DE112013006616T5 - Tragbares Lichtstrahlungsmessgerät sowie Korrekturverfahren dafür - Google Patents

Tragbares Lichtstrahlungsmessgerät sowie Korrekturverfahren dafür Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein tragbares Lichtstrahlungsmessgerät sowie ein Korrekturverfahren dafür, wobei ein photometrisches Messmodul, ein Spektrumsmessmodul sowie ein Touchscreen-Display in einem Gerätekörper vereinigt sind, wobei die spektralen Messinformationen genutzt werden, um die Spektralbereich-Abgleichfehler des photometrischen Messmoduls zu korrigieren, wobei vermittels dieser einfachen Konfiguration hochpräzise Farbmessungen über einen weiten Dynamikbereich erreicht werden, wobei es einen vollständigen Funktionsumfang, hohe Messgenauigkeit, einfache Bedienung und niedrige Kosten bietet.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Licht- und Strahlungsmessung, und insbesondere auf ein tragbares Lichtstrahlungsmessgerät.
  • Stand der Technik
  • Messgeräte für Lichtstrahlung sind in den Bereichen Vor-Ort-Beleuchtung, Lichtindustrie und Laborbetrieb usw., in denen es zu Tests kommt, weit verbreitet. Jedoch verfügen die gegenwärtig vorhandenen Lichtstrahlungsmessvorrichtungen entweder über eine nicht ausreichend hohe Messgenauigkeit, decken nur einen schmalen linearen Bereich ab, sind zu sperrig, sind nicht praktisch bei der Benutzung oder weisen andere Mängel auf. Bei spektralen Strahlungsmessgeräten für Laboratorien wird zwar die Genauigkeit gewährleistet, aber die Ausrüstung ist oft durch ein großes Volumen gekennzeichnet, so dass eine Messung vor Ort sehr unbequem ist; und selbst wenn sie vor Ort gebracht werden, ist aufgrund der im Vergleich zu den Labormessbedingungen unterschiedlichen Bedingungen nur sehr schwer eine eine hohe Messgenauigkeit zu erreichen; kleinformatige tragbare Lichtstrahlenmessvorrichtungen sind zwar einfach zu bedienen, können aber oft nicht effektiv Bestrahlungsstärkeinformationen sowie genaue Beleuchtungsstärken messen.
  • Bei üblichen Handbelichtungsmessern ist es so, dass, wenn ein Handbelichtungsmesser nur einen Photometerkopf aufweist, keine spektralen Informationen gemessen werden können und es am Photometerkopf zu recht großen spektralen V(λ) Fehlanpassungsfehlern kommt; bei üblichen Handspektrometern kommt es nur zu einer Messung von spektralen Informationen, es besteht nur eine geringe Empfindlichkeit und der Leuchtkraftmessbereich ist klein. Insbesondere bei 10 Lux oder weniger ist sowohl bei der spektralen Messgenauigkeit als auch bei der Beleuchtungsstärke die Messgenauigkeit sehr gering. Gegenwärtig existiert noch kein tragbares Lichtstrahlungsmessgerät, das in der Lage ist, im Labor und im Freien vor Ort genutzt zu werden, das die Beleuchtungsstärke in Bezug auf spektrale Strahldichte sowie eine Messung der Beleuchtungsstärke durchführen kann, und das sowohl eine größere Messdynamik als auch eine hohe Messgenauigkeit aufweist und das im Stand der Technik noch nicht bekannt ist.
  • Aufgabe der Erfindung
  • In Hinsicht der vorstehend beschriebene Mängel stellt die vorliegende Erfindung ein Lichtstrahlungsmessgerät bereit, das ein tragbares Lichtstrahlungsmessgerät umfasst, sowie ein Korrekturverfahren dafür mit einer effektiven Nichtübereinstimmungs-Fehlerkorrektur, wobei auch andere Vorteile vorliegen, wie etwa, dass eine gleichzeitige Messung von spektraler Strahlungsbeleuchtungsstärke, optischer Beleuchtungsstärke und Chromazität erreicht wird, ein breiter linearer dynamischer Bereich abgedeckt wird, die Messgenauigkeit hoch ist, die Einfachheit der Bedienung gut ist und Kosten niedrig sind.
  • Das beschriebene tragbare Lichtstrahlmessgerät wird erfindungsgemäß folgendermaßen technisch umgesetzt. Ein tragbares Lichtstrahlmessgerät ist dadurch gekennzeichnet, dass es einen tragbaren Hauptgerätekörper und eine Probeentnahmevorrichtung aufweist, wobei auf dem tragbaren Hauptgerätekörper ein Display vorgesehen ist; wobei das Innere der Probeentnahmevorrichtung nebeneinander angeordnet und mit lichtempfindlicher Oberfläche ein photometrisches Messmodul und ein Spektrumsmessmodul umfasst, wobei das photometrische Messmodul einen Kosinuskorrektor, eine Korrektureinheit für Spektralempfindlichkeit und einen optoelektronischen Sensor umfasst, wobei das Spektrumsmessmodul eine chromatische Dispersionseinheit und einen Array-Detektor beinhalten, wobei das photometrischen Messmodul und das Spektrumsmessmodul das gemessene Licht aufnehmen.
  • Die vorliegende Erfindung versammelt das photometrische Messmodul und das Spektrumsmessmodul im Inneren ein und derselben Probeentnahmevorrichtung, wobei die gemessenen Lichtstrahlen direkt oder indirekt (duch Reflexion) auf die Probeentnahmevorrichtung strahlen, wobei auf der Probeentnahmevorrichtung die zum photometrischen Messmodul und dem Spektrumsmessmodul gehörigen lichtempfindlichen Oberflächen nebeneinander angeordnet sind, so dass sie gleichzeitig die optischen Informationen des gemessenen Lichts aufnehmen können, wobei sie getrennt die Lichtstärke sowie die Spektralinformationen des empfangenen Lichts messen. Dadurch, dass das photometrische Messmodul (wie etwa Silizium-Solarzellen, die von optoelektronischen Sensoren verwendet werden) in einem großen Dynamikbereich über sehr gute Linearität verfügt, und dadurch, dass die Messbandabdeckung des Spektrumsmessmoduls der Abdeckung des Messbands eines Photometerkopfs nahekommt, können die Spektralinformationen, die vom Spektrumsmessmodul gemessen werden, gemäß Formel (1) den V(λ) Nichtübereinstimmungs-Fehler des Photometerkopfs wirksam korrigieren, wodurch die Messgenauigkeit des Lichststärkewerts stark erhöht wird.
  • Das Korrekturverfahren für das tragbare Lichtstrahlungsmessgerät der vorstehenden technischen Lösung ist dadurch gekennzeichnet, dass das photometrische Messmodul und das Spektrumsmessmodul auf der Probeentnahmevorrichtung jeweils jeweils getrennt Lichtstärke und Spektralinformationen des gemessenen Lichts messen, wobei der Messwert des Spektrumsmessmoduls genutzt wird, um den Messwert des photometrischen Messmoduls zu korrigiern, um den V(λ)-Nichtübereinstimmungs-Fehler des photometrischen Messmoduls zu berichtigen, um einen exakten Lichtstärkemesswert zu erhalten. Die Korrekturformel lautet:
    Figure DE112013006616T5_0002
  • Dabei ist ET,C der Lichtintensitätswert nach der Korrektur, E ist der Lichtintensitätswert des gemessenen Lichts, das direkt vom photometrischen Messmodul gemessen wird, P(λ) ist die relative spektrale Strahlungsverteilung des durch das Spektrumsmessmodul gemessenen Lichts, und S(λ)rel ist die relative spektrale Empfindlichkeit des photometrischen Messmoduls, P(λ)S ist die relative spektrale Strahlungsverteilung der Standardquelle, mit welcher in Bezug auf das photometrische Messmodul eine Skalierung durchgeführt wird, und V(λ) ist die spektrale CIE-Standardlichtfunktion. λ1 ist die Integralstartwellenlänge, λ2 ist die Integralendwellenlänge, wobei die Einheit standardmäßig nm lautet, und wobei normalerweise λ1 und λ2 jeweils gesondert 380 nm und 780 nm sind.
  • Der durch das photometrische Messmodul gemessene Lichststärkewert verfügt nach der vorstehend beschriebenen Korrektur nicht nur über eine relativ gute Linearität, sondern auch die Messgenauigkeit wird stark verbessert. Durch die Nutzung des Messwerts des photometrischen Messmoduls nach der Korrektur ET,C kann gemäß folgender Gleichung die absolute spektrale Strahlungsbeleuchtungsstärke des Spektrumsmessmoduls Ee(λ) erhalten werden, wie in der folgenden Gleichung zu sehen ist:
    Figure DE112013006616T5_0003
  • Km ist die maximale spektrale Lichtausbeute, wobei diese bei der Hellsicht bei Km bei 683 lm/W und bei der Dunkelsicht bei Km bei 1725 lm/W liegt. Im Fall wenn die Beleuchtungsstärke bei Hellsicht ET,C ist, liegt Km bei 683 lm/W.
  • Gemäß der absoluten spektralen Strahlungsbeleuchtungsstärke Ee(λ) kann der korrekte Strahlungswert berechnet und erhalten werden.
  • Bei der vorliegenden Erfindung liegen die lichtempfindlichen Oberflächen des photometrischen Messmoduls und des Spektrumsmessmoduls auf der gleichen ebenen Fläche, oder die Optikachsen der einzelnenen Messmodule bilden eine bestimmte Winkeleinstellung. Die relativen Positionen der lichtempfindlichen Oberflächen des photometrischen Messmoduls und des Spektrumsmessmoduls können flexibel festgelegt werden, wobei sie nur aus etwa gleicher Richtung einfallendes Licht auffangen können müssen. Der absolute Messwert des Spektrumsmessmoduls kann gemäß dem Messwert des photometrischen Messmoduls gemäß Formel (2) korrigiert werden, wobei vorstehende Korrektur vermittels Software realisiert werden kann.
  • Bei diesem technischen Lösungsvorschlag ist auch eine Positionierungseinrichtung zur Positionierung der lichtempfindlichen Oberfläche des photometrischen Messmoduls enthalten, wobei die Positionierungseinrichtung und das photometrische Messmodul mit seiner lichtempfindlichen Oberfläche in ihren relativen Positionen fixiert sind. Die Positionierungseinrichtung wird genutzt, um in einfacher Weise eine exakte Positionierung in Bezug auf die lichtempfindliche Oberfläche des photometrischen Messmoduls zu realisieren, so dass die relativen Positionen der Positionierungseinrichtung und der lichtempfindlichen Oberfläche des photometrischen Messmoduls bestimmt werden, wobei anhand der relativen Position der Positionierungseinrichtung und der gemessenen Lichtquelle bestimmt werden kann, in welcher Ebene sich die empfindliche Oberfläche des photometrischen Messmoduls befindet, um den Beleuchtungsstärke-Messwert auf der festgelegten flachen Ebene zu erlangen. Vorzugsweise sind die lichtempfindlichen Oberflächen der Positionierungseinrichtung und des photometrischen Messmoduls auf der gleiche Achse positioniert, wie etwa, wenn die Positionierungseinrichtung aus einer kreisförmigen Gewindebohrung besteht, wobei dann die kreisförmige Gewindebohrung mit der lichtempfindlichen Oberfläche des photometrischen Messmoduls auf der gleichen Achse angeordet ist, um für eine akkurate Positionierung der lichtempfindlichen Oberfläche zu sorgen; und gleichzeitig können passende und geeignete mechanische Komponenten auch eine die Probeentnahmevorrichtung fixierende Wirkung ausüben. Außerdem kann die Position der Positionierungseinrichtung flexibel festgelegt werden; diese kann im Inneren der Probeentnahmevorrichtung positioniert werden, kann aber auch an der Probeentnahmevorrichtung freiliegen oder auf einer beliebigen flachen Ebene der Probeentnahmevorrichtung positioniert sein.
  • In der vorliegenden Erfindung kann eine Vielzahl von Probeentnahmevorrichtungen umfasst sein, wobei die einzelnen Probeentnahmevorrichtungen stets mit dem tragbaren Hauptgerätekörper durch elektrische Kabel (elektrische Verbindung) oder durch eine drahtlose Funkverbindung (drahtlose Verbindung) verbunden sind, wobei die Messergebnisse der einzelnen Probeentnahmevorrichtungen stets in den tragbaren Hauptgerätekörper übertragen werden. Die verschiedenen unterschiedlichen Probeentnahmevorrichtungen werden genutzt, um gemessene Lichtstrahlen von verschiedenen Positionen aufzufangen, wobei gleichzeitig aufgefangene optische Signale wie etwa Lichtstärke, Spektrums- und Chromazitätsinformationen durch die verschiedenen Probeentnahmevorrichtungen erfasst werden können. Beispielsweise können die Bestandteile der Vielzahl der Probeentnahmevorrichtungen jeweils getrennt an verschiedenen Positionen eines Raums positioniert sein, wobei das auf die jeweiligen Positionen einstrahlende Licht anhand seiner Lichtstärke- und Chromatizitäts-Informationen durch eine einmalige Messung gemessen werden kann, die nämlich die Licht- ud Chromatizitätsverteilungsinformationen für den besagten Raum bilden. Die vorliegende Erfindung kann außerdem einen Mikroprozessor beinhalten, wobei der Mikroprozessor im tragbaren Hauptgerätekörper und/oder der Probeentnahmevorrichtung positioniert sein kann, wobei die Messdaten des photometrischen Messmoduls und des Spektrumsmessmodul zur Analyse und Verarbeitung an den Mikroprozessor gesendet werden. Falls der Mikroprozessor im tragbaren Hauptgerätekörper positioniert ist, stehen das Display und der Mikroprozessor in elektrischer Verbindung, wobei die Messdaten der Probeentnahmevorrichtung auf den Mikroprozessor im tragbaren Hauptgerätekörper übertragen werden, wobei der Mikroprozessor die Daten nach der Verarbeitung vermittels des Displays in Form von Analysedaten darstellt; falls der Mikroprozessor aber in der Probeentnahmevorrichtung vorgesehen ist, verarbeitet der Mikroprozessor die Messdaten direkt im Inneren der Probeentnahmevorrichtung und sendet dann die Verarbeitungsergebnisse an das Display des tragbaren Hauptgerätekörpers zur Darstellung; oder die Messdaten können auch durch einen USB-Anschluss mit einem PC eine Hochgeschwindigkeitsübertragung durchführen, wobei die Daten an einen PC gesendet werden, wo sie verarbeitet werden; dabei ist die Verlässlichkeit der Datenübertragung hoch und sie bietet eine hohe Geschwindigkeit. Außerdem kann auch im tragbaren Hauptgerätekörper sowie in der Probeentnahmevorrichtung jeweils ein Mikroprozessor vorgesehen sein, wobei der Mikroprozessor in der Probeentnahmevorrichtung Messdaten sammelt und diese Messdaten dann zur Analyse und Verarbeitung an den Mikroprozessor im tragbaren Hauptgerätekörper sendet.
  • Verglichen mit dem Stand der Technik kann die vorliegende Erfindung gleichzeitig eine Messung der Spektralinformationen sowie der Lichtstärke des gemessenen Lichts erreichen, wobei im Falle, dass sowohl beim photometrischen Messmodul als auch beim Spektrumsmessmodul die Genauigkeit jeweils nicht sehr hoch ist, durch die Nutzung der Abdeckung der Lichtstärke in Bezug auf das Messband der Spektralinformationen der Spektralbereich-Abgleichfehler der gegenwärtig vorhandenen tragbaren Lichtstrahlmesser wirksam korrigiert wird; neben anderen Vorteilen sorgt dies für eine höhere Messgenauigkeit; gleichzeitig kann auch eine Messung der Verteilungsinformationen von Chromatizität und Lichtstärke umgesetzt werden; es gibt einen breiten linearen dynamischen Bereich, hohe Messgenauigkeit, praktischen Nutzen und niedrige Kosten.
  • Die vorliegende Erfindung kann durch die folgenden technischen Lösungen noch weiter verbessert werden:
    Dabei wird bevorzugt, dass der tragbare Hauptgerätekörper und die Probeentnahmevorrichtung einheitlich positioniert sind und miteinander verbunden sind, wobei sich die lichtempfindliche Oberfläche der Probeentnahmevorrichtung und der tragbare Hauptgerätekörper zueinander drehen oder/und verschieben können. Der tragbare Hauptgerätekörper und die Probeentnahmevorrichtung sind auf mechanische oder elektrische Weise miteinander verbunden, und das Display und die lichtempfindliche Oberfläche der Probeentnahmevorrichtung können beliebig zueinander bewegt oder verschoben werden, was praktisch für das Empfangen von Lichtsignalen aus beliebigen Richtungen oder an beliebigen Orten ist; dies erfüllt die Anforderungen verschiedener Messungen.
  • Vorzugsweise sind der tragbare Hauptgerätekörper und eine oder mehrere Probeentnahmevorrichtungen getrennt positioiert, wobei der tragbare Hauptgerätekörper und die verschiedenen Probeentnahmevorrichtungen alle durch eine Leitung elektrisch verbunden sind oder durch eine drahtlose Methode Daten austauschen. Der tragbare Hauptgerätekörper kann von der Probeentnahmevorrichtung getrennt positioniert sein, wie etwa im Freien oder bei einer Messung vor Ort, wobei der tragbare Hauptgerätekörper sich an der gleichen Position befindet und die verschiedenen Probeentnahmevorrichtung an unterschiedlichen Positionen positioniert sein können, wobei die Probeentnahmevorrichtung und der tragbare Hauptgerätekörper durch eine Leitung elektrisch oder auch drahtlos verbunden sein können, wobei ihre Messdaten jeweils separat durch eine Leitung oder drahtloses Übertragen in den tragbaren Hauptgerätekörper gesendet werden.
  • Vorzugsweise ist das Display ein farbiges Touchscreen-Display, wobei auf dem Display die Messergebnisse angezeigt werden; diese umfassen Beleuchtungsstärke, Farbtemperatur, Farbwiedergabeindex und Spektralkurven. In der Probeentnahmevorrichtung werden durch das photometrische Modul die Lichtstärke und durch das Spektrumsmessmodul Spektralinformationen gemessen, wobei diese nach der Verarbeitung durch den Mikroprozessor auf dem farbigen Touchscreen-Display angezeigt werden; dabei umfasst der Anzeigeinhalt Folgendes (ist jedoch nicht darauf beschränkt): Beleuchtungsstärke, relative spektrale Strahlungsverteilung, absolute spektrale Strahlungsbeleuchtungsstärkenverteilung, Farbtemperatur, Farbwiedergabeindex, Chromatizitätsdiagramm Schwarzkörperortskurve, Farbtoleranzbereich und andere Messergebnisse für Lichtstärke und Chromatizität.
  • Eine technische Lösung ist es dabei, dass die Messergebnisse auf dem Display als Vollbild dargestellt werden; oder es wird eine Split-Screen-Darstellung mit Berührungs- und Verschiebe-Modus gewählt; oder die Messergebnisse werden jeweils getrennt durch wiederholtes Anklicken angezeigt. Bei der vorliegenden Erfindung kann die Art des Displays flexibel gewählt werden, wobei die Messergebnisse durch die gleiche Anzeigeschnittstelle im Vollbild angezeigt werden, oder es können unterschiedliche Messergebnisse durch unterschiedliche Anzeigeschnittstellen angezeigt werden, wobei durch Verschieben nach oben und unten bzw. nach rechts und links (Ziehen oder Drücken) des Displays Split-Screen-Darstellungen angezeigt werden können; oder auf dem Display können nur Namen bzw. Symbole der Messergebnisse angezeigt werden, welche durch berührendes Anklicken jeweils getrennt angezeigt werden können. Außerdem können die Inhalte, die auf dem Display angezeigt werden, auch nach Art der Messergebnisse kategorisiert werden, wobei bei einer Vielzahl von Schnittstellen die Messergebnisse nach Kategorien getrennt angezeigt werden können, wie etwa im Zusammenhang mit der Beleuchtungsstärke, wie etwa optische Strahlungsbeleuchtungsstärke, spektrale Strahlungsbeleuchtungsstärke usw., die in der gleichen Schnittstelle des Displays angezeigt werden können; und solche im Zusammenhang mit Farb-Parametern, wie etwa dem Display-Index, der Farbtemperatur, dem Chromatizitätsdiagramm, der Schwarzkörperortskurve, dem Farbtoleranzbereich usw. können ebenfalls an einer Schnittstelle des Displays angezeigt werden; solche, die mit der Lichtbiosicherheit im Zusammenhang stehen, wie etwa UVI, photochemische UV-Gefahren, Nahultraviolett-Schädlichkeit für das Auge, Gefahr für das das Auge durch blaues Licht, thermische Gefahr für die Haut, Gefahr durch nahes Infrarotlicht (Auge) und sichtbare Infrarotgefahr (Haut) können ebenfalls an einer Schnittstelle angezeigt werden, wobei an der gleichen Schnittstelle verwandete Parameter angezeigt werde, was praktisch für die Analyse ist.
  • Als eine technische Lösung hierbei kann im Inneren der Probeentnahmevorrichtung ein Temperatursensormodul zur Korrektur des Driftfehlers der Probeentnahmevorrichtung vorhanden sein. Das Temperatursensormodul kann Überwachungs- und Steuerfunktionen in Bezug auf die Temperatur der Probeentnahmevorrichtung durchführen, was zu einer Realisierung einer stabilen Temperatur der Probeentnahmevorrichtung führt. Das Temperatursensormodul kann auch die Temperatur der Probeentnahmevorrichtung in Echtzeit überwachen, um eine dynamische Korrektur der Messergebnisse der Probeentnahmevorrichtung zu realisieren, was zu einer verbesserten Messgenauigkeit führt; gleichzeitig kann die Vorrichtung auch messen und die Temperatur anzeigen.
  • Bei der vorliegende Erfindung kann ein Spektrumsmessmodul vorgesehen sein, wobei der Messwellenlängenbereich des Spektrumsmessmoduls das sichtbare Lichtband mit 380 nm bis 780 nm ist, bei einer Abdeckung des Wellenlängenbereichs von 400 nm bis 700 nm; falls nötig, können die Ultraviolettstrahlen bis zum Nahinfrarotbereich von 200 nm bis 3000 nm abgedeckt werden, wobei zwei oder mehr Spektrumsmessmodule positioniert werden können.
  • Dabei wird bevorzugt, dass das Spektrumsmessmodul mehrere Messbänder umfasst, die sich nämlich am Spektrumsmessmodul überlagern, wobei es zu einer Überlagerung der Messbandabdeckung mit dem Messband des photometrischen Messmoduls kommt. Im Gegensatz zu einem Spektrumsmessmodul mit einem relativ breiten Messband werden zwei oder mehr als zwei schmalere Messbänder gewählt, wobei es zu einer Überlagerung der Abdeckung beim photometrischen Messmodul kommt; dies ermöglicht eine hohe spektrale Messgenauigkeit.
  • Dabei ist es als technische Lösung so, dass ein Spektrumsmessmodul, das zwei sich überlagernde Messbänder umfasst, jeweils ein erstes Spektrumsmessmodul, das mit seinem Messband für Ultraviolettstrahlung bis hin zu sichtbarem Licht zuständig ist, und ein zweites Spektrumsmessmodul, das mit seinem Messband für sichtbares Licht bis hin zu Infrarotlicht zuständig ist, umfasst. Gemäß des Messbands des photometrischen Messmoduls kann flexibel das Messband des ersten Spektrumsmessmoduls und des zweiten Spektrumsmessmoduls gewählt werden; so liegt etwa im Fall, dass das Messband des photometrischen Messmoduls bei 380 nm bis 780 nm liegt, das erste Spektrumsmessmodul mit seinem Messband bei 200 nm bis 650 nm, während das Messband des zweiten Spektrumsmessmoduls bei 600 nm bis 1100 nm liegt, wobei durch die Nutzung der Spektralinformationen im Wellenabschnitt von 380 nm bis 780 nm des ersten Spektrumsmessmoduls und des zweiten Spektrumsmessmoduls der Spektralbereich-Abgleichfehler des photometrischen Messmoduls korrigiert wird, wodurch eine sehr exakte Messung des Lichststärkewerts realisiert werden kann; außerdem können durch die Spektralinformationen des Ultraviolettbands des ersten Spektrumsmessmoduls Gefahren bewertet werden, wie etwa photochemische Ultrviolettgefährdung für Haut und Augen oder Gefährdungen für Augen durch nahes Infrarotlicht usw.; gleichzeitig können durch die Spektralinformationen des zweiten Spektrumsmessmoduls Spektralinformationen erlangt werden, die durch Nutzung der Informationen zum nahen Infrarotlicht u. a. zur Bewertung von Gefährdungen (für Augen oder Haut) durch nahes Infrarotlicht dienen.
  • Dabei ist es eine technische Lösungsmöglichkeit, dass das photometrische Messmodul und das Spektrumsmessmodul jeweils mit dem tragbaren Hauptgerätekörper elektrisch verbunden sind. Dabei ist es in dem technischen Lösungsvorschlag so, dass der tragbare Hauptgerätekörper und die Probeentnahmevorrichtung eine Datenleitung zur elektrischen Verbindung als Verfahren wählen, um Kotrolle und Datensendung umzusetzen, wobei bei der Probeentnahmevorrichtung das photometrische Messmodul und das Spektrumsmessmodul die Messergebnisse jeweils getrennt durch die Datenleitung zu einem tragbaren Hauptgerätekörper senden; gleichzeitig kann der tragbare Hauptgerätekörper auch durch eine Datenleitung an die Probeentnahmevorrichtung Messdaten senden, wobei die Probeentnahmevorrichtung im Inneren ein photometrisches Messmodul und ein Spektrumsmessmodul zum Auffangen der Testdaten vom tragbaren Hauptgerätekörper aufweist, wobei die Messung nach dem Empfang der Messdaten beginnt. Das in der Probeentnahmevorrichtung angeordnete photometrische Messmodul, das Spektrumsmessmodul und der tragbare Hauptgerätekörper können in Bezug auf drahtgebundene Kommunikation verschiedene Arten wählen, nämlich Umsetzung von Kommunikation vermittels einer Buchsenleiste (oder Stiftleiste) und eines Bajonettverschlusses (oder einer Bajonettöffnung) usw., wobei auf dem tragbaren Hauptgerätekörper eine Hauptgeräte-Kommunikationsschnittstelle vorgesehen ist, und wobei auf der Probeentnahmevorrichtung eine Probenahme-Kommunikationsschnittstelle vorgesehen ist, wobei die Hauptgeräte-Kommunikationsschnittstelle und die Probenahme-Kommunikationsschnittstelle zusammenpassen; die Hauptgeräte-Kommunikationsschnittstelle ist eine Buchsenleiste (oder Stiftleiste) und ein Bajonettverschluss (oder eine Bajonettöffnung), die Probenahme-Kommunikationsschnittstelle ist eine Stiftleiste (oder Buchsenleiste) und eine Bajonettöffnung (oder ein Bajonettverschluss), wobei Stiftleiste und Buchsenleiste durch einen Klemmknopf und einen Bajonettverschluss ihren Verbindungszustand steuern; oder die Hauptgeräte-Kommunikationsschnittstelle und die Probenahme-Kommunikationsschnittstelle sind durch eine USB-Schnittstelle verbunden.
  • Eine weitere technische Lösung ist es, dass ein Funkmodul zum Empfangen oder Senden von Signalen vorgesehen ist, wobei die Probeentnahmevorrichtung und der tragbare Hauptgerätekörper im Inneren jeweils ein Funkmodul aufweisen, und wobei im Inneren der Probeentnahmevorrichtung das photometrische Messmodul und das Spektrumsmessmodul ihre Messergebnisse durch ein drahtloses Verfahren zum tragbaren Hauptgerätekörper senden. Der tragbare Hauptgerätekörper ist ein mobiles intelligentes Endgerät, wie etwa ein Tablet-Computer oder ein Smartphone usw., wobei die Probeentnahmevorrichtung und der tragbare Hauptgerätekörper im Inneren jeweils separat positionierte Funkodule aufweisen, wobei zwei Funkmodule ein drahtloses Kommunikationsnetz bilden können, wie etwa vermittels Bluetooth, GPRS, Wi-Fi, WLAN, 3G, Zigbee, CDMA usw., wobei die konkrete Form des drahtlosen Kommunikationsnetzes je nach Anforderungen der Situation oder Messung gewählt werden kann; und wobei zwischen der Probeentnahmevorrichtung und dem tragbaren Hauptgerätekörper durch drahtloses Übertragung eine übergeordnete Steuerung und Datenübertragung durchgeführt wird; wie etwa im Fall, dass das Funkmodul im tragbaren Hauptgerätekörper Messdaten aussendet, welche vom Funkmodul in der Probeentnahmevorrichtung empfangen werden, was wiederum zur Auslösung der spektralen und photometrischen Daten des gemessenen Lichts führt; nach der Messung werden die Testergebnisse durch ein drahtloses Kommunikationsnetz zwecks Analyse und Verarbeitung an den tragbaren Hauptgerätekörper gesendet.
  • Bevorzugterweise ist eine Recheneinheit zur Korrektur des Spektralbereich-Abgleichfehlers des photometrischen Messmoduls vorgesehen, wobei die Recheneinheit in der Probeentnahmevorrichtung oder dem tragbaren Hauptgerätekörper positioniert ist. Die Recheneinheit kann ein unabhängiger digitaler Verarbeitungschip sein, kann aber auch ein fertig geschriebenes und disponiertes Korrekturprogramm im Mikroprozessor des tragbaren Hauptgerätekörpers sein. Falls es sich um einen digitalen Verarbeitungschip handelt, kann dieser außerdem ein Register umfassen, wobei ein digitaler Verarbeitungschip die Testergebnisse des Spektrumsmessmoduls nutzt, um den spektralen Nichtübereinstimmungs-Korrekturfaktor des photometrischen Messmoduls zu erlangen, wobei dieser Koeffizient im Register gespeichert wird, um zur Korrektur der Lichtstärkemessung des photometrischen Messmoduls zu dienen. Falls es sich bei der Recheneinheit um ein Algorithmus-Programm handeln sollte, erhält der Mikroprozessor die Testergebnisse des Spektrumsmessmoduls, wobei er dann das Algorithmus-Programm zur Berechnung des spektralen Nichtübereinstimmungs-Korrekturfaktors einsetzt und den Korrekturfaktor im Mikroprozessor speichert, damit dieser zur Korrektur der Lichtstärkemessung durch das photometrische Messmodul benutzt werden kann, um eine noch genauere Lichtstärkemessung zu erhalten.
  • Vorzugsweise ist ein Identifikationscode-Speicher vorgesehen, der im Inneren der Probeentnahmevorrichtung positioniert ist und für die Identifikations-Probeentnahmevorrichtung genutzt wird. Die Informationen im Inneren des Identifikationscode-Speichers können gelesen und geschrieben werden, und er steht in elektrischer Verbindung mit dem photometrischen Messmodul und dem Spektrumsmessmodul, wobei nach dem Abschluss der Messung des Messmoduls ein Identifikationscode ausgelesen wird und die Messdaten sowie der Identifikationscode zum tragbaren Hauptgerätekörper gesendet werden; wobei im Falle, dass ein digitaler Verarbeitungschip in der Probeentnahmevorrichtung positioniert ist, der Identifikationscode-Speicher ein Chipspeicher ist, wobei der Chip und das photometrische Messmodul sowie das Spektrumsmessmodul elektrisch verbunden sind, und wobei die Daten nach Abschluss der Messung des Messmoduls durch den digitalen Verarbeitungschip verarbeitet werden, wobei dann auch der Identifikationscode geutzt wird, um die Messdaten und den Identifikationscode zum tragbaren Hauptgerätekörper zu senden, damit der tragbare Hauptgerätekörper verschiedenen Sendungen von Daten der Probeentnahmevorrichtung unterscheiden kann.
  • Vorzugsweise ist der tragbare Hauptgerätekörper ein mobiler intelligenter Terminal, wie etwa ein Tablet-Computer, ein Smartphone oder ein anderes intelligentes Endgerät, da dies praktisch zu transportieren, einfach zu nutzen und gut zu skalieren ist und auch andere Vorteile bietet. Dadurch können zwischen Endgerätesteuerung und Probeentnahmevorrichtung eine Vielzahl von Kommunikationsverfahren implementiert werden, die Messung sowie Steuerung ist einfach und flexibel. Dabei wird nicht nur wirksam die Arbeitseffizienz erhöht, sondern auch die Anforderungen der verschiedenen Testsituationen werden erfüllt.
  • Vorzugsweise sind im Inneren des Mikroprozessors Kalibrierdaten gespeichert. Bei der Kalibrierung werden diese Kalibrierdaten automatisch verwendet, was die Messsteuerung vereinfacht und praktischen Nutzen bringt. Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung eine Batterie, wobei die Batterie in der Probeentnahmevorrichtung angeordnet ist; die Batterie kann dabei eine wiederaufladbare Batterie (Akku) sein, wobei es sich im Allgemeinen um eine wiederaufladbare Lithium-Batterie (Akku) handelt.
  • In Zusammenfassung des Vorstehenden stellt die vorliegende Erfindung eine Einrichtung bereit, welche eine vereinheitlichte Probeentnahmevorrichtung mit photometrischem Messmodul und Spektrumsmessmodul umfasst, wodurch eine gleichzeitige Messung des Spektrums und der Lichtstärke des gemessenen Lichts umgesetzt wird, wobei im Falle, dass sowohl beim photometrischen Messmodul als auch beim Spektrumsmessmodul die Genauigkeit jeweils nicht sehr hoch ist, durch die Nutzung der Abdeckung der Lichtstärke in Bezug auf das Messband der Spektralinformationen der Spektralbereich-Abgleichfehler der gegenwärtig vorhandenen tragbaren Lichtstrahlmesser wirksam korrigiert wird; dabei wird gleichzeitig durch flexible Auswahl des Messbands Präzision im Hinblick auf die Lichtstrahlungs-Biosicherheit der gemessenen Lichtquelle erreicht; es werden als Vorteile u. a. eine vollständige Messfunktionalität, ein breiter linearer dynamischer Bereich, hohe Messgenauigkeit, praktischer Nutzen und niedrige Kosten bereitgestellt.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels.
  • 2 ist ein Verbindungsdiagramm des ersten Ausführungsbeispiels.
  • 3 ist eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels.
  • 4 ist ein Verbindungsdiagramm eines dritten Ausführungsbeispiels.
  • 5 ist eine schematische Darstellung eines vierten Ausführungsbeispiels.
  • 6 ist eine schematische Darstellung eines fünften Ausführungsbeispiels.
    • 1: tragbarer Hauptgerätekörper; 2: Probeentnahmevorrichtung; 21: photometrischen Messmodul; 22: Spektrumsmessmodul; 221: erstes Spektrumsmessmodul; 222: zweites Spektrumsmessmodul; 23: Identifikationscode-Speicher; 3: Display; 4: Mikroprozessor; 5: Temperatursensormodul; 6: Wireless-Modul; 7: Batterie; 8: Positionierungseinrichtung.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Ausführungsbeispiel 1
  • Wie in 1 und 2 dargestellt, umfasst das vorliegende Ausführungsbeispiel einen tragbaren Hauptgerätekörper 1, eine Probeentnahmevorrichtung 2, ein Display 3, einen Mikroprozessor 4 sowie eine stromliefernde Batterie 7, wobei das Display 3 am tragbaren Hauptgerätekörper 1 vorgesehen ist, und wobei der Mikroprozessor 4 im Inneren des tragbaren Hauptgerätekörpers 1 vorgesehen ist, und wobei im Inneren der Probeentnahmevorrichtung 2 ein Identifikationscode-Speicher 23 sowie ein photometrisches Messmodul 21 und ein Spektrumsmessmodul 22 mit lichtempfindlichen Oberflächen, die nebeneinander angeordnet sind, vorgesehen sind, wobei im Inneren des tragbaren Hauptgerätekörpers 1 und der Probeentnahmevorrichtung 2 jeweils eine Batterie 7 vorgesehen ist, wobei die Batterie 7 in der Probeentnahmevorrichtung 2 eine wiederaufladbare Batterie (Akku) ist, und wobei die Batterie 7 im tragbaren Hauptgerätekörper 1 für eine Stromaufladung der Batterie 7 in der Probeentnahmevorrichtung 2 sorgen kann.
  • Wie in 2 dargestellt, sind das photometrischen Messmodul 21, das Spektrumsmessmodul 22 und der Identifikationscode-Speicher 23 stets mit der Batterie 7 in der Probeentnahmevorrichtung 2 elektrisch verbunden, wobei das Display 3 und der Mikroprozessor 4 stets mit der Batterie 7 im tragbaren Hauptgerätekörper 1 elektrisch verbunden sind; wobei das photometrischen Messmodul 21 und das Spektrumsmessmodul 22 jeweils getrennt mit dem Identifikationscode-Speicher 23 elektrisch verbunden sind, und außerdem mit dem Mikroprozessor 4 im tragbaren Hauptgerätekörper 1 durch eine Datenleitung elektrisch verbunden sind, wobei das Display 3 mit dem Mikroprozessor 4 elektrisch verbunden ist.
  • Bei der Messung sind die lichtempfindlichen Oberflächen des photometrischen Messmoduls 21 und des Spektrumsmessmoduls 22 nebeneinander angeordnet, wobei das Messband des photometrischen Messmoduls 21 380 nm bis 780 nm beträgt, und für das Spektrumsmessmodul 22 das Messband 350 nm bis 800 nm beträgt, wobei also das Spektrumsmessmodul 22 eine Messbandabdeckung des Messbands des photometrischen Messmodul 21 bietet, wobei das photometrische Messmodul 21 und das Spektrumsmessmodul 22 gleichzeitig die gemessenen Lichtstrahlen auffangen, und wobei nach Abschluss der Messung der Identifikationscode im Identifikationscode-Speicher 23 ausgelesen wird, und wobei die Messergebnisse für Lichtstärke und das Spektrumsmessmodul sowie der Identifikationscode durch die Datenleitung jeweils gesondert zum Mikroprozessor 4 des tragbaren Hauptgerätekörpers 1 gesendet werden, wobei der Mikroprozessor 4 die Messdaten analysiert und verarbeitet, wobei unter Nutzung der vom Spektrumsmessmodul 22 gemessenen Spektralinformationen der Spektralbereich-Abgleichfehler des photometrischen Messmoduls 21 korrigiert wird, wobei die Korrekturformel wie folgt lautet:
    Figure DE112013006616T5_0004
  • Dabei ist ET,C der Lichtintensitätswert nach der Korrektur, ET ist der Lichtintensitätswert des gemessenen Lichts, das direkt vom photometrischen Messmodul 21 gemessen wird, P(λ) ist die relative spektrale Strahlungsverteilung des durch das Spektrumsmessmodul 22 gemessenen Lichts, S(λ)rel ist die relative spektrale Empfindlichkeit des photometrischen Messmoduls 21, P(λ)S ist die relative spektrale Strahlungsverteilung der Standardquelle, mit welcher in Bezug auf das photometrische Messmodul 21 eine Kalibrierung durchgeführt wird, und V(λ) ist die spektrale CIE-Standardlichtfunktion.
  • Nach Durchlaufen der vorstehend beschriebenen Korrektur kann der Messwert des photometrischen Messmoduls 21 einen korrekten Lichtstärkewert erlangen, wobei Messdaten sowie deren Analyseergebnisse jeweils durch das Display 3 des tragbaren Hauptgerätekörpers 1 dargestellt werden.
  • Das Display 3 des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist ein farbiges Touchscreen-Display, wobei auf dem Display 3 Inhalte angezeigt werden, die Folgendes in Bezug auf die Licht- und Chromatizitätsmessung beinhalten: Beleuchtungsstärke, relative spektrale Strahlungsverteilung, absolute spektrale Strahlungsbeleuchtungsstärkenverteilung, Farbtemperatur, Farbwiedergabeindex, Chromatizitätsdiagramm, Schwarzkörperortskurve, Farbtoleranz.
  • Ausführungsbeispiel 2
  • Wie in 3 dargestellt, liegen die Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel in folgenden Punkten: Im Inneren der Probeentnahmevorrichtung 2 des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind ein photometrisches Messmodul 21, ein erstes Spektrumsmessmodul 221, ein zweites Spektrumsmessmodul 222 sowie ein Identifikationscode-Speicher 23 angeordnet. Das photometrische Messmodul 21, das erste Spektrumsmessmodul 221 und das zweite Spektrumsmessmodul 222 sind jeweils gesondert elektrisch mit dem Identifikationscode-Speicher 23 verbunden, und außerdem besteht eine elektrische Verbindung mit dem Mikroprozessor 4 des tragbaren Hauptgerätekörpers 1, und zwar vermittels einer Datenleitung, wobei das Display 3 mit dem Mikroprozessor 4 in elektrischer Verbindung steht.
  • Die lichtempfindlichen Oberflächen des photometrischen Messmoduls 21 und des ersten Spektrumsmessmoduls 221 sowie des zweiten Spektrumsmessmodul 222 sind nebeneinander angeordnet, wobei das Messband des photometrischen Messmoduls 21 380 nm bis 780 nm beträgt, wobei die Messbänder für das erste Spektrumsmessmodul 221 und das zweite Spektrumsmessmodul 222 jeweils gesondert 200 nm bis 650 nm bzw. 600 nm bis 1100 nm betragen, wobei das photometrische Messmodul 21 und das erste Spektrumsmessmodul 221 und das zweite Spektrumsmessmodul 222 gleichzeitig die gemessenen Lichtstrahlen auffangen, und wobei nach Abschluss der Messung der Identifikationscode im Identifikationscode-Speicher 23 ausgelesen wird, und wobei die Messergebnisse für Lichtstärke und das Spektrumsmessmodul sowie der Identifikationscode durch die Datenleitung zum Mikroprozessor 4 des tragbaren Hauptgerätekörpers 1 gesendet werden, wobei der Mikroprozessor 4 die Messdaten analysiert und verarbeitet, wobei unter Nutzung der durch das erste Spektrumsmessmodul 221 und das zweite Spektrumsmessmodul 222 gemessenen Spektralinformationen im Wellenbereich von 380 nm bis 780 nm der Spektralbereich-Abgleichfehler des photometrischen Messmoduls 21 korrigiert wird, wodurch ein korrekter Lichtstärkewert erhalten wird; außerdem kann der Mikroprozessor 4 das UV-Spektrum des ersten Spektrumsmessmoduls 221 und außerdem das Infrarotspektrum vom zweiten Spektrumsmessmodul 222 analysieren, um dann die photobiologischen Sicherheitsinformationen zu bewerten. Die vorstehend genannten Messdaten sowie deren Analyseergebnisse werden stets auf dem Display 3 des tragbaren Hauptgerätekörpers 1 angezeigt.
  • Ausführungsbeispiel 3
  • Wie in 4 dargestellt, liegen die Unterschiede zu ersten Ausführungsbeispiel in Folgendem: Das vorliegende Ausführungsbeispiel umfasst noch ein Funkmodul 6 und fünf Probeentnahmevorrichtungen 2, wobei im tragbaren Hauptgerätekörper 1 und den Probeentnahmevorrichtungen 2 stets ein Funkmodul 6 vorgesehen ist, wobei jede Probeentnahmevorrichtung 2 stets ein photometrisches Messmodul 21, ein erstes Spektrumsmessmodul 221, ein zweites Spektrumsmessmodul 222 sowie einen Identifikationscode-Speicher 23 aufweist.
  • Das photometrische Messmodul 21, das erste Spektrumsmessmodul 221 und das zweite Spektrumsmessmodul 222 sind jeweils gesondert mit dem Identifikationscode-Speicher 23 elektrisch verbunden, wobei auch eine elektrische Verbindung mit dem Funkmodul 6 besteht, und wobei das Funkmodul 6 mit der stromversorgenden Batterie 7 in elektrischer Verbindung steht; wobei der tragbare Hauptgerätekörper 1 hier ein mobiles und intelligentes Endgerät ist, und wobei im tragbaren Hauptgerätekörper 1 das Funkmodul 6 stets mit dem Mikroprozessor 4 und der stromversorgenden Batterie 7 in elektrischer Verbindung steht, wobei das Display 3 und der Mikroprozessor 4 in elektrischer Verbindung stehen.
  • Bei der Messung sind die fünf Probeentnahmevorrichtungen 2 auf verschiedene räumliche Positionen verteilt, wobei das Funkmodul 6 im tragbaren Hauptgerätekörper 1 Testsignale aussendet, wobei das Funkmodul 6 in den verschiedenen Probeentnahmevorrichtungen 2 gleichzeitig die Testsignale auffangen und zu einer Auslösug der aufgefangenen und gemessenen Signale des gemessenen Lichts jeweils im Inneren des Spektrumsmessmoduls 22 und des photometrischen Messmoduls 21 führen, wobei nach dem Messen im Hinblick auf die Messdaten und den Identifikationscode der Probeentnahmevorrichtung durch das drahtlose Kommunikationsnetzwerk, welches durch das Funkmodul 6 in den verschiedenen Probeentnahmevorrichtungen 2 und dem tragbaren Hauptgerätekörper 1 gebildet wird, eine Datenübertragung stattfindet, wobei das Funkmodul 6 im tragbaren Hauptgerätekörper 1 die Messdaten empfängt und die Testergebnisse in den Mikroprozessor 4 einspeist, wo sie analysiert und verarbeitet werden.
  • Ausführungsbeispiel 4
  • Wie in 5 dargestellt, liegt der Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel in Folgendem: Es ist außerdem ein Temperatursensormodul 5 vorgesehen, wobei das Temperatursensormodul 5 im Inneren der Probeentnahmevorrichtung 2 vorgesehen ist, und wobei das Temperatursensormodul 5 mit dem tragbarer Hauptgerätekörper 1 in elektrischer Verbindung steht, und wobei das Temperatursensormodul 5 zur Überwachung und Steuerung der Temperatur der Probeentnahmevorrichtung 2 dienen kann, und wobei es außerdem die tatsächliche Temperatur zur Zeit der Messung durch die Probeentnahmevorrichtung 2 an den tragbaren Hauptgerätekörper 1 senden kann, wobei der tragbare Hauptgerätekörper 1 die Temperaturdaten analysieren und verarbeiten kann, um in Bezug auf die Messergebnisse der Probeentnahmevorrichtung 2 eine dynamische Korrektur durchzuführen, um die Messgenauigkeit zu erhöhen.
  • Ausführungsbeispiel 5
  • Wie in 6 dargestellt, liegt der Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel in Folgendem: Das vorliegende Ausführungsbeispiel umfasst eine Positionierungseinrichtung 8, die zur Positionierung der lichtempfindlichen Oberfläche des photometrischen Messmodul 21 genutzt wird, wobei die Positionierungseinrichtung 8 in Bezug auf die relative Position der lichtempfindlichen Oberfläche des photometrischen Messmoduls 21 fixiert ist, und wobei die Positionierungseinrichtung 8 auf der Probeentnahmevorrichtung 2 positioniert ist, und wobei sie auf der relativen flachen Ebene der lichtempfindlichen Oberfläche des photometrischen Messmoduls 21 liegt.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Positionierungseinrichtung 8 eine kreisförmige Gewindebohrung, wobei diese mit der lichtempfindlichen Oberfläche des photometrischen Messmoduls 21 auf der gleichen Achse liegt, wobei die kreisförmige Gewindebohrung mit einem dreifüßige Stativ usw. oder ähnlichen mechanischen Komponenten kombiniert werden kann, um die Probeentnahmevorrichtung 2 zu fixieren, wodurch eine akkurate Positionierung der lichtempfindlichen Oberfläche des photometrischen Messmodul 21 erreicht wird. Bei der Messung wird durch die Positionierungseinrichtung 8 die flache Ebene, auf der sich die lichtempfindliche Oberfläche des photometrischen Messmoduls 21 befindet, bestimmt, wodurch der Beleuchtungsstärken-Messwert für eine festgelegte flache Ebene erlangt wird.

Claims (10)

  1. Tragbares Lichtstrahlmessgerät, gekennzeichnet durch einen tragbaren Hauptgerätekörper (1) und eine Probeentnahmevorrichtung (2), wobei auf dem tragbaren Hauptgerätekörper (1) ein Display (3) vorgesehen ist; wobei das Innere der Probeentnahmevorrichtung (2) ein photometrisches Messmodul (21) und ein Spektrumsmessmodul (22), deren lichtempfindliche Oberfläche nebeneinander angeordnet sind, umfasst, wobei das photometrische Messmodul (21) einen Kosinuskorrektor, eine Korrektureinheit für Spektralempfindlichkeit und einen optoelektronischen Sensor umfasst, wobei das Spektrumsmessmodul (22) eine chromatische Dispersionseinheit und einen Array-Detektor umfasst, wobei das photometrische Messmodul (21) und das Spektrumsmessmodul (22) das gemessene Licht aufnehmen.
  2. Tragbares Lichtstrahlmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der tragbare Hauptgerätekörper (1) und die Probeentnahmevorrichtung (2) in Form eines einzigen Körpers positioniert und miteinander verbunden sind.
  3. Tragbares Lichtstrahlmessgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Probeentnahmevorrichtung (2) mit ihrer lichtempfindlichen Oberfläche und der tragbare Hauptgerätekörper (1) relativ zueinander dreh- oder verschiebbar sind.
  4. Tragbares Lichtstrahlmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Bezug auf dieses ein tragbarer Hauptgerätekörper (1) und mehr als eine Probeentnahmevorrichtung (2) trennbar vorgesehen sind, wobei der tragbare Hauptgerätekörper (1) und die einzelnenen Probeentnahmevorrichtungen (2) stets durch ein Kabel elektrisch verbunden, in Form eines einzigen Körpers positioniert und miteinander verbunden sind oder aber durch eine drahtlose Verbindung Daten austauschen.
  5. Tragbares Lichtstrahlmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Display (3) ein Touchscreen-Display ist, wobei auf dem Display (3) Messergebnisse angezeigt werden, die Folgendes umfassen: Beleuchtungsstärke, Farbtemperatur, Farbwiedergabeindex sowie Spektralbereich-Verteilungskurve, wobei die Messergebnisse auf dem Display (3) in Vollbildanzeige dargestellt werden, oder es wird eine Split-Screen-Anzeige im Berührungs- und Verschiebemodus genutzt, oder die Messergebnisse werden durch berührendes Anklicken jeweils getrennt angezeigt.
  6. Tragbares Lichtstrahlmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Probeentnahmevorrichtung (2) ein Temperatursensormodul (5) vorgesehen ist.
  7. Tragbares Lichtstrahlmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Probeentnahmevorrichtung (22) ein Temperatursensormodul (5) vorgesehen ist.
  8. Tragbares Lichtstrahlmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Probeentnahmevorrichtung (2) eine Batterie (7) und/oder ein zur Probeentnahmevorrichtungs(2)-Identifikation genutzter Identifikationscode-Speicher (23) vorgesehen ist.
  9. Tragbares Lichtstrahlmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Positionierungseinrichtung (8), die zur Positionierung des photometrischen Messmoduls (21) mit seiner lichtempfindlichen Oberfläche genutzt wird, vorgesehen ist, wobei die Positionierungseinrichtung (8) in Bezug auf die relative Position des photometrischen Messmoduls (21) mit seiner lichtempfindlichen Oberfläche fixiert ist.
  10. Korrekturverfahren für ein tragbares Lichtstrahlungsmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das photometrische Messmodul (21) und das Spektrumsmessmodul (22) auf der Probeentnahmevorrichtung (2) jeweils gesondert Lichtstärke und Spektralinformationen des gemessenen Lichts messen, wobei der Messwert des Spektrumsmessmoduls (22) genutzt wird, um den Messwert des photometrischen Messmoduls (21) zu korrigiern.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103344329B (zh) * 2013-07-26 2015-05-13 杭州远方光电信息股份有限公司 一种手持式光辐射度计及其校正方法
KR101438194B1 (ko) * 2014-03-17 2014-11-04 (주)에이앤아이 실시간 영점조절이 가능한 색차계모듈 및 이를 이용한 색상계측기
CN104101428A (zh) * 2014-06-25 2014-10-15 杭州中为光电技术股份有限公司 光度模块、手持光度计及其测量方法
CN104062010B (zh) * 2014-06-27 2015-08-19 杭州彩谱科技有限公司 一种优化定标算法的分光光源颜色照度测量仪器
CN104062011B (zh) * 2014-06-27 2015-07-29 杭州彩谱科技有限公司 优化余弦响应设计的手持式光源颜色照度分光测量仪器
CN106546325A (zh) * 2016-10-25 2017-03-29 复旦大学 一种光度学测试的光谱校正方法
CN106933256A (zh) * 2017-03-08 2017-07-07 华电电力科学研究院 一种光伏检测用辐照组件背板温度采集传输系统及其使用方法
CN107747968A (zh) * 2017-09-30 2018-03-02 温州华侨电器有限公司 一种多功能传感器
FR3093564B1 (fr) 2019-03-06 2023-05-12 Bonnet Caroline Procédé et appareillage mesurant et transmettant la quantité de lumière émise, la quantité d’électricité consommée et le facteur de vieillissement d’un luminaire
CN112484969A (zh) * 2019-09-12 2021-03-12 群燿光学股份有限公司 显色指数显示系统及其显示方法
CN111174913A (zh) * 2020-02-25 2020-05-19 南通智能感知研究院 一种手持微型智能高光谱成像仪及其定标和成像方法
CN111735538B (zh) * 2020-06-04 2021-05-18 中国科学院西安光学精密机械研究所 一种机载面阵凝视型高光谱影像光照校正方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4090071A (en) * 1976-06-10 1978-05-16 Hoffman Engineering Corporation Photometric instrument with thermoelectric control of a photovoltaic semiconductor detector
US5424826A (en) * 1993-07-30 1995-06-13 Control Development, Inc. Wideband optical micro-spectrometer system
US6539176B2 (en) * 2000-11-16 2003-03-25 Fuji Photo Film Co., Ltd. Photometry device for camera
US7236243B2 (en) * 2004-04-12 2007-06-26 Michael Thomas Beecroft Hand-held spectrometer
JP4693097B2 (ja) * 2005-03-31 2011-06-01 株式会社アドバンテスト 波長導出装置および該装置を備えた波長計、波長導出方法、プログラムおよび記録媒体
JP4660694B2 (ja) * 2005-06-28 2011-03-30 コニカミノルタセンシング株式会社 分光装置の波長校正方法及び分光装置
CN101034006A (zh) * 2007-03-13 2007-09-12 郑晓明 一种提高光度量测量仪器测量精度的方法
CN101290246B (zh) * 2007-04-17 2011-03-30 杭州远方光电信息股份有限公司 一种快速光谱仪及其测量方法
US7978324B2 (en) * 2007-04-17 2011-07-12 Everfine Photo-E-Info Co., Ltd. Multi-channel array spectrometer and method for using the same
CN101118178B (zh) * 2007-09-06 2010-09-29 复旦大学 一种led光通量测试方法
CN101782428B (zh) * 2009-01-16 2012-02-29 杭州远方光电信息股份有限公司 光谱自校正光度计及其测量方法
CN101813518B (zh) * 2009-09-03 2011-06-01 杭州远方光电信息股份有限公司 一种中间视觉光度值的测量方法
CN102012266B (zh) * 2009-09-07 2012-08-22 杭州远方光电信息股份有限公司 一种光合辐射照度测量方法
CN202188903U (zh) * 2011-07-25 2012-04-11 四川中测科技投资有限公司 基于分光光谱光度、夜视辐射强度测试仪
CN202676283U (zh) * 2012-07-13 2013-01-16 杭州远方光电信息股份有限公司 一种分布光度计
US10119857B2 (en) * 2012-08-17 2018-11-06 Oracle International Corporation Reflection-enhanced photo-detector
US20140354868A1 (en) * 2013-06-04 2014-12-04 Corning Incorporated Portable hyperspectral imager
CN103344329B (zh) 2013-07-26 2015-05-13 杭州远方光电信息股份有限公司 一种手持式光辐射度计及其校正方法
CN203337259U (zh) * 2013-07-26 2013-12-11 杭州远方光电信息股份有限公司 一种手持式光辐射度计
US9599533B2 (en) * 2014-05-22 2017-03-21 Abl Ip Holding Llc Accessory to configure portable device with camera (E.G. smartphone) as lighting meter

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Publication number Publication date
WO2015010435A1 (zh) 2015-01-29
CN103344329B (zh) 2015-05-13
US10215629B2 (en) 2019-02-26
US20160011045A1 (en) 2016-01-14
CN103344329A (zh) 2013-10-09

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