CN203849164U - 光谱透过率测量系统的光路结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种光谱透过率测量系统的光路结构，包括提供光谱透过率测量的光谱波段的光源，光源发出的光线依次穿过可调光学聚焦系统、漏光消光装置和积分球后由光谱仪的探头接收；待测物位于可调光学聚焦系统和漏光消光装置之间。本实用新型隔热光谱透过率测量系统的光路结构中的可调光学聚焦系统使照射到待测物上的光斑可根据需要调节大小；积分球可采集光线通过待测物时产生的散射光，提高测量数据的准确性；漏光消光装置可以消除积分球入光口的漏光，提高测量数据的准确性。

Description

光谱透过率测量系统的光路结构

技术领域

本实用新型涉及测量系统，特别涉及光谱透过率测量系统的光路结构。 

背景技术

在触摸屏行业中，触屏后端的探测器控制触摸功能的开启和关闭，探测器是对光谱响应的，故油墨的光谱透过率将影响到探测器的功能和灵敏度，测试油墨光谱透过率将成为产品品质监管的主要环节。现有的光谱透过率测量系统的光路结构主要应用于面积较大的待测物上，不适合触摸屏行业的小孔径光谱透过率的测量。 

实用新型内容

本实用新型的目的是要提供一种光谱透过率测量系统的光路结构，可以解决上述问题中的一种或几种。 

根据本实用新型的一个方面，提供了一种光谱透过率测量系统的光路结构，包括提供光谱透过率测量的光谱波段的光源，光源发出的光线依次穿过可调光学聚焦系统、漏光消光装置和积分球后由光谱仪的探头接收；待测物位于可调光学聚焦系统和漏光消光装置之间。 

本实用新型光谱透过率测量系统的光路结构中的可调光学聚焦系统使照射到待测物上光斑可根据需要调节大小；积分球可采集光线通过待测物时产生的散射光，提高测量数据的准确性；漏光消光装置可以消除积分球入光口的漏光，提高测量数据的准确性。 

在一些实施方式中，还包括依次设置于光源和光学聚焦系统之间的光纤耦合器和光纤；光纤耦合器，将光源发出的光线耦合进入光纤；光纤，将光纤耦合器耦合进来的光线导出形成孔径光斑。光纤耦合器可以将光源提供的光能量最大限度地耦合进入光纤，特别是光源发出的是发散光的时候，可以有效降低光能量损失。 

在一些实施方式中，还包括设置于可调光学聚焦系统和待测物之间的光学准直系统。光学准直系统保证在多次样品放置时，即使样品放置位置有偏差的情况下，也能实现重复测量。 

在一些实施方式中，还包括系统标定滑轨，漏光消光装置和积分球设于系统标定滑轨上，沿系统标定滑轨移动。在光谱透过率测量之前的系统 器差校准过程中，使用者可以通过沿系统标定滑轨移动漏光消光装置和积分球，快捷有效地对系统进行校准。 

在一些实施方式中，可调光学聚焦系统包括三个依次设置的凸透镜。使用者可以通过调节三个凸透镜的相互位置来调节穿过可调光学聚焦系统的光线形成的光斑的大小。 

在一些实施方式中，光学准直系统包括依次设置的两个凸透镜和一个凹透镜。使用者可以通过调节两个凸透镜和一个凹透镜的相互位置来调节穿过可调光学聚焦系统后的光线，使光线准直。 

在一些实施方式中，积分球的出光口与入光口之间的夹角呈90度。出光口与入光口之间的夹角设计成90度，可以去掉积分球内部散射板，有效的降低积分球对光强度的影响，同时也可以消除直射光对测试准确性的影响。 

在一些实施方式中，光谱仪的探头与积分球的出光口对接。使光线的传播路径短，可以有效降低光强度的衰减，使测量数据更准确。 

附图说明

图1为本实用新型一种实施方式的光谱透过率测量系统的光路结构的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。 

图1示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的光谱透过率测量系统的光路结构。 

如图1所示，该光谱透过率测量系统的光路结构包括依次设置的光源1、光线耦合器2、光纤3、可调光学聚焦系统4、光学准直系统5、漏光消光装置7、积分球8和光谱仪9，以及系统标定滑轨10。 

光源1，提供光谱透过率测量的光谱波段，可以是白光光源，也可以是看不见的紫外光源或红外光源等，同时也可以是氦氖激光或氦镉激光等单色光光源。 

光源1发出的光线依次穿过光线耦合器2、光纤3、可调光学聚焦系统4、光学准直系统5、漏光消光装置7和积分球7后由光谱仪9的探头接收；待测物6位于光学准直系统5和漏光消光装置7之间。 

光线耦合器2，将光源1发出的光线耦合进入光纤3。光纤耦合器2可以将光源提供的光能量最大限度地耦合进入光纤3，特别是光源1发出的是发散光的时候，可以有效降低光能量损失。 

光纤3，将光纤耦合器2耦合进来的光线导出形成孔径光斑。 

如果使用激光光源，本光谱透过率测量系统的光路结构也可以省略光纤耦合器2和光纤3。光源1发出的光直接入射可调光学聚焦系统4。 

可调光学聚焦系统4，聚焦光线，通过光学设计实现可调光斑功能，有效的解决用户待测样品孔径大小不一致的问题。 

光学准直系统5，准直经可调光学聚焦系统4聚焦的光线，减小光线的发散角。系统中不使用光学准直系统5，可调光学聚焦系统4也可以实现光谱透过率的测量，但样品放置位置的变化将导致重复性非常差，所以系统通过光学准直系统5可以实现样品放置位置的不一样都能实现高重复性测量。 

漏光消光装置7，消除积分球8入光口的漏光，提高测量数据的准确性。积分球8可以有效地解决油墨对光散射造成的测试不准，但积分球8口径一定会出现口径漏光的问题，现有的系统都忽略这部分的影响，实验表明此影响在低透过率时有20％以上的影响，故漏光消光装置7将有效地解决积分球8漏光的问题。 

积分球8，光线由积分球8的入光口进入积分球8，由积分球8的出光口射出，被光谱仪9的探测头接收。积分球8可采集光线通过待测物6时产生的散射光，提高测量数据的准确性。 

系统标定滑轨10，漏光消光装置7和积分球8设置在与系统标定滑轨10匹配的滑块上，沿系统标定滑轨10移动。在光谱透过率测量之前的系统器差校准过程中，通过沿系统标定滑轨10移动漏光消光装置7和积分球7，可以快捷有效地对系统进行校准。 

在本实施例中，可调光学聚焦系统4为三个依次设置的凸透镜，通过调节三个凸透镜的相互位置来调节穿过可调光学聚焦系统4的光线形成的光斑的大小。在其它实施例中，也可以采用其它数量的透镜来达到调解光斑大小的作用。 

在本实施例中，光学准直系统5为依次设置的两个凸透镜和一个凹透镜。可以通过调节两个凸透镜和一个凹透镜的相互位置来调节穿过可调光学聚焦系统4的光线，使光线准直。在其它实施例中，也可以采用其它数量的透镜来达到调解光线准直的作用。 

在本实施例中，积分球8的出光口与入光口之间的夹角呈90度。出光口与入光口之间的夹角设计成90度，可以去掉积分球8内部的散射板，有效的降低积分球8对光强度的影响，同时也可以消除直射光对测试准确性的影响。 

在本实施例中，漏光消光装置7为孔径尺寸大于待测物孔径1/3，涂有 待测光波段吸收材质，厚度小于1mm的氧化材料。可以有效地实现积分球8漏光的吸收，保证待测物6测试前后的漏光量为同等水平，而提高光谱透过率测量的准确性。在其它实施例中，也可以采用其它类型的漏光消光装置。 

在本实施例中，光谱仪9的探头与积分球8的出光口对接。使光线的传播路径短，可以有效降低光强度的衰减，使测量数据更准确。更改了早期设计中采用光纤连接的方式，有效降低了光纤对光强度的衰减。 

在使用本系统测量待测物6的光谱透过率的时候，用户先指定光谱范围的光源1，光源1发出的光线经光纤耦合器2耦合进入光纤3，光纤3将光线传输到可调光学聚焦系统4，光线经可调光学聚焦系统4聚焦，再经光学准直系统5准直，投射到待测物6的测试孔径中，经过漏光消光装置7，将进入积分球8的反射漏光消除。由光谱仪9的探头在出光口探测光强度。 

待测物6的光谱透过率为光谱仪9测得的在系统中放置待测物6的光谱分布与不放置待测物6的光谱分布的比值。这个比值可以通过人工计算得出，也可以通过计算机软件计算得出。 

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式，并非对本实用新型构思的限定。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。 

Claims (8)

1.光谱透过率测量系统的光路结构，其特征在于，包括：

提供光谱透过率测量的光谱波段的光源(1)，所述光源(1)发出的光线依次穿过可调光学聚焦系统(4)、漏光消光装置(7)和积分球(8)后由光谱仪(9)的探头接收；待测物(6)位于所述可调光学聚焦系统(4)和漏光消光装置(7)之间。

2.根据权利要求1所述的光谱透过率测量系统的光路结构，其特征在于，还包括依次设置于所述光源(1)和可调光学聚焦系统(4)之间的光纤耦合器(2)和光纤(3)；

光纤耦合器，将所述光源发出的所述光线耦合进入所述光纤；

光纤，将所述光纤耦合器耦合进来的所述光线导出形成孔径光斑。

3.根据权利要求2所述的光谱透过率测量系统的光路结构，其特征在于，还包括依次设置于所述可调光学聚焦系统(4)和待测物(6)之间的光学准直系统(5)。

4.根据权利要求3所述的光谱透过率测量系统的光路结构，其特征在于，还包括系统标定滑轨(10)，所述漏光消光装置(7)和积分球(8)设于所述系统标定滑轨(10)上，沿所述系统标定滑轨(10)移动。

5.根据权利要求1～4任一项所述的光谱透过率测量系统的光路结构，其特征在于，所述可调光学聚焦系统包括三个依次设置的凸透镜。

6.根据权利要求5所述的光谱透过率测量系统的光路结构，其特征在于，所述光学准直系统包括依次设置的两个凸透镜和一个凹透镜。

7.根据权利要求6所述的光谱透过率测量系统的光路结构，其特征在于，所述积分球的出光口与入光口之间的夹角呈90度。

8.根据权利要求7所述的光谱透过率测量系统的光路结构，其特征在于，所述光谱仪的探头与所述积分球的出光口对接。