透鏡的透射率測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及光學領域，具體提供了一種透鏡的透射率測試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括測試光發(fā)生裝置、光闌、光闌控制裝置、積分球、光譜測試裝置以及光譜分析裝置，所述測試光發(fā)生裝置用于提供測試光，所述光闌設置于所述測試光發(fā)生裝置與所述積分球之間，所述光闌與所述積分球之間用于放置被測透鏡，所述積分球的入光孔位于所述被測透鏡的焦點位置，所述光闌控制裝置用于控制所述光闌的移動以使所述測試光透過所述光闌的通光孔到所述被測透鏡預定位置，所述光譜測試裝置設置于所述積分球的出光孔方向，用于對所述積分球的輸出光進行光譜測試，所述光譜分析裝置與所述光譜測試裝置電連接，用于對所述光譜測試裝置獲得的光譜進行光譜分析。
【專利說明】
透鏡的透射率測試系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及光學領域，具體而言，涉及一種透鏡的透射率測試系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]被測透鏡是一種廣泛應用于各類光學系統(tǒng)的元件，其透射率分布關系著光學系統(tǒng)的成像質量和能量傳遞效率?，F(xiàn)有的被測透鏡透射率的測量系統(tǒng)，都只能測試被測透鏡光軸處的透射率，不能獲知被測透鏡的各個不同位置的透射率，因此這種透射率無法真實地反映被測透鏡的透射率的整體情況。
【實用新型內容】
[0003]有鑒于此，本實用新型提供了一種透鏡的透射率測試系統(tǒng)，以改善現(xiàn)有技術中只能測試被測透鏡光軸處的透射率的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0005]—種透鏡的透射率測試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括測試光發(fā)生裝置、光闌、光闌控制裝置、積分球、光譜測試裝置以及光譜分析裝置，所述測試光發(fā)生裝置用于提供測試光，所述光闌設置于所述測試光發(fā)生裝置與所述積分球之間，所述光闌與所述積分球之間用于放置被測透鏡，所述積分球的入光孔位于所述被測透鏡的焦點位置，所述光闌控制裝置用于控制所述光闌的移動以使所述測試光透過所述光闌的通光孔到所述被測透鏡預定位置，所述光譜測試裝置設置于所述積分球的出光孔方向，用于對所述積分球的輸出光進行光譜測試，所述光譜分析裝置與所述光譜測試裝置電連接，用于對所述光譜測試裝置獲得的光譜進行光譜分析。
[0006]優(yōu)選的，上述透鏡的透射率測試系統(tǒng)中，所述光譜測試裝置包括用于測試所述被測透鏡的透過率的分光光度計。該分光光度計可以直接根據測試基線以及透過被測透鏡的光獲得該被測透鏡的相應的預定位置的透射率，簡單方便。
[0007]優(yōu)選的，上述透鏡的透射率測試系統(tǒng)中，所述光闌為矩形，所述光闌的通光孔為矩形。矩形的通光孔在移動過程中，可以保證移動的每兩個相鄰的預定位置之間相互緊密銜接，以使該測試系統(tǒng)可以通過移動光闌，測試整個被測透鏡的不同的預定位置的透射率。
[0008]優(yōu)選的，上述透鏡的透射率測試系統(tǒng)中，所述光闌的最短邊長大于所述被測透鏡的直徑的兩倍。以使當光闌的通光空對應到透鏡的邊緣時不會有雜光從透鏡的該邊緣相反方向的另一個邊緣處進入。
[0009]優(yōu)選的，上述透鏡的透射率測試系統(tǒng)中，所述光闌的通光孔為正方形，所述通光孔的邊長范圍為0.1mm至1mm0
[0010]優(yōu)選的，上述透鏡的透射率測試系統(tǒng)中，所述測試光為包括多個波長的光。使該系統(tǒng)可以測試被測透鏡在不同波長下的透射率分布。
[0011 ]優(yōu)選的，上述透鏡的透射率測試系統(tǒng)中，所述測試光為平行光。
[0012]優(yōu)選的，上述透鏡的透射率測試系統(tǒng)中，所述光闌的表面設置有黑色涂層。黑色涂層可以減小光的漫反射對測試結果的影響。
[0013]優(yōu)選的，上述透鏡的透射率測試系統(tǒng)中，所述光闌控制裝置包括控制單元以及移動單元，所述控制單元與所述移動單元電連接，所述移動單元用于在所述控制單元的控制下移動所述光闌。
[0014]優(yōu)選的，上述透鏡的透射率測試系統(tǒng)中，所述移動單元包括步進電機以及傳動件，所述步進電機用于通過所述傳動件帶動所述光闌移動。
[0015]本實用新型實現(xiàn)的有益效果:本實用新型實施例提供的透鏡的透射率測試系統(tǒng)，可以通過光闌控制裝置控制光闌的移動，以使測試光到達被測透鏡的預定位置，通過對該預定位置投射出去的光的光譜圖的分析，即可獲得該預定位置的透射率。由于預定位置根據需要設置，即可以根據需要移動光闌以使測試光到達被測透鏡的不同位置，因此可以測試被測透鏡的不同位置的透射率，從而可以真實地反映該被測透鏡的透射率的整體情況。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚的說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1示出了本實用新型第一實施例提供透鏡的透射率測試系統(tǒng)的一種實施方式的結構示意圖；
[0018]圖2示出了本實用新型第一實施例提供的光闌的結構示意圖；
[0019]圖3示出了本實用新型第一實施例提供的透鏡的透射率測試系統(tǒng)的另一種實施方式的結構示意圖。
[0020]其中，附圖標記匯總如下:
[0021]測試光發(fā)生裝置110，光闌120，光闌控制裝置121，控制單元122，移動單元123，通光孔124，積分球130，積分球130的入光孔131，積分球130的出光孔132，光譜測試裝置140，光譜分析裝置150，測試計算機160，被測透鏡100。
【具體實施方式】
[0022]被測透鏡的透射率分布于光學系統(tǒng)的成像質量及能量傳遞效率密切相關，但是現(xiàn)有的對被測透鏡的透射率的測試系統(tǒng)，只能測試被測透鏡光軸處的透射率，不能測試其他不同部位的透射率，從而不能獲知整個被測透鏡的透射率分布情況。
[0023]鑒于上述情況，實用新型人經過長期的研究和大量的實踐，提供了一種透鏡的透射率測試系統(tǒng)以改善現(xiàn)有問題。本透鏡的透射率測試系統(tǒng)中，測試光通過光闌的通光孔到達被測透鏡，通過控制光闌的通光孔對應被測透鏡的位置，測試被測透鏡不同的部位的透射率，結構簡單，應用方便。
[0024]下面將結合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0025]圖1示出了本實用新型實施例提供的透鏡的透射率測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)用于測試被測透鏡的透射率，并且，主要用于測試凸透鏡的透射率。如圖1所示，該系統(tǒng)包括測試光發(fā)生裝置110、光闌120、光闌控制裝置121、積分球130、光譜測試裝置140以及光譜分析裝置150。
[0026]其中，測試光發(fā)生裝置110用于提供測試光，具體的，該測試光發(fā)生裝置110提供的測試光為平行光。測試光發(fā)生裝置110可以設置有光源，并且將光源產生的光處理為滿足要求的測試光。
[0027]光闌120為用來限制光束出射的裝置，包括限制光束的出射位置。在本實施例中，光闌120設置于測試光發(fā)生裝置110與積分球130之間，測試光發(fā)生裝置110提供的測試光的出射方向朝向光闌120，即從測試光發(fā)生裝置110出射的測試光照射到光闌120，圖1中位于光闌120兩側的虛線為對測試光的簡單圖示。在本實施例中，光闌120包括遮光區(qū)域以及通光孔124，部分測試光被遮光區(qū)域遮擋，部分測試光穿過通光孔124，即通光孔124對應的測試光穿過通光孔124。并且，在本實施中，光闌120與積分球130之間用于放置被測透鏡100，積分球130的入光孔131位于被測透鏡100的焦點位置，從光闌120的通光孔124到達被測透鏡并透過被測透鏡的測試光進入該積分球130。測試光發(fā)生裝置110、光闌120、被測透鏡100以及積分球130在同一方向上依次設置。
[0028]進一步的，在本實施例中，該光闌120的通光孔124為矩形，當然，優(yōu)選的，如圖2所示，光闌120的通光孔124為正方形。并且，通光孔124的邊長小于被測透鏡的直徑，根據實際需要確定，優(yōu)選的，通光孔124的邊長w的范圍可以是0.1mm至10_。
[0029]另外，該光闌120的遮光區(qū)域的外邊緣為矩形，優(yōu)選的，如圖2所示，光闌120的遮光區(qū)域的外邊緣可以為正方形，在圖2中，陰影部分表示遮光區(qū)域。并且，再進一步的，該遮光區(qū)域的外邊緣的最短邊長L大于被測透鏡100的直徑的兩倍，以避免當通光孔124對應被測透鏡100的邊緣位置時有雜光從其他邊緣透過被測透鏡100。
[0030]進一步的，在本實施例中，光闌120的表面設置有黑色涂層，該黑色涂層可以減小光的漫反射對測量結果的影響。
[0031]在本實施例提供的透鏡的透射率測試系統(tǒng)中，光闌控制裝置121用于控制光闌120的移動，具體的，光闌控制裝置121可以包括控制單元122以及移動單元123，控制單元122與移動單元123具有信號連接關系，該信號連接關系可以是有線連接，也可以是無線連接，移動單元123用于在控制單元122的控制下移動該光闌120。光闌120的移動位置主要是根據通光孔124對應的被測透鏡的位置確定，即通過移動光闌120，可以使測試光透過光闌120的通光孔124到被測透鏡100的預定位置。
[0032]進一步的，在本實施例中，移動單元123可以包括步進電機以及傳動件，所述步進電機用于通過所述傳動件帶動所述光闌移動。即傳動件與步進電機的轉軸相連接，控制單元122控制步進電機的轉軸轉動，步進電機轉動的轉軸帶動傳動件的動作，從而使光闌發(fā)生移動?？梢岳斫獾?，步進電機的數(shù)量并不作為限制，以能有效控制光闌在滿足需求的不同方向運動為宜。
[0033]并且，在本實施例中，光譜測試裝置140設置于積分球130的出光孔132的出光方向，從積分球130的入光孔131進入的光在積分球130內多次反射，在內壁上形成均勻照度，從積分球130的出光孔132輸出的光進入光譜測試裝置140，如圖1所示，在圖1中，積分球130與光譜測試裝置140之間的箭頭表示光的傳播方向。該光譜測試裝置140對積分球130的輸出光進行光譜測試，并且，光譜分析裝置150與光譜測試裝置140電連接，用于對所述光譜測試裝置140獲得的光譜進行光譜分析。當然，在本系統(tǒng)中，放置被測透鏡之前，先從光闌120的通光孔124透過一束測試光到積分球130，以使光譜測試裝置140對為經被測透鏡100的測試光進行測試，獲得可以作為透射率測試基線的光譜圖。
[0034]具體的，該光譜測試裝置140可以是一般的光譜儀，對積分球130的輸出光進行測試獲得相應的輸出光的光譜圖，光譜分析裝置150對光譜進行分析，根據測試基線以及透過被測透鏡100預定位置的測試光的光譜圖，獲得預定測試位置的透射率并記錄。另外，在本實施例中，提供的測試光可以是只有一個波長的單色光，也可以是包括多個波長的光。當測試光為多個波長的光時，光譜分析裝置150同時獲得被測透鏡100的預定位置在不同波長下的透射率分布并進行記錄。
[0035]在本實施例提供的另一種實施方式中，光譜測試裝置140也可以是可直接用于測試該被測透鏡100的透過率的分光光度計。該分光光度計在獲得測試基線后，根據測試基線以及經過被測透鏡100預定位置的光獲得該預定位置的透射率。光譜分析裝置150對該預定位置的透射率進行記錄，并且，當測試光為具有多個波長的光，如白光時，光譜分析裝置150對預定位置在不同波長下的透射率分布進行分析并記錄。
[0036]另外，在本實用新型實施例的一種【具體實施方式】中，如圖3所示，光闌控制裝置121及光譜分析裝置150可以集成為一臺可以實現(xiàn)光闌120的控制及光譜分析的測試計算機160，其【具體實施方式】在本實施例中并不作為限定。
[0037]在使用本實用新型實施例提供的透鏡的透射率測試系統(tǒng)時，首先，放入被測透鏡100，光闌控制裝置121移動光闌120使測試光通過該光闌120的通光孔124進入積分球130，以從積分球130的出光孔132輸出的沒有經過被測透鏡100的測試光作為光譜測試裝置140的輸入光源，獲得光譜圖。以該光譜圖作為用于獲取被測透鏡100的透射率的測試基線。
[0038]在獲得測試光的測試基線后，將被測透鏡放置到積分球130與光闌120之間的用于放置被測透鏡100的位置，并且調節(jié)被測透鏡100的空間姿態(tài)，使該被測透鏡100完全垂直于測試光，并且，使被測透鏡100的焦點位于積分球130的入光孔131處。通過控制裝置移動光闌120，使光闌120的通光孔124對應到被測透鏡100的預定位置，以使透過通光孔124的測試光照射到被測透鏡100的預定位置，并透過預定位置進入積分球130，從而在光譜測試裝置140獲得該預定位置的測試光譜圖。當然，預定位置可以包括多個，光闌控制裝置121根據實際測試需求，依次移動光闌120，使光闌120的通光孔124對應被測透鏡的不同的預定位置，以測試不同的預定位置的透射率。
[0039]光譜分析裝置根據測試基線以及預定位置的測試光譜圖，獲得被測透鏡的被測位置的透射率。
[0040]另外，當測試光為包括多個波長的光時，通過分析，可以獲得每個波長下的該被測透鏡100的透射率分布。
[0041]綜上所述，本實用新型實施例提供的透鏡的透射率測試系統(tǒng)，通過移動光闌確定測試光照射被測透鏡的位置，以測試光透過通光孔照射的被測透鏡的位置作為被測透鏡的預定位置以測試該預定位置的透射率，光闌移動的位置不同，通光孔對應的預定位置變化，從而可以測試被測透鏡的不同位置的透射率。并且，通過選擇測試光的不同，即可以使測試光為單波長的光或者具有多個波長的光，從而可以獲得被測透鏡在不同波長下的透射率分布。該系統(tǒng)可以得到被測透鏡的不同位置的透射率，且結構簡單，使用方便，測試準確。
[0042]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，上面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行了清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。
[0043]因此，以上對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0044]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
[0045]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該實用新型產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0046]在本實用新型的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
【主權項】
1.一種透鏡的透射率測試系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括測試光發(fā)生裝置、光闌、光闌控制裝置、積分球、光譜測試裝置以及光譜分析裝置，所述測試光發(fā)生裝置用于提供測試光，所述光闌設置于所述測試光發(fā)生裝置與所述積分球之間，所述光闌與所述積分球之間用于放置被測透鏡，所述積分球的入光孔位于所述被測透鏡的焦點位置，所述光闌控制裝置用于控制所述光闌的移動以使所述測試光透過所述光闌的通光孔到所述被測透鏡預定位置，所述光譜測試裝置設置于所述積分球的出光孔方向，用于對所述積分球的輸出光進行光譜測試，所述光譜分析裝置與所述光譜測試裝置電連接，用于對所述光譜測試裝置獲得的光譜進行光譜分析。2.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光譜測試裝置包括用于測試所述被測透鏡的透過率的分光光度計。3.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光闌為矩形，所述光闌的通光孔為矩形。4.根據權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光闌的最短邊長大于所述被測透鏡的直徑的兩倍。5.根據權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光闌的通光孔為正方形，所述通光孔的邊長范圍為0.1mm至1mm06.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測試光為包括多個波長的光。7.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測試光為平行光。8.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光闌的表面設置有黑色涂層。9.根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光闌控制裝置包括控制單元以及移動單元，所述控制單元與所述移動單元電連接，所述移動單元用于在所述控制單元的控制下移動所述光闌。10.根據權利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述移動單元包括步進電機以及傳動件，所述步進電機用于通過所述傳動件帶動所述光闌移動。
【文檔編號】G01M11/02GK205655982SQ201620273998
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年4月5日 公開號201620273998.7, CN 201620273998, CN 205655982 U, CN 205655982U, CN-U-205655982, CN201620273998, CN201620273998.7, CN205655982 U, CN205655982U
【發(fā)明人】馬驊, 任寰, 張霖, 楊 一, 石振東, 原泉, 馬玉榮, 陳波, 楊曉瑜, 柴立群, 馬可, 劉旭, 姜宏振, 劉勇, 李 東
【申請人】中國工程物理研究院激光聚變研究中心