一种均匀面光源的制作方法

1.本实用新型涉及光辐射测量技术领域，具体涉及一种均匀面光源。


背景技术：

2.积分球是在内壁上涂有均匀漫反射材料的空腔球体，也称为光度球、光通球等。进入积分球的光经过内壁涂层多次反射或散射，在内壁上形成混合均匀光。利用这一特性，通过内置发光光源或者从外部导入光源进入积分球，并在积分球壁上设置开口，可以在开口处实现均匀发光各向同性的均匀面光源，即拥有良好的朗伯特性的均匀面光源，被广泛用于探测器件、成像系统的光谱校正、平场校正、绝对辐射度校正、饱和度校正、白平衡校正以及线性度校正等。
3.近年来随着电子摄像装置的快速发展，电子摄像装置的镜头视场越来越大，有些甚至超过了2π立体角，为了满足这一类大视场电子摄像装置的校正，有必要提供大视场的均匀面光源，而要大视场校准一般需要将电子摄像装置伸入积分球内部，利用大范围的球壁来实现大视场校正，如cn107525650a和cn207213715u所述。然而cn107525650a的方案中，利用挡板遮挡光源的方式，仍会使光源直接照射部分球壁造成部分区域过亮，而由于被测对象及其固定装置在积分球内会产生挡光，造成积分球不能理想地反复反射，进而影响了测量视场内球壁的均匀性。而cn207213715u所公开的隐藏光源式大视场均匀光源，则需要在理想均匀平坦积分球内设置挡板，工艺难度比较大，而且机械稳定性不够；而且插入的中空椎体光源组件以及挡板使得积分球多次反射的空间区域变小，从而会影响积分球的均匀性，并且在这样的结构中也很难直观读取出整个均匀光源的光输出光谱和量值。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本实用新型提供一种均匀面光源，旨在克服现有技术中大视场测量均匀性差、结构复杂和无法反馈得到光输出光谱和量值等缺点，还能解决多种光谱功率分布和多种亮度水平输出等技术问题，产生光谱亮度丰富、视场大、均匀性好、稳定性高的校准用均匀面光源。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.本实用新型提供了一种均匀面光源，由积分球和具有平面发光面的光源组件构成，所述的积分球具有一个开口且内壁具有均匀漫反射涂层，所述光源组件是具有中间通孔的环形结构；所述光源组件与积分球开口耦合连接，所述光源组件的平面发光面面向积分球内侧设置。
7.可选的，所述光源组件包括具有平面发光面的发光源和底板，所述发光源固定在底板上，构成平面型发光面；所述具有平面发光面的发光源包括但不限于oled发光面板、采用led为背光源的显示面板等，这些平面发光面一般都具有均匀的发光亮度，且空间光分布接近于朗伯特性。
8.可选的，所述光源组件包括匀光板、发光源和底板，所述发光源固定在底板上，构
成平面型发光面；所述匀光板与底板耦合连接并且遮盖直接从发光源发出的光束。通过匀光板对初级发光光源的匀光，从而实现均匀发光的表面。
9.可选的，为了及时反馈均匀面光源的输出量值，方便使用者调节到指定的光谱和亮度水平上，所述光源组件还设有一个或以上探测器或探测器的取样装置，并且通过所述探测器可以实时监控光源输出的稳定性。比如，为了读取输出光的光谱功率分布，可以设置光谱仪；为了读取输出光的亮度值，可以设置光度探头。
10.可选的，所述发光源为具有一种或以上颜色的卤钨灯和/或led灯和/或oled灯的组合光源，发光源为不同颜色的组合光源，可以产生不同亮度和光谱的光束，经过匀光板和积分球的充分反射混光后，在出光口可以输出具有所需光谱和亮度的均匀面光源。
11.可选的，所述不同颜色的组合光源以光源组件的中间通孔为中心对称设置在底板上，进一步确保输出光束的均匀性。
12.可选的，所述光源组件的发光面上还设有滤光片，使得需要的波段光束积分球内，并且过滤掉不需要的波段光束。所述的滤光片可以为中性减光片，或者所述的滤光片为仅使部分波段（如红光、蓝光、绿光、紫光）通过的滤色器。
13.可选的，所述中间通孔为圆形，能够允许电子摄像装置通过，电子摄像装置能够通过中间通孔进入积分球内部进行成像校正。
14.本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种均匀面光源，结构简单、成本低廉，有效克服了现有技术中大视场测量均匀性差、无法及时反馈得到输出的光学参数等难点，产生的光谱亮度丰富，解决了多种光谱功率分布和多种亮度水平输出等技术问题，能够作为大视场电子摄像装置的校正用面光源。
附图说明
15.附图1为本实用新型的一个实施例中光源组件的结构示意图；
16.附图2为本实用新型的一个实施例中光源组件的剖面图；
17.附图3为本实用新型的一个实施例的结构示意图；
18.图中：1、匀光板；2、发光源；3、底板；4、探测器；5、中间通孔；6、光源组件；7、积分球；8、平面发光面。
具体实施方式
19.本实用新型提供了一种均匀面光源，由光源组件（6）和积分球（7）构成，请参考图1、图2和图3。在本实施例中，积分球（7）具有一个开口且内壁具有均匀漫反射涂层；光源组件（6）是具有中间通孔（5）的环形结构，并且具有平面发光面（8）；光源组件（6）包括匀光板（1）、发光源（2）和底板（3）；发光源（2）由108颗不同颜色的led灯组成，固定在底板（3）上，构成平面发光源；匀光板（1）与底板（3）耦合连接并且可以遮盖直接从发光源（2）发出的光束；光源组件（6）和积分球开口耦合连接，光源组件（6）中匀光板（1）的一侧位于面向积分球（7）内部设置；光源组件（6）还设有2个探测器（4），探测器（4）为光谱仪和光度探头。
20.进一步的，发光源（2）可以为具有一种或以上颜色的卤钨灯和/或led灯和/或oled灯的组合光源。所述组合光源以光源组件（6）的中间通孔（5）为中心对称设置在底板上，构成平面发光面（8）。
21.进一步的，所述光源组件（6）的发光面上还设有滤光片，滤光片可以面向积分球内部设置。所述滤光片可以为中性减光片，或者所述的滤光片为仅使部分波段（如红光、蓝光、绿光、紫光）通过的滤色器。
22.进一步的，所述中间通孔（5）能够允许电子摄像装置通过。
23.以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了说明，但本领域技术人员应当理解，以上实施例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域技术人员应当理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的保护范围由所附的权利要求来限定。


技术特征：
1.一种均匀面光源，其特征在于，由积分球和具有平面发光面的光源组件构成，所述的积分球具有一个开口且内壁具有均匀漫反射涂层，所述光源组件是具有中间通孔的环形结构；所述光源组件与积分球开口耦合连接，所述光源组件的平面发光面面向积分球内侧设置。2.根据权利要求1所述的一种均匀面光源，其特征在于，所述光源组件包括具有平面发光面的发光源和底板，所述发光源固定在底板上。3.根据权利要求1所述的一种均匀面光源，其特征在于，所述光源组件包括匀光板、发光源和底板，所述发光源固定在底板上，所述匀光板与底板耦合连接并且遮盖直接从发光源发出的光束。4.根据权利要求1或2或3所述的一种均匀面光源，其特征在于，所述光源组件还设有一个或以上探测器或探测器的取样装置。5.根据权利要求4所述的一种均匀面光源，其特征在于，所述的探测器包括光谱仪和/或光度探头。6.根据权利要求2或3所述的一种均匀面光源，其特征在于，所述发光源为具有一种或以上颜色的卤钨灯和/或led灯和/或oled灯的组合光源。7.根据权利要求6所述的一种均匀面光源，其特征在于，所述组合光源以光源组件的中间通孔为中心对称设置在底板上。8.根据权利要求1或2或3所述的一种均匀面光源，其特征在于，所述光源组件的发光面上还设有滤光片。9.根据权利要求8所述的一种均匀面光源，其特征在于，所述的滤光片为中性减光片，或者所述的滤光片为仅使部分波段通过的滤色器。10.根据权利要求1所述的一种均匀面光源，其特征在于，所述中间通孔为圆形。

技术总结
本实用新型提供了一种均匀面光源，由积分球和具有平面发光面的光源组件构成，所述积分球具有一个开口且内壁具有均匀漫反射涂层，所述光源组件是具有中间通孔的环形结构，并与积分球开口耦合连接，旨在克服现有技术中大视场测量均匀性差、结构复杂和无法反馈得到光输出光谱和量值等缺点，还能解决多种光谱功率分布和多种亮度水平输出等技术问题，产生光谱亮度丰富、视场大、均匀性好、稳定性高的校准用均匀面光源。面光源。面光源。


技术研发人员：潘建根 何锋 张斯员
受保护的技术使用者：杭州远方光电信息股份有限公司
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/4/21