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专利名称：一种测光口固定的旋转积分球的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学测量领域的积分球，特别是一种测光ロ固定的旋转积分球。
背景技术：
积分球是ー种内壁涂有白色、均匀的漫反射材料的中空球体，对各种波长的入射光线具有相近的漫反射比，可对放置于其内部或接近其入光孔的被测光源的发射光进行收集。积分球因其使用方便，測量精度高被广泛用于LED测试、灯具测试和显示屏测试等，是光学测量领域的ー种常用装置。常规积分球由対称的两个半球体组合而成，在球壁上开有若干个孔用于安装光电探測器或被测灯等。测灯吋，4π测法的被测灯安装杆安装在积分球的内部，一般灯杆与积分球顶部连接，被测灯安装在球心位置；2π测法的被测灯安装在球壁的开孔处，被测灯朝球内发光；光电探测器始終安装在球壁的开孔处，光电探测器的测试区域与被测灯之间设 置有阻挡被测灯直射光线的挡光屏，挡光屏上喷涂有与球内壁喷涂的材质相同的漫反射材料。常规积分球使用时固定不动，故其光电探测ロ与被测灯的相对位置固定，测试时被测灯的安装方式(灯头朝下或朝上或具有其它倾角)固定。但是被测灯在实际使用时，各种被测灯的安装方式根据灯具类型、使用环境等不同而不同，常规积分球只能测试ー种安装方式(如灯头朝上)，测试结果无法真实反映被测灯实际使用时的发光特性。也有一种积分球是可旋转的，正常工作时积分球是封闭的中空球体，通过两侧的旋转轴与支架连接，在球体的顶部有一开ロ用于安装灯(灯具)，在球壁侧面有ー隘ロ用于安装光电测量光纤或探头。尽管这种旋转积分球也能实现不同方向的測量目的，但存在以下不足I.侧面开口上安装的光纤和光电探测器会随着积分球旋转而改变位置和朝向，而光纤绕动或光电探测器的位置及方向改变都会明显影响測量精度。2.測量灯的电源线及探測器引线均外露在球体的外表面，安全性和美观度不好。3.不能同时实现2 和4 两种测量方法。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种测光ロ固定的旋转积分球，能測量被测灯在不同安装方式下的发光特性，測量精度高，而且具有很高的安全性和美观性。本实用新型的技术方案一种测光ロ固定的旋转积分球，包括固定支架和球体，球体是中空球体，中空球体的内表面涂有漫反射材料，还包括固定安装在固定支架上的旋转装置和探測装置，所述旋转装置包括同轴旋转的第一旋转端和第二旋转端，且分别与球体两侧相连，第二旋转端为中空旋转端，球体的球心位于旋转装置的旋转轴上；球体上至少开有ー个光信号測量ロ，光信号測量ロ与第二旋转端的中空区域相对应；探測装置的光接收ロ位于第二旋转端的中空区域；从所述光信号測量口中射进的光信号由探測装置接收测量。[0010]工作时，首先根据被测样品(如灯或灯具)的实际安装方式，通过旋转装置旋转球体使被测样品处于实际安装角度，被测样品发射的光经过球壁反射后从球壁的光信号測量ロ出射，被探測装置接收，获得测量結果。前述的测光ロ固定的旋转积分球中，所述球体的球壁上至少还开有一个用于安装被测发光体的样品安装ロ，所述样品安装ロ的法线通过球体的球心，并且与旋转装置的旋转轴线正交，当球体旋转到不同角度时，被测发光体开ロ处于球体的顶面、底面及侧面一定倾角的位置。样品安装ロ的设置可以实现2 π測量方法。前述的测光ロ固定的旋转积分球中，所述样品安装口上设有一法兰盘，该法兰盘上可安装与灯杆固定连接的底盘，所述底盘可与法兰盘固定连接，底盘朝向球内ー侧表面喷涂有与球壁漫反射材料一致的反射材料；灯杆的另一端有安装有用于安装被测发光体的连接端。可以安装与灯杆固定连接的底盘的法兰盘和灯杆及底盘设置可以实现2π測量方法。前述的测光ロ固定的旋转积分球中，所述球体内安装有挡屏，挡屏支杆一端与所 述挡屏连接，挡屏支杆的另一端与球壁上的挡屏接头连接，所述挡屏支杆可相对挡屏接头转动，使挡屏的中心正好位于光信号測量ロ的測量区域与球体中心的连线上，或位于光信号測量ロ的測量区域与样品安装ロ的连线上。挡屏的设置可以避免被测样品发出的光直射光信号測量ロ的測量区域，測量精度高。前述的测光ロ固定的旋转积分球中，所述探测装置由导光装置和光測量装置组成。导光装置可以是积分球、透镜、透光漫射片、光纤等光学传输兀件或是多种光学传输兀件的组合。光測量装置可以是直读光度计、色度计、辐射度计或光谱辐射分析仪，或多种仪器的组合。前述的测光ロ固定的旋转积分球中，所述导光装置是积分球，积分球上至少具有ー个入射口和一个出射ロ，入射ロ与球体的光信号测量ロ相对应，接收球体的出射光，出射ロ与光的接收ロ相对应。积分球具有理想的余弦响应，采用积分球作为导光装置可以提高測量精度。前述的测光ロ固定的旋转积分球中，所述导光装置是透镜，球体内的出射光经过透镜会聚或者成像后被光測量装置接收。采用透镜作为导光装置可以会聚测试光线，光接收效率高，測量灵敏度高，測量精度高。前述的测光ロ固定的旋转积分球中，所述球体上还有ー用于安装辅助灯的辅助灯座，辅助灯与光信号測量ロ的測量区域及辅助灯与被测灯之间都设置有挡光屏。挡光屏可以与球体固定连接，也可以与辅助灯座固定连接。辅助灯的设置可以消除自吸收影响，測量精度高。前述的测光ロ固定的旋转积分球中，所述球体上还有ー对中激光器开ロ，用于安装对中激光器,所述对中激光器发出的激光束中心正好通过球体的中心。对中激光器的设置可以方便被测样品安装位置的调节，測量精度高。所述对中激光器发射的激光束可以是线激光束，也可以使十字激光束，其中十字激光束的“十字”中心即为所述激光束的中心。前述的测光ロ固定的旋转积分球中，所述球体上还有ー用于安装摄像头的摄像安装ロ，摄像头的摄像方向朝向球体内部方向。设想头的设置可以方便操作人员观测球内状态。[0020]前述的测光口固定的旋转积分球中，所述的摄像头安装在用于调整摄像方向的倾摆座上，所述倾摆座安装在摄像安装口上。倾摆座的设置可以方便摄像头根据被测样品所处的位置调整摄像方向。当被测样品安装在球体中心时，调整倾摆座可以使摄像头的摄像方向指向球心；当被测样品安装在球体的样品安装口时，调整倾摆座可以使摄像头的摄像方向指向样品安装口。与现有技术相比，本实用新型通过旋转装置、探测装置、光信号测量口有机的连接在一起构成测光口固定的旋转积分球。由于本实用新型采用了上述的技术方案，具有如下的技术效果I、可实现被测样品以不同倾角安装时(如灯头朝上、朝下、水平等)的测量；测光口固定使探测装置安装方便且不受位置变化因素影响，测量精度高。2、只要调节灯杆就可以轻易实现2 π和4 π两种测量方法。3、测量灯的电源线及探测器引线均设在球体的内表面，安全性和美观度好。

图I是本实用新型第一种实施例的结构示意图；图2是本实用新型第二种实施例的结构示意图；图3是本实用新型第三种实施例的结构示意图。附图中的标记为1-固定支架；2_旋转装置2-1-第一旋转端、2-2-第二旋转端；
3-探测装置3-1-导光装置、3-2-光测量装置；4_球体4-1-光信号测量口、4_2_样品安装口、4_2_1_法兰盘、4_2_2_灯杆、4_2_3_底盘、4-2_4_连接端、4_3_对中激光器开口、
4-3-1-对中激光器、4-4-摄像安装口、4-4-1-摄像头、4-4-2-倾摆座；5_辅助灯、5_1_辅助灯座、5-2-辅助灯挡光屏；6_挡屏、6-1-挡屏支杆、6-2-挡屏接头；7_被测发光体。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。实施例I :一种测光口固定的旋转积分球，如图I所示，它包括固定支架1，固定安装在固定支架I上的旋转装置2和探测装置3，与旋转装置2固定连接的球体4。球体4是中空球体，内表面是涂有白色漫反射材料的球面；旋转装置2具有可同步旋转的第一旋转端2-1和第二旋转端2-2，第一旋转端2-1和第二旋转端2-2的旋转轴重合构成旋转装置2的旋转轴，第一旋转端2-1和第二旋转端2-2分别与球体4两侧相连，球体4的球心位于旋转装置2的旋转轴上，使球体4可以绕旋转装置2的旋转轴旋转，第一旋转端2-1是中空旋转端；所述球体4上至少开有一个光信号测量口 4-1，光信号测量口 4-1与第二旋转端2-2的中空区域相对应；所述探测装置3的光接收口与第二旋转端2-2的中空区域相对应；从光信号测量口 4-1中出射的光信号由探测装置3接收测量。球体4的球壁上还开有一个用于安装被测发光体的样品安装口 4-2,所述样品安装口 4-2的法线通过球体4的球心，并且与旋转装置2的旋转轴线正交，当球体4旋转到不同角度时，样品安装口 4-2处于球体4的顶面、底面及侧面一定倾角的位置。所述样品安装口 4-2上有一法兰盘4-2-1，该法兰盘4-2-1上可安装与灯杆4_2_2固定连接的底盘4_2_3，所述底盘4-2-3可与法兰盘4-2-1固定连接，底盘4-2-3朝向球内一侧表面喷涂有与球壁漫反射材料一致的反射材料；灯杆4-2-2的另一端有安装有用于安装被测发光体7的连接端 4_2_4。球体4内安装有挡屏6,挡屏支杆6-1 —端与所述挡屏6连接,另一端与球壁上的挡屏接头6-2连接，所述挡屏支杆6-1可相对挡屏接头6-2转动，使挡屏6的中心正好位于光信号测量口 4-1的测量区域与球体4中心的连线上，或位于光信号测量口 4-1的测量区域与样品安装口 4-2的连线上。探测装置3由导光装置3-1和光测量装置3-2组成。所述导光装置3_1是透镜，球体4内的出射光经过透镜会聚后被光测量装置3-2接收。球体4上还有一用于安装辅助灯5的辅助灯座5-1，辅助灯5与光信号测量口 4_1的测量区域及辅助灯5与被测灯之间都设置有辅助灯挡光屏5-2，辅助灯挡光屏5-2可以与球体4固定连接，也可以与辅助灯座5-1固定连接。
球体4上还有一用于安装对中激光器4-3-1的对中激光器开口 4-3，所述对中激光器4-3-1发出的激光束中心正好通过球体4的中心，图中旋转装置2的第一旋转端2-1也是中空的，对中激光器4-3-1安装固定支架I上，位于在第一旋转端2-1的中空区域。球体4上还有一用于安装摄像头4-4-1的摄像安装口 4-4，摄像头4_4_1的摄像方向朝向球体4内部方向。所述的摄像头4-4-1安装在用于调整摄像方向的倾摆座4-4-2上，所述倾摆座4-4-2安装在摄像安装口 4-4上。使用时，测量前将被测发光体7安装在连接端4-2-4上，打开对中激光，调节灯杆
4-2-2长度使被测发光体7发光中心与球体4球心重合。测量时，利用辅助灯5修正自吸收误差。利用倾摆座4-4-2调整摄像头4-4-1摄像方向观测球内被测发光体7的状态。被测发光体7发出的光，经过球体4内壁反射后被探测装置3接收得到测量结果。图中探测装置3由导光装置3-1和光3-2组成，图中的导光装置3-1是透镜。实施例2 :—种测光口固定的旋转积分球，如图2所示，探测装置3由导光装置3-1和光3-2组成，图中的导光装置3-1是积分球。其余结构同实施例I。实施例3 :—种测光口固定的旋转积分球，如图2所示，被测发光体7安装在球体4的样品安装口 4-2处，实现2 π测量。其余结构同实施例2。
权利要求1.一种测光口固定的旋转积分球，包括固定支架(I)和球体(4)，所述球体(4)是中空球体，中空球体的内表面涂有漫反射材料，其特征在于还包括固定安装在固定支架(I)上的旋转装置(2 )和探测装置(3 )，所述旋转装置(2 )包括同轴旋转的第一旋转端(2-1)和第二旋转端(2-2)，且分别与球体(4)两侧相连，第二旋转端(2-2)为中空旋转端，球体(4)的球心位于旋转装置(2)的旋转轴上；所述球体(4)上至少开有一个光信号测量口(4-1)，所述光信号测量口(4-1)与第二旋转端(2-2)的中空区域相对应；所述探测装置(3)的光接收口位于第二旋转端(2-2)的中空区域；从所述光信号测量口(4-1)中射进的光信号由探测装置(3)接收测量。
2.根据权利要求I所述的测光口固定的旋转积分球，其特征在于所述球体(4)的球壁上至少还开有一个用于安装被测发光体的样品安装口(4-2)，所述样品安装口(4-2)的法线通过球体(4)的球心并且与旋转装置(2)的旋转轴线正交。
3.根据权利要求2所述的测光口固定的旋转积分球，其特征在于所述样品安装口(4-2)上设有一法兰盘(4-2-1)，该法兰盘(4-2-1)上设有与灯杆(4-2-2)固定连接的底盘(4-2-3 )，所述底盘(4-2-3 )与法兰盘(4-2-1)固定连接，底盘(4-2-3 )朝向球内一侧表面喷涂有与球壁漫反射材料一致的反射材料；灯杆(4-2-2)的另一端有安装有用于固定被测发光体的连接端(4-2-4)。
4.根据权利要求3所述的测光口固定的旋转积分球，其特征在于所述球体(4)内安装有挡屏(6)、挡屏支杆(6-1)与球壁上的挡屏接头(6-2)，挡屏支杆(6-1) —端与所述挡屏(6)连接，挡屏支杆(6-1)另一端与挡屏接头(6-2)连接，所述挡屏支杆(6-1)可相对挡屏接头(6-2)转动，使挡屏(6)的中心正好位于光信号测量口(4-1)的测量区域与球体(4)中心的连线上。
5.根据权利要求I所述的测光口固定的旋转积分球，其特征在于所述探测装置(3)由导光装置(3-1)和光测量装置(3-2 )组成。
6.根据权利要求5所述的测光口固定的旋转积分球，其特征在于所述导光装置(3-1)是积分球，积分球上设有至少一个入射口和一个出射口，入射口与球体(4)的光信号测量口(4-1)相对应，出射口与光测量装置(3-2)的接收口相对应。
7.根据权利要求5所述的测光口固定的旋转积分球，其特征在于所述导光装置(3-1)是透镜，球体(4)内的出射光经过透镜会聚或者成像后被光测量装置(3-2)接收。
8.根据权利要求I所述的测光口固定的旋转积分球，其特征在于所述球体(4)上还设有安装着辅助灯(5)的辅助灯座(5-1)，所述辅助灯(5)与光信号测量口(4-1)的测量区域之间及辅助灯(5)与被测灯之间都设有辅助灯挡光屏(5-2)，所述辅助灯挡光屏(5-2)可以与球体(4)或辅助灯座(5-1)固定连接。
9.根据权利要求I所述的测光口固定的旋转积分球，其特征在于所述球体(4)上还设有一用于安装对中激光器(4-3-1)的对中激光器开口(4-3)，所述对中激光器(4-3-1)出光口对准球体(4)的中心。
10.根据权利要求I所述的测光口固定的旋转积分球，其特征在于所述球体(4)上还设有用于安装摄像头(4-4-1)的摄像安装口(4-4)，摄像头(4-4-1)的摄像方向朝向球体(4)内部，所述的摄像头(4-4-1)安装在用于调整摄像方向的倾摆座(4-4-2)。
专利摘要本实用新型公开了一种测光口固定的旋转积分球，包括固定支架，固定安装在固定支架上的旋转装置和探测装置，与旋转装置固定连接的球体；所述旋转装置具有可同步旋转的第一旋转端和第二旋转端，第一旋转端和第二旋转端的旋转轴重合构成旋转装置的旋转轴，第一旋转端和第二旋转端分别与球体两侧相连；所述球体上至少开有一个光信号测量口，所述光信号测量口与第二旋转端的中空区域相对应；所述探测装置的光接收口位于第二旋转端的中空区域相对应；从所述光信号测量口中出射的光信号由探测装置接收测量。本实用新型采用了上述的技术方案，能测量被测灯在不同安装方式下的发光特性，测量精度高，而且具有很高的安全性和美观性。
文档编号G01J1/06GK202614376SQ20122025441
公开日2012年12月19日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者牟同升, 王建平 申请人:浙江三鑫照明检测设备有限公司