專利名稱：用于表征光源的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分光輻射度學(xué)，特別地涉及用于確定光源的空間分辨光度學(xué)和/或色度學(xué)屬性的設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
如果發(fā)光體的光學(xué)系統(tǒng)和光源的特性充分匹配的話，那么發(fā)光體會(huì)更加有效。充分的匹配需要光源的分光輻射度學(xué)屬性以及更重要地所述分光輻射度學(xué)屬性如何由觀察者感知的知識(shí)。 一般而言，發(fā)光體的發(fā)光特性的知識(shí)具有若干重要用途，這些用途可以包括質(zhì)量控制.以下公開物描述了可以用于在工作條件下測(cè)量光源的輻射度量屬性的系統(tǒng)和方法。
例如，美國(guó)專利No. 3，931，515描述了一種用于產(chǎn)生獨(dú)立于目標(biāo)強(qiáng)度的目標(biāo)角度位置信號(hào)的光學(xué)檢測(cè)、跟蹤和指示設(shè)備。它包括光導(dǎo)檢測(cè)器元件，所述光導(dǎo)檢測(cè)器元件具有以菱形(rhombic)模式設(shè)置的四個(gè)外部電極以及中心設(shè)置的內(nèi)部電極。 一對(duì)四相交流初級(jí)偏置信號(hào)耦合到相對(duì)設(shè)置的電極對(duì)。所述中心電極耦合通過(guò)負(fù)栽阻抗以及不同于第一偏置信號(hào)頻率的第二頻率下的次級(jí)偏置信號(hào)源。在輸出端出現(xiàn)包含初級(jí)偏置信號(hào)的相位和頻率分量的復(fù)合信號(hào)。該復(fù)合信號(hào)隨著目標(biāo)位置和強(qiáng)度的變化而變化。在第二頻率下的次級(jí)輸出信號(hào)僅隨強(qiáng)度的變化而變化。除法器電路將復(fù)合信號(hào)除以次級(jí)信號(hào)以便產(chǎn)生僅依照撞擊到所述光導(dǎo)上的輻射能量的相對(duì)位置而變化的輸出信號(hào)，
美國(guó)專利No. 5， 253， 036描述了一種用于測(cè)量光源周圍的光通量的三維近場(chǎng)分布的近場(chǎng)測(cè)角光度學(xué)(goniophotometric )設(shè)備和方法。該設(shè)備結(jié)合了安裝在可旋轉(zhuǎn)臂上的成像光度計(jì)。該光度計(jì)被設(shè)計(jì)成測(cè)量體光源周閨的四維亮度場(chǎng)?？刂茩C(jī)構(gòu)被提供來(lái)定位所述臂并且相對(duì)于該臂旋轉(zhuǎn)光源。該方法有助于根據(jù)亮度場(chǎng)測(cè)量結(jié)果預(yù)測(cè)平面上的點(diǎn)處的亮度或輻照度。
美國(guó)專利No. 5， 521， 852描述了一種用于設(shè)計(jì)照明裝置的方法和系統(tǒng)》該系統(tǒng)包括用于執(zhí)行該方法的處理器，該方法包括基于選擇的與照明區(qū)域關(guān)聯(lián)的參數(shù)產(chǎn)生照明區(qū)域輸入數(shù)據(jù)信號(hào)以及基于選擇的與發(fā)光體關(guān)聯(lián)的參數(shù)產(chǎn)生發(fā)光體輸入數(shù)據(jù)信號(hào)。該方法還包括處理所述照明區(qū)域輸入數(shù)據(jù)信號(hào)以便獲得照明區(qū)域因子以及處理所述發(fā)光體輸入數(shù)據(jù)信號(hào)以便獲得光度學(xué)因子。該方法還包括處理所述照明區(qū)域因子和所述光度學(xué)因子以便確定照明區(qū)域中的光級(jí)別值并且基于所確定的光級(jí)別值產(chǎn)生光級(jí)別輸出信號(hào)。該系統(tǒng)和方法還包括用于在視頻監(jiān)視器上的空間視圖中三維地操作數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。
美國(guó)專利No.5，949，534描述了 一種用于測(cè)量諸如激光二極管(LD)、發(fā)光二極管(LED)、光纖、平板顯示器和發(fā)光體之類的輻射光源的近場(chǎng)和/或遠(yuǎn)場(chǎng)輻射模式的測(cè)角輻射度掃描設(shè)備和方法。該掃描設(shè)備結(jié)合了用于通過(guò)待測(cè)量的光源選擇方位角的偏轉(zhuǎn)器、在圍繞光源掃描的同時(shí)收集光的旋轉(zhuǎn)設(shè)備、光學(xué)換向器(commutator)以及檢測(cè)器u所述旋轉(zhuǎn)設(shè)備包括圓柱軸(hub)以及使用光纖或一列(train)反射器(例如反射鏡或后反射器(retro-reflector))的集光器(opticalcol lector)。該集光器提供用于收集光并且用于將從偏轉(zhuǎn)器發(fā)出的光束導(dǎo)向與檢測(cè)器相對(duì)的其處發(fā)生光通信的位置。所述反射器光學(xué)列使用時(shí)折疊光路并且增大測(cè)量的有效半徑，使得在具有緊湊幾何結(jié)構(gòu)的儀器內(nèi)可以獲得大半徑掃描。根據(jù)所述光源的幾何結(jié)構(gòu)以及所述有效光路，所述光收集(light collection)可以在光源輻射模式的近場(chǎng)或遠(yuǎn)場(chǎng)進(jìn)行。對(duì)于遠(yuǎn)場(chǎng)輻射模式的情況而言，同樣可能的是通過(guò)將所述光源成像到光收集表面上來(lái)測(cè)量近場(chǎng)輻射模式。
美國(guó)專利No. 6， 788， 398描述了 一種用于快速測(cè)量來(lái)自光源的具有大動(dòng)態(tài)范圍的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射分布圖(profile)的方法和設(shè)備。該設(shè)備可以包括收集器，其耦合到旋轉(zhuǎn)軸，使得收集器入口的旋轉(zhuǎn)限定了平面；檢測(cè)器，其被耦合以接收在收集器入口處捕獲的光；以及檢測(cè)器電子裝置，其具有被耦合以接收來(lái)自檢測(cè)器的信號(hào)的可編程增益。該設(shè)備可以包括可旋轉(zhuǎn)的入口反射鏡內(nèi)，該反射鏡用于將來(lái)自光源的光反射到收集器的入口的平面。所述光源可以相對(duì)于收集器的入口的平面是固定的。所述光源可以在由收集器的入口所限定的平面內(nèi)是可旋轉(zhuǎn)的。為了獲得大的動(dòng)態(tài)范圍，采取在檢測(cè)器電子裝置若干增益設(shè)置下的來(lái)自光源的遠(yuǎn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并且構(gòu)造編制的(complied)遠(yuǎn)場(chǎng)輻射分布圖。用
5于光源的表征參數(shù)，例如用于光纖的光纖參數(shù)，可以基于編制的遠(yuǎn)場(chǎng) 輻射分布圖來(lái)計(jì)算。
美國(guó)專利6,983, 547描述了一種測(cè)角儀，其包括基座，由基座 支撐的復(fù)合部件，可操作地安裝在復(fù)合部件上、光學(xué)地連接到相干光 源并且朝著光學(xué)濾波器設(shè)置的光引導(dǎo)元件，沿著第一軸設(shè)置并且可操 作地耦合到基座以便沿著設(shè)置在第一平面內(nèi)的第一弓形路徑平移光引 導(dǎo)元件的第一致動(dòng)器；以及沿著第二軸設(shè)置并且可操作地耦合到復(fù)合 部件以便沿著設(shè)置在第二平面內(nèi)的第二弓形路徑平移光引導(dǎo)元件的第 二致動(dòng)器，其中第一平面垂直于第二平面，并且其中第一和第二軸共 面，以便以垂直于光學(xué)濾波器的角度引導(dǎo)相干光。
美國(guó)專利申請(qǐng)公開No. 2005/0146713描述了一種用于測(cè)量有機(jī)發(fā) 光器件(0LED)的光電屬性的設(shè)備，其包括平臺(tái)、測(cè)角儀、三軸移動(dòng) 裝置以及計(jì)算機(jī)。所述測(cè)角儀設(shè)置在平臺(tái)的一側(cè)上，OLED設(shè)置在該測(cè) 角儀上。所述三軸移動(dòng)裝置設(shè)置在平臺(tái)的另一側(cè)上。光電檢測(cè)器設(shè)置 在三軸移動(dòng)設(shè)備上，其中光電檢測(cè)器朝向測(cè)角儀上的0LED。所述測(cè)角 儀、三軸移動(dòng)裝置以及光電檢測(cè)器都連接到所述計(jì)算機(jī).
此夕卜，I.Ashdown在"Making Near—Field Photometry Practical" (IESNA Conference Paper: May, 1997 )中描述了光源的輻射度特性 的測(cè)量。
存在對(duì)于一種用于確定光源的光度學(xué)和色度學(xué)屬性的新設(shè)備的需
要u
該背景信息被提供來(lái)揭示申請(qǐng)人相信可能與本發(fā)明相關(guān)的信息。 這并不意味著承認(rèn)并且也不應(yīng)當(dāng)認(rèn)為上述任何信息構(gòu)成對(duì)抗本發(fā)明的 現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供用于表征光源的設(shè)備和方法。依照本發(fā)明的
一個(gè)方面，提供了用于確定光源所發(fā)出光的屬性的設(shè)備，該設(shè)備包括 檢測(cè)器系統(tǒng)，其用于產(chǎn)生表示用于光源所發(fā)出光的至少一部分的至少 分光輻射度學(xué)(specroradiometric)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)；操縱臺(tái)，其被配置 成控制檢測(cè)器系統(tǒng)和光源之間的相對(duì)位置；以及控制和處理系統(tǒng)，其 被配置成控制檢測(cè)器系統(tǒng)的操作和操縱臺(tái)的操作，所述控制和處理系
6統(tǒng)還被配置成記錄與其關(guān)聯(lián)的檢測(cè)器系統(tǒng)和光源的數(shù)據(jù)和相對(duì)位置，
度學(xué)或色度學(xué)屬性。
依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了用于確定光源所發(fā)出光的屬性
的方法，該方法包括步驟相對(duì)于坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置并且對(duì)準(zhǔn)光源；將檢 測(cè)器系統(tǒng)放置在光源遠(yuǎn)側(cè)的傳感器位置處，從而限定檢測(cè)器系統(tǒng)和光 源之間的相對(duì)位置和取向，所述檢測(cè)器系統(tǒng)產(chǎn)生光源所發(fā)出光的至少 一部分的至少分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)；從檢測(cè)器系統(tǒng)采集分光輻射度學(xué)數(shù) 據(jù)；處理該分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)以便產(chǎn)生表示所采集的分光輻射度學(xué)數(shù) 據(jù)的光度學(xué)或色度學(xué)數(shù)據(jù)。


圖1示意性地示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于表征光源的設(shè)
備
圖2示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用戶界面的一部分。
圖3為依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于表征光源的設(shè)備的操縱臺(tái)的圖片。
圖4為圖3的操縱臺(tái)的另一圖片。
圖5為用于依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于表征光源的設(shè)備的探頭支 撐的圖片。
圖6為對(duì)應(yīng)圖5探頭支撐的探頭的前視圖的圖片。
圖7為依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的操縱臺(tái)和探頭的原型裝置的圖片。
具體實(shí)施方式
定義
術(shù)語(yǔ)"光引導(dǎo)元件，，用來(lái)限定當(dāng)通過(guò)在其兩端施加電位差或者使 電流通過(guò)它時(shí)至少部分由于電致發(fā)光而發(fā)出電磁頻譜的一定區(qū)域或者 多個(gè)區(qū)域的組合內(nèi)的輻射的器件，所述區(qū)域例如可見光區(qū)域、紅外和/ 或紫外區(qū)域。發(fā)光元件可以具有單色、準(zhǔn)單色、多色或?qū)拵Ч庾V發(fā)射 特性 發(fā)光元件的實(shí)例包括半導(dǎo)體、有機(jī)或聚合體/聚合物發(fā)光二極管， 涂敷了光泵磷光體的發(fā)光二極管，光泵納米晶體發(fā)光二極管或者本領(lǐng) 域技術(shù)人員將容易理解的其他類似器件。此外，術(shù)語(yǔ)"發(fā)光元件"用
7來(lái)限定發(fā)出輻射的特定器件，例如LED芯片(die)，并且同樣可以用 來(lái)限定發(fā)出輻射的特定器件連同所述特定器件置于其中的殼體或封裝 --起的組合。
術(shù)語(yǔ)"操縱臺(tái)，，用來(lái)指具有一個(gè)或多個(gè)機(jī)械自由度的設(shè)備。每個(gè) 自由度可以例如是平移的或旋轉(zhuǎn)的或者其他預(yù)定任意類型的運(yùn)動(dòng)。例 如，操縱臺(tái)可以是測(cè)角儀、歐拉型支架(Eulerian cradle)等等。操 縱臺(tái)可以例如是手工操作的或自動(dòng)操作的或者兩者兼而有之。
如在本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)"左右"指的是相對(duì)于標(biāo)稱值(nominal ) 的+/-10%的變化。應(yīng)當(dāng)理解，無(wú)論是否特別指出，這種變化總包含在 這里提供的任何給定值內(nèi)。
除非另有限定，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)都具有與本發(fā)明 所屬領(lǐng)域中通常理解的意義相同的含義。
本發(fā)明提供了用于表征光源的光度學(xué)和/或色度學(xué)屬性的設(shè)備和 方法。該設(shè)備可以用于光源的光度學(xué)和/或色度學(xué)屬性的空間或方向分 辨的確定。光源的光度學(xué)和/或色度學(xué)屬性可以包括例如積分的 (integral )空間或方向分辨的相關(guān)色溫(CCT )、顏色再現(xiàn)指數(shù)(CRI )、 亮度U)、色度(x，y)或(u，v)以及其他CIE度量。應(yīng)當(dāng)指出的是，若 干可替換的顏色空間表示是已知的，并且同樣可以由本發(fā)明用來(lái)表示 光源的光度學(xué)和/或色度學(xué)屬性。
該設(shè)備包括檢測(cè)器系統(tǒng)，所述檢測(cè)器系統(tǒng)產(chǎn)生表示用于光源所發(fā) 出光的至少一部分的至少分光輻射度學(xué)(specroradiometric )數(shù)據(jù)的 數(shù)據(jù)。該設(shè)備還包括操縱臺(tái)，所述操縱臺(tái)被配置成控制檢測(cè)器系統(tǒng)和 光源之間的相對(duì)位置。此外，該設(shè)備包括控制和處理系統(tǒng)，所述控制 和處理系統(tǒng)被配置成控制檢測(cè)器系統(tǒng)的操作和採(cǎi)縱臺(tái)的操作，并且記 錄與其關(guān)聯(lián)的檢測(cè)器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和相對(duì)位置。所述控制和處理系統(tǒng)還 被配置成處理所收集的數(shù)據(jù)以便確定光源所發(fā)出光的光度學(xué)或色度學(xué) 屬性u(píng)
依照本發(fā)明的設(shè)備可以用于操縱光源和檢測(cè)器系統(tǒng)之間的相對(duì)位 置，從而使得能夠?qū)庠吹闹辽俜止廨椛涠葘W(xué)屬性進(jìn)行空間和方向分 辨的采樣以便獲得光源所發(fā)出光的光度學(xué)和/或色度學(xué)屬性。在一個(gè)實(shí) 施例中，該設(shè)備可以使得能夠確定希望的立體角上的各光度學(xué)和/或色 度學(xué)屬性的平均值或積分值。
8在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，光源附加(affix)到操縱臺(tái)上，并且 搮縱臺(tái)可以置于離開檢測(cè)器系統(tǒng)的希望的距離處以及按照希望相對(duì)于 檢測(cè)器系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)。操縱光源相對(duì)于檢測(cè)器系統(tǒng)的取向可以通過(guò)充分地 控制操縱狀態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)，所迷操縱狀態(tài)可以手動(dòng)地控制、經(jīng)由致動(dòng)器控 制、或其組合來(lái)控制。操縱臺(tái)和致動(dòng)器可以通過(guò)控制和處理系統(tǒng)來(lái)控 制。在一個(gè)實(shí)施例中，檢測(cè)器系統(tǒng)附加到操縱臺(tái)上
控制和處理系統(tǒng)控制檢測(cè)器系統(tǒng)的操作，并且任選地可以被配置 成在希望的工作條件下激勵(lì)并且維持光源。檢測(cè)器系統(tǒng)的控制可以包 括諸如(去)激勵(lì)、檢測(cè)器系統(tǒng)校準(zhǔn)、靈敏度選擇、光學(xué)對(duì)準(zhǔn)、光學(xué) 聚焦、光學(xué)準(zhǔn)直之類的動(dòng)作。
檢測(cè)器系統(tǒng)、操縱臺(tái)、控制和處理系統(tǒng)以及光源可以通過(guò)使用用 于控制和提供功率的若干有線或無(wú)線互連系統(tǒng)來(lái)充分地互連。所述互 連系統(tǒng)可以用來(lái)傳輸模擬或數(shù)字信號(hào)，其中各布線或電纜可以被屏蔽， 以特別地提供用于其模擬或數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)淖銐虻男旁氡取?br> 圖1示意性地示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的設(shè)備100,該設(shè)備包 括操縱臺(tái)110，其具有兩個(gè)用于操縱光源190的取向的旋轉(zhuǎn)自由度； 檢測(cè)器系統(tǒng)150，其被配置成收集光源的至少分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)。該設(shè) 備還包括控制系統(tǒng)140，所述控制系統(tǒng)140包括電機(jī)控制器142和處理 系統(tǒng)144。電機(jī)控制器142被配置成控制操縱臺(tái)IIO的操作，處理系統(tǒng) 144被配置成處理所述分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)以便將其轉(zhuǎn)換成光度學(xué)和/或 色度學(xué)數(shù)據(jù)。
進(jìn)一步參照?qǐng)D1，電機(jī)控制器142依照從處理系統(tǒng)144接收的指令 控制標(biāo)識(shí)為My 122和Mz 124的致動(dòng)器或電機(jī)。電機(jī)控制器142可以 向處理系統(tǒng)144報(bào)告有關(guān)致動(dòng)器或電機(jī)122和124的狀況或位置的狀
態(tài)信息。
檢測(cè)器系統(tǒng)150包括一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器，所述檢測(cè)器使得能夠收 集代表光源所發(fā)出光的至少分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)，控制系統(tǒng)140操作地 連接到可以與其交換控制和數(shù)據(jù)信號(hào)的檢測(cè)器系統(tǒng)150。該檢測(cè)器系統(tǒng) 可以提供有關(guān)采集的分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)(例如感測(cè)的光的光i普功率分 布(SPD))的信息，或者可以被配置成基本上直接地提供光度學(xué)和/
或色度學(xué)數(shù)據(jù)。檢測(cè)器系統(tǒng)
所述檢測(cè)器系統(tǒng)對(duì)光源的至少分光輻射度學(xué)屬性進(jìn)行采樣，并且 該檢測(cè)器系統(tǒng)或者處理系統(tǒng)可以將所采集的分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)處理成 光度學(xué)和/或色度學(xué)數(shù)據(jù)。該檢測(cè)器系統(tǒng)可以以若干不同的方式來(lái)配 置，包括例如探頭、多通道檢測(cè)器、分光計(jì)等等-
在一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)器系統(tǒng)包括由一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器元件 構(gòu)成的檢測(cè)器，所述一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器元件可以被線性地或以表面
(areal)矩陣狀方式配置，或者在本領(lǐng)域已知的另一種配置中被配置 用于收集表示光源光輸出特性的數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)器系統(tǒng)包括探頭和檢測(cè)器， 其例如通過(guò)充分的光學(xué)或光電連接(例如光纖或反射器網(wǎng)絡(luò))而互連. 所述連接允許探頭相對(duì)于或獨(dú)立于檢測(cè)器而運(yùn)動(dòng)。在這種配置中，探 頭提供對(duì)于光源所發(fā)出光的至少一部分的收集，并且檢測(cè)器使得能夠 檢測(cè)該收集的光。
應(yīng)當(dāng)理解，所述檢測(cè)器和探頭可以組合成單個(gè)模塊單元。例如， 它們可以從結(jié)構(gòu)上結(jié)合在一起或者可以一起安裝到操縱臺(tái)上?？商鎿Q 地，對(duì)于特定類型的檢測(cè)器而言，可以不需要探頭。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)器系統(tǒng)被配置成直接采集代 表光源的光度學(xué)和/或色度學(xué)數(shù)據(jù)。在該實(shí)施例中，檢測(cè)器系統(tǒng)可以包 括足夠的濾波器元件，所述濾波器元件被配置成適當(dāng)?shù)貙?duì)光源的光輸 出進(jìn)行濾波，由此獲得代表光源的光度學(xué)和/或色度學(xué)屬性的數(shù)據(jù)，所 述確定可以以若干不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如通過(guò)利用一組足夠的濾波 器元件對(duì)光進(jìn)行濾波并且確定透過(guò)每個(gè)濾波器元件的光的積分強(qiáng)度來(lái) 實(shí)現(xiàn)，或者例如通過(guò)以足夠的分辨率確定光的光譜功率分布(SPD)并 且在諸如計(jì)算機(jī)之類的處理單元中利用一組足夠的濾波器函數(shù)對(duì)該 SPD進(jìn)行處理來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明可以空間分辨分光輻射度學(xué)以及光度學(xué) 屬性。例如，可以針對(duì)相對(duì)于光源的坐標(biāo)在希望的窄立體角內(nèi)確定分 光輻射度學(xué)和光度學(xué)屬性。 一般而言，所述濾波器元件的光譜靈敏度 以及所述濾波器函數(shù)表示的模型化光譜靈敏度需要充分精確地模擬用 來(lái)描述光的光度學(xué)和/或色度學(xué)屬性的希望的視覺模型。如以上所討論 的，存在若干標(biāo)準(zhǔn)化視覺模型。例如，本發(fā)明實(shí)施例中的濾波器的模型化光譜靈敏度可以是CIE 1931 RGB顏色匹配函數(shù)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)器系統(tǒng)包括準(zhǔn)直系統(tǒng)，該準(zhǔn) 直系統(tǒng)包括例如一個(gè)或多個(gè)用于控制光接收立體角以及用于準(zhǔn)直光的 開口 (slit)或孔徑。所述檢測(cè)器系統(tǒng)可以包括例如末端適當(dāng)定形的 光纖或者一束光纖。該檢測(cè)器可以包括一個(gè)或多個(gè)提供對(duì)于光源所發(fā) 出光的至少一部分進(jìn)行收集的其他光學(xué)元件。例如，光學(xué)元件可以是 反射器、聚光器或者提供本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的希望的功能的其 他格式光學(xué)元件。
操縱臺(tái)
所述操縱臺(tái)用來(lái)可復(fù)現(xiàn)地(reproduciMy)旋轉(zhuǎn)、平移或者平移 和旋轉(zhuǎn)適當(dāng)附加到該操縱臺(tái)上的光源或檢測(cè)器系統(tǒng)，以便調(diào)節(jié)檢測(cè)器 系統(tǒng)和光源之間的相對(duì)角取向和相對(duì)位置。該操縱臺(tái)被配置成通過(guò)定 向或移動(dòng)光源、檢測(cè)器系統(tǒng)或者這兩者來(lái)相對(duì)于檢測(cè)器系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)光源。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述操縱臺(tái)具有兩個(gè)或更多用于相對(duì) 于檢測(cè)器系統(tǒng)定向以及定位光源的自由度。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)容易 理解的是，沿著每個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)的程度可以由操縱臺(tái)的類型所限制，
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，具有至少一個(gè)自由度的第一操縱臺(tái)使 得能夠操縱光源的位置或取向，具有至少一個(gè)自由度的第二操縱臺(tái)使 得能夠操縱檢測(cè)器系統(tǒng)的位置或取向。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述操縱臺(tái)包括一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器、 精密電機(jī)等等以便使得能夠該操縱臺(tái)圍繞某個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)。例如， 該操縱臺(tái)可以包括一個(gè)或多個(gè)機(jī)動(dòng)化定位和控制裝置，例如Newport 公司或Huber Dif f raktionstechnik GmbH & Co. KG提供的裝置。所述 精密電機(jī)、致動(dòng)器等等可以連接到所述控制和處理系統(tǒng)并且由所述控 制和處理系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂啤?br> 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述操縱臺(tái)包括用于附加光源的安裝 臺(tái)。該操縱臺(tái)具有至少一個(gè)用于圍繞第一旋轉(zhuǎn)軸以希望的第一角度定 向安裝臺(tái)的旋轉(zhuǎn)自由度以及另一個(gè)用于圍繞對(duì)應(yīng)的第二旋轉(zhuǎn)軸以希望 的第二角度定向安裝臺(tái)的自由度。所述第一軸和第二軸可以相交以及 可以垂直，這取決于所述實(shí)施例。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述操縱臺(tái)被配置成通過(guò)三個(gè)或更多
ii自由度允許光源和檢測(cè)器系統(tǒng)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。操縱臺(tái)的這種配置可 以提供對(duì)于光源和檢測(cè)器系統(tǒng)的更多方面的相對(duì)定位。例如，在一個(gè) 實(shí)施例中，該操縱臺(tái)還可以包括用于沿著笛卡爾坐標(biāo)系統(tǒng)的 一個(gè)或多 個(gè)坐標(biāo)進(jìn)行線性定位的線性定位器。例如，所述安裝臺(tái)可以包括線性
工作臺(tái)、XY工作臺(tái)或Z工作臺(tái)或者這些工作臺(tái)中的兩個(gè)或三個(gè)的組合， 以便形成允許相對(duì)于所述第一旋轉(zhuǎn)軸和第二旋轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)精確地定位 光源的多軸微定位平移臺(tái)。這種實(shí)施例可以允許光源的對(duì)準(zhǔn)，使得檢 測(cè)器系統(tǒng)在圍繞所述第一和/或第二軸旋轉(zhuǎn)的同時(shí)保持在光源的特定 表面元件的焦點(diǎn)處。這也允許例如在精度和煒度坐標(biāo)方面充分精確地 規(guī)定檢測(cè)器系統(tǒng)和光源之間的相對(duì)定向。
控制和處理系統(tǒng)
所述控制和處理系統(tǒng)向操縱臺(tái)提供用于控制光源和檢測(cè)器系統(tǒng)之 間的相對(duì)位置和取向的控制信號(hào)。該控制和處理系統(tǒng)還被配置成將至
光i學(xué)和/或色」學(xué)數(shù)據(jù)。二控制和處理系統(tǒng)可選地還可以控制光;:的 工作條件以及檢測(cè)器系統(tǒng)執(zhí)行的數(shù)據(jù)的采樣。
所述控制和處理系統(tǒng)包括用于控制所述設(shè)備的部件以及用于處理 輸入的信號(hào)和采集的數(shù)據(jù)的計(jì)算系統(tǒng)。該控制和處理系統(tǒng)可以包括若 干由計(jì)算系統(tǒng)控制的組成控制器。計(jì)算系統(tǒng)可以包括通用或?qū)Ｓ糜?jì)算
機(jī)并且可以例如包括一個(gè)或多個(gè)CPU，若干不同的存儲(chǔ)裝置，用于互連
控制器、包含在操縱臺(tái)中的可選位置傳感器、檢測(cè)器系統(tǒng)的輸入或輸 出或者輸入/輸出接口，可選的網(wǎng)絡(luò)接口以及用戶界面系統(tǒng)。
所述控制和處理系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)用于與操縱臺(tái)的致動(dòng)器和/ 或電機(jī)通信的接口并且可以提供用于這些致動(dòng)器和/或電機(jī)的操作的
控制信號(hào)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述設(shè)備的操作的某些方面可以由所 述控制和處理系統(tǒng)以前饋、反饋或者混合前饋反饋的方式來(lái)控制。例 如，致動(dòng)器和電4幾通常以前々貴的方式來(lái)控制，但是可選地可以包括用 于檢測(cè)特定條件的位置傳感器，所述特定條件可以用于例如操縱臺(tái)的 反饋控制。
在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)操縱臺(tái)包括由例如制造商提供的集成模塊單元形式的定位裝置和控制裝置時(shí)，所述控制和處理系統(tǒng)可以包括用于 依照這樣的模塊單元的規(guī)范控制這些模塊單元的硬件、固件和/或軟件。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制和處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了所 述設(shè)備的總體模型以便能夠執(zhí)行對(duì)所述設(shè)備的部件的充分控制。例如， 所述設(shè)備的模型可以基于與搮縱臺(tái)(例如定位裝置)關(guān)聯(lián)的自由度以 及所述裝置的對(duì)應(yīng)運(yùn)動(dòng)范圍的限制。此外，所述設(shè)備的模型可以包括 檢測(cè)器系統(tǒng)的表示以及代表光源的可以由檢測(cè)器系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)的格
式，從而提供了用于確定數(shù)據(jù)處理的類型和級(jí)別的方式(means),需 要所述數(shù)據(jù)處理是為了能夠確定光源的光度學(xué)和/或色度學(xué)特性，
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制和處理系統(tǒng)提供了用于處理 采樣的空間分光輻射度學(xué)、光度學(xué)或色度學(xué)數(shù)據(jù)的裝置。該控制和處 理系統(tǒng)可選地可以根據(jù)所表示的空間分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)確定光度學(xué)和 /或色度學(xué)數(shù)據(jù)。為此目的，該控制和處理系統(tǒng)可以利用數(shù)據(jù)采集方法 來(lái)配置以便采集在希望的立體角內(nèi)光源和檢測(cè)器系統(tǒng)之間的若干預(yù)定 相對(duì)取向的分光輻射度學(xué)、光度學(xué)或色度學(xué)數(shù)據(jù)。該采集方法可選地
還可以自適應(yīng)地確定光源和檢測(cè)器系統(tǒng)之間的若干相對(duì)取向，分光輻 射度學(xué)、光度學(xué)或色度學(xué)數(shù)據(jù)需要在這些取向下進(jìn)行確定。該采集方 法可以通過(guò)分析滿足特定預(yù)定關(guān)系的特定相對(duì)取向或坐標(biāo)下的一個(gè)或 多個(gè)已經(jīng)采集的分光輻射度學(xué)、光度學(xué)或色度學(xué)屬性的曲率、梯度幅
度等等來(lái)自適應(yīng)地確定光源和檢測(cè)器系統(tǒng)之間的相對(duì)取向或坐標(biāo)。例 如，采樣的取向或坐標(biāo)可以是由對(duì)應(yīng)相對(duì)取向所限定的最接近的近鄰。
采集二確定分光輻射度^、一光度;或色度學(xué)屬性' 。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可以基于光的分光輻射度學(xué)屬性通過(guò) 例如對(duì)光的適當(dāng)濾波或者被感測(cè)光的光譜功率分布(SPD)的計(jì)算處理 來(lái)分析確定光的光度學(xué)和/或色度學(xué)屬性。然而，采用光譜濾波器特性 與所希望視覺/觀察者模型的特性匹配的高質(zhì)量光學(xué)濾波器會(huì)是昂責(zé) 的。某些視覺模型/觀察者標(biāo)準(zhǔn)可能需要使用具有正負(fù)靈敏度的光譜濾 波器特性。例如，對(duì)于CIE 1931 RGB顏色匹配函數(shù)中的紅色分量而言，
情況就是如此，并且這個(gè)要求會(huì)增大所述控制和處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的復(fù) 雜度。例如，具有用于CIE1931 RGB模型的加權(quán)函數(shù)的單一光學(xué)濾波
13器日前并不存在。作為替換，可能需要某種形式的光學(xué)或電子處理。
間的每個(gè)鄰接波長(zhǎng)范圍可能需要單獨(dú)的濾波器。具有預(yù)定濾波器設(shè)計(jì) 的設(shè)備可能在靈活性、耐用性和成本效率方面是有限的，但是同樣可 用于本發(fā)明的目的。應(yīng)當(dāng)指出的是，具有與希望的加權(quán)函數(shù)相應(yīng)的足 夠透射或反射特性的元件可以用作光學(xué)濾波器。
在本發(fā)明的 一個(gè)實(shí)施例中，用電子學(xué)方法對(duì)光進(jìn)行濾波要求對(duì)高
度分辨的光譜數(shù)據(jù)的SPD進(jìn)行處理，并且從而需要具有能夠在光譜上 分辨光的裝置的更復(fù)雜的控制和處理系統(tǒng)設(shè)置.然而，在總體設(shè)備水 平上，顯著增強(qiáng)的設(shè)備靈活性可能比這種考慮重要得多。計(jì)算確定光
SPI)進(jìn)行加權(quán)并且計(jì)算加權(quán)平均值來(lái)實(shí)現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)指出的是，所采集的數(shù) 據(jù)的某種預(yù)處理或后處理可能是必要的，以便確定適當(dāng)校準(zhǔn)的SPD以 及導(dǎo)出某些諸如CIE xy或uv之類的顏色坐標(biāo)，這是容易理解的。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制和處理系統(tǒng)可以包括用于至 少在操作期間的特定時(shí)間與用戶交互的用戶界面。該用戶界面可以例 如顯示希望的有關(guān)所述設(shè)備或光源的狀態(tài)的信息。該用戶界面可以包 括輸入裝置，該輸入裝置輸入例如代表所述設(shè)備或光源的部件的希望 的工作條件或者工作條件范圍的用戶數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制和處理系統(tǒng)可以處理用戶輸 入數(shù)據(jù)。該用戶輸入數(shù)據(jù)可以包括用于對(duì)針對(duì)各種設(shè)備配置自動(dòng)地采 集分光輻射度學(xué)、光度學(xué)或色度學(xué)數(shù)據(jù)的預(yù)定方式進(jìn)行編程的信息。
:或經(jīng)度和辟度序列;及光;的工作條件。、 °
現(xiàn)在將參照特定的實(shí)例來(lái)描述本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解，以下實(shí)例意在 描述本發(fā)明的實(shí)施例，而非意在以任何方式限制本發(fā)明，
實(shí)例
圖1示意性地示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的設(shè)備100。該設(shè)備包 括操縱臺(tái)110，所述操縱臺(tái)110具有兩個(gè)用于操縱光源190的取向的旋 轉(zhuǎn)自由度。
該設(shè)備還包括控制系統(tǒng)140，所述控制系統(tǒng)140包括電機(jī)控制器
14142和處理系統(tǒng)144。電機(jī)控制器142依照從處理系統(tǒng)144接收的指令 控制致動(dòng)器或電機(jī)My 122和Mz 124。電機(jī)控制器142可以向處理系統(tǒng) 144報(bào)告有關(guān)致動(dòng)器或電機(jī)122和124的狀況或位置的狀態(tài)信息。所述 處理系統(tǒng)可以控制光源190的工作條件。所述設(shè)備還包括檢測(cè)器系統(tǒng) 150，該檢測(cè)器系統(tǒng)150可以被配置成收集輻射度學(xué)數(shù)據(jù)。該檢測(cè)器系 統(tǒng)150可以以若干不同的方式來(lái)配置，包括例如探頭152、多通道檢測(cè) 器(未示出)或分光計(jì)154。該檢測(cè)器系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器 元件，所述一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器元件可以被線性地或以表面矩陣狀方式 或者以本領(lǐng)域中公知的任何其他方式配置。
控制系統(tǒng)140可操作地連接到可以與其交換控制和數(shù)據(jù)信號(hào)的檢 測(cè)器系統(tǒng)150。該檢測(cè)器系統(tǒng)可以提供有關(guān)采集的分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù) (例如感測(cè)的光的光譜功率分布)的信息。該檢測(cè)器系統(tǒng)可選地可以 包括直接地提供光度學(xué)和/或色度學(xué)數(shù)據(jù)的裝置。而且，該檢測(cè)器系統(tǒng) 可以提供例如有關(guān)所述探頭或檢測(cè)器的工作條件的信息。該檢測(cè)器系 統(tǒng)可以包括準(zhǔn)直系統(tǒng)，該準(zhǔn)直系統(tǒng)包括例如一個(gè)或多個(gè)用于控制光接 收立體角以及用于準(zhǔn)直光的開口或孔徑。所述探頭可以包括例如末端 適當(dāng)定形的一根光纖或者一束光纖。該探頭可以包括光接收積分球。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，例如，電機(jī)My可以是Newport RV160PP 或者類似的精密轉(zhuǎn)臺(tái)，電機(jī)Mz可以是RTM160PP或者類似的精密轉(zhuǎn)臺(tái)， 并且所述電機(jī)控制器可以是Newport ESP300。所述分光計(jì)可以是儀器 系統(tǒng)CAS140B或者具有連接到適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)探頭的光纖接口的類似裝置。
應(yīng)當(dāng)指出的是，許多配備了多達(dá)兩個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)以及平面平行平移臺(tái)的 操縱臺(tái)可以提供半圏范圍內(nèi)的旋轉(zhuǎn)能力。針對(duì)兩個(gè)垂直軸中的每一個(gè)
例，所述實(shí)施例適于表征不同于:場(chǎng)條件的光源'i當(dāng)指出的是，、在
行表征有用的探頭類型不同的探頭類型。
圖2示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用戶界面的一部分200的實(shí) 施例。該用戶界面可以另外地顯示(未示出)光源的位置和取向以及 所采集并且處理的包括CCT、 CRI、 L、 (x，y)、 (u， v)等的數(shù)據(jù)的一維、 二維或三維圖形。這些圖形可以被顯示并且更新，因?yàn)樵谶M(jìn)行測(cè)量的 同時(shí)新的數(shù)據(jù)變得可用。如圖所示，用戶界面可以顯示或查詢有關(guān)控
15制參數(shù)的信息，例如標(biāo)識(shí)可以將所采集的數(shù)據(jù)保存到其中的文件的 "文件路徑(Fi le Path )"210，以及"在校準(zhǔn)曲線(Calibration Curve )，， 220之下的用于校準(zhǔn)任何所采集的輻射度學(xué)或光度學(xué)數(shù)據(jù)的指示。數(shù)據(jù) 的校準(zhǔn)可以解決光例如沿著光纖傳輸中的分散(dispersion)效應(yīng)或 者考慮傳感器元件的靈敏度。另外的控制參數(shù)可以包括哪個(gè)串行端口 230用于控制所述電機(jī)控制器，經(jīng)過(guò)編程的自動(dòng)數(shù)據(jù)采集期間所述操縱 臺(tái)的Mz旋轉(zhuǎn)的豎直角增加的豎直角增量(以度為單位)240以及豎直 角的步長(zhǎng)(增量)數(shù)245。此外，所述用戶界面可以顯示或查詢啟動(dòng)經(jīng) 過(guò)編程的自動(dòng)數(shù)據(jù)采集的豎直啟動(dòng)角247,以及例如用于逆時(shí)針(jog CCW)或順時(shí)針(jog CW)方向改變所述豎直角的控制元件248和249 (例如按鈕)和當(dāng)改變所述豎直角時(shí)用于選擇"慢速(slow speed)" 的元件243。
所述用戶界面可以包括若干用于顯示或影響所述操縱臺(tái)的My旋轉(zhuǎn) 的水平角的元件。如圖所示，這些可以包括水平角的步長(zhǎng)(增量)數(shù) 250以及逆時(shí)針251或順時(shí)針253緩慢進(jìn)給(jog)水平角和選擇用于 改變水平角的慢速255。
如圖所示，用戶界面的另外的元件可以包括"狀態(tài)(Status)" 字段260下的狀態(tài)消息，其指示所述設(shè)備的狀態(tài)或者提供對(duì)于所述設(shè) 備的工作條件的指示。而且，"豎直角"261和"水平角"263顯示操 縱臺(tái)的當(dāng)前旋轉(zhuǎn)角度。緊接"狀態(tài)"字段的指示器元件265例如可以 變成紅色或閃爍紅色，以便發(fā)出有關(guān)所述設(shè)備正在接受重新配置的信 號(hào)，例如操縱臺(tái)的旋轉(zhuǎn)電機(jī)正轉(zhuǎn)向重新配置所述設(shè)備。信令指示器元 件也可以指示所述設(shè)備當(dāng)前不能接受任何另外的輸入或者另一個(gè)重新 配置請(qǐng)求.
如圖中另外所示的，可以存在用于啟動(dòng)"豎直(Vertical)"和 "水平(Horizontal)"下的設(shè)置所配置的掃描的用戶界面元件"運(yùn) 行(Run) ，， 270。此外，可以存在用于限定操縱臺(tái)的預(yù)定原位(home) 配置的"設(shè)置原位(Set Home)，，元件271以及用于將所述設(shè)備置于 該預(yù)定原位配置的"原位(Home)"元件273,例如，所述原位配置可 以被限定為操縱臺(tái)的空(零)旋轉(zhuǎn)角。該零角度可以指操縱臺(tái)的硬件 編碼或在先限定的軟件編碼的配置。所述用戶界面可以具有例如對(duì)于 緊急情況用途有用的"中斷(Halt)，，元件280。激勵(lì)"中斷"元件可以例如停止所述設(shè)備的操縱臺(tái)和任何其他機(jī)械部件的所有運(yùn)動(dòng).此外，
"復(fù)位(Reset)"元件290可以用來(lái)將所述輸入字段復(fù)位到缺省值并 且可選地例如重新配置所述設(shè)備。
此外，所述設(shè)備的尺寸取決于要研究的光源的類型。用于表征相 對(duì)較小的光源(例如燈泡大小)的設(shè)備可以比用于表征發(fā)光體的那些 設(shè)備小得多。
此外，不同類型的光源可能需要不同類型的附接(attachment) 方法或機(jī)制。光源可以以若干不同方式可釋放地附接到操縱臺(tái)上。例 如，所述附接可以包括適用于安裝發(fā)光體、LED或LED小片或者任何其 他類型的發(fā)光元件的安裝臺(tái)。附接的格式和類型還可以包括例如用于 可復(fù)現(xiàn)地設(shè)置光源的裝置，例如桶狀物。
特別地，到光源的距離可以根據(jù)探頭的類型以及檢測(cè)器的類型來(lái) 變化。例如，依照一個(gè)實(shí)施例以及如圖1所示，所述操縱臺(tái)包括一個(gè) 用于圍繞y軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)120以及用于圍繞z軸旋轉(zhuǎn)的豎直轉(zhuǎn)臺(tái) 130,應(yīng)當(dāng)指出的是，所述操縱臺(tái)可以包括一個(gè)或多個(gè)另外的旋轉(zhuǎn)或平 移臺(tái)。例如， 一個(gè)或多個(gè)另外的平移臺(tái)可以大大有助于特別用于正確 地對(duì)準(zhǔn)光源的所述設(shè)備的初始設(shè)置.
如以上已經(jīng)概括地描述的，本發(fā)明的另一實(shí)施例可以包括用于圍 繞第 一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)光源的轉(zhuǎn)臺(tái)以及用于圍繞第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)檢測(cè)器系 統(tǒng)或其一部分(例如僅僅探頭)的另一轉(zhuǎn)臺(tái)。所述第一和第二旋轉(zhuǎn)軸 可以相交于光源處或附近，并且可以包括法線角。
在本發(fā)明的另 一 實(shí)施例中，所述設(shè)備包括 一 個(gè)或多個(gè)用于檢測(cè)器 系統(tǒng)、探頭、檢測(cè)器或者探頭或檢測(cè)器元件的陣列、矩陣或網(wǎng)格的平 移運(yùn)動(dòng)的平面平行平移臺(tái).
圖3和圖4示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于表征光源的設(shè)備的 操縱臺(tái)300的圖片。搮縱臺(tái)300包括具有電機(jī)驅(qū)動(dòng)器312的轉(zhuǎn)臺(tái)310 以及具有電機(jī)驅(qū)動(dòng)器322的轉(zhuǎn)臺(tái)320,
圖5示出了具有探頭對(duì)準(zhǔn)元件405的探頭支撐400的圖片，所述 探頭對(duì)準(zhǔn)元件405用于對(duì)準(zhǔn)依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于表征光源的設(shè) 備的探頭(未示出)。圖6示出了探頭410的前視圖的圖片。圖5中 示出的探頭支撐在例如光學(xué)工作臺(tái)上提供了探頭的模塊設(shè)置，
圖7示出了依照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例用于表征光源的設(shè)備的原型裝置的圖片。它包括操縱臺(tái)300和探頭支撐400。操縱臺(tái)300設(shè)置在光學(xué)
示出)。操縱臺(tái)可以保持光源(未示出)。所述探頭支撐包括同樣可 操作地連接的探頭。該探頭支撐置于壁架20上。所述設(shè)備是具有足夠 的暗室特性的房間中的裝置。該裝置的校準(zhǔn)可以例如包括一個(gè)或多個(gè) 用于相對(duì)于壁架20相對(duì)定位和定向光學(xué)平臺(tái)IO的步驟。
顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例是一些實(shí)例，并且可以以許多方式來(lái) 改變。這樣的當(dāng)前的或未來(lái)的變化不應(yīng)當(dāng)被視為偏離了本發(fā)明的精神 和范圍，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，所有這樣的修改都預(yù)期包含在所 附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
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權(quán)利要求
1. 一種用于確定光源所發(fā)出光的屬性的設(shè)備，該設(shè)備包括a)檢測(cè)器系統(tǒng)，其用于產(chǎn)生表示用于光源所發(fā)出光的至少一部分的至少分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)；b)操縱臺(tái)，其被配置成控制檢測(cè)器系統(tǒng)和光源之間的相對(duì)位置；以及c)控制和處理系統(tǒng)，其被配置成控制檢測(cè)器系統(tǒng)的操作和操縱臺(tái)的操作，所述控制和處理系統(tǒng)還被配置成記錄與其關(guān)聯(lián)的檢測(cè)器系統(tǒng)和光源的數(shù)據(jù)和相對(duì)位置，該控制和處理系統(tǒng)被配置成處理所述數(shù)據(jù)以便確定光源所發(fā)出光的光度學(xué)或色度學(xué)屬性。
2. 依照權(quán)利要求l的設(shè)備，其中控制和處理系統(tǒng)被配置成處理所 述數(shù)據(jù)以便確定光源所發(fā)出光的光度學(xué)和色度學(xué)屬性。
3. 依照權(quán)利要求l的設(shè)備，其中操縱臺(tái)具有兩個(gè)或更多用于定位 檢測(cè)器系統(tǒng)或光源的自由度。
4. 依照權(quán)利要求l的設(shè)備，包括用于對(duì)控制和處理系統(tǒng)進(jìn)行編程 的用戶界面。
5. 依照權(quán)利要求4的設(shè)備，其中用戶界面能夠用來(lái)輸入控制參數(shù)。
6. 依照權(quán)利要求l的設(shè)備，其中檢測(cè)器系統(tǒng)和光源能夠被獨(dú)立地放置。
7. 依照權(quán)利要求l的設(shè)備，包括操作地連接到檢測(cè)器系統(tǒng)以便收 集光的探頭。
8. 依照權(quán)利要求l的設(shè)備，其中檢測(cè)器系統(tǒng)包括分光計(jì)。
9. 依照權(quán)利要求l的設(shè)備，其中檢測(cè)器系統(tǒng)包括多通道檢測(cè)器。
10. 依照權(quán)利要求1的設(shè)備，其中檢測(cè)器系統(tǒng)包括被配置成至少 部分地提供光源所發(fā)出光的光度學(xué)或色度學(xué)屬性的濾波系統(tǒng)。
11. 依照權(quán)利要求10的設(shè)備，其中濾波系統(tǒng)基于CIE 1931模型 而;故配置。
12. —種用于確定光源所發(fā)出光的屬性的方法，該方法包括步驟a) 相對(duì)于坐標(biāo)系統(tǒng)設(shè)置并且對(duì)準(zhǔn)光源；b) 將檢測(cè)器系統(tǒng)放置在光源遠(yuǎn)側(cè)的傳感器位置處，從而限定檢測(cè) 器系統(tǒng)和光源之間的相對(duì)位置和取向，所述檢測(cè)器系統(tǒng)產(chǎn)生光源所發(fā)出光的至少一部分的至少分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)；c) 從檢測(cè)器系統(tǒng)采集分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)；d) 處理該分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)以便產(chǎn)生表示所采集的分光輻射度學(xué) 數(shù)據(jù)的光度學(xué)或色度學(xué)數(shù)據(jù)。
13. 依照權(quán)利要求12的方法，其中所述處理步驟使得能夠確定表 示所采集的分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)的光度學(xué)和色度學(xué)數(shù)據(jù)，
14. 依照權(quán)利要求12的方法，還包括將所述分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)以 及檢測(cè)器系統(tǒng)和光源之間的相對(duì)位置和取向記錄到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中。
15. 依照權(quán)利要求12的方法，還包括將所述光度學(xué)或色度學(xué)數(shù)據(jù) 以及檢測(cè)器系統(tǒng)和光源之間的相對(duì)位置和取向記錄到數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中。
16. 依照權(quán)利要求12的方法，還包括確定光源的新的取向和位置。
17. 依照權(quán)利要求16的方法，其中所述新的取向和位置能夠通過(guò) 用戶界面輸入。
18. 依照權(quán)利要求16的方法，其中所述新的取向和位置選自多個(gè) 預(yù)定的取向和位置。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于表征光源的光度學(xué)和/或色度學(xué)屬性的設(shè)備和方法。該設(shè)備包括檢測(cè)器系統(tǒng)，所述檢測(cè)器系統(tǒng)產(chǎn)生表示用于光源所發(fā)出光的至少一部分的至少分光輻射度學(xué)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。該設(shè)備還包括操縱臺(tái)，所述操縱臺(tái)被配置成控制檢測(cè)器系統(tǒng)和光源之間的相對(duì)位置。此外，該設(shè)備包括控制和處理系統(tǒng)，所述控制和處理系統(tǒng)被配置成控制檢測(cè)器系統(tǒng)的操作、操縱臺(tái)的操作，并且記錄與其關(guān)聯(lián)的檢測(cè)器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和相對(duì)位置。該控制和處理系統(tǒng)還被配置成處理所收集的數(shù)據(jù)以便確定光源所發(fā)出光的光度學(xué)和/或色度學(xué)屬性。
文檔編號(hào)G01J3/50GK101490518SQ200780025828
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2007年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
發(fā)明者I·阿什當(dāng), M·薩爾伯里 申請(qǐng)人:Tir科技公司