CN107209056B - 用于取决于方向地测量光学辐射源的至少一个照明技术或辐射测量学特征量的方法和测角辐射计 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于取决于方向地测量光学辐射源(2)的至少一个照明技术或辐射测量学特征量的测角辐射计，包括：用于使辐射源(2)在测量过程中围绕第一轴(31)和围绕垂直于第一轴(31)的第二轴(32)移动的装置；均匀反射的测量壁(5)，其上反射来自辐射源(2)的光；以及具有光学单元(8)和二维传感器芯片(100)的位置固定且不可移动的相机(7)。相机(7)被布置成检测在测量壁(5)上反射的光，其中所述反射光由相机(7)的光学单元(8)成像到相机(7)的传感器芯片(100)上，并且传感器芯片(100)在测量操作过程中在辐射源(2)转动的同时记录测量值，所述测量值表示大致在围绕辐射源(2)的辐射重心的球形表面上的照明技术或辐射测量学特征量。本发明还涉及一种用于取决于方向地测量光学辐射源(2)的至少一个照明技术或辐射测量学特征量的方法和测角辐射计，其中使用至少两个固定安装的传感器(1、100)，所述传感器在测量过程中同时提供测量值。

Description

用于取决于方向地测量光学辐射源的至少一个照明技术或辐 射测量学特征量的方法和测角辐射计

技术领域

本发明涉及用于取决于方向地测量光学辐射源的至少一个照明技术或辐射测量学特征量的方法和测角辐射计。

背景技术

为测量灯或发光体的照明技术或辐射测量学特征量，通常使用测角辐射计。测角辐射计是可用于确定变量的方向相关性以描述光学辐射的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，照明技术或辐射测量学特征量的测量值通过转动光源或辐射源或者通过移动传感器在不同的角度区域内相继地被测角地测量，即在所有方向上被测量。

通过评估各个方向和/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，得到了源的照明技术或辐射测量学特征量。

照明技术或辐射测量学特征量，例如光强，是取决于方向的变量，其福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，已经流行通过特定的平面系统进行描述，所述平面系统为A平面、B平面和C平面。这些平面在标准DIN 5032Part 1(1999)中定义。相应的定义也参考文献CIE No.70(1987):"The measurement of absoluteluminous intensity distributions"，Central Bureau of the CIE，ISBN 3 900 734 054。

在实践中，也在DIN 5032Part 1和文献CIE No.70(1987)中类似地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转动，而传感器位置固定。在此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。光度学测试中心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。

需要一种测角计来尽可能快地覆盖待覆盖的空间角度，从而保持测量时间短并且因此每次测量成本尽可能低。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于取决于方向地测量光学辐射源的至少一个照明技术或辐射测量学特征量的方法和测角辐射计，其测量时间短。

根据本发明，在此提供至少两个传感器，所述两个传感器在测量期间同时提供测量值。

因此，在本发明的第一方面中，本发明涉及一种方法，其中强度分布的测量受到同时读出多个适当安置的传感器的影响。通过使用多个传感器，测量时间可显著缩短。根据本发明的使用多个传感器的方案在此涉及测角辐射计类型1，其中，所述光源被移动，而传感器是位置固定的。

本发明在其各个方面和构型中优选使用一个平面系统执行测量，其中平面系统的各平面相交于经过所述辐射源的辐射重心延伸的交线。平面系统的特定平面由第一角度表征。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首先通过表征了平面的第一角度限定，并且通过指示在所观察的平面内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的两个参考轴的定义来区分，如在DIN5032Part 1中详细描述，在此作为本说明书的补充参考。

当本发明中使用词语“传感器”时，传感器的全部实施方式是适用于测量光辐射(紫外光，可见光和红外光)，特别是波长范围在100nm(UV-C)至1mm(IR-C)或者该波长范围内的部分区域。该传感器可以是，例如，分光辐射计、光度计、光电倍增器、或者红外线、紫外线或颜色测量头。如下所述，本发明意义中的传感器也可以是CCD传感器或CMOS传感器的光敏像素。

根据本发明的一个实施例，所述至少两个传感器沿第一轴对准和/或沿第二轴对准，其中所述第一轴和第二轴是光学辐射源在测量操作过程中所绕着枢转的轴。

可特别提供的是，所述至少两个传感器平行于光学辐射源在扫描过程中所绕着枢转的轴(因此在经度圆或纬度圆上)延伸。第一示例是所述至少两个传感器布置成垂直地一个处于另一个之上，并且光学辐射源沿水平方向摆动。在每次扫描操作中，由于有多个传感器而因此同时检测到若干“纬线”。这方面的第二示例性实施例提供的是，至少两个传感器布置成水平地彼此相邻，并且所述光学辐射源沿着垂直方向摆动。这种情况下，在每次扫描操作中，由于有多个传感器而同时记录若干“经度圆”。在两种情况下，有利的是，多个传感器布置成与待测量的物体、即光学辐射源距离相等，所述光学辐射源位于该坐标系的原点，或者被布置成相互具有固定的空间角度距离。

本发明的另一实施例提供的是，至少两个传感器布置在沿一条轴具有相互恒定的距离的线性传感器阵列内。传感器阵列在此可作为整体绕垂直于传感器线性布置其上的轴的一条轴枢转。因此，可通过使线性传感器阵列绕所述枢转轴枢转，来设定传感器的任意垂直或水平角度距离。相应的垂直和水平偏移通过评估中的计算被去除。

所述实施例中可规定为，所述至少两个传感器布置在经度圆或纬度圆上，从而与光学辐射源对准。因此，确保光垂直入射到传感器表面上。此外，该装置在具有固定半径的大圆上保证随后的评估的数学调整具有简单算法。

本发明的另一实施方案规定的是，至少两个传感器被布置成二维阵列或矩阵的形式。传感器因此处于n×m栅格中，其中n,m≥2。阵列中的各个传感器的间距可以是恒定的。在一个实施例中，所述传感器被布置在球面上，并具有恒定的角度距离。为了简化机械结构，传感器也可替代地安装在任何其它所希望的表面、例如平面上，只要实现关于布置在坐标系原点的待测量的物体具有恒定的空间角度距离。当使用二维阵列时，水平和/或垂直扫描可通过与单独传感器相比短得多的路径长度来执行。

根据本发明的另一实施例，来自辐射源的光在具有均匀反射的测量壁上被反射。该反射光由相机检测到。在这种情况下，反射光由相机光学单元成像到相机的CCD传感器或CMOS传感器上。该传感器的各个像素或光电二极管在本发明意义中代表传感器。

本发明的这个构型因此设置用于通过相机间接测量被照明测量壁的反射。相机的CCD传感器或CMOS传感器优选以光度学的方式校正，即通过标准人眼的光谱亮度灵敏度加权，但不是必须对所有测量任务都这样做。

根据该构型的一个变型，一个开口附加地设置在反射测量壁上，来自辐射源的光通过该开口附加地直接照亮另一传感器，该传感器固定地布置在孔中或布置在孔后面更大的距离处。这使得可以通过在直接光束路径上固定连接的传感器(例如光度计头)对要测量的测量壁上的光分布的显著点进行测量以用于校准目的。该变型还允许仅为了光分布的显著点的角度确定而使用测量壁和相机的组合。这对测量值的可追踪性或避免测量不确定性具有优势，因为测量壁/相机组合不需要通过复杂的程序来校准。

在本发明的一个构型中规定，在测量壁上反射之后由传感器芯片检测到的空间角度区域的光分布(其中空间角度区域属于测角器的不同位置)组合以形成属于更大空间角度区域的光分布。为此可使用适当的算法。组合可通过各个图像的重叠来完成。

根据本发明的另一构型，光在辐射源和所述至少两个传感器之间经过至少一个成像透镜或至少一个成像透镜系统。在这种情况下，可以提供一个或多个透镜，所述透镜使从辐射源发出的光聚焦或更会聚。该构型能够在全部所述变型中使用。通过使用这样的“缩短透镜”，远场被缩短或变得更近。这意味着，例如，在根据一个示例性实施例提供的反射测量壁不再需要被布置在实际的远场。通过在辐射源和所述至少两个传感器之间使用透镜，测量距离缩短并且光分布尺寸减小。

在本发明的另一方面，本发明涉及用于取决于方向地测量光学辐射源的至少一个照明技术或辐射测量学特征量的测角辐射计。所述测角辐射计包括：

-至少一个位置固定且不可动地布置的传感器，其适于测量来自所述辐射源的辐射，和

-用于在测量操作过程中使辐射源绕第一轴移动并绕垂直于第一轴的第二轴移动的装置，使得所述传感器记录表示围绕辐射源的辐射重心的球面上的照明技术或辐射测量学特征量的测量值。

根据本发明，提供至少两个传感器，其被布置成使得在测量过程中两个传感器同时提供测量值。

根据本发明的另一方面，本发明涉及一种用于取决于方向地测量光学辐射源的至少一个照明技术或辐射测量学特征量的测角辐射计，包括如下特征：

-用于在测量操作过程中使辐射源绕第一轴移动和绕垂直于第一轴的第二轴移动的装置，

-具有均匀反射的测量壁，其中来自辐射源的光在测量壁上被反射，以及

-具有光学单元和传感器芯片的设置成位置固定且不可移动的相机，

-其中所述相机布置成使其检测在测量壁上反射的光，其中反射光由相机的光学单元成像到相机的传感器芯片上，

-并且其中，传感器芯片随着辐射源在测量操作过程中移动而记录测量值，所述测量值表示大致在围绕辐射源的辐射重心的球面上的照明技术或辐射测量学特征量。

根据测角辐射计的这种构型，测角辐射计的传感器设置有传感器芯片，特别是CCD传感器或CMOS传感器。在这种情况下，考虑一种装置，其中使用具有这种类型的传感器芯片的相机在均匀反射的壁上间接测量光学辐射源。

根据该构型的优选变型中，测量壁在此处于辐射源的光分布的远场，即在待测量的物体可近似地看作是点光源的距离处。远场中的布置可在一个变型中实现，使得在所述辐射源和所述测量壁之间布置透镜或透镜系统，这导致测量距离缩短并且测量壁的光分布尺寸减小。根据此变型，通过透镜或透镜系统，远场变得更靠近辐射源，并成像在测量壁上的更短的距离处。

附图说明

本发明在下文中通过参考附图中的图根据多个实施例详细解释。在附图中：

图1示出测角辐射计的垂直布置的传感器和正视图和侧视图；

图2示出图1的装置以及可绕两个轴摆动的光学辐射源；

图3测角辐射计的水平布置的传感器的正视图和侧视图；

图4示出图3的装置以及可绕两个轴摆动的光学辐射源；

图5示出可枢转地安装的线性传感器阵列，其允许实现任何需要的角度距离；

图6示出用于水平或垂直扫描的矩阵形式的测角辐射计的传感器的二维布置；

图7示出测角辐射计，包括反射测量壁和具有集成光学单元和传感器芯片的相机；

图8示意性地示出了根据图7的装置，其中附加地，提供透镜以用于缩短测量距离并减小测量壁上的光分布尺寸；

图9示意性示出了多个壁部件组合以在根据图7或图8的测角辐射计中的较大空间角度元中形成球形表面；

图10示出球坐标系统，待测量的光学辐射源位于该球坐标系统的中心；

图11示意性地示出了类型1.1的测角辐射计，具有用于测量A平面和B平面的空间固定的水平轴和空间可动的垂直轴；

图12示意性地示出了类型1.2的测角辐射计，具有用于测量A平面和B平面的空间固定的垂直轴和空间可动的水平轴；以及

图13示意性地示出了类型1.3的测角辐射计，具有用于测量C平面的空间固定的垂直轴和空间可动的水平轴，其中，所述辐射源垂直于移动轴。

具体实施方式

在使用示例性实施例参考图1至图9详细解释本发明之前，首先根据图10至图13解释本发明的背景，以更好地理解本发明。

图10通过示出角度

和thetaθ的定义图示了球坐标系。如果辐射源处于此坐标系的原点处，因此可通过转动辐射源或移动传感器相继地在

和0≤θ≤180°的角度范围内测角地测量，即在所有方向上测量辐射源的照明技术或辐射测量学特征量。因此，通过两个角度

θ可定义辐射方向。

通常，使用特定的平面系统描述光强分布或另外的取决于方向的照明技术或辐射测量学特征量，所述平面系统称为A平面、B平面和C平面，且在已提及的DIN 5032Part 1中解释。每个平面系统定义了两个轴，所述轴在光源的光重心处相交。第一轴通过平面系统的所有平面所相交于的交线给出。第二轴通过灯在辐射源中的定向给出。

在A平面中，各个平面以角度A_X表征，其中-180°≤X≤180°。在A平面内，方向或辐射角度α通过-90°≤α≤90°的角度α给出。

在B平面中，各个平面以角度B_X表征，其中-180°≤X≤180°。在B平面内，方向或辐射角度β通过-90°≤β≤90°的角度β给出。

在C平面中，各个平面以角度C_X表征，其中0°≤X≤360°。在C平面内，方向或辐射角度γ通过0°≤γ≤180°的角度γ给出。

重新参考图10，应当注意的是只要极轴平行于z轴延伸，则角度

和θ描述了C平面系统C_X，γ，其中

且θ＝γ。

图11至图13示意性地示出了类型1.1至类型1.3的测角辐射计。图中分别示意性地示出具有发光区域的辐射源、传感器(圆形)和辐射源可围绕其摆动的两个轴。轴的一个在空间上固定，即在辐射源围绕此轴摆动时所述轴的空间定向不改变。另一个轴在空间上不固定，因为在围绕固定的轴摆动时另一个轴的空间定向必然改变。

在根据图11的类型1.1的测角辐射计的情况中，存在空间位置固定的水平轴和空间位置可动的、在图11的图示中垂直延伸的轴，而所述垂直延伸的轴的空间位置在装置围绕水平轴摆动时改变。进行A平面或B平面的测量。

用于测量A平面的类型1.1的测角辐射计因此实现了空间位置固定的水平轴。对于使带有辐射源的设备围绕固定的水平轴移动或扫描的情况，记录了A平面，其中辐射角度α改变。然而，对于在测量过程中移动的垂直轴在α固定时移动的情况，参数A_X改变，使得固定的传感器在球面上在"纬度圆"上运行。后者运行方式典型地用于表征汽车头灯。

在根据图12的类型1.2的测角辐射计的情况中，存在固定的垂直轴和可动的水平轴。同样进行在A平面或B平面内的测量。在根据图13的类型1.3的测角辐射计的情况中，存在固定的垂直轴和可动的水平轴。测量在C平面内进行。

考虑到先前的解释，现在根据图1描述本发明的第一示例性实施例。本发明总的适用于具有类型1.1、1.2和1.3的测角辐射计的实施方式。

图1示出了传感器1按线性阵列10形式的垂直布置。各个传感器之间的距离d在此对所有传感器是恒定的。传感器1具有如图1的右侧视图可见的与待测量物体相距一相同的距离r，这也在图2中示出并且位于根据图10的坐标系的原点。在此可设置成将垂直布置为线性阵列10的传感器1布置在大圆上并且此处与待测量物体对准。

图1还指示扫描方向A。这在水平方向上或垂直于各个传感器1的线性排列实现。这在图2中进一步示出，图2附加地示出待测量的物体2，其可绕两个轴31、32摆动，所述两个轴相互垂直。根据图11的类型1.1的测角辐射计在所示的示例性实施例中得以实现。

传感器1原则上可以是适合测量波长范围在100nm至1μm或其部分范围的光辐射的任何希望的传感器。例如，可以是光度计。可以提供的是，传感器1执行部分或全部滤波，传感器的灵敏度通过滤波对标准眼睛的灵敏度曲线进行仿真。例如，传感器1输出亮度值作为输出值。

在图1和图2所示的多个传感器的线性布置中，根据图10的坐标系的多个纬度圆在扫描方向A、即水平方向上发生的扫描操作中同时被测量。在此可以以线性布置提供2至10个、特别是3至5个单独的传感器。传感器1优选地位于待测量的光学辐射源2的远场，例如距离25m，但是可以实现更小的距离诸如10m，特别是如果透镜附加地插入光束路径，下文将参考图9进行解释。

通过使用多个传感器1，待检测的空间角度通过传感器信号的恒定质量而更快速地被检测，导致测量时间缩短。例如图1和图2的示例性实施例中，在扫描过程中覆盖多个纬度圆，使得在后续扫描操作的一个中，光学辐射源2倾斜了绕轴32的相应更大的角度。

图1和图2所示，多个传感器的具有固定角度距离的垂直、等距布置因此在光分布的水平扫描情况下是有利的，其中，同时记录角度分布的多个水平截面。在一个构型中，由于0.05°是用于25m距离处并且光接收表面直径为30mm的检测器中的检测器覆盖的典型角度测量，适合的传感器的距离d是0.05°的倍数，例如0.1°、0.15°、0.2°或0.25°。然而，其它角度距离也可以。换言之，如果观察相邻的传感器位于其周长位置而辐射源2位于其圆心的圆，则两个相邻传感器例如总是具有至少0.1°的角度距离d。具有25m的半径，相邻传感器之间的距离为例如至少4cm，特别是至少7cm，特别是7至15cm之间，但也可以实现更大的距离。各个传感器被局部分离。

在所有方案中，所有传感器的精确调节对于避免光成像(称为莫尔图)振荡很重要。这可除了初始校准之外在测量期间通过与所述传感器的特定重叠进行操作，以便能够实现这种调节。该调节可以在点操作或扫描操作中实现。

图3和图4示出了根据图1和图2的装置，其中，多个传感器1以固定距离d水平布置，其中传感器形成水平对准的线性阵列11。扫描方向B在垂直方向或垂直于线性阵列11的纵轴实现。同样，传感器1优选布置在与待测量的光学辐射源2对准的大圆上。由此，确保光垂直入射传感器1的光接收表面。另外，传感器布置在具有固定半径r的大圆上允许随后评估的数学调节中具有更简单的算法。

在图3和图4的示例性实施例中，通过围绕轴32的每一次扫描覆盖或记录多个经度圆。

图5示出了示例性实施例，其中多个传感器1再次布置成传感器之间具有恒定的距离d的线性阵列12。在这种情况下，各个传感器1或其光接收表面(其优选地在所有示例性实施例中构造成圆形)的中心点在此沿轴41延伸，该轴41在图5的构型中不水平或垂直延伸，而是在一个角度上延伸。还规定了传感器的整个装置，即线性阵列12可绕垂直于轴41延伸的轴42摆动。

整个装置绕所观察的光轴43可枢转的角度在图5中指定为δ。

取决于枢转角度，在通过图5的阵列12扫描过程中，各个传感器1发生水平偏移d*cosδ，其可以再次通过数据的后续处理来去除。类似地，垂直增量扫描发生垂直偏移d*sinδ。以图5中的角度对准的传感器布置因此可用于水平扫描和垂直扫描两者。

多个传感器1的线性等距布置，其相对于光轴对称布置并且可作为整个单元绕该轴枢转一任意角度δ地安装，因此能够设定传感器的任意垂直或水平角度距离。再次有利的是，传感器布置在围绕测量物体2的大圆上，从而确保光垂直照射在传感器的光接收表面。

应当指出的事实是，在图5的示例性实施例中，线性阵列12绕其枢转的枢转轴42可替代地配置在传感器1之间(并且因此进而垂直于轴41)。

图6示出了多个传感器1布置成具有n行和m列的矩阵或二维栅格形式的装置。一列m中的传感器之间的距离d是恒定的。一行n中的传感器1的距离优选也是恒定的。各个传感器1或其光接收表面可布置在球面上，使得与待测量的物体(位于该坐标系的原点)之间的距离r总是恒定的。因此，一行内和/或一列内的传感器1之间的空间角度距离也是恒定的。

代替球面，传感器1可为了简化机械结构而替代地安装在所需的任何其它表面、例如平面上，只要维持恒定的空间角度距离。

根据图6的矩阵13中的传感器的布置允许实现水平和/或垂直扫描，其中，在每一次扫描中覆盖多个纬度圆和/或经度圆。

在二维栅格13形式的多个传感器1的布置可以是根据图1至图4的构型的各个传感器1的集合，其中，传感器是诸如光谱辐射计、光度计、光电倍增管或红外、紫外或颜色测量头。如已经提到的，传感器1优选光度测量地校正以检测光度测量变量，即通过标准眼睛的灵敏度曲线进行加权。

当使用传感器的矩阵布置时，测角辐射计不一定以纯扫描操作运行，而是可以从一个空间角度栅格的暴露向下一个栅格切换。这些测量值的暴露或记录可“即时”实现，即在测角辐射计的恒定角速度下实现。然而，矩阵布置替代地提供对各个测量点上的光照射进行充分长时间的积分以通过辐射源的小占空比获取可靠的测量值。

图7示出了本发明的示例性实施例，其中各个传感器在相机7中布置成矩阵形式，其中待测量的辐射源2的间接测量经由均匀反射壁5进行。

因此，图7示出了测角辐射计，除了可绕两个光轴31、32枢转的辐射源2，测角辐射计还具有反射测量壁5和相机7。测量壁5设置成可均匀反射，尤其是白色。白色反射表面包括漫反射、非定向反射(也被称为漫射)。其不具有满足反射定律的直接反射的镜面。布置在相机7中并示意性示出的二维CCD传感器或CMOS传感器100(下文两个变型都简称为传感器芯片)与同样示意性示出的集成在相机7中的例如透镜形式的光学单元8配合，使得二维传感器芯片100的每个像素都被给分配所述反射测量壁5的壁元件。

此外，测量壁5中构造有开口51，开口51例如构造在辐射源2(例如是照明器、头灯或发光装置)的光轴35上，从辐射源2发出的光穿过该开口并由单独的传感器1'检测到。该传感器1'在这种情况下位于轴35上，处于壁5后面或者替代地处于开口51中。然而，传感器1'也可以被布置在任何方向上，只要确保其位于光源或照明器的远场。

辐射源2在测量壁5上产生光分布6，在所示的示例性实施例中，光分布6对应于汽车头灯的典型光分布。通过传感器芯片100为绕轴31、32的每个摆动运动检测光分布6。在此，壁5优选垂直于测角辐射计的测量轴35。然而，也可以有不同方向，但由此造成的光分布的失真必须通过评估算法相应地校正。测角辐射计使测量物体2枢转到各个角度位置，使得测量物体2的光分布中的期望的空间角度照射壁5并借助于光学单元8由相机的传感器芯片100检测到。

用于反射目的测量壁5在此优选位于测量物体2的光分布的远场，即处于测量物体2可近似认为是点光源的距离。对于聚焦头灯，这些可以是大于10m的距离，而对于简单的信号灯，典型距离为

或5m。

在图7的构型中，在此提供矩阵状布置的传感器，其借助于相机7的传感器芯片100与足够均匀反射的测量壁5的组合来实现，其中相机7借助于适合的光学单元观察测量壁5。相机7的传感器芯片100在此优选光度校正，尽管并不是所有测量任务都需要。

借助于相机7间接测量的情况与借助于光度计的直接测量相比测量动态较小。这是由于在使用相机7时散射光抑制在测量空间和物镜两者中都受限制的事实。因此，仅能通过非常大的花费实现超过100：1的动态。考虑到这一点，通过相机7的传感器芯片100确认之后，借助于测角计的相应对准，通过固定连接的具有更大动态的光度计头，可在随后要测量的各个区域中提供光分布的显著点，例如最大值或最小值。这对于特别是具有低亮度值的光分布区域6更合理，因为在这种各个情况下，使用相机7的过程由于散射光问题而到达其极限。但是，具有高亮度值的点也可以使用光度计(例如具有部分过滤的光度计)精确测量，并且其值随后用于校准相机传感器100。

图7所示的由具有高动态的定制光传感器形成的传感器1'是这种固定安装的光度计头。该传感器1'可用于在测量过程中精确校准当前落入开口51并由传感器芯片100检测到的光分布区域6。如果适当，可在测量壁5中设置更多开口和相关联的传感器。由于校准可通过固定安装的传感器1'实现，测量壁5与相机7的组合仅需要用于对光分布的显著点进行角度确定。这关联了测量值的可追踪性的优势，因为测量壁5和相机7的组合不需要绝对校准，但可以在测量过程中与光度计进行校准。

应注意的是，由于相机7相对于测量壁5的成角度布置而发生的失真在评估过程中通过计算被去除。

图8示出了根据图7的装置，具有光学辐射源2、测量壁5、相机7、开口51和光传感器1'，其中，在辐射源2与测量壁5之间的光束路径中额外布置有成像透镜9。但是，所示的一个单独的透镜9仅为示意图并且应理解为示例。原则上，可以使用将辐射源2发出的光束路径聚焦或使其会聚的任何所需透镜系统或任何所需透镜。

在图7的构型中，测量壁5必须布置在辐射源2的远场，从而能够检测到正确的光分布。即使对于窄辐射照明和辐射角度为±20°的头灯，此处也能获得10m距离处测量壁的7.3m宽度。对于较大的辐射角度，空间要求大大增加。如果远场如现代机动车矩阵头灯常见的一样在50m处才设置，则需要大的空间来提供测量壁。

空间的大量需求问题通过使用透镜9解决，下文称为“缩短透镜”。透镜9导致测量距离缩短并且测量壁上的光分布的尺寸减小。因此远场不会设置为50m，而是已经在10m处。使用缩短透镜的还具有的优点是，由于壁5上的光强度增大了缩短因子的平方，测量操作过程中可具有更短的积分时间。

图9示出了一组空间角度区域，该情况下多个壁部组合以利用根据图7和图8的测角辐射计形成更大的空间角度元中的球面。图9示出了辐射源2及其光轴35，辐射源2绕其枢转的两个相互垂直布置的轴31、32，相机7和均匀反射的测量壁5，其中，在测量壁上示意性地示出对应于各个空间角度元或以辐射源2为坐标原点的球坐标系的空间角度区域56的各个壁部55。

通过将各个空间角度栅格相邻布置，可以组合整个光分布。为此，为了细化分辨率，可提供隔行扫描方法，其中通过各个图像的重叠实现各个空间角度的组合(如已知的，创建全景照片时的术语“照片拼接”)。

本发明在其配置中不限制于前述图示的示例性实施例，应理解所述示例性实施例仅为示例。还参考的事实是，所描述的本发明的各个示例性实施例的特征可相互以不同形式组合。如果限定范围，它们包括这些范围内的全部值以及落入该范围的所有部分的全部值。

Claims (10)

1.一种用于取决于方向地测量光学辐射源(2)的至少一个照明技术或辐射测量学特征量的测角辐射计，包括：

-用于使光学辐射源(2)在测量操作过程中绕第一轴(31)移动且绕垂直于该第一轴(31)的第二轴(32)移动的装置；

-漫反射的平面测量壁(5)，在该平面测量壁上反射来自所述光学辐射源(2)的光；以及

-具有光学单元(8)和二维传感器芯片(100)的位置固定且不可移动的相机(7)，

-其中，相机(7)被布置成检测在平面测量壁(5)上反射的光，其中所反射的光从相机(7)的光学单元(8)成像到相机(7)的传感器芯片(100)上，

-并且其中，传感器芯片(100)在测量操作过程中在光学辐射源(2)转动的同时记录测量值，所述测量值表示大致在围绕光学辐射源(2)的辐射重心的球形表面上的照明技术或辐射测量学特征量，

其中，还在平面测量壁(5)上设置一开口(51)并提供传感器(1')，该传感器被布置成使得来自光学辐射源(2)的光通过所述开口(51)直接照亮该传感器(1')，所述测角辐射计包括根据由该传感器(1')检测到的信号校准传感器芯片(100)的装置。

2.根据权利要求1所述的测角辐射计，其特征在于，所述平面测量壁(5)位于光学辐射源(2)的光分布的远场内。

3.根据权利要求1所述的测角辐射计，其特征在于，至少一个成像透镜(9)或至少一个成像透镜系统使由所述光学辐射源(2)发射的光束路径聚焦或使其更加会聚，并且所述成像透镜或成像透镜系统布置在光学辐射源(2)和平面测量壁(5)之间。

4.根据权利要求1所述的测角辐射计，其特征在于，所述测角辐射计配置成使光学辐射源(2)在测量操作过程中围绕所述第一轴(31)和垂直于所述第一轴(31)的第二轴(32)枢转，其中，所述光学辐射源被转动到各个角度位置以使得光学辐射源(2)的光分布中所希望的空间角度照射平面测量壁(5)并且通过光学单元(8)由相机(7)的传感器芯片(100)检测到。

5.根据权利要求1所述的测角辐射计，其特征在于平面测量壁(5)是白色、漫反射的表面。

6.一种用于取决于方向地测量具有至少一个传感器(1)的光学辐射源(2)的至少一个照明技术或辐射测量学特征量的方法，其中所述光学辐射源(2)在测量操作过程中绕第一轴(31)和绕垂直于第一轴的第二轴(32)枢转，并且所述至少一个传感器(1)被布置成位置固定且不可移动，并且其中，所述光学辐射源(2)在测量过程中被移动，使得所述至少一个传感器(1)记录表示至少大致在围绕所述光学辐射源(2)的辐射重心的球形表面上的照明技术或辐射测量学特征量的测量值，

其特征在于，

设置有至少两个传感器(1)，所述至少两个传感器由二维传感器芯片(100)的像素形成，所述传感器在测量过程中同时提供测量值，

其中，来自所述光学辐射源(2)的光通过漫反射的平面测量壁(5)反射，并且反射光由相机(7)的光学单元(8)成像到所述二维传感器芯片(100)上，

其中，来自光学辐射源(2)的光通过起反射作用的所述平面测量壁(5)中的开口(51)附加地直接照亮另一传感器(1')并且由该传感器(1')检测到的信号用于校准传感器芯片(100)。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光学辐射源(2)枢转到各个角度位置，使得光分布的所希望的空间角度区域(56)照射平面测量壁(5)并由所述传感器芯片(100)通过光学单元(8)检测到。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，与测角辐射计的不同位置相关联的空间角度区域(56)的光分布在平面测量壁(5)上反射之后由传感器芯片(100)检测到，并组合而形成与更大的空间角度区域相关联的光分布。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光在所述光学辐射源(2)和所述至少两个传感器(1)之间通过，穿过至少一个成像透镜(9)或至少一个成像透镜系统。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于

-照明技术或辐射测量特征量的输出辐射方向使用平面系统描述，该系统的平面在穿过光学辐射源的辐射重心延伸的交线上交叉，并且使用表示所观察的平面内的辐射方向的辐射角度来描述，其中

-为照明技术或辐射测量学特征量的每个测量值指定所述平面系统的特定平面以及在该平面内的特定辐射角度，并且

-所述至少两个传感器(1)为所述平面系统的一个或多个平面同时提供测量值。

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