CN201352150Y - 一种测光装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种测光装置，包括立方形的半透半反镜、遮光筒、具有滤色片的硅光电池和取景器。半透半反镜设置在遮光筒内，从遮光筒的入光口进入半透半反镜光束入射面的被测光束被分成两束出射光，分别被取景器和硅光电池所接收。取景器能在硅光电池测量光(辐射)度量的同时，对准被测光源，快速、方便、准确地实现被测光源在给定方向的光(辐射)度量测量，该测光装置特别适用于测量多光源排布下或大尺寸光源中部分光源在指定方向的光(辐射)强度和(辐)亮度。

Description

一种测光装置

[技术领域]

本实用新型涉及一种测量光度量或辐射度量的装置，属于光辐射测量领域。

[技术背景]

光(辐射)度量包括光(辐射)强度和(辐)亮度等。其中光(辐射)强度是指光源在单位立体角内的光(辐射)通量，光强的单位为坎德拉(cd)，它是七个国际基本量之一。光(辐射)强度一般是通过测量照度，利用距离平方反比关系得到的。对于小型光源，如半导体发光二极管(LED)的光强测量往往不需要很长的测量距离，除了光强以外，CIE规定了LED平均光强的测量方法，测量距离为条件A的100mm或条件B的316mm。以LED的光强测量为例，现有LED光强测量装置一般是通过把被测LED夹装在测量座上，在规定的测量几何下逐个测量的，这种测量装置虽然精度较高，但效率却很低。每个LED的测量都需要重新夹装。而且在很多成品检验中，需要测量以阵列或其它形式排布的LED产品(如LED显示屏、LED灯具)中的单个LED的光强，现有光强测量装置并不能满足这一要求。

由于这些小距离要求的光强测量设备本身的尺寸往往也相对较小，也可以实现手持式的现场光强测量装置。然而由于光强测量对光源的光度中心的对准，被测面积的控制和测量角度等测量几何的要求都较高，而手持式的设备却又不容易实现精确对准，因此测量精度较低。

(辐)亮度是指单位面积的光源的光(辐射)强度，使用遮光筒式亮度计测量亮度是一种比较简单的方法。遮光筒式亮度计包括遮光筒和(辐)照度计，遮光筒的入光口直接与被测光源相接触，(辐)照度计测得被测光源的光(辐射)强度并除以遮光筒入光口面积即得(辐)亮度值。与手持式的现场光强测量装置一样，现有的遮光筒式亮度计不能实现被测光源的精确对准，这在测量小尺寸或表面发光不均匀的光源亮度时会产生很大的测量误差。

[实用新型内容]

本实用新型旨在提供一种测光装置，它能快速、方便、准确地实现光源在给定方向的光度测量，特别适用于多光源排布下部分光源在指定方向的光强(辐射强度)以及亮度(辐亮度)的测量。

本实用新型的测光装置，其特征在于包括遮光筒、半透半反镜、硅光电池和取景器。半透半反镜是由两块直角棱镜组成且其中一块直角棱镜的斜面上镀半透半反膜的立方棱镜，具有一个光束入射面和两个光束出射面。半透半反镜位于遮光筒内，被测光束经遮光筒的入光口入射到半透半反镜的光束出射面，硅光电池的感光面和取景器的光束入射口分别位于半透半反镜的反射光束光路和透射光束光路中，或者硅光电池的感光面和取景器的光束入射口分别位于半透半反镜的透射光束光路和反射光束光路中。

来自被测光源的光进入遮光筒后被半透半反镜按固定比例地分为两束，其中一部分进入探测器接口被探测器所接收；另一部分进入取景器，人眼可以在测量光强或亮度的同时通过取景器直接观察所取样的光源表观，以确定光强或亮度测量的取样位置和对准情况。由于被半透半反镜分出的两光束的强度总是成比例关系的，光束的光斑大小、均匀性等都不发生变化，因此取景器能够在光(辐射)度量测量中方便地取样对准被测光源，使整个系统准确地测量被测光源在某一方向的光束。该测光装置尤其适用于多光源排布或大面积光源中部分光源的测量，例如LED显示屏、信号灯中的一个或多个LED等。

本实用新型还可以通过以下技术方案加以限定和完善。

上述遮光筒的入光口前设置有入射光限制光阑，入射光限制光阑具有通光孔，能够限制进入遮光筒的光束。入射光限制光阑接触或接近被测光源，通过取样器的观察取样范围，使指定部分被测光源的光束进入遮光筒，实现光强测量，对限制光阑的面积求平均，得到被测光源的亮度。

上述入射光限制光阑的通光孔孔径可以根据被测光源的大小来调节，入射光限制光阑是一组孔径不同的光阑或者入射光限制光阑本身的通光孔尺寸可调。测量时被测光源的光强时，根据被测光源的大小选择合适的光阑，测量指定被测光源的光强。

上述半透半反镜的光束入射面前、靠近光束入射面处设置探测器前限制光阑。

上述的取景器的入射端口设置在半透半反镜的反射光束光路中，取景器成“L”型结构，在“L”型的拐角处设置有平面反射镜。所采集的被测光束中的部分光分别经过半透半反镜和平面反射镜的两次反射后，以平行于遮光筒的方向入射到人眼中，该设置能够使光(辐射)强度或(辐)亮度测量的操作者更方便地对准被测光源。

上述的遮光筒是部分可拆卸的遮光筒。可拆卸部位在半透半反镜和入光口之间，通过拆卸、安装一部分的遮光筒来实现不同的测量距离。例如在最长的情况下从限制光阑到探测器接口中的探测器接受面的测量距离为CIE 127规定的条件A，即316mm，而为了实现条件B即测量距离为100mm，遮光筒中有216mm长的一段是可以拆卸的，将该段拆下实现条件B要求的测量。

硅光电池的感光面前设置有修正硅光电池光谱灵敏度的滤色片。在测量光强和亮度等光度量时，上述被测光束从入光口到硅光电池之间经过的光学元件对测量光束光谱的影响和硅光电池的光谱灵敏度的乘积经归一化后，与国际照明委员会规定的人眼视觉函数曲线V(λ)相符合。

上述遮光筒内设置有若干消杂光光阑。

该实用新型使用半透半反镜将测量光束按一定比例分成两束，分别进入取景器和探测器接口，通过取景器可以方便准确地对准被测光源，实现快速、方便、准确的光度量测量。

【附图说明】

附图1是本实用新型的一个实施例示意图。

附图2是本实用新型实施例的另一种形态。

【具体实施方式】

如图1所示，本实用新型的测光装置，包括遮光筒1和硅光电池3，硅光电池3的感光面前设置有滤色片9，遮光筒1内设置有半透半反镜2，半透半反镜2是由两块直角棱镜组成、其中一块的斜面上涂半透半反膜的立方棱镜。被测光束经过遮光筒1的入光口5入射半透半反镜2，经过半透半反镜2后的光束被分成反射和透射两束光束，取景器4的入射口和硅光电池3的感光面位于两束出射光路中。

硅光电池3位于半透半反镜2的透射光束光路上，经滤色片9光谱修正后，硅光电池3对进入入光口的被测光束的光谱响应度与V(λ)曲线相匹配。硅光电池3测量被测光源的光度值。而取景器4的入射口4-1设置在半透半反镜2的反射光束光路中，取景器4成“L”型结构，在拐角处设置有平面反射镜4-2，取景器4的光束出射方向与整个主体遮光筒2相平行。

半透半反镜2的光束入射面2-1前、靠近光束入射面2-1处设置探测器前限制光阑7。同时在遮光筒1内设置有若干消杂光光阑8。遮光筒1的入光口5前设置有入射光限制光阑6。入射光限制光阑6是一组通光孔径不同的光阑，可以根据被测光源的大小更换。

如图1、2所示，遮光筒1-1，1-2可以分成两段，其中离探测器接口较远一部分遮光筒1-2是可以根据测量距离的要求拆卸的。例如根据CIE的规定测量LED平均光强，在可拆卸部分的遮光筒1-2安装在光强取样装置中时，从限制光阑到探测器接口间的距离为316mm，而将可拆卸部分的遮光筒1-2拆下时，从限制光阑到探测器接口间的距离为100mm。

经标准光源定标后，本实用新型的测光装置能够利用取景器对准并测量被测光源的(平均)光强。在固定的入射光限制光阑下，能够得到被测光源的平均亮度。

Claims (8)

1.一种测光装置，其特征在于包括遮光筒(1)、半透半反镜(2)、感光面前设有滤色片(9)的硅光电池(3)和取景器(4)；所述的半透半反镜(2)是由两块直角棱镜组成且在两块棱镜相粘接的面上镀半透半反膜的立方棱镜；半透半反镜(2)位于遮光筒(1)内，被测光束经入光口(5)入射到半透半反镜(2)的光束入射面(2-1)，硅光电池(3)的感光面和取景器(4)的入射口(4-1)分别位于半透半反镜(2)的两个出射光束光路中。

2.根据权利要求1所述的测光装置，其特征在于所述遮光筒(1)的入光口(5)处设置入射光限制光阑(6)。

3.根据权利要求2所述的测光装置，其特征在于所述的入射光限制光阑(6)是一组通光孔径不同的可调换光阑或者所述的入射光限制光阑(6)是一个通光孔径可调的光阑。

4.根据权利要求1或2所述的测光装置，其特征在于在所述半透半反镜(2)的光束入射面(2-1)前、靠近光束入射面(2-1)处设置探测器前限制光阑(7)。

5.根据权利要求1或2所述的测光装置，其特征在于所述的取景器(4)的入射口(4-1)设置在半透半反镜(2)的反射光束光路上，取景器(4)成“L”型结构，在拐角处设置有平面反射镜(4-2)。

6.根据权利要求1或2所述的测光装置，其特征在于所述的遮光筒(1)是部分可拆卸的遮光筒(1)。

7.根据权利要求1或2所述的测光装置，其特征在于所述的滤色片(9)是使硅光电池(3)对入射入光口(5)的被测光束的相对光谱响应灵敏度与国际照明委员会标准光谱视效率函数V(λ)曲线相匹配的滤色片。

8.根据权利要求1或2所述的测光装置，其特征在于遮光筒(2)内设置有若干消杂光光阑(8)。

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