CN208607444U - 便于进行光源调节的积分球 - Google Patents
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Abstract
便于进行光源调节的积分球，包括积分球和光源，安装板，固定板，支架，托架，积分球上还设置有进光孔、出光孔，积分球上的进光孔上安装有滤波片，进光孔、出光孔上均装有可调光阑，积分球表面还嵌有光功率计，积分球内部还设置有功率可调电源，所述功率可调电源分别给光源、可调光阑和光功率计供电。本实用新型采用积分球光源外置与光源内置的相互配合，光源外置式通过可调光阑来调节光源，光源内置式通过功率可调电源来调节光源，可以单用或者同时使用，可实现定量化调节，调节后光强分布均匀；可应用于大范围连续定量调节的光衰减器、器件或设备的光探测灵敏度探测、光源的辐射量和颜色测量、光谱特性分析等多个领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及积分球技术领域，具体地，涉及便于进行光源调节的积分球。
背景技术
在光路中，光衰减片和匀光板可以实现光衰减和匀光。光衰减片利用光的吸收和反射作用来衰减一定波段范围内的光强。光衰减片具有一定的衰减系数，但是不可调节，若需要不同强度的光线，需要准备多个不同衰减系数的衰减片，再根据需要进行更换，这增加了操作的复杂性和成本。现有光衰减装置(如申请号为201310603534.9的中国专利《日盲紫外滤光片带外截止深度测试装置》采用光衰减片进行光衰减)，存在光衰减不定量、衰减后光强分布不均匀、且衰减光源的强度不可以连续调节等缺点，使得衰减装置在某些实际应用中，存在衰减系数小，衰减后光强仍达不到衰减要求的问题。因此，不能满足精密的光学测量的要求，也难以在某些方面，如传感器灵敏度检测中应用。
鉴于此，在精密测量领域一般不使用衰减片，而采用积分球装置。积分球是一个内壁涂有白色漫反射材料的空腔球体，又称光度球，光通球等，球壁上开一个或几个窗孔，用作进光孔和放置光接收器件的接收孔，积分球的内壁应是良好的球面，通常要求它相对于理想球面的偏差应不大于内径的0.2％，球内壁上涂以理想的漫反射材料，也就是漫反射系数接近于1的材料，常用的材料是氧化镁或硫酸钡，将它和胶质粘合剂混合均匀后，喷涂在内壁上。
积分球一般用来做匀光光源和光衰减。与传统的光衰减片和匀光板相比，积分球可以实现均匀衰减的光分布，因此，被广泛应用在光源的发光特性研究、光谱特性分析、器件和设备的标定、高精度光学测试等领域。
但在某些特定应用，如传感器灵敏度检测中，要求非常弱的光源，因此，对衰减装置的衰减系数要求较高，且要求出射光强在小范围内连续可调。此时，为满足使用要求，需要大口径积分球和高衰减系数的衰减片，这样导致加工难度、质量和成本都很高，甚至利用现有实际工艺根本无法加工。
比如,随着半导体发光二极管(LED)照明技术的发展，LED以低功耗、无有害辐射和长寿命等优点，被广泛地用于照明、广告和液晶显示器背光源等各个领域。
其中利用LED构造的均匀光源也出现在多种行业环境中，但是，现有的均匀光源通常都无法自行调整LED的安装位置、数量、大小、种类不够模块化不便于维护，功能单一，不适用于对LED光源类型要求比较多的用户。现在急需要便于进行光源调节的积分球。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供便于进行光源调节的积分球，该方案采用积分球光源外置与光源内置的相互配合，光源外置式通过可调光阑来调节光源，光源内置式通过功率可调电源来调节光源，可以单用或者同时使用，可实现定量化调节，调节后光强分布均匀；可应用于大范围连续定量调节的光衰减器、器件或设备的光探测灵敏度探测、光源的辐射量和颜色测量、光谱特性分析等多个领域。
本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：
便于进行光源调节的积分球，包括积分球和光源，还包括：
多个安装板，设置在积分球的内壁上，用于安装光源；多个固定板，设置在积分球的几何中心，用于固定光源；其中，多个安装板关于积分球几何中心的固定板中心对称，光源固定在安装板与固定板之间，安装板与积分球的内壁为可滑动接触，积分球的内壁上设置有适应安装板滑动的轨道，多个安装板可沿着所述轨道滑动旋转；积分球支架，固定设置在积分球的半球外侧，用于支撑积分球；托架，固定设置在积分球的另一个半球下方的积分球支架上，用来承托积分球；
积分球上还设置有进光孔、出光孔，积分球上的进光孔上安装有滤波片，用来滤除杂散光，进光孔、出光孔上均装有可调光阑，用来调节进入积分球和射出积分球的光强，积分球表面还嵌有光功率计，用于探测积分球内壁上的光强；
积分球内部还设置有功率可调电源，所述功率可调电源分别给光源、可调光阑和光功率计供电。
进一步的，光功率计选用电流型光功率计或光子计数型光功率计或者这两种的组合。
进一步的，可调光阑包括通光孔、挡板和电机，电机带动挡板左右移动。
进一步的，可调光阑包括多个叶片、光阑调整环、齿轮和电机，多个叶片组成旋转环形并且环形的外缘由光阑调整环固定，光阑调整环与齿轮连接，齿轮由电机控制转动。
进一步的，安装板表面附有一层绝缘漆，绝缘漆上附有一层硫酸钡涂层。
进一步的，固定板表面附有一层绝缘漆，绝缘漆上附有一层硫酸钡涂层。
进一步的，还包括充电管理电路，所述功率可调电源通过所述充电管理电路分别给光源、可调光阑和光功率计供电。
进一步的，光源为多条规律分布的LED灯矩形阵列。
综上，本实用新型的有益效果是：
专利提出了便于进行光源调节的积分球，它采用积分球光源外置与光源内置的相互配合，光源外置式通过可调光阑来调节光源，光源内置式通过功率可调电源来调节光源，可以单用或者同时使用，可实现定量化调节，调节后光强分布均匀；可应用于大范围连续定量调节的光衰减器、器件或设备的光探测灵敏度探测、光源的辐射量和颜色测量、光谱特性分析等多个领域；并且安装板与滑动轨道的配合，使得光源、安装板和固定板能在积分球内滑动旋转，即使积分球不慎跌落、振动和受到撞击摇晃等，都能起到缓冲作用，进而保护积分球。
附图说明
图1是本实用新型框架结构示意图。
图2是本实用新型积分球具体结构示意图。
图中，1、积分球，2、光源，3、安装板，4、固定板，5、托架，6、积分球支架，11、外部光源，12、滤波片，13、光功率计，18、可调光阑，19、进光口、出光孔。
具体实施方式
为了解决现有技术中在某些特定应用，如传感器灵敏度检测中，要求非常弱的光源，因此，对调节装置的系数要求较高，且要求出射光强在小范围内连续可调。此时，为满足使用要求，需要大口径积分球和高调节系数的调节装置，这样导致加工难度、质量和成本都很高，甚至利用现有实际工艺根本无法加工的问题。本实用新型中分球光源外置与光源内置的相互配合，光源外置式通过可调光阑来调节光源，光源内置式通过功率可调电源来调节光源，可以单用或者同时使用，可实现定量化调节，调节后光强分布均匀；可应用于大范围连续定量调节的光衰减器、器件或设备的光探测灵敏度探测、光源的辐射量和颜色测量、光谱特性分析等多个领域。下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步地的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此，图中的只是本实用新型应用的一个示例，对本实用新型的原理没有本质性的约束。
实施例：
如图1和图2所示，便于进行光源调节的积分球，包括积分球1和光源2，其特征在于，还包括：
多个安装板3，设置在积分球1的内壁上，用于安装光源2；多个固定板4，设置在积分球1的几何中心，用于固定光源2；其中，多个安装板3关于积分球1几何中心的固定板4中心对称，光源2固定在安装板3与固定板4之间，安装板3与积分球1的内壁为可滑动接触，积分球1的内壁上设置有适应安装板3滑动的轨道，多个安装板3可沿着所述轨道滑动旋转；安装板与滑动轨道的配合，使得光源、安装板和固定板能在积分球内滑动旋转，即使积分球不慎跌落、振动和受到撞击摇晃等，都能起到缓冲作用，进而保护积分球；积分球支架6，固定设置在积分球1的半球外侧，用于支撑积分球1；托架5，固定设置在积分球1的另一个半球下方的积分球支架6上，用来承托积分球1；
积分球1上还设置有进光孔、出光孔19，积分球1上的进光孔上安装有滤波片12，用来滤除杂散光，进光孔、出光孔19上均装有可调光阑18，用来调节进入积分球1和射出积分球1的光强，积分球1表面还嵌有光功率计13，用于探测积分球1内壁上的光强；
积分球1内部还设置有功率可调电源，所述功率可调电源分别给光源2、可调光阑18和光功率计13供电。
本实施例中，光功率计13选用电流型光功率计或光子计数型光功率计或者这两种的组合。
本实施例中，可调光阑18包括通光孔、挡板和电机，电机带动挡板左右移动。
本实施例中，可调光阑18包括多个叶片、光阑调整环、齿轮和电机，多个叶片组成旋转环形并且环形的外缘由光阑调整环固定，光阑调整环与齿轮连接，齿轮由电机控制转动。
本实施例中，安装板3表面附有一层绝缘漆，绝缘漆上附有一层硫酸钡涂层。
本实施例中，固定板4表面附有一层绝缘漆，绝缘漆上附有一层硫酸钡涂层。
本实施例中，还包括充电管理电路，所述功率可调电源通过所述充电管理电路分别给光源2、可调光阑18和光功率计13供电。
工作原理：一、光源外置时，外部光源11通过滤波片12过滤掉杂散光后进入积分球1的进光孔19，光源在积分球1内壁上反复漫射过后从出光口19射出来，在经过出光口19时，通过出光口19处的可调光阑18来调节光强，来得到需要的光源；其中，光功率计13负责测量积分球1内壁上的光照。二、光源内置时，通过改变功率可调电源的功率，来改变内置光源的亮度，从而得到需要的光源，其中，功率计13负责测量积分球1内壁上的光照。三、可以同时使用外置光源和内置光源，结合调节光照，使得调节系数更高。这种工作模式下，可实现定量化调节，调节后光强分布均匀；可应用于大范围连续定量调节的光衰减器、器件或设备的光探测灵敏度探测、光源的辐射量和颜色测量、光谱特性分析等多个领域。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.便于进行光源调节的积分球，包括积分球(1)和光源(2)，其特征在于，还包括：
多个安装板(3)，设置在积分球(1)的内壁上，用于安装光源(2)；多个固定板(4)，设置在积分球(1)的几何中心，用于固定光源(2)；其中，多个安装板(3)关于积分球(1)几何中心的固定板(4)中心对称，光源(2)固定在安装板(3)与固定板(4)之间，安装板(3)与积分球(1)的内壁为可滑动接触，积分球(1)的内壁上设置有适应安装板(3)滑动的轨道，多个安装板(3)可沿着所述轨道滑动旋转；积分球支架(6)，固定设置在积分球(1)的半球外侧，用于支撑积分球(1)；托架(5)，固定设置在积分球(1)的另一个半球下方的积分球支架(6)上，用来承托积分球(1)；
积分球(1)上还设置有进光孔、出光孔(19)，积分球(1)上的进光孔上安装有滤波片(12)，用来滤除杂散光，进光孔、出光孔(19)上均装有可调光阑(18)，用来调节进入积分球(1)和射出积分球(1)的光强，积分球(1)表面还嵌有光功率计(13)，用于探测积分球(1)内壁上的光强；
积分球(1)内部还设置有功率可调电源，所述功率可调电源分别给光源(2)、可调光阑(18)和光功率计(13)供电。
2.根据权利要求1所述的便于进行光源调节的积分球，其特征在于，光功率计(13)选用电流型光功率计或光子计数型光功率计或者这两种的组合。
3.根据权利要求1所述的便于进行光源调节的积分球，其特征在于，可调光阑(18)包括通光孔、挡板和电机，电机带动挡板左右移动。
4.根据权利要求1所述的便于进行光源调节的积分球，其特征在于，可调光阑(18)包括多个叶片、光阑调整环、齿轮和电机，多个叶片组成旋转环形并且环形的外缘由光阑调整环固定，光阑调整环与齿轮连接，齿轮由电机控制转动。
5.根据权利要求1所述的便于进行光源调节的积分球，其特征在于，安装板(3)表面附有一层绝缘漆，绝缘漆上附有一层硫酸钡涂层。
6.根据权利要求1所述的便于进行光源调节的积分球，其特征在于，固定板(4)表面附有一层绝缘漆，绝缘漆上附有一层硫酸钡涂层。
7.根据权利要求1所述的便于进行光源调节的积分球，其特征在于，还包括充电管理电路，所述功率可调电源通过所述充电管理电路分别给光源(2)、可调光阑(18)和光功率计(13)供电。
8.根据权利要求1所述的便于进行光源调节的积分球，其特征在于，光源(2)为多条规律分布的LED灯矩形阵列。
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|---|---|---|---|---|
| CN113741024A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-12-03 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 一种对开式连续变密度衰减器装置及其工作方法 |
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2018
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| CN113741024A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-12-03 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 一种对开式连续变密度衰减器装置及其工作方法 |
| CN113741024B (zh) * | 2021-08-11 | 2023-03-28 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 一种对开式连续变密度衰减器装置及其工作方法 |
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