CN109738159A - 一种聚焦反射镜积分球均匀光源 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚焦反射镜积分球均匀光源，它包括：积分球腔（1），积分球腔（1）内部设置有遮挡屏（4），其特征在于：积分球腔（1）上表面开设有一个以上的非均匀光入光口（5），各个非均匀光入光口（5）上方设置等距地放置非均匀光源（3）与半椭球面聚焦反射镜（2），非均匀光源（3）位于半椭球面聚焦反射镜（2）下方；积分球腔（1）底部开有均匀光源出光口（6），均匀光源出光口（6）上贴有出射光线测试平面（7）；解决了有技术的积分球光源无法自主调配混合光；光源外置导致入射光线聚焦效果不佳等问题。
Description
技术领域
本发明属于光辐照均匀度测量技术领域，特别是涉及一种聚焦反射镜积分球均匀光源。
背景技术：
积分球是一个内表面均匀涂抹了漫反射材料的球形腔体，用于收集球壳表面各个开口处的测试光经过反射或散射之后的混合均匀光，又常被称作光通球。积分球收集到的均匀光源常作为散射光源或者用于测量发光体光学参数，如反射系数、光谱功率等，也可用于测量激光和LED。
积分球光源可以作为校准各种光学遥感辐射仪器的参考源，在光学遥感仪器的研制与标定方面具有重要的参考价值。其次，积分球均匀光源可以对CCD相机、CCS太阳光准直系统、图象阵列及实验室光学成像系统进行校准，广泛应用于光源生产制造、照明工程研究领域。此外，也可以应用在航空航天遥感探测、生物制药、医学成像等方面。
现有的积分球包括内壁有均匀漫反射涂料的积分球壳、非均匀的光源、入射光线操作窗口、遮挡屏、接收平台等。常规设计入射光聚焦效果不是很理想，难以实现多色光的调配与混合。
发明内容：
本发明要解决的技术问题：提供一种聚焦反射镜积分球均匀光源，以解决现有技术的积分球光源入射光聚焦效果不是很理想，难以实现多色光的调配与混合等技术问题。
本发明的技术方案：
一种聚焦反射镜积分球均匀光源，它包括：积分球腔，积分球腔内部设置有遮挡屏，积分球腔上表面开设有一个以上的非均匀光入光口，各个非均匀光入光口上方设置等距地放置非均匀光源与半椭球面聚焦反射镜，非均匀光源位于半椭球面聚焦反射镜下方；积分球腔底部开有均匀光源出光口，均匀光源出光口上贴有出射光线测试平面。
积分球腔和遮挡屏上均匀涂有漫反射涂层，反射率为98%。
非均匀光源为发光二极管，所述发光二极管至少具有红绿蓝单色；数量大于2个。
非均匀光入光口为圆形，半径在20-40毫米。
均匀光源出光口为圆形，半径为积分球腔半径的30-35%。
出射光线测试平面为方形测试平面，测试平面长宽均等于出光口的直径；测试平面上安装有光辐照探测仪。
遮挡屏为台柱面形状。
本发明的有益效果：
本发明外部设置的半椭球面聚焦反射镜，可以将LED发射的入射光聚焦在圆形入光口出，可提高积分球光源的均匀度，使得实验测试更加高效稳定。
本发明入光口上方等距离放置的多色非均匀光源可以根据实际需要调配出混合光。
本发明选用发光二极管（LED）作为光源，基于其发光效率高、耗量小、寿命长、成本低、光色纯正、易于控制安装等优点。
本发明采用台柱面形状的遮挡屏，遮挡屏中心高四周低，可以有效防止光线直射到测试平面、加大积分球腔内的漫反射次数。
本发明出光的开口直径为积分球直径的三分之一。开口设置过大会使光线泄露，导致出光均匀度不佳；开口设置过小会影响测试平面上呈现的效果。
本发明球腔内表面漫反射材料具有良好的反射效果，提高出射光的均匀度。
本发明设计高效、合理，解决了现有技术的积分球光源无法自主调配混合光；光源外置导致入射光线聚焦效果不佳等问题。本发明提高了光辐射均匀度测量的准确性和测量的效率，降低了成本，可为光学仪器的研制与校准、照明工程研究提供参考价值。
附图说明：
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式：
一种聚焦反射镜积分球均匀光源，它包括：积分球腔1，积分球腔1内部设置有遮挡屏4，积分球腔1上表面开设有一个以上的非均匀光入光口5，各个非均匀光入光口5上方设置等距地放置非均匀光源3与半椭球面聚焦反射镜2，非均匀光源3位于半椭球面聚焦反射镜2下方；积分球腔1底部开有均匀光源出光口6，均匀光源出光口6上贴有出射光线测试平面7。
积分球腔1和遮挡屏4上均匀涂有漫反射涂层，反射率为98%。
漫反射涂层的喷涂过程必须严格按照喷涂要求，逐层均匀喷涂；漫反射材料氧化镁或硫酸钡必须具有良好的反射效果。
非均匀光源3为发光二极管，所述发光二极管至少具有红绿蓝单色；数量大于2个。
非均匀光入光口5为圆形，半径在20-40毫米。
均匀光源出光口6为圆形，半径为积分球腔1半径的30-35%。开口设置过大会使光线泄露，导致出光均匀度不佳；开口设置过小会影响测试平面上呈现的效果，将半径设置为积分球腔1半径的30-35%最佳。
出射光线测试平面7为方形测试平面，测试平面长宽均等于出光口的直径；测试平面上安装有光辐照探测仪。
遮挡屏4为台柱面形状。积分球内部设置的台柱面形状的遮挡屏，其中心高四周低，可以有效防止光线直射到测试平面、加大积分球腔内的漫反射次数，得到更加理想的均匀光源。
使用胶枪将台柱面形状的遮挡屏边缘与积分球腔内部紧密固定。
聚焦反射镜积分球表面入光开口数量可以根据实际情况改变，非均匀光源的颜色与数量也可以根据实际需要进行调整，为使球腔内的反射次数更多、出射光线更均匀，可以对所述台柱面状的遮挡屏角度进行调整，对积分球的均匀度测量进行优化和改进。
Claims (7)
1.一种聚焦反射镜积分球均匀光源，它包括：积分球腔（1），积分球腔（1）内部设置有遮挡屏（4），其特征在于：积分球腔（1）上表面开设有一个以上的非均匀光入光口（5），各个非均匀光入光口（5）上方设置等距地放置非均匀光源（3）与半椭球面聚焦反射镜（2），非均匀光源（3）位于半椭球面聚焦反射镜（2）下方；积分球腔（1）底部开有均匀光源出光口（6），均匀光源出光口（6）上贴有出射光线测试平面（7）。
2.根据权利要求1所述的一种聚焦反射镜积分球均匀光源，其特征在于：积分球腔（1）和遮挡屏（4）上均匀涂有漫反射涂层，反射率为98%。
3.根据权利要求1所述的一种聚焦反射镜积分球均匀光源，其特征在于：非均匀光源（3）为发光二极管，所述发光二极管至少具有红绿蓝单色；数量大于2个。
4.根据权利要求1所述的一种聚焦反射镜积分球均匀光源，其特征在于：非均匀光入光口（5）为圆形，半径在20-40毫米。
5.根据权利要求1所述的一种聚焦反射镜积分球均匀光源，其特征在于：均匀光源出光口（6）为圆形，半径为积分球腔（1）半径的30-35%。
6.根据权利要求1所述的一种聚焦反射镜积分球均匀光源，其特征在于：出射光线测试平面（7）为方形测试平面，测试平面长宽均等于出光口的直径；测试平面上安装有光辐照探测仪。
7.根据权利要求1所述的一种聚焦反射镜积分球均匀光源，其特征在于：遮挡屏（4）为台柱面形状。
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