本发明专利技术涉及一种用于测量漫反射光和镜面反射光的测量设施。测量设施包括用于产生测量光的测量光源(20)、用于接收测量光的光学接收器(23)以及用于反射从测量光源射出的测量光的第一镜(21)。测量设施还包括用于将漫反射来的测量光反射向光学接收器(23)的第二镜(22)。测量设施还包括能调节的第三镜(24)，第三镜在第一位置中被取向成用于将已经从第一镜指向到样品(27)上并已经从样品镜面反射来的测量光指向光学接收器。第三镜在第二位置中释放了在第二镜与光学接收器之间的光路(29)，从而使得已经从第一镜指向到样品上并已经从样品漫反射到第二镜的测量光从第二镜指向到光学接收器。第三镜具有至多为0.5的反射率。收器。第三镜具有至多为0.5的反射率。收器。第三镜具有至多为0.5的反射率。
【技术实现步骤摘要】
用于测量漫反射光和镜面反射光的测量设施
[0001]本专利技术涉及一种用于测量分别从样品反射来的漫反射光和镜面反射光的测量设施。测量设施尤其被用于在生产过程中对表面进行光谱检查，以便例如确定玻璃涂覆部的、薄膜涂覆部的或建筑玻璃的反射特性。
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并拥有光射出开口。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被带至第二探测轴线中。
[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]DE 10 2013 219 830 A1教导了一种用于在漫射照明下进行反射测量的光学设备，该光学设备包括空心体，空心体在其内部中具有光散射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。
[0006]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体、乌布利希管或球柱体结构形成。
[0007]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。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。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。
[0008]CN 210119290 U和DE 10 2019 107 963 A1示出了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。测量光源包括块状的块体，在其中，照明腔、光成形腔和光射出腔分别构造为块体中的空腔并且具有漫反射的内部面。照明腔通入光成形腔中。光成形腔通入光射出腔中。至少一个用于产生光的光源至少部分地布置在照明腔中。光射出腔具有光射出部。照明腔的轴线和光射出腔的轴线彼此间隔开布置。光成形腔被构造成用于使光传播方向反转。此外还描述了一种用于检测样品的绝对反射光谱的测量设施。该测量设施尤其被用于在生产过程中对表面进行光谱检查，以便例如确定表面的颜色或光泽。
技术实现思路
[0009]基于现有技术，本专利技术的任务在于，提供一种用于检测漫反射光和镜面反射光的
测量设施，该测量设施能紧凑地实施，并且利用该测量设施也能测量相对较小强度的漫反射光，从而例如能够测量建筑玻璃或显示屏玻璃。
[0010]所述任务通过根据所附权利要求1的测量设施来解决。
[0011]测量设施被用于测量分别从样品反射来的漫反射光和镜面反射光。例如，该测量设施用于在针对大型的经涂覆的面(例如玻璃板或薄膜)的生产过程中进行在线测量，以用于查验表面。镜面反射光是通过镜反射从样品反射来的光，其射入角与射出角相同，从而镜面反射是定向反射。因此，镜面反射也可以被称为镜反射、直接反射或规则反射。相反，在漫反射的情况下，光向所有方向返回。
[0012]测量设施优选被用于检测从样品漫反射来的光的绝对反射光谱并且/或者用于检测从样品镜面反射来的光的绝对反射光谱。对于这些测量来说，优选不需要参考样品。因此，测量设施优选还允许对所使用的测量光进行参考测量。
[0013]测量设施首先包括用于产生测量光的测量光源。测量光具有均匀的空间照度分布。测量光源具有光射出部，以用于射出测量光。
[0014]测量设施还包括用于接收光的光学接收器，光学接收器与测量光源对置地布置。待接收的光是测量光源经过样品或经过参考路径后的测量光。接收器的射入开口和测量光源的射出开口除了错位之外彼此指向。
[0015]为此，测量设施被构造成平行于样品表面布置。尤其地，光射出部的轴线平行于样品的表面地布置，即与样品的表面错开地布置。
[0016]测量设施包括第一镜，该第一镜布置在测量光源的光射出部的轴线上并且被取向成用于反射测量光源的从光射出部射出的测量光。第一镜优选刚性地布置，第一镜优选具有球面的拱曲部。在光射出部与第一镜之间优选布置有用于增大从光射出部射出的测量光的光束的透镜。
[0017]测量设施还包括第二镜，第二镜布置在光学接收器的轴线上并且被取向成用于将漫反射来的测量光反射向光学接收器上。第二镜优选刚性地布置。第二镜优选布置在测量光源与光学接收器之间，但并不布置在测量光源的光射出部与光学接收器的射入开口之间。
[0018]测量设施还包括第三镜，第三镜能被机械调节至至少两个位置，为此，第三镜优选能摆动或能转动。第三镜优选能被调节至至少三个位置。在第三镜的第一位置中，该第三镜被取向成用于将测量光源的已经从第一镜指向到样品上并已经从样品镜面反射来的测量光指向光学接收器，从而使该测量光能够被光学接收器测定。在第三镜的第二位置中，第三镜释放了在第二镜与光学接收器之间的光路，也就是说，第三镜摆动离开第二镜与光学接收器之间的光路。在第三镜的第二位置中，第三镜尤其释放了第二镜与光学接收器的射入开口之间的光路，也就是说，第三镜摆动离开第二镜与光学接收器的射入开口之间的光路。因此，测量光源的已经从第一镜指向到样品上并已经从样品漫反射到第二镜的测量光从第二镜指向到光学接收器，从而使得测量光能够被光学接收器测定。
[0019]因此，第三镜在测量镜面反射光时被使用，而在测量漫反射光时不被使用。因此，第三镜仅具有弱反射性并且具有至多为0.5(＝50％)的反射率。由此，镜面反射光被明显减弱，而没有通过特殊措施减弱漫反射光，从而使其在漫反射后几乎没有减弱地到达光学接收器。相反，常见的镜具有的反射率在0.9到1之间。测量设施尤其被设置成用于测量镜面反
射明显强于漫反射的样品。从样品镜面反射来的光与从样品漫反射来的光之间的大小比例优选在100:1到10000:1之间，特别优选是在1000:1到5000:1之间。通过所描述的减弱，使得到达光学接收器的镜面反射光与到达光学接收器的漫反射光之间的大小比例更小，从而让该大小比例接近1:1的值。由此能够实现利用光学接收器更精确地测量反射光，这是因为所出现的动态范围比减弱前要小。
[0020]测量设施具有的优点在于，测量设备适用于测定漫反射比镜面反射小得多的样品，而为此无需两个光学接收器。
[0021]在优选的实施方式中，第三镜具有至多为0.1(＝10％)的反射率，由此本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.用于测量漫反射光和镜面反射光的测量设施；所述测量设施包括：
‑
用于产生测量光的测量光源(20)，所述测量光源具有用于射出测量光的光射出部(08)；
‑
用于接收测量光的光学接收器(23)，所述光学接收器与所述测量光源(20)对置地布置；
‑
第一镜(21)，所述第一镜布置在所述光射出部(08)的轴线上并且被取向成用于反射从所述光射出部(08)射出的测量光；
‑
第二镜(22)，所述第二镜布置在所述光学接收器(23)的轴线上并且被取向成用于将漫反射来的测量光反射向所述光学接收器(23)；和
‑
第三镜(24)，所述第三镜能调节到至少两个位置，其中，所述第三镜(24)在第一位置中布置在所述光学接收器(23)与所述第二镜(22)之间并且被取向成用于将已经从第一镜(21)指向到样品(27)上并已经从样品(27)镜面反射来的测量光指向光学接收器(23)，其中，所述第三镜(24)在第二位置中释放了在所述第二镜(22)与所述光学接收器(23)之间的光路(29)，从而使得已经从第一镜(21)指向到样品(27)上并已经从样品(27)漫反射到第二镜(22)的测量光从第二镜(22)指向到光学接收器(23)；并且其中，所述第三镜(24)具有至多为0.5的反射率。2.根据权利要求1所述的测量设施，其特征在于，所述第三镜(24)具有至多0.1的反射率。3.根据权利要求2所述的测量设施，其特征在于，所述第三镜(24)由黑色玻璃形成。4.根据权利要求1至3中任一项所述的测量设施，其特征在于，从第一镜(21)指向到样品(27)上的测量光相对于垂直于样品(27)取向的垂线(33)具有入射角并且在所述垂线(33)的垂足中照射到所述样品(27)上，其中，所述入射角介于5
°
到20
°
之间。5.根据权利要求4所述的测量设施，其特征在于，所述垂线(33)的垂足与所述第二镜(22)的中心之间的连接线相对于所述垂线(33)具有介于25
°
到40
【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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