CN202661248U - 一种灯具测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灯具测试装置，包括配光屏、透镜单元、多通道光电探测器和一个或多个单通道光电探测器，通过在配光屏上或者设置在漫透屏后的黑幕上开有一个或者多个小孔，利用具有高测量精度的单通道光电探测器都接收并测量穿过小孔的光线，可大幅提高灯具配光性能测试的准确度；同时利用单透镜或者透镜组替代现有的菲涅尔透镜，还可减小测试装置的像差，进一步提高测量准确度。

Description

一种灯具测试装置

技术领域

本实用新型属于光辐射测量领域，具体涉及一种灯具测试装置。

背景技术

灯具，尤其是车用灯具，对于其空间光分布即配光一般都有一定的要求。作为汽车的照明和指示工具，车灯照明分布应能最大限度地照明车辆前方的道路和障碍物，最小限度地照射迎面而来的车辆驾驶员的眼睛，因此，车灯应具有特定的配光性能，其配光性能的好坏对安全行驶起着至关重要的作用，直接关系到人们的财产和生命安全。国内外相关标准均将车灯的配光性能列为法规或者强制性标准的检测项目，并对相关的测试装置和测试条件作了相应的规定。

传统的车灯检测有两种方法，一种是被测灯具不动，用照度计分别测量配光屏上不同位置处的照度；另一种是照度计不动，转动灯具，测量探头对应灯的不同角度（相当于探头处于屏的不同位置）处的照度值。通过核查各个照度值是否符合标准规定，从而判断灯具是否合格。然而，由于国标GB 4599-2007等标准明确规定，上述测量方法中的配光屏必须位于离灯基准中心25m处、并过HV点的垂直平面，因此要求实验室的尺寸应足够大，只能适用于实验室测量，难以适用于车灯的现场检测。

为解决传统检测方法测量时间长和实验室空间要求大的不足，现有技术还采用在配光屏和待测灯具之间设置菲涅尔透镜，将被测灯具在远处配光屏上的光场分布成像到非涅尔透镜的像面上，以缩短测量距离，再利用图像光电探测器测量配光屏上的光分布，从而推导得出灯具的配光性能。这种测量方法虽然可以大幅缩短测量距离，但在实际应用中，由于图像光电探测器比光电探头的测量精度要低很多，该方法的测量准确度低；此外，由于菲涅尔透镜存在多个焦距的特性，也使得上述方法成像模糊，存在较大的色差、球差等多种像差。因此，现有技术方案测量准确度低，测量结果不能真实反映车灯的配光性能，严重影响对车灯质量的客观评价。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型旨在提供一种像差小、测量准确度高的灯具测试装置。

本实用新型所述的一种灯具测试装置是通过以下技术方案实现的。一种灯具测试装置，包括用以装载待测灯具的灯具座和配光屏，其特征在于，包括透镜单元、用以接收配光屏上光信息的多通道光电探测器和一个或多个单通道光电探测器，透镜单元设置在配光屏和灯具座之间，多通道探测器设置在透镜单元之后并对准配光屏，所述的单通道光电探测器设置在配光屏后指定的一个或者多个位置上、并用以接收经配光屏入射到各个位置上的光线。

本实用新型中，所述的配光屏可以为开有一个或多个小孔的漫射屏，单通道光电探测器设置在各个小孔后并接收透过小孔的光线；或者所述的配光屏为漫透射屏，在配光屏后设置黑幕，在所述的黑幕上开一个或多个小孔，单通道光电探测器设置在各个小孔后并接收透过小孔的光线。无论是在漫射屏上开有一个或者多个小孔，还是在漫透射屏后的黑幕上开有一个或者多个小孔，单通道光电探测器都接收并测量穿过小孔的光线，由于单通道光电探测器具有较高的测量精度，该测试装置测量的配光性能准确度高；特别是当所述的配光屏上的小孔或者黑幕上的小孔位于待测灯具的特征测量区域处，如GB 4599-2007中远光测试点HV点、近光测试点75R/75L/25R/25L等，通过准确测量上述特征点处的照度，可实现灯具配光性能的准确评价。

在配光屏为漫射屏的技术方案中，多通道光电探测器接收并测量除小孔外、配光屏上其他区域的光信息，将单通道光电探测器的测量结果和多通道光电探测器的测量结果相结合，即可实现配光屏整体配光性能的测量。在配光屏为漫射屏的技术方案中，多通道光电探测器接收并测量整个配光屏上的光信息，将单通道光电探测器测得的测量值与多通道光电探测器上对应位置处的测量值相比较，得到校正系数，用以校正多通道光电探测器上的测量结果，提高测量准确度。

本实用新型中，配光屏可以为平面或曲面的漫反射屏。传统的车灯测试装置中，均采用平面型漫射屏，但由于平面屏的球差较大，测量准确度低；若采用球面或抛物面或非球面等曲面配光屏，可有效减小装置的球差，提高测量准确度。

作为一种技术方案，所述的透镜单元为单透镜或者由两个或两个以上的单透镜组成的透镜组，这里的透镜组可由一个或者多个正透镜和负透镜构成。相比于传统的菲涅尔透镜，单透镜像差小，成像质量好，测量准确度高；由两个或者两个以上的单透镜组成的透镜组，如由一个或者多个正透镜和负透镜构成的透镜组，正透镜和负透镜可以相互抵消球差，进一步提高装置的测量准确度。因此，相比于现有技术，该测量装置的像差小，测量准确度高。

作为优先，包括用以处理多通道光电探测器和单通道光电探测器测量结果的控制器，所述的多通道光电探测器和单通道光电探测器均与控制器电连接。多通道光电探测器和一个或者多个单通道光电探测器均将测得的数据传送到控制器中，用以实现待测灯具的完整配光性能测量，或者利用单通道光电探测器的测量结果校正多通道光电探测器的测量结果，提高测量准确度。在所述的多通道探测器前还可以设置透镜成像装置，用以严格保证成像关系，提高测量准确度。此外，还包括用以显示测量结果的显示屏，所述的显示屏和控制器电连接。这里的控制器可以为微控制器或上位机等，显示屏可以为液晶显示屏或触摸屏等。

作为优选，在所述的灯具座和透镜单元之间、或者在透镜单元和配光屏之间还设置有滤色片和/或光阑。为减少光路中的杂散光，可在光路中设置光阑，以减少入射到配光屏的杂散光，这里的光阑可为可调光阑，根据待测灯具的发光强度，调节透光口的大小。此外，还可以在灯具座之后、透镜单元之前，或者透镜单元之后、配光屏之前设置滤色片，例如可选导通波长范围为380nm~780nm的带通滤色片，以减少其他波长的杂散光，提高测量准确度。

作为优先，包括暗箱，除待测灯具和灯具座外，其他装置均可设置在暗箱内，即上述的配光屏、透镜单元、多通道光电探测器、单通道光电探测器、黑幕、滤色片和/或光阑等均可设置在暗箱内，以提供体积小、设计一体化的测量装置，且整个测量装置受外界光线影响小，杂散光水平低。

综上所述，本实用新型通过在漫射屏上、或者设置在漫透屏后的黑幕上开有一个或者多个小孔，利用具有高测量精度的单通道光电探测器都接收并测量穿过小孔的光线，可大幅提高灯具配光性能测试的准确度；同时利用单透镜或者透镜组替代现有的菲涅尔透镜，还可减小测试装置的像差，进一步提高测量准确度。

附图说明

附图1是实施例1的示意图；

附图2是实施例2的示意图；

附图3是实施例3的示意图及局部放大图；

1-待测灯具；2-灯具座；3-配光屏；4-透镜单元；5-多通道光电探测器；6-单通道光电探测器；7-配光屏上的小孔；8-黑幕；9-黑幕上的小孔；10-控制器；11-滤色片；12-光阑；13-暗箱；14-显示屏。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例公开了一种灯具测试装置，包括待测灯具1、用于装载待测灯具1的灯具座2、配光屏3、透镜单元4、多通道光电探测器5、单通道光电探测器6、控制器10、暗箱13和显示屏14。

在光路中，灯具座2、透镜单元4、配光屏3和单通道光电探测器6在光路中依次按顺序设置，即透镜单元4位于灯具座的光路中，配光屏3位于透镜单元4之后的光路中，单通道光电探测器5位于配光屏3之后的光路中；配光屏3、透镜单元4、多通道光电探测器5和单通道光电探测器6均设置在暗箱13内；且多通道光电探测器5和单通道光电探测器6与控制器10均电连接，探测器10与显示屏14电连接，这里的控制器10为上位机。

本实施例中，配光屏3的对称轴与透镜单元4的主光轴相重合，待测灯具1的基准中心位于透镜单元4的主光轴上；这里的配光屏3为漫射屏，在漫射屏3上的中心（即HV点处）开有一个小孔7，单通道光电探测器6设置在小孔7后并接收透过小孔7的光线，多通道光电探测器5位于透镜单元4附近、且其中心轴线与透镜单元4的对称轴的夹角应尽可能小，用以接收和测量配光屏3上除中心小孔7外、其它区域的光信息。

实际工作时，将待测灯具1安装在灯具座2上，待测灯具1的光线入射到透镜单元4上，本实施例中的透镜单元4为凸平透镜，凸平透镜4将光线成像到配光屏3上，相比于菲涅尔透镜，凸平透镜像差小，成像质量好，测量准确度高；单通道光电探测器6接收和测量配光屏3中心小孔的光线，多通道光电探测器5接收并测量除小孔7外、配光屏3上其他区域的光信息，利用高精度单通道光电探测器6可实现待测灯具1远光配光HV点照度的准确测量，从而准确判断HV点的照度是否符合相关标准要求；另外，将多通道光电探测器5和单通道光电探测器6均将测得的数据传送到控制器10中，用以实现待测灯具1的完整配光性能测量，将测量数据与相关标准中的数据进行比较，从而判断待测灯具1是否符合相关标准要求，实现待测灯具1配光性能的准确评价。

此外，在本实施例包括设置在灯具座2和透镜单元4之间的滤色片11，该滤色片11为导通波长范围为380nm~780nm的带通滤色片，以减少其他波长的杂散光，提高测量准确度。

实施例2

如图2所示，与实施例1不同的是，本实施例中的配光屏3为曲面漫反射屏，曲面漫反射屏可有效减小装置的球差，进一步提高测量准确度。

此外，该实施例还包括设置在灯具座2和透镜单元4之间的光阑12，以减少入射到配光屏3的杂散光，这里的光阑12可为可调光阑，根据待测灯具1的发光强度，调节透光口的大小。

实施例3

如图3所示，上述两个实施例不同的是，本实施例中的配光屏3为漫透屏，包括设置在配光屏3后的黑幕8，在黑幕8上开三个小孔9，这三个小孔分别记为9-1、9-2和9-3，位置分别GB 4599-2007中远光测试点HV点、近光测试点75R和75L；在每个小孔9后分别设置一个单通道光电探测器6，用以接收和测量透过小孔9的光线，多通道光电探测器5接收整个配光屏3上的光信息。

在实际测量时，多通道光电探测器5以及上述各个单通道光电探测器6均与控制器10电连接，将单通道光电探测器6的测量结果与相关标准的要求相比较，准确判断各个特征点的照度是否符合相关标准要求；同时将多通道光电探测器5和单通道光电探测器6的测量结果均传送到控制器10中，利用单通道光电探测器6的测量结果校正多通道光电探测器5的测量结果，提高测量准确度。

此外，该实施例还包括设置在灯具座2和透镜单元4之间的光阑12，以减少入射到配光屏3的杂散光，这里的光阑12可为可调光阑，根据待测灯具1的发光强度，调节透光口的大小。

因此，该实施例不仅可满足待测灯具1的近光配光要求的测量（HV点），还可满足远光配光要求的测量（75R和75L），当然，也可以根据需求在黑幕8的其他特征点上开设小孔，以满足不同的测试需求；更为重要的是，本实施例中，可利用高精度单通道光电探测器6的测量结果校正多通道光电探测器5的测量结果，减小多通道光电探测器5的测量误差，进一步提高测量准确度。

Claims (10)

1.一种灯具测试装置，包括用以装载待测灯具(1)的灯具座(2)和配光屏(3)，其特征在于，包括透镜单元(4)、用以接收配光屏(3)上光信息的多通道光电探测器(5)和一个或多个单通道光电探测器(6)，透镜单元(4)设置在配光屏(3)和灯具座(2)之间，多通道探测器(5)设置在透镜单元(4)之后并对准配光屏(3)，所述的单通道光电探测器(6)设置在配光屏(3)后指定的一个或者多个位置上、并用以接收经配光屏(3)入射到各个位置上的光线。

2.如权利要求1所述的一种灯具测试装置，其特征在于，所述的配光屏(3)为开有一个或多个小孔(7)的漫射屏，单通道光电探测器(6)设置在各个小孔(7)后并接收透过小孔(7)的光线。

3.如权利要求1所述的一种灯具测试装置，其特征在于，所述的配光屏(3)为漫透射屏，在配光屏(3)后设置黑幕(8)，在所述的黑幕(8)上开一个或多个小孔(9)，单通道光电探测器(6)设置在各个小孔(9)后并接收透过小孔(9)的光线。

4.如权利要求1所述的一种灯具测试装置，其特征在于，所述的配光屏(3)为平面或者曲面的漫反射屏。

5.如权利要求1所述的一种灯具测试装置，其特征在于，所述的透镜单元(4)为单透镜或者由两个或两个以上的单透镜组成的透镜组。

6.如权利要求5所述的一种灯具测试装置，其特征在于，所述的透镜组由一个或者多个正透镜和负透镜构成。

7.如权利要求1所述的一种灯具测试装置，其特征在于，包括用以处理多通道光电探测器(5)和单通道光电探测器(6)测量结果的控制器(10)，所述的多通道光电探测器(5)和单通道光电探测器(6)均与控制器(7)电连接。

8.如权利要求1所述的一种灯具测试装置，其特征在于，在所述的灯具座(2)和透镜单元(4)之间、或者在透镜单元(4)和配光屏(3)之间设置有滤色片(11)和/或光阑(12)。

9.如权利要求1或3或8所述的一种灯具测试装置，其特征在于，包括暗箱(13)，所述的配光屏(3)、透镜单元(4)、多通道光电探测器(5)、单通道光电探测器(6)、黑幕(8)、滤色片(11)和/或光阑(12)均设置在暗箱(13)内。

10.如权利要求1所述的一种灯具测试装置，其特征在于，在所述的多通道探测器(5)前设置透镜成像装置。

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