CN104374545A - 光纤成像式快速光参数测试仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种光参数测试仪,用于光源或反射物发出光参数角度分布的测量,其中包含一个半圆形光纤固定架,多根光纤的一端排列在光纤固定架上,发光物体位于光纤固定架的圆心位置,由光纤接收光源向各个方向发射的光线。光纤的另一端排列成阵列并且位于一个平面上,经过光学系统成像在一个图像传感器上,由图像传感器探测光纤采集及传出的光信号,图像传感器的像素位置与光纤所在的位置对应,从而与被测物的发光角度对应,被测物固定于一个旋转装置,可以进行360度旋转,完成光参数分布的快速测试。
Description
技术领域:
本发明涉及快速光纤成像式光参数分布测试仪。
背景技术:
发光体光参数分布的测试,及物体表面光学特性的测试是相关产品性能检验的重要步骤,目前的检验中通常采用三维扫描方法,改变待测物与探测器之间的角度关系来实现,检测速度慢,抑制了生产过程中产品的在线检测自动化,并且由于存在运动件,降低了系统的稳定性和工作寿命。因此迫切需要能够对光分布进行快速测试的方法和仪器。
发明内容:
本发明提供一种高速度、性能优良的光纤成像式光参数测试仪。
本发明的光纤成像式光参数分布测试仪,包括被测物,半圆形光纤固定架,光纤,光纤组成的光纤束,光纤束固定架,成像光学系统,图像传感器,数据处理系统,照明光源。其中的光源或反射物1位于半圆形光纤固定架2的圆心位置,光纤3的一端固定于光纤固定架2,并且其端面位于一个以发光体1为圆心的半圆面上,光纤3由固定架引出,形成光纤束4,光纤束4的另一端紧密排列由光纤束固定架5固定,其端面位于一个平面401上,401通过光学系统6与CCD7形成物象共轭关系,CCD7接收到光纤上的光强分布,转换为电信号,由数据处理系统8进行处理。
附图说明:
图1是光纤成像式光分布测试仪测试光源的系统构成示意图;
图2是光纤成像式光分布测试仪测试反射物的系统构成示意图;
图3是光纤束二维排布示意图;
图4是光纤束一维排布示意图;
图5是呈半圆形的光纤探头支架示意图。
具体说明:
以下结合附图,具体而不限制地说明本发明。
图1是光纤成像式光分布测试仪测试光源的系统构成示意图。光源1发出的光分布于半球形空间内,光源1布置于半球形光纤架2的球心处,光纤3的一端固定于光纤固定架2上,且多根光纤3组成光纤束4,所有光纤固定在光纤架2的这一端的端面处于一个球面上,球面的球心即光源1的中心。则1发出的位于半球空间的光线,由光纤束4接收,每根光纤对应于光源的一个发光角度。光纤束4的另一端紧密排列并由光纤束固定架5固定,其端面位于一个平面401上,光源发出的每个方向的光经光纤束4形成401平面上的光强分布。平面401通过光学系统6与图像传感器7形成物象共轭关系,其光强分布被图像传感器7接收,即图像传感器7接收到光源的光强角分布,转换为电信号,由数据处理系统8进行处理。
图2是光纤成像式光分布测试仪测试反射面的系统构成示意图。照明光源9经过光纤固定架2的窗口入射到反射物1上,被反射后的光分布于半球形空间内,反射面1布置于半球形光纤架2的球心处,光纤3的一端固定于光纤固定架2上,且多根光纤3组成光纤束4,所有光纤固定在光纤架2的这一端的端面处于一个球面上,球面的球心即反射面1的中心。则反射面1反射出的位于半球空间的光线,由光纤束4接收,每根光纤对应于光源的一个发光角度。光纤束4的另一端紧密排列并由光纤束固定架5固定,其端面位于一个平面401上,反射面发出的每个方向的光经光纤束4形成401平面上的光强分布。平面401通过光学系统6与图像传感器7形成物象共轭关系,其光强分布被图像传感器7接收,即图像传感器7接收到反射面的光强角分布,转换为电信号,由数据处理系统8进行处理。
图3是光纤束二维排布示意图。光纤3被光纤固定架5固定,形成光纤束阵列4,该阵列上的光强分布即被测物各个方向的光分布,形成一幅颜色和灰度变化的图像,将其通过光学系统成像至图像传感器,从而获得被测物的光分布特性。
图4是光纤束按一维方式排布的示意图,可以通过一维扫描或线阵CCD进行被测物光分布特性的获取。
图5是光纤探头的支架示意图,呈半圆形,其上圆孔用于安装光纤3形成的探头,圆孔的距离根据光探测的角分辨率设定,可一次完成180度范围内光分布的测定。配合被测物本身的转动,完成半球空间的光分布测试。
Claims (7)
1.一种光纤成像式光参数分布测试仪,包括被测物1,半圆形光纤固定架2,光纤3组成的光纤束4,光纤束固定架5,成像光学系统6,图像传感器7,数据处理系统8:其中的光源1位于半圆形光纤固定架2的圆心位置,光纤3的一段固定于光纤固定架2,并且其端面位于一个以发光体1为球心的球面上,光纤3由固定架引出,形成光纤束4,光纤束4的另一端紧密排列由光纤束固定架5固定,其端面位于一个平面401上,401通过光学系统6与图像传感器7形成物象共轭关系,图像传感器7接收到光纤上的光强分布,转换为电信号,由数据处理系统8进行处理。
2.根据权利要求1所述的光纤成像式光参数分布测试仪,其特征是被测物1为发光光源。
3.根据权利要求1所述的光纤成像式光参数分布测试仪,其特征是被测物1为一个反射面,并包含一个照明光源9,其中的被测物1位于半圆形光纤固定架2的球心位置,光纤3的一端固定于光纤固定架2,并且其端面位于一个以发光体1为圆心的柱面上,光纤3由固定架引出,形成光纤束4,光纤束4的另一端紧密排列由光纤束固定架5固定,其端面位于一个平面401上,401通过光学系统6与图像传感7形成成像关系,图像传感器7接收到光纤上的光强分布,转换为电信号,由数据处理系统8进行处理,照明光源9通过光纤固定架2上的一个窗口入射到反射物1,反射物1反射的光线由光纤3收集。
4.根据权利要求1所述的光纤成像式光参数分布测试仪,其特征是包含一个旋转装置10,被测物1固定在旋转装置10上,旋转装置10使光源1能够绕光纤固定架2的中心线转动。
5.根据权利要求1所述的光纤成像式光参数分布测试仪,其特征是其中光纤束4中的多组光纤3布置为线性排列,其中的图像传感器7为线阵图像传感器。
6.根据权利要求1所述的光纤成像式光参数分布测试仪,其特征是其中光纤束4中的多组光纤3布置为二维排列,其中的图像传感器7为面阵图像传感器。
7.根据权利要求1所述的光纤成像式光参数分布测试仪,其特征是其中光纤束4中的多组光纤3布置为线性排列,其中的图像传感器7为面阵图像传感器,其中的光学系统6包含一个色散元件,是每根光纤传出的光色散后成像到面阵CCD上。
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