光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，包括提供光譜透過率測(cè)量的光譜波段的光源，光源發(fā)出的光線依次穿過可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)、漏光消光裝置和積分球后由光譜儀的探頭接收；待測(cè)物位于可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)和漏光消光裝置之間。本實(shí)用新型隔熱光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)中的可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)使照射到待測(cè)物上的光斑可根據(jù)需要調(diào)節(jié)大??；積分球可采集光線通過待測(cè)物時(shí)產(chǎn)生的散射光，提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；漏光消光裝置可以消除積分球入光口的漏光，提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
【專利說明】光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及測(cè)量系統(tǒng)，特別涉及光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在觸摸屏行業(yè)中，觸屏后端的探測(cè)器控制觸摸功能的開啟和關(guān)閉，探測(cè)器是對(duì)光 譜響應(yīng)的，故油墨的光譜透過率將影響到探測(cè)器的功能和靈敏度，測(cè)試油墨光譜透過率將 成為產(chǎn)品品質(zhì)監(jiān)管的主要環(huán)節(jié)。現(xiàn)有的光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于面積較 大的待測(cè)物上，不適合觸摸屏行業(yè)的小孔徑光譜透過率的測(cè)量。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0003] 本實(shí)用新型的目的是要提供一種光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，可以解決上述 問題中的一種或幾種。
[0004] 根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，包括 提供光譜透過率測(cè)量的光譜波段的光源，光源發(fā)出的光線依次穿過可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)、漏 光消光裝置和積分球后由光譜儀的探頭接收；待測(cè)物位于可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)和漏光消光裝 置之間。
[0005] 本實(shí)用新型光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)中的可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)使照射到待 測(cè)物上光斑可根據(jù)需要調(diào)節(jié)大??；積分球可采集光線通過待測(cè)物時(shí)產(chǎn)生的散射光，提高測(cè) 量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性；漏光消光裝置可以消除積分球入光口的漏光，提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0006] 在一些實(shí)施方式中，還包括依次設(shè)置于光源和光學(xué)聚焦系統(tǒng)之間的光纖耦合器和 光纖；光纖耦合器，將光源發(fā)出的光線耦合進(jìn)入光纖；光纖，將光纖耦合器耦合進(jìn)來的光線 導(dǎo)出形成孔徑光斑。光纖耦合器可以將光源提供的光能量最大限度地耦合進(jìn)入光纖，特別 是光源發(fā)出的是發(fā)散光的時(shí)候，可以有效降低光能量損失。
[0007] 在一些實(shí)施方式中，還包括設(shè)置于可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)和待測(cè)物之間的光學(xué)準(zhǔn)直系 統(tǒng)。光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)保證在多次樣品放置時(shí)，即使樣品放置位置有偏差的情況下，也能實(shí)現(xiàn)重 復(fù)測(cè)量。
[0008] 在一些實(shí)施方式中，還包括系統(tǒng)標(biāo)定滑軌，漏光消光裝置和積分球設(shè)于系統(tǒng)標(biāo)定 滑軌上，沿系統(tǒng)標(biāo)定滑軌移動(dòng)。在光譜透過率測(cè)量之前的系統(tǒng)器差校準(zhǔn)過程中，使用者可 以通過沿系統(tǒng)標(biāo)定滑軌移動(dòng)漏光消光裝置和積分球，快捷有效地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0009] 在一些實(shí)施方式中，可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)包括三個(gè)依次設(shè)置的凸透鏡。使用者可以 通過調(diào)節(jié)三個(gè)凸透鏡的相互位置來調(diào)節(jié)穿過可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)的光線形成的光斑的大小。
[0010] 在一些實(shí)施方式中，光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)包括依次設(shè)置的兩個(gè)凸透鏡和一個(gè)凹透鏡。使 用者可以通過調(diào)節(jié)兩個(gè)凸透鏡和一個(gè)凹透鏡的相互位置來調(diào)節(jié)穿過可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)后 的光線，使光線準(zhǔn)直。
[0011] 在一些實(shí)施方式中，積分球的出光口與入光口之間的夾角呈90度。出光口與入光 口之間的夾角設(shè)計(jì)成90度，可以去掉積分球內(nèi)部散射板，有效的降低積分球?qū)鈴?qiáng)度的影 響，同時(shí)也可以消除直射光對(duì)測(cè)試準(zhǔn)確性的影響。
[0012] 在一些實(shí)施方式中，光譜儀的探頭與積分球的出光口對(duì)接。使光線的傳播路徑短， 可以有效降低光強(qiáng)度的衰減，使測(cè)量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1為本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意 圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0015] 圖1示意性地顯示了根據(jù)本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的 光路結(jié)構(gòu)。
[0016] 如圖1所示，該光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)包括依次設(shè)置的光源1、光線耦合 器2、光纖3、可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)4、光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)5、漏光消光裝置7、積分球8和光譜儀9， 以及系統(tǒng)標(biāo)定滑軌10。
[0017] 光源1，提供光譜透過率測(cè)量的光譜波段，可以是白光光源，也可以是看不見的紫 外光源或紅外光源等，同時(shí)也可以是氦氖激光或氦鎘激光等單色光光源。
[0018] 光源1發(fā)出的光線依次穿過光線耦合器2、光纖3、可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)4、光學(xué)準(zhǔn)直 系統(tǒng)5、漏光消光裝置7和積分球7后由光譜儀9的探頭接收；待測(cè)物6位于光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng) 5和漏光消光裝置7之間。
[0019] 光線f禹合器2,將光源1發(fā)出的光線f禹合進(jìn)入光纖3。光纖f禹合器2可以將光源提 供的光能量最大限度地耦合進(jìn)入光纖3,特別是光源1發(fā)出的是發(fā)散光的時(shí)候，可以有效降 低光能量損失。
[0020] 光纖3,將光纖耦合器2耦合進(jìn)來的光線導(dǎo)出形成孔徑光斑。
[0021] 如果使用激光光源，本光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)也可以省略光纖耦合器2 和光纖3。光源1發(fā)出的光直接入射可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)4。
[0022] 可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)4,聚焦光線，通過光學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)可調(diào)光斑功能，有效的解決用 戶待測(cè)樣品孔徑大小不一致的問題。
[0023] 光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)5,準(zhǔn)直經(jīng)可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)4聚焦的光線，減小光線的發(fā)散角。系 統(tǒng)中不使用光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)5,可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)4也可以實(shí)現(xiàn)光譜透過率的測(cè)量，但樣品放 置位置的變化將導(dǎo)致重復(fù)性非常差，所以系統(tǒng)通過光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)5可以實(shí)現(xiàn)樣品放置位置 的不一樣都能實(shí)現(xiàn)高重復(fù)性測(cè)量。
[0024] 漏光消光裝置7,消除積分球8入光口的漏光，提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。積分球8 可以有效地解決油墨對(duì)光散射造成的測(cè)試不準(zhǔn)，但積分球8 口徑一定會(huì)出現(xiàn)口徑漏光的問 題，現(xiàn)有的系統(tǒng)都忽略這部分的影響，實(shí)驗(yàn)表明此影響在低透過率時(shí)有20 %以上的影響，故 漏光消光裝置7將有效地解決積分球8漏光的問題。
[0025] 積分球8,光線由積分球8的入光口進(jìn)入積分球8,由積分球8的出光口射出，被光 譜儀9的探測(cè)頭接收。積分球8可采集光線通過待測(cè)物6時(shí)產(chǎn)生的散射光，提高測(cè)量數(shù)據(jù) 的準(zhǔn)確性。
[0026] 系統(tǒng)標(biāo)定滑軌10,漏光消光裝置7和積分球8設(shè)置在與系統(tǒng)標(biāo)定滑軌10匹配的滑 塊上，沿系統(tǒng)標(biāo)定滑軌10移動(dòng)。在光譜透過率測(cè)量之前的系統(tǒng)器差校準(zhǔn)過程中，通過沿系 統(tǒng)標(biāo)定滑軌10移動(dòng)漏光消光裝置7和積分球7,可以快捷有效地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)。
[0027] 在本實(shí)施例中，可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)4為三個(gè)依次設(shè)置的凸透鏡，通過調(diào)節(jié)三個(gè)凸 透鏡的相互位置來調(diào)節(jié)穿過可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)4的光線形成的光斑的大小。在其它實(shí)施例 中，也可以采用其它數(shù)量的透鏡來達(dá)到調(diào)解光斑大小的作用。
[0028] 在本實(shí)施例中，光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)5為依次設(shè)置的兩個(gè)凸透鏡和一個(gè)凹透鏡。可以通 過調(diào)節(jié)兩個(gè)凸透鏡和一個(gè)凹透鏡的相互位置來調(diào)節(jié)穿過可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)4的光線，使光 線準(zhǔn)直。在其它實(shí)施例中，也可以采用其它數(shù)量的透鏡來達(dá)到調(diào)解光線準(zhǔn)直的作用。
[0029] 在本實(shí)施例中，積分球8的出光口與入光口之間的夾角呈90度。出光口與入光口 之間的夾角設(shè)計(jì)成90度，可以去掉積分球8內(nèi)部的散射板，有效的降低積分球8對(duì)光強(qiáng)度 的影響，同時(shí)也可以消除直射光對(duì)測(cè)試準(zhǔn)確性的影響。
[0030] 在本實(shí)施例中，漏光消光裝置7為孔徑尺寸大于待測(cè)物孔徑1/3,涂有待測(cè)光波 段吸收材質(zhì)，厚度小于1_的氧化材料。可以有效地實(shí)現(xiàn)積分球8漏光的吸收，保證待測(cè)物 6測(cè)試前后的漏光量為同等水平，而提高光譜透過率測(cè)量的準(zhǔn)確性。在其它實(shí)施例中，也可 以采用其它類型的漏光消光裝置。
[0031] 在本實(shí)施例中，光譜儀9的探頭與積分球8的出光口對(duì)接。使光線的傳播路徑短， 可以有效降低光強(qiáng)度的衰減，使測(cè)量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確。更改了早期設(shè)計(jì)中采用光纖連接的方式， 有效降低了光纖對(duì)光強(qiáng)度的衰減。
[0032] 在使用本系統(tǒng)測(cè)量待測(cè)物6的光譜透過率的時(shí)候，用戶先指定光譜范圍的光源1， 光源1發(fā)出的光線經(jīng)光纖耦合器2耦合進(jìn)入光纖3,光纖3將光線傳輸?shù)娇烧{(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng) 4,光線經(jīng)可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)4聚焦，再經(jīng)光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)5準(zhǔn)直，投射到待測(cè)物6的測(cè)試孔徑 中，經(jīng)過漏光消光裝置7,將進(jìn)入積分球8的反射漏光消除。由光譜儀9的探頭在出光口探 測(cè)光強(qiáng)度。
[0033] 待測(cè)物6的光譜透過率為光譜儀9測(cè)得的在系統(tǒng)中放置待測(cè)物6的光譜分布與不 放置待測(cè)物6的光譜分布的比值。這個(gè)比值可以通過人工計(jì)算得出，也可以通過計(jì)算機(jī)軟 件計(jì)算得出。
[〇〇34] 以上所述的僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，并非對(duì)本實(shí)用新型構(gòu)思的限定。對(duì) 于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干 變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括： 提供光譜透過率測(cè)量的光譜波段的光源（1)，所述光源（1)發(fā)出的光線依次穿過可調(diào) 光學(xué)聚焦系統(tǒng)（4)、漏光消光裝置（7)和積分球（8)后由光譜儀（9)的探頭接收；待測(cè)物（6) 位于所述可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)（4)和漏光消光裝置（7)之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括依次 設(shè)置于所述光源（1)和可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)（4)之間的光纖耦合器（2)和光纖（3); 光纖耦合器，將所述光源發(fā)出的所述光線耦合進(jìn)入所述光纖； 光纖，將所述光纖耦合器耦合進(jìn)來的所述光線導(dǎo)出形成孔徑光斑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括依次 設(shè)置于所述可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)（4)和待測(cè)物（6)之間的光學(xué)準(zhǔn)直系統(tǒng)（5)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括系統(tǒng) 標(biāo)定滑軌（10)，所述漏光消光裝置（7)和積分球（8)設(shè)于所述系統(tǒng)標(biāo)定滑軌（10)上，沿所 述系統(tǒng)標(biāo)定滑軌（10)移動(dòng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所 述可調(diào)光學(xué)聚焦系統(tǒng)包括三個(gè)依次設(shè)置的凸透鏡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光學(xué)準(zhǔn) 直系統(tǒng)包括依次設(shè)置的兩個(gè)凸透鏡和一個(gè)凹透鏡。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述積分球 的出光口與入光口之間的夾角呈90度。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光譜透過率測(cè)量系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光譜儀 的探頭與所述積分球的出光口對(duì)接。
【文檔編號(hào)】G01N21/25GK203849164SQ201420207854
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月14日
【發(fā)明者】劉利 申請(qǐng)人:蘇州耀宏光電科技有限公司