分布光度计制造技术

本实用新型专利技术公开了一种分布光度计。包括两个独立基座，在第一基座上设置绕水平转动中心线转动的转臂，在转臂上设置椭圆形旋转平面光学反射镜，第一光学探测器，第二光学探测器和第二激光器，随转臂一起绕被测光源转动，被测光源可绕自身垂直轴转动，在第二基座上设置垂直的圆形或椭圆形平面光学反射镜；旋转光学反射镜把被测光源发出的光线束反射到垂直光学反射镜，经垂直光学反射镜反射后光线束正入射到第一光学探测器上，在远距离下实现对大型和中型灯或灯具的测量；第二光学探测器直接对准被测光源，在近距离下实现对小型灯或灯具的测量。本实用新型专利技术测试暗室占用空间小，测量精度高，通过选用不同的光学探测器，无需另行对准和调节仪器即可实现不同的测量臂长（测量距离）的测量。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光和辐射测量仪器，主要用于各类光源和灯具在各方向上的光 强分布或配光性能测试，以及光源和灯具的总光通量测试的分布光度计。
技术介绍
空间各方向上的光强分布是光源和灯具的重要参数，分布光度计是精确测量光源和 灯具的光强随角度分布的仪器。现有的大型反射镜式分布光度计通常有两种方案， 一种 是中心转动反射镜式分布光度计(如GO-DS系列分布光度计)，如图1所示，该类方案的 分布光度计在测量时光学反射镜处于转动中心，而被测光源绕光学反射镜转动中心同时 在圆周上运动；另一种是圆周运动反射镜式分布光度计(如G0-R100系列分布光度计)， 如图2所示，该方案的分布光度计使被测光源处于作圆周运动的反射镜的旋转轴上，光 学反射镜绕被测光源旋转，把光源所发出的光经反射镜后反射到光学探测器上。这两种 方案虽然是目前较精确的光强分布的测量方案，但是它们却有各自的缺陷。首先，它们 都存在一个同样的问题暗室占用的空间很大。在需要的测量臂长(测量距离)较大时， 往往要占用相当长度的暗室空间，实现测试的成本投入很大。此外，就中心转动反射镜 分布光度计而言，被测光源要在一个相当大的空间范围内运动，由于气流、运动速度、 加速度和离心力的必然存在，被测光源燃点时很难保证其高稳定状态，这是这一方案无 法克服的原理性问题；而就圆周运动反射镜分布光度计而言，它的被测光源处于相对静 止状态，且可按光源自然位置点燃，光源点燃是最稳定的，但是现有方法中面向被测光 源的水平放置的光学探测器收到的被测光束光轴因斜入射到光学探测器而带来测量误 差，而且为了接收到处于整个圆周运动的反射镜反射过来的光线，要求光学探测器有较 大的接收孔径，这样会让较多的杂散光进入光学探测器，从而影响测试精度，此外，在 测试不同大小和光束角的光源时，需在不同测量臂长(测量距离)下进行测量，而调节 圆周运动反射镜分布光度计的测量距离时，不仅要求调节光学探测器的位置，还要求调 节接收孔径和反射镜的角度，从而使整个测量臂长(测量距离)调节相当复杂，而且在 较长测量距离下占用暗室空间较大。
技术实现思路
为了克服现有分布光度计方案中存在的上述缺陷，本技术旨在提供一种分布光 度计，以充分利用暗室空间，减少暗室占地，保持光源高度稳定，减少杂散光干扰，从 而减小测量误差，通过选用设置于不同位置的光学探测器，无需另行对准和调节仪器即 可实现大的和较短的测量臂长(测量距离)； 一台分布光度计就可方便地实现包括LED、 HID、卤素灯、荧光灯等极宽范围的多种光源和灯具的多种光和辐射分布性能精确测量的 分布光度计。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，即 一种分布光 度计，其特征在于包括第一基座和第二基座；第一基座上设有转动中心线，在第一基座 上与转动中心线同轴设有固定轴，灯臂一端与固定轴相连，灯臂的另一端设有被测光源 的旋转驱动装置；使被测光源绕与转动中心线垂直相交的自转轴旋转，固定轴通过外套 轴承设有可绕转动中心线转动的转轴，转轴再通过外套轴承与固定于第一基座的轴形支承座相连，以增强整个分布光度计的刚度；转轴一端刚性连接转臂，旋转光学反射镜和 第一光学探测器安装在转臂的两端上；垂直光学反射镜固定安装在第二基座上，垂直光 学反射镜与转动中心线垂直；旋转光学反射镜把来自被测光源的光线束反射到垂直光学 反射镜上，经垂直光学反射镜反射后的光线束正入射到第一光学探测器；所述的旋转光 学反射镜为圆形或椭圆形或八边形平面光学反射镜；所述的垂直光学反射镜为圆形或椭 圆形或八边形平面光学反射镜。通过垂直光学反射镜折返光路使分布光度计所占用的暗 室空间大大减少，第一光学探测器与旋转反射镜设在同一刚性转臂上，确保了第一光学 探测器与旋转反射镜在测量过程中的绝对同步，保证了测量精度。光学反射镜除了起到 反射光束作用外还起到孔径限制光阑的作用，因此反射镜的形状对减少分布光度计的杂 散光水平至关重要，在不产生渐晕的情况下椭圆形或八边形的旋转光学反射镜和圆形或 椭圆形或八边形的垂直光学反射镜可使反射镜的面积尽可能小，以减少杂散光，此外尽 量小的反射镜更有利于分布光度计的刚性和减少转动惯量，对大型高精度分布光度计而 言，其刚性和转动惯量是十分关键的技术指标。在转臂上并在第一光学探测器附近设置 第二光学探测器，第二光学探测器正对被测光源，第二光学探测器光轴与转动中心线相 交且垂直，并通过转动中心线与自转轴的交点，在不经过旋转光学反射镜和垂直光学反 射镜反射(此时反射镜用不反光的黑绒布罩起来)的情况下，第二光学探测器即可在较短的距离下(通常为1到3米)实施对光源分布性能的测量，第二光学探测器的设置大 大拓宽了分布光度计对小光源的测量下限。上述设计中被测光源仅仅绕自身中心旋转，而在测量中保持静止不动，光源能够在 高度稳定的状态下燃点，不受振动和冲击以及外界空气对流的影响；旋转光学反射镜和 第一光学探测器以及第二光学探测器通过刚性固定在转臂上一起绕被测光源旋转，原理 上不存在同步误差，也可以实现更快的测量速度；使用两个探测器的方法，可以在无需 另行调节的情形下方便地实现两种测量距离，大大增加了分布光度计的测量动态范围。本技术可以通过以下的附加技术特征对上述技术方案作进一步限定上述的分布光度计中所述的第一光学探测器的位置和姿态是可调节的，这里所说的 姿态是指角度之类。可以把第一光学探测器的位置和姿态调节到正对被测光源，第一光 学探测器的光轴与转动中心线相交且垂直并通过转动中心线与自转轴交点。即通过调整 第一光学探测器的位置和姿态就可以实现上述的第二光学探测器的位置状态。上述的分布光度计的第一光学探测器和第二光学探测器的受光面前设置光阑用于阻 挡杂散光。可以在探测器前侧设消杂光遮光筒，遮光筒内设置若干光阑。光阑的中心开 有通光孔，所述通光孔略大于被测入射光束的孔径，所谓被测入射光束的孔径就是指被 测光源最大尺寸边缘所发出的到第一光学接收器或第二光学接收器灵敏面最大尺寸边缘 的边光所构成的孔径。特别值得注意的是，第一光学探测器的遮光筒应该尽量长，以减 少杂散光。上述的第一光学探测器、第二光学探测器可以是光度探头，色度探测器，或者是从 紫外到可见光再到红外的整个光辐射波段范围内所需波段敏感的、能将相应波段光辐射 能量转换成电信号的光电转换器件；但作为一种最广泛的应用方案，上述的分布光度计 的第一光学探测器和第二光学探测器为光度探测器，当精度要求不高时，两者可以是同 一光度探测器；当精度要求较高时，第一光学探测器和第二光学探测器虽两者均为光度 探测器，但是，第二光学探测器的相对光谱灵敏度曲线Si(人)必须与国际照明委员会规定 的人眼视觉函数曲线V( i)相符合，即S^)-V(X);而第一光学探测器的相对光谱灵敏度曲线S2(入)乘以旋转光学反射镜的光谱反射率曲线Rr(X)再乘以垂直光学反射镜光谱反射率曲线Rp(X)所得的积的曲线作归一化处理后，与国际照明委员会规定的人眼视觉函数曲线 相符合V(X)，即S2a)xRr(X)xRp(X)/MAX(S2(X)xRr(X)xRp(X))-V(X)。第一光学探测器作为光度探测器，其相对光谱灵敏度曲线作上述处理的目的是为了有效地减少旋转光学反射 镜和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布光度计，其特征在于：包括第一基座（１）和第二基座（２）；第一基座（１）上设有转动中心线（３），在第一基座（１）上与转动中心线（３）同轴设有固定轴（４），灯臂（５）一端与固定轴（４）相连，灯臂（５）的另一端设有使被测光源（６）绕与转动中心线（３）垂直相交的自转轴（７）旋转的旋转驱动装置（８），固定轴（４）通过外套轴承设有可绕转动中心线（３）转动的转轴（９），转轴（９）一端刚性连接转臂（１０），旋转光学反射镜（１１）和第一光学探测器（１３）安装在转臂（１０）的两端上，垂直光学反射镜（１２）固定安装在第二基座（２）上，垂直光学反射镜（１２）与转动中心线（３）垂直；并且旋转光学反射镜（１１），垂直光学反射镜（１２）和第一光学探测器（１３）处于如下位置关系：来自被测光源（６）处于转动中心线（３）和自转轴（７）交点并入射到旋转光学反射镜（１１）的光学中心的光线，被旋转光学反射镜（１１）反射后正好入射到垂直光学反射镜（１２）的光学中心上，该光线再经垂直光学反射镜（１２）反射后正入射到第一光学探测器（１３）的受光面中心位置上；所述的旋转光学反射镜（１１）为圆形或椭圆形或八边形平面光学反射镜；所述的垂直光学反射镜（１２）为圆形或椭圆形或八边形平面光学反射镜。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘建根，
申请(专利权)人：杭州远方光电信息有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]