CN101592519B - 一种同步反射分布光度计 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种同步反射分布光度计。包括两个独立基座，被测光源与第一基座连接并且绕垂直轴转动，在第一基座上设置绕被测光源旋转的第一光学反射镜。第二基座上设置与第一光学反射镜同步同轴旋转的第二光学反射镜，第一光学探测器的光轴与转动中心线同轴，在测量中固定不动。第一光学反射镜把被测光源发出的光束反射到远处的第二光学反射镜，经第二光学反射镜反射后光束正入射到第一光学探测器。本发明的同步反射分布光度计除了减小暗室空间，使光源高度稳定外，由于光束入射角较小，由第二光学反射镜带来偏振误差明显减少，降低了现有同步反射分布光度计中由偏振带来的测量误差；同时第一光学探测器背对被测光源设置，方便限制杂散光干扰；通过移动第一光学探测器的位置或选用不同的光学探测器，无需另行对准即可实现各种不同的测量。

Description

一种同步反射分布光度计

技术领域

本发明涉及一种光和辐射测量仪器，主要用于各类光源和灯具在各方向上的光强分布或配光性能测试，以及光源和灯具的总光通量测试的同步反射分布光度计。

背景技术

空间各方向上的光强分布是光源和灯具的重要参数，分布光度计是精确测量光源和灯具的光强随角度分布的仪器，光强测量通常是通过照度测量和距离平方反比定律实现的。反射镜式分布光度计由于可以在保持被测光源测量姿态的是同实现长距离的远场测量而被国际照明委员会(CIE)和其它国际标准所推荐。现有的转镜式分布光度计通常有两种方案：一种是中心转动反射镜式分布光度计100，如图1所示，该类方案的分布光度计在测量时光学反射镜102处于转动中心，测量中绕主轴108旋转，而由灯臂夹持的被测光源104绕光学反射镜102转动，同时灯臂须向相反方向绕辅助轴同步旋转，以保持被测光源的燃点姿态不变，被测光源可绕自身垂直轴转动，光学反射镜将来自被测光源的光束反射到光度探测器106上；另一种是圆周运动反射镜式分布光度计200，如图2所示，该方案的分布光度计使被测光源204处于作圆周运动的光学反射镜202的旋转轴上，光学反射镜202绕被测光源204旋转，把被测光源204所发出的光经光学反射镜202后反射到光学探测器206上。这两种方案虽然是目前较精确的光强分布的测量方案，但是它们却有各自的缺陷。就中心转动反射镜分布光度计而言，被测光源104要在一个相当大的空间范围内运动，由于气流、运动速度、加速度和离心力的必然存在，被测光源燃点时很难保证其高稳定状态，这是这一方案无法克服的原理性问题；其次，中心转动反射镜分布光度计中较难实现主轴和辅助轴的完全机械同步，因此很难达到高角度精度；除此之外，该类型的分布光度计需要很高的暗室空间，总成本随之增加。而就圆周运动反射镜分布光度计而言，虽然它的被测光源处于相对静止状态，且可按光源自然位置点燃，光源点燃是最稳定的，但是它存在下述问题：首先，根据CIE No.70-1987技术报告，被测光束的光轴与光学探测器的光轴之间的夹角不应超过2.5°，这需要相当长的暗室才能实现，并且在如此长的测量距离下，光学探测器处的光强较弱，很难准确测量；其次，圆周运动反射镜分布光度计要求光学探测器有较大的接收孔径以接收各方向上的被测光束，但这样也同时会叫更多的杂散光进入光学探测器，从而影响测试精度。

为解决上述问题，最新发明了同步反射分布光度计，如图3所示为典型的同步反射分布光度计。在该同步反射分布光度计方案中，第一光学反射镜302绕被测光源304旋转，把被测光源304所发出的光反射到与第一光学反射镜302同步旋转的第二光学反射镜312上，实现两个光学反射镜302，312的同步反射，经第一光学反射镜302和第二光学反射镜312反射的光束入射到同步旋转的光学探测器310上。该同步反射分布光度计方案能够有效解决上述中心转动反射镜式分布光度计100和圆周运动反射镜式分布光度计200所存在的问题，能减少暗室占地，保持光源稳定，减少杂散光干扰。

然而，根据光的偏振理论，镜面反射会带来光的偏振问题。以入射光束光轴和光学反射镜的法线构成的平面为入射面，在发生镜面反射时，垂直入射面方向振动的光波(s波)和平行于入射面方向振动的光波(p波)的发射率不同会带来反射光的偏振，而在入射角比较小时，接近于垂直入射时，偏振效应很小。由偏振带来的测量误差是现有转镜式分布光度计的共同问题，而在现有的同步反射分布光度计中，由镜面反射带来的偏振效应会被第二光学反射镜312再次叠加存在放大的可能性，由此而带来较大的测量误差。

在现有同步反射分布光度计中，尽管光学探测器306前设置有遮光筒，但遮光筒的长度不够长的话，会带来杂光干扰，这给整个***杂散光控制提出了比较高的要求。

发明内容

为了克服现有分布光度计方案中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一套同步反射分布光度计，以在减少暗室占地，保持光源高度稳定，减少杂散光干扰的基础上，减小由两面光学反射镜带来的偏振问题，更好控制杂散光从而减小测量误差，并且通过在较短的距离内连续地调节光学探测器的位置的方法和设置多个光学探测器，可以在无需另行对准的情况下实现多种测量臂长(测量距离)，方便准确地测量各种光源和灯具的光和辐射分布性能。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，即：一种同步反射分布光度计，包括第一基座和第二基座；第一基座上设有水平的转动中心线，在第一基座上与转动中心线同轴设有固定轴，灯臂一端与固定轴相连，灯臂的另一端设有被测光源的旋转驱动装置，使被测光源绕与转动中心线垂直相交的垂直转轴旋转；固定轴通过外套轴承设有可绕转动中心线转动的第一转轴，第一转轴再通过外套轴承与固定于第一基座的轴形支承座相连，以增强整个同步反射分布光度计的刚度；第一转轴一端固定连接转臂，第一光学反射镜安装在转臂的一端。第二基座上设置有可与转动中心线同轴的第二转轴，第二转轴可与第一转轴同步旋转，其特征在于第二转轴的一端与镜架的一端固定连接，镜架的另一端与第二光学反射镜连接，第二光学反射镜与转动中心线成一定角度相交，第一光学探测器面向第二光学反射镜固定设置，第一光学探测器的光轴与转动中心线同轴；第一光学反射镜把来自被测光源的光束反射到与第一光学反射镜同步旋转的第二光学反射镜上，经第二光学反射镜再次反射后的光线正入射到第一光学探测器的受光面。

上述设计中被测光源仅仅绕自身垂直轴旋转，而在测量中保持静止不动，光源能够在高度稳定的状态下燃点，不受振动和冲击以及外界空气对流的影响；通过第二光学反射镜的同步追踪，第一光学探测器在静止的条件下，始终以正方向接收被测光束，避免了斜入射带来的误差问题；同时通过第二光学反射镜折返光路，所占用的暗室长度大大减小。由于第一基座与第二基座间的距离一般比较远，经第一光学反射镜入射到第二光学反射镜的光束光轴与第二光学反射镜法线间的入射角比较小，由偏振理论知，入射角较小时，镜面对垂直于入射平面(s波)和平行于入射平面(p波)的反射率基本一致，因此本发明的同步反射分布光度计中第二光学反射镜带来的偏振问题明显减少；另外在本发明的同步反射分布光度计中，第一光学探测器的受光面背对被测光源设置，且第一光学探测器的前面一般设有遮光筒，由被测光源的光束不能直接入射第一光学探测器，***的杂散光控制相对较为容易。

本发明可以通过以下的附加技术特征对上述技术方案作进一步限定：

在转臂上设置第二光学探测器，第二光学探测器正对被测光源，第二光学探测器光轴与转动中心线相交且垂直，在不经过第一光学反射镜和第二光学反射镜反射(此时的第一光学反射镜和第二光学反射镜用不反光的黑绒布罩起来)的情况下，第二光学探测器即可在较短的距离下(通常为1到3米)实施对光源分布性能的测量，第二光学探测器的设置大大拓宽了同步反射分布光度计对小光源的测量下限，更为重要的是使用第二光学探测器可以在极高精度下使用照度分布法测量各种尺寸的光源和灯具的总光通量，从原理上讲，照度分布法也是发达国家国家实验室建立国家光通量基准的方法之一。

上述的第一光学探测器前侧设置较长的第一遮光筒，第一光学探测器通过第一遮光筒悬挂于天花板，或者第一遮光筒也可以通过支承臂与灯臂固定连接，或者第一遮光筒由立于地面的支架支撑。为了达到较好的刚性，同时尽量减少挡光，悬挂于天花板上的方式是优选。

在上述第二转轴上，第二光学反射镜的另一端连接有第三光学探测器，同时第二基座上设置旋转切换机构，切换机构的转动轴线与第二转轴轴线垂直相交，能够通过旋转180度把第三光学探测器或第二光学反射镜切入测量光路。或者也可以在第二基座上设置能绕水平轴线转动并与转臂同步的第三转轴，第三转轴的一端与第三光学探测器相连；第三转轴和第二转轴可并排设置，同时在第二基座上设置通过平移将第三光学探测器或第二光学反射镜切入测量光路的切换机构。上述第三光学探测器在被切入测量光路后，光轴与转动中心线成一定夹角相交，第三光学探测器面对第一光学反射镜，并且随着测量中与第一光学反射镜的同步同轴转动，始终以正方向接收来自被测光束并经第一光学反射镜反射的光束。

通过第三光学探测器的设置可以实现第三种测量距离，并且通过使第三光学探测器与第一光学反射镜一起同步转动，被测光束始终为零度角即法线方向入射第三光学探测器，避免了光线斜入射和探测器开孔过大而引入杂散光带来的测量误差。

上述的同步反射分布光度计中包括第四光学探测器，第四光学探测器前设置第四遮光筒，第四光学探测器的支架与第四遮光筒固定连接，用于支承第四光学探测器及其第四遮光筒。支架同时与第四光学探测器的切入机构相连接，切入机构用于将第四光学探测器切入或切出到测量光路。当第四光学探测器切入测量光路时，第四光学探测器位于第二光学反射镜的前方很近的位置，并且第四光学探测器的受光面光轴与转动中心线同轴。第四光学探测器可实现的测量距离为从被测光源到第一光学反射镜再到第二光学反射镜最后到达第四光学探测器的距离，但由于第四光学探测器到第二光学探测器之间的距离很近，使用第四光学探测器仅需使用一个同步与转臂的旋转驱动装置，比第三探测器更容易实现。上述的第四光学探测器的支架可以是独立的，相应的切入机构可以是滑轮。为了使用方便，上述的第四光学探测器的支架可与第二基座通过第四光学探测器的切入结构相连接。此时的切入机构可以是一个旋转装置，通过旋转与第二基座相连的支架将第四光学探测器切入或切出光路。

上述的同步反射分布光度计中，在第一基座和第二基座之间可设置导轨，导轨可使第一光学探测器在第一基座和第二基座之间的转动中心线上方便精确地移动以实现各种测量距离。在本发明的同步反射分布光度计中，若第一光学探测器被悬挂在天花板上，则相应的导轨也设置在天花板上；若第一光学探测器通过支架设置在地面，则相应的导轨也设置在地面上。

上述的同步反射分布光度计中，在转臂上设置光谱辐射计，光谱辐射计的光学取样装置的光敏面正对被测光源。光谱辐射计是具有多通道探测单元(如CCD)的快速光谱辐射计，通过转臂绕被测光源的旋转，快速光谱辐射计能测量被测光源的空间光色分布，提供更为全面准确的被测光源空间辐射分布性能参数。

上述的同步反射分布光度计的第一光学探测器，第二光学探测器和第三光学探测器(若同步反射分布光度计中设置第二光学探测器或第三光学探测器)的受光面前设置消杂散光遮光筒，遮光筒内设置若干光阑，光阑的中心开有通光孔，所述通光孔径略大于被测入射光束的孔径，所谓被测入射光束的孔径就是指被测光源最大尺寸边缘所发出的到第一光学接收器或第二光学接收器灵敏面最大尺寸边缘的边光所构成的孔径。特别值得注意的是，第一光学探测器和第三光学探测器前的遮光筒应该尽量长，以减少杂散光。

在上述的同步反射分布光度计的固定轴上设置第一激光器，其发出的激光束轴线与转动中心线重合；在转臂上设置第二激光器，它发出的激光束轴线通过转动中心线与被测光源的垂直转轴轴线的交点。通过这两个激光器可以很准确方便地调整同步反射分布光度计的光路，并且可以方便对准被测光源，使被测光源的光度中心位于同步反射分布光度计的旋转中心。

上述的同步反射分布光度计中所述的第一转轴和第二转轴由电机通过涡轮蜗杆减速器或者齿轮减速器或者谐波减速机驱动；所述的垂直转轴由电机通过涡轮蜗杆减速器或者谐波减速器驱动。

上述的同步反射分布光度计中所述的固定轴导轨和滑块组与灯臂联接。具体地说，光源支承轴的一端设置固定导轨(如燕尾导轨)，在导轨上设置滑块，滑块可由丝杆驱动，滑块与灯臂连接。丝杆推动滑块和灯臂作相对于导轨和光源支承轴作上下运动，从而可以方便地将被测光源的光度中心调节到与同步反射分布光度计的旋转中心重合。

在上述的固定轴设置锁定/松开机构和驱动固定轴旋转的机构，当锁定/松开机构处于松开状态时，由固定轴旋转驱动机构驱动固定轴并带动灯臂绕转动中心线旋转，当转过一定角度使得被测光源处于所要求的燃点状态后，锁定该锁定/松开机构，锁定后，固定轴又恢复固定状态；上述的锁定/松开机构也可以是设置在灯臂上的，这种情况下，固定轴始终固定，当锁定/松开机构处于松开状态时，旋转驱动机构驱动灯臂绕水平轴线转动，使得被测光源处于所要求的燃点状态后，锁定该锁定/松开机构。

上述的同步反射分布光度计中在所述的垂直转轴的输出端上设置测角器，上述的同步反射分布光度计的第一转轴上也设置测角器。

上述同步反射分布光度计的固定轴的一端或整根轴为空心轴，被测光源的电源线、垂直转轴驱动电机控制线等设置在灯臂上的导线穿过空心的固定轴到达第一基座上。

上述的同步反射分布光度计，在所述的转臂上设置无线发射接收装置，可以用来控制转臂上的器件，并将所控制器件的数据发送出去。该方法避免了大量使用电源线和信号线。

上述的同步反射分布光度计采用微电子线路、软件、控制器和电脑等现有技术实现对整个***的全面自动控制、测量信息显示和记录。

根据以上所述，本发明的有益效果是：暗室占用空间小，光源高度稳定，减小由两面光学反射镜带来的偏振，更好控制杂散光干扰，从而减小测量误差，提高测量精度，通过选用不同的光学探测器，无需另行对准仪器即可实现不同的测量臂长(测量距离)的测量，大大增加了同步反射分布光度计的测量动态范围。

附图说明

附图1为现有技术中心转动反射镜式分布光度计示意图；

附图2为现有技术圆周运动反射镜式分布光度计示意图；

附图3为现有技术的一种同步反射分布光度计示意图；

附图4为本发明的一种实施例的示意图；

附图5为图4中I部分的局部放大图；

附图6为本发明的另一种实施例的示意图；

附图7为本发明的第三种实施例的第二基座示意图；

附图8为本发明的第四种实施例的示意图；

附图9为图8中第四光学探测器安排的A向和B向示意图。

具体实施方式

下面结合附图的实施例对本发明作进一步具体说明：

实施例1

如图4和图5所示的同步反射分布光度计设计方案原理图，包括第一基座1和第二基座2，第一基座1上设有水平转动中心线3，在第一基座1上与转动中心线3同轴设有固定轴4，灯臂5一端与固定轴4相连，灯臂5的另一端设有被测光源6的旋转驱动装置8，使被测光源6绕垂直转轴7旋转，垂直转轴7的轴线与转动中心线3垂直相交，固定轴4通过外套轴承设有可绕转动中心线3转动的第一转轴9，第一转轴9再通过外套轴承与固定于第一基座1的轴形支承座23相连，第一转轴9一端刚性连接转臂10，第一光学反射镜11安装在转臂10的一端。第二基座2上设置有与转动中心线3同轴并与第一转轴9同步旋转的第二转轴30，第二转轴30的一端固定连接镜架36，镜架36的另一端固定有第二光学反射镜12，第二光学反射镜12与转动中心线3成一定角度相交。两根涂黑的扁钢29一端与天花板上的导轨50相连，悬吊起第一光学探测器13前侧的第一遮光筒19，第一光学探测器13面向第二光学反射镜12固定设置，第一光学探测器13的光轴与转动中心线3同轴。第一光学反射镜11把来自被测光源6的光束反射到同步与第一光学反射镜11旋转的第二光学反射镜12上，经第二光学反射镜12再次反射后的光线正入射到第一光学探测器13的受光面中心。在测量过程中，第一光学反射镜11和第二光学反射镜12同步同方向旋转，将被测光源6的光束始终以零度角正入射到第一光学探测器13中。

在转臂10上，第一光学反射镜11的对面设置第二光学探测器14，第二光学探测器14正对被测光源，第二光学探测器14的光轴与转动中心线相交且垂直。在使用第二光学探测器14时，用不反光的黑绒布将第一光学反射镜11和第二光学反射镜12罩起来，第二光学探测器14直接接收来自被测光源6的光束。

图例中，第二光学探测器14一侧的转臂10上设置有用于平衡转臂10力矩的配重块32。第二光学探测器14的受光面前侧设有消杂散光第二遮光筒59。第一光学探测器13和第二光学探测器14前的遮光筒19，19内设有若干光阑20，光阑20中心的通光孔略大于最大被测光源6的入射光束的孔径。第一光学探测器13和第二光学探测器14为光度探测器，并且第二光学探测器14的相对光谱灵敏度曲线与国际照明委员会规定的人眼视觉函数曲线相符合；第一光学探测器13的相对光谱灵敏度曲线乘以第一光学反射镜11的光谱反射率曲线再乘以第二光学反射镜12的光谱反射率曲线所得的积的曲线作归一化处理后，与国际照明委员会规定的人眼视觉函数曲线相符合。

在第一光学探测器13和第一基座1间设置与第一光学探测器固定连接的斗形吸光腔26，斗形吸光腔26中心位于转动中心线3上，开口面向第一基座1，且斗形吸光腔26大小恰好挡住来自被测光源6直射到第二光学反射镜12方向的光线束。

在第一基座1上，固定轴4是空心的。固定轴4的一端通过锁定/松开机构15，16与第一基座1联接，该锁定/松开机构15，16是由一个开口的圆孔15和锁紧螺钉16组成，用螺钉16实现锁定或松开，处于松开状态时可使灯臂5绕水平轴线转动，固定轴4套在蜗轮蜗杆28空心输出轴中，由涡轮蜗杆28驱动，并带动灯臂5旋转。固定轴4的一端设置燕尾导轨21，在导轨21上设置滑块22，滑块22由电机35带动丝杆驱动，并与灯臂5一端固定连接。灯臂5上的被测光源6旋转驱动装置8为带谐波减速器的伺服电机，且垂直转轴7的输出端上设置垂直转轴测角器27。灯臂上的被测光源电源线以及旋转驱动装置8信号线通过空心固定轴4达到第一基座1。

外套在固定轴4的第一转轴9一端与伺服电机驱动的蜗轮蜗杆减速装置34的输出轴连接，且在第一转轴9上设置测角编码器24，第一转轴9的另一端与转臂10连接。在第一转轴9与转臂10连接的一端设置导电滑环25，转臂10上的第二光学探测器14的电源线和信号线37通过导电滑环25到达固定轴4的空心轴中通向第一基座1(如图5所示)。上述第二基座2上的第二转轴由带谐波减速机的电机驱动。

在固定轴4上设置第一激光器17，其发出的激光束轴线与转动中心线3重合。在转臂10上设置第二激光器18，第二激光器18的激光束轴线通过转动中心线3与被测光源6的垂直转轴7轴线的交点。第二激光器18所发出的激光束为正交十字形激光束。

利用第一激光器17和第二激光器18调整光路并实现被测光源6的对准。被测光源6的光度中心应该位于第一激光器17和第二激光器18的激光束交点位置，通过导轨21和滑块组22来调节被测光源6的垂直位置，利用固定轴4上的锁定/松开机构15，16和涡轮蜗杆28来调节被测光源6的安装状态，使其处于所要求的燃点状态。

在两基座距离、第一光学反射镜11、第二光学反射镜12、第一光学探测器13以及第二光学探测器18的位置和复位状态下的姿态确定后，无需另行调节该同步反射分布光度计可以实现两种测量臂长(测量距离)。一是被测光源6的光束经过第一光学反射镜11和第二光学反射镜12后正入射第一光学探测器13所经过的光程；在使用第一光学探测器13时，第一转轴9和第二转轴30同步转动，将被测光源6的测量光束始终以正方向入射带第一光学探测器13，测量平面内各角度的光度值。第二种测量距离为被测光源6的光线直接正入射第二光学探测器14所经过的光程，第二光学探测器14工作时，须将第一光学反射镜11和第二光学反射镜12用消杂散光效果优良的黑布包裹或其它挡光物盖起来，通过转臂10转动，第二光学探测器14接收被测光源6在不同角度方向上的光线束，使用第二光学探测器14可以测量小尺寸光源或灯具的空间光强分布，第二光学探测器14还可以以极高的精度实现各种光源和灯具的总光通量测量。通过导轨50调节第一光学探测器13在第一基座和第二基座之间的距离，可以实现更多的测量距离。转臂10和第二光学反射镜14(第一光学探测器13工作时使用)绕被测光源6旋转±180°(或0～360°)，被测光源6绕垂直转轴7自身旋转±180°(或0～360°)，可量得被测光源6在各个空间方向上的光分布，测量精确且快捷。

本发明采用微电子线路、软件、控制器和电脑等现有技术实现对同步反射分布光度计的全面自动控制、测量信息显示和记录。

实施例2：

在图6所示的另一个实施例中，除了实施例1所述的***外，在第二基座2上还设置有第三光学探测器39。第三光学探测器39与第二光学反射镜12分别设置于第二转轴30的两端，同时在第二基座2上还包括旋转切换机构40，切换机构40的转动轴线与转动中心线3垂直相交。通过切换机构40，可方便地将第三光学探测器39或第二光学反射镜12切入到测量光路。当把第二光学反射镜12切入到测量光路时，第二光学反射镜12的位置、姿态以及实现的功能与实施例1中所述的一致。第三光学探测器39的光轴与转动中心线3成一定角度相交，交点位于第三光学探测器39光敏面的中心，当切换机构40将第三光学探测器39切入光路后，第三光学探测器39光敏面光轴与转动中心线3之间的夹角可以通过一个角度调节装置42调节，调节后的角度使来自被测光源并经第一光学反射镜11反射的光束正入射第三光学探测器39。

第三光学探测器39的受光面前设置有长第三遮光筒60，第三遮光筒内设有若干光阑20，光阑20的中心开有通光孔，所述通光孔略大于被测入射光束的边光孔径。

在两基座1，2定位且第一光学反射镜11、第二光学反射镜12、第一光学探测器13、第二光学探测器18以及第三光学探测器39的位置和姿态确定后，无需另行调节该同步反射分布光度计可以实现三种测量臂长(测量距离)。第一和第二种测量如实施例1所示，第三种测量距离为被测光源6的光线经过第一光学反射镜11到达第三光学探测器39的光程。在第三种测量距离下，第三光学探测器39与转臂同步转动，被测光源绕垂直转轴7旋转，测量各角度方向上被测光源的光强。

实施例3：

实施例3与实施例2在第一基座1上的安排一致，但第二基座2上的安排与实施例1和实施例2有所区别，如图7所示。在图7中，除了实施例1中所述的第二转轴和第二光学反射镜12外，第二基座2上还固定有第三转轴31和与第三转轴31相连的第三光学探测器39，以及第二光学反射镜12和第三光学探测器39的切换机构40。第二光学反射镜12和第三光学探测器39并排设置，相应的切换机构40是一个导轨，第二基座2在导轨上滑动，将第二光学反射镜12或第三光学探测器39切入测量光路。当把第二光学反射镜12切入到测量光路时，第二光学反射镜12的位置、姿态以及实现的功能与实施例1中所述的一致。

第三转轴31被由电机带动的减速机所驱动，并且第三转轴31可以使第三光学探测器39绕水平轴线53与转臂同步旋转，第三光学探测器39的光轴与水平轴线53成一定夹角相交，当切换机构40将第三光学探测器39切入光路后，水平轴线53与转动中心线3重合，第三光学探测器39光轴与转动中心线3之间的夹角可以通过一个角度调节装置42调节，调节后的角度使来自被测光源并经第一光学反射镜11反射的光束正入射第三光学探测器39。

第三光学探测器39的受光面前设置有长第三遮光筒60，第三遮光筒60内设有若干光阑20，光阑20的中心开有通光孔，所述通光孔略大于被测入射光束的边光孔径。

在两基座1，2定位且第一光学反射镜11、第二光学反射镜12、第一光学探测器13、第二光学探测器18以及第三光学探测器39的位置和姿态确定后，无需另行调节该同步反射分布光度计可以实现三种测量臂长(测量距离)。第一和第二种测量如实施例1所示，第三种测量距离为被测光源6的光线经过第一光学反射镜11到达第三光学探测器39的光程。在第三种测量距离下，第三光学探测器39与转臂同步转动，被测光源绕垂直转轴7旋转，测量个角度方向上被测光源的光强。

实施例4：

实施例4与实施例1在第一基座1上的安排一致，但第二基座2上的安排与实施例1有所区别，如图8所示。同步反射分布光度计***中包括第四光学探测器45，第四光学探测器45前设置有第四遮光筒48，第四光学探测器45的支架46通过第四遮光筒48固定起第四光学探测器45及第四遮光筒48。支架46通过旋转装置47与第二基座2相连，通过旋转装置47可方便地将第四光学探测器45切入或切出。当被切入光路中时，第四光学探测器45面对第二光学反射镜12，第四光学探测器45的光轴与转动中心线3重合。第四光学探测器45的支架在图8中的A方向(俯视)示意图和B方向示意图见图9，为避免挡光，第四光学探测器45是由支架悬挂起来的。

在两基座1，2定位且第一光学反射镜11、第二光学反射镜12、第一光学探测器13、第二光学探测器18以及第四光学探测器39的位置和姿态确定后，无需另行调节该同步反射分布光度计可以实现三种测量臂长(测量距离)。第一和第二种测量如实施例1所示，第三种测量距离为被测光源6的光线经过第一光学反射镜11到达第四光学探测器45的光程。在该测量距离下，第四光学探测器45固定不动，第一光学反射镜11和第二光学反射镜12同步绕被测光源6旋转，被测光源6绕垂直转轴7旋转，测量个角度方向上被测光源的光强。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的构思作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例作各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (11)

1.一种同步反射分布光度计，包括第一基座(1)和第二基座(2)；第一基座(1)上设有水平的转动中心线(3)，在第一基座(1)上与转动中心线(3)同轴设有固定轴(4)，灯臂(5)一端与固定轴(4)相连，灯臂(5)的另一端设有用于连接被测光源(6)的垂直转轴(7)，在第一基座(1)上设有绕水平转动中心线(3)旋转的第一转轴(9)，第一转轴(9)一端固定连接转臂(10)，第一光学反射镜(11)安装在转臂(10)的一端，第二基座(2)上设置有与转动中心线(3)重合并与第一转轴(9)同步旋转的第二转轴(30)；其特征在于：第二转轴(30)的一端与镜架(36)的一端固定连接，镜架(36)的另一端与第二光学反射镜(12)连接，第二光学反射镜(12)与转动中心线(3)成一定角度相交；第二光学反射镜(12)的对面设置有第一光学探测器(13)，第一光学探测器(13)的光轴与转动中心线(3)重合；第一光学反射镜(11)，第二光学反射镜(12)和第一光学探测器(13)处于如下位置关系：来自被测光源(6)并入射到第一光学反射镜(11)的光束被第一光学反射镜(11)反射后入射到第二光学反射镜(12)，该光束再经第二光学反射镜(12)反射后入射到第一光学探测器(13)的受光面。

2.根据权利要求1所述的同步反射分布光度计，其特征在于：在转臂(10)上设置第二光学探测器(14)，第二光学探测器(14)正对被测光源(6)，第二光学探测器(14)的光轴与转动中心线(3)相交且垂直。

3.根据权利要求1或2所述的同步反射分布光度计，其特征在于：所述的第一光学探测器(13)的受光面前设置第一遮光筒(19)，第一光学探测器(13)通过第一遮光筒(19)支撑；第一遮光筒(19)悬挂于天花板，或者第一遮光筒(19)通过支承臂与灯臂(5)连接，或者第一遮光筒(19)由立于地面的支架支撑。

4.根据权利要求1或2所述的同步反射分布光度计，其特征在于：在第二转轴(30)的另一端连接有第三光学探测器(39)，在第二基座上设置能将第三光学探测器(39)移离测量光路并将第二光学反射镜(12)切入测量光路或者将第二光学反射镜(12)切入测量光路并将第三光学探测器(39)移离测量光路的旋转切换机构(40)，旋转切换机构(40)的转动轴线与第二转轴(30)轴线垂直相交；所述的第三光学探测器(39)的光轴与转动中心线(3)成一定夹角相交；通过切换机构(40)切入且就位后的第三光学探测器(39)的受光面正对来自被测光源(6)并经第一光学反射镜(11)反射的光束。

5.根据权利要求1或2所述的同步反射分布光度计，其特征在于：在所述的第二基座(2)上设置能绕水平轴线(53)转动并与转臂同步的第三转轴(31)，第三转轴(31)的一端与第三光学探测器(39)相连；第二基座(2)上还设置能将第三光学探测器(39)移离测量光路并将第二光学反射镜(12)切入测量光路或者将第二光学反射镜(12)切入测量光路并将第三光学探测器(39)移离测量光路的切换机构(40)，所述的第三光学探测器(39)的光轴与第三转轴(31)的旋转水平轴线(53)成一定夹角相交；通过切换机构(40)切入第三光学探测器(39)后的水平轴线(53)与转动中心线(3)重合，所述的第三光学探测器(39)面对第一光学反射镜(11)，并正对来自被测光源(6)并经第一光学反射镜(11)反射的光束。

6.根据权利要求1或2所述的同步反射分布光度计，其特征在于：在第二光学反射镜(12)前面设置第四光学探测器(45)，所述第四光学探测器(45)的受光面前安装第四遮光筒(48)，所述第四遮光筒(48)与支架(46)相连，所述支架(46)与可将第四光学探测器(45)切入或切出测量光路的切入机构(47)连接，当切入机构(47)将第四光学探测器(45)切入测量光路时，第四光学探测器(45)处于第二光学反射镜(12)前较近的位置，并且第四光学探测器(45)的受光面光轴与转动中心线(3)重合。

7.根据权利要求6所述的同步反射分布光度计，其特征在于：所述切入机构(47)固定在第二基座(2)上，所述的第四光学探测器(45)的支架(46)是独立的，所述的切入机构(47)为支架(46)底部的滑轮。

8.根据权利要求1所述的同步反射分布光度计，其特征在于：在第一基座和第二基座之间设置使第一光学探测器(13)在第一基座和第二基座之间的转动中心线(3)上移动的导轨(50)。

9.根据权利要求4所述的同步反射分布光度计，其特征在于：所述的第二光学探测器(14)的受光面前设置第二遮光筒(59)，所述的第三光学探测器(39)的受光面前设有第三遮光筒(60)，第二遮光筒(59)、第三遮光筒(60)内设置若干消杂光光阑(20)。

10.根据权利要求1或2所述的同步反射分布光度计，其特征在于：在转动中心线(3)上，第一光学探测器(13)与被测光源(6)之间设置吸光锥(26)，吸光锥(26)的开口面向被测光源的方向。

11.根据权利要求1或2所述的同步反射分布光度计，其特征在于：在所述的转臂(10)上设置光谱辐射计，光谱辐射计的光学取样装置的光敏面正对被测光源。

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