專(zhuān)利名稱(chēng)：：車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，特別涉及一種在小空間短距離內(nèi)可測(cè)得其光度分布的車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)。由于汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，車(chē)輛已愈來(lái)愈普及于大眾之間，而車(chē)輛燈具的應(yīng)用亦隨之愈來(lái)愈廣泛，尤其是作為夜間照明用的車(chē)頭大燈，不僅需要有足夠的功率，能夠使遠(yuǎn)方的景物清楚的呈現(xiàn)，亦須考慮對(duì)方來(lái)車(chē)，不會(huì)因眩光的影響而影響駕駛。因此車(chē)輛燈具于其前方的透明玻璃處須有不同擴(kuò)散角度的設(shè)計(jì)，使光在行經(jīng)反射器與透明玻璃時(shí)，會(huì)經(jīng)過(guò)適當(dāng)角度的散射，而使光重疊于遠(yuǎn)方，令駕駛?cè)四芸辞宄h(yuǎn)方的景物，而不會(huì)產(chǎn)生眩光，對(duì)對(duì)方來(lái)車(chē)沒(méi)有影響。所以，當(dāng)車(chē)輛燈具出廠(chǎng)前，皆須經(jīng)過(guò)測(cè)試裝置的測(cè)試，以確保行車(chē)安全。圖1是公知車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D1，公知車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)具有測(cè)角儀平臺(tái)102、白色測(cè)試屏幕108、以及位于測(cè)試屏幕108正中央的光度計(jì)110。欲量測(cè)遠(yuǎn)方光度的待測(cè)車(chē)輛燈具100置于測(cè)角儀平臺(tái)102上，待測(cè)車(chē)輛燈具100的燈泡中心與光度計(jì)110，兩者相距25公尺(此一距離為各國(guó)車(chē)輛頭燈亮度測(cè)定法規(guī)通用距離)。由于待測(cè)車(chē)輛燈具固定于測(cè)角儀平臺(tái)102上，而測(cè)角儀平臺(tái)102可作高精度的水平旋轉(zhuǎn)104與高精度的垂直旋轉(zhuǎn)106，因此可藉由測(cè)角儀平臺(tái)102的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得固定在距25公尺外的位置的光度計(jì)，可以測(cè)得燈具有25公尺外的法規(guī)要求的照明范圍內(nèi)，不同角度(位置)分布的光度待測(cè)點(diǎn)112的光度值。此類(lèi)型的公知車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)是公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)車(chē)輛燈具光度認(rèn)證測(cè)試機(jī)，其特點(diǎn)是可以得到法規(guī)要求測(cè)試點(diǎn)的精確位置與光度值；但此公知車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)的價(jià)格昂貴，耗費(fèi)成本，且因?yàn)樾柁D(zhuǎn)動(dòng)測(cè)角儀平臺(tái)以測(cè)試近光燈約數(shù)百點(diǎn)(遠(yuǎn)光燈所需測(cè)試的點(diǎn)數(shù)較少)的光度值，所以量測(cè)耗時(shí)，又，量測(cè)時(shí)須要一個(gè)30公尺長(zhǎng)、5公尺寬、2公尺高以上的儀器擺設(shè)空間，不易尋找。圖2是另一公知車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)HPT-100的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D2,HPT-100是由澳洲的Optical&PhotometricTechnologyPTYLTD(OPT)公司所發(fā)展的一套簡(jiǎn)易型車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，此一簡(jiǎn)易型車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，是在1至1.5立方公尺的空間內(nèi)擺設(shè)傅涅爾透鏡(FresnelLens)22、CCD攝影機(jī)26、以及個(gè)人計(jì)算機(jī)28。欲量測(cè)遠(yuǎn)方光度的待測(cè)車(chē)輛燈具20置于傅涅爾透鏡22的上方，當(dāng)光穿透位于待測(cè)燈具20下方的傅涅爾透鏡22時(shí)，會(huì)產(chǎn)生聚焦的效果，使具有不同擴(kuò)散角度的入射光可以提前重疊，而使待測(cè)車(chē)輛燈具20的透射光24的照明角度可以在短距離下達(dá)到類(lèi)似在25公尺外的照明情況。配合CCD攝影機(jī)26的使用與個(gè)人計(jì)算機(jī)28的計(jì)算，即可在短距離的小空間中實(shí)時(shí)(realtime)量得待測(cè)車(chē)輛燈具法規(guī)所規(guī)定的量測(cè)點(diǎn)的光度值。但公知車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)HPT-100因?yàn)槭褂妙~外的傅涅爾透鏡22，使得燈具照明角度產(chǎn)生扭曲，而此傅涅爾透鏡22只具有單一焦距，欲使短距離內(nèi)的透射光24具有與25公尺外同樣的擴(kuò)散角度是不可能的，因此無(wú)法取得燈具實(shí)際測(cè)定點(diǎn)的精確光度值。根據(jù)本發(fā)明，提出一種車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，不使用傅涅爾透鏡，而取代以具有方形開(kāi)口的矩陣快門(mén)，直接使光穿透，并利用點(diǎn)光源的光度與距離的平方反比原理與光的疊加性原理，獲得具有較佳精確度的待測(cè)車(chē)輛燈具光度值。且矩陣快門(mén)的方型開(kāi)口移動(dòng)速度快，較之測(cè)角儀平臺(tái)須改變上百次的角度，可節(jié)省許多時(shí)間。因此本發(fā)明就是在提供一種車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，不須旋轉(zhuǎn)待測(cè)車(chē)輛燈具至不同角度，并具有低成本、短距離、以及小空間的優(yōu)點(diǎn)，且可以在短暫的量測(cè)時(shí)間內(nèi)量得具有所須精確度的待測(cè)車(chē)輛燈具的光度值。本發(fā)明提供一種車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，在1至1.5立方公尺空箱的上方，擺設(shè)由個(gè)人計(jì)算機(jī)作自動(dòng)控制的矩陣快門(mén)、以及CCD攝影機(jī)，空箱內(nèi)部的下方，則涂布有漫射光涂料，例如白色的硫酸鋇。矩陣快門(mén)可以在該矩陣快門(mén)所在平面的不同位置，可為機(jī)械式的兩軸移動(dòng)方形開(kāi)口，也可以為電子式的液晶面板用作光圈。經(jīng)由矩陣快門(mén)，待測(cè)車(chē)輛燈具的光只能通過(guò)方形開(kāi)口，而投射至約1公尺外涂布白色硫酸鋇的平面上，接著，經(jīng)由設(shè)置在該CCD攝影機(jī)的鏡頭位置的視覺(jué)效能補(bǔ)償片，使物理性的光亮度轉(zhuǎn)換為人眼所視的光度，并以與該待測(cè)車(chē)輛燈具的位置相對(duì)應(yīng)的CCD攝影機(jī)拍攝后由個(gè)人計(jì)算機(jī)作點(diǎn)光源的光度與距離平方反比的運(yùn)算，即可測(cè)得待測(cè)車(chē)輛燈具的光經(jīng)由此一方形開(kāi)口位置投射至25公尺時(shí)的光度分布。最后，藉由一控制機(jī)構(gòu)控制該方形開(kāi)口的位置，依序取得待測(cè)車(chē)輛燈具由不同位置所發(fā)出的光于25公尺時(shí)的光度分布，并經(jīng)由光的疊加性原理計(jì)算后，即可獲得待測(cè)車(chē)輛燈具的光投射至25公尺時(shí)的各個(gè)位置的光度。為讓本發(fā)明的上述目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下圖1是公知車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是另一公知車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)HPT-100的結(jié)構(gòu)圖；以及圖3是本發(fā)明車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。參照?qǐng)D3，其是依照本發(fā)明較佳實(shí)施例車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)的一種結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，包括1至1.5立方公尺、底部涂布有硫酸鋇漫射光涂料310的空箱316；設(shè)置于空箱316上方、與個(gè)人計(jì)算機(jī)312相連接、具有方形開(kāi)口304的一組矩陣快門(mén)(Shutterarray)302；與個(gè)人計(jì)算機(jī)312相連接的CCD攝影機(jī)306；以及擺設(shè)于CCD攝影機(jī)前方的視覺(jué)效能補(bǔ)償片308。待測(cè)車(chē)輛燈具300，包括頭燈(Headlamp)、以及霧燈(Foglamp)，固定擺置于空箱316中的矩陣快門(mén)302的上方，矩陣快門(mén)302是經(jīng)由個(gè)人計(jì)算機(jī)312控制的裝置，可以分別(依序)開(kāi)啟其中一部分區(qū)域，形成透光狀態(tài)，此部分如同一個(gè)光圈，可以讓待測(cè)車(chē)輛燈具300的光線(xiàn)透過(guò)，而其余部分為不透光狀態(tài)。此矩陣快門(mén)302可以由下述的機(jī)構(gòu)達(dá)成其一，經(jīng)由機(jī)械式兩軸控制的XYtable產(chǎn)生方型開(kāi)口304，此方形開(kāi)口304可在矩陣快門(mén)302所在的二維平面上移動(dòng)；其二，通過(guò)電子式的液晶面板，藉由電場(chǎng)控制液晶的排列方式，形成可透光與可移動(dòng)的方形開(kāi)口304，以及不透光的部分。矩陣快門(mén)302的大小約為30cm·30cm，而方形開(kāi)口304的尺寸約為5毫米見(jiàn)方。方形開(kāi)口304愈小，則量測(cè)愈精確，但卻須花較長(zhǎng)的量測(cè)時(shí)間以使每一較小的方形開(kāi)口關(guān)閉與開(kāi)啟。于方形開(kāi)口304為5毫米見(jiàn)方的情況下，整個(gè)量測(cè)約耗時(shí)5分鐘。通過(guò)矩陣快門(mén)302的透射光314，投射在空箱316底部的硫酸鋇漫射光涂料310上，經(jīng)由視覺(jué)效能補(bǔ)償片308與CCD攝影機(jī)306，可以取得在空箱316底部所形成的光度分布。視覺(jué)效能補(bǔ)償片308是將各波長(zhǎng)范圍的物理性光強(qiáng)度，依照人眼對(duì)波長(zhǎng)不同的光其感應(yīng)程度不同的原理，轉(zhuǎn)換為人眼所視的光度分布。CCD攝影機(jī)，則將所接收到的信號(hào)傳遞至個(gè)人計(jì)算機(jī)上。個(gè)人計(jì)算機(jī)312通過(guò)方形開(kāi)口304的大小、以及方形開(kāi)口的位置，并經(jīng)由CCD攝影機(jī)306取得投射在空箱316底部硫酸鋇漫射光涂料310上的投影的大小、光亮度分布、以及位置，藉由點(diǎn)光源的光度與距離成平方反比的定律，模擬計(jì)算出通過(guò)此方形開(kāi)口304的光于25公尺時(shí)應(yīng)投影形成的大小、亮度、以及位置。矩陣快門(mén)302上的所有方形開(kāi)口304皆依序開(kāi)啟，并經(jīng)由上述的步驟依序取得各組數(shù)據(jù)后，個(gè)人計(jì)算機(jī)312應(yīng)用光的疊加原理，模擬組合成待測(cè)車(chē)輛燈具300于25公尺外的全域光亮度分布情況，并計(jì)算出法規(guī)需求測(cè)試點(diǎn)的各個(gè)光度值(單位為lux或ck)。本發(fā)明車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，待測(cè)車(chē)輛燈具300的光直接通過(guò)矩陣快門(mén)302的方形開(kāi)口304，不會(huì)因光線(xiàn)扭曲而使光度產(chǎn)生變化。因此，具有不同擴(kuò)散角度的光，于重疊前即投射在空箱316底部的硫酸鋇漫射光涂料310上，CCD攝影機(jī)306所取得的影像，須再經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算式的模擬，始能獲得待測(cè)車(chē)輛燈具的光于遠(yuǎn)處的光度分布。本發(fā)明所使用的全域光亮度演算法，是根據(jù)光照度原理，先將矩陣快門(mén)的某方形開(kāi)口投影在屏幕所取得的光照度分布值，依點(diǎn)光源距離平方反比原理，推算在25公尺處相對(duì)應(yīng)的照度分布值，再依光的疊加原理，將所有矩陣快門(mén)的方形開(kāi)口位置所推算的25公尺照度分布值疊加起來(lái)，而獲得全域光亮度分布。表1所示為本發(fā)明與公知技術(shù)車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)的成本、量測(cè)空間大小、量測(cè)速度、以及光度量測(cè)精確度的比較。由表1可知，本發(fā)明車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，具有量測(cè)空間小、量測(cè)速度快、成本低且高光度量測(cè)精確度的優(yōu)點(diǎn)。且本發(fā)明車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，具有不須旋轉(zhuǎn)待測(cè)車(chē)輛燈具至不同的角度的優(yōu)點(diǎn)。表1雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求范圍所界定的為準(zhǔn)。權(quán)利要求1．一種車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，包括一空箱，該空箱底部涂布有一漫射光涂料，其特征在于一矩陣快門(mén)，設(shè)置于該空箱內(nèi)部的上方，可以在該矩陣快門(mén)所在平面的不同位置開(kāi)啟一方形開(kāi)口，以作為光圈的用途；一待測(cè)車(chē)輛燈具，擺置于該空箱的該矩陣快門(mén)上方；一CCD攝影機(jī)，設(shè)置于該空箱的上方，與該待測(cè)車(chē)輛燈具的位置相對(duì)應(yīng)，用以取得該待測(cè)車(chē)輛燈具投射于該空箱底部的一光度分布影像；一視覺(jué)效能補(bǔ)償片，設(shè)置于該CCD攝影機(jī)的鏡頭位置，用以取得人眼所視的光度值；以及一控制機(jī)構(gòu)，用以控制該矩陣快門(mén)的該方形開(kāi)口的位置，并對(duì)該CCD攝影機(jī)所取得的該光度分布影像作計(jì)算。2．如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，其中該空箱的形狀約為立方體，體積約為1至1.5立方公尺。3．如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，其中該漫射光涂料包括有硫酸鋇。4．如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，其中該矩陣快門(mén)，包括機(jī)械式的兩軸控制XYtable。5．如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，其中該矩陣快門(mén)，包括電子式的電場(chǎng)控制液晶面板。6．如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，其中該方形開(kāi)口的面積約為25平方毫米。7．如權(quán)利要求1所述的車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，其中該控制機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)人計(jì)算機(jī)。8．一種車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，包括一空箱，該空箱的形狀約為立方體，體積約為1至1.5立方公尺，其中該空箱的上方擺置一待測(cè)車(chē)輛燈具，并設(shè)置一CCD攝影機(jī)，該待測(cè)車(chē)輛燈具與該CCD攝影機(jī)相距一特定距離，該車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)的特征包括一矩陣快門(mén)，設(shè)置于該空箱內(nèi)部的上方，位于該待測(cè)車(chē)輛燈具之下，該矩陣快門(mén)具有作為光圈的一方形開(kāi)口；一屏幕，位于該空箱的底部，該屏幕的表面涂布有一漫射光涂料，經(jīng)由該矩陣快門(mén)的該方形開(kāi)口的部分該待測(cè)車(chē)輛燈具所發(fā)出的光將投射至該屏幕上；一視覺(jué)效能補(bǔ)償片，設(shè)置于該CCD攝影機(jī)的鏡頭位置，用以轉(zhuǎn)換物理性的光強(qiáng)度為人眼所視的光度值；以及一控制機(jī)構(gòu)，用以控制該矩陣快門(mén)的該方形開(kāi)口的位置，并對(duì)該CCD攝影機(jī)所取得的一光度分布影像作運(yùn)算。9．如權(quán)利要求8所述的車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，其中該矩陣快門(mén)，包括機(jī)械式的兩軸控制XYtable。10．如權(quán)利要求8所述的車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，其中該矩陣快門(mén)，包括電子式的電場(chǎng)控制液晶面板。11．如權(quán)利要求8所述的車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，其中該方形開(kāi)口的面積約為25平方毫米。12．如權(quán)利要求8所述的車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，其中該漫射光涂料包括一硫酸鋇。13．如權(quán)利要求8所述的車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī)，其中該控制機(jī)構(gòu)，包括一個(gè)人計(jì)算機(jī)。全文摘要一種車(chē)輛燈具光度測(cè)試機(jī),在1至1.5立方公尺的空箱中擺設(shè)矩陣快門(mén)、以及CCD攝影機(jī),空箱內(nèi)部的下方,則涂布有如硫酸鋇的漫射光涂料,矩陣快門(mén)可以為機(jī)械式的兩軸移動(dòng)方形開(kāi)口,亦可以為電子式的液晶面板。待測(cè)的車(chē)輛燈具置于矩陣快門(mén)的上方,經(jīng)由矩陣快門(mén),車(chē)輛燈具的光只能通過(guò)方形開(kāi)口,而投射至約1公尺外涂布硫酸鋇的平面上,再經(jīng)由CCD攝影機(jī)與適當(dāng)?shù)倪\(yùn)算,則可測(cè)得車(chē)輛燈具的光經(jīng)由此一方形開(kāi)口位置投射至25公尺時(shí)的光度。最后,藉由方形開(kāi)口的移動(dòng)與光的疊加性,即可獲得車(chē)輛燈具的光投射至25公尺時(shí)的各個(gè)位置的光度。文檔編號(hào)B60Q1/04GK1324738SQ0011762公開(kāi)日2001年12月5日申請(qǐng)日期2000年5月22日優(yōu)先權(quán)日2000年5月22日發(fā)明者黃清隆,蔡漢文,劉通發(fā)申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院