专利名称：分布式光度计灯具定位自适应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及灯具照明测试领域，尤其涉及分布式光度计灯具定位自适应装置
背景技术：
照明技术的发展对灯具的发光特性要求越来越高，特别是能源紧缺的今天，照明 灯具的发光效率，光分布特性(配光曲线)，对物体颜色的重现性能等光学参数都需应用精 密测量仪器进行测量。对照明灯具的前二种光学特性测量的仪器称为分布式光度计，照明 工程师可以根据测量得到的灯具发光效率和配光曲线应用照明设计软件进行照明工程设 计，达到相应的国家和国际标准。 例如，室外道路照明设计，有相应的国家和国际标准，对不同等级的道路确定路面 的照度、亮度、路面照明的均匀性以及路边照明的要求等等。道路照明灯具应用的光源也有 很多种类，早期采用白炽灯、低压钠灯、高压汞灯、荧光灯等光源，随着光源新技术的研究成 功，高压钠灯，金属卤化物灯(金卤灯)，LED，陶瓷金卤灯等光源也已大量被应用于道路照 明。 各种不同光源由于它们发光机理不同，发光效率与灯具点燃位置有关，例如应用 高压钠灯，金属卤化物灯(金卤灯)，陶瓷金卤灯等光源的灯具，同一灯具水平方向点燃的 发光效率与垂直方向点燃的发光效率不同。因此，应用分布式光度计对这样的灯具进行发 光效率，配光曲线测量时，灯具的点燃状态不允许变化，防止由于灯具点燃位置变化带入的 误差。图1是常用的转镜式分布式光度计测试原理，灯具L以一定的迥转半径围绕转动轴A 作圆周运动，它发出的光线经过45度反射镜M外射，接收光束的光探测器D置于离反射镜 十几米至三十余米r处，灯具还受转动轴B控制，在作迥转运动时灯具姿态保持不变，灯具 的发光效率不会发生变化，此外灯具还可以绕转动轴C自转，当灯具旋转一周后，探测器输 出灯具在不同角度方向射出的光的强度，根据光度学定理和探测器与灯具间的距离r，就可 以获得灯具的发光效率，配光曲线图。照明工程师可用照明设计软件进行照明工程设计。
B轴的转动在分布式光度计设计中特别重要，因为测量仪器必须保证灯具沿着半 经为R的F圆轨迹作迥转运动，使测量距离不变，同时灯具工作姿态保持不变，否则，当B轴 的转动时，测量距离发生变化，灯具工作姿态变化，就产生很大的测量误差。
目前已有的分布式光度计以下列方式实现上述要求； 1、如图1的方式，见中国发明ZL 03129198.8。它在转动轴B上装一个由蜗轮蜗杆
组成的同步驱动箱，转动方向与转动轴A相反，应用检测灯具旋转轴是否处于垂直位置的
测向器，测向器的输出用于调整转动轴B速度的控制信号，对转动轴B进行修正，此方法存
在缺陷， 一旦软件失控，转动轴B就不能得到有效修正，导致灯具运动轨迹走偏，灯具与探
测器之间的距离发生变化，造成测量误差，测试设备需从新开始起动，有时测试工作已接近
结束，出现了上述问题后影响工作进度，此外，结构复杂，可靠性存在一些问题。 2、如图2的方式，见中国实用新型专利ZL 20040090615. X。它在转动轴B下部加
一重锤G，应用它的重量平衡灯具，这样，在灯具迥转运动时由于重力关系可以保持灯具工作姿态不变，方法比较简单，但它的缺点是大大增加了转动轴B的负荷，因为设备最大可测 灯具达50公斤，因此要平衡50Kg灯具重量对转动轴B的扭矩(设转动轴C顶点至灯具B轴 测量中心的距离为e二 lm)，当B轴及A轴转动时，e从0变化到1米，所以扭矩是变化的， 当e = 0时，扭矩为零，此时的工作姿态是测量条件必须具备的。但是，为平衡灯具对B轴 的扭矩，重锤本身扭矩必需大于灯具的扭矩，它有较大的重量，所以，此方法增加了设备的 迥转部件重量、降低了工作的可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工作可靠的分布式光度计灯具定位自适 应装置。为此，本发明采用以下技术方案它包括带着灯具围绕反光镜迥转的转动臂、灯具 的自转轴，所述转动臂中设有齿轮组，所述齿轮组包括定齿轮，所述定齿轮的轴心线与转动 臂的转动轴的轴心线重合，所述齿轮组还包括沿转动臂长度方向设置的多个逐级的行星齿 轮，所述定齿轮被固定而不随转动臂转动，末级行星齿轮的转动角速度与转动臂的转动角 速度相等转动方向相反，所述装置还设有灯具的反向补偿转动臂，反向补偿转动臂与末级 行星齿轮一起转动，所述反向补偿转动臂的转动轴的轴心线与末级行星齿轮的中心轴线重 合，所述灯具的自转轴连接在反向补偿转动臂上。由于采用本发明的技术方案，通过齿轮传 动而实现灯具的等角度反向转动补偿，结构简单、工作可靠，反向补偿转动不需复杂的控制 机构、工作负荷小，克服了现有技术存在的缺陷。
图1为背景技术所涉及的一种分布式光度计的侧视和主视结合示意图。
图2为背景技术所涉及的另一种分布式光度计的示意图。
图3为本发明所提供的分布式光度计灯具定位自适应装置实施例的示意图。
图4为图3所示实施例中的转动臂内的齿轮布局图。 图5为图3所示实施例中，转动臂在不同转动角度下的整体状态演示图。
具体实施例方式
参照附图3、4、5。本发明包括带着灯具100围绕反光镜200迥转的转动臂1、灯具 的自转轴2，所述转动臂1安装在机座3上，由电机带动旋转，附图标号300为光探测器。
所述转动臂中设有齿轮组，所述定齿轮41的中心轴线与转动臂1的转动轴1A的 中心轴线重合，所述齿轮组还设有沿转动臂长度方向设置的多个逐级的行星齿轮，在图3、 4、5所显示的实施例中，所述多个逐级的行星齿轮为偶数个行星齿轮，比如，设置4个行星 齿轮，分别为行星齿轮42、43、44、45，所述逐级的行星齿轮是指被带动的齿轮是带动其转动 的齿轮的次级行星齿轮，并因此而构成逐级的行星齿轮。所述行星齿轮42、43、44、45的直 径和齿数完全相同。 所述定齿轮41被固定而不随转动臂1转动，末级行星齿轮的转动角速度与转动臂 的转动角速度相等转动方向相反，所述装置还设有灯具的反向补偿转动臂5。反向补偿转动 臂与末级行星齿轮45 —起转动，所述反向补偿转动臂5的转动轴5B的中心轴线与末级行 星齿轮45的转动轴中心轴线重合，两转动轴固定连接或可为处于同一根轴上的两个不同区段。所述灯具的自转轴2连接在反向补偿转动臂5上，灯具安装在自转轴2的下端。
以实际应用的XYG0-III-1600 d = 1600mm分布式光度计为例，将转动臂的转动轴1A的中心轴线与反向补偿转动臂的转动轴5B的中心轴线之间的距离d在转动臂上分为四等分，设计齿轮直径为1/4d，齿轮分度圆直径400mm，定齿轮41与机座3固定，转动臂转动时它固定不动，转动臂1与转动轴1A固定，行星齿轮42、43、44、45为活动行星齿轮，行星齿轮45的转动轴45B与转动轴5B固定，当转动臂1转动时，行星齿轮42、43、44、45也随着转动，由行星齿轮传动原理可以理解，与行星齿轮45的转动轴固定连接的反向补偿转动臂5的转动轴5B的转动角度正好与固定在1A轴上的转动臂转动角度相同，方向相反，这样就保证了灯具在1A轴转动时工作姿态不变，达到灯具定位自适应特性。该系统在1A轴转动时工作姿态定位精度，角度误差小于0. 1度。根据分布式光度计尺寸的大小，可将转动轴1A的转动中心与转动轴5B之间的距
离d分为偶数等分，奇数个齿轮，特别适用d为大尺寸的分布式光度计。 此外，由于灯具重心通过转动轴5B的轴线，要保持灯具姿态的力矩是很小的，只
消耗较小的能量传递就可保持打灯具的工作姿态。例如对(1 = 1600mm的分布式光度计，用
4等分已可满足机构设计的要求，需要的保持力矩很小。 本发明可适用于任何转动轴1A与转动轴5B之间距离d的分布式光度计，大尺寸的分布式光度计可用6、8、10乃至更大的偶数等分数并相应配设逐级的行星齿轮，等分数最小为2。当距离d比较大的情况下，在其中某两个相邻齿轮间可考虑设置链传动或带传动机构，实现长距离动力传递，以减小齿轮的数量。比如在行星齿轮44和行星齿轮45之间增加链传动机构，链传动机构包含一个链轮，该链轮同心连接一齿轮，该齿轮与行星齿轮44相同，该齿轮与行星齿轮45啮合，行星齿轮44带一个同心链轮，该同心链轮与前述链轮通过链条连接，在这种情况下，尽管行星齿轮45与行星齿轮44没有直接啮合，但仍由行星齿轮44通过链传动或带传动而被同比带动，因此，行星齿轮45仍可视为行星齿轮44的次级行星齿轮。就链传动或带传动机构的设置位置而言，最好设置在处于最末两级的行星齿轮之间，这样可以减小转动臂1的转动力矩。此外，在上述增加链传动机构和带传动的实施方式中，也可以是将行星齿轮45省略，将行星齿轮44设置在末级齿轮该处的位置，行星齿轮44与行星齿轮43通过链条传动或带传动机构连接，这样，尽管行星齿轮44与行星齿轮43没有直接啮合，但仍由行星齿轮43通过链传动或带传动而被同比带动，因此，行星齿轮44仍可视为行星齿轮43的次级行星齿轮。
权利要求
分布式光度计灯具定位自适应装置，包括带着灯具围绕反光镜迥转的转动臂、灯具的自转轴，其特征在于所述转动臂中设有齿轮组，所述齿轮组包括定齿轮，所述定齿轮的轴心线与转动臂的转动轴的轴心线重合，所述齿轮组还包括沿转动臂长度方向设置的多个逐级的行星齿轮，所述定齿轮被固定而不随转动臂转动，末级行星齿轮的转动角速度与转动臂的转动角速度相等转动方向相反，所述装置还设有灯具的反向补偿转动臂，反向补偿转动臂与末级行星齿轮一起转动，所述反向补偿转动臂的转动轴的轴心线与末级行星齿轮的中心轴线重合，所述灯具的自转轴连接在反向补偿转动臂上。
2. 如权利要求1所述的分布式光度计灯具定位自适应装置，其特征在于所述多个逐级 的行星齿轮为偶数个逐级的行星齿轮。
3. 如权利要求1所述的分布式光度计灯具定位自适应装置，其特征在于在其中某两个 相邻齿轮间设置链传动或带传动机构。
4. 如权利要求3所述的分布式光度计灯具定位自适应装置，其特征在于所述链传动或 带传动机构设置在最末两级的行星齿轮之间。
5. 如权利要求1所述的分布式光度计灯具定位自适应装置，其特征在于所述末级行星 齿轮轴与反向补偿转动臂的转动轴固定连接。
全文摘要
本发明提供一种工作可靠的分布式光度计灯具定位自适应装置。它包括带着灯具围绕反光镜迥转的转动臂、灯具的自转轴，所述转动臂中设有齿轮组，所述齿轮组包括定齿轮和沿转动臂长度方向设置的多个逐级的行星齿轮，所述装置还设有灯具的反向补偿转动臂，反向补偿转动臂与末级行星齿轮一起转动，所述反向补偿转动臂的转动轴的轴心线与末级行星齿轮的中心轴线重合，所述灯具的自转轴连接在反向补偿转动臂上。由于采用本发明的技术方案，通过齿轮传动而实现灯具的等角度反向转动补偿，结构简单、工作可靠，反向补偿转动不需复杂的控制机构、工作负荷小，克服了现有技术存在的缺陷。
文档编号G01J1/04GK101713686SQ20091015507
公开日2010年5月26日 申请日期2009年12月16日 优先权日2009年12月16日
发明者叶关荣, 叶炜, 毛滋春 申请人:杭州新叶光电工程技术有限公司