照明系统中设置前置透镜、聚光镜以及分别用以调节光斑大小和光斑强弱的可调节光阑，使成像至采样窗口附近的光源更为均匀，提高了测试结果的准确度;通过调节光阑的尺寸，改变照明采样窗口的光斑的大小以及强弱，有效应对各种测量需求。【【附图说明】】
[0026]附图1是现有技术中一种d/8观察几何条件结构示意图；
[0027]附图2是现有技术中一种双光源测色系统的结构示意图；
[0028]附图3是现有技术中另一种双光源测色系统的结构示意图；
[0029]附图4是实施例1中的结构示意图；
[0030]附图5是实施例2中的结构示意图；
[0031]附图6是实施例3中的结构示意图；
[0032]附图7是实施例4中的结构示意图；
[0033]附图8是实施例1中积分球内包含消光部分的俯视结构示意图。
[0034]附图9是实施例5中消光部分通过支撑装置加以固定的局部示意图；
[0035]附图10是实施例6中与积分球配合的样品支撑部件上设置消光部分的局部示意图。
[0036]1-积分球;11-光源入射口； 12-测量窗口； 13-采样窗口； 14-第二测量窗口； 2-被测样品；3-光学接收装置;4-第一照明系统；5-第二照明系统；51-第二照明光源；52-前置透镜;53-聚光镜;54-第一可调节光阑；55-第二可调节光阑；6-第一反射区域;7-消光部分;8-样品辅助部件;9-支撑装置。
【【具体实施方式】】
[0037]实施例1
[0038]如图4所示，本实施例公开了一种分光测色仪，由积分球1、光学接收装置3、第一照明系统4和第二照明系统5组成。积分球I底部开有采样窗口 13，积分球I内壁靠近采样窗口13边缘处设有消光部分7，这里的消光部分7为反射率低于8%的黑色涂层(如图8所示)，积分球I内壁其余部分涂覆有高反射率的白色涂层。在与采样窗口 13中心法线偏-8°处的积分球I上开有一光源入射口 11，第二照明系统5发出的光线经该光源入射口 11照明采样窗口13;与米样窗口 14中心法线偏8°的积分球I处开有测量窗口 12，光学接收装置3的光轴经过米样窗口 13中心，其接收经测量窗口 12出射的光信号；积分球I的侧壁还开有光入射狭缝，第一照明系统4发出的光线经该开孔进入积分球I内。第二照明系统5依次由第二照明光源51、前置透镜52、第一可调节光阑54、第二可调节光阑55和聚光镜53组成，聚光镜53将前置透镜52成像于采样窗口 13附近。
[0039]测试时，首先开启第一照明系统4，第一照明系统4发出的光从光入射狭缝投射到积分球I的内壁上，经积分球I内壁多次反射后，以漫入射形式照明采样窗口 13，光学接收装置3测得值Is,关闭第一照明系统4，开启第二照明系统5，第二照明光源51发出的光线经前置透镜52、第一可调节光阑54、和第二可调节光阑55和聚光镜53后成像于采样窗口 13附近，光学接收装置3测得值Is,2。此外，根据测试需求，调节第一可调节光阑54，可改变照射至采样窗口 13处光斑的大小，调节第二可调节光阑55，实现改变照射至采样窗口 13处光斑的强弱。
[0040]本实施例通过第一照明系统4和第二照明系统5的切换，实现了SCI和SCE测试条件的兼容；同时利用对第二照明系统5的改进，进一步改善第二照明系统5照明质量，提高了测量精度。
[0041 ] 实施例2
[0042]如图5所不，与实施例1不同的是，本实施例中的第一照明系统4置于积分球内，此时无需在积分球I侧壁开设相应的入射狭缝。第一照明系统4发出的光线直接经积分球I多次反射后，以漫入射形式照射被测样品表面。与实施例1中将第一照明系统4置于积分球外的方案相比，本实施例适于小体积的第一照明系统4，更为重要的是开口数量较实施例1更少，可实现更好的混光效果。
[0043]实施例3
[0044]如图6所示，与实施例1和2均不同的是，本实施例中还包括一个反射镜装置，反射装置位于积分球I光入射口 11的外侧，且沿第二照明系统5之后的光路设置。经第二照明系统5聚光镜53出射的光线先经反射装置反射后通过光入射口 11投射至积分球I内壁的第一反射区域6处，经第一反射区域6反射的光的光轴与光学接收装置3的光轴沿采样窗口 13中心法线呈镜像对称关系。经第一反射区域6反射的光线投射至被测样品2表面并经作用后被光学接收装置3接收。
[0045]实施例4
[0046]如图7所述，与实施例3不同的是，本实施例中的反射装置位于积分球I内，且沿第二照明系统5之后的光路设置。此时第二照明系统5发出的光线先通过光入射口 11投射至安装反射装置的位置处，反射装置将入射到其上的光线反射至积分球I内壁上的第一反射区域6处，再由第一反射区域6将光线投射至被测样品2表面，并经被测样品2作用后被接收装置3接收测量。
[0047]实施例5
[0048]如图9所示，省略了其他相同结构，与实施例1不同的是，本实施例中有一样品辅助部件8与积分球I相配合，采样窗口 13设置在样品辅助部件8上，且该样品辅助部件8是可拆卸的，此时消光部分7则设于采样窗口 13边缘区域处的样品辅助部件8内壁上。
[0049]实施例6
[0050]如图10所示，省略了其他相同结构，与实施例1不同的是，本实施例中的消光部分7通过一设置于积分球I内壁且靠近采样窗口 13边缘区域处的支撑装置9加以固定。
【主权项】
1.一种分光测色仪，其特征在于，包括: 积分球(I )，所述积分球(I)上设有光源入射口(II)、测量窗口(12)以及采集被测样品(2)信号的采样窗口(13)，所述积分球(I)内壁涂覆有白色涂层； 光学接收装置(3)，所述光学接收装置(3)设置在测量窗口(12)的出射光路上，且光学接收装置(3)光轴通过采样窗口( 13)中心； 第一照明系统(4)，所述第一照明系统(4)发出的光线在积分球(I)内混光后照明采样窗口(13); 第二照明系统(5)，所述第二照明系统(5)发出的光线通过光源入射口(11)照明采样窗口(13); 第二照明系统(5)包括第二照明光源(51)、沿光路依次设置的前置透镜(52)和聚光镜(53)，所述前置透镜(52)将第二照明光源(51)成像于聚光镜(53)附近;聚光镜(53)将前置透镜(52)成像至采样窗口(13)附近；由第二照明系统(5)发出的入射至采样窗口(13)上的光线光轴与光学接收装置(3)的光轴沿采样窗口(13)的中心法线镜像对称。2.如权利要求1所述的测色仪，其特征在于，所述第二照明系统(5)直接照明采样窗口(13)，所述光源入射口(11)的中心法线与光学接收装置(3)的光轴沿采样窗口(13)的中心法线对称设置。3.如权利要求1所述的测色仪，其特征在于，所述积分球(I)内壁设有第一反射区域(6)，第一反射区域(6)反射光的光轴与光学接收装置(3)的光轴沿采样窗口(13)的中心法线镜像对称;所述第二照明系统(5)通过第一反射区域(6)成像至采样窗口(13)附近。4.如权利要求1-3任一项所述的测色仪，其特征在于，所述第二照明系统(5)还包括第一可调节光阑(54)，所述第一可调节光阑(54)位于前置透镜(52)与聚光镜(53)之间的光路中、且靠近前置透镜(52)—侧设置;或者所述第一可调节光阑(54)位于第二照明光源(51)与前置透镜(52)之间的光路中、且靠近前置透镜(52)—侧设置。5.如权利要求4所述的测色仪，其特征在于，所述第二照明系统(4)还包括第二可调节光阑(55)，第二可调节光阑(55)靠近聚光镜(53)设置，所述第二照明光源(51)发出的光经前置透镜(52)成像在第二可调节光阑(55)附近。6.如权利要求1-3任一项所述的测色仪，其特征在于，所述积分球(I)还包括消光部分(7)，所述消光部分(7)位于被测样品(2)采样区域的外围，且消光部分(7)具有低反射率。7.如权利要求6所述的测色仪，其特征在于，所述消光部分(7)设于采样窗口(13)边缘的积分球(I)内壁上。8.如权利要求6所述的测色仪，其特征在于，还包括样品辅助部件(8)，所述样品辅助部件(8)安装在积分球(I)上，并与积分球(I)球体吻合，为可拆卸部件;且样品辅助部件(8)上设有采样窗口(13)，在所述采样窗口(13)边缘的样品辅助部件(8)内壁上设有消光部分(7)。9.如权利要求6所述的测色仪，其特征在于，还包括支撑装置(9)，且所述消光部分(7)通过支撑装置(9)加以固定。10.如权利要求6所述的测色仪，其特征在于，所述消光部分(7)设置在被测样品(2)上，且消光部分(7)位于被测样品(2)待测区域的边缘。
【专利摘要】本发明公开了一种分光测色仪，通过第一照明系统和第二照明系统构成的双光源系统的组合，实现兼容SCI和SCE测试条件。双光源系统中的第二照明系统由第二照明光源、前置透镜、聚光镜以及两个可调节光阑组成，第二照明光源发出的光经前置透镜成像于聚光镜附近，聚光镜再将前置透镜成像于目标区域附近。第二照明光源发出的光经过成像后光源的光形更为均匀，也即照射在被测样品上的光源更均匀，基于此光源获得的测试数据也将更加准确，测量复现性更好；通过调节两个光阑，还可实现对投射至被测区域光斑的大小以及强弱的调节，有效应对各种物体颜色的准确测量。此外还通过在被测样品采样区域的外围设置消光部分，进一步降低杂散光水平，提高测试准确度。
【IPC分类】G01J3/46
【公开号】CN105509889
【申请号】CN201610016723
【发明人】潘建根, 黄艳, 黄英
【申请人】杭州远方光电信息股份有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2016年1月11日