[发明专利]一种测光口固定的旋转积分球

说明书

技术领域

本发明涉及光学测量领域的积分球，特别是一种测光口固定的旋转积分球。

背景技术

积分球是一种内壁涂有白色、均匀的漫反射材料的中空球体，对各种波长的入射光线具有相近的漫反射比，可对放置于其内部或接近其入光孔的被测光源的发射光进行收集。积分球因其使用方便，测量精度高被广泛用于LED测试、灯具测试和显示屏测试等，是光学测量领域的一种常用装置。

常规积分球由对称的两个半球体组合而成，在球壁上开有若干个孔用于安装光电探测器或被测灯等。测灯时，4π测法的被测灯安装杆安装在积分球的内部，一般灯杆与积分球顶部连接，被测灯安装在球心位置；2π测法的被测灯安装在球壁的开孔处，被测灯朝球内发光；光电探测器始终安装在球壁的开孔处，光电探测器的测试区域与被测灯之间设置有阻挡被测灯直射光线的挡光屏，挡光屏上喷涂有与球内壁喷涂的材质相同的漫反射材料。常规积分球使用时固定不动，故其光电探测口与被测灯的相对位置固定，测试时被测灯的安装方式（灯头朝下或朝上或具有其它倾角）固定。但是被测灯在实际使用时，各种被测灯的安装方式根据灯具类型、使用环境等不同而不同，常规积分球只能测试一种安装方式（如灯头朝上），测试结果无法真实反映被测灯实际使用时的发光特性。

也有一种积分球是可旋转的，正常工作时积分球是封闭的中空球体，通过两侧的旋转轴与支架连接，在球体的顶部有一开口用于安装灯（灯具），在球壁侧面有一隘口用于安装光电测量光纤或探头。尽管这种旋转积分球也能实现不同方向的测量目的，但存在以下不足：

1.侧面开口上安装的光纤和光电探测器会随着积分球旋转而改变位置和朝向，而光纤绕动或光电探测器的位置及方向改变都会明显影响测量精度。

2.测量灯的电源线及探测器引线均外露在球体的外表面，安全性和美观度不好。

3.不能同时实现2π和4π两种测量方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种测光口固定的旋转积分球，能测量被测灯在不同安装方式下的发光特性，测量精度高，而且具有很高的安全性和美观性。

本发明的技术方案：一种测光口固定的旋转积分球，包括固定支架和球体，所述球体是中空球体，中空球体的内表面涂有漫反射材料，还包括固定安装在固定支架上的旋转装置和探测装置，所述旋转装置包括同轴旋转的第一旋转端和第二旋转端，且分别与球体两侧相连，第二旋转端为中空旋转端，球体的球心位于旋转装置的旋转轴上；所述球体上至少开有一个光信号测量口，所述光信号测量口与第二旋转端的中空区域相对应；所述探测装置的光接收口位于第二旋转端的中空区域；从所述光信号测量口中射进的光信号由探测装置接收测量。

工作时，首先根据被测样品（如灯或灯具）的实际安装方式，通过旋转装置旋转球体使被测样品处于实际安装角度，被测样品发射的光经过球壁反射后从球壁的光信号测量口出射，被探测装置接收，获得测量结果。

前述的测光口固定的旋转积分球中，所述球体的球壁上至少还开有一个用于安装被测发光体的样品安装口，所述样品安装口的法线通过球体的球心，并且与旋转装置的旋转轴线正交，当球体旋转到不同角度时，被测发光体开口处于球体的顶面、底面及侧面一定倾角的位置。样品安装口的设置可以实现2π测量方法。

前述的测光口固定的旋转积分球中，所述样品安装口上设有一法兰盘，该法兰盘上可安装与灯杆固定连接的底盘，所述底盘可与法兰盘固定连接，底盘朝向球内一侧表面喷涂有与球壁漫反射材料一致的反射材料；灯杆的另一端有安装有用于安装被测发光体的连接端。可以安装与灯杆固定连接的底盘的法兰盘和灯杆及底盘设置可以实现2π测量方法。

前述的测光口固定的旋转积分球中，所述球体内安装有挡屏，挡屏支杆一端与所述挡屏连接，挡屏支杆的另一端与球壁上的挡屏接头连接，所述挡屏支杆可相对挡屏接头转动，使挡屏的中心正好位于光信号测量口的测量区域与球体中心的连线上，或位于光信号测量口的测量区域与样品安装口的连线上。挡屏的设置可以避免被测样品发出的光直射光信号测量口的测量区域，测量精度高。

前述的测光口固定的旋转积分球中，所述探测装置由导光装置和光测量装置组成。导光装置可以是积分球、透镜、透光漫射片、光纤等光学传输元件或是多种光学传输元件的组合。光测量装置可以是直读光度计、色度计、辐射度计或光谱辐射分析仪，或多种仪器的组合。