CN202511882U - 光学特性量测*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光学特性量测***，其主要包括一载台、一反射罩及一感测器。该反射罩具有用以反射光线的一条状圆弧面，该载台供设置一待测光源在该条状圆弧面的一弧心位置。该感测器大致位于该弧心位置，用以同步撷取该反射罩的条状圆弧面的长度方向的反射光线。此外，该载台被安排能相对于该反射罩及该感测器旋转，藉以使得该感测器能轮番不断地捕捉该光源在不同方位角的光。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学量测的技术领域，尤指一种省空间且能快速又精细地检测三维光分布的量测***。
背景技术
传统的光学特性量测***主要是通过一撷取装置绕行一静止的待测光源来检测该待测光源的光强度分布，如中国台湾公告第I236530号专利所示。这样的做法需要预留不小的空间供该撷取装置绕行，并且只局限于量测该待测光源的二维光分布特性。
另一种传统的光学特性量测***是通过一静止的撷取装置来感测一转动的待测光源，以检测其光分布特性，如中国台湾公告第M365473号专利所示。该M365473号专利主要是利用一双轴机构，使得该待测光源可在空间旋转至任一仰角及方位角的位置，藉以测量该待测光源的三维光分布特性。但是，这样的做法相对耗时且需预留很大的空间来配置该双轴机构以让光源旋转到任一位置。
实用新型内容
本实用新型提供一种有别以往的省空间、快速检测三维光分布特性的光学特性量测***。更特别的是，该量测***能快速且精密地量测光源在球面上的光强度分布特性。
具体而言，该量测***包括一反射罩、一载台、一感测器、一驱动装置及一运算单元。该反射罩具有用以反射光线的一条状圆弧面。该载台供承载一待测光源，使该待测光源恰位于该条状圆弧面的一弧心位置。该感测器大致位于该弧心位置且对准该反射罩的条状圆弧面。此外，该感测器被安排与该反射罩连动，以同步撷取该条状圆弧面的长度方向的反射光。该驱动装置用以驱动该载台或是驱动该反射罩与该感测器转动，使得该载台上的待测光源能相对于该反射罩及该感测器单轴地朝不同方位角旋转。换句话说，无论是该载台是静止或旋转，该载台上的待测光源均是相对于该反射罩及该感测器旋转。此外，该运算单元连接该感测器，用以将该感测器检测的结果转换为量测值，以描绘出空间的光分布。
以载台转动的情形为例，当该载台被驱转时，其上的待测光源在不同方位角的光会轮番不断地投射在静止的反光罩上，并反射至该感测器，并被该感测器接收。因此，无论该待测光源被转动到哪个角度，该感测器都能撷取到当下该条状圆弧面的长度方向的反射光，且至少是该条状圆弧面上的一弧线上的光。如此，当该载台旋转一周后，位在该弧心位置的该感测器就能取得所有该弧线所构成的球面的所有反射光，亦即取得该待测光源在三维空间的光分布。
如上所述，本实用新型的量测***无须转动该反光罩及该感测器，而仅需单轴地转动该载台，即可量测到该待测光源的三维光强度分布，因此不仅能够快速检测且不会占用太多空间，更能提高量测该待测光源的光学特性的精准度。至于本实用新型的其它发明内容与更详细的技术及功能说明，将揭露于随后的说明。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：
图1为本实用新型光学特性量测***的第一较佳实施例的外观示意图；
图2为该第一较佳实施例的断面图；
图3为本实用新型光学特性量测***的第二较佳实施例的外观示意图；
图4为该第二较佳实施例的断面图。
附图标号：
1 反射罩 10 条状圆弧面
2 载台 3 感测器
4 驱动装置 40 支撑架
41 马达 5 待测光源
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本实用新型实施例做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
图1及图2显示本实用新型的光学特性量测***的一第一实施例，例如：配光曲线仪(Luminous Intensity Distribution Meter)，其包括一反射罩1、一载台2、一感测器3、一驱动装置4(图2)及一运算单元(未显示)。
如图1所示，该反射罩1具有一条状圆弧面10，其断面为一弧线。该条状圆弧面10上涂布有漫射光涂料，例如：硫酸钡，用以反射兼漫射光线。该载台2供承载一待测光源5，例如：LED光源，使得该待测光源5恰好位在该条状圆弧面10的一弧心位置。换句话说，该待测光源5与该条状圆弧面10上每一点的距离相等。
该感测器3同该载台2一般大致位于该弧心位置，且对准该反射罩1的条状圆弧面10。该感测器3用以同步撷取该条状圆弧面10上的反射光。较佳地，该感测器3为一线性感测器，用以感测该条状圆弧面10上的一弧线上的反射光。一般而言，线性感测器包含由多个感光元件构成的线性感光器阵列，也称为像素，可由电荷耦合元件(Charge Coupled Device；CCD)、互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor；CMOS)技术或其他的光感测元件技术所制作而成，而在线性感测器阵列中的像素元件会将光能转换为电荷，并可产生电压信号，再通过运算单元处理。
在本较佳实施例中，该感测器3为一线性电荷偶合器(linear CCD)，并与该运算单元连接。该驱动装置4为一马达，其连接该载台2，用以驱动该载台2相对于该反射罩1及该线性感测器3转动。如此，当整个量测***运作以进行量测时，该载台2上的待测光源5相对于该反射罩1及该线性感测器3单轴地朝不同方位角旋转，使得该待测光源5在不同方位角的光会轮番不断地投射在该静止的反光罩1上，并接着反射至该线性感测器3而被该线性感测器3接收。换言之，当该载台2旋转一周后，位在该弧心位置的该线性感测器3能撷取到该待测光源5的每个角度所发出的光，亦即撷取到该待测光源5的三维空间的光分布。随后，该线性感测器3会将检测的结果传送至该运算单元。该运算单元再将该线性感测器3检测的结果转换为量测值，例如光强度值，即可描绘出该待测光源5的光强度分布。如上所述，虽然该反射罩1及该线性感测器3静止不动，该待测光源5的三维光分布仍能被完全清晰地捕捉。
值得一提的是，当该线性感测器3在任一时间点感测该待测光源5某一方位角(例如：0度)投射于该反射罩1的光时，该线性感测器3一次同时感测到该方位角上所有仰角(例如：0～90度)投射在该条状圆弧面10的一弧线上的所有光点。简言之，该弧线上的所有光点分别对应地被该线性感测器3的线性感光器阵列所吸收。今以4500像素的线性感测器3量测仰角0度到90度范围的光束为例，该线性感测器3的每一像素的感光元件平均感测到0.02度范围的光，因此大大提升量测的精细度。再者，该线性感测器3是连续地感测该待测光源5的所有方位角(例如：0～360度)的光。换句话说，该待测光源5在空间所发出的全部光点均会被该线性感测器3捕捉，藉此该运算单元能取得更多信号来描绘出更精细的三维光强度分布信息。随着该线性感测器3的像素愈高，该待测光源5的三维光强度分布能被更精确地解析或描绘。相较于先前技术在有限时间内只能量测到零星的光点分布，本发明的量测***能高精度地解析该待测光源5的光强度分布。
在其他的例子中，该感测器3亦可为一影像感光器阵列，也就是二维的感光器阵列。但是，该运算单元被安排选取该影像感测器3的其中一线性感光器阵列所检测的信号，并将之转换为量测值。在此情况下，该感测器3及运算单元同样能相互搭配以取得该待测光源5在三维空间的光分布信息。
如上所述，本实用新型的量测***无须转动该反射罩1及该线性感测器3，仅需驱动该载台2让该待测光源5单轴地转动，即可量测到该待测光源的三维光强度分布，不仅检测快速，不占用空间，且解析度高。
请参阅图3及图4，为本实用新型光学特性量测***的第二实施例。如图3所示，本较佳实施例同样是一台配光曲线仪，其各部分组成大体与图1所述相同，惟在本较佳实施例中是将该驱动装置4用来驱动该反射罩1与该线性感测器3转动，而将载台2维持在静止的状态。故在本较佳实施例中，该反射罩1及该线性感测器3架设于该驱动装置4的一支撑架40上，而该支撑架40受其下方的一马达41带动，使得该反射罩1得以绕该载台2转动且该感测器3的感测面随时对准该反射罩1的条状圆弧面10。如此，从该感测器3也能同步感测到转动中的反射罩1上的反射光，进而收集到该待测光源5在各角度发出的光。
在本较佳实施例中，该感测器3同样为一线性电荷偶合器(linear CCD)，并与该运算单元连接。该驱动装置4用以驱动该反射罩1及该线性感测器3相对该载台2转动。如此，当整个***运作进行量测时，该反射罩1的转动使得其条状圆弧面10被轮番投射以待测光源5在不同方位角发出的光。此时，该转动的线性感测器3也连续地同步捕捉该条状圆弧面10的反射光并传送到该运算单元。因此，虽然该载台2上的待测光源5静止不动，其三维光分布仍能被完全捕捉。同样地，该感测器3亦可为一影像感光器阵列。但是，在此情况下，该运算单元将被安排选取该感测器3的其中一线性感光器阵列所检测的信号，并将之转换为量测值。如此，该感测器3及运算单元同样能相互搭配以取得该待测光源5在三维空间的光分布信息。
第二较佳实施例虽不致如第一较佳实施例能解省空间，但同样能达到快速且高精细地量测该待测光源的三维光分布特性的目的。
从上述说明中，可以理解到本实用新型的光学特性量测***，无论是量测三维的光强度分布、光照度分布或其他光学特性，均十分快速，尤其是反射罩、感测器与待测光源的空间配置是经过精心设计的，使其可以在较小的室内空间下做高精细的量测。
无论如何，任何人都可以从上述例子的说明获得足够教导，并据而了解本实用新型内容确实不同于先前技术，且具有产业上的利用性，及足具进步性。本实用新型确已符合专利要件，故依法提出申请。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种光学特性量测***，其特征在于，包括：
一反射罩，具有用以反射光线的一条状圆弧面；
一载台，供承载一待测光源，使所述待测光源位于所述条状圆弧面的一弧心位置；
一感测器，位于所述弧心位置且对准所述反射罩的条状圆弧面，且所述感测器被安排与所述反射罩连动，以同步撷取所述条状圆弧面上的反射光；
一驱动装置，用以驱动所述反射罩与所述感测器同步地转动或驱动所述载台转动；及
一运算单元，连接所述感测器，用以将所述感测器检测的结果转换为量测值。
2.如权利要求1所述的光学特性量测***，其特征在于，所述反射罩的条状圆弧面涂布有漫射光涂料。
3.如权利要求2所述的光学特性量测***，其特征在于，所述漫射光涂料为硫酸钡。
4.如权利要求1所述的光学特性量测***，其特征在于，所述感测器为一线性感光器。
5.如权利要求1所述的光学特性量测***，其特征在于，所述感测器为一影像感光器阵列，所述运算单元选取所述感测器的其中一线性感光器阵列所检测的信号，并将之转换为量测值。
6.如权利要求4或5所述的光学特性量测***，其特征在于，所述驱动装置连接所述载台，用以驱动所述载台相对于所述反射罩及所述感测器旋转。
7.如权利要求4或5所述的光学特性量测***，其特征在于，所述驱动装置连接所述反射罩及所述感测器，使所述反射罩得以绕所述载台转动且所述感测器的感测面随时朝向所述反射罩的条状圆弧面。
8.如权利要求1、4或5所述的光学特性量测***，其特征在于，所述 感测器包含电荷耦合元件或互补金属氧化物半导体。
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| US20120194820A1 (en) | 2012-08-02 |
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| TW201231942A (en) | 2012-08-01 |
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