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双向反射分布函数测量装置设计及指向精度分析

马磊 张子昂

马磊, 张子昂. 双向反射分布函数测量装置设计及指向精度分析[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(5): 517003-0517003(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0517003
引用本文: 马磊, 张子昂. 双向反射分布函数测量装置设计及指向精度分析[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(5): 517003-0517003(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0517003
Ma Lei, Zhang Zi'ang. BRDF measuring device design and pointing accuracy analysis[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(5): 517003-0517003(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0517003
Citation: Ma Lei, Zhang Zi'ang. BRDF measuring device design and pointing accuracy analysis[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(5): 517003-0517003(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0517003

双向反射分布函数测量装置设计及指向精度分析

doi: 10.3788/IRLA201948.0517003
基金项目: 

国家自然科学基金(11673082)

详细信息
    作者简介:

    马磊(1982-),男,工程师,博士,主要从事光学精密仪器设计与检测方面的研究。Email:mal@cho.ac.cn

  • 中图分类号: TP73;TP241.3

BRDF measuring device design and pointing accuracy analysis

  • 摘要: 为实现对样品的双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF)的测量,设计了一种少光线遮拦、大回转半径和高定位精度的测量装置。根据测量空间和角度需要,设计了大回转半径(1.3 m)的方位圆环轨道和天顶弧形轨道。轨道外侧安装同步齿形带,采用伺服电机驱动带轮分别实现两个方向的运动。安装在天顶弧形轨道的探测器对位于装置中心的样品在方位角180,天顶角75范围内进行探测。为避免在大尺寸结构下的运动卡滞,设计了基于弹簧预紧的防卡死机构,并对机构引入的指向精度进行误差分析,最后对测量装置的指向精度进行了测量。实验结果表明:BRDF测量装置方位轨道指向精度优于0.147,天顶轨道指向精度优于0.358,测量结果与分析结果相符,验证了所设计的BRDF测量装置能够满足指标要求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-12-05
  • 修回日期:  2019-01-15
  • 刊出日期:  2019-05-25

双向反射分布函数测量装置设计及指向精度分析

doi: 10.3788/IRLA201948.0517003
    作者简介:

    马磊(1982-),男,工程师,博士,主要从事光学精密仪器设计与检测方面的研究。Email:mal@cho.ac.cn

基金项目:

国家自然科学基金(11673082)

  • 中图分类号: TP73;TP241.3

摘要: 为实现对样品的双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF)的测量,设计了一种少光线遮拦、大回转半径和高定位精度的测量装置。根据测量空间和角度需要,设计了大回转半径(1.3 m)的方位圆环轨道和天顶弧形轨道。轨道外侧安装同步齿形带,采用伺服电机驱动带轮分别实现两个方向的运动。安装在天顶弧形轨道的探测器对位于装置中心的样品在方位角180,天顶角75范围内进行探测。为避免在大尺寸结构下的运动卡滞,设计了基于弹簧预紧的防卡死机构,并对机构引入的指向精度进行误差分析,最后对测量装置的指向精度进行了测量。实验结果表明:BRDF测量装置方位轨道指向精度优于0.147,天顶轨道指向精度优于0.358,测量结果与分析结果相符,验证了所设计的BRDF测量装置能够满足指标要求。

English Abstract

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