幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)涉及到幾何光學(xué)中的很多知識(shí),幾何光學(xué)是指以光線為基礎(chǔ),研究光傳播和成像規(guī)律的一種學(xué)科。即光源發(fā)出的光線可以看做是無(wú)數(shù)幾何光線的集合(注意此處是近似于波動(dòng)光學(xué),作為研究解決光學(xué)技術(shù)問(wèn)題的簡(jiǎn)便方法),光線的方向代表著光的傳播方向,在這種環(huán)境設(shè)定下,可以研究光線通過(guò)光學(xué)元件的規(guī)律和方法,以及最終應(yīng)用于光學(xué)儀器的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和制造。
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幾何光學(xué)在光學(xué)儀器中的應(yīng)用,讓我們制造出給種各樣的光學(xué)儀器,例如分光測(cè)色儀、色差儀、印刷分光密度儀、光澤度儀、霧度儀等等光學(xué)儀器,不同的光學(xué)儀器具有不同的幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)。幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)可以看做為幾何光學(xué)從設(shè)計(jì)光線的方向路徑到光學(xué)元件及整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成,是光學(xué)儀器最基礎(chǔ)、最核心的設(shè)計(jì)。一款光學(xué)儀器性能如何,光源的質(zhì)量、采用的幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)、光電轉(zhuǎn)換顯示系統(tǒng)都有很大的影響。不同應(yīng)用環(huán)境下的光學(xué)儀器,幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)也是不同的,例如大部分的光澤度儀都是20°、60°、80°的光學(xué)結(jié)構(gòu),部分采用45°和75°。關(guān)于幾種儀器的幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)如下:
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YS6002霧度儀滿足CIE 15 規(guī)定的D/0(漫反射照明/0度接收)幾何光學(xué)結(jié)構(gòu),透射:0/D(平行光照明,漫反射接收),近似CIE 15 規(guī)定0/0(平行光照明/0度接收)幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)。
NR60CP色差儀是8°/d(8度照明漫反射度接收);
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D8幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)
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YS6060 臺(tái)式分光測(cè)色儀
反射:D/8(漫射照明,8°方向接收);SCI/SCE測(cè)量;包括UV/排除UV測(cè)量;透射:D/0(漫射照明,0°方向接收)SCI/SCE測(cè)量;包括UV/排除UV測(cè)量;
光柵分光測(cè)色密度儀YD501045/0(45環(huán)形均勻照明0°接收);
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密度儀的幾何光學(xué)結(jié)構(gòu),主要為CIE推薦的45/0°幾何光學(xué)照明條件下(45/0°環(huán)形照明光學(xué)條件,符合ISO 5-4標(biāo)準(zhǔn))。印刷分光密度儀的幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)主要有45/0°及0/45°兩種,但目前較為流行且被CIE推薦的是45/0°幾何光學(xué)照明條件。
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0°/45°幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)是以被測(cè)樣品表面的法線為基準(zhǔn),光源在0°位置,即入射光線垂直于樣品表面;光線的接收器在與樣品表面法線左右呈45°角的位置,即接收器接收45°位置的反射光。為了減少不均勻性反射帶來(lái)測(cè)量穩(wěn)定性的影響,這類光學(xué)儀器通常會(huì)有多個(gè)45°位置接收器環(huán)形排列。例如0°/45°幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)的分光光度儀測(cè)量數(shù)據(jù)與人眼目視觀察的結(jié)果很接近,即測(cè)量數(shù)據(jù)與目視結(jié)果匹配性高。而45/0°幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)正好相反,光線的傳播過(guò)程也是逆向的。
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D/8幾何光學(xué)結(jié)構(gòu)是指光線傳輸法線垂直于樣品表面,透射光線與進(jìn)入光阱的光線與法線之間的夾角各成8°。D/0(漫射照明,0°方向接收)幾何光學(xué)機(jī)構(gòu)是探測(cè)器和樣品是處于平行的的,光線經(jīng)過(guò)漫反射從樣品處穿透透鏡到達(dá)探測(cè)器。