光纖成像式快速光參數(shù)測(cè)試儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種光參數(shù)測(cè)試儀，用于光源或反射物發(fā)出光參數(shù)角度分布的測(cè)量，其中包含一個(gè)半圓形光纖固定架，多根光纖的一端排列在光纖固定架上，發(fā)光物體位于光纖固定架的圓心位置，由光纖接收光源向各個(gè)方向發(fā)射的光線。光纖的另一端排列成陣列并且位于一個(gè)平面上，經(jīng)過(guò)光學(xué)系統(tǒng)成像在一個(gè)圖像傳感器上，由圖像傳感器探測(cè)光纖采集及傳出的光信號(hào)，圖像傳感器的像素位置與光纖所在的位置對(duì)應(yīng)，從而與被測(cè)物的發(fā)光角度對(duì)應(yīng)，被測(cè)物固定于一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置，可以進(jìn)行360度旋轉(zhuǎn)，完成光參數(shù)分布的快速測(cè)試。
【專利說(shuō)明】光纖成像式快速光參數(shù)測(cè)試儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及快速光纖成像式光參數(shù)分布測(cè)試儀。

【背景技術(shù)】
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[0002]發(fā)光體光參數(shù)分布的測(cè)試，及物體表面光學(xué)特性的測(cè)試是相關(guān)產(chǎn)品性能檢驗(yàn)的重要步驟，目前的檢驗(yàn)中通常采用三維掃描方法，改變待測(cè)物與探測(cè)器之間的角度關(guān)系來(lái)實(shí)現(xiàn)，檢測(cè)速度慢，抑制了生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)品的在線檢測(cè)自動(dòng)化，并且由于存在運(yùn)動(dòng)件，降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和工作壽命。因此迫切需要能夠?qū)夥植歼M(jìn)行快速測(cè)試的方法和儀器。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明提供一種高速度、性能優(yōu)良的光纖成像式光參數(shù)測(cè)試儀。
[0004]本發(fā)明的光纖成像式光參數(shù)分布測(cè)試儀，包括被測(cè)物，半圓形光纖固定架，光纖，光纖組成的光纖束，光纖束固定架，成像光學(xué)系統(tǒng)，圖像傳感器，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，照明光源。其中的光源或反射物I位于半圓形光纖固定架2的圓心位置，光纖3的一端固定于光纖固定架2，并且其端面位于一個(gè)以發(fā)光體I為圓心的半圓面上，光纖3由固定架引出，形成光纖束4，光纖束4的另一端緊密排列由光纖束固定架5固定，其端面位于一個(gè)平面401上，401通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)6與CCD7形成物象共軛關(guān)系,CCD7接收到光纖上的光強(qiáng)分布,轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8進(jìn)行處理。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
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[0005]圖1是光纖成像式光分布測(cè)試儀測(cè)試光源的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；
[0006]圖2是光纖成像式光分布測(cè)試儀測(cè)試反射物的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖；
[0007]圖3是光纖束二維排布示意圖；
[0008]圖4是光纖束一維排布示意圖；
[0009]圖5是呈半圓形的光纖探頭支架示意圖。
[0010]具體說(shuō)明:
[0011]以下結(jié)合附圖，具體而不限制地說(shuō)明本發(fā)明。
[0012]圖1是光纖成像式光分布測(cè)試儀測(cè)試光源的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。光源I發(fā)出的光分布于半球形空間內(nèi)，光源I布置于半球形光纖架2的球心處，光纖3的一端固定于光纖固定架2上，且多根光纖3組成光纖束4，所有光纖固定在光纖架2的這一端的端面處于一個(gè)球面上，球面的球心即光源I的中心。則I發(fā)出的位于半球空間的光線，由光纖束4接收，每根光纖對(duì)應(yīng)于光源的一個(gè)發(fā)光角度。光纖束4的另一端緊密排列并由光纖束固定架5固定，其端面位于一個(gè)平面401上，光源發(fā)出的每個(gè)方向的光經(jīng)光纖束4形成401平面上的光強(qiáng)分布。平面401通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)6與圖像傳感器7形成物象共軛關(guān)系，其光強(qiáng)分布被圖像傳感器7接收，即圖像傳感器7接收到光源的光強(qiáng)角分布，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8進(jìn)行處理。
[0013]圖2是光纖成像式光分布測(cè)試儀測(cè)試反射面的系統(tǒng)構(gòu)成示意圖。照明光源9經(jīng)過(guò)光纖固定架2的窗口入射到反射物I上，被反射后的光分布于半球形空間內(nèi)，反射面I布置于半球形光纖架2的球心處，光纖3的一端固定于光纖固定架2上，且多根光纖3組成光纖束4，所有光纖固定在光纖架2的這一端的端面處于一個(gè)球面上，球面的球心即反射面I的中心。則反射面I反射出的位于半球空間的光線，由光纖束4接收，每根光纖對(duì)應(yīng)于光源的一個(gè)發(fā)光角度。光纖束4的另一端緊密排列并由光纖束固定架5固定，其端面位于一個(gè)平面401上，反射面發(fā)出的每個(gè)方向的光經(jīng)光纖束4形成401平面上的光強(qiáng)分布。平面401通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)6與圖像傳感器7形成物象共軛關(guān)系，其光強(qiáng)分布被圖像傳感器7接收，即圖像傳感器7接收到反射面的光強(qiáng)角分布，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8進(jìn)行處理。
[0014]圖3是光纖束二維排布不意圖。光纖3被光纖固定架5固定,形成光纖束陣列4,該陣列上的光強(qiáng)分布即被測(cè)物各個(gè)方向的光分布，形成一幅顏色和灰度變化的圖像，將其通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)成像至圖像傳感器，從而獲得被測(cè)物的光分布特性。
[0015]圖4是光纖束按一維方式排布的示意圖，可以通過(guò)一維掃描或線陣CXD進(jìn)行被測(cè)物光分布特性的獲取。
[0016]圖5是光纖探頭的支架示意圖，呈半圓形，其上圓孔用于安裝光纖3形成的探頭，圓孔的距離根據(jù)光探測(cè)的角分辨率設(shè)定，可一次完成180度范圍內(nèi)光分布的測(cè)定。配合被測(cè)物本身的轉(zhuǎn)動(dòng)，完成半球空間的光分布測(cè)試。
【權(quán)利要求】
1.一種光纖成像式光參數(shù)分布測(cè)試儀，包括被測(cè)物I，半圓形光纖固定架2，光纖3組成的光纖束4，光纖束固定架5，成像光學(xué)系統(tǒng)6，圖像傳感器7，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8:其中的光源I位于半圓形光纖固定架2的圓心位置，光纖3的一段固定于光纖固定架2，并且其端面位于一個(gè)以發(fā)光體I為球心的球面上，光纖3由固定架引出，形成光纖束4，光纖束4的另一端緊密排列由光纖束固定架5固定，其端面位于一個(gè)平面401上，401通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)6與圖像傳感器7形成物象共軛關(guān)系，圖像傳感器7接收到光纖上的光強(qiáng)分布，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖成像式光參數(shù)分布測(cè)試儀，其特征是被測(cè)物I為發(fā)光光源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖成像式光參數(shù)分布測(cè)試儀，其特征是被測(cè)物I為一個(gè)反射面，并包含一個(gè)照明光源9，其中的被測(cè)物I位于半圓形光纖固定架2的球心位置，光纖3的一端固定于光纖固定架2，并且其端面位于一個(gè)以發(fā)光體I為圓心的柱面上，光纖3由固定架引出，形成光纖束4，光纖束4的另一端緊密排列由光纖束固定架5固定，其端面位于一個(gè)平面401上，401通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)6與圖像傳感7形成成像關(guān)系，圖像傳感器7接收到光纖上的光強(qiáng)分布，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)8進(jìn)行處理，照明光源9通過(guò)光纖固定架2上的一個(gè)窗口入射到反射物1，反射物I反射的光線由光纖3收集。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖成像式光參數(shù)分布測(cè)試儀，其特征是包含一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置10，被測(cè)物I固定在旋轉(zhuǎn)裝置10上，旋轉(zhuǎn)裝置10使光源I能夠繞光纖固定架2的中心線轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖成像式光參數(shù)分布測(cè)試儀，其特征是其中光纖束4中的多組光纖3布置為線性排列，其中的圖像傳感器7為線陣圖像傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖成像式光參數(shù)分布測(cè)試儀，其特征是其中光纖束4中的多組光纖3布置為二維排列，其中的圖像傳感器7為面陣圖像傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光纖成像式光參數(shù)分布測(cè)試儀，其特征是其中光纖束4中的多組光纖3布置為線性排列，其中的圖像傳感器7為面陣圖像傳感器，其中的光學(xué)系統(tǒng)6包含一個(gè)色散元件，是每根光纖傳出的光色散后成像到面陣CCD上。
【文檔編號(hào)】G01M11/02GK104374545SQ201310361613
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月13日
【發(fā)明者】金尚忠, 石巖, 王龍吾 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院