用于取决于方向地测量光学辐射源的至少一个光度学或辐射测量学特征量的方法和测角辐射计技术

本发明专利技术涉及用于取决于方向地测量光学辐射源(S)的至少一个光度学或辐射测量学特征量的方法和测角辐射计。在此，光度学或辐射测量学特征量的辐射方向采用平面系统(A、B、C)以及在所观察的平面内给出了辐射方向(α、β、γ)的辐射角度(α、β、γ)来描述，所述平面系统的各平面相交于经过辐射源的辐射重心的交线。传感器(SR)或辐射源(S)在测量中运动，使得传感器(SR)记录测量值，所述测量值在围绕辐射源(S)的辐射重心(LS)的球面上给出了光度学或辐射测量学特征量。建议将传感器(SR)或辐射源(S)固定在多轴枢转臂机器人上，且使机器人在检测测量值的测量过程期间围绕所述机器人的仅一个轴(A1、A6)枢转，其中所述测量值涉及平面系统(A、B、C)的一个所观察的平面内的不同的辐射角度(α、β、γ)或对于一个所观察的辐射角度(α、β、γ)涉及不同的平面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于取决于方向地测量光学辐射源的至少一个光度学或辐射测量学特征量的方法和测角辐射计。
技术介绍
为测量灯或发光体的光度学或辐射测量学特征量，通常使用测角辐射计。在此，测角辐射计是可用以确定用来描述光学辐射的量的方向相关性的机械光学测量系统。例如，可根据所使用的传感器或测量设备头确定光源的光强分布或颜色分布体。光源或辐射源以光重心布置在测角辐射计的中心处且在此布置在球坐标系的坐标原点处。对于此情况，光度学或辐射测量学特征量的测量值通过光源或辐射源的运动或通过传感器的运动在不同的角度区域内相继被测角地测量，即在所有发射方向上被测量。通过评估单独的方向和/或通过将测量结果在分布体的部分区域上或在其整个空间角度上积分，得到了源的光度学或辐射测量学特征量。光度学或辐射测量学特征量，例如光强，是取决于方向的量，其辐射方向一般地可通过在与光源连接的坐标系内的两个角度给出。在实践中，通过特定的平面系统进行描述，所述平面系统成为A平面、B平面和C平面。这些平面在标准DIN 5032Teil 1(1999)中定义。相应的定义也参考文献CIE No 70(1987)：“The measurement of absolute luminous intensity distributions”，Central Bureau of the CIE，ISBN 3 900 734 05 4.在实践中，也在DIN 5032Teil 1和文献CIE No 70(1987)中定义的特定的测角辐射计类型被证明是合适的。特别有意义的是类型1.1至1.3的测角辐射计，其中光源在测量期间运动，而传感器位置固定，以及类型4的测角辐射计，其中传感器运动而光源位置固定。在两个情况中，光源或辐射源以其光重心或辐射重心安置在测角辐射计的中心处。根据测角辐射计的类型，测量A平面、B平面或C平面。光学技术检验处或实验室必须具备不同的测角辐射计以能够进行所有测量任务。
技术实现思路
由此出发，本专利技术所要解决的技术问题是提供用于取决于方向地测量光学辐射源的至少一个光度学或辐射测量学特征量的测角辐射计，所述测角辐射计以简单的方式实现不同的测角计类型且可相应地任选地例如在A平面、B平面或C平面内检测测量值。此外，提供用于取决于方向地测量光学辐射源的此特征量的相应的方法。此技术问题根据本专利技术通过带有权利要求1的特征的方法和带有权利要求7的特征的测角辐射计解决。本专利技术的扩展在从属权利要求中给出。因此，在第一专利技术方面中本专利技术涉及一种方法，其中传感器或辐射源固定在多轴枢转臂机器人的保持器上。根据本专利技术建议，使机器人在检测测量值的测量过程期间围绕所述机器人的仅一个轴枢转，其中所述测量值涉及平面系统的一个所观察的平面内的不同的辐射角度或对于一个所观察的辐射角度涉及不同的平面。根据本专利技术的解决方法基于如下认识，即辐射源或传感器的运动有利地通过多轴枢转臂机器人执行，但其中在检测一个所观察的平面内的不同辐射角度的测量值的测量过程期间，或在检测对一个所观察的辐射角度对于不同的平面的测量值的测量过程期间，围绕机器人的轴的仅一个轴执行所述运动。通过使机器人围绕其仅一个轴枢转，实现了在确定辐射方向时的不希望的误差的最小化。因为如果所使用的机器人围绕多个轴执行运动(这原则上显然可能以多轴枢转臂机器人实现)，则各个轴的误差将会累加。根据本专利技术的解决方法因此实现了在围绕机器人的仅一个轴枢转机器人的情况下的测量过程，且因此实现了有效的且带有最小误差的测量。根据本专利技术的解决方法将其特征为大量自由度的多轴枢转臂机器人的参数空间降低到这样的程度，使得在涉及一个所观察的平面内的不同辐射角度的测量值的测量过程期间或涉及对一个所观察的辐射角度对于不同的平面的测量值的测量过程期间围绕仅一个轴的枢转。同时，采用多轴枢转臂机器人将测量过程期间围绕其进行枢转的轴以不同的方式在空间上定向，使得测量在标准化的平面系统(A平面、B平面、C平面)内进行。因此，不再要求对于不同的平面系统内的测量预备不同的测角辐射计。根据本专利技术的解决方法因此通过记录平面系统的相互紧靠的平面实现了以低误差计算预先给定的空间角度。同时，编程相对简单，因为在测量过程期间，机器人围绕其轴的仅一个轴进行枢转。在此可建议通过指令使运动的轴以一定的速度从待记录的空间角度的初始角度运行到终止角度，其中加速段和制动段处在待检测的空间角度之外。根据本专利技术的解决方法的优点因此是简单的编程、低的误差(因为在测量过程中仅机器人的一个轴运动)以及由于运动的轴的低加速时间和制动时间而导致的短的处理时间。本专利技术在此采用平面系统进行测量，其中，平面系统的各平面相交于经过辐射源的辐射重心的交线。平面系统的一个特定的平面通过第一角度表征。在此平面内定义了第二角度即辐射角度，所述辐射角度给出了辐射在所观察的平面内的辐射方向。在空间内的一个特定的点因此一方面通过表征了平面的第一角度且另一方面通过给出了所观察的平面内的辐射方向的第二角度限定。三个标准化的A、B和C平面系统通过所述平面系统相对于光源的布置和所述平面系统被两个参考轴的定义来区分，如在DIN 5032Teil1中详细描述，在此作为本说明书的补充参考。根据本专利技术的解决方法在此包括两个变体。根据第一变体，机器人围绕其仅一个轴枢转的测量过程涉及如下测量值的检测，所述测量值涉及在所选的平面系统的一个所观察的平面内的不同的辐射角度。在此变体中，在机器人围绕仅一个轴的枢转时，因此在一个所观察的平面内的辐射角度改变且对于不同的辐射角度检测测量值。根据权利要求1的第二变体，在机器人围绕仅一个轴的枢转期间检测涉及对于一个所观察的辐射角度的不同的平面的测量值。在机器人围绕其仅一个轴的枢转期间，因此检测涉及了对于恒定的一个所观察的辐射角度的不同的平面的测量值。对于平面系统包含A平面的情况，在此第二变体中测量“纬度圆”。根据本专利技术的一种扩展建议，在围绕该单个枢转轴枢转前通过机器人将传感器或辐射源定位，使得辐射源的辐射重心处在该枢转轴上。以此保证，在机器人围绕枢转轴枢转时，辐射源的辐射重心的空间位置不改变而是保持在测角辐射计的中心处。本专利技术的另一个扩展建议，在机器人至少在各个角度范围内(即逐部分地或在整个枢转区域内)枢转期间执行连续的运动，且传感器在此连续的运动期间连续地记录测量值。在枢转期间此连续的运动也可称为扫描运动或扫描过程。在扫描过程期间连续地记录测量值是用于记录测量值的高效的运行方式，因为不需要通过机器人专门地驶向空间点，而对于此情况机器人或相关的枢转臂或多个枢转臂不利地在单独的点之间必须分别被加速和制动。作为替代，执行连续的运动，在此期间连续地记录测量值。例如，可建议对于每一百度的枢转运动检测一个测量值。在扫描过程期间所检测的测量值因此实现了在检测光度学或辐射测量学特征量时对于角度分布的精细分辨率的检测。本专利技术建议，为在所观察的平面系统的另外的平面内或在另外的辐射角度中测量光度学或辐射测量学特征量，将机器人绕至少一个另外的枢转轴调节，然后使机器人重新围绕仅一个枢转轴枢转。测量因此包括测量过程的连续序列，其中每个测量过程涉及机器人围绕仅一个枢转轴的枢转，且其中在各单独的测量过程之间通过将机器人绕其另外的旋转轴的至少一个调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于取决于方向地测量光学辐射源(S)的至少一个光度学或辐射测量学特征量的方法，其中‑所述光度学或辐射测量学特征量的辐射方向采用平面系统(A、B、C)以及在所观察的平面内给出了辐射方向(α、β、γ)的辐射角度(α、β、γ)来描述，所述平面系统的各平面相交于经过所述辐射源的辐射重心的交线，‑将所述光度学或辐射测量学特征量的每个测量值与所述平面系统(A、B、C)的一个特定的平面以及此平面内的一个特定的辐射角度(α、β、γ)相对应，‑测量通过至少一个传感器(SR)进行，所述传感器(SR)适合于测量辐射源(S)的辐射，和‑所述传感器(SR)或所述辐射源(S)在测量中运动，使得所述传感器(SR)记录测量值，所述测量值在围绕所述辐射源(S)的辐射重心(LS)的球面上给出了所述光度学或辐射测量学特征量，其特征在于，所述传感器(SR)或所述辐射源(S)固定在多轴枢转臂机器人上，且所述机器人在检测测量值的测量过程期间围绕所述机器人的仅一个轴(A1、A6)枢转，其中所述测量值涉及所述平面系统(A、B、C)的一个所观察的平面内的不同的辐射角度(α、β、γ)或对于一个所观察的辐射角度(α、β、γ)涉及不同的平面。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.24 DE 102014205430.31.一种用于取决于方向地测量光学辐射源(S)的至少一个光度学或辐射测量学特征量的方法，其中-所述光度学或辐射测量学特征量的辐射方向采用平面系统(A、B、C)以及在所观察的平面内给出了辐射方向(α、β、γ)的辐射角度(α、β、γ)来描述，所述平面系统的各平面相交于经过所述辐射源的辐射重心的交线，-将所述光度学或辐射测量学特征量的每个测量值与所述平面系统(A、B、C)的一个特定的平面以及此平面内的一个特定的辐射角度(α、β、γ)相对应，-测量通过至少一个传感器(SR)进行，所述传感器(SR)适合于测量辐射源(S)的辐射，和-所述传感器(SR)或所述辐射源(S)在测量中运动，使得所述传感器(SR)记录测量值，所述测量值在围绕所述辐射源(S)的辐射重心(LS)的球面上给出了所述光度学或辐射测量学特征量，其特征在于，所述传感器(SR)或所述辐射源(S)固定在多轴枢转臂机器人上，且所述机器人在检测测量值的测量过程期间围绕所述机器人的仅一个轴(A1、A6)枢转，其中所述测量值涉及所述平面系统(A、B、C)的一个所观察的平面内的不同的辐射角度(α、β、γ)或对于一个所观察的辐射角度(α、β、γ)涉及不同的平面。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感器(SR)或辐射源(S)在围绕轴(A1、A6)枢转枢转前通过机器人被定位为，使得所述辐射源(S)的辐射重心(LS)处在所述轴(A1、A6)上。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述机器人在枢转期间至少在各个角度范围内执行连续的运动，且所述传感器(SR)在此连续的运动期间连续地记录测量值。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为在平面系统(A、B、C)的另外的平面内或在另外的辐射角度(α、β、γ)中测量所述光度学或辐射测量学特征量，在至少一个另外的枢转轴(A5、A3)中调节机器人，然后使机器人重新围绕仅一个枢转轴(A1、A6)枢转。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过调节所述机器人的轴(A1至A6)在如下标准化的平面系统的一个内任选地进行测量：在带有角度α的A平面内、在带有角度β的B平面内或在带有角度γ的C平面内，其中所述角度α、β、γ给出了在各平面内的辐射方向。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，作为所述光度学或辐射测量学特征量测量在围绕所述辐射源(S)的球面上的光强分布、颜色分布和/或光谱辐射测量信息。7.一种用于取决于方向地测量光学辐射源(S)的至少一个光度学或辐射测量学特征量的测角辐射计，所述测角辐射计具有：-至少一个传感器(SR)，所述传感器适合于测量所述辐射源(S)的辐射，-用于在测量时使所述传感器(SR)或辐射源(S)运动的设备，使得所述传感器(SR)记录测量值，所述测量值给出了围绕所述辐射源(S)的辐射重心(LS)的球面上的光度学或辐射测量学特征量，其中-光度学特征量的辐射方向采用平面系统(A、B、C)以及在所观察的平面内给出了辐射方向(α、β、γ)的辐射角度(α、β、γ)来描述，所述平面系统的平面相交于经过所述辐射源(S)的辐射重心的交线，且-将所述光度学或辐射测量学特征量的每个测量值与所述平面系统(A、B、C)的一个特定的平面以及与此平面内的一个特定的辐射角度(α、β、γ)相对应，其特征在于，用于使所述传感器(SR)或所述辐射源(S)运动的设备通过多轴枢转臂机器人形成，在所述机器人上固定了所述传感器(SR)或所述辐射源(S)，其中所述机器人的轴(A1至A6)定向为使得机器人在检测测量值的测量过程期间围绕所述机器人的仅一个轴(A1、A6)枢转，其中所述测量值涉及所述平面系统(A、B、C)的一个所观察的平面内的不同的辐射角度(α、β、γ)或对于一个所观察的辐射角度(α、β、γ)涉及不同的平面。8.根据权利要求7所述的测角辐射计，...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡斯滕·第姆，托马斯·赖纳斯，迪特尔·索罗卡，康斯坦丁·雷德瓦尔德，彼得·兰格，
申请(专利权)人：LMT光学测量技术柏林有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE