在光學領域,積分球堪稱神奇的存在??此破胀ǖ那蝮w,卻隱藏著無窮的奧秘。它的名字就預示著它的神奇功能——將光線“積分”起來。那么,這個神奇的積分球究竟是如何做到的呢?想象一下光線進入積分球后的情景,就像進入了一個迷宮。光線在積分球內(nèi)壁不斷反射,經(jīng)過精密的設計和計算,確保光線在多次反射后均勻地散布在球體內(nèi)。無論從哪個角度觀察,都能得到一致的光強分布。這就像小時候玩的彈珠游戲,彈珠在平滑的球體內(nèi)滾動,不斷反射,較終分散到各個角落。光線在積分球內(nèi)的行為與之類似,經(jīng)過不斷的反射和折射,達到均勻分布的效果。積分球作為光學測量工具,廣泛應用于光源均勻性檢測。光譜輻照度Helios標準光源生產(chǎn)廠家
由于積分球較常用于穩(wěn)態(tài)條件下,隨著積分球涂層反射率的增加和開口端口面積比例的減小,產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)輻射度的反射次數(shù)越多。因此,積分球設計應嘗試優(yōu)化這兩個參數(shù),以獲得較佳的輻射通量空間積分。圖2是一個機器人成像系統(tǒng)的圖像,用于通過積分球參考端口映射空間均勻性。涂層,在為積分球選擇涂層時,必須考慮兩個因素:反射率和耐久性。例如,如果有足夠的光線,并且積分球?qū)⒃诳赡軐е路e分球收集污垢或灰塵的環(huán)境中使用,則耐久性和可清洗的涂層是您的理想選擇。LED均勻光源校準光源積分球的使用,極大地提高了光學測量的效率和準確性。
光源在球壁上任意一點上發(fā)生的光照度是由屢次反射光發(fā)生的光照度疊加而成的。這樣,進入積分球的光經(jīng)過內(nèi)壁涂層屢次反射,在內(nèi)壁上構成均勻照度。積分球常用于測驗光源的光通量、色溫、光效等參數(shù),也可用于丈量物體的反射率和透過率等。較常見的積分球結構測色儀器為d/8結構,也有d/0結構。關于d/8結構測色儀,有兩種丈量模式SCI和SCE;采用SCI丈量色彩能夠有用的消除去物體外表紋路對色彩丈量的影響,進而取得物體的真實色彩特征。
積分球:1、光接收器:被測光經(jīng)積分球上的小孔進入球內(nèi),在內(nèi)壁上設置一個或兩個光探測器,由光探測器輸出的光電流與積分球內(nèi)壁的照度成正比。這樣就可以根據(jù)輸出光電流的變化,得知進入積分球的光通量的變化。2、均勻照亮的物面:在積分球內(nèi)壁上與出光孔對稱地均勻設置幾個燈泡(通常有四個或六個)。由燈泡發(fā)出的光經(jīng)內(nèi)壁多次漫反射而形成一個均勻明亮的發(fā)光球面,該積分球用于照相物鏡的漸暈系數(shù)和像面照度均勻性測量。3、球形平行光管:帶有準直物鏡、燈泡、和黑、白塞子的積分球稱為球形平行光管,它用于測量望遠系數(shù)的雜光系數(shù)。測量時,通過光電探測器分別測得黑體目標像和“白塞子”像的照度,也就是光電探測器分別測得的對應指示值,經(jīng)過計算即可得到被測望遠鏡的雜光系數(shù)。因為,若望遠鏡對明亮天空中一個黑體目標的成像不是全黑的,則說明望遠鏡除對目標成像外,還有雜光射到像面上。積分球被廣泛應用于照明產(chǎn)品的性能測試中。
將待測樣品置于球壁或球心,把光束引入球內(nèi),并依次照射樣品和球內(nèi)壁的高漫反射涂層(或已知反射比的標準反射體),從樣品及球內(nèi)壁反射的光束,經(jīng)球內(nèi)多次反射后,在球壁產(chǎn)生的輻射照度與樣品及球內(nèi)初次被照面的反射比有關。在球內(nèi)壁另一位置的探測器將分別產(chǎn)生兩個輸出信號,其比值即為樣品反射比的一定測量。若用標準反射體,則探測器的兩個輸出信號比就是樣品與標準反射體的反射比之比值,因此給出反射比的相對測量。將待測樣品置于球壁或球心,把光束引入球內(nèi)(或在入射孔處放一漫透射體),并在入射孔與樣品之間用擋板屏蔽。進入球內(nèi)的光束經(jīng)多次反射后,使球壁成為一個理想的漫射光源。將探測器一次對準樣品和球壁某部位測量,其比值就是樣品的反射比。球坐標系下,積分球體積元素的推導,展現(xiàn)了數(shù)學的嚴謹與美妙。LED均勻光源校準光源
積分球結構簡單,但其在光學測量中的作用卻不可小覷。光譜輻照度Helios標準光源生產(chǎn)廠家
積分球是一個內(nèi)壁涂有白色漫反射材料的空腔球體,又稱光度球,光通球等。 球壁上開一個或幾個窗孔,用作進光孔和放置光接收器件的接收孔。積分球的內(nèi)壁應是良好的球面,通常要求它相對于理想球面的偏差應不大于內(nèi)徑的0.2%。球內(nèi)壁上涂以理想的漫反射材料,也就是漫反射系數(shù)接近于1的材料。常用的材料是氧化鎂或硫酸鋇,將它和膠質(zhì)粘合劑混合均勻后,噴涂在內(nèi)壁上。氧化鎂涂層在可見光譜范圍內(nèi)的光譜反射比都在99%以上,這樣,進入積分球的光經(jīng)過內(nèi)壁涂層多次反射,在內(nèi)壁上形成均勻照度。光譜輻照度Helios標準光源生產(chǎn)廠家