一种光谱辐亮度测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种光谱辐亮度测量装置，包括机壳，在所述机壳内设有物镜，带孔反射镜，其特征在于，机壳内还设第一光学测量装置，经过带孔反射镜小孔的光线由第一光学测量装置接收，且第一光学测量为光谱测量装置；在带孔反射镜的反射光路中设有分束镜，由带孔反射镜反射的光束经分束镜分为两束光，其中一束光进入对准系统中实现测试区域对准，另一束光则由第二光学测量装置接收测量其光输出变化，并将光输出变化数据传输至数据处理单元实现被测光光变化周期或频率分析，进而设定第一光学测量装置的光谱积分时间为光变化周期的整数倍完成光谱测量，确保了光谱信号采集的完整性，提高测量重复性，适用于光源或显示产品的光学性能评估。

A Spectral Radiance Measuring Device

【技术实现步骤摘要】
一种光谱辐亮度测量装置
本技术涉及光辐射测量领域，具体涉及一种光谱辐亮度测量装置和方法。
技术介绍
在照明以及显示领域，LED凭借诸多优势如响应快、波长丰富可调、能耗低、环保等优势在照明领域以及显示领域得到广泛应用。在上述LED产品的光学评价中，辐亮度计是用于光源以及显示产品光谱辐亮度、亮度、色度等光学参数测量和评价的常用检测设备。传统亮度计方案中，一般是通过在物镜后的光路中设置分束镜，进而将通过物镜进入系统内部的入射光线分成两束，其中一部分光经过光学成像等装置后传输到探测器表面实现测量，另一部分光则最终传输至目镜实现被测区域的观测。然而，在采用辐亮度计设备对被测光源亮度或辐亮度的实际测量中，往往会出现多次测量结果不一致的现象，极不利于被测光源或显示产品光学特性的合理评价或分级。
技术实现思路
在导致亮度或辐亮度多次测量结果不一致的原因方面，除了一般认为由测量设备光学元件、机械以及电子硬件等所引起的误差和波动外，另一个重要原因则是由于被测LED照明光源或显示产品的响应灵敏度非常高，导致其光输出极易随交流驱动电源发生变化，而在光谱测量中光谱积分时间的差异以及采集被测光源信号的不完整性极易导致在多次测量结果不一致。基于上述发现以及对于现有设备在测试方面的不足，本技术旨在提出一种新颖的光谱辐亮度测量装置，通过创新的光路设计，不仅提高光谱辐射量测量设备的测量重复性，而且对于光源或显示产品的光学特性给出合理准确的评价做出贡献。本技术的光谱辐亮度测量装置通过以下技术方案实现：一种光谱辐亮度测量装置，包括机壳，在所述机壳内设有物镜，带孔反射镜，所述带孔反射镜接收来自物镜的光束，其特征在于，机壳内还设有:第一光学测量装置，经过带孔反射镜小孔后的出射光由第一光学测量装置接收，且所述的第一光学测量装置为光谱探测装置；分束镜，所述分束镜设置于带孔反射镜的反射光路中；用于被测光光输出实时测量的第二光学测量装置和用于被测区域位置对准的对准系统，经由带孔反射镜反射的光束经分束镜分为两束光，其中一束光由第二光学测量装置接收，另一束光则进入对准系统；数据处理单元，所述的第一光学测量装置和第二光学测量装置均与数据处理单元连接。本技术装置中带孔反射镜相当于视场光阑，且被测对象的出射光通过物镜成像至带孔反射镜；且第一光学测量装置用于接收并测量通过带孔反射镜小孔后的光线，此处第一光学测量装置为光谱测量装置，用于实现被测对象测试区域的光谱测量；此外，本方面创新性的在带孔反射镜的反射光路中设置了分束镜，并将经由带孔反射镜反射的光束分成两束，其中一束光进入对准装置并用于被测对象测试区域的对准，另一束光则通过第二光学测量装置接收并测量被测对象出射光的光输出变化；其中第一光学测量装置和第二光学测量装置的测量结果均传输至数据处理单元中进行分析。需要强调的是，所述的第二光学测量装置的光输出信号通过数据处理单元的分析可获得被测对象的光输出波形、周期、频率以及各种频闪参数,如闪烁指数、闪烁百分比、调制深度、Pst、Mp以及SVM的测量。本技术装置对应的光谱辐亮度在测量过程中，所述第二光学测量装置实时测量被测光的光输出信号，且被测光的光输出信号传输至数据处理单元，并通过数据处理单元分析得到被测光的光输出波形、变化周期或频率；进而，设定第一光学测量装置的光谱积分时间为被测光变化周期的整数倍，并完成对被测光的光谱测量；进一步的，所述第一光学测量装置测得的光谱数据通过数据处理单元分析得到被测光的光谱、光度以及色度参数。上述光谱辐亮度测量装置通过数据处理单元对第二光学测量装置测得的光输出信号进行分析进而得到光输出波形、周期、频率，进而通过设置第一光学测量装置的光谱积分时间为光输出波形周期的整数倍，进而确保第一光学测量装置光谱测量信号的完整性，克服了传统亮度计测量中由于光谱积分时间采取的不适宜导致多次测量出现测试结果不一致的现象，即提高了测量的重复性以及被测对象光学评价的合理性。与传统设备相比，本技术装置具有测量重复性高、测量更准确、测量参数更全面的优势，广泛应用于光源以及显示产品的光学特性(光谱、光度、色度以及频闪性能)的准确测量。提高了测试的重复性，对于被测对象光学特性的正确合理评估有着重要意义。本技术还可以通过以下技术方案进一步限定和完善：作为一种技术方案，所述的第二光学测量装置为光度探测器；所述的光度探测器用于实时快速采集被测对象的光输出信号；作为优选，所述的第二光光学测量装置为光电池、光电二极管或者光电倍增管。作为一种技术方案，所述的分束镜为半透半反镜。作为一种技术方案，在所述带孔反射镜和分束镜之间还设有反射镜，由带孔反射镜反射的光束经过反射镜反射后到达分束镜。在代控股反射镜和分束镜之间设置反射镜的目的是为了缩写设备的纵向尺寸，即经过带孔反射镜反射后的光线经过反射镜反射实现光路转折后进入到后面的光路中。作为一种技术方案，所述的对准系统为目视系统。本方案中通过人眼直接观察实现被测对象测试区域的对准；此处的目视系统包含一个及以上的透镜，由分束镜形成的用于被测对象测试区域对准的对准光路中由带孔反射镜反射的光束在经过一个及以上的透镜后由人眼观察。作为一种技术方案，所述的对准系统包含第三探测装置，且第三探测装置为图像探测器；本方案中通过图像探测器测得的图像观察被测对象测试区域的对准情况。作为上述方案的优选，在分光镜和第三探测装置之间设有透镜，即由分束镜形成的用于被测对象测试区域对准的光束进一步通过透镜成像至第一探测装置的探测面上。作为一种技术方案，在带孔反射镜与第一光学测量装置之间还设有透镜，经过带孔反射镜小孔的光线由透镜耦合至第一光学测量装置的光输入端。本方案中，第一光学测量装置的光输入端为入射狭缝或者光纤输入端，即经过带孔反射镜小孔的光线由透镜耦合至第一光学测量装置的入射狭缝，或经过带孔反射镜小孔的光线由透镜耦合至第一光学测量装置的光纤输入端。作为一种技术方案，在带孔反射镜与透镜之间还设有可切换的孔径光阑。本方案中所述孔径光阑的设置是为了限制进入到第一光学测量装置中的光能量；由于高亮度LED显示产品或者照明产品的应用，在测量中往往亮度过高会导致信号溢出，因此，在带孔反射镜与透镜之间可切换的孔径光阑的设置可以根据被测对象的亮度水平进行孔径光阑切换，用以获得适宜大小的光信号。作为一种技术方案，所述的带孔反射镜包含两个及两个以上具有不同尺寸和/或不同形状小孔的可切换的带孔反射镜。本方案中带孔反射镜为视场光阑，通过两个及以上可切换带孔反射镜的设置，用于不同的测试对象测量区域大小的调节。作为一种技术方案，还包括驱动带孔反射镜和/或孔径光阑切换的驱动电机。本方案中，所述的带孔反射镜和孔径光阑通过驱动电机实现自动切换。【附图说明】附图1为实施例1中本技术装置示意图；附图2为实施例1、2和3中带孔反射镜示意图；附图3为实施例1、2和3中数据处理单元的连接示意图；附图4为实施例2中本技术装置示意图；附图5为实施例2中可切换孔径光阑的示意图；附图6为实施例3中本技术装置示意图；1—物镜；2—带孔反射镜；3—第一光学测量装置；3-1—入射狭缝；3-2—光纤；4—分束镜；5—第二光学测量装置；6—对准系统；7—数据处理单元；8—本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光谱辐亮度测量装置，包括机壳，在所述机壳内设有物镜（1），带孔反射镜（2），所述带孔反射镜（2）接收来自物镜（1）的光束，其特征在于，机壳内还设有:第一光学测量装置（3），通过带孔反射镜（2）小孔后的出射光由第一光学测量装置（3）接收，且所述的第一光学测量装置（3）为光谱探测装置；分束镜（4），所述分束镜（4）设置于带孔反射镜（2）的反射光路中；用于被测光光输出信号实时测量的第二光学测量装置（5）和用于被测区域位置对准的对准系统（6），由带孔反射镜（2）反射的光束经分束镜（4）分为两束光，其中一束光由第二光学测量装置（5）接收，另一束光则进入对准系统（6）；数据处理单元（7），所述的第一光学测量装置（3）和第二光学测量装置（5）均与数据处理单元（7）连接。

【技术特征摘要】
1.一种光谱辐亮度测量装置，包括机壳，在所述机壳内设有物镜（1），带孔反射镜（2），所述带孔反射镜（2）接收来自物镜（1）的光束，其特征在于，机壳内还设有:第一光学测量装置（3），通过带孔反射镜（2）小孔后的出射光由第一光学测量装置（3）接收，且所述的第一光学测量装置（3）为光谱探测装置；分束镜（4），所述分束镜（4）设置于带孔反射镜（2）的反射光路中；用于被测光光输出信号实时测量的第二光学测量装置（5）和用于被测区域位置对准的对准系统（6），由带孔反射镜（2）反射的光束经分束镜（4）分为两束光，其中一束光由第二光学测量装置（5）接收，另一束光则进入对准系统（6）；数据处理单元（7），所述的第一光学测量装置（3）和第二光学测量装置（5）均与数据处理单元（7）连接。2.如权利要求1所述的光谱辐亮度测量装置，其特征在于，在所述带孔反射镜（2）和分束镜（4）之间还设有反射镜（8），由带孔反射镜（2）反射的光束经过反射镜（8）反射后到达分束镜（4）。3.如权利要求1或2所述的光谱辐亮度测量装置，其特征在于，所述的对准系统（6）为目视系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘建根，秦晓霞，蔡欢庆，
申请(专利权)人：远方谱色科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33