专利名称：测试高强度放电灯电弧参数的方法
技术领域：
本发明涉及一种测试高强度放电灯电弧参数的方法，特别是一种利用可调焦组合成像镜头来测试高强度放电灯电弧参数的方法。
背景技术：
当今社会各类高强度放电灯正在迅速发展，其中相当一部分例如车用氙气金卤灯、投影电视用超高压汞灯(UHP灯)以及舞台用金属卤化物灯等都是短极距紧凑型高强度放电灯，它们都是安装在专门设计的灯具中以形成一定的光形。这些方面的应用都要求所使用的灯的电弧(实际上的光源)有一定的形状尺寸。放电灯工作时是在两根电极间产生高强度放电，由于灯中充有几十至二百大气压的高温高压气体所形成的电弧温度高达5000～6000K，电弧形成的上升强气流使电弧上拱成虹形。电弧的粗细和弯曲度均对灯具的光学设计及投射光束形状有影响。因此，实际应用对电弧尺寸及离轴度有一定的要求，某些应用还相当严格，例如用于汽车前照灯用氙气金卤灯，电弧中心线的离轴度及电弧亮度均有严格的限制。
附图1给出了电弧形状示意图。例如对于车用35W氙气金卤灯，标准规定的电弧弯曲度r＝0.5±0.4mm，即r＝0.1～0.9mm，电弧离散度(即宽度亦即为中心亮度的20％，二点间的距离S＝1.1±0.40mm，亦即0.7～1.5mm)。
为得知电弧的离散度S及偏轴度r，必须测出电弧中部垂直轴上的电弧亮度分布(附图2)，然后可以找出r和s，车用氙气金卤灯电弧的这两个参数有严格的要求，是必须测量的。但是，电弧温度达到6000K，而直径只在0.7～1.5mm之间，实际上通常约1.2mm，测量如此亮而又如此细的电弧的亮度分布是一项复杂而又困难的工作。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种简单可靠的方法来测试高强度放电灯电参数的方法。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的先采用组合变焦光学镜头对电弧图像进行无失真放大，再手动或自动测试并记录电弧图像各点数据。即采用一套直径较大的可调焦组合成像的镜头和较小的通光孔径，使像差减小到可以忽略不计，这样就可以将电弧图象放大20～30倍或更高倍数，电弧亮度相应降低，再在成像平面上采用一个可以移动的线性范围很宽的光探测器，就可侧得电弧各点的亮度及亮度分布，从而确定电弧形状及特征参数r和s，同时，电弧图象各点的亮度亦可通过测量该点照度得知。
由于本发明采用了组合变焦镜头对电弧图像进行无失真放大，然后再测试数据的方法，达到了简单、可靠的效果。
图1是电弧形状示意图；图2是电弧中心部位垂直断面上的亮度分布图；图3是本发明较佳实施例采用的可调焦的组合成像镜头示意图；图4是本发明较佳实施例采用的电弧光强分布测试装置示意图；图5是本发明较佳实施例放电灯置于微调架座上的结构示意图；图6是本发明较佳实施例电弧图象放大后显示在显示屏上示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明一较佳实施例进行进一步详细描述见附图3～附图6所示，首先应在一有适当长度的暗箱10中的一端安装一五维(至少三维)可微调架座11用以固定放电灯，在距电弧管适当距离处设置一隔光挡板12，该隔光挡板12中心开一适当大小的孔以固定可调焦组合光学镜头20，可调焦组合光学镜头20包括有两个凸透镜21、22，两凸透镜21、22之间安装一凹透镜23，其还设有固定板24以及通光孔径25。在暗箱10的另一端设置一显示屏30，该显示屏30可以撤走并以安装有光探测器40的另一屏置换，光探测器40平面应与显示屏30重合。
操作时，首先将固定在正确位置的电弧管点燃，15分钟后调节放电灯位置使电弧清晰成像在显示屏30上(务必注意保持光轴与测量装置的几何轴一致以保证测试精度)撤去显示屏30代之以光探测器屏40，移动探测头即可测定电弧的相对亮度分布，并由此测定r、s值，当然此探测头亦可改为CCD等类的接收器，并进行自动测试分析。
以上所述之实施例只为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。
权利要求
1.测试高强度放电灯电弧参数的方法，其特征在于先采用组合变焦光学镜头对电弧图像进行无失真放大，再手动或自动测试并记录电弧图像各点数据。
2.根据权利要求1所述的测试高强度放电灯电弧参数的方法，其特征在于采用一套直径较大的可调焦组合成像的镜头和较小的通光孔径，使像差减小到可以忽略不计，这样就可以将电弧图象放大20～30倍或更高倍数，电弧亮度相应降低，再在成像平面上采用一个可以移动的线性范围很宽的光探测器，就可测得电弧各点的亮度及亮度分布，从而确定电弧形状及特征参数r和s，同时，电弧图象各点的亮度亦可通过测量该点照度得知。
3.根据权利要求1或2所述的测试高强度放电灯电弧参数的方法，其特征在于测量时，被测灯安装在三维或五维可调节架上以保证电弧图象精确成像在显示屏及探测器所在平面上。
4.根据权利要求1或2所述的测试高强度放电灯电弧参数的方法，其特征在于采用线性范围较宽的照度计，并安装在二维微调支架上，测试电弧图象各点的照度。
5.根据权利要求1或2所述的测试高强度放电灯电弧参数的方法，其特征在于采用平面阵列式光敏器件(如CCD)自动进行电弧相对亮度测量。
6.根据权利要求1或4所述的测试高强度放电灯电弧参数的方法，其特征在于采用线状阵列式光敏器件(如CCD)自动进行电弧相对亮度测量。
全文摘要
本发明涉及一种利用可调焦组合成像镜头来测试高强度放电灯电弧参数的方法。先采用组合变焦光学镜头对电弧图像进行无失真放大，再手动或自动测试并记录电弧图像各点数据。即采用一套直径较大的可调焦组合成像的镜头和较小的通光孔径，使像差减小到可以忽略不计，这样就可以将电弧图象放大20～30倍或更高倍数，电弧亮度相应降低，再在成像平面上采用一个可以移动的线性范围很宽的光探测器，就可侧得电弧各点的亮度及亮度分布，从而确定电弧形状及特征参数r和s，同时，电弧图象各点的亮度亦可通过测量该点照度得知。由于本发明采用了组合变焦镜头对电弧图像进行无失真放大，然后再测试数据的方法，达到了简单、可靠的效果。
文档编号G01R31/24GK1664599SQ20051003347
公开日2005年9月7日 申请日期2005年3月11日 优先权日2005年3月11日
发明者杨正明, 柴国生, 张明, 高光义 申请人:广东雪莱特光电科技股份有限公司