[实用新型]一种成像亮度计

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及一种亮度测量装置，尤其涉及一种图像式亮度测量装置。

【背景技术】

亮度或者辐亮度是指单位面积的光源在某一方向的光强(辐射强度)，单位为cd/m²(W/m²/sr)，它直接反应人眼对光的感知，在平板显示、照明工程和光源设计等领域有着十分广泛的应用。随着微电子技术的发展，成像亮度计的应用也越来越广泛。成像亮度计中采用二维阵列光电探测器，经过一次成像得到探测器中各像素对应的视场内各点的亮度或辐亮度。在二维阵列光电探测器前设置滤色片组使探测器的光谱灵敏度与指定光谱函数相拟合，从而实现对应参数的测量，例如光谱灵敏度与明视觉人眼效率函数V(λ)拟合，实现明视觉亮度测量。然而有些参量并不能直接测量，而是通过一定的计算才得到的，例如，要得到中间视觉亮度起码要得到明视觉亮度和暗视觉亮度，即探测器的光谱灵敏度要与明视觉人眼效率函数V(λ)和暗视觉人眼效率函数V’(λ)分别匹配；而为了测量颜色参数，起码要测量得到颜色三刺激值X、Y、Z，即探测器的光谱灵敏度必须要与三刺激值函数 分别匹配。现有的成像亮度计中往往仅有一个二维阵列光电探测器，为了与多个函数相匹配，往往采用在探测器前设置色轮，在色轮上安装多个滤色片组，每个滤色片组分别使得探测器与指定函数匹配，通过旋转色轮的方法来实现不同匹配函数的切换，从而完成上述参量的测量。然而注意到，为了匹配不同的函数，滤色片组的机械厚度和其他光学性能各不相同，造成的结果是，经过不同的滤色片组后，被测目标的像面位置各不相同，不能保证探测器在测量过程中总接收到清晰的成像，从而导致较大的测量误差。而且通过旋转色轮的方法中，各个参量分时测量，测量速度较慢，而且被测目标在测量过程中可能已经发生变化，进一步增加了测量误差。

【实用新型内容】

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型旨在提供一种能够实现精确、快速、方便测量的成像亮度计。

为了达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种成像亮度计，包括机壳，在机壳上设置镜头，被测目标的光束从镜头进入机壳内，其特征在于在机壳内设有光束分离器、第一光电探测器和第二光电探测器，上述的光束分离器将来自镜头的光束分成两路或两路以上，一路被第一光电探测器接收，另一路被第二光电探测器接收，且第一光电探测器和第二光电探测器均分别处于被测目标像面位置上，上述的第一光电探测器和第二光电探测器都是二维阵列探测器，并且第一光电探测器前的光路上设 置有第一滤色片组，第二光电探测器前的光路上设置有第二滤色片组。

本实用新型中，从镜头经过光束分离器和第一滤色片组到第一光电探测器构成了一路测量光路，从镜头经过光束分离器和第二滤色片组到第二光电探测器构成了另一路测量光路，两个测量光路能够同时工作，二者的测量目标相同，并且两光路中都能够根据各自的滤色片组情况设置光电探测器的位置，两个光电探测器都位于被测目标的成像位置上，实现光学共轭关系，各自精确测量，从而计算得到较为精确的光色参数，操作方便简单，重复性好。

本实用新型可通过下述技术方案进一步加以限定和完善。

上述的光束分离器后面、第一光电探测器和/或第二光电探测器前设置光学成像透镜。设置光学成像透镜的目的是为了更好地使被测目标和第一光电探测器和/或第二光电探测器满足物像关系。

作为一种技术方案，上述机壳中包括第三光电探测器，上述的光束分离器来自镜头的光束分成三路，分别被第一光电探测器、第二光电探测器和第三光电探测器接收，且所述第三光电探测器位于被测目标的像面位置上。

作为一种技术方案，上述的第一滤色片组是使第一光电探测器对入射光响应的光谱灵敏度与明视觉光视效率函数V(λ)相匹配的V(λ)修正滤色片组；所述的第二滤色片组是使第二光电探测器对入射光响应的光谱灵敏度与暗视觉光视效率函数V’(λ)相匹配的V’(λ)修正滤色片组。在本技术方案中，两个光电探测器分别实现明视觉亮度分布和暗视觉亮度分布的测量。由于中间视觉亮度和明视觉背景亮度、被测点的位置以及S/P值(暗视觉光度与明视觉光度的比值)有关系，因此通过本技术方案能够测量得到中间视觉亮度评估中的几乎所有要素，可方便快速地分析中间视觉亮度分布。