一种降低杂散光的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种降低杂散光的装置，包括光源、滤光片、传感器，根据测量范围的分段，配合设置有一组相应工作范围的滤光片，所述的滤光片具有截止范围，用于过滤其他测量范围的光谱能量，滤光片设置在光源和传感器之间。通过不同工作范围的滤光片分别过滤其他测量范围的光谱能量，减少了未分段测量过程中杂散光的形成，降低了示值误差；同时，无需多台传感器即可完成分段测量，节省成本的同时，降低了不同传感器之间的台间差。

【技术实现步骤摘要】
一种降低杂散光的装置
本技术涉及光学颜色测量
，尤其是涉及了一种降低杂散光的装置。
技术介绍
在光学测量过程中会产生杂散光，杂散光的产生原因主要有三种：成像光路产生的杂散光，非成像光路产生的杂散光和仪器本身产生的杂散光。不同光谱传感器的杂散光程度是不同的，导致每台测量的颜色数据也有差别，称为台间差，需要对每台传感器杂散光情况进行测量和修正。同一光谱传感器从被测样品表面测得的颜色值和被测样品表面真实颜色值之间也存在差别，称为示值误差，而影响示值误差的关键因素就是分光光路中的杂散光，杂散光具体表现为一个特定波长的光并没有聚焦在该特定波长正常成像时所聚焦在阵列传感器的位置，进而影响了对该特定波长能量的检测精度，也影响了其它波长处能量的检测精度。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，实现减少杂散光、提高检测精度的目的，本技术采用如下的技术方案：一种降低杂散光的装置，包括光源、滤光片、传感器，根据测量范围的分段，配合设置有一组相应工作范围的滤光片，所述的滤光片具有截止范围，用于过滤其他测量范围的光谱能量，滤光片设置在光源和传感器之间。通过不同工作范围的滤光片分别过滤其他测量范围的光谱能量，减少了未分段测量过程中杂散光的形成，降低了示值误差；同时，无需多台传感器即可完成分段测量，节省成本的同时，降低了不同传感器之间的台间差。根据测量范围的分段，配合设置有一组相应工作范围的分段光源，分段光源与被测物体之间分别设置与分段光源工作范围匹配的滤光片，依次点亮分段光源，分段光源的光线经相应工作范围的滤光片，通过被测物体的反射进入传感器，传感器对每段测量范围进行依次测量。分段光源输出的即为分段后的光谱能量，再经对应分段的过滤片的过滤，提高了分段过滤的效果。所述的光源是测量范围内的全光谱光源，全光谱光源与传感器之间配合设置有滤光片切换装置，所述的滤光片切换装置包括滤光片，用于依次切换不同工作范围的滤光片，全光谱光源的光线通过依次切换的滤光片进入传感器，传感器对每段测量范围进行依次测量。只需一个全光谱光源，通过滤光片的切换即可完成分段测量，节约成本的同时提高了测量的效率。所述的滤光片切换装置是与滤光片相应的一组设有透光口的快门，通过快门的切换，使透光口形成全透状态和覆盖滤光片的过滤状态。两块不同工作范围的滤光片与所述的快门配合设置，通过快门的切换，轮流覆盖所述的透光口。一个快门就能有两种滤光片的切换状态，当测量范围二分段时，只需一个快门即可切换两个分段的滤光片，当涉及多分段时，也能减少了快门的数量，提高效率。所述的滤光片切换装置是滤光片旋转轮，所述的滤光片旋转轮上配合设置多个滤光片，通过旋转使滤光片依次切换至全光谱光源与传感器之间。本技术的优势和有益效果在于：通过不同工作范围的滤光片分别过滤其他测量范围的光谱能量，减少了未分段测量过程中杂散光的形成，降低了示值误差；同时，无需多台传感器即可完成分段测量，节省成本的同时，降低了不同传感器之间的台间差。附图说明图1是本技术中实施例一装置的俯视剖面图。图2是本技术中三种滤光片透过率曲线图。图3是本技术中添加滤光片分段测量反射率数据与真实反射率数据对比图。图4是本技术中实施例二装置的剖面图。图5a是本技术中实施例二的快门结构示意图。图5b是本技术中实施例二的快门第一状态图。图5c是本技术中实施例二的快门第二状态图。图6a是五个光谱传感器（C12666MA）在杂散光检测装置上测量到的信号曲线图。图6b是五个光谱传感器（C12666MA）在杂散光检测装置上测量到的信号(X轴放大)图。图7是测量反射率数据与真实反射率数据对比图。图中：1、滤光片，2、分段光源，3、积分球，4、测量口，5、快门，6、传感器，7、全光谱光源，8、透光口，9、第一滤光片，10、第二滤光片。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。实施例一：将照明光源在测量范围内分为多段进行测量(≥2段)，在分段光源2前端添加不同的滤光片1，分段进行测量。以三段测量范围为例，如图1-3所示，选取3组照明LED灯作为分段光源2（该光源全谱LED、组合LED、卤素灯、氙灯均可），其中，第一组分段光源2满足光谱范围360-510nm有足够的光谱能量，第二组分段光源2满足光谱范围490-610nm有足够的光谱能量，第三组分段光源2满足590-790nm有足够的光谱能量。在第一组分段光源2前端添加一个短波通滤光片1，该滤光片1工作范围360-510nm，截止范围510-800nm；分段光源2发出光后，先透过滤光片1，再照射到被测样品上面（或经积分球3匀光后通过测量口4照射到被测样品上），确保照射到样品的光为360-510nm的光，没有510nm以后的光源。在第二组分段光源2前端添加一个带通滤光片1，该滤光片1工作范围490-610nm，截止范围360-490nm及610-800nm；分段光源2发出光后，先透过滤光片1，再照射到被测样品上面（或经积分球3匀光后通过测量口4照射到被测样品上），确保照射到样品的光为490-610nm的光，没有490nm之前及510nm之后的光源。在第三组分段光源2前端添加一个长波通滤光片1，该滤光片1工作范围590-800nm，截止范围360-590nm；分段光源2发出光后，先透过滤光片1，再照射到被测样品上面（或经积分球3匀光后通过测量口4照射到被测样品上），确保照射到样品的光为590-800nm的光，没有590nm以前的光源。测量过程中，三组分段光源2依次点亮，使用光谱传感器6测量三次。其中第1组分段光源2点亮时，光谱传感器6测量样品360-490nm的反射信号；第2组分段光源2点亮时，光谱传感器6测量样品500-600nm的反射信号；第3组分段光源2点亮时候，光谱传感器6测量样品610-780nm的反射信号；三组分段光源2依次测量完成后将三组反射信号组合为360-780nm的反射信号，并通过计算为360-780nm反射率。由于分为三段进行测量，每段波长所测量的反射率不受其他波长光谱能量的杂散光影响，测量的反射率与真实反射率数据非常接近。实施例二：照明光源使用测量范围内的全光谱光源7（全光谱LED、组合LED、卤素灯、氙灯等），全光谱光源7照射到被测样品（或经积分球3匀光后通过测量口4照射到被测样品）并反射到光谱传感器6，在光谱传感器6前端添加多个滤光片1（≥2种），滤光片1安装在快门5上，通过快门5的运动来切换光谱传感器6入射孔前端的滤光片1（也可以是滤光片旋转轮来切换光谱传感器6前端的滤光片）。以三种滤光片为例，如图2-4所示，1、短波通滤光片1，工作范围360-510nm，截止范围510-800n本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降低杂散光的装置，包括光源、滤光片（1）、传感器（6），其特征在于根据测量范围的分段，配合设置有一组相应工作范围的滤光片（1），所述的滤光片（1）具有截止范围，用于过滤其他测量范围的光谱能量，滤光片（1）设置在光源和传感器（6）之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种降低杂散光的装置，包括光源、滤光片（1）、传感器（6），其特征在于根据测量范围的分段，配合设置有一组相应工作范围的滤光片（1），所述的滤光片（1）具有截止范围，用于过滤其他测量范围的光谱能量，滤光片（1）设置在光源和传感器（6）之间。


2.如权利要求1所述的一种降低杂散光的装置，其特征在于根据测量范围的分段，配合设置有一组相应工作范围的分段光源（2），分段光源（2）与被测物体之间分别设置与分段光源（2）工作范围匹配的滤光片（1），依次点亮分段光源（2），分段光源（2）的光线经相应工作范围的滤光片（1），通过被测物体的反射进入传感器（6），传感器（6）对每段测量范围进行依次测量。


3.如权利要求1所述的一种降低杂散光的装置，其特征在于所述的光源是测量范围内的全光谱光源（7），全光谱光源（7）与传感器（6）之间配合设置有滤光片切换装置，所述的滤光片切换装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁琨，贡双虎，王坚，陈涛，曾亚澜，方欣宇，张宇梁，章晓寅，龚晓煜，闫卓，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33