[实用新型]亮度测量装置

说明书

【所属技术领域】

本实用新型涉及一种光信号测量装置，尤其涉及一种亮度测量装置。

【背景技术】

随着各种高亮度光源的发展，尤其像半导体发光器件(LED)在指示、显示及照明等各方面的应用越来越普遍，其光辐射对人眼的伤害越来越引起人们的注意。近几年国际上也有相应的标准对这种危害性提出了等级分类评定要求。

在光源的光生物安全测试与评价中，要求测量在人眼视网膜上的有效辐射亮度，用以评价被测光源的光辐射安全性。人眼视网膜上的有效辐射亮度与人眼的瞳孔尺寸、视网膜损伤对不同波长的敏感性、光源的光谱特性、人眼观察光源的持续时间等特性、光源表面的发光分布等有关。

现有的亮度计有光亮度计、光谱辐射亮度计和成像亮度计。这三种亮度计都具有成像光学透镜，将目标的亮度信号成像到相应的光电探测器件上。光亮度计和光谱辐射亮度计分别采用光谱光视效率V(λ)函数修正的光电探测器和光谱辐射分析仪，前者只能读取亮度值，不能获得辐射亮度等参数，而后者可以通过计算机软件计算获得与人眼视网膜光危害相对应的有效辐射亮度。成像亮度计采用二维面阵光电探测器测量二维亮度分布，通过在二维面阵光电探测器前加光谱光视效率V(λ)函数滤光片及其它特殊滤光片可以得到二维亮度或辐亮度分布，但精度不及光亮度计和光谱辐射亮度计。

现有仪器的不足之处：亮度计的光阑孔径一般比较大，口径与人眼的瞳孔的尺寸没有关系。对于像LED等光束分布比较窄的光源，导致测量值偏小，低估被测光源的危害性。仪器测量的视场角恒定，但对不同距离的目标进行测量时，通过调焦，仪器的有效孔径发生了变化。此外光谱辐射亮度计只能测量某一个小区域的平均亮度和平均有效辐射亮度值，无法快速地对某一个平面上的有效辐射亮度进行测量。而成像亮度计无法精确地测量各种光源的有效辐射亮度。

【发明内容】

本实用新型要解决的技术方案和提出的技术任务在于克服上述缺点，提供一种在成像装置的前焦面设有光阑的亮度测量装置，光阑孔径的大小与人眼睛瞳孔大小相适应，测量过程中视场角保持恒定，能准确评价视网膜危害，而且还可对不同视场角进行测量的亮度测量装置。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案是：亮度测量装置，包括成像装置、光测量装置以及用于连接成像装置和光测量装置的连接座，所述的成像装置的出射口与光测量装置的入射口相对应，其特征在于所述的成像装置包括成像镜头和孔径光阑，孔径光阑位于成像镜头的前焦面上。孔径光阑可以是一个圆形的通光孔，孔径光阑位于成像镜头的前焦面上可以使测量装置的孔径光阑和测量视场角保持恒定，不随测试距离改变而改变，测量精度高。孔径光阑可以是实的也可以是虚的，当为实孔径光阑时，孔径光阑是位于成像镜头的前焦面上带有圆形通光孔的光阑；当虚为孔径光阑时，孔径光阑是位于成像镜头(可以为一片透镜或多片透镜)中间或后侧的带有圆形通光孔的光阑，该光阑经成像镜头成像在成像镜头的前焦点处，使前焦点处产生放置实体光阑的效果。当然在前焦点处产生放置实体光阑效果的方式不局限于上述的两种方式。光测量装置可以是一个具有二维面阵探测器件(如CCD、CMOS)的二维面阵测试仪，或是一个光谱辐射分析仪，或者是光度计，或者是多种光测量装置的组合。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型采用如下技术措施：所述孔径光阑上的通光孔为一个可变孔径的圆形通光孔。可变孔径的圆形通光孔可以是一个光阑孔径连续可调的可调光阑，或者是一个具有多个不同孔径的通光孔的挡光板，通过切换通光孔改变孔径光阑的孔径。孔径光阑的孔径可变有利于扩大适用测试范围，尤其适合测量不均匀的光。

所述孔径光阑上通光孔为直径为7mm的圆形通光孔。直径为7mm的孔径光阑模拟人眼最大瞳孔直径，适合于人眼视网膜有效辐射亮度的测量，测量精度高，而且对光源的要求较低，测量灵敏度高。