本发明专利技术涉及用于产生具有均匀的空间照度分布的测量光的测量光源。测量光源包括块状的块体(01)，在块体中构造有照明腔(11)、光成形腔(12)和光射出腔(13)，它们分别构造为块体(01)中的空腔并且具有漫反射的内部面。照明腔(11)通入光成形腔(12)中。光成形腔(12)通入光射出腔(13)中。用于产生光的至少一个光源(07)至少部分地布置在照明腔(11)中。光射出腔(13)具有光射出部(08)。根据本发明专利技术，照明腔(11)的轴线和光射出腔(13)的轴线彼此间隔开布置。光成形腔(12)被构造成用于使光传播方向反转。本发明专利技术还涉及用于检测样品的至少一个绝对反射光谱的测量设施。该测量设施尤其用于在生产过程中对表面进行光谱检查，例如以便确定表面的颜色或光泽。颜色或光泽。颜色或光泽。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】测量光源以及用于检测反射光谱的测量设施
[0001]本专利技术涉及用于产生具有均匀的空间照度分布的测量光的测量光源。本专利技术还涉及用于检测样品的至少一个绝对反射光谱并且优选还用于执行参考测量的测量设施。测量设施尤其用于在生产过程中对表面进行光谱检查，例如以便确定表面的颜色或光泽或层厚。
技术介绍
[0002]DE 10 2011 050 969 A1示出了一种用于参考性测量反射光的设备，该设备具有空心体，该空心体在其内部中具有漫散射层和光射出开口。该设备能从测量位置切换到校准位置中，由此使光射出开口从第一探测轴线带入第二探测轴线中。
[0003]由DE 10 2010 041 749 A1公知有一种具有沿纵向方向延伸的空腔的测量装置，该空腔具有朝向样品的开口和沿纵向方向布置的多个开口。另外的开口用于耦入光。
[0004]US 6,422,718 B1、DE 34 31 367 A1和DE 20 2008 012 222 U1以不同的实施方式示出了测量光源。
[0005]US 2007/0171649 A1示出了一种用于提供广告等的标志系统。在第一实施方案中，标牌包括壳体中的空腔，该壳体在壳体的后侧上具有漫反射的内部面。标牌板在壳体的前侧上具有开口，以便能够让光从空腔发射出来。
[0006]由US 2008/0146909 A1公知有一种光学的传输设备，其包括具有光射入部和光射出部的腔室。腔室的内部面漫反射地实施。来自光源的所有光应通过第一开口射入到腔室中，并在经由第二开口离开腔室之前在那里漫反射。
[0007]DE 10 2013 219 830 A1教导了一种用于在漫射照明的情况下进行反射测量的光学设备，其包括空心体，该空心体在其内部具有进行光散射的表面并且具有光射出开口。光射出开口具有旋转不对称的形状。
[0008]DE 10 2014 215 193 A1示出了一种用于检测样品的绝对反射光谱的测量设施。该测量设施包括光源和用于产生测量光的均匀的空间照度分布的均化器。测量设施还包括能运动的反射器和接收器。反射器与光源布置在样品的同一侧上。均化器优选由积分球、乌布利希管或由球柱体结构形成。在该测量设施中，在样品间距发生变化时或在样品倾斜时，积分球导致绝对测量的测量误差超过1％，这对于许多应用来说太高了。在实验室条件之外，尤其是在生产过程中进行在线测量时，样品间距变化和样品倾斜是无法避免的。
[0009]DE 10 2016 116 405 A1和EP 3 290 904 A2涉及一种用于产生具有均匀空间照度分布的测量光的测量光源，该测量光源包括具有漫反射的内部面的空心体。在空心体中构造有具有共同轴线的凹形空心镜形的照明腔、管状的光成形腔和凹形的空心镜形的光射出腔。用于产生光的光源至少部分地布置在照明腔中。光源例如由至少一个卤素灯和/或至少一个LED形成。光射出腔具有光射出部。照明腔和光射出腔以其空心镜形状对置，并由管状的光成形腔连接。在空心体中布置有漫反射的反射盘，其用于将从空心体的布置在光射出腔中的内部面反射的光通过光射出部向空心体外部反射。EP 3 290 904 A2还示出了用
于检测样品的绝对反射光谱和用于执行参考测量的不同的测量设施。
技术实现思路
[0010]基于现有技术，本专利技术的任务在于，提供一种用于检测反射光谱的测量设施，尤其是一种适合于此的用于产生具有均匀的空间照度分布的测量光的测量光源，该测量设施明显能比积分球更紧凑地实施。
[0011]所提出任务通过根据所附权利要求1的测量光源以及通过根据所附并列权利要求15的测量设施来解决。
[0012]根据本专利技术的测量光源用于产生具有均匀的空间照度分布的测量光。利用根据本专利技术的测量光源，例如可以进行对表面的光谱检查。测量光源包括块状的块体，其中构造有照明腔、光成形腔和光射出腔。照明腔、光成形腔和光射出腔分别构造为块体中的空腔。照明腔、光成形腔和光射出腔分别具有用于产生或进一步传送漫射光的漫反射的内部面。照明腔通入光成形腔中，从而使光可以从照明腔射入到光成形腔中。光成形腔通入光射出腔中，从而使光可以从光成形腔射入到光射出腔中。
[0013]用于产生光的至少一个光源至少部分地布置在照明腔中。在任何情况下，至少一个光源均被布置成使得通过至少一个光源能将光射到照明腔中，其中，至少一个光源可以部分地位于照明腔之外。
[0014]光射出腔具有光射出部，来自光射出腔的光可以通过光射出部被射向块体之外。从光射出部射出的光形成了能由测量光源产生的测量光。照明腔的轴线与光射出腔的轴线彼此间隔开布置。照明腔的轴线优选由照明腔的中心轴线形成。光射出腔的轴线优选由光射出腔的中心轴线形成。光射出部的轴线和光射出腔的轴线优选重合。照明腔优选被构造成用于将漫射光沿位于照明腔的轴线上的第一光传播方向在照明腔中进行光传播。光射出腔优选被构造成用于将漫射光沿位于光射出腔的轴线上的第二光传播方向在光射出腔中进行光传播。照明腔的轴线和光射出腔的轴线布置成彼此间隔得如此远，使得照明腔和光射出腔并排布置或上下相叠地布置。
[0015]根据本专利技术，光成形腔被构造成用于使漫射光的光传播方向反转。因此，从照明腔射入到光成形腔中的光在其通过光成形腔传播时经历了其光传播方向的反转，从而使得它以经反转的光传播方向从光成形腔射入到光射出腔中。
[0016]根据本专利技术的测量光源的特别的优点在于，它可以非常紧凑地实施，这是因为照明腔和光射出腔可以并排或上下相叠布置并且光成形腔可以轴向相邻布置。由此，可以最佳地利用结构空间。
[0017]能利用根据本专利技术的测量光源产生的测量光在其空间照度分布方面具有优选至多0.2％的偏差。由此在测量绝对反射光谱时能在线使用该测量光源，这是因为能容忍样品间距差异、样品厚度变化和样品倾斜。
[0018]能由光源产生的光在从光射出部射出之前优选在照明腔、光成形腔和光射出腔中反射至少三次。能由光源产生的光在其从光射出部射出之前在照明腔中、光成形腔中和光射出腔中优选被反射至少四次。能由光源产生的光的绝大部分在其从光射出部射出之前在照明腔中、光成形腔中和光射出腔中优选被反射多次。
[0019]第一光传播方向和第二光传播方向优选彼此相反地取向。第一光传播方向和第二
光传播方向彼此间具有优选为180
°±
30
°
，更优选为180
°±
15
°
，特别优选为180
°
的角度。
[0020]光成形腔优选呈U形或呈V形地将照明腔与光射出腔连接。
[0021]照明腔的轴线和光射出腔的轴线优选彼此平行地布置。照明腔和光射出腔优选具有相同的轴向定位，也就是说，在轴向方向上具有相同的定位。因此，照明腔和光射出腔并排地或上下相叠地布置并且在轴向方向上没有错位地布置。在这方面，照明腔、光成形腔和光射出腔构成U形形状或V形形状，其中，照明腔和光射出腔形成U形形状的或V形形状的侧边。
[0022本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.测量光源，所述测量光源包括块状的块体(01)，在所述块体中构造有照明腔(11)、光成形腔(12)和光射出腔(13)，所述照明腔、所述光成形腔和所述光射出腔分别构造为所述块体(01)中的空腔并且具有漫反射的内部面；其中，所述照明腔(11)通入所述光成形腔(12)中；其中，所述光成形腔(12)通入所述光射出腔(13)中；其中，用于产生光的至少一个光源(07)至少部分地布置在所述照明腔(11)中；其中，所述光射出腔(13)具有光射出部(08)；其中，所述照明腔(11)的轴线与所述光射出腔(13)的轴线彼此间隔开布置；并且其中，所述光成形腔(12)被构造成用于使光传播方向反转。2.根据权利要求1所述的测量光源，其特征在于，所述照明腔(11)被构造成用于沿第一光传播方向进行光传播，并且所述光射出腔(13)被构造成用于沿第二光传播方向进行光传播，其中，所述第一光传播方向和所述第二光传播方向彼此相反取向。3.根据权利要求1或2所述的测量光源，其特征在于，所述光成形腔(12)呈U形或V形地将所述照明腔(11)与所述光射出腔(13)连接。4.根据权利要求1至3中任一项所述的测量光源，其特征在于，所述照明腔(11)的轴线和所述光射出腔(13)的轴线彼此平行布置，其中，所述照明腔(11)和所述光射出腔(13)具有相同的轴向定位。5.根据权利要求4所述的测量光源，其特征在于，所述照明腔(11)、所述光成形腔(12)和所述光射出腔(13)构成U形形状或V形形状，其中，所述照明腔(11)和所述光射出腔(13)分别形成U形形状的或V形形状的侧边。6.根据权利要求1至5中任一项所述的测量光源，其特征在于，在从所述光成形腔(12)到所述光射出腔(13)的过渡部处布置有具有漫反射的照明面的均化器元件(14)，所述均化器元件布置在所述光射出腔(13)的轴线上并且垂直于所述光射出腔的轴线布置。7.根据权利要求6所述的测量光源，其特征在于，所述均化器元件(14)安置在接片(18)上，所述接片布置在所述光射出腔(13)的中间平面中。8.根据权利要求1至7中任一项所述的测量光源，其特征在于，所述照明腔(11)具有至少一个光射入部(06)，所述至少一个光源(07)至少部分地布置在所述至少一个光射入部...
【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格，
申请(专利权)人：卡尔蔡司光谱学有限公司，
类型：发明
国别省市：
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