一種光輻射安全測量裝置的制造方法
【專利說明】
【所屬技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種光輻射測量裝置，尤其涉及一種光輻射安全測量裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著各種高強(qiáng)度光源的發(fā)展，如浴霸燈、半導(dǎo)體發(fā)光器件(LED)燈具的普及應(yīng)用，人造光源對人眼的危害性越來越強(qiáng)，對人造光源進(jìn)行一個(gè)安全評估的需求越來越強(qiáng)烈。國際國內(nèi)已經(jīng)出臺(tái)了一些相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求對光輻射危害性進(jìn)行測定。
[0003]但是傳統(tǒng)儀器在光輻射安全測量中存在原理性缺陷，無法準(zhǔn)確測定其真實(shí)有效的危害值，因?yàn)樵诠廨椛浒踩珳y試中，我們要求測量的是光源對人眼、皮膚的光生物安全效應(yīng)，這與人眼的瞳孔尺寸、視網(wǎng)膜對不同波長的光生物危害敏感性、光源的光譜特性、人眼注視光源的時(shí)間等特性、光源表面的亮度分布、光源發(fā)光的瞬時(shí)特性等有關(guān)。而傳統(tǒng)儀器如:現(xiàn)有的亮度計(jì)有光亮度計(jì)、光譜輻射亮度計(jì)和成像亮度計(jì)。只能進(jìn)行光亮度等光度參數(shù)的準(zhǔn)確測量，不滿足光輻射安全測量要求。
[0004]目前也有一些光輻射安全測量的相關(guān)儀器，但基本是體積龐大，費(fèi)用高昂，無法大范圍普及，另外也有一些設(shè)計(jì)要求高，制造成本大大增加，如圖1所示是一種現(xiàn)有的有效輻亮度測量原理圖，其入光口位于成像裝置前焦面上，其成像光束大大偏離成像裝置的中心，軸外象差影響大，精度難以保證，對成像裝置的要求提高，費(fèi)用增加。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)方案和提出的技術(shù)任務(wù)在于克服上述缺點(diǎn)，提供一種同時(shí)具有光輻射安全的有效輻亮度測量功能、有效輻照度測量功能及瞬時(shí)特性測量功能的，能準(zhǔn)確評價(jià)人眼及皮膚危害的一體化的光輻射安全測量解決方案。
[0006]本實(shí)用新型解決現(xiàn)有技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:光輻射安全測量裝置，包括底座(1)及設(shè)置在底座上的有效輻亮度測量裝置(2)、有效輻照度測試裝置(3)和瞬時(shí)光信號(hào)測量裝置(4)。其特征在于所述的有效輻亮度測量裝置(2)包括有效輻亮度探頭(2-1)、二維面陣圖像測量裝置(2-4)、光譜測量裝置(2-5)、第一位移裝置(2-2)及設(shè)置于第一位移裝置(2-2)上的第一分光裝置(2-3);所述的第一分光裝置(2-3)具有至少一個(gè)進(jìn)光口和二個(gè)出光口，二維面陣圖像測量裝置(2-4)的光接收面與第一分光裝置(2-3)的第一出光口(2-3-1)相對應(yīng)，光譜測量裝置(2-5)的第一光接收面(2-5-1)與第一分光裝置(2_3)的第二出光口(2-3-2)對應(yīng)；所述的有效輻亮度探頭(2-1)包含一個(gè)具有直徑為7mm的圓形孔徑光闌(2-1-1)和成像裝置(2-1-2)，所述的成像裝置(2-1-2)為成像鏡頭或凸透鏡，孔徑光闌(2-1-1)位于成像裝置(2-1-2)的入瞳位置，所述的有效輻亮度探頭(2-1)的出光口與第一分光裝置(2-3)的進(jìn)光口(2-3-3)相對應(yīng)，有效輻亮度探頭(2-1)與底座(1)固定連接；所述的第一位移裝置(2-2)包含用于對焦的電動(dòng)位移臺(tái)(2-2-1)及與電動(dòng)位移臺(tái)(2-2-1)連接的用于檢測電動(dòng)位移臺(tái)(2-2-1)位置的位置傳感器(2-2-2)。所述的有效輻照度測試裝置(3)包括有效輻照度探頭(3-1)，所述的有效輻照度探頭(3-1)是一個(gè)接收口直徑為7mm的具有余弦響應(yīng)的光接收器，且具有至少一個(gè)進(jìn)光口和一個(gè)出光口，有效輻照度探頭(3-1)的第一出光口(3-1-1)和光譜測量裝置(2-5)的第二光接收面(2-5-2)相對應(yīng)。所述的瞬時(shí)光信號(hào)測量裝置(4)包含光探頭(4-1)及采樣電路板(4-2)。
[0007]有效輻亮度測量裝置(2)包括有效輻亮度探頭(2-1)、第一位移裝置(2-2)及設(shè)置于第一位移裝置(2-2)上的第一分光裝置(2-3)、二維面陣圖像測量裝置(2-4)、光譜測量裝置(2-5);
[0008]將孔徑光闌(2-1-1)設(shè)置于成像裝置(2-1-2)的入瞳位置有助于降低成像裝置(2-1-2)的象差對成像質(zhì)量的影響，提高測量精度；有效輻亮度探頭(2-1)與底座(1)固定連接可以使得調(diào)焦過程中測試距離保持不變；孔徑光闌(2-1-1)可以是實(shí)的也可以是虛的，當(dāng)為實(shí)孔徑光闌時(shí)孔徑光闌位于成像裝置的入瞳位置，當(dāng)虛為孔徑光闌時(shí)，孔徑光闌是位于成像鏡頭(可以為一片透鏡或多片透鏡)中間或后側(cè)的帶有圓形通光孔的光闌，該光闌經(jīng)成像鏡頭成像在成像鏡頭的入瞳位置。當(dāng)然在成像裝置的入瞳位置處產(chǎn)生放置實(shí)體光闌效果的方式不局限于上述的兩種方式。
[0009]所述的第一分光裝置(2-3)具有至少一個(gè)進(jìn)光口和二個(gè)出光口，二維面陣圖像測量裝置(2-4)的光接收面與第一分光裝置(2-3)的第一出光口(2-3-1)相對應(yīng)，光譜測量裝置(2-5)的第一光接收面(2-5-1)與第一分光裝置(2-3)的第二出光口(2-3-2)對應(yīng)；第一分光裝置(2-3)可以是一個(gè)分光棱鏡，或是一個(gè)半透半反鏡，或者一個(gè)具有切換功能的反光鏡裝置。
[0010]二維面陣圖像測量裝置(2-4)可以是面陣CCD、面陣CMOS等圖像傳感器。光譜測量裝置(2-5)可以是一個(gè)光譜輻射分析儀，也可以是一個(gè)具有光譜測量功能的儀器的組合，也可以是多臺(tái)光譜輻射分析儀的組合等。第一分光裝置(2-3)可以使二維面陣圖像測量裝置(2-4)和光譜測量裝置(2-5)同時(shí)測量同一個(gè)區(qū)域，由此將二維面陣圖像測量裝置(2-4)和光譜測量裝置(2-5)的測量值建立關(guān)聯(lián)，從而可根據(jù)光譜測量裝置(2-5)測量值來修正二維面陣圖像測量裝置(2-4)的光譜匹配誤差，提高測量精度。光譜測量裝置(2-5)的第一光接收面(2-5-1)可以設(shè)置在一個(gè)二維移臺(tái)上，使光譜測量裝置(2-5)的第一光接收面(2-5-1)可以在第一出光口(2-3-1)上平移，校正二維面陣圖像測量裝置(2-4)的二維響應(yīng)誤差，提高測量精度。
[0011]第一位移裝置(2-2)包含用于對焦的電動(dòng)位移臺(tái)(2-2-1)及與電動(dòng)位移臺(tái)(2-2-1)連接的用于檢測電動(dòng)位移臺(tái)(2-2-1)位置的位置傳感器(2-2-2)。第一位移裝置(2-2)的設(shè)置方便用戶快速簡易的對焦測量，使用過程中，通過電動(dòng)位移臺(tái)(2-2-1)改變設(shè)置于第一位移裝置(2-2)上的第一分光裝置(2-3)與有效輻亮度探頭(2-1)間的距離對被測物對焦，位置傳感器(2-2-2)實(shí)時(shí)反饋電動(dòng)位移臺(tái)(2-2-1)的位置信息，上位機(jī)根據(jù)位置信息對測試得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，得到準(zhǔn)確的測試結(jié)果，包括當(dāng)前測試距離、視場角，從而得到不同視場角的有效輻亮度，并得到相應(yīng)的不同視場角的有效輻亮度的最大值；此外通過這一位置信息，上位機(jī)可以預(yù)先對不同位置的測試結(jié)果進(jìn)行校正，使用過程中將校正數(shù)據(jù)與測試結(jié)果進(jìn)行關(guān)聯(lián)計(jì)算可以消除測試距離變化引入的誤差，還可以簡化用戶的校準(zhǔn)工作。
[0012]所述的有效輻照度測試裝置(3)包括有效輻照度探頭(3-1)，所述的有效輻照度探頭(3-1)是一個(gè)接收口直徑7_的具有余弦響應(yīng)的光接收器，且具有至少一個(gè)進(jìn)光口和一個(gè)出光口，有效輻照度探頭(3-1)的第一出光口(3-1-1)和光譜測量裝置(2-5)的第二光接收面(2-5-2)相對應(yīng)。當(dāng)有效輻照度探頭只有一個(gè)進(jìn)光口和一個(gè)出光口時(shí)，有效輻照度探頭(3-1)的第一出光口(3-1-1)與光譜測量裝置(2-5)的第二光接收面(2-5-2)相連接；當(dāng)有效輻照度探頭只有一個(gè)進(jìn)光口和至少二個(gè)出光口時(shí)，有效輻照度探頭(3-1)的第一出光口(3-1-1)與光譜測量裝置(2-5)的第二光接收面(2-5-2)相連接，第二出光口(3-1-1)可以和瞬時(shí)光信號(hào)測量裝置(4)的光探頭(4-1)相連接，從而節(jié)省空間，而且有效輻照度測試裝置(3)和瞬時(shí)光信號(hào)測量裝置(4)的測試結(jié)果將具有直接相關(guān)性，可以互相校驗(yàn)修正提高精度。有效輻照度探頭(3-1)可以是混光積分球、或者具有余弦響應(yīng)的乳白透光裝置。
[0013]同時(shí)包含有效輻亮度測量、有效輻照度測量及瞬時(shí)光信號(hào)測量裝置可以最大限度擴(kuò)展光輻射安全測量裝置的功能，減少測試過程中人為切換測量裝置引入的測量誤差，提尚精度，提尚可靠