基于光譜檢測(cè)的反饋式光源控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及光源控制裝置，尤其設(shè)及一種基于光譜檢測(cè)的反饋式光源控制裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，隨著精密電子及光學(xué)工程技術(shù)的高速發(fā)展，對(duì)物方平面上光譜強(qiáng)度的一致 性和穩(wěn)定性提出了越來越高的要求，因此，開發(fā)在物方平面上具有光譜強(qiáng)度一致性和穩(wěn)定 性的光源控制裝置就變的十分必要。傳統(tǒng)的光源控制裝置主要是基于物方平面上光照強(qiáng)度 的均勻性和穩(wěn)定性，難W保證在整個(gè)物方平面上實(shí)現(xiàn)光譜分布的一致性和穩(wěn)定性。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 為了彌補(bǔ)傳統(tǒng)光源控制裝置存在的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于光譜強(qiáng)度測(cè) 量傳感器的新型反饋式光源控制裝置，該裝置可W在物方平面上實(shí)現(xiàn)光譜強(qiáng)度的一致性和 穩(wěn)定性，既有傳統(tǒng)光源控制裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和成本低的優(yōu)點(diǎn)，又具有可實(shí)現(xiàn)小型化、模塊化、 高精度快速調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。
[0004] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0005] 提供一種基于光譜檢測(cè)的反饋式光源控制裝置，包括帶功率調(diào)節(jié)的光源、光學(xué)平 臺(tái)、多個(gè)光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器和控制機(jī)柜，其中光學(xué)平臺(tái)的載物臺(tái)平面被分割為4個(gè)區(qū)間， 每個(gè)區(qū)間內(nèi)設(shè)有一個(gè)測(cè)控點(diǎn)，載物平臺(tái)的中屯、點(diǎn)處也設(shè)有一個(gè)測(cè)控點(diǎn)，每個(gè)測(cè)控點(diǎn)處均設(shè) 有一個(gè)光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器；
[0006] 多個(gè)光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器采集測(cè)控點(diǎn)的光譜強(qiáng)度分布信號(hào)，控制機(jī)柜對(duì)各個(gè)光譜 強(qiáng)度分布信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并輸出光源功率反饋調(diào)節(jié)信號(hào)給光源。
[0007] 本實(shí)用新型所述的裝置中，光學(xué)平臺(tái)為專用氣浮式+負(fù)壓光學(xué)平臺(tái)。
[0008] 本實(shí)用新型所述的裝置中，光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器包括共軸的準(zhǔn)直系統(tǒng)、小孔光闊、 透射光柵、會(huì)聚透鏡和CCD相機(jī)。
[0009] 本實(shí)用新型所述的裝置中，光學(xué)平臺(tái)的兩端均設(shè)有帶功率調(diào)節(jié)的光源。
[0010] 本實(shí)用新型所述的裝置中，帶功率調(diào)節(jié)的光源為D65標(biāo)準(zhǔn)光源。
[0011] 本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是：本實(shí)用新型通過多個(gè)光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器采集載 物平臺(tái)上多個(gè)測(cè)控點(diǎn)的光譜強(qiáng)度分布信號(hào)，再通過控制機(jī)柜輸出光源功率反饋調(diào)節(jié)信號(hào)給 光源，對(duì)光源的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，可實(shí)現(xiàn)模塊化。且使用 簡(jiǎn)單，固定好各個(gè)結(jié)構(gòu)后，該裝置就可W完成對(duì)光源功率的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng)度和光譜強(qiáng)度 的一致性、穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0012] 下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中：
[0013] 圖1是工作原理示意圖；
[0014] 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例基于光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖3是光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用W解釋本 實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0017] 本實(shí)用新型基于光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器的新型反饋式光源控制裝置，可W在物方平 面上實(shí)現(xiàn)光譜強(qiáng)度的一致性和穩(wěn)定性，既有傳統(tǒng)光源控制裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和成本低的優(yōu)點(diǎn)， 又具有可實(shí)現(xiàn)小型化、模塊化、高精度快速調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。
[0018] 工作原理；
[0019] 本實(shí)用新型將光譜強(qiáng)度分布的空間差分值作為依據(jù)，調(diào)整光源輸出功率W及燈箱 的姿態(tài)，其工作原理示意圖如圖1所示。
[0020] 在檢測(cè)平臺(tái)上布置有5個(gè)測(cè)控點(diǎn)（0、I、II、III、IV)，將載物臺(tái)平面分割為4個(gè)區(qū) 間。光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器采集5路測(cè)控點(diǎn)的光譜強(qiáng)度分布f(A1)，分別對(duì)4個(gè)區(qū)間的信號(hào) 與測(cè)控中屯、點(diǎn)0處的信號(hào)進(jìn)行差分Af, (A1)，將差分值送積分器并按波長(zhǎng)求和： W2。零'>=玄r娜理r[卿-細(xì)；
[00巧式中，j為測(cè)控點(diǎn)；i為波長(zhǎng)譜帶序號(hào)；AI,為第j個(gè)測(cè)控點(diǎn)信號(hào)與測(cè)控點(diǎn)0處信 號(hào)的差分和。將400皿至700皿的可見光按10皿帶寬分解為31個(gè)值。將[560, 570]皿譜 段0測(cè)控點(diǎn)的光譜強(qiáng)度規(guī)范化為100,設(shè)置AI的闊值判據(jù)AIt,當(dāng)AI,〉A(chǔ)It則調(diào)整相關(guān) 區(qū)間的光管輸出功率。 陽(yáng)〇2引 實(shí)施例：
[0024] 本實(shí)用新型實(shí)施例基于光譜檢測(cè)的反饋式光源控制裝置如圖2所示，包括帶功率 調(diào)節(jié)的光源1、光學(xué)平臺(tái)2、多個(gè)光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器3和控制機(jī)柜4,其中光學(xué)平臺(tái)2的載 物臺(tái)平面被分割為4個(gè)區(qū)間每個(gè)區(qū)間內(nèi)設(shè)有一個(gè)測(cè)控點(diǎn)，載物平臺(tái)的中屯、點(diǎn) 0處也設(shè)有一個(gè)測(cè)控點(diǎn)，每個(gè)測(cè)控點(diǎn)處均設(shè)有一個(gè)光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器3。
[0025] 該控制機(jī)柜4包括工控機(jī)、光源檢測(cè)抽屜和電源抽屜，其中電源抽屜為整個(gè)裝置 供電。多個(gè)光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器3采集測(cè)控點(diǎn)的光譜強(qiáng)度分布信號(hào)，光源檢測(cè)抽屜對(duì)各個(gè) 光譜強(qiáng)度分布信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并通過工控機(jī)輸出光源功率反饋調(diào)節(jié)信號(hào)給光源1。 [00%] 其中，光源1可選用D65標(biāo)準(zhǔn)光源，該光源可為物方平面提供在可見光譜段內(nèi)近 CIE標(biāo)準(zhǔn)光源強(qiáng)度及光譜照明環(huán)境，在空間照度均勻性，能量、光譜分布特性、穩(wěn)定性和重復(fù) 性等方面滿足光源控制裝置的要求且光源的功率可W調(diào)節(jié)。
[0027]光學(xué)平臺(tái)2可選用專用氣浮式+負(fù)壓光學(xué)平臺(tái)。
[002引光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器3的結(jié)構(gòu)如下圖3所示，包括共軸的準(zhǔn)直系統(tǒng)31、小孔光闊 32、透射光柵33、會(huì)聚透鏡34和CCD相機(jī)35。光源1福射出的光線經(jīng)過準(zhǔn)直系統(tǒng)31照射 到多縫透射光柵上時(shí)，發(fā)生衍射效應(yīng)，不同頻率的光波會(huì)產(chǎn)生不同的衍射角，形成一組平行 的衍射條紋。經(jīng)會(huì)聚透鏡34會(huì)聚在線陣CCD相機(jī)35的祀面上，CCD相機(jī)35把光信號(hào)轉(zhuǎn)化 為電荷信號(hào)，CCD相機(jī)35自帶外部采樣放大及模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，直接輸出數(shù)字圖像信號(hào)。
[0029] 利用控制機(jī)柜中的工控機(jī)對(duì)CCD相機(jī)輸出的數(shù)字圖像信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和光源 功率反饋調(diào)節(jié)。
[0030] 工作流程：
[0031] 在光學(xué)平臺(tái)上固定好儀器，啟動(dòng)光源15分鐘，通過光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器采集數(shù) 據(jù)，傳輸?shù)焦た貦C(jī)，通過判斷Al,的值來調(diào)節(jié)燈管功率控制器。重復(fù)測(cè)量10次，當(dāng)Al, >10 時(shí)，調(diào)節(jié)光源的輸出功率，直到當(dāng)AIj<l〇時(shí)，完成調(diào)節(jié)，裝置停止工作。
[0032] 實(shí)踐證明，該實(shí)用新型裝置具有W下優(yōu)點(diǎn)：
[0033] (1)該裝置提高了傳統(tǒng)光源控制裝置精度。
[0034] (2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，可實(shí)現(xiàn)模塊化。
[0035] (3)使用簡(jiǎn)單，固定好儀器，該裝置可W完成對(duì)光源功率的調(diào)節(jié)，可W實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng) 度和光譜強(qiáng)度的一致性、穩(wěn)定性。
[0036] 應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可W根據(jù)上述說明加W改進(jìn)或變換， 而所有運(yùn)些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于光譜檢測(cè)的反饋式光源控制裝置，其特征在于，包括帶功率調(diào)節(jié)的光源 (1)、光學(xué)平臺(tái)（2)、多個(gè)光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器（3)和控制機(jī)柜（4); 其中，光學(xué)平臺(tái)（2)的載物臺(tái)平面被分割為4個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間內(nèi)設(shè)有一個(gè)測(cè)控點(diǎn)，載 物平臺(tái)的中心點(diǎn)處也設(shè)有一個(gè)測(cè)控點(diǎn)，每個(gè)測(cè)控點(diǎn)處均設(shè)有一個(gè)光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器（3); 多個(gè)光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器（3)采集測(cè)控點(diǎn)的光譜強(qiáng)度分布信號(hào)； 控制機(jī)柜（4)對(duì)各個(gè)光譜強(qiáng)度分布信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并輸出光源功率反饋調(diào)節(jié)信號(hào) 給光源（1)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，光學(xué)平臺(tái)（2)為專用氣浮式+負(fù)壓光學(xué)平 臺(tái)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器（3)包括共軸的準(zhǔn)直 系統(tǒng)、小孔光闌、透射光柵、會(huì)聚透鏡和CXD相機(jī)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，光學(xué)平臺(tái)（2)的兩端均設(shè)有帶功率調(diào)節(jié)的 光源（1)。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，帶功率調(diào)節(jié)的光源（1)為D65標(biāo)準(zhǔn)光源。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于光譜檢測(cè)的反饋式光源控制裝置，包括帶功率調(diào)節(jié)的光源、光學(xué)平臺(tái)、多個(gè)光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器和控制機(jī)柜，其中光學(xué)平臺(tái)的載物臺(tái)平面被分割為4個(gè)區(qū)間，每個(gè)區(qū)間內(nèi)設(shè)有一個(gè)測(cè)控點(diǎn)，載物平臺(tái)的中心點(diǎn)處也設(shè)有一個(gè)測(cè)控點(diǎn)，每個(gè)測(cè)控點(diǎn)處均設(shè)有一個(gè)光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器；多個(gè)光譜強(qiáng)度測(cè)量傳感器采集測(cè)控點(diǎn)的光譜強(qiáng)度分布信號(hào)，控制機(jī)柜對(duì)各個(gè)光譜強(qiáng)度分布信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并輸出光源功率反饋調(diào)節(jié)信號(hào)給光源。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，可實(shí)現(xiàn)模塊化；且使用簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)光照強(qiáng)度和光譜強(qiáng)度的一致性、穩(wěn)定性。
【IPC分類】G01J3/00, H05B37/02
【公開號(hào)】CN204859707
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520636235
【發(fā)明人】陳生奇, 張文君, 張智文, 侯綠
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一七研究所
【公開日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月21日