CN110749377B - 一种高精度光通量测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光通量测量技术领域，尤其涉及一种高精度光通量测量方法。包括以下步骤：第1步：获取照度计的光接收面的直径D，获取光阑中心孔的直径d，依据直径D、直径d获取光照度的比例关系C；第2步：沿光斑的径向获取n个测量点的光照度En，计算各测量点所在的光斑区域的面积Sn；第3步：依据比例关系C，光照度En，面积Sn计算各光斑区域的光通量φn；第4步：叠加各光斑区域的光通量，以获取光斑的光通量φ。现有技术中，将光斑平均分为n个部分，计算各部分的光照度均值以获取光斑的光通量。相较于现有技术，本发明将光斑沿径向分为多个部分，无需计算各部分光照度的平均值，计算更加简便。
Description
技术领域
本发明涉及光通量测量技术领域，尤其涉及一种高精度光通量测量方法。
背景技术
现有技术中，人工光源产生的光斑大多为圆形，人工光斑的光照度由光斑的圆心延光斑的径向向外逐渐减弱。为了获取光斑的光通量，通常采用照度计对整个光斑的光照度进行测量，再计算光斑的面积，从而获取光斑的光通量，但采样点只有一个，一方面容易超出照度计的量程，另一方面测量误差较大。
中国专利公开了一种LED面发光灯具光通量测试方法【申请号：CN201410844014.1、公开号：CN104568387A】包括：使用照度计测量LED发光面的光照度E；测量LED发光面的面积A；用式Φ＝E*A计算出被测LED的光通量。利用此专利公开的方法，虽然将光斑平均分成n分，从而测量了多个测量点，但是由于光斑光照度逐渐变化的特点，需要计算每个区域的光照度的平均值，实际操作费时费力，可见设计一种更加合理的测量方法是十分有必要的。
发明内容
针对现有技术的技术问题，本发明提供了一种高精度光通量测量方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了以下的技术方案：
一种高精度光通量测量方法，包括以下步骤：
第1步：获取照度计的光接收面的直径D，获取光阑中心孔的直径d，依据所述直径D、所述直径d获取光照度的比例关系C；
第2步：沿光斑的径向获取n个测量点的光照度En，计算各测量点所在的光斑区域的面积Sn；
第3步：依据所述比例关系C，所述光照度En，所述面积Sn计算各光斑区域的光通量φn；
第4步：叠加所述各光斑区域的光通量，以获取所述光斑的光通量φ。
在实际操作时，利用游标卡尺测量照度计的光接收面的直径D，同时，利用游标卡尺测量光阑中心孔的直径d，依据直径D、直径d获取光照度的比例关系C。将光阑固定在照度计的光接收面上，使得光阑的中心小孔与照度计的光接收面同心，从而通过光阑限制光接收面的接收面积。运动照度计，使得照度计能够沿着光斑的径向获取第一个测量点的光照度E1，第二个测量点的光照度E2，直至第n个测量点的光照度En，并计算各测量点所在的环形光斑区域的面积Sn。依据比例关系C，各测量点的光照度En，面积Sn计算各光斑区域的光通量φn，叠加各光斑区域的光通量，从而获取整个光斑的光通量φn。综上，利用光阑，使得照度计能够沿着光斑的径向测量多个测量点，而非将光斑平均分成n份获取测量点，光斑的光照度由光斑的圆心沿径向向外逐渐减小，则沿径向测量的多个测量点的光照度可视为相应环形光斑区域的光照度的平均值，从而无需对各光照度的平均值进行计算。
进一步的，所述比例关系C=D^2/d^2。
进一步的，所述第2步还包括以下步骤：第2-1步：获取所述光斑内光照度最大的测量点，记为点0，设定采样间隔A，
第2-2步：依据所述采样间隔A，由所述点0沿所述光斑的径向选取n个测量点并获取所述相应测量点的光照度En；
第2-3步：依据所述采样间隔A，计算所述各光斑区域的面积Sn。
进一步的，所述第2-3步还包括以下步骤：第2-3-1步：以所述点0为圆心，设定初始光斑区域，设定所述初始光斑区域的半径为r；
第2-3-2步：依据所述采样间隔A，所述半径r，所述测量点个数n计算面积Sn。
进一步的，所述Sn为（（r）+（A）*（n-1））^2-（（r）+（A）*（n-2））^2）*π,其中n大于或等于2。
进一步的，所述各光斑区域的光通量φn为C*En*S。
相较于现有技术，本发明具有以下优点：
利用光阑，降低了照度计光接收面的面积，从而有效的防止了相邻两个测量点所在的光斑区域出现重叠，进而提高了测量精度。
沿着光斑径向获取n个测量点，则测量点的光照度可视为所在光斑区域的光照度的平均值，从而无需再对光照度的平均值进行计算。
附图说明
图1：方法流程图。
图2：测量点分布图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
一种高精度光通量测量方法，包括以下步骤：
第1步：获取照度计的光接收面的直径D，获取光阑中心孔的直径d，依据所述直径D、所述直径d获取光照度的比例关系C，比例关系C为D^2/d^2。
第2步：沿光斑的径向获取n个测量点的光照度En，计算各测量点所在的光斑区域的面积Sn；
第3步：依据所述比例关系C，所述光照度En，所述面积Sn计算各光斑区域的光通量φn，光通量φn为C*En*Sn。
第4步：叠加所述各光斑区域的光通量，以获取所述光斑的光通量φ。
其中，第2步还包括以下步骤：第2-1步：获取所述光斑内光照度最大的测量点，记为点0，设定采样间隔A，
第2-2步：依据所述采样间隔A，由所述点0沿所述光斑的径向选取n个测量点并获取所述相应测量点的光照度En；
第2-3步：依据所述采样间隔A，计算所述各光斑区域的面积Sn。
同时，第2-3步还包括以下步骤：所述第2-3步还包括以下步骤：第2-3-1步：以所述点0为圆心，设定初始光斑区域，设定所述初始光斑区域的半径为r；
第2-3-2步：依据所述采样间隔A，所述半径r，所述测量点个数n计算面积Sn，Sn为（（r）+（A）*（n-1））^2-（（r）+（A）*（n-2））^2）*π,其中n大于或等于2。
在实际操作时，利用游标卡尺测量照度计的光接收面的直径D，光阑中心孔的直径d，从而获取比例关系C，在本实施例中，比例关系C为100。将光阑固定在照度计的光接收面上，使得光阑的中心小孔与照度计的光接收面同心，从而通过光阑限制照度计光接收面的接收面积。移动照度计，从而寻找光斑内光照度最大的一个测量点，记为点0，则点0为第1个测量点，且设定点0为光斑的圆心。设定采样间隔A，在本实施例中，采样间隔A为2d，则以点0为起始点，沿着光斑的径向每隔2d设定测量点并获取测量点的光照度，则点0的光照度为E1，第2个测量点的光照度为E2，第3个测量点的光照度为E3，依次类推直至第n个测量点。其中，点0所在的初始光斑区域为圆形，其余各测量点所在的光斑区域均为环形，设定初始光斑区域的半径为r，在本实施例中，初始半径r为d，则第2个测量点与点0之间的间距为d+2d，从而有效的防止了第2个测量点与点0所在的光斑区域出现重叠。依据采样间隔A，半径r计算各测量点相应的光斑区域的面积Sn。在本实施例中，如附图2所示，点0所在的光斑区域的面积S1为（d^2-0^2）*π，第2个测量点所在的光斑区域的面积为S2为（（d+2d）^2-d^2）*π，第3个测量点所在的光斑区域的面积S3为（（d+2d*2）^2-（d+2d）^2）*π，以此类推，则第n个测量点所在的光斑区域的面积Sn为（（d+2d*（n-1））^2-（d+2d*（n-2））^2）*π。由此，各测量点相应光斑区域的光通量φn为C*En*Sn，例如：点0所在的光斑区域的光通量φ1为C*E1*S1，第2个测量点所在的光斑区域的光通量φ1为C*E2*S2，以此类推直至第n个测量点φn。叠加个光斑区域的光通量，则光斑的光通量φ为φ1、φ2、φ3直至φn之和。
本方法通过光阑缩小了照度计光接收面的接收面积，一方面可有效防止测量点所在的光斑区域出现重叠，另一方面有效的减小的相邻两个测量点之间的间距，从而增加了测量点的数量，进而使得测量点的光照度能够视为相应光斑区域光照度的平均值。综上，若直接采用照度计进行测量，则误差过大，无法实施本方法。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (6)
1.一种高精度光通量测量方法，其特征在于：包括以下步骤：第1步：获取照度计的光接收面的直径D，获取光阑中心孔的直径d，依据所述直径D、所述直径d获取光照度的比例关系C；
第2步：沿光斑的径向获取n个测量点的光照度En，计算各测量点所在的光斑区域的面积Sn；
第3步：依据所述比例关系C，所述光照度En，所述面积Sn计算各光斑区域的光通量φn；
第4步：叠加所述各光斑区域的光通量，以获取所述光斑的光通量φ；
其中，所述测量点间隔设置，第一个测量点所在的光斑区域为圆形，其余测量点所在的光斑区域为环形。
2.根据权利要求1所述的一种高精度光通量测量方法，其特征在于：所述比例关系C=D^2/d^2。
3.根据权利要求1所述的一种高精度光通量测量方法，其特征在于：所述第2步还包括以下步骤：第2-1步：获取所述光斑内光照度最大的测量点，记为点0，设定采样间隔A，
第2-2步：依据所述采样间隔A，由所述点0沿所述光斑的径向选取n个测量点并获取所述相应测量点的光照度En；
第2-3步：依据所述采样间隔A，计算所述各光斑区域的面积Sn。
4.根据权利要求3所述的一种高精度光通量测量方法，其特征在于：所述第2-3步还包括以下步骤：第2-3-1步：以所述点0为圆心，设定初始光斑区域，设定所述初始光斑区域的半径为r；
第2-3-2步：依据所述采样间隔A，所述半径r，所述测量点个数n计算面积Sn。
5.根据权利要求4所述的一种高精度光通量测量方法，其特征在于：所述Sn为（（r）+（A）*（n-1））^2-（（r）+（A）*（n-2））^2）*π,其中n大于或等于2。
6.根据权利要求1所述的一种高精度光通量测量方法，其特征在于：所述各光斑区域的光通量φn为C*En*Sn。
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| CN101287974A (zh) * | 2006-04-12 | 2008-10-15 | 松下电器产业株式会社 | 光学测量装置 |
| CN101464186A (zh) * | 2007-12-21 | 2009-06-24 | 株式会社光学系统 | 发光体的测光装置 |
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| US7015489B2 (en) * | 2001-01-23 | 2006-03-21 | Carl Zeiss Smt Ag | Collector having unused region for illumination systems using a wavelength less than or equal to 193 nm |
| CN101287974A (zh) * | 2006-04-12 | 2008-10-15 | 松下电器产业株式会社 | 光学测量装置 |
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