專利名稱：一種同步反射分布光度計的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光和輻射測量儀器，主要用于各類光源和燈具在各方向上的光強 分布或配光性能測試，以及光源和燈具的總光通量測試的同步反射分布光度計。
背景技術：
空間各方向上的光強分布是光源和燈具的重要參數，分布光度計是精確測量光源和燈 具的光強隨角度分布的儀器，光強測量通常是通過照度測量和距離平方反比定律實現的。 反射鏡式分布光度計由于可以在保持被測光源測量姿態的是同實現長距離的遠場測量而 被國際照明委員會(CIE)和其它國際標準所推薦。現有的轉鏡式分布光度計通常有兩種方
案 一種是中心轉動反射鏡式分布光度計100，如圖1所示，該類方案的分布光度計在測
量時光學反射鏡102處于轉動中心，測量中繞主軸108旋轉，而由燈臂夾持的被測光源104 繞光學反射鏡102轉動，同時燈臂須向相反方向繞輔助軸同步旋轉，以保持被測光源的燃 點姿態不變，被測光源可繞自身垂直軸轉動，光學反射鏡將來自被測光源的光束反射到光 度探測器106上；另一種是圓周運動反射鏡式分布光度計200，如圖2所示，該方案的分 布光度計使被測光源204處于作圓周運動的光學反射鏡202的旋轉軸上，光學反射鏡202 繞被測光源204旋轉，把被測光源204所發出的光經光學反射鏡202后反射到光學探測器 206上。這兩種方案雖然是目前較精確的光強分布的測量方案，但是它們卻有各自的缺陷。 就中心轉動反射鏡分布光度計而言，被測光源104要在一個相當大的空間范圍內運動，由 于氣流、運動速度、加速度和離心力的必然存在，被測光源燃點時很難保證其高穩定狀態， 這是這一方案無法克服的原理性問題；其次，中心轉動反射鏡分布光度計中較難實現主軸 和輔助軸的完全機械同步，因此很難達到高角度精度；除此之外，該類型的分布光度計需 要很高的暗室空間，總成本隨之增加。而就圓周運動反射鏡分布光度計而言，雖然它的被 測光源處于相對靜止狀態，且可按光源自然位置點燃，光源點燃是最穩定的，但是它存在 下述問題首先，根據CIE No. 70-1987技術報告，被測光束的光軸與光學探測器的光軸 之間的夾角不應超過2.5° ，這需要相當長的暗室才能實現，并且在如此長的測量距離下， 光學探測器處的光強較弱，很難準確測量；其次，圓周運動反射鏡分布光度計要求光學探
測器有較大的接收孔徑以接收各方向上的被測光束，但這樣也同時會叫更多的雜散光進入 光學探測器，從而影響測試精度。
為解決上述問題，最新發明了同步反射分布光度計，如圖3所示為典型的同步反射分 布光度計。在該同步反射分布光度計方案中，第一光學反射鏡302繞被測光源304旋轉， 把被測光源304所發出的光反射到與第一光學反射鏡302同步旋轉的第二光學反射鏡312 上，實現兩個光學反射鏡302， 312的同步反射，經第一光學反射鏡302和第二光學反射 鏡312反射的光束入射到同步旋轉的光學探測器310上。該同步反射分布光度計方案能夠 有效解決上述中心轉動反射鏡式分布光度計100和圓周運動反射鏡式分布光度計200所存 在的問題，能減少暗室占地，保持光源穩定，減少雜散光干擾。
然而，根據光的偏振理論，鏡面反射會帶來光的偏振問題。以入射光束光軸和光學反 射鏡的法線構成的平面為入射面，在發生鏡面反射時，垂直入射面方向振動的光波(s波) 和平行于入射面方向振動的光波(P波)的發射率不同會帶來反射光的偏振，而在入射角比 較小時，接近于垂直入射時，偏振效應很小。由偏振帶來的測量誤差是現有轉鏡式分布光 度計的共同問題，而在現有的同步反射分布光度計中，由鏡面反射帶來的偏振效應會被第 二光學反射鏡312再次疊加存在放大的可能性，由此而帶來較大的測量誤差。
在現有同步反射分布光度計中，盡管光學探測器306前設置有遮光筒，但遮光筒的長 度不夠長的話，會帶來雜光干擾，這給整個系統雜散光控制提出了比較高的要求。
發明內容
為了克服現有分布光度計方案中存在的上述缺陷，本實用新型旨在提供一套同步反射 分布光度計，以在減少暗室占地，保持光源高度穩定，減少雜散光干擾的基礎上，減小由 兩面光學反射鏡帶來的偏振問題，更好控制雜散光從而減小測量誤差，并且通過在較短的 距離內連續地調節光學探測器的位置的方法和設置多個光學探測器，可以在無需另行對準 的情況下實現多種測量臂長(測量距離)，方便準確地測量各種光源和燈具的光和輻射分 布性能。
本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的，即 一種同步反射 分布光度計，包括第一基座和第二基座；第一基座上設有水平的轉動中心線，在第一基座 上與轉動中心線同軸設有固定軸，燈臂一端與固定軸相連，燈臂的另一端設有被測光源的 旋轉驅動裝置，使被測光源繞與轉動中心線垂直相交的垂直轉軸旋轉；固定軸通過外套軸
承設有可繞轉動中心線轉動的第一轉軸，第一轉軸再通過外套軸承與固定于第一基座的軸 形支承座相連，以增強整個同步反射分布光度計的剛度；第一轉軸一端固定連接轉臂，第 一光學反射鏡安裝在轉臂的一端。第二基座上設置有可與轉動中心線同軸的第二轉軸，第 二轉軸可與第一轉軸同步旋轉，其特征在于第二轉軸的一端與鏡架的一端固定連接，鏡架 的另一端與第二光學反射鏡連接，第二光學反射鏡與轉動中心線成一定角度相交，第一光 學探測器面向第二光學反射鏡固定設置，第一光學探測器的光軸與轉動中心線同軸；第一 光學反射鏡把來自被測光源的光束反射到與第一光學反射鏡同步旋轉的第二光學反射鏡 上，經第二光學反射鏡再次反射后的光線正入射到第一光學探測器的受光面。
上述設計中被測光源僅僅繞自身垂直軸旋轉，而在測量中保持靜止不動，光源能夠在 高度穩定的狀態下燃點，不受振動和沖擊以及外界空氣對流的影響；通過第二光學反射鏡 的同步追蹤，第一光學探測器在靜止的條件下，始終以正方向接收被測光束，避免了斜入 射帶來的誤差問題；同時通過第二光學反射鏡折返光路，所占用的暗室長度大大減小。由 于第一基座與第二基座間的距離一般比較遠，經第一光學反射鏡入射到第二光學反射鏡的 光束光軸與第二光學反射鏡法線間的入射角比較小，由偏振理論知，入射角較小時，鏡面 對垂直于入射平面(s波)和平行于入射平面(P波)的反射率基本一致，因此本實用新型的 同步反射分布光度計中第二光學反射鏡帶來的偏振問題明顯減少；另外在本實用新型的同 步反射分布光度計中，第一光學探測器的受光面背對被測光源設置，且第一光學探測器的 前面一般設有遮光筒，由被測光源的光束不能直接入射第一光學探測器，系統的雜散光控 制相對較為容易。
本實用新型可以通過以下的附加技術特征對上述技術方案作進一步限定 在轉臂上設置第二光學探測器，第二光學探測器正對被測光源，第二光學探測器光軸 與轉動中心線相交且垂直，在不經過第一光學反射鏡和第二光學反射鏡反射(此時的第一 光學反射鏡和第二光學反射鏡用不反光的黑絨布罩起來)的情況下，第二光學探測器即可
在較短的距離下(通常為1到3米)實施對光源分布性能的測量，第二光學探測器的設置 大大拓寬了同步反射分布光度計對小光源的測量下限，更為重要的是使用第二光學探測器 可以在極高精度下使用照度分布法測量各種尺寸的光源和燈具的總光通量，從原理上講， 照度分布法也是發達國家國家實驗室建立國家光通量基準的方法之一。
上述的第一光學探測器前側設置較長的第一遮光筒，第一光學探測器通過第一遮光筒
懸掛于天花板，或者第一遮光筒也可以通過支承臂與燈臂固定連接，或者第一遮光筒由立 于地面的支架支撐。為了達到較好的剛性，同時盡量減少擋光，懸掛于天花板上的方式是 優選。
在上述第二轉軸上，第二光學反射鏡的另一端連接有第三光學探測器，同時第二基座 上設置旋轉切換機構，切換機構的轉動軸線與第二轉軸軸線垂直相交，能夠通過旋轉180
度把第三光學探測器或第二光學反射鏡切入測量光路。或者也可以在第二基座上設置能繞
水平軸線轉動并與轉臂同步的第三轉軸，第三轉軸的一端與第三光學探測器相連；第三轉 軸和第二轉軸可并排設置，同時在第二基座上設置通過平移將第三光學探測器或第二光學 反射鏡切入測量光路的切換機構。上述第三光學探測器在被切入測量光路后，光軸與轉動 中心線成一定夾角相交，第三光學探測器面對第一光學反射鏡，并且隨著測量中與第一光 學反射鏡的同步同軸轉動，始終以正方向接收來自被測光束并經第一光學反射鏡反射的光 束。
通過第三光學探測器的設置可以實現第三種測量距離，并且通過使第三光學探測器與 第一光學反射鏡一起同步轉動，被測光束始終為零度角即法線方向入射第三光學探測器，
避免了光線斜入射和探測器開孔過大而弓I入雜散光帶來的測量誤差。
上述的同步反射分布光度計中包括第四光學探測器，第四光學探測器前設置第四遮光 筒，第四光學探測器的支架與第四遮光筒固定連接，用于支承第四光學探測器及其第四遮 光筒。支架同時與第四光學探測器的切入機構相連接，切入機構用于將第四光學探測器切 入或切出到測量光路。當第四光學探測器切入測量光路時，第四光學探測器位于第二光學 反射鏡的前方很近的位置，并且第四光學探測器的受光面光軸與轉動中心線同軸。第四光 學探測器可實現的測量距離為從被測光源到第一光學反射鏡再到第二光學反射鏡最后到 達第四光學探測器的距離，但由于第四光學探測器到第二光學探測器之間的距離很近，使
用第四光學探測器僅需使用一個同步與轉臂的旋轉驅動裝置，比第三探測器更容易實現。 上述的第四光學探測器的支架可以是獨立的，相應的切入機構可以是滑輪。為了使用方便， 上述的第四光學探測器的支架可與第二基座通過第四光學探測器的切入結構相連接。此時 的切入機構可以是一個旋轉裝置，通過旋轉與第二基座相連的支架將第四光學探測器切入 或切出光路。
上述的同步反射分布光度計中，在第一基座和第二基座之間可設置導軌，導軌可使第
一光學探測器在第一基座和第二基座之間的轉動中心線上方便精確地移動以實現各種測 量距離。在本實用新型的同步反射分布光度計中，若第一光學探測器被懸掛在天花板上， 則相應的導軌也設置在天花板上；若第一光學探測器通過支架設置在地面，則相應的導軌 也設置在地面上。
上述的同步反射分布光度計中，在轉臂上設置光譜輻射計，光譜輻射計的光學取樣裝 置的光敏面正對被測光源。光譜輻射計是具有多通道探測單元(如CCD)的快速光譜輻射 計，通過轉臂繞被測光源的旋轉，快速光譜輻射計能測量被測光源的空間光色分布，提供 更為全面準確的被測光源空間輻射分布性能參數。
上述的同步反射分布光度計的第一光學探測器，第二光學探測器和第三光學探測器 (若同步反射分布光度計中設置第二光學探測器或第三光學探測器)的受光面前設置消雜 散光遮光筒，遮光筒內設置若干光闌，光闌的中心開有通光孔，所述通光孔徑略大于被測 入射光束的孔徑，所謂被測入射光束的孔徑就是指被測光源最大尺寸邊緣所發出的到第一 光學接收器或第二光學接收器靈敏面最大尺寸邊緣的邊光所構成的孔徑。特別值得注意的 是，第一光學探測器和第三光學探測器前的遮光筒應該盡量長，以減少雜散光。
在上述的同步反射分布光度計的固定軸上設置第一激光器，其發出的激光束軸線與轉 動中心線重合；在轉臂上設置第二激光器，它發出的激光束軸線通過轉動中心線與被測光 源的垂直轉軸軸線的交點。通過這兩個激光器可以很準確方便地調整同步反射分布光度計 的光路，并且可以方便對準被測光源，使被測光源的光度中心位于同步反射分布光度計的 旋轉中心。
上述的同步反射分布光度計中所述的第一轉軸和第二轉軸由電機通過渦輪蝸桿減速 器或者齒輪減速器或者諧波減速機驅動；所述的垂直轉軸由電機通過渦輪蝸桿減速器或者 諧波減速器驅動。
上述的同步反射分布光度計中所述的固定軸導軌和滑塊組與燈臂聯接。具體地說，光 源支承軸的一端設置固定導軌(如燕尾導軌)，在導軌上設置滑塊，滑塊可由絲桿驅動， 滑塊與燈臂連接。絲桿推動滑塊和燈臂作相對于導軌和光源支承軸作上下運動，從而可以 方便地將被測光源的光度中心調節到與同步反射分布光度計的旋轉中心重合。
在上述的固定軸設置鎖定/松開機構和驅動固定軸旋轉的機構，當鎖定/松開機構處于 松開狀態時，由固定軸旋轉驅動機構驅動固定軸并帶動燈臂繞轉動中心線旋轉，當轉過一
定角度使得被測光源處于所要求的燃點狀態后，鎖定該鎖定/松開機構，鎖定后，固定軸 又恢復固定狀態；上述的鎖定/松開機構也可以是設置在燈臂上的，這種情況下，固定軸 始終固定，當鎖定/松開機構處于松開狀態時，旋轉驅動機構驅動燈臂繞水平軸線轉動， 使得被測光源處于所要求的燃點狀態后，鎖定該鎖定/松開機構。
上述的同步反射分布光度計中在所述的垂直轉軸的輸出端上設置測角器，上述的同步 反射分布光度計的第一轉軸上也設置測角器。
上述同步反射分布光度計的固定軸的一端或整根軸為空心軸，被測光源的電源線、垂 直轉軸驅動電機控制線等設置在燈臂上的導線穿過空心的固定軸到達第一基座上。
上述的同步反射分布光度計，在所述的轉臂上設置無線發射接收裝置，可以用來控制 轉臂上的器件，并將所控制器件的數據發送出去。該方法避免了大量使用電源線和信號線。
上述的同步反射分布光度計采用微電子線路、軟件、控制器和電腦等現有技術實現對 整個系統的全面自動控制、測量信息顯示和記錄。
根據以上所述，本實用新型的有益效果是暗室占用空間小，光源高度穩定，減小由 兩面光學反射鏡帶來的偏振，更好控制雜散光干擾，從而減小測量誤差，提高測量精度， 通過選用不同的光學探測器，無需另行對準儀器即可實現不同的測量臂長(測量距離)的 測量，大大增加了同步反射分布光度計的測量動態范圍。
附圖1為現有技術中心轉動反射鏡式分布光度計示意附圖2為現有技術圓周運動反射鏡式分布光度計示意附圖3為現有技術的一種同步反射分布光度計示意附圖4為本實用新型的一種實施例的示意附圖5為圖4中I部分的局部放大附圖6為本實用新型的另一種實施例的示意附圖7為本實用新型的第三種實施例的第二基座示意附圖8為本實用新型的第四種實施例的示意附圖9為圖8中第四光學探測器安排的A向和B向示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖的實施例對本實用新型作進一步具體說明-
實施例1
如圖4和圖5所示的同步反射分布光度計設計方案原理圖，包括第一基座1和第二基 座2,第一基座1上設有水平轉動中心線3，在第一基座1上與轉動中心線3同軸設有固 定軸4，燈臂5—端與固定軸4相連，燈臂5的另一端設有被測光源6的旋轉驅動裝置8， 使被測光源6繞垂直轉軸7旋轉，垂直轉軸7的軸線與轉動中心線3垂直相交，固定軸4 通過外套軸承設有可繞轉動中心線3轉動的第一轉軸9，第一轉軸9再通過外套軸承與固 定于第一基座1的軸形支承座23相連，第一轉軸9 一端剛性連接轉臂10，第一光學反射 鏡11安裝在轉臂10的一端。第二基座2上設置有與轉動中心線3同軸并與第一轉軸9同 步旋轉的第二轉軸30，第二轉軸30的一端固定連接鏡架36，鏡架36的另一端固定有第 二光學反射鏡12，第二光學反射鏡12與轉動中心線3成一定角度相交。兩根涂黑的扁鋼 29—端與天花板上的導軌50相連，懸吊起第一光學探測器13前側的第一遮光筒19,第 一光學探測器13面向第二光學反射鏡12固定設置，第一光學探測器13的光軸與轉動中 心線3同軸。第一光學反射鏡11把來自被測光源6的光束反射到同步與第一光學反射鏡 11旋轉的第二光學反射鏡12上，經第二光學反射鏡12再次反射后的光線正入射到第一光 學探測器13的受光面中心。在測量過程中，第一光學反射鏡11和第二光學反射鏡12同 步同方向旋轉，將被測光源6的光束始終以零度角正入射到第一光學探測器13中。
在轉臂10上，第一光學反射鏡11的對面設置第二光學探測器14，第二光學探測器 14正對被測光源，第二光學探測器14的光軸與轉動中心線相交且垂直。在使用第二光學 探測器14時，用不反光的黑絨布將第一光學反射鏡11和第二光學反射鏡12罩起來，第 二光學探測器14直接接收來自被測光源6的光束。
圖例中，第二光學探測器14 一側的轉臂10上設置有用于平衡轉臂10力矩的配重塊 32。第二光學探測器14的受光面前側設有消雜散光第二遮光筒59。第一光學探測器13和 第二光學探測器14前的遮光筒19， 19內設有若干光闌20，光闌20中心的通光孔略大于 最大被測光源6的入射光束的孔徑。第一光學探測器13和第二光學探測器14為光度探測 器，并且第二光學探測器14的相對光譜靈敏度曲線與國際照明委員會規定的人眼視覺函 數曲線相符合；第一光學探測器13的相對光譜靈敏度曲線乘以第一光學反射鏡11的光譜 反射率曲線再乘以第二光學反射鏡12的光譜反射率曲線所得的積的曲線作歸一化處理后， 與國際照明委員會規定的人眼視覺函數曲線相符合。
在第一光學探測器13和第一基座1間設置與第一光學探測器固定連接的斗形吸光腔 26，斗形吸光腔26中心位于轉動中心線3上，開口面向第一基座l，且斗形吸光腔26大 小恰好擋住來自被測光源6直射到第二光學反射鏡12方向的光線束。
在第一基座l上，固定軸4是空心的。固定軸4的一端通過鎖定/松開機構15, 16與 第一基座1聯接，該鎖定/松開機構15， 16是由一個開口的圓孔15和鎖緊螺釘16組成， 用螺釘16實現鎖定或松開，處于松開狀態時可使燈臂5繞水平軸線轉動，固定軸4套在 蝸輪蝸桿28空心輸出軸中，由渦輪蝸桿28驅動，并帶動燈臂5旋轉。固定軸4的一端設 置燕尾導軌21，在導軌21上設置滑塊22，滑塊22由電機35帶動絲桿驅動，并與燈臂5 一端固定連接。燈臂5上的被測光源6旋轉驅動裝置8為帶諧波減速器的伺服電機，且垂 直轉軸7的輸出端上設置垂直轉軸測角器27。燈臂上的被測光源電源線以及旋轉驅動裝置 8信號線通過空心固定軸4達到第一基座1。
外套在固定軸4的第一轉軸9 一端與伺服電機驅動的蝸輪蝸桿減速裝置34的輸出軸 連接，且在第一轉軸9上設置測角編碼器24，第一轉軸9的另一端與轉臂10連接。在第 一轉軸9與轉臂10連接的一端設置導電滑環25，轉臂10上的第二光學探測器14的電源 線和信號線37通過導電滑環25到達固定軸4的空心軸中通向第一基座1 (如圖5所示)。 上述第二基座2上的第二轉軸由帶諧波減速機的電機驅動。
在固定軸4上設置第一激光器17，其發出的激光束軸線與轉動中心線3重合。在轉臂 10上設置第二激光器18，第二激光器18的激光束軸線通過轉動中心線3與被測光源6的 垂直轉軸7軸線的交點。第二激光器18所發出的激光束為正交十字形激光束。
利用第一激光器17和第二激光器18調整光路并實現被測光源6的對準。被測光源6 的光度中心應該位于第一激光器17和第二激光器18的激光束交點位置，通過導軌21和 滑塊組22來調節被測光源6的垂直位置，利用固定軸4上的鎖定/松開機構15， 16和渦 輪蝸桿28來調節被測光源6的安裝狀態，使其處于所要求的燃點狀態。
在兩基座距離、第一光學反射鏡ll、第二光學反射鏡12、第一光學探測器13以及第 二光學探測器18的位置和復位狀態下的姿態確定后，無需另行調節該同步反射分布光度 計可以實現兩種測量臂長(測量距離)。 一是被測光源6的光束經過第一光學反射鏡11和 第二光學反射鏡12后正入射第一光學探測器13所經過的光程；在使用第一光學探測器13 時，第一轉軸9和第二轉軸30同步轉動，將被測光源6的測量光束始終以正方向入射帶
第一光學探測器13，測量平面內各角度的光度值。第二種測量距離為被測光源6的光線 直接正入射第二光學探測器14所經過的光程，第二光學探測器14工作時，須將第一光學 反射鏡11和第二光學反射鏡12用消雜散光效果優良的黑布包裹或其它擋光物蓋起來，通 過轉臂10轉動，第二光學探測器14接收被測光源6在不同角度方向上的光線束，使用第 二光學探測器14可以測量小尺寸光源或燈具的空間光強分布，第二光學探測器14還可以 以極高的精度實現各種光源和燈具的總光通量測量。通過導軌50調節第一光學探測器13 在第一基座和第二基座之間的距離，可以實現更多的測量距離。轉臂10和第二光學反射 鏡14 (第一光學探測器13工作時使用)繞被測光源6旋轉±180° (或0 360° )，被測 光源6繞垂直轉軸7自身旋轉±180° (或0 36(T )，可量得被測光源6在各個空間方向 上的光分布，測量精確且快捷。
本實用新型采用微電子線路、軟件、控制器和電腦等現有技術實現對同步反射分布光 度計的全面自動控制、測量信息顯示和記錄。
實施例2:
在圖6所示的另一個實施例中，除了實施例l所述的系統外，在第二基座2上還設置 有第三光學探測器39。第三光學探測器39與第二光學反^f.鏡12分別設置于第二轉軸30 的兩端，同時在第二基座2上還包括旋轉切換機構40，切換機構40的轉動軸線與轉動中 心線3垂直相交。通過切換機構40，可方便地將第三光學探測器39或第二光學反射鏡12 切入到測量光路。當把第二光學反射鏡12切入到測量光路時，第二光學反射鏡12的位置、 姿態以及實現的功能與實施例1中所述的一致。第三光學探測器39的光軸與轉動中心線3 成一定角度相交，交點位于第三光學探測器39光敏面的中心，當切換機構40將第三光學 探測器39切入光路后，第三光學探測器39光敏面光軸與轉動中心線3之間的夾角可以通 過一個角度調節裝置42調節，調節后的角度使來自被測光源并經第一光學反射鏡ll反射 的光束正入射第三光學探測器39。
第三光學探測器39的受光面前設置有長第三遮光筒60，第三遮光筒內設有若干光闌 20，光闌20的中心開有通光孔，所述通光孔略大于被測入射光束的邊光孔徑。
在兩基座1， 2定位且第一光學反射鏡11、第二光學反射鏡12、第一光學探測器13、 第二光學探測器18以及第三光學探測器39的位置和姿態確定后，無需另行調節該同步反 射分布光度計可以實現三種測量臂長(測量距離)。第一和第二種測量如實施例1所示，
第三種測量距離為被測光源6的光線經過第一光學反射鏡11到達第三光學探測器39的光 程。在第三種測量距離下，第三光學探測器39與轉臂同步轉動，被測光源繞垂直轉軸7 旋轉，測量各角度方向上被測光源的光強。
實施例3:
實施例3與實施例2在第一基座1上的安排一致，但第二基座2上的安排與實施例1 和實施例2有所區別，如圖7所示。在圖7中，除了實施例1中所述的第二轉軸和第二光 學反射鏡12外，第二基座2上還固定有第三轉軸31和與第三轉軸31相連的第三光學探 測器39，以及第二光學反射鏡12和第三光學探測器39的切換機構40。第二光學反射鏡 12和第三光學探測器39并排設置，相應的切換機構40是一個導軌，第二基座2在導軌上 滑動，將第二光學反射鏡12或第三光學探測器39切入測量光路。當把第二光學反射鏡12 切入到測量光路時，第二光學反射鏡12的位置、姿態以及實現的功能與實施例1中所述 的一致。
第三轉軸31被由電機帶動的減速機所驅動，并且第三轉軸31可以使第三光學探測器 39繞水平軸線53與轉臂同步旋轉，第三光學探測器39的光軸與水平軸線53成一定夾角 相交，當切換機構40將第三光學探測器39切入光路后，水平軸線53與轉動中心線3重 合，第三光學探測器39光軸與轉動中心線3之間的夾角可以通過一個角度調節裝置42調 節，調節后的角度使來自被測光源并經第一光學反射鏡11反射的光束正入射第三光學探 測器39。
第三光學探測器39的受光面前設置有長第三遮光筒60，第三遮光筒60內設有若干光 闌20，光闌20的中心開有通光孔，所述通光孔略大于被測入射光束的邊光孔徑。
在兩基座1， 2定位且第一光學反射鏡11、第二光學反射鏡12、第一光學探測器13、 第二光學探測器18以及第三光學探測器39的位置和姿態確定后，無需另行調節該同步反 射分布光度計可以實現三種測量臂長(測量距離)。第一和第二種測量如實施例1所示， 第三種測量距離為被測光源6的光線經過第一光學反射鏡11到達第三光學探測器39的光 程。在第三種測量距離下，第三光學探測器39與轉臂同步轉動，被測光源繞垂直轉軸7 旋轉，測量個角度方向上被測光源的光強。
實施例4:
實施例4與實施例1在第一基座1上的安排一致，但第二基座2上的安排與實施例1
有所區別，如圖8所示。同步反射分布光度計系統中包括第四光學探測器45，第四光學探 測器45前設置有第四遮光筒48，第四光學探測器45的支架46通過第四遮光筒48固定起 第四光學探測器45及第四遮光筒48。支架46通過旋轉裝置47與第二基座2相連，通過 旋轉裝置47可方便地將第四光學探測器45切入或切出。當被切入光路中時，第四光學探 測器45面對第二光學反射鏡12，第四光學探測器45的光軸與轉動中心線3重合。第四光 學探測器45的支架在圖8中的A方向(俯視)示意圖和B方向示意圖見圖9，為避免擋光， 第四光學探測器45是由支架懸掛起來的。
在兩基座1，2定位且第一光學反射鏡11、第二光學反射鏡12、第一光學探測器13、 第二光學探測器18以及第四光學探測器39的位置和姿態確定后，無需另行調節該同步反 射分布光度計可以實現三種測量臂長(測量距離)。第一和第二種測量如實施例1所示， 第三種測量距離為被測光源6的光線經過第一光學反射鏡11到達第四光學探測器45的光 程。在該測量距離下，第四光學探測器45固定不動，第一光學反射鏡ll和第二光學反射 鏡12同步繞被測光源6旋轉，被測光源6繞垂直轉軸7旋轉，測量個角度方向上被測光 源的光強。
本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型的構思作舉例說明。本實用新型所屬 技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例作各種各樣的修改或補充或采用類似的 方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
權利要求1. 一種同步反射分布光度計，包括第一基座(1)和第二基座(2)；第一基座(1)上設有水平的轉動中心線(3)，在第一基座(1)上與轉動中心線(3)同軸設有固定軸(4)，燈臂(5)一端與固定軸(4)相連，燈臂(5)的另一端設有用于連接被測光源(6)的垂直轉軸(7)，在第一基座(1)上設有繞水平轉動中心線(3)旋轉的第一轉軸(9)，第一轉軸(9)一端固定連接轉臂(10)，第一光學反射鏡(11)安裝在轉臂(10)的一端，第二基座(2)上設置有與轉動中心線(3)同軸并與第一轉軸(9)同步旋轉的第二轉軸(30)；其特征在于第二轉軸(30)的一端與鏡架(36)的一端固定連接，鏡架(36)的另一端與第二光學反射鏡(12)連接，第二光學反射鏡(12)與轉動中心線(3)成一定角度相交；第二光學反射鏡(12)的對面設置有第一光學探測器(13)，第一光學探測器(13)的光軸與轉動中心線(3)同軸；第一光學反射鏡(11)，第二光學反射鏡(12)和第一光學探測器(13)處于如下位置關系來自被測光源(6)并入射到第一光學反射鏡(11)的光束被第一光學反射鏡(11)反射后入射到第二光學反射鏡(12)，該光束再經第二光學反射鏡(12)反射后入射到第一光學探測器(13)的受光面。
2. 根據權利要求l所述的同步反射分布光度計，其特征在于在轉臂(10)上設置 第二光學探測器(14)，第二光學探測器(14)正對被測光源(6)，第二光學探測器(14)的 光軸與轉動中心線(3)相交且垂直。
3. 根據權利要求1或2所述的同步反射分布光度計，其特征在于所述的第一光 學探測器(13)的受光面前設置第一遮光筒(19)，第一光學探測器(13)通過第一遮光筒 (19)支承；第一遮光筒(19)懸掛于天花板，或者第一遮光筒(19)通過支承臂與燈臂(5) 連接，或者第一遮光筒(19)由立于地面的支架支撐。
4. 根據權利要求1或2所述的同步反射分布光度計，其特征在于:在第二轉軸(30) 的另一端連接有第三光學探測器(39)，在第二基座上設置能將第三光學探測器(39)移離 測量光路、并將第二光學反射鏡(12)切入測量光路或者將第二光學反射鏡(12)切入測量 光路、并將第三光學探測器(39)移離測量光路的旋轉切換機構(40)，旋轉切換機構(40) 的轉動軸線與第二轉軸(30)軸線垂直相交;所述的第三光學探測器(39)的光軸與轉動中 心線(3)成一定夾角相交；通過切換機構(40)切入且就位后的第三光學探測器(39)的受 光面正對來自被測光源(6)并經第一光學反射鏡(11)反射的光束。
5. 根據權利要求1或2所述的同步反射分布光度計，其特征在于在所述的第二 基座(2)上設置能繞水平軸線(53)轉動并與轉臂同步的第三轉軸(31)，第三轉軸(31)的 一端與第三光學探測器(39)相連；第二基座(2)上還設置能將第三光學探測器(39)移離 測量光路、并將第二光學反射鏡(12)切入測量光路或者將第二光學反射鏡(12)切入測量 光路、并將第三光學探測器(39)移離測量光路的切換機構(40)，所述的第三光學探測器 (39)的光軸與第三轉軸(31)的旋轉水平軸線(53)成一定夾角相交；通過切換機構(40) 切入第三光學探測器(39)后的水平軸線(53)與轉動中心線(3)重合，所述的第三光學探 測器(39)面對第一光學反射鏡(11)，并正對來自被測光源(6)并經第一光學反射鏡(11) 反射的光束。
6. 根據權利要求1或2所述的同步反射分布光度計，其特征在于在第二光學反 射鏡(12)前面設置第四光學探測器(45)，所述第四光學探測器(45)的受光面前安裝第四 遮光筒(48)，所述第四遮光筒(48)與支架(46)相連，所述支架(46)與可將第四光學 探測器(45)切入或切出測量光路的切入機構(47)連接，當切入機構(47)將第四光學探測 器(45)切入測量光路時，第四光學探測器(45)處于第二光學反射鏡(12)前較近的位置， 并且第四光學探測器(45)的受光面光軸與轉動中心線(3)同軸。
7. 根據權利要求6所述的同步反射分布光度計，其特征在于所述切入機構(47) 固定在第二基座(2)上，所述的第四光學探測器(45)的支架(46)是獨立的，所述的切入 機構(47)為支架(46)底部的滑輪。
8. 根據權利要求l所述的同步反射分布光度計，其特征在于在第一基座和第二 基座之間設置使第一光學探測器(13)在第一基座和第二基座之間的轉動中心線(3)上 移動的導軌(50)。
9. 根據權利要求4所述的同步反射分布光度計，其特征在于所述的第二光學探 測器(14)的受光面前設置第二遮光筒(59)，所述的第三光學探測器(39)的受光面前設有 第三遮光筒(60)，遮光筒(59， 60)內設置若干消雜光光闌(20)。
10. 根據權利要求1或2所述的同步反射分布光度計，其特征在于在轉動中心線 (3)上，第一光學探測器(13)與被測光源(6)之間設置吸光錐(26)，吸光錐(26)的開口面 向被測光源的方向。
11.根據權利要求1或2所述的同步反射分布光度計，其特征在于在所述的轉臂 (10)上設置光譜輻射計，光譜輻射計的光學取樣裝置的光敏面正對被測光源。
專利摘要本實用新型公開了一種同步反射分布光度計。包括兩個獨立基座，被測光源與第一基座連接并且繞垂直軸轉動，在第一基座上設置繞被測光源旋轉的第一光學反射鏡。第二基座上設置與第一光學反射鏡同步同軸旋轉的第二光學反射鏡，第一光學探測器的光軸與轉動中心線同軸，在測量中固定不動。第一光學反射鏡把被測光源發出的光束反射到遠處的第二光學反射鏡，經第二光學反射鏡反射后光束正入射到第一光學探測器。本實用新型的同步反射分布光度計除了減小暗室空間，使光源高度穩定外，由于光束入射角較小，由第二光學反射鏡帶來偏振誤差明顯減少，降低了現有同步反射分布光度計中由偏振帶來的測量誤差；同時第一光學探測器背對被測光源設置，方便限制雜散光干擾；通過移動第一光學探測器的位置或選用不同的光學探測器，無需另行對準即可實現各種不同的測量。
文檔編號G01M11/02GK201206998SQ20082008795
公開日2009年3月11日 申請日期2008年5月26日 優先權日2008年5月26日
發明者潘建根 申請人:杭州遠方光電信息有限公司