色差仪光学系统.pdf

本发明涉及一种色差仪光学系统，包括照明光源、积分球、主光路、定位镜片、主采样传感器阵列，所述定位镜片设置在积分球底部，所述定位镜片上设置装载被测物质的测试口，所述主光路在照明光源与积分球之间，所述照明光源发射的光线经主光路照射到所述测试口的被测物质上，被测物质反射的光线经积分球积分后，一路光线照射到主采样传感器阵列上进行采样使用，其特征在于，还包括辅助光路、辅助采样传感器阵列，所述分光镜对着所述辅助光路的下端口，被测物质反射的光线经积分球积分后，另一路光线经分光镜后进入辅助光路照射到辅助采样传感器阵列上进行采样使用。本发明的色差仪光学系统，测量中受外界环境的干扰时，两路测量保证色差测量的精确度和稳定度。

1、  一种色差仪光学系统，包括照明光源、积分球、主光路、定位镜片、主采样传感器阵列，所述定位镜片设置在积分球底部，所述定位镜片上设置装载被测物质的测试口，所述主光路在照明光源与积分球之间，所述照明光源发射的光线经主光路照射到所述测试口的被测物质上，被测物质反射的光线经积分球积分后，一路光线照射到主采样传感器阵列上进行采样使用，其特征在于，还包括辅助光路、辅助采样传感器阵列，所述分光镜对着所述辅助光路的下端口，被测物质反射的光线经积分球积分后，另一路光线经分光镜后进入辅助光路照射到辅助采样传感器阵列上进行采样使用。

2、  根据权利要求1所述的色差仪光学系统，其特征在于，所述照明光源为LED发光照明光源。

3、  根据权利要求1或2所述的色差仪光学系统，其特征在于，所述主采样传感器阵列设置在积分球的侧面。
4根据权利要求1或2所述的色差仪光学系统，其特征在于，所述辅助采样传感器阵列设置在辅助光路上口的顶端。

5、  根据权利要求1或2所述的色差仪光学系统，其特征在于，所述色差仪光学系统还包括第一塑胶漫反射面、分光镜，所述的第一塑胶漫反射面与所述分光镜之间还设置有调节光斑大小的第二光阑。

6、  根据权利要求1或2所述的色差仪光学系统，其特征在于，所述色差仪光学系统还包括第二塑胶漫反射面，所述分光镜嵌入所述第二胶漫反射面内部。

7、  根据权利要求1或2所述的色差仪光学系统，其特征在于，所述色差仪光学系统还包括供给积分球光亮的照明单元，所述照明单元与所述测试口平面的法线成八度，所述主采样传感器阵列的中心与积分球中心的连线与测试口平面成十度。

8、  根据权利要求1或2所述的色差仪光学系统，其特征在于，所述主采样传感器阵列外设置有屏蔽罩。

9、  根据权利要求1或2所述的色差仪光学系统，其特征在于，所述辅助采样传感器阵列外设置有屏蔽罩。

色差仪光学系统
技术领域
本发明涉及色差仪光学系统，尤其涉及一种使用积分球进行色差测试的色差仪光学系统。
背景技术
在颜色测量仪器中，色差仪积分球光学系统是目前最常用的一种色差仪光学系统。目前使用的色差仪积分球光学系统，照明光源发射的光线经毛玻璃片、光阑、第一塑胶漫反射面、分光镜、准直透镜准直后照射到被测物质上，被测物质反射的一路光线经积分球积分后照射到主采样传感器阵列上进行采样使用。现有色差仪积分球光学系统，只设置了一个光路，没有辅助光路，测量时容易受外界环境的干扰，由此测量的精确度和稳定度不够高。
发明内容
本发明通过构建一种色差仪光学系统，克服现有技术中只设置了一个光路，测量时容易受外界环境的干扰，测量的精确度和稳定度不够高的技术问题。
本发明的技术方案是：构建一种色差仪光学系统，包括照明光源、积分球、主光路、定位镜片、主采样传感器阵列，所述定位镜片设置在积分球底部，所述定位镜片上设置装载被测物质的测试口，所述主光路在照明光源与积分球之间，所述照明光源发射的光线经主光路照射到所述测试口的被测物质上，被测物质反射的光线经积分球积分后，一路光线照射到主采样传感器阵列上进行采样使用，其特征在于，还包括辅助光路、辅助采样传感器阵列，所述分光镜对着所述辅助光路的下端口，被测物质反射的光线经积分球积分后，另一路光线经分光镜后进入辅助光路照射到辅助采样传感器阵列上进行采样使用。
本发明的进一步技术方案是：所述照明光源为LED发光照明光源。
本发明的进一步技术方案是：所述主采样传感器阵列设置在积分球的侧面。
本发明的进一步技术方案是：所述辅助采样传感器阵列设置在辅助光路上口的顶端。
本发明的进一步技术方案是：所述色差仪光学系统包括第一塑胶漫反射面、分光镜，所述的第一塑胶漫反射面与所述分光镜之间还设置有调节光斑大小的第二光阑。
本发明的进一步技术方案是：所述色差仪光学系统包括第二塑胶漫反射面，所述分光镜嵌入所述第二胶漫反射面内部。
本发明的进一步技术方案是：所述色差仪光学系统还包括供给积分球光亮的照明单元，所述照明单元与所述测试口平面的法线成八度，所述主采样传感器阵列的中心与积分球中心的连线与测试口平面成十度。
本发明的进一步技术方案是：所述主采样传感器阵列外设置有屏蔽罩。
本发明的进一步技术方案是：所述辅助采样传感器阵列外设置有屏蔽罩。
本发明的技术效果是：通过在单路色差仪系统中设置辅助光路、辅助采样传感器阵列，被测物质反射后的另一路光线经分光镜反射后进入辅助光路照射到辅助采样传感器阵列上进行采样使用，测量过程中受外界环境的干扰时，两路测量保证色差测量的精确度和稳定度。
附图说明
图1为本发明的剖面结构示意图。
图2为本发明的视场示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明技术方案进行进一步说明：
如图1所示，本发明的实施方式是：构建一种色差仪光学系统，包括照明光源3、积分球15、主光路14、定位镜片11，所述定位镜片11设置在积分球15底部，所述定位镜片11上设置装载被测物体的测试口16，所述主光路14在照明光源3与积分球15之间，所述照明光源3发射的光线经主光路14照射到所述测试口16的被测物体上，被测物体反射的光线经积分球15积分后，一路光线照射到主采样传感器阵列9上进行采样使用。本实施方式中，还包括：第一光阑4、第二光阑5、分光镜6、准直透镜8，所述主光路14为照明光源3发出的光线经第一光阑4、第二光阑5、分光镜6、准直透镜8形成光路。本实施方式中还包括辅助光路12、辅助采样传感器阵列1，所述分光镜6对着所述辅助光路12的下端口，被测物体反射的光线经积分球15积分后，另一路光线经分光镜6反射后进入辅助光路12照射到辅助采样传感器阵列1上进行采样使用。本实施中被测物体反射出来的的光线分两路传输，一路反射光线经积分球15后照射积分球15侧面的主传感器10上，所述色差仪光学系统通过主传感器10通过主采样传感器阵列9上采样的光线采集经过积分后的样品三刺激值；另一路通过主光路14中的分光镜6透射进入辅助光路12，照射到辅助传感器12上，所述色差仪光学系统通过主采样传感器阵列9的光线进行采样测试。本实施方式在传感到主采样传感器阵列9的光路受到干扰而测量的精确度和稳定度不够高时，可采用第二路通过辅助光路12传输到辅助采样传感器阵列上的光线进行采样测试，保证测量的精确度和稳定度。由于积分球15内任何单位面积上的光强度相同，从而确保主采样传感器阵列9、辅助采样传感器阵列1上的光强度相关联，通过特定的算法，确保了双光路系统采样数据的稳定性。
如图1所示，本发明的优选实施方式是：所述照明光源3为LED发光照明光源。在色差仪光学系统中，发光照明光源决定着测试的稳定性，不同的发光照明光源，其定向性、寿命以及最终获得的光谱曲线的有效性也是不同的。本实施方式中，采用LED作为色差仪光学系统的发光照明光源，克服了传统技术中采用钨灯、氙灯的缺点：钨灯和氙灯作为色差仪光学系统的照明光源时，色差仪光学系统体积大，不便于携带；作为色差仪光学系统的照明光源时，电路复杂，成本高。LED作为所述色差仪光学系统的发光照明光源，所述色差仪光学系统性能稳定、结构简单，成本低。
如图1所示，本发明的优选实施方式是：所述主采样传感器阵列9设置在积分球15的侧面。所述辅助采样传感器阵列1设置在辅助光路12上口的顶端。这种实施方式方便进行观察测试，获取准确的测量值。
如图2所示，本发明的优选实施方式是：所述色差仪光学系统的照明光源3为积分球15测试口提供照明，所述照明光源3供给积分球15照明的光线与所述测试口16平面的法线成八度的角a，所述主采样传感器阵列9的中心与积分球15中心的连线与测试口16平面成十度的角b，构成10度观测者。
如图1所示，本发明的优选实施方式是：所述色差仪光学系统还包括第一塑胶漫反射面13、分光镜6，所述的第一塑胶漫反射面13与所述分光镜6之间还设置有调节光斑大小的第二光阑5。本实施方式中，所述色差仪光学系统在测量过程中可以调节照明光源光斑的大小，使得测量更加精准。
如图1所示，本发明的优选实施方式是：所述色差仪光学系统还包括第二塑胶漫反射面7，所述分光镜6嵌入所述第二胶漫反射面7内部。本实施方式中，将分光镜6嵌入所述第二胶漫反射面7内部，光线通过第二塑胶漫反射面7后，将杂光线消除掉，使测量更加稳定、精确。
如图1所示，本发明的优选实施方式是：所述主采样传感器阵列9外设置有屏蔽罩10，所述辅助采样传感器阵列1外设置有屏蔽罩2。在使用所述色差仪光学系统的过程中，在所述主采样传感器阵列9外设置有屏蔽罩10，所述辅助采样传感器阵列1外设置有屏蔽罩2，防止所述主采样传感器阵列9和所述辅助采样传感器阵列1受到损坏或者抗电磁干扰。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。