测量孔4时与壳体1底面呈30° 60°夹角。具体地，所述颜色传感器3为RGB颜色传感器S7505，该器件体积小，具有在R、G、 B不同波段分别感应光强的能力，其探测红绿蓝三色分量的波长范围分别为红590nm 720nm,绿480nm 600nm，蓝400nm MOnm，可实现红，绿，蓝三色信号的采集与检测。结合图2，所述放大电路5由芯片1102274、电阻1 1、1 2、1 3、1 4、1 5、1 6、1 7、1 8和R9以及电容 C1、C2、C3和C4构成，所述芯片TLC2274的引脚1通过电阻Rl与芯片TLC2274的引脚2和电阻R2的一端相接，所述电阻Rl的两端并联有电容Cl，所述芯片TLC2274的引脚3与RGB 颜色传感器S7505的引脚1相接且通过电阻R 3接地，所述芯片TLC2274的引脚4接电源 VCC且通过电容C2与芯片TLC2274的引脚11相接，所述芯片TLC2274的引脚5与RGB颜色传感器S7505的引脚3相接且通过电阻R6接地，所述芯片TLC2274的引脚7通过电阻R4 与芯片TLC2274的引脚6和电阻R5的一端相接，所述电阻R4的两端并联有电容C3，所述芯片TLC2274的引脚8通过电阻R7与芯片TLC2274的引脚9和电阻R8的一端相接，所述电阻R7的两端并联有电容C4，所述芯片TLC2274的引脚10与RGB颜色传感器S7505的引脚4相接且通过电阻R9接地，所述电阻R2的另一端、电阻R5的另一端、电阻R8的另一端、 RGB颜色传感器S7505的引脚2和芯片TLC2274的引脚11均接地，所述芯片TLC2274的引脚1、引脚7和引脚8分别为光学头的信号输出端OUTR、OUTG和OUTB。其中，电源VCC为外接的5V电源。所述LED光源所发出的光线6穿过测量孔4时与壳体1底面呈45°夹角。本实用新型的工作原理及工作过程是将本实用新型所述的光学头放置在待测物体8上并使得测量孔4对准待测物体8上的待测点，LED光源所发出的光线6穿过测量孔4 并成30° 60°夹角照射在待测物体8上，经待测物体8反射出来的反射光线7垂直照射在颜色传感器3上，由于待测物体8的密度不一样，所以LED光源所发出的光线6经过色块的反射后，R、G、B三原色会有不同程度的衰减，因此颜色传感器3接收反射光线7信号并吸收对待测物体8密度有用的光信号，根据色彩反射吸收原理，颜色深的色块相对颜色浅的色块吸收的补色光要多，反射的出去补色光就会少，而颜色传感器3的输出电压值又与输入的光强成正比，所以，颜色深的色块经颜色传感器3进行光电转换后输出的电压值相对低，这样利用反射的光强的不同来区分其不同物体的颜色。由于RGB颜色传感器S7505所输出的检测信号较弱，因此在颜色传感器3的信号输出端连接了放大电路5，对RGB颜色传感器S7505所输出的检测信号进行放大后再输出，便于连接后续配套仪器，进行进一步的处理和显示等。综上所述，本实用新型结构简单，设计合理，易于实现，检测灵敏度高、精度高，使用寿命长，能够实现不同物体颜色差异的快速检测。[0031] 以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
权利要求1.一种基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于包括无反射的壳体(1)以及安装在壳体(1)内部的LED光源( 和颜色传感器(3)，所述壳体(1)的底面中心位置处设置有用于供LED光源所发出的光线(6)穿过的测量孔G)，所述颜色传感器(3)安装在位于测量孔⑷正上方的壳体⑴上，所述LED光源⑵安装在位于测量孔⑷斜上方的壳体(1)上且LED光源所发出的光线(6)穿过测量孔(4)时与壳体(1)底面呈一定角度的夹角。
2.按照权利要求1所述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于包括与颜色传感器⑶信号输出端相接的放大电路(5)。
3.按照权利要求2所述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述放大电路(5)安装在壳体(1)内部。
4.按照权利要求1、2或3所述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述LED光源( 为光谱范围在380nm 780nm的白色LED灯。
5.按照权利要求2或3所述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述颜色传感器C3)为RGB颜色传感器或色差传感器。
6.按照权利要求5所述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述颜色传感器( 为RGB颜色传感器S7505。
7.按照权利要求6所述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述放大电路(5)由芯片11^2274、电阻1 1、1 2、1 3、1 4、1 5、1 6、1 7、1 8和1 9 以及电容 Cl、C2、C3 禾口 C4构成，所述芯片TLC2274的引脚1通过电阻Rl与芯片TLC2274的引脚2和电阻R2的一端相接，所述电阻Rl的两端并联有电容Cl，所述芯片TLC2274的引脚3与RGB颜色传感器 S7505的引脚1相接且通过电阻R3接地，所述芯片TLC2274的引脚4接电源VCC且通过电容C2与芯片TLC2274的引脚11相接，所述芯片TLC2274的引脚5与RGB颜色传感器S7505 的引脚3相接且通过电阻R6接地，所述芯片TLC2274的引脚7通过电阻R4与芯片TLC2274 的引脚6和电阻R5的一端相接，所述电阻R4的两端并联有电容C3，所述芯片TLC2274的引脚8通过电阻R7与芯片TLC2274的引脚9和电阻R8的一端相接，所述电阻R7的两端并联有电容C4，所述芯片TLC2274的引脚10与RGB颜色传感器S7505的引脚4相接且通过电阻R9接地，所述电阻R2的另一端、电阻R5的另一端、电阻R8的另一端、RGB颜色传感器 S7505的引脚2和芯片TLC2274的引脚11均接地，所述芯片TLC2274的引脚1、引脚7和引脚8分别为光学头的信号输出端OUTR、OUTG和0UTB。
8.按照权利要求1、2或3所述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述LED光源所发出的光线(6)穿过测量孔时与壳体(1)底面呈30° 60°夹角。
9.按照权利要求8所述的基于LED光源的颜色检测仪光学头，其特征在于所述LED光源所发出的光线(6)穿过测量孔时与壳体(1)底面呈45°夹角。
专利摘要本实用新型公开了一种基于LED光源的颜色检测仪光学头，包括无反射的壳体以及安装在壳体内部的LED光源和颜色传感器，所述壳体的底面中心位置处设置有用于供LED光源所发出的光线穿过的测量孔，所述颜色传感器安装在位于测量孔正上方的壳体上，所述LED光源安装在位于测量孔斜上方的壳体上且LED光源所发出的光线穿过测量孔时与壳体底面呈一定角度的夹角。本实用新型结构简单，设计合理，易于实现，检测灵敏度高、精度高，实用性强，使用寿命长，解决了现有技术中的颜色检测仪光学头所存在的光源散热性能差、使用寿命短、颜色识别精度低、检测灵敏度低、颜色检测速度慢、使用寿命短等缺陷和不足，使用效果好，便于推广使用。
文档编号G01J3/46GK202267535SQ20112040766
公开日2012年6月6日 申请日期2011年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者何亚银 申请人:陕西理工学院