專利名稱：分布式光度計燈具定位自適應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燈具照明測試領(lǐng)域，尤其涉及分布式光度計燈具定位自適應(yīng)裝置
背景技術(shù)：
照明技術(shù)的發(fā)展對燈具的發(fā)光特性要求越來越高，特別是能源緊缺的今天，照明 燈具的發(fā)光效率，光分布特性(配光曲線)，對物體顏色的重現(xiàn)性能等光學(xué)參數(shù)都需應(yīng)用精 密測量儀器進(jìn)行測量。對照明燈具的前二種光學(xué)特性測量的儀器稱為分布式光度計，照明 工程師可以根據(jù)測量得到的燈具發(fā)光效率和配光曲線應(yīng)用照明設(shè)計軟件進(jìn)行照明工程設(shè) 計，達(dá)到相應(yīng)的國家和國際標(biāo)準(zhǔn)。 例如，室外道路照明設(shè)計，有相應(yīng)的國家和國際標(biāo)準(zhǔn)，對不同等級的道路確定路面 的照度、亮度、路面照明的均勻性以及路邊照明的要求等等。道路照明燈具應(yīng)用的光源也有 很多種類，早期采用白熾燈、低壓鈉燈、高壓汞燈、熒光燈等光源，隨著光源新技術(shù)的研究成 功，高壓鈉燈，金屬鹵化物燈(金鹵燈)，LED，陶瓷金鹵燈等光源也已大量被應(yīng)用于道路照 明。 各種不同光源由于它們發(fā)光機(jī)理不同，發(fā)光效率與燈具點(diǎn)燃位置有關(guān)，例如應(yīng)用 高壓鈉燈，金屬鹵化物燈(金鹵燈)，陶瓷金鹵燈等光源的燈具，同一燈具水平方向點(diǎn)燃的 發(fā)光效率與垂直方向點(diǎn)燃的發(fā)光效率不同。因此，應(yīng)用分布式光度計對這樣的燈具進(jìn)行發(fā) 光效率，配光曲線測量時，燈具的點(diǎn)燃狀態(tài)不允許變化，防止由于燈具點(diǎn)燃位置變化帶入的 誤差。圖1是常用的轉(zhuǎn)鏡式分布式光度計測試原理，燈具L以一定的迥轉(zhuǎn)半徑圍繞轉(zhuǎn)動軸A 作圓周運(yùn)動，它發(fā)出的光線經(jīng)過45度反射鏡M外射，接收光束的光探測器D置于離反射鏡 十幾米至三十余米r處，燈具還受轉(zhuǎn)動軸B控制，在作迥轉(zhuǎn)運(yùn)動時燈具姿態(tài)保持不變，燈具 的發(fā)光效率不會發(fā)生變化，此外燈具還可以繞轉(zhuǎn)動軸C自轉(zhuǎn)，當(dāng)燈具旋轉(zhuǎn)一周后，探測器輸 出燈具在不同角度方向射出的光的強(qiáng)度，根據(jù)光度學(xué)定理和探測器與燈具間的距離r，就可 以獲得燈具的發(fā)光效率，配光曲線圖。照明工程師可用照明設(shè)計軟件進(jìn)行照明工程設(shè)計。
B軸的轉(zhuǎn)動在分布式光度計設(shè)計中特別重要，因為測量儀器必須保證燈具沿著半 經(jīng)為R的F圓軌跡作迥轉(zhuǎn)運(yùn)動，使測量距離不變，同時燈具工作姿態(tài)保持不變，否則，當(dāng)B軸 的轉(zhuǎn)動時，測量距離發(fā)生變化，燈具工作姿態(tài)變化，就產(chǎn)生很大的測量誤差。
目前已有的分布式光度計以下列方式實現(xiàn)上述要求； 1、如圖1的方式，見中國發(fā)明ZL 03129198.8。它在轉(zhuǎn)動軸B上裝一個由蝸輪蝸桿
組成的同步驅(qū)動箱，轉(zhuǎn)動方向與轉(zhuǎn)動軸A相反，應(yīng)用檢測燈具旋轉(zhuǎn)軸是否處于垂直位置的
測向器，測向器的輸出用于調(diào)整轉(zhuǎn)動軸B速度的控制信號，對轉(zhuǎn)動軸B進(jìn)行修正，此方法存
在缺陷， 一旦軟件失控，轉(zhuǎn)動軸B就不能得到有效修正，導(dǎo)致燈具運(yùn)動軌跡走偏，燈具與探
測器之間的距離發(fā)生變化，造成測量誤差，測試設(shè)備需從新開始起動，有時測試工作已接近
結(jié)束，出現(xiàn)了上述問題后影響工作進(jìn)度，此外，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性存在一些問題。 2、如圖2的方式，見中國實用新型專利ZL 20040090615. X。它在轉(zhuǎn)動軸B下部加
一重錘G，應(yīng)用它的重量平衡燈具，這樣，在燈具迥轉(zhuǎn)運(yùn)動時由于重力關(guān)系可以保持燈具工作姿態(tài)不變，方法比較簡單，但它的缺點(diǎn)是大大增加了轉(zhuǎn)動軸B的負(fù)荷，因為設(shè)備最大可測 燈具達(dá)50公斤，因此要平衡50Kg燈具重量對轉(zhuǎn)動軸B的扭矩(設(shè)轉(zhuǎn)動軸C頂點(diǎn)至燈具B軸 測量中心的距離為e二 lm)，當(dāng)B軸及A軸轉(zhuǎn)動時，e從0變化到1米，所以扭矩是變化的， 當(dāng)e = 0時，扭矩為零，此時的工作姿態(tài)是測量條件必須具備的。但是，為平衡燈具對B軸 的扭矩，重錘本身扭矩必需大于燈具的扭矩，它有較大的重量，所以，此方法增加了設(shè)備的 迥轉(zhuǎn)部件重量、降低了工作的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種工作可靠的分布式光度計燈具定位自適 應(yīng)裝置。為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案它包括帶著燈具圍繞反光鏡迥轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動臂、燈具 的自轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)動臂中設(shè)有齒輪組，所述齒輪組包括定齒輪，所述定齒輪的軸心線與轉(zhuǎn)動 臂的轉(zhuǎn)動軸的軸心線重合，所述齒輪組還包括沿轉(zhuǎn)動臂長度方向設(shè)置的多個逐級的行星齒 輪，所述定齒輪被固定而不隨轉(zhuǎn)動臂轉(zhuǎn)動，末級行星齒輪的轉(zhuǎn)動角速度與轉(zhuǎn)動臂的轉(zhuǎn)動角 速度相等轉(zhuǎn)動方向相反，所述裝置還設(shè)有燈具的反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂，反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂與末級 行星齒輪一起轉(zhuǎn)動，所述反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂的轉(zhuǎn)動軸的軸心線與末級行星齒輪的中心軸線重 合，所述燈具的自轉(zhuǎn)軸連接在反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂上。由于采用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過齒輪傳 動而實現(xiàn)燈具的等角度反向轉(zhuǎn)動補(bǔ)償，結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動不需復(fù)雜的控制 機(jī)構(gòu)、工作負(fù)荷小，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。


圖1為背景技術(shù)所涉及的一種分布式光度計的側(cè)視和主視結(jié)合示意圖。
圖2為背景技術(shù)所涉及的另一種分布式光度計的示意圖。
圖3為本發(fā)明所提供的分布式光度計燈具定位自適應(yīng)裝置實施例的示意圖。
圖4為圖3所示實施例中的轉(zhuǎn)動臂內(nèi)的齒輪布局圖。 圖5為圖3所示實施例中，轉(zhuǎn)動臂在不同轉(zhuǎn)動角度下的整體狀態(tài)演示圖。
具體實施例方式
參照附圖3、4、5。本發(fā)明包括帶著燈具100圍繞反光鏡200迥轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動臂1、燈具 的自轉(zhuǎn)軸2，所述轉(zhuǎn)動臂1安裝在機(jī)座3上，由電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn)，附圖標(biāo)號300為光探測器。
所述轉(zhuǎn)動臂中設(shè)有齒輪組，所述定齒輪41的中心軸線與轉(zhuǎn)動臂1的轉(zhuǎn)動軸1A的 中心軸線重合，所述齒輪組還設(shè)有沿轉(zhuǎn)動臂長度方向設(shè)置的多個逐級的行星齒輪，在圖3、 4、5所顯示的實施例中，所述多個逐級的行星齒輪為偶數(shù)個行星齒輪，比如，設(shè)置4個行星 齒輪，分別為行星齒輪42、43、44、45，所述逐級的行星齒輪是指被帶動的齒輪是帶動其轉(zhuǎn)動 的齒輪的次級行星齒輪，并因此而構(gòu)成逐級的行星齒輪。所述行星齒輪42、43、44、45的直 徑和齒數(shù)完全相同。 所述定齒輪41被固定而不隨轉(zhuǎn)動臂1轉(zhuǎn)動，末級行星齒輪的轉(zhuǎn)動角速度與轉(zhuǎn)動臂 的轉(zhuǎn)動角速度相等轉(zhuǎn)動方向相反，所述裝置還設(shè)有燈具的反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂5。反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動 臂與末級行星齒輪45 —起轉(zhuǎn)動，所述反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂5的轉(zhuǎn)動軸5B的中心軸線與末級行 星齒輪45的轉(zhuǎn)動軸中心軸線重合，兩轉(zhuǎn)動軸固定連接或可為處于同一根軸上的兩個不同區(qū)段。所述燈具的自轉(zhuǎn)軸2連接在反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂5上，燈具安裝在自轉(zhuǎn)軸2的下端。
以實際應(yīng)用的XYG0-III-1600 d = 1600mm分布式光度計為例，將轉(zhuǎn)動臂的轉(zhuǎn)動軸1A的中心軸線與反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂的轉(zhuǎn)動軸5B的中心軸線之間的距離d在轉(zhuǎn)動臂上分為四等分，設(shè)計齒輪直徑為1/4d，齒輪分度圓直徑400mm，定齒輪41與機(jī)座3固定，轉(zhuǎn)動臂轉(zhuǎn)動時它固定不動，轉(zhuǎn)動臂1與轉(zhuǎn)動軸1A固定，行星齒輪42、43、44、45為活動行星齒輪，行星齒輪45的轉(zhuǎn)動軸45B與轉(zhuǎn)動軸5B固定，當(dāng)轉(zhuǎn)動臂1轉(zhuǎn)動時，行星齒輪42、43、44、45也隨著轉(zhuǎn)動，由行星齒輪傳動原理可以理解，與行星齒輪45的轉(zhuǎn)動軸固定連接的反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂5的轉(zhuǎn)動軸5B的轉(zhuǎn)動角度正好與固定在1A軸上的轉(zhuǎn)動臂轉(zhuǎn)動角度相同，方向相反，這樣就保證了燈具在1A軸轉(zhuǎn)動時工作姿態(tài)不變，達(dá)到燈具定位自適應(yīng)特性。該系統(tǒng)在1A軸轉(zhuǎn)動時工作姿態(tài)定位精度，角度誤差小于0. 1度。根據(jù)分布式光度計尺寸的大小，可將轉(zhuǎn)動軸1A的轉(zhuǎn)動中心與轉(zhuǎn)動軸5B之間的距
離d分為偶數(shù)等分，奇數(shù)個齒輪，特別適用d為大尺寸的分布式光度計。 此外，由于燈具重心通過轉(zhuǎn)動軸5B的軸線，要保持燈具姿態(tài)的力矩是很小的，只
消耗較小的能量傳遞就可保持打燈具的工作姿態(tài)。例如對(1 = 1600mm的分布式光度計，用
4等分已可滿足機(jī)構(gòu)設(shè)計的要求，需要的保持力矩很小。 本發(fā)明可適用于任何轉(zhuǎn)動軸1A與轉(zhuǎn)動軸5B之間距離d的分布式光度計，大尺寸的分布式光度計可用6、8、10乃至更大的偶數(shù)等分?jǐn)?shù)并相應(yīng)配設(shè)逐級的行星齒輪，等分?jǐn)?shù)最小為2。當(dāng)距離d比較大的情況下，在其中某兩個相鄰齒輪間可考慮設(shè)置鏈傳動或帶傳動機(jī)構(gòu)，實現(xiàn)長距離動力傳遞，以減小齒輪的數(shù)量。比如在行星齒輪44和行星齒輪45之間增加鏈傳動機(jī)構(gòu)，鏈傳動機(jī)構(gòu)包含一個鏈輪，該鏈輪同心連接一齒輪，該齒輪與行星齒輪44相同，該齒輪與行星齒輪45嚙合，行星齒輪44帶一個同心鏈輪，該同心鏈輪與前述鏈輪通過鏈條連接，在這種情況下，盡管行星齒輪45與行星齒輪44沒有直接嚙合，但仍由行星齒輪44通過鏈傳動或帶傳動而被同比帶動，因此，行星齒輪45仍可視為行星齒輪44的次級行星齒輪。就鏈傳動或帶傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)置位置而言，最好設(shè)置在處于最末兩級的行星齒輪之間，這樣可以減小轉(zhuǎn)動臂1的轉(zhuǎn)動力矩。此外，在上述增加鏈傳動機(jī)構(gòu)和帶傳動的實施方式中，也可以是將行星齒輪45省略，將行星齒輪44設(shè)置在末級齒輪該處的位置，行星齒輪44與行星齒輪43通過鏈條傳動或帶傳動機(jī)構(gòu)連接，這樣，盡管行星齒輪44與行星齒輪43沒有直接嚙合，但仍由行星齒輪43通過鏈傳動或帶傳動而被同比帶動，因此，行星齒輪44仍可視為行星齒輪43的次級行星齒輪。
權(quán)利要求
分布式光度計燈具定位自適應(yīng)裝置，包括帶著燈具圍繞反光鏡迥轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動臂、燈具的自轉(zhuǎn)軸，其特征在于所述轉(zhuǎn)動臂中設(shè)有齒輪組，所述齒輪組包括定齒輪，所述定齒輪的軸心線與轉(zhuǎn)動臂的轉(zhuǎn)動軸的軸心線重合，所述齒輪組還包括沿轉(zhuǎn)動臂長度方向設(shè)置的多個逐級的行星齒輪，所述定齒輪被固定而不隨轉(zhuǎn)動臂轉(zhuǎn)動，末級行星齒輪的轉(zhuǎn)動角速度與轉(zhuǎn)動臂的轉(zhuǎn)動角速度相等轉(zhuǎn)動方向相反，所述裝置還設(shè)有燈具的反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂，反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂與末級行星齒輪一起轉(zhuǎn)動，所述反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂的轉(zhuǎn)動軸的軸心線與末級行星齒輪的中心軸線重合，所述燈具的自轉(zhuǎn)軸連接在反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂上。
2. 如權(quán)利要求1所述的分布式光度計燈具定位自適應(yīng)裝置，其特征在于所述多個逐級 的行星齒輪為偶數(shù)個逐級的行星齒輪。
3. 如權(quán)利要求1所述的分布式光度計燈具定位自適應(yīng)裝置，其特征在于在其中某兩個 相鄰齒輪間設(shè)置鏈傳動或帶傳動機(jī)構(gòu)。
4. 如權(quán)利要求3所述的分布式光度計燈具定位自適應(yīng)裝置，其特征在于所述鏈傳動或 帶傳動機(jī)構(gòu)設(shè)置在最末兩級的行星齒輪之間。
5. 如權(quán)利要求1所述的分布式光度計燈具定位自適應(yīng)裝置，其特征在于所述末級行星 齒輪軸與反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂的轉(zhuǎn)動軸固定連接。
全文摘要
本發(fā)明提供一種工作可靠的分布式光度計燈具定位自適應(yīng)裝置。它包括帶著燈具圍繞反光鏡迥轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動臂、燈具的自轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)動臂中設(shè)有齒輪組，所述齒輪組包括定齒輪和沿轉(zhuǎn)動臂長度方向設(shè)置的多個逐級的行星齒輪，所述裝置還設(shè)有燈具的反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂，反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂與末級行星齒輪一起轉(zhuǎn)動，所述反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂的轉(zhuǎn)動軸的軸心線與末級行星齒輪的中心軸線重合，所述燈具的自轉(zhuǎn)軸連接在反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動臂上。由于采用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過齒輪傳動而實現(xiàn)燈具的等角度反向轉(zhuǎn)動補(bǔ)償，結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，反向補(bǔ)償轉(zhuǎn)動不需復(fù)雜的控制機(jī)構(gòu)、工作負(fù)荷小，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。
文檔編號G01J1/04GK101713686SQ20091015507
公開日2010年5月26日 申請日期2009年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者葉關(guān)榮, 葉煒, 毛滋春 申請人:杭州新葉光電工程技術(shù)有限公司