一種led照明光源綜合測(cè)量?jī)x的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x，主要硬件由(1)LED照明光源操作臺(tái)(2)感光測(cè)量臺(tái)(3)可伸縮光學(xué)暗室通道(4)微電腦主控臺(tái)等四部分組成。被測(cè)LED照明光源緊固于操作臺(tái)內(nèi)LED照明光源安裝萬(wàn)向支架上，極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其上被測(cè)LED照明光源沿水平旋轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)度可伸縮的光學(xué)暗室通道用于調(diào)整被測(cè)LED照明光源與感光測(cè)量探頭之間距離。各子系統(tǒng)嵌入式微電腦執(zhí)行各種操作并采集和傳遞數(shù)據(jù)，配合微電腦主控臺(tái)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)綜合處理和圖像處理功能。本發(fā)明優(yōu)越之處在于：在相對(duì)較小空間真實(shí)測(cè)量任意造型、任意波形、任意功耗LED照明光源，除提供常規(guī)測(cè)量參數(shù)表格，還能提供三基色光波形三維立體分析圖及四維動(dòng)態(tài)視頻。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及光源/燈具檢測(cè)計(jì)量設(shè)備，具體涉及一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x。
[0002]本發(fā)明屬于智能化儀器儀表設(shè)備領(lǐng)域，也屬于節(jié)能環(huán)保人造電光源照明領(lǐng)域。
【【背景技術(shù)】】
[0003]隨著LED照明科技與工藝研發(fā)創(chuàng)新的不斷快速推進(jìn)，催生LED照明光源全新應(yīng)用領(lǐng)域，創(chuàng)造出日新月異的節(jié)能照明應(yīng)用產(chǎn)品，使得LED照明光源，無(wú)論在用途、功能，還是性能指標(biāo)，尤其是造型和外形尺寸等方面，與傳統(tǒng)照明光源的特征差異已是涇渭分明，以至于傳統(tǒng)照明光源測(cè)量所使用的一些測(cè)量?jī)x器設(shè)備，已經(jīng)難以滿(mǎn)足LED照明產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展的需求。[0004]隨著LED照明產(chǎn)業(yè)不斷成長(zhǎng)，人們對(duì)LED照明產(chǎn)品檢測(cè)數(shù)據(jù)可信度愈加重視。目前多數(shù)情況下，依靠傳統(tǒng)照明光源測(cè)量設(shè)備獲取LED照明光源及其應(yīng)用產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)。有時(shí)會(huì)出現(xiàn)令人無(wú)所適從的情況:同一 LED照明光源在不同設(shè)備上讀數(shù)明顯差異，或竟然是同一 LED照明光源在同一臺(tái)設(shè)備上前后不同時(shí)間測(cè)量的讀數(shù)明顯差異，而導(dǎo)致差異的直接原因卻是受測(cè)LED照明光源被置于測(cè)量設(shè)備中相對(duì)‘姿態(tài)’不盡一致所致。孰是孰非？亦或都偏離正確和精準(zhǔn)，應(yīng)該如何才能獲取正確精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，在一定程度上值得關(guān)注。
[0005]眾所周知，權(quán)威而精準(zhǔn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)LED照明產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展十分重要。目前，LED照明產(chǎn)業(yè)界/測(cè)量LED照明光源主要技術(shù)指標(biāo)時(shí)，普遍使用‘積分球’這一基于比較法原理的測(cè)量設(shè)備。積分球結(jié)構(gòu)緊湊操作簡(jiǎn)便成本低廉應(yīng)用廣泛，但要獲得準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，必要條件有二:【1】積分球測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，預(yù)存有適用于被測(cè)光源類(lèi)型的‘標(biāo)準(zhǔn)燈’參數(shù)對(duì)比基準(zhǔn)數(shù)據(jù)；否則在測(cè)量前必須用‘適型標(biāo)準(zhǔn)燈’對(duì)積分球進(jìn)行標(biāo)定，將各項(xiàng)標(biāo)定數(shù)據(jù)預(yù)存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)；【2】待測(cè)LED照明光源幾何形狀、結(jié)構(gòu)尺寸，尤其是發(fā)光波形和光譜分布必須與‘標(biāo)準(zhǔn)燈’相似或近似，至少應(yīng)具有合理程度的相似性以確保二者之間具有可比性。如果二者差異偏大不具備可比性而仍進(jìn)行測(cè)量，則測(cè)得數(shù)據(jù)必然風(fēng)馬牛不相及，毫無(wú)可信度與權(quán)威性。
[0006]顯然，使用積分球?qū)ED照明光源進(jìn)行測(cè)量時(shí)，適型標(biāo)準(zhǔn)燈是測(cè)量結(jié)果正確/準(zhǔn)確的必要前提條件之一。然而，對(duì)于千變?nèi)f化的LED照明光源產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，參照標(biāo)準(zhǔn)燈是否‘適型’ ?如何適應(yīng)如此眾多新款式LED照明光源產(chǎn)品的飛速變化，并及時(shí)獲取相應(yīng)的適型標(biāo)準(zhǔn)燈去適應(yīng)日新月異的LED照明產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展，成為積分球設(shè)備難以逾越的障礙之一。
[0007]計(jì)量測(cè)量事業(yè)一直伴隨著科技水平和社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展而發(fā)展，其手段也與之相適應(yīng)，包括系統(tǒng)理論、研發(fā)設(shè)計(jì)、制造工藝和綜合成本等諸多既根本又具體的因素，其有形載體——測(cè)量?jī)x器，正是諸多因素綜合權(quán)衡的智慧結(jié)晶，并帶有顯著的時(shí)代烙印。隨著各行業(yè)科技和工藝飛速進(jìn)展，LED照明產(chǎn)業(yè)規(guī)模急劇膨脹，應(yīng)用產(chǎn)品不斷創(chuàng)新，新產(chǎn)品以前所未有的速度和規(guī)模潮水般涌來(lái)，相應(yīng)的測(cè)量工作怎么辦？面對(duì)如此巨變，傳統(tǒng)儀器設(shè)備恐怕難以承擔(dān)行業(yè)使命，而符合時(shí)代潮流的新一代測(cè)量設(shè)備必將應(yīng)運(yùn)而生，新桃換舊符將勢(shì)成必然?！?br/>【發(fā)明內(nèi)容】
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[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種基于電磁波一次測(cè)量原理、對(duì)LED照明光源/燈具主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行直接測(cè)量及數(shù)據(jù)處理并提供高精確度測(cè)量報(bào)告和直觀三維波形圖及四維動(dòng)態(tài)視頻波形的普適性測(cè)量?jī)x器設(shè)備——LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x。
[0009]一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x，其特征是:構(gòu)成硬件主要由⑴LED照明光源操作臺(tái)(2)感光測(cè)量臺(tái)(3)可伸縮光學(xué)暗室通道(4)微電腦主控臺(tái)等四部分組成。
[0010]本發(fā)明公開(kāi)了一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x，主要硬件由(I)LED照明光源操作臺(tái)
(2)感光測(cè)量臺(tái)(3)可伸縮光學(xué)暗室通道(4)微電腦主控臺(tái)等四部分組成。
[0011]被測(cè)LED照明光源緊固于操作臺(tái)內(nèi)LED照明光源安裝萬(wàn)向支架上，極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)帶動(dòng)其上被測(cè)LED照明光源沿水平旋轉(zhuǎn)和俯仰運(yùn)動(dòng)。長(zhǎng)度可伸縮的光學(xué)暗室通道用于調(diào)整被測(cè)LED照明光源與感光測(cè)量探頭之間距離。各子系統(tǒng)嵌入式微電腦執(zhí)行各種操作并采集和傳遞數(shù)據(jù)，配合微電腦主控臺(tái)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)綜合處理和圖像處理功倉(cāng)泛。
[0012]本發(fā)明優(yōu)越之處在于:在相對(duì)較小空間真實(shí)測(cè)量任意造型、任意波形、任意功耗LED照明光源，除提供常規(guī)測(cè)量參數(shù)表格，還能提供三基色光波形三維立體分析圖及四維動(dòng)態(tài)視頻。
[0013]系統(tǒng)軟件是所述綜合測(cè)量?jī)x的靈魂，系統(tǒng)軟件包括各分系統(tǒng)嵌入式監(jiān)控軟件。隨著體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)手段不斷完善，各級(jí)軟件也將不斷升級(jí)。
[0014]為確保所述綜合測(cè)量?jī)x能獲得準(zhǔn)確精確測(cè)量數(shù)據(jù)，必須確保兩個(gè)‘姿態(tài)’正確:【I】確保所述綜合測(cè)量?jī)x系統(tǒng)各分機(jī)架設(shè)姿態(tài)正確；【2】確保被測(cè)LED光源在萬(wàn)向支架上姿態(tài)正確。
[0015]所述架設(shè)姿態(tài)正確，是指在綜合測(cè)量?jī)x正確安裝完成及調(diào)整光學(xué)暗室通道伸縮長(zhǎng)度基本到位后，還必須調(diào)整被測(cè)光源與感光探頭之間的精確距離和角度；采用脈沖激光束精確測(cè)距，并用激光束+碼盤(pán)精確測(cè)量姿態(tài)角度:發(fā)自LED照明光源操作臺(tái)的精密測(cè)距脈沖激光束，穿過(guò)極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)三維旋轉(zhuǎn)中心，射向感光測(cè)量臺(tái)并穿過(guò)其上的前定位碼盤(pán)中心孔，再打到后定位碼盤(pán)，若激光束精準(zhǔn)穿過(guò)前后兩碼盤(pán)中心孔，則感光測(cè)量臺(tái)正對(duì)被測(cè)光源姿態(tài)角度正確，若偏離，則感光測(cè)量臺(tái)的姿態(tài)調(diào)整伺服機(jī)構(gòu)將其自動(dòng)調(diào)整至正確的姿態(tài)和角度。
[0016]所述被測(cè)LED光源在萬(wàn)向支架上姿態(tài)正確，指被測(cè)LED光源主光波束矢量原點(diǎn)與極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)三維旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)重合且被測(cè)LED光源主光波束矢量中軸射線指向感光測(cè)量臺(tái)定位碼盤(pán)中心孔的姿態(tài)；若被測(cè)LED光源不能按點(diǎn)光源處理，則以其發(fā)光面幾何中心替代所述主光波束矢量原點(diǎn)；伺服機(jī)構(gòu)三維旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)是指其水平旋轉(zhuǎn)軸中心線與俯仰旋轉(zhuǎn)軸中心線的交點(diǎn)，被測(cè)LED光源的主光波束是指其等效或合成后等效主光波束。
[0017]一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x，其特征是:所述LED照明光源操作臺(tái)內(nèi)置LED照明光源安裝緊固萬(wàn)向支架和極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)；所述LED照明光源安裝緊固萬(wàn)向支架具有手動(dòng)和/或自動(dòng)三維調(diào)整被測(cè)LED光源/燈具位置和姿態(tài)的功能；所述極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)被測(cè)LED照明光源/燈具作水平圓周旋轉(zhuǎn)或水平往復(fù)旋轉(zhuǎn)及上下俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)。[0018]所述LED照明光源操作臺(tái)，由LED照明光源安裝緊固萬(wàn)向支架、極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)、激光測(cè)距裝置、供電電源、嵌入式MCU智能控制電路、操作臺(tái)和顯示器、光學(xué)暗室等部分組成。
[0019]對(duì)各種大小不同、形狀各異的待測(cè)LED照明光源，配用相應(yīng)類(lèi)別和尺寸的夾具將其安裝固定于所述萬(wàn)向支架上。為獲取準(zhǔn)確的測(cè)量數(shù)據(jù)，被測(cè)LED照明光源在萬(wàn)向支架上的正確姿態(tài)至關(guān)重要:被測(cè)LED光源光波矢量原點(diǎn)應(yīng)與所述極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)中心點(diǎn)重合；若被測(cè)LED光源不能按點(diǎn)光源處理，則以其發(fā)光面幾何中心替代所述光波束矢量原點(diǎn)。為調(diào)整被測(cè)LED光源的準(zhǔn)確姿態(tài)，所述萬(wàn)向支架的配套夾具可對(duì)被測(cè)LED照明光源進(jìn)行三維適度位移調(diào)整，如圖4的4、5、6、7處三維調(diào)整示意。正式測(cè)量前，需調(diào)整被測(cè)LED照明光源的正確初始姿態(tài)，可手動(dòng)也可啟用自動(dòng)方式調(diào)整其初始姿態(tài)；測(cè)量過(guò)程中，極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)按定位指令和測(cè)量系統(tǒng)操作同步信號(hào)，精確調(diào)整和驅(qū)動(dòng)萬(wàn)向支架，驅(qū)動(dòng)被測(cè)LED光源沿水平面作圓周旋轉(zhuǎn)或往復(fù)旋轉(zhuǎn)以及上下俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)被測(cè)LED照明光源發(fā)光波束向三維立體空間全掃描，確保被測(cè)LED照明光源光波束指向運(yùn)動(dòng)軌跡精確符合測(cè)量定位數(shù)據(jù)要求；供電電源提供嵌入式智能控制電路用電，為被測(cè)LED光源/燈具供電，還可根據(jù)系統(tǒng)測(cè)試要求，真實(shí)模擬各種特定供電環(huán)境，實(shí)現(xiàn)常規(guī)設(shè)備不能提供的模擬應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試功能；嵌入式智能控制電路，即嵌入式微控制器(MCU)電路，其核心是嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)和監(jiān)控軟件，為提高其運(yùn)算處理性能，可選配DSP數(shù)字信號(hào)協(xié)處理器，測(cè)量被測(cè)LED照明光源的光源部件功耗以及燈具整備功耗、電壓電流、功率因數(shù)、THD諧波失真系數(shù)等用電參數(shù)、執(zhí)行鍵盤(pán)操作指令、鏈接微電腦主控臺(tái)接收指令和數(shù)據(jù)，以及系統(tǒng)操作同步信號(hào)，并高速計(jì)算三維定位精確數(shù)據(jù)，指揮極坐標(biāo)伺服機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，并將各種數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息進(jìn)行預(yù)處理并及時(shí)饋送給微電腦主控臺(tái)，及時(shí)提供面板顯示所需數(shù)據(jù)；光源操作臺(tái)面板有視頻顯示器、音頻報(bào)警器、操作鍵盤(pán)及其它等人機(jī)交互界面裝置；光源操作臺(tái)自帶結(jié)構(gòu)緊湊的光學(xué)暗室，其上有連接光學(xué)暗室通道接口以擴(kuò)展測(cè)量距離，該接口可垂簾密閉而自成完整的光學(xué)暗室；光學(xué)暗室為被測(cè)LED照明光源遮擋和吸收外界干擾光線，并能在內(nèi)部有效遮擋、吸收和消除被測(cè)光源的非被測(cè)光，不使其散射、反射或漫反射而成為干擾源；光學(xué)暗室配有本系統(tǒng)暗室標(biāo)準(zhǔn)接口，便于與所述光學(xué)暗室通道和/ /或所述感光器測(cè)量臺(tái)無(wú)縫對(duì)接。
[0020]所述LED照明光源操作臺(tái)配置的操作鍵盤(pán)是實(shí)體鍵盤(pán)，也可以是觸摸屏顯示虛擬圖形鍵盤(pán)；鍵盤(pán)設(shè)有RESET復(fù)位鍵，用于一鍵動(dòng)作可快捷調(diào)整被測(cè)LED照明光源在測(cè)試架上的姿態(tài)回復(fù)到初始位，系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)數(shù)據(jù)也恢復(fù)到初始或復(fù)位狀態(tài)，以便對(duì)該被測(cè)LED照明光源開(kāi)始新的測(cè)量，復(fù)位前的數(shù)據(jù)可以選擇保存或放棄；在鍵盤(pán)中，還可按照要求設(shè)置一些專(zhuān)用功能快捷鍵，例如:設(shè)置Auto Measure自動(dòng)測(cè)量鍵，一鍵操作實(shí)現(xiàn)默認(rèn)參數(shù)全測(cè)量；再如設(shè)置三D視頻或四D視頻演示快捷鍵；以及其它的單項(xiàng)指標(biāo)或參數(shù)測(cè)量等功能快捷鍵。
[0021]所述測(cè)試架，即LED照明光源安裝緊固萬(wàn)向支架，LED照明光源千差萬(wàn)別，其光波束包絡(luò)形態(tài)各異，定量分析其光強(qiáng)、光譜等參數(shù)和其包絡(luò)三維圖像，有幾何對(duì)稱(chēng)和不對(duì)稱(chēng)之分；若加時(shí)間函數(shù)，考慮其時(shí)空四維圖像變化，則有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)之分；所謂起始位或稱(chēng)作原點(diǎn)的定義，在穩(wěn)態(tài)和三維可見(jiàn)光強(qiáng)包絡(luò)對(duì)稱(chēng)的前提下，RESET復(fù)位鍵可‘一鍵設(shè)定’，若非對(duì)稱(chēng)包絡(luò)，則應(yīng)人工干預(yù)。至于被測(cè)光源光波束包絡(luò)是否對(duì)稱(chēng)的檢測(cè)，有系統(tǒng)默認(rèn)準(zhǔn)則，其級(jí)差數(shù)值等重要參數(shù)的設(shè)定，實(shí)施按不同等級(jí)操作員所獲授權(quán)不同的有差別權(quán)限設(shè)定制度。[0022]所述的一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x，其特征是:所述LED照明光源操作臺(tái)設(shè)有RESET復(fù)位鍵，一鍵設(shè)定如下操作:【1】調(diào)整被測(cè)LED照明光源為待測(cè)初始姿態(tài)；【2】建立新的測(cè)量數(shù)據(jù)緩沖區(qū)以接受新的測(cè)量數(shù)據(jù)；【3】其它復(fù)位準(zhǔn)備工作。
[0023]所述LED照明光源操作臺(tái)，內(nèi)置有感光探頭設(shè)備接口，可按距離標(biāo)準(zhǔn)IOOmm和336mm直接對(duì)小尺寸LED器件進(jìn)行測(cè)量，其結(jié)構(gòu)更為緊湊。
[0024]所述感光測(cè)量臺(tái)，由姿態(tài)調(diào)整輔助光學(xué)定位碼盤(pán)、姿態(tài)調(diào)整三維伺服機(jī)構(gòu)、光學(xué)傳感器組、嵌入式微電腦子系統(tǒng)、供電電源、光學(xué)暗室等部分組成。測(cè)量開(kāi)始前的系統(tǒng)復(fù)位階段，必須檢測(cè)感光測(cè)量臺(tái)的姿態(tài)是否符合測(cè)量要求，若姿態(tài)欠佳，則LED照明光源操作臺(tái)的激光測(cè)距裝置發(fā)出激光測(cè)距脈沖，根據(jù)激光脈沖與姿態(tài)調(diào)整輔助光學(xué)定位碼盤(pán)的確定關(guān)系計(jì)算，伺服機(jī)構(gòu)主動(dòng)調(diào)整姿態(tài)；光學(xué)暗室排除各類(lèi)光干擾；光學(xué)傳感器包含一組或多組光學(xué)探頭，根據(jù)被測(cè)LED照明光源光譜特性，將被測(cè)光轉(zhuǎn)換成相應(yīng)電信號(hào)送至A / D變換器或緩沖器；多臺(tái)高速高精度A/D變換器以系統(tǒng)同步信號(hào)規(guī)定節(jié)奏采集信號(hào)并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)格式數(shù)據(jù)，由嵌入式微電腦讀取存入緩存，按批次預(yù)處理，再將所得數(shù)據(jù)按格式存入海量存儲(chǔ)器中，或通過(guò)數(shù)據(jù)接口和通訊鏈路發(fā)給微電腦主控臺(tái)。
[0025]由于被測(cè)LED照明光源的功耗、亮度、幾何形狀和尺寸差異很大，為獲得可靠的測(cè)量數(shù)據(jù)，必須調(diào)整感光測(cè)量臺(tái)和LED照明光源操作臺(tái)之間的直線距離，即光源和探頭間距。執(zhí)行距離調(diào)整功能的伺服機(jī)構(gòu)既可安置在感光器測(cè)量臺(tái)里，也可合并安置在光學(xué)暗室通道單元中，也可由軌道牽引裝置驅(qū)動(dòng)，例如高精度絲杠牽引設(shè)備等。不采用敷設(shè)軌道和絲杠等相關(guān)設(shè)備，可給用戶(hù)帶來(lái)使用上的方便，為確保測(cè)量精度，必須使測(cè)量系統(tǒng)保持良好的整體姿態(tài)。執(zhí)行距離調(diào)整功能的伺 服機(jī)構(gòu)，在牽引光學(xué)暗室通道伸展或收縮時(shí)，通過(guò)LED照明光源操作臺(tái)與感光測(cè)量臺(tái)之間的激光測(cè)距和定位系統(tǒng)檢測(cè)，可精確控制光學(xué)暗室通道與感光測(cè)量臺(tái)沿著精準(zhǔn)的線路行進(jìn)并達(dá)到最佳距離和位置，再將感光測(cè)量臺(tái)的姿態(tài)和角度調(diào)至最佳。
[0026]所述光學(xué)暗室通道，包括多個(gè)伸縮框架相連接的結(jié)構(gòu)，像手風(fēng)琴風(fēng)箱，或稱(chēng)柔性風(fēng)琴罩，沿其縱軸拉伸或收縮可改變整體通道的軸向長(zhǎng)度；其有效光通道形如園錐形筒狀，也可以是其它形狀的錐形或直管形通道，通道的截面形狀不限，優(yōu)選圓形，連接被測(cè)LED照明光源和感光測(cè)量臺(tái)，錐形筒狀光通道的大頭連接LED照明光源操作臺(tái)，對(duì)著被測(cè)光源，其大頭口徑與被測(cè)光源尺寸匹配，被測(cè)LED照明光源一次發(fā)光無(wú)遮擋無(wú)折射直接照射到感光測(cè)量臺(tái)的感光探頭；選用高性能吸光、遮光材料，例如選用表面附有黑色短栽絨的紡織面料，用于設(shè)計(jì)制作光學(xué)暗室通道外層密封遮光套和內(nèi)部各伸縮節(jié)吸光、遮光簾；各伸縮骨架間裝有均衡間隔的平行四邊形機(jī)構(gòu)，在伸縮框骨架下部裝有滑動(dòng)滾輪，滾輪可騎架在軌道上，也可不敷設(shè)軌道，用伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)雙側(cè)滾輪運(yùn)動(dòng)，配合系統(tǒng)的激光測(cè)距裝置，使暗室通道和感光測(cè)量臺(tái)移動(dòng)平穩(wěn)輕盈，可精確調(diào)整被測(cè)LED照明光源和感光測(cè)量臺(tái)光學(xué)探頭之間距離。
[0027]—種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x，其特征是:所述可伸縮光學(xué)暗室通道，連接被測(cè)LED照明光源和感光測(cè)量臺(tái)，其有效光通道部分形如錐形筒狀，其縱向長(zhǎng)度伸縮可變，可精確調(diào)整被測(cè)LED照明光源和感光測(cè)量臺(tái)光學(xué)探頭之間距離。
[0028]所述微電腦主控臺(tái)，其硬件構(gòu)成有三種選擇:【I】通用臺(tái)式電腦、專(zhuān)用電腦或筆記本電腦；【2】通用電腦板卡組件及電源組件等攢合設(shè)備；【3】研制專(zhuān)用設(shè)備。通過(guò)硬件設(shè)備的系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口與測(cè)量?jī)x器設(shè)備其它分系統(tǒng)相連接；駐留監(jiān)控程序和功能程序軟件為其注入靈魂，扮演起所述LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x之主控臺(tái)重要角色；其主要功能包括:【1】協(xié)調(diào)操控整個(gè)測(cè)量?jī)x系統(tǒng)，包括系統(tǒng)操作同步時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生，該信號(hào)可來(lái)自微電腦，也可配專(zhuān)用高精度時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器；【2】收集和處理測(cè)量數(shù)據(jù)，提供規(guī)范化數(shù)據(jù)表格文件；【3】深化數(shù)據(jù)處理功能，實(shí)現(xiàn)被測(cè)LED照明光源RGB三維靜態(tài)和動(dòng)態(tài)波形分析與展示，及其它必要功能。
[0029]LED照明光源具有極高的開(kāi)關(guān)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，對(duì)驅(qū)動(dòng)電源輸出電壓周期性或隨機(jī)波動(dòng)反應(yīng)迅速，因此，電網(wǎng)波動(dòng)造成LED照明光源頻閃是不可忽視的質(zhì)量問(wèn)題。目前一般儀器難以定量測(cè)量LED照明光源頻閃相關(guān)參數(shù)。本方案所述LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x，具備高速視頻信號(hào)處理能力，配以系統(tǒng)同步操作節(jié)奏，高精度準(zhǔn)確測(cè)定被測(cè)LED照明光源瞬間表現(xiàn)，并據(jù)此建立三維圖像全息信息數(shù)據(jù)庫(kù)，可形象地向用戶(hù)提供類(lèi)似‘高速攝影’再現(xiàn)的、被測(cè)LED照明光源三維立體頻閃動(dòng)態(tài)圖像，既定性又定量更形象地精確描述被測(cè)LED照明光源頻閃的隱秘細(xì)節(jié)，即:提供所謂四維視頻，便于用戶(hù)準(zhǔn)確客觀地評(píng)判被測(cè)LED光源綜合特性和品質(zhì)。
[0030]所述LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x的總體設(shè)計(jì)方案，首先是基于可見(jiàn)光測(cè)量基本原理，忠實(shí)測(cè)量LED照明光源所發(fā)出一次光輻射，并排除其余光干擾，因此測(cè)量必須在光學(xué)暗室條件下進(jìn)行。LED照明光源光輻射于三維空間，必須立體全方位獲取并僅獲取直接源自被測(cè)LED照明光源的一次光波，同時(shí)避免其反射、折射以及其它可見(jiàn)光輻射干擾影響。這是本儀器光學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)真實(shí)可信的關(guān)鍵基礎(chǔ)，是此后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析以及綜合處理的前提。原汁原味地采集并僅采集被測(cè)LED照明光源直接發(fā)出的一次光輻射信號(hào)，在整個(gè)測(cè)量流程第一步打好原始信號(hào)真實(shí)可信的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。這一原則確保了本LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x可對(duì)任意LED照明光源進(jìn)行準(zhǔn)確 測(cè)量的普適性要求，從根本上逾越了積分球必須依靠‘標(biāo)準(zhǔn)燈’的障礙。
[0031]其次，所述LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x總體設(shè)計(jì)方案，在光學(xué)暗室分系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案上開(kāi)拓創(chuàng)新。作為L(zhǎng)ED照明光源綜合測(cè)量?jī)x組成部分的光學(xué)暗室，無(wú)需占據(jù)數(shù)間辦公室面積。LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x只對(duì)被測(cè)LED照明光源發(fā)出的一次可見(jiàn)光感興趣，提供光學(xué)暗室以屏蔽和消除任何其余光線干擾。因此，光學(xué)暗室規(guī)?？梢员幌薅ㄓ诰植康摹⒂行У?、相對(duì)較小的空間內(nèi)；而創(chuàng)新性的可伸縮光學(xué)暗室通道概念的引入，是至關(guān)重要的。
[0032]所述的LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x的光學(xué)暗室，由三個(gè)分系統(tǒng)分機(jī)的暗室無(wú)縫對(duì)接合并組成:①LED照明光源操作臺(tái)暗室、②可伸縮光學(xué)暗室通道和③感光測(cè)量臺(tái)暗室，三個(gè)分機(jī)暗室功用和結(jié)構(gòu)不盡相同，結(jié)合部嚴(yán)絲合縫密不透光，裝拆簡(jiǎn)易，安全而耐用。
[0033]LED照明光源操作臺(tái)暗室，須適應(yīng)形狀不一、大小不同的各種被測(cè)LED照明光源和燈具，既要將其安裝固定又要三維運(yùn)動(dòng)調(diào)整其發(fā)光姿態(tài)，其結(jié)構(gòu)既要滿(mǎn)足最大被測(cè)LED照明光源旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)操作自如，又要符合其光學(xué)測(cè)量要求，還要適應(yīng)最小LED發(fā)光器件的測(cè)量，對(duì)于大功耗的被測(cè)LED光源，其通風(fēng)散熱性能也至關(guān)重要，因此其暗室空間尺寸或大，或設(shè)大、中、小若干規(guī)格備選。至于LED器件測(cè)量距離標(biāo)準(zhǔn)IOOmm和336mm，則在任意規(guī)格暗室中即可進(jìn)行測(cè)量而自成體系，而無(wú)需可伸縮光學(xué)暗室通道配合。
[0034]對(duì)于功率大、亮度高或尺寸大的LED照明光源進(jìn)行測(cè)量，需要拉開(kāi)該光源和感光器的距離，這就需要用上可伸縮光通道暗室，它是確保提供被測(cè)LED照明光源的一次光信號(hào)無(wú)障礙、無(wú)干擾地輻射到感光器光學(xué)探頭的通道，其核心是形如錐形管狀的可伸縮暗室通道。
[0035]由于被測(cè)LED照明光源的功耗、亮度、外形和尺寸等差異很大，需適當(dāng)調(diào)整被測(cè)LED照明光源和感光器光學(xué)探頭之間的距離，因此，作為本測(cè)量?jī)x光學(xué)暗室組成部分的光通道，要求其長(zhǎng)度是可以調(diào)整的，其外層遮光護(hù)罩優(yōu)選采用可伸縮柔性風(fēng)琴罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
[0036]完成距離調(diào)整任務(wù)的伺服執(zhí)行機(jī)構(gòu)，既可以成為獨(dú)立分系統(tǒng)，也可以歸屬于光學(xué)通道暗室分系統(tǒng)，或歸屬于感光器分系統(tǒng)。
[0037]感光器分系統(tǒng)適用于所有被測(cè)光源，其光學(xué)暗室只需較小空間，其光學(xué)探頭正對(duì)暗室接口窗口的中央，接收來(lái)自正對(duì)方的待測(cè)光輻射。光學(xué)探頭技術(shù)參數(shù)符合系統(tǒng)總體要求。
[0038]本技術(shù)方案優(yōu)越之處在于:【I】測(cè)量并僅測(cè)量LED照明光源的一次可見(jiàn)光，奠定測(cè)量數(shù)據(jù)真實(shí)可信的物理基礎(chǔ)；【2】創(chuàng)新的光學(xué)暗室通道，占據(jù)空間小，長(zhǎng)度伸縮自如，精確調(diào)整被測(cè)LED照明光源與感光探頭之間距離；【3】以不變應(yīng)萬(wàn)變:在相對(duì)較小空間可真實(shí)精確測(cè)量任意造型、任意波形、任意功耗LED照明光源；【4】可提供多種形式的測(cè)量數(shù)據(jù)文件:除常規(guī)測(cè)量參數(shù)表格及其電子文檔，還能提供直觀的三維波形分析圖，包括動(dòng)態(tài)三維圖像。
[0039]本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)和優(yōu)越點(diǎn)在于:
[0040]I是關(guān)鍵點(diǎn)也是優(yōu)越點(diǎn):測(cè)量并僅測(cè)量LED照明光源所發(fā)出一次光輻射，數(shù)據(jù)真實(shí)可信。
[0041]2是關(guān)鍵點(diǎn)也是優(yōu)越點(diǎn):距離可調(diào)的光學(xué)暗室通道既適應(yīng)各類(lèi)光源，又節(jié)省工作場(chǎng)地空間。
[0042]3是關(guān)鍵點(diǎn)也是優(yōu)越點(diǎn):三維光波圖像直觀形象，四維動(dòng)態(tài)視頻完全創(chuàng)新。
【【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0043]本文件下列附圖不是工程設(shè)計(jì)圖，未標(biāo)注尺寸，介紹方案未涉及的部分零部件在圖中省略。
[0044]圖1是本發(fā)明‘一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x’系統(tǒng)構(gòu)成功能框圖；
[0045]圖2是本‘一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x’外觀示意圖；
[0046]圖3是所述綜合測(cè)量?jī)x的分系統(tǒng)LED照明光源操作臺(tái)內(nèi)置LED照明光源安裝緊固萬(wàn)向支架和極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)示意圖，(I)是水平旋轉(zhuǎn)平臺(tái)；(2)是水平轉(zhuǎn)軸；(3)是萬(wàn)向支架水平懸臂；(4)是水平懸臂與垂直懸臂連接關(guān)節(jié)，可沿水平懸臂軸向滑動(dòng)以調(diào)整被測(cè)LED光源第一維姿態(tài)；(5)垂直懸臂與俯仰軸聯(lián)動(dòng)關(guān)節(jié)，可上下滑動(dòng)以調(diào)整被測(cè)LED光源第二維姿態(tài)；(6)是垂直懸臂，支撐俯仰旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；(7)是俯仰旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，可驅(qū)動(dòng)被測(cè)LED光源作俯仰運(yùn)動(dòng)；
[0047]圖4是所述綜合測(cè)量?jī)x的分系統(tǒng)感光測(cè)量臺(tái)，(8)是其外框；(9)、(11)、(12)分別是光學(xué)RGB光探頭，(10)是感光測(cè)量臺(tái)的姿態(tài)調(diào)整輔助光學(xué)定位碼盤(pán)光孔位置；
[0048]圖5是本‘一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x’另一側(cè)外觀示意圖；
[0049]圖6是本‘一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x’剖面示意圖，(13)是感光測(cè)量臺(tái)；(14)是可伸縮光學(xué)暗室通道；(15)是可伸縮光學(xué)暗室通道支撐滑輪；(16)是可伸縮光學(xué)暗室通道滑動(dòng)導(dǎo)軌；(17)是中間開(kāi)有光通道過(guò)孔的遮光隔板；(18)是LED照明光源操作臺(tái)光學(xué)暗室外層遮光罩；(19)是內(nèi)置LED照明光源安裝緊固萬(wàn)向支架和極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)；
(20)是被測(cè)LED照明光源；(21)是操作臺(tái)示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0050]實(shí)施例一、圖6為50W圓形集成化LED照明光源測(cè)量操作示意圖，50W集成化LED光源部件(20)安裝在萬(wàn)向支架(19)上，測(cè)量距離調(diào)整為10-15m。
[0051]實(shí)施例二、同為圖6，但設(shè)備尺寸同比減小，被測(cè)LED光源為3W圓形集成化LED照明光源，測(cè)量距離調(diào)整為1.5m，測(cè)量程序基本同實(shí)施例一。
【權(quán)利要求】
1.一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x，其特征是:構(gòu)成硬件主要由(I)LED照明光源操作臺(tái)(2)感光測(cè)量臺(tái)(3)可伸縮光學(xué)暗室通道(4)微電腦主控臺(tái)等四部分組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x，其特征是:發(fā)自LED照明光源操作臺(tái)的精密測(cè)距脈沖激光束穿過(guò)極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)三維旋轉(zhuǎn)中心，射穿感光測(cè)量臺(tái)之前定位碼盤(pán)中心孔并射到后定位碼盤(pán)，若激光束精準(zhǔn)穿過(guò)前后碼盤(pán)中心孔，則感光測(cè)量臺(tái)正對(duì)LED照明光源操作臺(tái)姿態(tài)正確，若偏離，則感光測(cè)量臺(tái)的姿態(tài)調(diào)整伺服機(jī)構(gòu)將其自動(dòng)調(diào)整至正確的姿態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x，其特征是:所述LED照明光源操作臺(tái)內(nèi)置LED照明光源安裝緊固萬(wàn)向支架和極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)；所述LED照明光源安裝緊固萬(wàn)向支架具有手動(dòng)和/或自動(dòng)三維調(diào)整被測(cè)LED光源/燈具位置和姿態(tài)的功能；所述極坐標(biāo)雙軸驅(qū)動(dòng)伺服機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)被測(cè)LED照明光源/燈具作水平圓周旋轉(zhuǎn)或水平往復(fù)旋轉(zhuǎn)及上下俯仰轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x，其特征是:所述LED照明光源操作臺(tái)設(shè)有RESET復(fù)位鍵，一鍵設(shè)定如下操作:【1】調(diào)整被測(cè)LED照明光源為待測(cè)初始姿態(tài)；【2】建立新的測(cè)量數(shù)據(jù)緩沖區(qū)以接受新的測(cè)量數(shù)據(jù)；【3】其它復(fù)位準(zhǔn)備工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種LED照明光源綜合測(cè)量?jī)x，其特征是:所述可伸縮光學(xué)暗室通道，連接被測(cè)LED照明光源和感光測(cè)量臺(tái)，其有效光通道部分形如錐形筒狀，其縱向長(zhǎng)度伸縮可變，可精確調(diào)整被`測(cè)LED照明光源和感光測(cè)量臺(tái)光學(xué)探頭之間距離。
【文檔編號(hào)】G01M11/02GK103604584SQ201310636562
【公開(kāi)日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】呂大明, 孫維實(shí) 申請(qǐng)人:呂大明