[发明专利]一种时分复用双光束测光装置

说明书

本发明公开一种时分复用双光束测光装置，包括积分球、电控光调制器、耦合光路、探测器；所述积分球上设有光源、被测窗口以及出射窗口，所述出射窗口与被测窗口分别位于所述积分球上下方的球面上；所述耦合光路设于所述出射窗口上方；所述探测器设于所述耦合光路上方；所述被测窗口、出射窗口、耦合光路及探测器成直线依次排列；所述电控光调制器可以通过电控方式实现透明、雾化两种状态的切换。本发明提供的时分复用双光束测光装置无需在积分球球壁上开设缝隙即可实现同一次光源发光依次测试被测窗口和积分球球壁的功能，且只需一条光路。

技术领域

本发明涉及反射光谱的测量领域，特别涉及一种时分复用双光束测光装置。

背景技术

通过探测物体表面的反射光谱进而计算物体颜色参数的测光装置，基本采用光谱仪作为分光部件，这类测光装置按光度方法可以分为单光束和双光束两种。

单光束测光装置只有一条光路，在各个波长上对测试样品和参考光进行测量，对测试结果进行比较，计算出样品的反射光谱。单光束测光装置的缺点是必须保证在对测试样品和参考光进行测量的整个测试时间内整个装置保持稳定。即使将光源进行长时间的充分预热，光源的光谱功率也会存在变化，无法对每次测量的电气漂移进行有效校准，特别是对测光装置的重复精度、复现性的影响特别大，因此单光束测光装置存在测量数据不稳定的缺点。

现有技术中的双光束测光装置有两条光路，一条测试样品的光路(以下简称“测试光路”)，一条测试参考光的光路(以下简称“参考光路”)，照明光源点亮后，两束光分别进入测试光路、参考光路，分别对测试光路、参考光路同时进行测量，对测量结果进行比较，计算出测试样品的反射光谱。双光束测光装置在一次很短的照明光源点亮时间内完成测量，有测量快速、数据稳定的优点，但是存在装配复杂、成本昂贵、结构不紧凑导致的难以小型化的缺陷。具体的，参照图1，现有技术中的双光束测光装置包括积分球200、光源2001、被测物窗口2002、被测物出射光窗口202、球壁出射窗口203、光谱仪204和205。所述双光束测光装置工作原理是在光源1001同一次发光时，同时采集所述被测物窗口2002反射光线的色度值和所述积分球球壁反射光线的能量值。

另外，专利号为ZL 201621159676.6，专利名称为“单光路分光测色仪”的实用新型专利公开了一种积分球的单光路分光测色仪，积分球内部有挡光板和拨片，其中挡光片是固定不动的，拨片通过积分球上的缝隙进入或者移出积分球，挡光板用于挡住光源发出的光线直接射向被测物表面。该专利中积分球上开缝，将破坏积分球内的光线均匀的散射到积分球的内部，也可能导致外部光线射入到积分球内或者积分球内光线从缝隙漏出积分球，导致测量光线强度的不稳定，同时，也增加了制造、组装积分球的难度和成本。

因此，现有技术有待于改进。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种时分复用双光束测光装置，具体方案如下：

包括积分球、电控光调制器、耦合光路、探测器；所述积分球上设有光源、被测窗口以及出射窗口，所述出射窗口与被测窗口分别位于所述积分球上下方的球面上；

所述耦合光路设于所述出射窗口上方；

所述探测器设于所述耦合光路上方；

所述被测窗口、出射窗口、耦合光路及探测器成直线依次排列；

所述电控光调制器可以通过电控方式实现透明、雾化两种状态的切换；当所述电控光调制器透明时，被测窗口的反射将通过耦合光路汇聚到探测器入射口；当所述电控光调制器雾化时，阻断被测物窗口的反射光汇聚到探测器入射口，并被积分球内壁每一点均匀照射。

优选地，所述积分球上还设有光吸收阱，所述出射窗口位于所述被测窗口法线的一侧，所述光吸收阱位于所述被测窗口法线的另一侧，所述出射窗口与被测窗口法线构成的光线出射角大小等于所述吸收阱与所述被测物窗口法线构成的光线入射角大小。