本發(fā)明涉及光學(xué)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種檢測(cè)光傳輸效率的裝置及方法。

背景技術(shù)：

光傳輸效率是衡量光傳輸器件性能的重要參數(shù)。現(xiàn)有的光傳輸效率的計(jì)算是通過(guò)分別檢測(cè)入口和出口光通量，計(jì)算得出光的傳輸效率，而光通量的檢測(cè)目前主要有兩種方法：

1)通過(guò)積分球或者分布式光度計(jì)檢測(cè)。

2)使用照度計(jì)測(cè)量多點(diǎn)照度值，通過(guò)照射面積求出光通量。

第一種方案中，使用積分球測(cè)量適用于4π發(fā)光光源，即全空間都有光線，如：白熾燈，節(jié)能燈，日光燈管燈，這樣測(cè)試的準(zhǔn)確度高。若測(cè)試對(duì)象為2π發(fā)光光源，如：路燈，筒燈，天花燈，射燈等燈具，在積分球內(nèi)部時(shí)，由于燈具本身體積大的問(wèn)題，及光束寬度窄的問(wèn)題，導(dǎo)致測(cè)試的光通量誤差會(huì)比較大。分布式光度計(jì)是采用不斷改變測(cè)試的角度，完成一個(gè)4π光源或2π燈具的全空間測(cè)試的，該種方法沒(méi)有燈具本身對(duì)測(cè)試環(huán)境影響的誤差，所以理論上測(cè)試的準(zhǔn)確性要高于積分球測(cè)試方法，該種測(cè)試方法測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)，一般情況不低于30分鐘，無(wú)法應(yīng)用于不穩(wěn)定光源的測(cè)量。而且兩種設(shè)備體積較大，很難對(duì)已安裝光源進(jìn)行測(cè)試。因?yàn)楣庠凑丈涞恼斩炔⒉痪鶆?，且光斑形狀多為異形，造成照度及面積均無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)量，所以第二種方案只能做粗略的測(cè)試，測(cè)試精度較差。

綜上可知，現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以 改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種檢測(cè)光傳輸效率的裝置及方法，其可以更準(zhǔn)確的測(cè)量光傳輸效率。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種檢測(cè)光傳輸效率的裝置，包括：

一遮光件，具有與被測(cè)物體的光入口和/或光出口配合的容置口，該容置口的口徑大小可調(diào)節(jié)；

一照度檢測(cè)件，包括一基板，及設(shè)于所述基板的若干光敏傳感器，每個(gè)光敏傳感器用于測(cè)量所屬面積上的照度值，并傳送給數(shù)據(jù)處理單元；

一數(shù)據(jù)處理單元，用于處理接收的照度值，獲取光強(qiáng)分布及光通量。

根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)光傳輸效率的裝置，所述光敏傳感器為線性光敏傳感器，所述基板為PCB板，且所述光敏傳感器按矩陣形式緊密排列。

根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)光傳輸效率的裝置，所述遮光件與照度檢測(cè)件緊密配合。

根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)光傳輸效率的裝置，每個(gè)光敏傳感器連接一金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極，并且若干金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極連接一串并轉(zhuǎn)換芯片，所述金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極依次連接有差分放大器及AD轉(zhuǎn)換器。

根據(jù)本發(fā)明的檢測(cè)光傳輸效率的裝置，所述照度檢測(cè)件與被測(cè)物體之間設(shè)置衰減片。

本發(fā)明還相應(yīng)的提供一種檢測(cè)光傳輸效率的方法，包括：

提供一遮光件，其具有與被測(cè)物體的光入口和/或光出口配合的容置口，該容置口的口徑大小可調(diào)節(jié)，以使遮光件與被測(cè)物體緊密配合；

提供一照度檢測(cè)件，其包括一基板，及設(shè)于所述基板的若干光敏傳感器， 每個(gè)光敏傳感器用于測(cè)量所屬面積上的照度值，并傳送給數(shù)據(jù)處理單元；

提供一數(shù)據(jù)處理單元，用于處理接收的照度值，獲取光強(qiáng)分布及光通量。

本發(fā)明通過(guò)設(shè)置一遮光件，其具有與被測(cè)物體的光入口和/或光出口配合的容置口，該容置口的口徑大小可調(diào)節(jié)，使得遮光件可以很好的匹配各種被測(cè)物體，并且減少雜光混入。另外通過(guò)一照度檢測(cè)件檢測(cè)照度值，其包括一基板，及設(shè)于所述基板的若干光敏傳感器，每個(gè)光敏傳感器用于測(cè)量所屬面積上的照度值，并傳送給數(shù)據(jù)處理單元；被測(cè)物體同時(shí)與遮光件及該照度檢測(cè)件配合。最后通過(guò)一數(shù)據(jù)處理單元，處理接收的照度值，獲取光強(qiáng)分布及光通量，借此方便的實(shí)現(xiàn)光傳輸效率的測(cè)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的檢測(cè)光傳輸效率的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2A是本發(fā)明的照度檢測(cè)件俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2B是本發(fā)明的照度檢測(cè)件立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明的檢測(cè)光傳輸效率的方法流程圖；

圖4是本發(fā)明的局部連接結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明示出了檢測(cè)光傳輸效率的裝置與被測(cè)物體50相配合的結(jié)構(gòu)，其中，檢測(cè)光傳輸效率的裝置包括：

一遮光件10，具有與被測(cè)物體50的光入口和/或光出口配合的容置口，該容置口的口徑大小可調(diào)節(jié)。

一照度檢測(cè)件20，包括一基板21，及設(shè)于所述基板21的若干光敏傳感器22，每個(gè)光敏傳感器22用于測(cè)量所屬面積上的照度值，并傳送給數(shù)據(jù)處理單元30。光敏傳感器22具體可以采用光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光敏IC及硅光電池等感光器件。

一數(shù)據(jù)處理單元30，用于處理接收的照度值，獲取光強(qiáng)分布及光通量。具體的，數(shù)據(jù)處理單元30將入光口及出光口檢測(cè)數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算，得出光在物體中的傳輸效率。

在本發(fā)明的應(yīng)用中，遮光件10一般通過(guò)底部與照度檢測(cè)件20緊密配合，以防止底部混進(jìn)雜光影響測(cè)量。遮光件10的上部可調(diào)大小的容置口，用于實(shí)現(xiàn)與被測(cè)物體50的入光口或出光口緊密配合，借此使得照度檢測(cè)件20的光敏傳感器22僅能檢測(cè)到被測(cè)物體50的入口光或出口光，避免了雜光的影響。

較佳的，結(jié)合圖2A和圖2B，光敏傳感器22為線性光敏傳感器，基板21為PCB板，且光敏傳感器22按矩陣形式緊密排列，各光敏傳感器22的光敏傳感面積相同，并且作為已知量。同時(shí)，各光敏傳感器22的感光面朝上。因?yàn)槊芗挪?，并且已知單個(gè)線性光敏傳感器22的面積，相當(dāng)于將出光口劃分為無(wú)數(shù)個(gè)微小的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，可細(xì)微地感知每個(gè)點(diǎn)上非均勻分布的光線，每個(gè)線性光敏傳感器22測(cè)量出所屬面積上的照度值，傳送給數(shù)據(jù)處理單元40。照度檢測(cè)裝置20的感光面積大于被檢測(cè)物體50出光口面積。

實(shí)際測(cè)量中，被測(cè)物體50的光入口或出口盡可能與各光敏傳感器22緊密接觸，以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。當(dāng)然，考慮到光敏傳感器22的測(cè)量范圍，必要時(shí)可以在被測(cè)物體50與照度檢測(cè)件20之間設(shè)置衰減片，以滿足不同的測(cè)量需求。

考慮到照度檢測(cè)件20由較小尺寸的線性光敏傳感器22按照矩陣式緊密排列，被測(cè)物體50一般相對(duì)面積較大，所用傳感器數(shù)量較多。基于此，如圖4所示，每個(gè)光敏傳感器連接一金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極，并且若干金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極連接一串并轉(zhuǎn)換芯片(74HC595)，所述金 屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極依次連接有差分放大器及AD轉(zhuǎn)換器。

本發(fā)明使用MOSFET(金屬-氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管)作為傳感器電源開關(guān)器件，通過(guò)點(diǎn)陣式控制方式加上74HC595芯片進(jìn)行控制，每路傳感器信號(hào)逐一開通，光信號(hào)經(jīng)過(guò)設(shè)于數(shù)據(jù)處理單元的30的差分放大器及AD轉(zhuǎn)換器處理，測(cè)量出每個(gè)點(diǎn)的光強(qiáng)值，根據(jù)矩陣位置繪制出光強(qiáng)分布圖。

數(shù)據(jù)處理單元30對(duì)線性光敏傳感器數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算處理，得出被測(cè)光源的總光通量。計(jì)算方法如下：

假設(shè)照度檢測(cè)裝置中單個(gè)光敏傳感器面積為S_i；單個(gè)線性光敏傳感器22得到的光電流為I_i；入光受光的光敏傳感器數(shù)量為A_in；出光受光的光敏傳感器22數(shù)量為A_out；入光光通量為Φ_in；出光光通量為Φ_out；測(cè)試得到輸入光電流總量為I_in；測(cè)試得到輸出光電流總量為I_out，其中k為光敏傳感器22的感應(yīng)電流與光照強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)系數(shù)。

進(jìn)而得到效率的計(jì)算公式為

η＝Φ_out/Φ_in＝I_out/I_in

即傳輸效率等效為出光口與入光口總照度的比值。

本發(fā)明的數(shù)據(jù)處理單元30包括人機(jī)交互界面，可通過(guò)人機(jī)交互界面輸入檢測(cè)指令，顯示檢測(cè)結(jié)果。

本發(fā)明相對(duì)于積分球和分布式光度計(jì)體積更小，成本更低。在光傳輸效率檢測(cè)時(shí)，可更加簡(jiǎn)便、快捷的安裝在被測(cè)光源上，被測(cè)光源既可以是單獨(dú)的產(chǎn) 品也可以是已安裝產(chǎn)品?？蓽y(cè)量較大出光口面積及異形出光口的光源?？删_測(cè)量對(duì)非均勻出光的光源，并繪制光強(qiáng)分布圖。

圖3是本發(fā)明的檢測(cè)光傳輸效率的方法流程圖，其可以通過(guò)如圖1所示的裝置實(shí)現(xiàn)，該方法包括：

步驟S301，提供一遮光件10，其具有與被測(cè)物體50的光入口和/或光出口配合的容置口，該容置口的口徑大小可調(diào)節(jié)，以使遮光件10與被測(cè)物體50緊密配合；

步驟S302，提供一照度檢測(cè)件20，其包括一基板21，及設(shè)于所述基板的若干光敏傳感器22，每個(gè)光敏傳感器22用于測(cè)量所屬面積上的照度值，并傳送給數(shù)據(jù)處理單元30；

步驟S303，提供一數(shù)據(jù)處理單元30，用于處理接收的照度值，獲取光強(qiáng)分布及光通量。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)設(shè)置一遮光件，其具有與被測(cè)物體的光入口和/或光出口配合的容置口，該容置口的口徑大小可調(diào)節(jié)，使得遮光件可以很好的匹配各種被測(cè)物體，并且減少雜光混入。另外通過(guò)一照度檢測(cè)件檢測(cè)照度值，其包括一基板，及設(shè)于所述基板的若干光敏傳感器，每個(gè)光敏傳感器用于測(cè)量所屬面積上的照度值，并傳送給數(shù)據(jù)處理單元；被測(cè)物體同時(shí)與遮光件及該照度檢測(cè)件配合。最后通過(guò)一數(shù)據(jù)處理單元，處理接收的照度值，獲取光強(qiáng)分布及光通量，借此方便的實(shí)現(xiàn)光傳輸效率的測(cè)量。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。