CN201417176Y - 一种分布光度计 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种分布光度计，包括第一基座和第二基座，第一基座上设绕主轴线旋转的第一转臂，第一反射镜设置在第一转臂上，并将被测光源的光反射到第二基座上垂直的第二反射镜和/或与第一转臂同步的探测器；在第一基座和第二基座之间设置旋转光阑，旋转光阑通过支撑臂与第二基座上与第一转臂同步旋转的第二转臂相连，第二转臂处于第二基座与第二基座上的第二反射镜和/或探测器之间。本实用新型中的旋转光阑能够进一步减少由环境反射带来杂散光，旋转光阑的旋转驱动方式能够在避免遮挡测量光路的前提下，实现较高的同步精度，且旋转光阑能设在距第一基座和第二基座较远的位置以减小自身反射带来的杂散光。

Description

一种分布光度计

【技术领域】

本实用新型涉及一种光和辐射的测量仪器，主要用于各种光源和灯具在空间各个方向上光强分布测量，以及光源和灯具的总光通量测量。

【背景技术】

转镜式分布光度计由于能在保持被测光源测量姿态不变的情况下实现长测量距离，而在工业上广泛应用于各种光源和灯具的光强分布和光通量测量。杂散光控制水平是分布光度计的最重要的性能指标之一，杂散光主要由分布光度计的旋转工作台、反射镜、墙壁和地面等表面的一次或多次反射造成，会对测量精度产生很大的影响。在转镜式分布光度计系统中，现有的消杂散光的措施包括：旋转工作台表面和实验室的墙壁、地板和天花板涂黑；在光学反射镜与探测器之间设置光阑或其它挡光装置；在探测器前设置消光筒等。这些消杂光措施的目的在于使探测器仅能“看到”光学反射镜中被测光源的像。然而，在分布光度计实验室中，虽然地面等周围环境以及旋转工作台本身等已被涂黑，但这些表面仍具有一定的反射性，还会通过反射形成较多的杂散光进入探测器，影响了测量精度。

在测量光路中适当地使用光阑是有效减少杂散光的一种办法，但是在反射镜绕被测灯旋转的转镜式分布光度计中，由于测量光束围绕圆锥变化，设置圆环形通光孔的光阑能减少环境反射而引起的杂散光，但圆环通光孔的面积仍比测量光束的边光所围成的面积要大，因此该圆环形光阑消杂散光效果有待进一步提高。

采用与反射镜同步旋转、具有光阑通光孔的旋转光阑是比较好的消杂光的方法。但该旋转光阑的实现难点在于，旋转光阑在系统中应具有较低的反射性，否则旋转光阑本身与其它设备发生反射会进入测量光路引入杂散光；驱动旋转光阑旋转的装置在任何测量方向上都不应遮挡被测光束而影响测量精度；旋转光阑应与旋转的反射镜具有较高的同步精度，否则旋转光阑会由于不同步而造成遮挡测量光线的情况；旋转光阑及其支撑机构应具有稳定的结构，旋转光阑始终沿固定轨道旋转。这些条件对旋转光阑的设置提出了较高的要求，现有的旋转光阑并不能同时满足上述要求，因此旋转光阑并没有在现有的转镜分布光度计系统中得到较好的应用。

【实用新型内容】

为了克服现有转镜式分布光度计方案中存在的上述缺陷，本实用新型旨在提供一种分布光度计，能进一步减少由周围环境和分布光度计本身的反射带来的杂散光，从而有效提高测量精度。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，即：第一基座、第二基座和水平主轴线，第一基座上设置有绕主轴线旋转的第一转臂，第一转臂的一端安装有第一反射镜，被测光源的垂直旋转轴线经过第一反射镜的中心且与主轴线垂直相交，其特征在于在第二基座上设置同步于第一转臂绕主轴线旋转的同步转轴，同步转轴的旋转驱动机构位于第二基座内，同时在第二基座上设置垂直于主轴设置的第二反射镜和/或与同步转轴相连的第二探测器，同步转轴与第二转臂相连，所述第二反射镜和/或第二探测器处于同步转轴与第二转臂的连接点的第一基座一侧，第二转臂上连接有伸向第一基座方向的支撑臂，支撑臂上设置一个或一个以上开有通光孔的旋转光阑，旋转光阑位于第一基座和第二基座之间，主轴线穿过旋转光阑。

在本实用新型中，旋转光阑将第一基座和第二基座之间的光路隔断，仅留下必要的通光孔使测量光束通过，有效隔离非测量光束进入测量光路，大幅减小了杂散光；本实用新型的旋转光阑的旋转驱动机构在第二基座上，处于所述第二反射镜和/或第二探测器的第二基座一侧(背面方向)，一方面能够方便精确地实现与第一反射镜的同步转动；另一方面也能避免了旋转驱动机构的挡光，同时通过支撑臂的支撑，旋转光阑可以设置在距第一基座和第二基座较远的地方，减小了旋转光阑本身反射带来的杂散光。

本实用新型可以通过以下的技术特征作进一步限定和完善：

上述的第二基座上设置第二反射镜，第二反射镜与主轴线垂直相交于第二反射镜的中心。

在上述技术方案中，第二反射镜可以与第二转臂相连，同时在第一转臂上、第一反射镜的另一端设置接收来自第二反射镜光束的第一探测器，第一探测器的受光面正对第二反射镜，所述每个旋转光阑上具有两个通光孔，第一通光孔位于从第一反射镜到第二反射镜之间的光路上，第二通光孔位于从第二反射镜到第一探测器之间的光路上。

上述的分布光度计也可采用另一种方案：第二基座的第二转臂上连接第二探测器，第二探测器的光轴与主轴线成一定角度相交，从被测光源发出的光经过第一反射镜后正入射第二探测器。所述的每个旋转光阑上具有一个通光孔，该通光孔位于从第二反射镜到探测器之间的光路上。

上述的分布光度计也可采用另一种方案：上述的分布光度计的第二基座上同时设置垂直的第二反射镜和第二探测器以及二者的切换装置，切换装置将第二反射镜切入测量光路时，第二反射镜接收来自第一反射镜的光束并将其反射到第一转臂上的第一探测器；切换装置将第二探测器切入光路时，第二探测器接收来自第一反射镜的光束。切换装置可与第二探测器和第二转臂相连，第二探测器通过切换装置实现与第二转臂的连接；上述切换装置是一个具有移动轨道的平移机构，或者切换机构是一个具有旋转轴的旋转机构。

作为优选，上述旋转光阑上的通光孔大小可调，至少有两种方式可实现可调：该通光孔本身的孔径是可调的，或者上述具有一组通光孔径不同的旋转光阑，通过调换旋转光阑改变通光孔大小。通光孔的大小根据被测光源的大小来调节，目的是使通光孔的大小略大于从被测光源到探测器的边光的尺寸。

作为优选，在上述距被测光源较近的第一旋转光阑上设有一个吸光腔，吸光腔位于旋转光阑与主轴线的交点处，吸光腔的开口面对被测光源。由于吸光腔具有很低的反射率，它能有效吸收被测光束直接射向第二基座上的接收元件上的杂散光以及其它非测量光线。

作为优选，上述的分布光度计中，在转臂上，旋转反射镜相对于主轴线的另一侧设置有第三探测器，第三探测器正对被测光源，直接接收来自被测光源的光线束。利用第三探测器可以以高精度实现各种尺寸的光源和灯具的总光通量测量和小型光源的光强分布测量。

作为优选，设置一个或一个以上与第一基座和第二基座分离的导轨轮，且导轨轮与支撑臂或旋转光阑相接触，上述导轨轮绕自身中心旋转，与导轨轮相接触的旋转光阑或支撑臂上具有圆环形的接触边，导轨轮和接触边以相切方式接触以增加整个旋转光阑支撑机构的稳定性。

上述的分布光度计采用微电子线路、软件、控制器和电脑等现有技术实现对整个系统的全面自动控制、测量信息显示和记录。

根据以上所述，本实用新型的有益效果是：在转镜式分布光度计中，在第一基座和第二基座之间设置旋转光阑进一步减少由环境反射带来的杂散光；本发明的旋转光阑的旋转驱动机构在第二基座上，处于所述第二基座上的光学元件接受光束的背面方向上，能够在避免遮挡测量光路的前提下，实现较高的同步精度，同时通过支撑臂的连接，旋转光阑可设在距第一基座和第二基座都较远的位置，减小因旋转光阑自身反射带来的杂散光。

【附图说明】

附图1为本实用新型的一个实施例的示意图；

附图2为本实用新型的第二个实施例的示意图；

【具体实施方式】

下面结合附图的实施例对本实用新型作进一步具体说明：

如图1和图2所示的分布光度计，包括第一基座1、第二基座2和水平主轴线3，第一基座1上设置有绕主轴线3旋转的第一转臂4，第一转臂4的一端安装有第一反射镜5，被测光源6与第一基座1相连，且绕垂直旋转轴线7转动，被测光源6的垂直旋转轴线7经过第一反射镜5的中心且与主轴线3垂直相交，第二基座2上设置接收来自第一反射镜5反射光束的光学元件，第二基座2上设有同步于转臂4绕主轴线3旋转的同步转轴11，同步转轴11的旋转驱动机构19位于第二基座12内，同步转轴11与第二转臂18相连，同步转轴11与第二转臂18的连接点处于第二基座1和第二基座1上的光学元件之间。第二转臂18上连接有伸向第一基座1方向的支撑臂10，支撑臂10是框架式结构或者是筒状结构。支撑臂10上设置一个或一个以上开有通光孔9的旋转光阑8，旋转光阑8位于第一基座1和第二基座2之间，主轴线3穿过旋转光阑8。支撑臂10为框架结构，同时设置一个或一个以上导轨轮12，导轨轮12与第一基座1和第二基座2分离设置，导轨轮12的外缘与支撑臂10或旋转光阑8相切接触。

实施例1

如图1所示的实施例1中，第二基座2上设有第二反射镜14，第二反射镜14与主轴线3垂直，且主轴线3通过第二反射镜14的中心，第二反射镜14与第二转臂18相连接，第二转臂18位于第二反射镜14与第二基座2之间；同时在第一转臂4上、第一反射镜5的另一端，设置有接收来自第二反射镜14光束的第一探测器15，第一探测器15的受光面正对第二反射镜14。第二反射镜14接收来自第一反射镜5的光束并将光束反射到第一探测器15上，第一探测器15前设置有减少杂散光的遮光筒30。

在第一基座1和第二基座2之间设置有两个旋转光阑8-1，8-2，两个旋转光阑8-1，8-2通过较长的支撑臂10与第二基座2的第二转臂18相连，旋转光阑8-1，8-2和第二反射镜14都与第一反射镜5同步绕主轴线3转动。每个旋转光阑8-1，8-2上都具有两个通光通，第一通光孔9-1位于第一反射镜5到第二反射镜14之间的光路上，第二通光孔9-2位于从第二反射镜14到探测器15之间的光路上，通光孔9的孔径可调，根据被测光源6的大小，使得通光孔9的孔径略大于所在位置处的测量光束的边光尺寸，两个通光孔仅使测量方向的光束通过通光孔来减小杂散光。

在靠近被测光源的(第一)旋转光阑8-1上还设置有吸光腔13，吸光腔13位于主轴线3上，开口面对被测光源6。同时在连接被测光源的灯臂上也设置有一个第二吸光腔31，第二吸光腔31位于主轴线3上，开口面对被测光源6。

本实施例的分布光度计，第一转臂4绕被测光源6旋转，两个旋转光阑8-1，8-2在支撑臂10的带动下与第一转臂4的同步旋转，(第二)旋转光阑8-2在导轨轮12上、与导轨轮12相切转动。被测光源6的光被第一反射镜5反射，经过分别经过第一旋转光阑8-1和(第二)旋转光阑8-2上的第一通光孔9-1到达与转臂4同步旋转的第二反射镜14，第二反射镜14反射的光束通过两个旋转光阑8-1，8-2上的第二通光孔9-2后正入射到探测器15中。

实施例2

如图3所示的实施例2中，在第二基座2上设置第二探测器16，第二探测器16通过第二转臂18与同步转轴11相连。第二探测器16位于主轴线3上，第二探测器16的光轴线与主轴线3成一定夹角相交，以正面接收来自被测光源6经第一反射镜5反射的光束。

在第一基座1和第二基座2之间设置有两个旋转光阑8-1，8-2，两个旋转光阑8-1，8-2通过较长的支撑臂10与第二基座2的第二转臂18相连，可与第一反射镜5同步绕主轴线3转动。在靠近第二基座2的(第二)旋转光阑8-2下方设置有一个导轨轮12，导轨轮12绕水平的自身轴线旋转。第二旋转光阑8-2为圆形，边缘具有环形接触边。导轨轮8-2与旋转光阑8-2的接触边相切接触。

每个旋转光阑8-1，8-2上都具有一个通光通9，位于第一反射镜5到探测器16之间的光路上，通光孔9的孔径可调，根据被测光源6的大小，使得通光孔9的孔径略大于所在位置处的测量光束的边光尺寸，通光孔仅使测量方向的光束通过通光孔来减小杂散光。在靠近被测光源的第一旋转光阑8-1上还设置有吸光腔13，吸光腔13位于主轴线3上，开口面对被测光源6。同时在连接被测光源的灯臂上也设置有一个第二吸光腔31，第二吸光腔31位于主轴线3上，开口面对被测光源6。

本实施例的分布光度计，第一转臂4绕被测光源6旋转，两个旋转光阑8-1，8-2以及第二探测器16在支撑臂的带动下与转臂4的同步旋转，第二旋转光阑8-2在导轨轮12上、与导轨轮12相切转动。被测光源6的光被第一反射镜5反射，经过分别经过第一旋转光阑8-1和第二旋转光阑8-2上的通光孔9后正入射到探测器16中。

Claims (6)

1.一种分布光度计，包括第一基座(1)、第二基座(2)和水平主轴线(3)，第一基座(1)上设置有绕主轴线(3)旋转的第一转臂(4)，第一转臂(4)的一端安装有第一反射镜(5)，被测光源(6)的垂直旋转轴线(7)经过第一反射镜(5)的中心且与主轴线(3)垂直相交，其特征在于在第二基座(2)上设置同步于第一转臂(4)绕主轴线(3)旋转的同步转轴(11)，同步转轴(11)的旋转驱动机构(19)位于第二基座(12)内，同时在第二基座(2)上设置垂直于主轴线(3)的第二反射镜(14)和/或与同步转轴(11)相连的第二探测器(16)，同步转轴(11)与第二转臂(18)相连，所述第二转臂(18)处于第二反射镜(14)和/或第二探测器(16)靠第二基座(2)一侧，第二转臂(18)上连接有伸向第一基座(1)方向的支撑臂(10)，支撑臂(10)上设置一个或一个以上开有通光孔(9)的旋转光阑(8)，旋转光阑(8)位于第一基座(1)和第二基座(2)之间。

2.根据权利要求1所述的分布光度计，其特征在于第二基座(2)上设置垂直于主轴线(3)的第二反射镜(14)，第二反射镜(14)的中心位于主轴线(3)上。

3.根据权利要求2所述的分布光度计，其特征在于所述的第二反射镜(14)与第二转臂(18)相连，第一反射镜(5)的另一端设置接收来自第二反射镜(14)光束的第一探测器(15)，第一探测器(15)面对第二反射镜(14)，所述每个旋转光阑(8)上具有两个通光孔(9-1、9-2)，第一通光孔(9-1)位于从第一反射镜(5)到第二反射镜(14)之间的光路上，第二通光孔(9-2)位于第二反射镜(14)到第一探测器(15)之间的光路上。

4.根据权利要求1所述的分布光度计，其特征在于在第二基座(2)上设置第二探测器(16)，所述第二探测器(16)与第二转臂(18)相连，第二探测器(16)的光轴与主轴线(3)相交，所述每个旋转光阑(8)上具有一个位于第一反射镜(5)到第二探测器(16)之间的光路上的通光孔(9)。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的分布光度计，其特征在于在距被测光源较近的旋转光阑上设有一个吸光腔(13)，吸光腔(13)位于旋转光阑与主轴线(3)的交点处，吸光腔(13)的开口面对被测光源(6)。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的分布光度计，其特征在于在第一基座(1)和第二基座(2)之间设置一个或一个以上起支撑作用的导轨轮(12)，导轨轮(12)与支撑臂(10)或旋转光阑(8)相接触，与导轨轮(12)相接触的旋转光阑(8)或支撑臂(10)上具有圆环形的接触边，导轨轮(12)和接触边以相切方式接触。

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