[发明专利]一种高精度可调均匀光源装置

说明书

本申请是一种高精度可调均匀光源装置，包括相连设置的积分球子球和积分球母球，所述积分球子球上安装有光源，所述积分球子球通过可变光阑盒与积分球母球进行光路连通；所述可变光阑盒内部安装有活动光阑挡板，所述光阑挡板的一端连接直线电机，所述直线电机带动光阑挡板水平移动，对连通积分球子球和积分球母球之间的光路的横截面面积大小进行调整；所述积分球母球的出光口处连接有微孔光阑筒。光源出射光在积分球子球内进行一级匀光，经可变光阑盒调整光强，随后进入积分球母球进行二级匀光，通过两级匀光可提高辐亮度输出的均匀性；最后经微孔光阑筒对光照能量消减，以完成输出光源调制，满足微光测试应用需求。

技术领域

本发明涉及微光遥感技术领域，尤其涉及一种高精度可调均匀光源装置。

背景技术

微光遥感技术可在低照度条件下获取目标可见近红外波段的特性，提供具有白天分辨率的夜间微光图像。随着微光成像数据应用范围的拓展和应用领域的细分，高分辨率与大动态范围微光图像的需求越来越强烈，对微光成像系统的性能提出了更高的要求。以大动态范围能级可调的微光积分球作为均匀光源，是完成微光成像系统性能检测的必要条件。

对于微光成像系统测试所需的可调光源装置，目前国内高校及研究机构多采用卤钨灯光源、中性滤光片、积分球等部件搭建，如中科院上物所张元涛、刘银年等进行的《空间高灵敏度大动态范围微光成像技术研究》，中科大刘辉、张黎明等完成的《大动态范围辐射标准传递技术研究》等。其多为实验室状态，光源体积大、结构复杂、能耗高，此外，可调光源低端输出能量精细调节能力不足，难以满足微光系统性能检测输入光源精细化调节的要求。

发明内容

本发明的目的在于解决现有微光测试光源体积大、能耗高，光源低端能量输出精细调节能力不足，提供了一种高精度可调均匀光源装置，采用精密步距控制电机结合菱形可调光阑，实现大动态范围光源输出的同时，实现微小照度值的连续调整，在满足微光成像系统高精度性能评估应用需求的同时，具有结构紧凑，占用空间小，抗力学性能强等诸多优点。

本发明的技术方案是：

一种高精度可调均匀光源装置，包括积分球，所述积分球包括设置的积分球子球和积分球母球，所述积分球子球上安装有光源，所述积分球子球通过可变光阑盒与积分球母球进行光路连通；所述可变光阑盒内部安装有活动光阑挡板，所述光阑挡板的一端连接有直线电机，所述直线电机带动光阑挡板水平移动对连通积分球子球和积分球母球之间的光路的横截面面积大小进行调整；所述积分球母球的出光口处连接有微孔光阑筒。

进一步方案，所述积分球子球的四周均匀分布安装有光源，所述光源为卤钨灯或LED灯。

进一步方案，所述积分球子球包括子球外壳和内置于其中的中空球形的子球内胆，所述光源的发光端部内置于所述子球内胆的中空腔中，所述积分球子球的底端开设有与所述中空腔相连通的光输出通道。

进一步方案，所述积分球母球包括矩形的母球外壳和内置于其内部的中空球形的母球内胆；所述积分球母球上开设有与积分球子球相连通的入光口、以及与微孔光阑筒相连通的出光口。

进一步方案，所述可变光阑盒包括由上盖和底座对接而成的盒体，所述上盖上开设有与积分球子球相连通的上盖通光孔，所述底座上开设有与所述积分球母球相连通的底座通光孔；所述底座的两侧对称安装有导轨，所述光阑挡板的两侧对称安装有与所述导轨相匹配的滑块，所述光阑挡板的中部开设有挡板通光孔。

更进一步方案，所述上盖通光孔为圆形孔，所述底座通光孔和挡板通光孔均为菱形孔，所述底座上的菱形通光孔中的一条对角线与底座的对称轴共线；所述上盖通光孔、底座通光孔和挡板通光孔为成列设置。