【技术实现步骤摘要】
一种光源光度和色度参数角分布特性的快速测量系统
本专利技术属于光学测量
,特别涉及一种光源光度和色度参数角分布特性的快速测量系统。
技术介绍
测量光源的光度和色度参数角分布特性,在照明光源特性分析、计算机视觉、人脸识别以及材料表面性能分析等应用领域具有重要的意义。可用于改进LED的二次光学设计;用于LCD、汽车外表面、电影胶片等各种产品的光学性能检验;进一步的物体散射分析,包括BRDF(双向反射分布函数)和BTDF(双向透射分布函数)等的测量,能够全面评估材料的各种光照条件下的表面特性。对于发光体的光度和色度参数角分布特性测量,传统的方法是通过采用各种专门设计的测量仪器和系统来实现的。角度光度计(Goniophotometer)或者角度分光光度计(Gonio-spectroradiometer)通过双轴角度计来旋转光源(LED、灯具等),来测量特定角度下的光度或者色度参数。通过遍历各种空间角度来获得光度和色度参数的角度分布特性。这些方法由于空间角度分布特性的测量普遍采用了旋转双轴设计,因此导致测量时间长(常需要几分钟甚至30分钟以上)、角度分辨率低、系统结构复杂、测量成本高等缺点。而且这些装置都只能测光强的分布特性,而不能测某一方向的颜色分布特性,以及光强与波长的关系。而且这些装置都没有考虑到温度对测量结果的影响,而实际上,大功率光源的温度对测量结果的影响是不能忽略的。
技术实现思路
本专利技术为了弥补上述现有技术的不足,提供了一种光源光度和色度参数角分布特性的快速测量系统。为解决上述技术问题,本专利技术提供了一种光源光度和色度参数角分布特性的快速测量系 ...
【技术保护点】
一种光源光度和色度参数角分布特性的快速测量系统,其特征在于,包括光源(1)、半积分球(2)、挡板(3)、非球面反射镜(4)、滤光片盘(5)、CCD相机(6)、计算机(7)、温度控制系统(8)、漫反射层(9)、黑色涂层(10)构成; 所述半积分球(2)由半球面(21)和底面(22)构成,其直径尺寸为300~1500mm。半球面和底面内表面分别涂覆漫反射层(9)和黑色涂层(10); 所述半积分球(2)底面上设置非球面反射镜(4)、挡板(3)、第一圆孔(23);半积分球(2)半球面上设置第二圆孔(24); 所述CCD相机(6)设置在第二圆孔(24)上方;所述滤光片盘(5)设置在CCD相机(6)与第二圆孔(24)之间; 光源发射的光束照在半积分球球面内表面上,经漫反射面(9)、非球面反射镜(4)反射,通过第二圆孔、滤光片盘(5),被CCD相机(6)所探测;其信号通过计算机(7)和校正模型计算,获得光源的光度和色度参数角分布特性。
【技术特征摘要】
1.一种光源光度和色度参数角分布特性的快速测量系统,其特征在于,包括光源(1)、半积分球(2)、挡板(3)、非球面反射镜(4)、滤光片盘(5)、CCD相机(6)、计算机(7)、温度控制系统(8)、漫反射层(9)、黑色涂层(10)构成;所述半积分球(2)由半球面(21)和底面(22)构成,其直径尺寸为300~1500mm;半球面和底面内表面分别涂覆漫反射层(9)和黑色涂层(10);所述半积分球(2)底面上设置非球面反射镜(4)、挡板(3)、第一圆孔(23);半积分球(2)半球面上设置第二圆孔(24);所述CCD相机(6)设置在第二圆孔(24)上方;所述滤光片盘(5)设置在CCD相机(6)与第二圆孔(24)之间;光源发射的光束照在半积分球球面内表面上,经漫反射层(9)、非球面反射镜(4)反射,通过第二圆孔、滤光片盘(5),被CCD相机(6)所探测;其信号通过计算机(7)和校准模型计算,获得光源的光度和色度参数角分布特性;所述校准模型包括以下步骤:1)利用所述半积分得到一个高度均匀的输出光源;2)通过高精度角度计测量所述输出光源,用于量值传递;3)把所述输出光源接入本地测量系统,得到原始测量数据;利用高精度角度测量光度计测量数据校准系统。2.根据权利要求1所述光源光度和色度参数角分布特性的快速测量系统,其特征在于,所述温度控制系统(8)控制所述半积分球(2)内部工作的环境温度,它包括:温度探测器(801)、单片机(802)、PTC制冷系统(803)。3.根据权利要求1所述光源光度和色度参数角分布特性的快速测量系统,其特征在于:所述漫反射层(9)采用漫反射系数为5%~10%的硫酸钡或氧化镁或聚四氟乙烯为主或其组合而成的涂层;所述黑色涂层(10)是吸收系数为96%~99%的黑色消光涂料涂层。4.根据权利要求1所述光源光度和色度参数角分布特性的快速测量系统,其特征在于:所述非球面反射镜(4)设置在离所述半积分球(2)球心1/3~1/2半径处,用于将半球面内表面漫反射光反射至所述CCD相机(6);所述非球面反射镜(4)表面镀反射系数为92%以上的高反射薄膜,其薄膜包括并不限于:金膜、银膜、铝膜、高低折射率组成的介质膜。5.根据权利要求1所述光源光度和色度参数角分布特性的快速测量...
【专利技术属性】
技术研发人员:金尚忠,杨初,曾珊珊,鲁玉红,邵茂丰,郑健,
申请(专利权)人:中国计量学院,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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