CN212459386U - 一种光学测量仪器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光学测量仪器，包括被测对象、第一透镜单元、光纤束、光谱辐射测量单元和多个光学测量单元；所述光纤束入射端被射入来自所述被测对象经所述第一透镜单元的出射光，在出射端被分割为多个子束；所述光谱辐射测量单元和多个所述光学测量单元，与所述多个子束的每一个对应设置，用于测量所述光纤束出射端的出射光。本实用新型提供的光学测量仪器，通过多个光学测量单元对被测对象进行亮度测量获取高精度的亮度结果，同时通过设置光谱辐射测量单元对多个光学测量单元进行校准，以获取高精度的颜色测量结果，本实用新型可同时兼顾亮度和颜色的测量，同时两者的测量精度也同时达到较高的水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及光电测试领域，具体涉及一种光学测量仪器。
背景技术
在对发光被测对象进行测量评价时，一般会对被测对象的亮度（Lv）、色度（x, y）进行测量。通常在测量时会利用各种传感器，例如光电响应率匹配CIE（国际照明委员会）规定的色匹配函数的探测器，可以测量得到X\Y\Z三刺激值，并根据测量结果进行运算得到被测对象的亮度和色度。以上测量方式，可以实现快速测量，且在被测对象的亮度测量时有较好的精度，但是在色度测量中，由于探测器响应与标准色匹配函数并不能完全吻合，存在波动的情况，导致色度测量的准确度受到影响。且，若使用单光谱仪去测量被测对象的色度和亮度，虽然色度测量上有较好的精度，但亮度的测量精度及测量速度又会受到限制。因此，如何在保证测量速度的同时兼顾亮度的测量精度和颜色的测量准确度是亟待解决的问题。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种光学测量仪器，旨在解决现有技术中光学测量仪器在测量时不能兼顾亮度测量精度和颜色测量准确度的技术问题。
本实用新型公开了一种光学测量仪器，包括被测对象、第一透镜单元、光纤束、光谱辐射测量单元和多个单通道光学测量单元；来自所述被测对象经所述第一透镜单元的出射光射入所述光纤束的入射端，所述光纤束的出射端被分割为多个子束；所述光谱辐射测量单元和多个所述光学测量单元，与所述多个子束的每一个对应设置，用于测量所述光纤束出射端的出射光。本实用新型提供的光学测量仪器，通过多个单通道的光学测量单元对被测对象进行亮度测量获取高精度的亮度结果，同时通过设置光谱辐射测量单元对多个单通道的光学测量单元进行校准，以获取高精度的颜色测量结果，本实用新型可同时兼顾亮度和颜色的测量，保证测量速度的同时两者的测量精度也同时达到较高的水平。
需要说明的是，一般校准过程为在某亮度下，用光谱辐射测量单元测得精确的数值x、y，同样亮度下再通过多个单通道光学测量单元分别测得数值x1、y1，运用两组数值通过计算得到修正系数k1、k2，利用修正系数分别校准各个单通道的光学测量单元。以上仅为简单原理的示意性说明，具体校准使用并不以此为限。
在一些可选的实施例中，所述被测对象位于所述第一透镜单元的物方焦面上,所述光纤束的入射端位于所述第一透镜单元的像方焦面上。
在一些可选的实施例中，多个所述光学测量单元（40）分别匹配CIE1931标准XYZ色匹配函数。其中通过三刺激值Y获取亮度数据，通过三刺激值XYZ获取颜色数据。需要说明的是，多个所述光学测量单元并不局限于XYZ三刺激值的测量，换成RGB滤色片就可以测量RGB三刺激值，此处仅为示例，并不以此为限，本领域技术人员可根据测量需求进行调整。
在一些可选的实施例中，所述光学测量单元包括滤色单元和光电传感器。
优选的，多个所述光学测量单元的所述滤色单元具有特定的透过率特性且彼此不同的透过率特性。设置了所述滤色单元的光电传感器具有一定的波段的测量范围。通过设置不同波段测量范围的滤色单元和光电传感器组合，实现被测对象的分波段测量，获取亮度及各个颜色的光学信息。
在一些可选的实施例中滤色单元为滤色片或干涉膜。此处仅为示例，并不以此为限。
可选的，滤色单元分别为X滤色片、Y滤色片、Z滤色片，分别对X、Y、Z三刺激值进行测量。
在一些可选的实施例中，所述光电传感器为硅光电池。硅光电池是一种直接把光能转换成电能的半导体器件。需要说明的是，此处光电传感器为硅光电池仅为示例，并不以此为限，例如光电传感器可以为光电倍增管。
在一些可选的实施例中，所述第一透镜单元前还设置有第一光阑。第一光阑靠近第一透镜单元设置，用于辅助控制视场大小。
在一些可选的实施例中，所述光纤束的入射端前设置有第二光阑。通过第二光阑限制成像光束的孔径角，并构成在前光学系统的入瞳成像，使光束均匀化。
在一些可选的实施例中，还包括第二透镜单元和\或第三透镜单元；多个所述子束的出射光经所述第二透镜单元耦合至所述光学测量单元，和\或经所述第三透镜单元耦合至所述光谱辐射测量单元进行测量。
在一些可选的实施例中，所述第一透镜单元为单透镜或透镜组。
在一些可选的实施例中，所述第二透镜单元和\或所述第三透镜单元为单透镜或透镜组。
在一些可选的实施例中，光谱辐射测量单元为光谱仪。
附图说明
附图1为本实用新型实施例中一种光学测量仪器的光路示意图；
附图2为本实用新型实施例中另一种光学测量仪器的光路示意图；
附图3为本实用新型实施例中又一种光学测量仪器的光路示意图。
具体实施方式
实施例1
本实用新型公开了一种光学测量仪器，如图1所示，图1为本实用实施例中一种光学测量仪器的光路示意图，包括被测对象、第一透镜单元2、光纤束3、光谱辐射测量单元6和多个单通道的光学测量单元40；来自被测对象1经第一透镜单元2的出射光射入光纤束3的入射端，光纤束3的出射端被分割为多个子束31；光谱辐射测量单元6和多个光学测量单元40，与多个子束31的每一个对应设置，用于测量光纤束3出射端的出射光。被测对象1位于第一透镜单元2的物方焦面上,光纤束3的入射端位于第一透镜单2元的像方焦面上。
实施例2
本实用新型公开了一种光学测量仪器，如图2所示，图2为本实用实施例中另一种光学测量仪器的光路示意图，包括被测对象、第一透镜单元2、光纤束3、光谱辐射测量单元6和多个单通道的光学测量单元40；来自被测对象1经第一透镜单元2的出射光射入光纤束3的入射端，光纤束3的出射端被分割为多个子束31；光谱辐射测量单元6和多个光学测量单元40，与多个子束31的每一个对应设置，用于测量光纤束3出射端的出射光。被测对象1位于第一透镜单元2的物方焦面上,光纤束3的入射端位于第一透镜单2元的像方焦面上。
光学测量单元40包括滤色单元4a、4b、4c和光电传感器5a、5b、5c；其中多个光学测量单元40的滤色单元4a、4b、4c具有特定的透过率特性且彼此不同的透过率特性。本实施例中，包括滤色单元4a、4b、4c，以及分别与滤色单元对应设置的光电传感器5a、5b、5c，它们测量的波段交叠或不同。
实施例3
本实用新型公开了一种光学测量仪器，如图3所示，附图3为本实用新型实施例中又一种光学测量仪器的光路示意图，包括被测对象、第一透镜单元2、光纤束3、光谱辐射测量单元6和多个单通道的光学测量单元40；来自被测对象1经第一透镜单元2的出射光射入光纤束3的入射端，光纤束3的出射端被分割为多个子束31；光谱辐射测量单元6和多个光学测量单元40，与多个子束31的每一个对应设置，用于测量光纤束3出射端的出射光。被测对象1位于第一透镜单元2的物方焦面上,光纤束3的入射端位于第一透镜单2元的像方焦面上。
第一透镜单元2前还设置有第一光阑7。第一光阑7靠近第一透镜单2元设置。光纤束3的入射端前设置有第二光阑8。还包括第二透镜单元9a、9b、9c和第三透镜单元10，多个子束31的出射光分别经第二透镜单9a、9b、9c元耦合至光学测量单元40进行测量，经第三透镜单元10耦合至光谱辐射测量单元6进行测量。
光学测量单元40包括滤色单元4a、4b、4c和光电传感器5a、5b、5c；其中多个光学测量单元40的滤色单元4具有特定的透过率特性且彼此不同的透过率特性。本实施例中，第二透镜单元9a、9b、9c，滤色单元4a、4b、4c，以及,光电传感器5a、5b、5c分别对应设置，它们测量的波段交叠或不同。
以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了说明，但本领域技术人员应当理解，以上实施例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域技术人员应当理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的保护范围由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种光学测量仪器，其特征在于，包括
被测对象（1）、第一透镜单元（2）、光纤束（3）、光谱辐射测量单元（6）和多个单通道的光学测量单元（40）；
来自所述被测对象（1）经所述第一透镜单元（2）的出射光射入所述光纤束（3）的入射端，所述光纤束（3）的出射端被分割为多个子束（31）；
所述光谱辐射测量单元（6）和多个所述光学测量单元（40），与所述多个子束（31）的每一个对应设置，用于测量所述光纤束（3）出射端的出射光。
2.如权利要求1所述的光学测量仪器，其特征在于，所述被测对象（1）位于所述第一透镜单元（2）的物方焦面上,所述光纤束（3）的入射端位于所述第一透镜单元（2）的像方焦面上。
3.如权利要求1所述的光学测量仪器，其特征在于，所述光学测量单元（40）包括滤色单元（4）和光电传感器（5）。
4.如权利要求3所述的光学测量仪器，其特征在于，所述滤色单元（4）为滤色片或干涉膜。
5.如权利要求3所述的光学测量仪器，其特征在于，所述光电传感器（5）为硅光电池。
6.如权利要求1所述的光学测量仪器，其特征在于，所述第一透镜单元（2）前还设置有第一光阑（7）。
7.如权利要求1所述的光学测量仪器，其特征在于，所述光纤束（3）的入射端前设置有第二光阑（8）。
8.如权利要求1所述的光学测量仪器，其特征在于，还包括第二透镜单元（9）和\或第三透镜单元（10）；多个所述子束（31）的出射光经所述第二透镜单元（9）耦合至所述光学测量单元（40），和\或经过所述第三透镜单元（10）耦合至所述光谱辐射测量单元（6）进行测量。
9.如权利要求1所述的光学测量仪器，其特征在于，所述第一透镜单元（2）为单透镜或透镜组。
10.如权利要求8所述的光学测量仪器，其特征在于，所述第二透镜单元（9）和\或所述第三透镜单元（10）为单透镜或透镜组。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202020222167.3U CN212459386U (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 一种光学测量仪器 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN202020222167.3U CN212459386U (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 一种光学测量仪器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN212459386U true CN212459386U (zh) | 2021-02-02 |
Family
ID=74480664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202020222167.3U Active CN212459386U (zh) | 2020-02-28 | 2020-02-28 | 一种光学测量仪器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN212459386U (zh) |
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2020
- 2020-02-28 CN CN202020222167.3U patent/CN212459386U/zh active Active
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