用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，所述用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置包括密封单元；所述密封单元内的底部固定有光源，所述光源的正上方设有三维平移单元，所述三维平移单元上活动连接有载物台，所述载物台上固定有光纤传像元件，所述光学暗箱内的顶部固定有亮度计，所述亮度计包括外壳，所述外壳内自下而上依次设置有镜头单元、显微单元及传感芯片单元。本发明专利技术所提供的用于检测光纤传像元件的透过率与均匀度的装置及方法，能够测量出与人眼感官相一致的光纤传像元件的透过率与均匀度值，测量的光纤传像元件的直径范围为10mm～100mm，可以为光纤传像元件性能的评价提供支撑。

【技术实现步骤摘要】
用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置及方法
本专利技术涉及光亮度测量领域，特别涉及一种用于检测光纤传像元件的透过率与均匀度的装置及方法。
技术介绍
光纤传像元件(如光纤面板、倒像器、光锥等)是一种由数万甚至数十万根直径大于2μm，小于10μm的光学纤维组成的光纤材料棒束，其数值孔径可以达到1.0，远高于镜头中透镜系统所能达到的数值孔径值，具有很高的集光能力，几乎可以将前方180°范围内入射的光线全部收入光线内部并传输。光纤传像元件作为光电倍增管等光电增强设备的重要元件，目前已被广泛应用于夜视仪器、医学成像器械等设备当中。光纤传像元件可以通过可见光将图像从元件的一端传递至另一端并实现图像的放大、缩小或者旋转等功能，其成像质量的好坏主要依靠光透过率、均匀度等参数。然而目前国内与国际上对于在可见光波段工作的光纤传像元件的透过率并未有一套统一的测量规范与测量装置，测量方法也各不相同，这造成了各个国家、公司与单位之间对于光纤传像元件的评价标准并不统一，分歧较大，是一直阻碍光纤传像元件技术交流与提升的重要原因之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供了一种用于检测光纤传像元件的透过率与均匀度的装置及方法，能够测量出与人眼感官相一致的光纤传像元件的透过率与均匀度值，其可测量的光纤传像元件的直径范围为10mm～100mm。本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，所述用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置包括密封单元；所述密封单元内的底部固定有光源，所述光源的正上方设有三维平移单元，所述三维平移单元上活动连接有载物台，所述载物台上固定有光纤传像元件，所述光学暗箱内的顶部固定有亮度计，所述亮度计包括外壳，所述外壳内自下而上依次设置有镜头单元、显微单元及传感芯片单元。本专利技术的目的及解决其技术问题进一步是采用以下技术方案来实现的。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述密封单元为光学暗箱；所述光学暗箱的透过率小于0.1％。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述光源为高均匀度的光源，其由多数个LED灯珠串并联混连为多个阵列，每个所述LED灯珠的外侧铺设有一层导光材料。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述光源为由数百个色温6000-10000K的LED小灯珠经串并联混连、贴合制成；所述导光材料为聚碳酸酯材料，其尺寸恰好覆盖LED灯珠。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述三维平移单元为三维平移台，其移动精度为1微米，且所述三维平移单元能在x，y，z三轴移动。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述三维平移单元上可拆卸地连接有载物台，所述载物台为中空的阶梯式结构。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述亮度计上还设有相机；所述镜头单元、显微单元及传感芯片单元三者为共轴设置，且光线从所述显微单元射出后能刚好全部照射在所述芯片单元上，所述光纤传像元件设置于镜头单元的焦距处。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置还包括与三维平移单元连接的控制单元，所述控制单元为控制器。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述光纤传像元件选自光锥、倒像器、光纤面板或光锥板，其直径范围为为10mm～100mm；所述光纤传像元件的内部由数万根的光纤单丝紧密排列而成，单丝直径均大于2μm。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述亮度计还连接有位于光学暗箱外、用于透过率与均匀度的计算的计算单元，所述计算单元与传感芯片单元连接；所述计算单元为电脑。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述传感芯片单元为亮度传感芯片。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述亮度传感器芯片的单元尺寸小于2μm*2μm。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述亮度计悬挂在光学暗箱内的顶部。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述显微单元具有几下几种放大倍数，光学放大10倍，20倍，50倍三种选择，电子放大10倍，20倍两种选择，总放大倍数为两种放大倍数相乘，即100倍～1000倍共六种选择。作为优选，前述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其中所述镜头单元共有焦距为35mm，50mm和100mm三种规格镜头，每种镜头最远成像距离为5000mm。本专利技术的目的及解决其技术问题进一步是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的方法，包括以下步骤：1)首先通过三维平移单元(x，y，z三轴移动，精度1μm)对光源、亮度计、光纤传像元件进行位置归零，使三者共轴；调节z轴焦距，使光纤传像元件的像清晰地被聚焦在亮度计自带的相机上；2)打开光源，先测量未放置光纤传像元件的指定区域的三个实际亮度值R1，G1，B1，然后将加权系数与三个实际亮度值相乘并相加得到视觉亮度矩阵I1；再将光纤传像元件放置于光源和亮度计之间的载物台内，重复之前的测量过程得到放入光纤传像元件后的三个实际亮度值R2，G2，B2，然后将加权系数与三个实际亮度值相乘并相加得到视觉亮度矩阵I2；所述视觉亮度矩阵I1＝1*R1+4.59*G1+0.06*B1；所述视觉亮度矩阵I2＝1*R2+4.59*G2+0.06*B2；其中，1，4.59及0.06均为加权系数；3)对两次测量得到的视觉亮度矩阵I1、I2分别进行求均值操作，将放置光纤传像元件后的亮度均值Iav2与放置光纤传像元件前的亮度均值Iav1相除再乘以100％，所得结果即为光纤传像元件的可见光透过率；所述光纤传像元件的可见光透过率T＝Iav2/Iav1*100％。4)将放置光纤传像元件后所获得的视觉亮度矩阵I2按照小于2μm*2μm的尺寸分割成n个子区域，对于每个子区域都进行取极大值Imax、极小值Imin与均值Iav操作，用每个子区域的极大值Imax减去该子区域的极小值Imin再除以该子区域的均值Iav可得到该子区域的均匀度，对所有的子区域均匀度取均值A即为光纤传像元件的均匀度值；所述光纤传像元件的均匀度值与现有技术相比，本专利技术至少具有以下有益效果：1、本专利技术所提供的用于检测光纤传像元件的透过率与均匀度的装置及方法，能够测量出与人眼感官相一致的光纤传像元件的透过率与均匀度值，测量的光纤传像元件的直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其特征在于，所述用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置包括密封单元；所述密封单元内的底部固定有光源，所述光源的正上方设有三维平移单元，所述三维平移单元上活动连接有载物台，所述载物台上固定有光纤传像元件，所述光学暗箱内的顶部固定有亮度计，所述亮度计包括外壳，所述外壳内自下而上依次设置有镜头单元、显微单元及传感芯片单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其特征在于，所述用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置包括密封单元；所述密封单元内的底部固定有光源，所述光源的正上方设有三维平移单元，所述三维平移单元上活动连接有载物台，所述载物台上固定有光纤传像元件，所述光学暗箱内的顶部固定有亮度计，所述亮度计包括外壳，所述外壳内自下而上依次设置有镜头单元、显微单元及传感芯片单元。


2.如权利要求1所述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其特征在于，所述密封单元为光学暗箱；所述光学暗箱的透过率小于0.1％。


3.如权利要求1所述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其特征在于，所述光源为高均匀度的光源，其由多数个LED灯珠串并联混连为多个阵列，每个所述LED灯珠的外侧铺设有一层导光材料。


4.如权利要求3所述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其特征在于，所述光源为由数百个色温6000-10000K的LED灯珠经串并联混连、贴合制成；所述导光材料为聚碳酸酯材料，其尺寸恰好覆盖LED灯珠。


5.如权利要求1所述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其特征在于，所述三维平移单元为三维平移台且能在x，y，z三轴移动，其移动精度为1微米；所述三维平移单元上可拆卸地连接有载物台，所述载物台为中空的阶梯式结构。


6.如权利要求1所述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其特征在于，所述亮度计上还设有相机；所述镜头单元、显微单元及传感芯片单元三者为共轴设置，且光线从所述显微单元射出后能刚好全部照射在所述传感芯片单元上，所述光纤传像元件设置于镜头单元的焦距处。


7.如权利要求1所述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其特征在于，所述用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置还包括与三维平移单元连接的控制单元，所述控制单元为控制器。


8.如权利要求1所述的用于检测光纤传像元件的可见光透过率与均匀度的装置，其特征在于，所述光纤传像元件选...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵冉，黄永刚，王久旺，周游，王云，付杨，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11