本發(fā)明涉及用于取決于方向地測量光學(xué)輻射源的至少一個(gè)照明技術(shù)或輻射測量學(xué)特征量的方法和測角輻射計(jì)。

背景技術(shù)：

為測量燈或發(fā)光體的照明技術(shù)或輻射測量學(xué)特征量，通常使用測角輻射計(jì)。測角輻射計(jì)是可用于確定變量的方向相關(guān)性以描述光學(xué)輻射的的機(jī)械光學(xué)測量系統(tǒng)。例如，可根據(jù)所使用的傳感器或測量設(shè)備頭確定光源的光強(qiáng)分布或顏色分布體。光源或輻射源以光重心布置在測角輻射計(jì)的中心處且在此布置在球坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)處。對于此情況，照明技術(shù)或輻射測量學(xué)特征量的測量值通過轉(zhuǎn)動(dòng)光源或輻射源或者通過移動(dòng)傳感器在不同的角度區(qū)域內(nèi)相繼地被測角地測量，即在所有方向上被測量。

通過評估各個(gè)方向和/或通過將測量結(jié)果在分布體的部分區(qū)域上或在其整個(gè)空間角度上積分，得到了源的照明技術(shù)或輻射測量學(xué)特征量。

照明技術(shù)或輻射測量學(xué)特征量，例如光強(qiáng)，是取決于方向的變量，其福射方向一般地可通過在與光源連接的坐標(biāo)系內(nèi)的兩個(gè)角度給出。在實(shí)踐中，已經(jīng)流行通過特定的平面系統(tǒng)進(jìn)行描述，所述平面系統(tǒng)為a平面、b平面和c平面。這些平面在標(biāo)準(zhǔn)din5032part1(1999)中定義。相應(yīng)的定義也參考文獻(xiàn)cieno.70(1987):"themeasurementofabsoluteluminousintensitydistributions"，centralbureauofthecie，isbn3900734054。

在實(shí)踐中，也在din5032part1和文獻(xiàn)cieno.70(1987)中類似地定義的特定的測角輻射計(jì)類型被證明是合適的。特別有意義的是類型1.1至1.3的測角輻射計(jì)，其中光源在測量期間轉(zhuǎn)動(dòng)，而傳感器位置固定。在此光源或輻射源以其光重心或輻射重心安置在測角輻射計(jì)的中心處。根據(jù)測角輻射計(jì)的類型，測量a平面、b平面或c平面。光度學(xué)測試中心或?qū)嶒?yàn)室必須具備不同的測角輻射計(jì)以能夠進(jìn)行所有測量任務(wù)。

需要一種測角計(jì)來盡可能快地覆蓋待覆蓋的空間角度，從而保持測量時(shí)間短并且因此每次測量成本盡可能低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于取決于方向地測量光學(xué)輻射源的至少一個(gè)照明技術(shù)或輻射測量學(xué)特征量的方法和測角輻射計(jì)，其測量時(shí)間短。

此目的根據(jù)本發(fā)明通過帶有權(quán)利要求1的特征的測角輻射計(jì)和帶有權(quán)利要求8的特征的方法以及帶有權(quán)利要求22的特征的測角輻射計(jì)來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中給出。

根據(jù)本發(fā)明，在此提供至少兩個(gè)傳感器，所述兩個(gè)傳感器在測量期間同時(shí)提供測量值。

因此，在本發(fā)明的第一方面中，本發(fā)明涉及一種方法，其中強(qiáng)度分布的測量受到同時(shí)讀出多個(gè)適當(dāng)安置的傳感器的影響。通過使用多個(gè)傳感器，測量時(shí)間可顯著縮短。根據(jù)本發(fā)明的使用多個(gè)傳感器的方案在此涉及測角輻射計(jì)類型1，其中，所述光源被移動(dòng)，而傳感器是位置固定的。

本發(fā)明在其各個(gè)方面和構(gòu)型中優(yōu)選使用一個(gè)平面系統(tǒng)執(zhí)行測量，其中平面系統(tǒng)的各平面相交于經(jīng)過所述輻射源的輻射重心延伸的交線。平面系統(tǒng)的特定平面由第一角度表征。在此平面內(nèi)定義了第二角度即輻射角度，所述輻射角度給出了輻射在所觀察的平面內(nèi)的輻射方向。在空間內(nèi)的一個(gè)特定的點(diǎn)因此首先通過表征了平面的第一角度限定，并且通過指示在所觀察的平面內(nèi)內(nèi)的輻射方向的第二角度限定。三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的a、b和c平面系統(tǒng)通過所述平面系統(tǒng)相對于光源的布置和所述平面系統(tǒng)的兩個(gè)參考軸的定義來區(qū)分，如在din5032part1中詳細(xì)描述，在此作為本說明書的補(bǔ)充參考。

當(dāng)本發(fā)明中使用詞語“傳感器”時(shí)，傳感器的全部實(shí)施方式是適用于測量光輻射(紫外光，可見光和紅外光)，特別是波長范圍在100nm(uv-c)至1mm(ir-c)或者該波長范圍內(nèi)的部分區(qū)域。該傳感器可以是，例如，分光輻射計(jì)、光度計(jì)、光電倍增器、或者紅外線、紫外線或顏色測量頭。如下所述，本發(fā)明意義中的傳感器也可以是ccd傳感器或cmos傳感器的光敏像素。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述至少兩個(gè)傳感器沿第一軸對準(zhǔn)和/或沿第二軸對準(zhǔn)，其中所述第一軸和第二軸是光學(xué)輻射源在測量操作過程中所繞著樞轉(zhuǎn)的軸。

可特別提供的是，所述至少兩個(gè)傳感器平行于光學(xué)輻射源在掃描過程中所繞著樞轉(zhuǎn)的軸(因此在經(jīng)度圓或緯度圓上)延伸。第一示例是所述至少兩個(gè)傳感器布置成垂直地一個(gè)處于另一個(gè)之上，并且光學(xué)輻射源沿水平方向擺動(dòng)。在每次掃描操作中，由于有多個(gè)傳感器而因此同時(shí)檢測到若干“緯線”。這方面的第二示例性實(shí)施例提供的是，至少兩個(gè)傳感器布置成水平地彼此相鄰，并且所述光學(xué)輻射源沿著垂直方向擺動(dòng)。這種情況下，在每次掃描操作中，由于有多個(gè)傳感器而同時(shí)記錄若干“經(jīng)度圓”。在兩種情況下，有利的是，多個(gè)傳感器布置成與待測量的物體、即光學(xué)輻射源距離相等，所述光學(xué)輻射源位于該坐標(biāo)系的原點(diǎn)，或者被布置成相互具有固定的空間角度距離。

本發(fā)明的另一實(shí)施例提供的是，至少兩個(gè)傳感器布置在沿一條軸具有相互恒定的距離的線性傳感器陣列內(nèi)。傳感器陣列在此可作為整體繞垂直于傳感器線性布置其上的軸的一條軸樞轉(zhuǎn)。因此，可通過使線性傳感器陣列繞所述樞轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)，來設(shè)定傳感器的任意垂直或水平角度距離。相應(yīng)的垂直和水平偏移通過評估中的計(jì)算被去除。

所述實(shí)施例中可規(guī)定為，所述至少兩個(gè)傳感器布置在經(jīng)度圓或緯度圓上，從而與光學(xué)輻射源對準(zhǔn)。因此，確保光垂直入射到傳感器表面上。此外，該裝置在具有固定半徑的大圓上保證隨后的評估的數(shù)學(xué)調(diào)整具有簡單算法。

本發(fā)明的另一實(shí)施方案規(guī)定的是，至少兩個(gè)傳感器被布置成二維陣列或矩陣的形式。傳感器因此處于n×m柵格中，其中n,m≥2。陣列中的各個(gè)傳感器的間距可以是恒定的。在一個(gè)實(shí)施例中，所述傳感器被布置在球面上，并具有恒定的角度距離。為了簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)，傳感器也可替代地安裝在任何其它所希望的表面、例如平面上，只要實(shí)現(xiàn)關(guān)于布置在坐標(biāo)系原點(diǎn)的待測量的物體具有恒定的空間角度距離。當(dāng)使用二維陣列時(shí)，水平和/或垂直掃描可通過與單獨(dú)傳感器相比短得多的路徑長度來執(zhí)行。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，來自輻射源的光在具有均勻反射的測量壁上被反射。該反射光由相機(jī)檢測到。在這種情況下，反射光由相機(jī)光學(xué)單元成像到相機(jī)的ccd傳感器或cmos傳感器上。該傳感器的各個(gè)像素或光電二極管在本發(fā)明意義中代表傳感器。

本發(fā)明的這個(gè)構(gòu)型因此設(shè)置用于通過相機(jī)間接測量被照明測量壁的反射。相機(jī)的ccd傳感器或cmos傳感器優(yōu)選以光度學(xué)的方式校正，即通過標(biāo)準(zhǔn)人眼的光譜亮度靈敏度加權(quán)，但不是必須對所有測量任務(wù)都這樣做。

根據(jù)該構(gòu)型的一個(gè)變型，一個(gè)開口附加地設(shè)置在反射測量壁上，來自輻射源的光通過該開口附加地直接照亮另一傳感器，該傳感器固定地布置在孔中或布置在孔后面更大的距離處。這使得可以通過在直接光束路徑上固定連接的傳感器(例如光度計(jì)頭)對要測量的測量壁上的光分布的顯著點(diǎn)進(jìn)行測量以用于校準(zhǔn)目的。該變型還允許僅為了光分布的顯著點(diǎn)的角度確定而使用測量壁和相機(jī)的組合。這對測量值的可追蹤性或避免測量不確定性具有優(yōu)勢，因?yàn)闇y量壁/相機(jī)組合不需要通過復(fù)雜的程序來校準(zhǔn)。

在本發(fā)明的一個(gè)構(gòu)型中規(guī)定，在測量壁上反射之后由傳感器芯片檢測到的空間角度區(qū)域的光分布(其中空間角度區(qū)域?qū)儆跍y角器的不同位置)組合以形成屬于更大空間角度區(qū)域的光分布。為此可使用適當(dāng)?shù)乃惴?。組合可通過各個(gè)圖像的重疊來完成。

根據(jù)本發(fā)明的另一構(gòu)型，光在輻射源和所述至少兩個(gè)傳感器之間經(jīng)過至少一個(gè)成像透鏡或至少一個(gè)成像透鏡系統(tǒng)。在這種情況下，可以提供一個(gè)或多個(gè)透鏡，所述透鏡使從輻射源發(fā)出的光聚焦或更會聚。該構(gòu)型能夠在全部所述變型中使用。通過使用這樣的“縮短透鏡”，遠(yuǎn)場被縮短或變得更近。這意味著，例如，在根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例提供的反射測量壁不再需要被布置在實(shí)際的遠(yuǎn)場。通過在輻射源和所述至少兩個(gè)傳感器之間使用透鏡，測量距離縮短并且光分布尺寸減小。

在本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明涉及用于取決于方向地測量光學(xué)輻射源的至少一個(gè)照明技術(shù)或輻射測量學(xué)特征量的測角輻射計(jì)。所述測角輻射計(jì)包括：

-至少一個(gè)位置固定且不可動(dòng)地布置的傳感器，其適于測量來自所述輻射源的輻射，和

-用于在測量操作過程中使輻射源繞第一軸移動(dòng)并繞垂直于第一軸的第二軸移動(dòng)的裝置，使得所述傳感器記錄表示圍繞輻射源的輻射重心的球面上的照明技術(shù)或輻射測量學(xué)特征量的測量值。

根據(jù)本發(fā)明，提供至少兩個(gè)傳感器，其被布置成使得在測量過程中兩個(gè)傳感器同時(shí)提供測量值。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，本發(fā)明涉及一種用于取決于方向地測量光學(xué)輻射源的至少一個(gè)照明技術(shù)或輻射測量學(xué)特征量的測角輻射計(jì)，包括如下特征：

-用于在測量操作過程中使輻射源繞第一軸移動(dòng)和繞垂直于第一軸的第二軸移動(dòng)的裝置，

-具有均勻反射的測量壁，其中來自輻射源的光在測量壁上被反射，以及

-具有光學(xué)單元和傳感器芯片的設(shè)置成位置固定且不可移動(dòng)的相機(jī)，

-其中所述相機(jī)布置成使其檢測在測量壁上反射的光，其中反射光由相機(jī)的光學(xué)單元成像到相機(jī)的傳感器芯片上，

-并且其中，傳感器芯片隨著輻射源在測量操作過程中移動(dòng)而記錄測量值，所述測量值表示大致在圍繞輻射源的輻射重心的球面上的照明技術(shù)或輻射測量學(xué)特征量。

根據(jù)測角輻射計(jì)的這種構(gòu)型，測角輻射計(jì)的傳感器設(shè)置有傳感器芯片，特別是ccd傳感器或cmos傳感器。在這種情況下，考慮一種裝置，其中使用具有這種類型的傳感器芯片的相機(jī)在均勻反射的壁上間接測量光學(xué)輻射源。

根據(jù)該構(gòu)型的優(yōu)選變型中，測量壁在此處于輻射源的光分布的遠(yuǎn)場，即在待測量的物體可近似地看作是點(diǎn)光源的距離處。遠(yuǎn)場中的布置可在一個(gè)變型中實(shí)現(xiàn)，使得在所述輻射源和所述測量壁之間布置透鏡或透鏡系統(tǒng)，這導(dǎo)致測量距離縮短并且測量壁的光分布尺寸減小。根據(jù)此變型，通過透鏡或透鏡系統(tǒng)，遠(yuǎn)場變得更靠近輻射源，并成像在測量壁上的更短的距離處。

附圖說明

本發(fā)明在下文中通過參考附圖中的圖根據(jù)多個(gè)實(shí)施例詳細(xì)解釋。在附圖中：

圖1示出測角輻射計(jì)的垂直布置的傳感器和正視圖和側(cè)視圖；

圖2示出圖1的裝置以及可繞兩個(gè)軸擺動(dòng)的光學(xué)輻射源；

圖3測角輻射計(jì)的水平布置的傳感器的正視圖和側(cè)視圖；

圖4示出圖3的裝置以及可繞兩個(gè)軸擺動(dòng)的光學(xué)輻射源；

圖5示出可樞轉(zhuǎn)地安裝的線性傳感器陣列，其允許實(shí)現(xiàn)任何需要的角度距離；

圖6示出用于水平或垂直掃描的矩陣形式的測角輻射計(jì)的傳感器的二維布置；

圖7示出測角輻射計(jì)，包括反射測量壁和具有集成光學(xué)單元和傳感器芯片的相機(jī)；

圖8示意性地示出了根據(jù)圖7的裝置，其中附加地，提供透鏡以用于縮短測量距離并減小測量壁上的光分布尺寸；

圖9示意性示出了多個(gè)壁部件組合以在根據(jù)圖7或圖8的測角輻射計(jì)中的較大空間角度元中形成球形表面；

圖10示出球坐標(biāo)系統(tǒng)，待測量的光學(xué)輻射源位于該球坐標(biāo)系統(tǒng)的中心；

圖11示意性地示出了類型1.1的測角輻射計(jì)，具有用于測量a平面和b平面的空間固定的水平軸和空間可動(dòng)的垂直軸；

圖12示意性地示出了類型1.2的測角輻射計(jì)，具有用于測量a平面和b平面的空間固定的垂直軸和空間可動(dòng)的水平軸；以及

圖13示意性地示出了類型1.3的測角輻射計(jì)，具有用于測量c平面的空間固定的垂直軸和空間可動(dòng)的水平軸，其中，所述輻射源垂直于移動(dòng)軸。

具體實(shí)施方式

在使用示例性實(shí)施例參考圖1至圖9詳細(xì)解釋本發(fā)明之前，首先根據(jù)圖10至圖13解釋本發(fā)明的背景，以更好地理解本發(fā)明。

圖10通過示出角度和thetaθ的定義圖示了球坐標(biāo)系。如果輻射源處于此坐標(biāo)系的原點(diǎn)處，因此可通過轉(zhuǎn)動(dòng)輻射源或移動(dòng)傳感器相繼地在和0≤θ≤180°的角度范圍內(nèi)測角地測量，即在所有方向上測量輻射源的照明技術(shù)或輻射測量學(xué)特征量。因此，通過兩個(gè)角度θ可定義輻射方向。

通常，使用特定的平面系統(tǒng)描述光強(qiáng)分布或另外的取決于方向的照明技術(shù)或輻射測量學(xué)特征量，所述平面系統(tǒng)稱為a平面、b平面和c平面，且在已提及的din5032part1中解釋。每個(gè)平面系統(tǒng)定義了兩個(gè)軸，所述軸在光源的光重心處相交。第一軸通過平面系統(tǒng)的所有平面所相交于的交線給出。第二軸通過燈在輻射源中的定向給出。

在a平面中，各個(gè)平面以角度ax表征，其中-180°≤x≤180°。在a平面內(nèi)，方向或輻射角度α通過-90°≤α≤90°的角度α給出。

在b平面中，各個(gè)平面以角度bx表征，其中-180°≤x≤180°。在b平面內(nèi)，方向或輻射角度β通過-90°≤β≤90°的角度β給出。

在c平面中，各個(gè)平面以角度cx表征，其中0°≤x≤360°。在c平面內(nèi)，方向或輻射角度γ通過0°≤γ≤180°的角度γ給出。

重新參考圖10，應(yīng)當(dāng)注意的是只要極軸平行于z軸延伸，則角度和θ描述了c平面系統(tǒng)cx，γ，其中且θ＝γ。

圖11至圖13示意性地示出了類型1.1至類型1.3的測角輻射計(jì)。圖中分別示意性地示出具有發(fā)光區(qū)域的輻射源、傳感器(圓形)和輻射源可圍繞其擺動(dòng)的兩個(gè)軸。軸的一個(gè)在空間上固定，即在輻射源圍繞此軸擺動(dòng)時(shí)所述軸的空間定向不改變。另一個(gè)軸在空間上不固定，因?yàn)樵趪@固定的軸擺動(dòng)時(shí)另一個(gè)軸的空間定向必然改變。

在根據(jù)圖11的類型1.1的測角輻射計(jì)的情況中，存在空間位置固定的水平軸和空間位置可動(dòng)的、在圖11的圖示中垂直延伸的軸，而所述垂直延伸的軸的空間位置在裝置圍繞水平軸擺動(dòng)時(shí)改變。進(jìn)行a平面或b平面的測量。

用于測量a平面的類型1.1的測角輻射計(jì)因此實(shí)現(xiàn)了空間位置固定的水平軸。對于使帶有輻射源的設(shè)備圍繞固定的水平軸移動(dòng)或掃描的情況，記錄了a平面，其中輻射角度α改變。然而，對于在測量過程中移動(dòng)的垂直軸在α固定時(shí)移動(dòng)的情況，參數(shù)ax改變，使得固定的傳感器在球面上在"緯度圓"上運(yùn)行。后者運(yùn)行方式典型地用于表征汽車頭燈。

在根據(jù)圖12的類型1.2的測角輻射計(jì)的情況中，存在固定的垂直軸和可動(dòng)的水平軸。同樣進(jìn)行在a平面或b平面內(nèi)的測量。在根據(jù)圖13的類型1.3的測角輻射計(jì)的情況中，存在固定的垂直軸和可動(dòng)的水平軸。測量在c平面內(nèi)進(jìn)行。

考慮到先前的解釋，現(xiàn)在根據(jù)圖1描述本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例。本發(fā)明總的適用于具有類型1.1、1.2和1.3的測角輻射計(jì)的實(shí)施方式。

圖1示出了傳感器1按線性陣列10形式的垂直布置。各個(gè)傳感器之間的距離d在此對所有傳感器是恒定的。傳感器1具有如圖1的右側(cè)視圖可見的與待測量物體相距一相同的距離r，這也在圖2中示出并且位于根據(jù)圖10的坐標(biāo)系的原點(diǎn)。在此可設(shè)置成將垂直布置為線性陣列10的傳感器1布置在大圓上并且此處與待測量物體對準(zhǔn)。

圖1還指示掃描方向a。這在水平方向上或垂直于各個(gè)傳感器1的線性排列實(shí)現(xiàn)。這在圖2中進(jìn)一步示出，圖2附加地示出待測量的物體2，其可繞兩個(gè)軸31、32擺動(dòng)，所述兩個(gè)軸相互垂直。根據(jù)圖11的類型1.1的測角輻射計(jì)在所示的示例性實(shí)施例中得以實(shí)現(xiàn)。

傳感器1原則上可以是適合測量波長范圍在100nm至1μm或其部分范圍的光輻射的任何希望的傳感器。例如，可以是光度計(jì)?？梢蕴峁┑氖?，傳感器1執(zhí)行部分或全部濾波，傳感器的靈敏度通過濾波對標(biāo)準(zhǔn)眼睛的靈敏度曲線進(jìn)行仿真。例如，傳感器1輸出亮度值作為輸出值。

在圖1和圖2所示的多個(gè)傳感器的線性布置中，根據(jù)圖10的坐標(biāo)系的多個(gè)緯度圓在掃描方向a、即水平方向上發(fā)生的掃描操作中同時(shí)被測量。在此可以以線性布置提供2至10個(gè)、特別是3至5個(gè)單獨(dú)的傳感器。傳感器1優(yōu)選地位于待測量的光學(xué)輻射源2的遠(yuǎn)場，例如距離25m，但是可以實(shí)現(xiàn)更小的距離諸如10m，特別是如果透鏡附加地插入光束路徑，下文將參考圖9進(jìn)行解釋。

通過使用多個(gè)傳感器1，待檢測的空間角度通過傳感器信號的恒定質(zhì)量而更快速地被檢測，導(dǎo)致測量時(shí)間縮短。例如圖1和圖2的示例性實(shí)施例中，在掃描過程中覆蓋多個(gè)緯度圓，使得在后續(xù)掃描操作的一個(gè)中，光學(xué)輻射源2傾斜了繞軸32的相應(yīng)更大的角度。

圖1和圖2所示，多個(gè)傳感器的具有固定角度距離的垂直、等距布置因此在光分布的水平掃描情況下是有利的，其中，同時(shí)記錄角度分布的多個(gè)水平截面。在一個(gè)構(gòu)型中，由于0.05°是用于25m距離處并且光接收表面直徑為30mm的檢測器中的檢測器覆蓋的典型角度測量，適合的傳感器的距離d是0.05°的倍數(shù)，例如0.1°、0.15°、0.2°或0.25°。然而，其它角度距離也可以。換言之，如果觀察相鄰的傳感器位于其周長位置而輻射源2位于其圓心的圓，則兩個(gè)相鄰傳感器例如總是具有至少0.1°的角度距離d。具有25m的半徑，相鄰傳感器之間的距離為例如至少4cm，特別是至少7cm，特別是7至15cm之間，但也可以實(shí)現(xiàn)更大的距離。各個(gè)傳感器被局部分離。

在所有方案中，所有傳感器的精確調(diào)節(jié)對于避免光成像(稱為莫爾圖)振蕩很重要。這可除了初始校準(zhǔn)之外在測量期間通過與所述傳感器的特定重疊進(jìn)行操作，以便能夠?qū)崿F(xiàn)這種調(diào)節(jié)。該調(diào)節(jié)可以在點(diǎn)操作或掃描操作中實(shí)現(xiàn)。

圖3和圖4示出了根據(jù)圖1和圖2的裝置，其中，多個(gè)傳感器1以固定距離d水平布置，其中傳感器形成水平對準(zhǔn)的線性陣列11。掃描方向b在垂直方向或垂直于線性陣列11的縱軸實(shí)現(xiàn)。同樣，傳感器1優(yōu)選布置在與待測量的光學(xué)輻射源2對準(zhǔn)的大圓上。由此，確保光垂直入射傳感器1的光接收表面。另外，傳感器布置在具有固定半徑r的大圓上允許隨后評估的數(shù)學(xué)調(diào)節(jié)中具有更簡單的算法。

在圖3和圖4的示例性實(shí)施例中，通過圍繞軸32的每一次掃描覆蓋或記錄多個(gè)經(jīng)度圓。

圖5示出了示例性實(shí)施例，其中多個(gè)傳感器1再次布置成傳感器之間具有恒定的距離d的線性陣列12。在這種情況下，各個(gè)傳感器1或其光接收表面(其優(yōu)選地在所有示例性實(shí)施例中構(gòu)造成圓形)的中心點(diǎn)在此沿軸41延伸，該軸41在圖5的構(gòu)型中不水平或垂直延伸，而是在一個(gè)角度上延伸。還規(guī)定了傳感器的整個(gè)裝置，即線性陣列12可繞垂直于軸41延伸的軸42擺動(dòng)。

整個(gè)裝置繞所觀察的光軸43可樞轉(zhuǎn)的角度在圖5中指定為δ。

取決于樞轉(zhuǎn)角度，在通過圖5的陣列12掃描過程中，各個(gè)傳感器1發(fā)生水平偏移d*cosδ，其可以再次通過數(shù)據(jù)的后續(xù)處理來去除。類似地，垂直增量掃描發(fā)生垂直偏移d*sinδ。以圖5中的角度對準(zhǔn)的傳感器布置因此可用于水平掃描和垂直掃描兩者。

多個(gè)傳感器1的線性等距布置，其相對于光軸對稱布置并且可作為整個(gè)單元繞該軸樞轉(zhuǎn)一任意角度δ地安裝，因此能夠設(shè)定傳感器的任意垂直或水平角度距離。再次有利的是，傳感器布置在圍繞測量物體2的大圓上，從而確保光垂直照射在傳感器的光接收表面。

應(yīng)當(dāng)指出的事實(shí)是，在圖5的示例性實(shí)施例中，線性陣列12繞其樞轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)軸42可替代地配置在傳感器1之間(并且因此進(jìn)而垂直于軸41)。

圖6示出了多個(gè)傳感器1布置成具有n行和m列的矩陣或二維柵格形式的裝置。一列m中的傳感器之間的距離d是恒定的。一行n中的傳感器1的距離優(yōu)選也是恒定的。各個(gè)傳感器1或其光接收表面可布置在球面上，使得與待測量的物體(位于該坐標(biāo)系的原點(diǎn))之間的距離r總是恒定的。因此，一行內(nèi)和/或一列內(nèi)的傳感器1之間的空間角度距離也是恒定的。

代替球面，傳感器1可為了簡化機(jī)械結(jié)構(gòu)而替代地安裝在所需的任何其它表面、例如平面上，只要維持恒定的空間角度距離。

根據(jù)圖6的矩陣13中的傳感器的布置允許實(shí)現(xiàn)水平和/或垂直掃描，其中，在每一次掃描中覆蓋多個(gè)緯度圓和/或經(jīng)度圓。

在二維柵格13形式的多個(gè)傳感器1的布置可以是根據(jù)圖1至圖4的構(gòu)型的各個(gè)傳感器1的集合，其中，傳感器是諸如光譜輻射計(jì)、光度計(jì)、光電倍增管或紅外、紫外或顏色測量頭。如已經(jīng)提到的，傳感器1優(yōu)選光度測量地校正以檢測光度測量變量，即通過標(biāo)準(zhǔn)眼睛的靈敏度曲線進(jìn)行加權(quán)。

當(dāng)使用傳感器的矩陣布置時(shí)，測角輻射計(jì)不一定以純掃描操作運(yùn)行，而是可以從一個(gè)空間角度柵格的暴露向下一個(gè)柵格切換。這些測量值的暴露或記錄可“即時(shí)”實(shí)現(xiàn)，即在測角輻射計(jì)的恒定角速度下實(shí)現(xiàn)。然而，矩陣布置替代地提供對各個(gè)測量點(diǎn)上的光照射進(jìn)行充分長時(shí)間的積分以通過輻射源的小占空比獲取可靠的測量值。

圖7示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例，其中各個(gè)傳感器在相機(jī)7中布置成矩陣形式，其中待測量的輻射源2的間接測量經(jīng)由均勻反射壁5進(jìn)行。

因此，圖7示出了測角輻射計(jì)，除了可繞兩個(gè)光軸31、32樞轉(zhuǎn)的輻射源2，測角輻射計(jì)還具有反射測量壁5和相機(jī)7。測量壁5設(shè)置成可均勻反射，尤其是白色。白色反射表面包括漫反射、非定向反射(也被稱為漫射)。其不具有滿足反射定律的直接反射的鏡面。布置在相機(jī)7中并示意性示出的二維ccd傳感器或cmos傳感器100(下文兩個(gè)變型都簡稱為傳感器芯片)與同樣示意性示出的集成在相機(jī)7中的例如透鏡形式的光學(xué)單元8配合，使得二維傳感器芯片100的每個(gè)像素都被給分配所述反射測量壁5的壁元件。

此外，測量壁5中構(gòu)造有開口51，開口51例如構(gòu)造在輻射源2(例如是照明器、頭燈或發(fā)光裝置)的光軸35上，從輻射源2發(fā)出的光穿過該開口并由單獨(dú)的傳感器1'檢測到。該傳感器1'在這種情況下位于軸35上，處于壁5后面或者替代地處于開口51中。然而，傳感器1'也可以被布置在任何方向上，只要確保其位于光源或照明器的遠(yuǎn)場。

輻射源2在測量壁5上產(chǎn)生光分布6，在所示的示例性實(shí)施例中，光分布6對應(yīng)于汽車頭燈的典型光分布。通過傳感器芯片100為繞軸31、32的每個(gè)擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)檢測光分布6。在此，壁5優(yōu)選垂直于測角輻射計(jì)的測量軸35。然而，也可以有不同方向，但由此造成的光分布的失真必須通過評估算法相應(yīng)地校正。測角輻射計(jì)使測量物體2樞轉(zhuǎn)到各個(gè)角度位置，使得測量物體2的光分布中的期望的空間角度照射壁5并借助于光學(xué)單元8由相機(jī)的傳感器芯片100檢測到。

用于反射目的測量壁5在此優(yōu)選位于測量物體2的光分布的遠(yuǎn)場，即處于測量物體2可近似認(rèn)為是點(diǎn)光源的距離。對于聚焦頭燈，這些可以是大于10m的距離，而對于簡單的信號燈，典型距離為或5m。

在圖7的構(gòu)型中，在此提供矩陣狀布置的傳感器，其借助于相機(jī)7的傳感器芯片100與足夠均勻反射的測量壁5的組合來實(shí)現(xiàn)，其中相機(jī)7借助于適合的光學(xué)單元觀察測量壁5。相機(jī)7的傳感器芯片100在此優(yōu)選光度校正，盡管并不是所有測量任務(wù)都需要。

借助于相機(jī)7間接測量的情況與借助于光度計(jì)的直接測量相比測量動(dòng)態(tài)較小。這是由于在使用相機(jī)7時(shí)散射光抑制在測量空間和物鏡兩者中都受限制的事實(shí)。因此，僅能通過非常大的花費(fèi)實(shí)現(xiàn)超過100：1的動(dòng)態(tài)。考慮到這一點(diǎn)，通過相機(jī)7的傳感器芯片100確認(rèn)之后，借助于測角計(jì)的相應(yīng)對準(zhǔn)，通過固定連接的具有更大動(dòng)態(tài)的光度計(jì)頭，可在隨后要測量的各個(gè)區(qū)域中提供光分布的顯著點(diǎn)，例如最大值或最小值。這對于特別是具有低亮度值的光分布區(qū)域6更合理，因?yàn)樵谶@種各個(gè)情況下，使用相機(jī)7的過程由于散射光問題而到達(dá)其極限。但是，具有高亮度值的點(diǎn)也可以使用光度計(jì)(例如具有部分過濾的光度計(jì))精確測量，并且其值隨后用于校準(zhǔn)相機(jī)傳感器100。

圖7所示的由具有高動(dòng)態(tài)的定制光傳感器形成的傳感器1'是這種固定安裝的光度計(jì)頭。該傳感器1'可用于在測量過程中精確校準(zhǔn)當(dāng)前落入開口51并由傳感器芯片100檢測到的光分布區(qū)域6。如果適當(dāng)，可在測量壁5中設(shè)置更多開口和相關(guān)聯(lián)的傳感器。由于校準(zhǔn)可通過固定安裝的傳感器1'實(shí)現(xiàn)，測量壁5與相機(jī)7的組合僅需要用于對光分布的顯著點(diǎn)進(jìn)行角度確定。這關(guān)聯(lián)了測量值的可追蹤性的優(yōu)勢，因?yàn)闇y量壁5和相機(jī)7的組合不需要絕對校準(zhǔn)，但可以在測量過程中與光度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。

應(yīng)注意的是，由于相機(jī)7相對于測量壁5的成角度布置而發(fā)生的失真在評估過程中通過計(jì)算被去除。

圖8示出了根據(jù)圖7的裝置，具有光學(xué)輻射源2、測量壁5、相機(jī)7、開口51和光傳感器1'，其中，在輻射源2與測量壁5之間的光束路徑中額外布置有成像透鏡9。但是，所示的一個(gè)單獨(dú)的透鏡9僅為示意圖并且應(yīng)理解為示例。原則上，可以使用將輻射源2發(fā)出的光束路徑聚焦或使其會聚的任何所需透鏡系統(tǒng)或任何所需透鏡。

在圖7的構(gòu)型中，測量壁5必須布置在輻射源2的遠(yuǎn)場，從而能夠檢測到正確的光分布。即使對于窄輻射照明和輻射角度為±20°的頭燈，此處也能獲得10m距離處測量壁的7.3m寬度。對于較大的輻射角度，空間要求大大增加。如果遠(yuǎn)場如現(xiàn)代機(jī)動(dòng)車矩陣頭燈常見的一樣在50m處才設(shè)置，則需要大的空間來提供測量壁。

空間的大量需求問題通過使用透鏡9解決，下文稱為“縮短透鏡”。透鏡9導(dǎo)致測量距離縮短并且測量壁上的光分布的尺寸減小。因此遠(yuǎn)場不會設(shè)置為50m，而是已經(jīng)在10m處。使用縮短透鏡的還具有的優(yōu)點(diǎn)是，由于壁5上的光強(qiáng)度增大了縮短因子的平方，測量操作過程中可具有更短的積分時(shí)間。

圖9示出了一組空間角度區(qū)域，該情況下多個(gè)壁部組合以利用根據(jù)圖7和圖8的測角輻射計(jì)形成更大的空間角度元中的球面。圖9示出了輻射源2及其光軸35，輻射源2繞其樞轉(zhuǎn)的兩個(gè)相互垂直布置的軸31、32，相機(jī)7和均勻反射的測量壁5，其中，在測量壁上示意性地示出對應(yīng)于各個(gè)空間角度元或以輻射源2為坐標(biāo)原點(diǎn)的球坐標(biāo)系的空間角度區(qū)域56的各個(gè)壁部55。

通過將各個(gè)空間角度柵格相鄰布置，可以組合整個(gè)光分布。為此，為了細(xì)化分辨率，可提供隔行掃描方法，其中通過各個(gè)圖像的重疊實(shí)現(xiàn)各個(gè)空間角度的組合(如已知的，創(chuàng)建全景照片時(shí)的術(shù)語“照片拼接”)。

本發(fā)明在其配置中不限制于前述圖示的示例性實(shí)施例，應(yīng)理解所述示例性實(shí)施例僅為示例。還參考的事實(shí)是，所描述的本發(fā)明的各個(gè)示例性實(shí)施例的特征可相互以不同形式組合。如果限定范圍，它們包括這些范圍內(nèi)的全部值以及落入該范圍的所有部分的全部值。