一种光辐射安全测量装置的制造方法
【专利说明】
【所属技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种光辐射测量装置，尤其涉及一种光辐射安全测量装置。
【【背景技术】】
[0002]随着各种高强度光源的发展，如浴霸灯、半导体发光器件(LED)灯具的普及应用，人造光源对人眼的危害性越来越强，对人造光源进行一个安全评估的需求越来越强烈。国际国内已经出台了一些相应的标准要求对光辐射危害性进行测定。
[0003]但是传统仪器在光辐射安全测量中存在原理性缺陷，无法准确测定其真实有效的危害值，因为在光辐射安全测试中，我们要求测量的是光源对人眼、皮肤的光生物安全效应，这与人眼的瞳孔尺寸、视网膜对不同波长的光生物危害敏感性、光源的光谱特性、人眼注视光源的时间等特性、光源表面的亮度分布、光源发光的瞬时特性等有关。而传统仪器如:现有的亮度计有光亮度计、光谱辐射亮度计和成像亮度计。只能进行光亮度等光度参数的准确测量，不满足光辐射安全测量要求。
[0004]目前也有一些光辐射安全测量的相关仪器，但基本是体积庞大，费用高昂，无法大范围普及，另外也有一些设计要求高，制造成本大大增加，如图1所示是一种现有的有效辐亮度测量原理图，其入光口位于成像装置前焦面上，其成像光束大大偏离成像装置的中心，轴外象差影响大，精度难以保证，对成像装置的要求提高，费用增加。
【【实用新型内容】】
[0005]本实用新型要解决的技术方案和提出的技术任务在于克服上述缺点，提供一种同时具有光辐射安全的有效辐亮度测量功能、有效辐照度测量功能及瞬时特性测量功能的，能准确评价人眼及皮肤危害的一体化的光辐射安全测量解决方案。
[0006]本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案是:光辐射安全测量装置，包括底座(1)及设置在底座上的有效辐亮度测量装置(2)、有效辐照度测试装置(3)和瞬时光信号测量装置(4)。其特征在于所述的有效辐亮度测量装置(2)包括有效辐亮度探头(2-1)、二维面阵图像测量装置(2-4)、光谱测量装置(2-5)、第一位移装置(2-2)及设置于第一位移装置(2-2)上的第一分光装置(2-3);所述的第一分光装置(2-3)具有至少一个进光口和二个出光口，二维面阵图像测量装置(2-4)的光接收面与第一分光装置(2-3)的第一出光口(2-3-1)相对应，光谱测量装置(2-5)的第一光接收面(2-5-1)与第一分光装置(2_3)的第二出光口(2-3-2)对应；所述的有效辐亮度探头(2-1)包含一个具有直径为7mm的圆形孔径光阑(2-1-1)和成像装置(2-1-2)，所述的成像装置(2-1-2)为成像镜头或凸透镜，孔径光阑(2-1-1)位于成像装置(2-1-2)的入瞳位置，所述的有效辐亮度探头(2-1)的出光口与第一分光装置(2-3)的进光口(2-3-3)相对应，有效辐亮度探头(2-1)与底座(1)固定连接；所述的第一位移装置(2-2)包含用于对焦的电动位移台(2-2-1)及与电动位移台(2-2-1)连接的用于检测电动位移台(2-2-1)位置的位置传感器(2-2-2)。所述的有效辐照度测试装置(3)包括有效辐照度探头(3-1)，所述的有效辐照度探头(3-1)是一个接收口直径为7mm的具有余弦响应的光接收器，且具有至少一个进光口和一个出光口，有效辐照度探头(3-1)的第一出光口(3-1-1)和光谱测量装置(2-5)的第二光接收面(2-5-2)相对应。所述的瞬时光信号测量装置(4)包含光探头(4-1)及采样电路板(4-2)。
[0007]有效辐亮度测量装置(2)包括有效辐亮度探头(2-1)、第一位移装置(2-2)及设置于第一位移装置(2-2)上的第一分光装置(2-3)、二维面阵图像测量装置(2-4)、光谱测量装置(2-5);
[0008]将孔径光阑(2-1-1)设置于成像装置(2-1-2)的入瞳位置有助于降低成像装置(2-1-2)的象差对成像质量的影响，提高测量精度；有效辐亮度探头(2-1)与底座(1)固定连接可以使得调焦过程中测试距离保持不变；孔径光阑(2-1-1)可以是实的也可以是虚的，当为实孔径光阑时孔径光阑位于成像装置的入瞳位置，当虚为孔径光阑时，孔径光阑是位于成像镜头(可以为一片透镜或多片透镜)中间或后侧的带有圆形通光孔的光阑，该光阑经成像镜头成像在成像镜头的入瞳位置。当然在成像装置的入瞳位置处产生放置实体光阑效果的方式不局限于上述的两种方式。
[0009]所述的第一分光装置(2-3)具有至少一个进光口和二个出光口，二维面阵图像测量装置(2-4)的光接收面与第一分光装置(2-3)的第一出光口(2-3-1)相对应，光谱测量装置(2-5)的第一光接收面(2-5-1)与第一分光装置(2-3)的第二出光口(2-3-2)对应；第一分光装置(2-3)可以是一个分光棱镜，或是一个半透半反镜，或者一个具有切换功能的反光镜装置。
[0010]二维面阵图像测量装置(2-4)可以是面阵CCD、面阵CMOS等图像传感器。光谱测量装置(2-5)可以是一个光谱辐射分析仪，也可以是一个具有光谱测量功能的仪器的组合，也可以是多台光谱辐射分析仪的组合等。第一分光装置(2-3)可以使二维面阵图像测量装置(2-4)和光谱测量装置(2-5)同时测量同一个区域，由此将二维面阵图像测量装置(2-4)和光谱测量装置(2-5)的测量值建立关联，从而可根据光谱测量装置(2-5)测量值来修正二维面阵图像测量装置(2-4)的光谱匹配误差，提高测量精度。光谱测量装置(2-5)的第一光接收面(2-5-1)可以设置在一个二维移台上，使光谱测量装置(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，校正二维面阵图像测量装置(2-4)的二维响应误差，提高测量精度。
[0011]第一位移装置(2-2)包含用于对焦的电动位移台(2-2-1)及与电动位移台(2-2-1)连接的用于检测电动位移台(2-2-1)位置的位置传感器(2-2-2)。第一位移装置(2-2)的设置方便用户快速简易的对焦测量，使用过程中，通过电动位移台(2-2-1)改变设置于第一位移装置(2-2)上的第一分光装置(2-3)与有效辐亮度探头(2-1)间的距离对被测物对焦，位置传感器(2-2-2)实时反馈电动位移台(2-2-1)的位置信息，上位机根据位置信息对测试得到的数据进行计算分析，得到准确的测试结果，包括当前测试距离、视场角，从而得到不同视场角的有效辐亮度，并得到相应的不同视场角的有效辐亮度的最大值；此外通过这一位置信息，上位机可以预先对不同位置的测试结果进行校正，使用过程中将校正数据与测试结果进行关联计算可以消除测试距离变化引入的误差，还可以简化用户的校准工作。
[0012]所述的有效辐照度测试装置(3)包括有效辐照度探头(3-1)，所述的有效辐照度探头(3-1)是一个接收口直径7_的具有余弦响应的光接收器，且具有至少一个进光口和一个出光口，有效辐照度探头(3-1)的第一出光口(3-1-1)和光谱测量装置(2-5)的第二光接收面(2-5-2)相对应。当有效辐照度探头只有一个进光口和一个出光口时，有效辐照度探头(3-1)的第一出光口(3-1-1)与光谱测量装置(2-5)的第二光接收面(2-5-2)相连接；当有效辐照度探头只有一个进光口和至少二个出光口时，有效辐照度探头(3-1)的第一出光口(3-1-1)与光谱测量装置(2-5)的第二光接收面(2-5-2)相连接，第二出光口(3-1-1)可以和瞬时光信号测量装置(4)的光探头(4-1)相连接，从而节省空间，而且有效辐照度测试装置(3)和瞬时光信号测量装置(4)的测试结果将具有直接相关性，可以互相校验修正提高精度。有效辐照度探头(3-1)可以是混光积分球、或者具有余弦响应的乳白透光装置。
[0013]同时包含有效辐亮度测量、有效辐照度测量及瞬时光信号测量装置可以最大限度扩展光辐射安全测量装置的功能，减少测试过程中人为切换测量装置引入的测量误差，提尚精度，提尚可靠