专利名称：积分球装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学测量计量设备领域，尤其涉及一种可旋转的积分球。
背景技术：
积分球是光源光度学测量的重要设备，是用来定性、定量分析光源光学特性、色度学特性以及光电特性的重要设备，可以配合光谱仪或光电探测器来测量以下参数光通量辐射通量色坐标色温显色指数峰值波长、主波长、半波带宽等光效率。积分球是具有高反射性内表面的空心球体。将待测光源放在积分球中心进行测量，通常称为4 π测量方式。随着LED及投射型光源的出现，尤其是大型灯具的出现，需要将待测光源放在球外并靠近采样口进行测量，这种测量方式称为2 π测量方式。在LED的应用过程中，对光源模块或灯具散热的要求越来越高，因此热稳定性成为采用LED的光源测量的一个重要条件。光源，尤其是采用LED的灯具，在不同摆放姿态时， 散热特性不同，对灯具的光学和电学特性的影响也不一样。例如LM-79等的国际标准要求灯具测试过程中的姿态必须与使用时姿态一致，即，测试过程中灯具的照射方向必须与灯具使用过程中的照射方向一致。图1示意性地示出了传统积分球100，其采样口 102在竖直方向上。因此，对于例如图2所示的灯具200，使用传统积分球100无法在灯具200保持在使用姿态时进行测量。 为了在使用姿态下对灯具200进行测量，需要使用如图3所示的积分球300，其采样口 302 与使用姿态下的灯具200的照射方向相一致。然而，积分球，尤其是大型积分球，由于是采用高反射涂料，为了保证积分球的积分特性，通常要求积分球的开口不能太多，而且开口的位置有限制，不可能在任意位置开口。因此在测量过程中，传统积分球难以实现在灯具的实际使用姿态下进行测量。而大型灯具，尤其是路灯，又不可能放在积分球内进行测量。

实用新型内容为了解决以上技术问题，本实用新型提供了一种积分球装置，该积分球装置包括 具有高反射性内表面的空心球壳；以及位于所述空心球壳上的采样开口 ；其特征在于，该积分球还包括在经所述空心球壳的球心的轴线上直接或间接固定在所述空心球壳上的轴，所述轴可旋转地安装在支撑装置上；固定地或可拆卸地安装在所述轴上的传动机构； 以及固定地或可拆卸地与所述传动机构连接的转动机构，该转动机构旋转时通过所述传动机构带动所述轴旋转，使得该空心球壳围绕所述轴所在的轴线旋转。根据本实用新型的积分球装置，由于采用了转动机构和传动机构带动积分球球壳旋转，能够将采样开口旋转到任何所需的位置，以实现对光源(尤其是大型灯具)的符合 LM-79等的国际标准要求的测量。可选地，所述空心球壳包括第一半球壳和第二半球壳，所述第一半球壳和第二半球壳通过安装在各自开口处的法兰对接；所述轴包括安装在所述第一半球壳的法兰上的第一轴以及安装在所述第二半球壳的法兰上的第二轴，所述第一轴可旋转地安装在所述支撑装置的第一支架的两个立柱上，所述第二轴可旋转地安装在所述支撑装置的第二支架的两个立柱上，所述第一支架和第二支架中的至少一个能够平移使得所述第一半球壳和第二半球壳能够平移开合；所述传动机构固定地或可拆卸地安装在所述第一或第二轴上，或者可拆卸地安装在第一和第二轴上。可选地，所述空心球壳包括第一半球壳和第二半球壳，所述第一半球壳和第二半球壳通过安装在各自开口处的法兰对接，所述法兰的至少一部分的外围连接有板，所述板在一侧通过铰接装置连接在一起，使得第一半球壳和第二半球壳能够旋转开合；所述轴包括在所述板被铰接装置连接在一起的地方固定在所述板上的第一半轴以及与该第一轴关于球心对称地在第二半球壳的法兰或法兰外围的板上固定的第二半轴，所述传动机构固定地或可拆卸地安装在所述第一或第二半轴上。由此，根据本实用新型的积分球装置也可放置待测样品于球心作4 π方式测量。可选地，在所述空心球壳包括第一半球壳和第二半球壳的情况下，至少所述第一和第二半球壳之一的法兰或法兰外围的板上安装有锁定装置，用于将第一和第二半球壳紧固在一起，用于在积分球装置的球壳旋转到90度时防止两半球因重力而意外开启。可选地，所述传动装置包括齿轮和链条或者包括皮带和皮带轮，并且可选地所述齿轮或皮带轮上装有角度刻度盘，以实现对旋转角度的准确控制。可选地，所述传动装置包括多级齿轮和链条，以实现省力传动。可选地，所述转动机构包括转轮手柄或者由电动按钮或可编程控制系统控制的电动机。可选地，所述传动机构包括齿轮，所述齿轮与所述轴之间采用丝杠传递，从而积分球装置的球壳可转动至任意位置后停止并锁定，而无需额外的固定装置。

图1示意性地示出了传统积分球。图2示意性示出了处于使用姿态的灯具。图3示意性示出采样开口与图2所示灯具相适应的积分球。图4示意性地示出了根据本实用新型的一个示例性平移开合式积分球装置。图5示意性地示出了根据本实用新型的一个示例性旋转开合式积分球装置。图6a_d分别示意性地示出了根据本实用新型的积分球装置的球壳旋转0度、45 度、90度和-45度的情况。
具体实施方式
[0030]
以下结合附图对示例性优选实施例进行说明。附图仅是示意性的，不应理解成对本实用新型的限制，贯穿附图相同的部件使用相同的附图标记。图4示意性地示出了根据本实用新型的一个示例性平移开合式积分球装置400。 该积分球装置400包括第一半球壳402和第二半球壳404。第一和第二半球壳402、404通过安装在各自开口处的法兰401对接。可选地，在所述法兰外围连接有板403。在过球心且与第一支架408的立柱410垂直的轴线上、在该第一半球壳402的法兰或板上固定有轴(未示出)，该轴可旋转地安装在立柱410上，使得第一半球壳402可以围绕过球心且与所述立柱410垂直的轴线旋转。该第一支架408可沿滑轨406滑动。类似地，在过球心且与第二支架412的立柱414垂直的轴线上、在该第二半球壳404的法兰或板上固定有轴(未示出)， 该轴可旋转地安装在立柱414上，使得第二半球壳404可以围绕过球心且与所述立柱414 垂直的轴线旋转。优选地，第二支架412是固定的。第一和第二半球壳402、404的转动轴线在二者对接时是重合的。第一半球壳402或第二半球壳404上还具有采样开口 420，采样开口 420可以位于任何合适的位置。优选地，例如如图4所示，采样开口 420的中心位于第二半球壳404的顶点处。在以测量方式进行测量时，所述第一和第二半球壳402、404 闭合形成一个闭合的空心球壳，该空心球壳可以旋转任何所需的角度，从而使采样开口 420 处于所需的位置，以对诸如灯具的样品进行符合例如LM-79的国际标准要求的测量。尽管在所示的示例性积分球装置400中，第一和第二半球壳402、404均绕过球心且垂直于立柱的轴线旋转，然而，本实用新型不限于此。例如，在另一个实施例中，本领域技术人员可以根据需要设置安装在所述第一和第二半球壳402、404的各自的法兰或板上的轴，使得所述第一和第二半球壳402、404绕过球心但不垂直于所述立柱410和414的轴线转动。当然，第一和第二半球壳402、404的转动轴线在二者对接时是重合的。图5示意性地示出了根据本实用新型的一个示例性旋转开合式积分球装置500。 该积分球装置500包括第一半球壳502和第二半球壳504，它们通过安装在各自开口处的法兰501对接，在所述法兰501的至少一部分的外围连接有板503。所述板503在一侧通过铰接装置506连接在一起，使得第一半球壳502和第二半球壳504可旋转开合。所述板503 在其被铰接装置506连接在一起的地方固定有第一半轴(未示出)，与该第一轴关于球心对称地在第二半球壳504的法兰或法兰外围的板上固定有第二半轴(未示出)，所述第一和第二半轴在过球心且垂直于支架508的立柱510的轴线上，且可旋转地安装在所述立柱510 上，使得第一和第二半球壳502、504闭合之后形成的空心球壳可以围绕过球心且垂直于所述立柱510的轴线旋转。然而，本实用新型不限于此。例如，在另一个实施例中，本领域技术人员可以根据需要设置所述第一和第二轴，使得所述第一和第二半球壳502、504围绕过球心但不垂直于所述立柱510的轴线转动。与积分球装置400类似，积分球装置500的第一半球壳502或第二半球壳504上也具有采样开口(图5中未示出)。所述积分球装置400、500均还包括传动机构416。在积分球装置400中，该传动机构416可以固定地或者可拆卸地安装在第一半球壳402或第二半球壳404的所述轴上，或者可拆卸地安装在第一半球壳402和第二半球壳404的所述轴上。在积分球装置500中， 该传动机构416可以固定地或可拆卸地安装在所述第一半轴或第二半轴上，在图5中示出了传动机构416安装在第二半轴上的情况。在图4、5所示的示例性实施例中，该传动机构 416包括齿轮和链条的组合，或者皮带和皮带轮的组合。在另一个优选实施例中，所述传动机构416可以包括多级齿轮和链条，以实现省力传动。该积分球装置400和500均还包括转动机构418，该转动机构418固定地或可拆卸地与所述传动机构416连接，从而在该转动机构418旋转时通过所述传动机构416带动所述第一和第二半球壳402 (502)和404 (504)所形成的空心球壳转动。在图4、5所示的实施例中，该转动机构418是转轮手柄。然而在其它实施例中，该转动机构可以是电动机，其由电动按钮或者可编程控制系统控制。所述积分球装置的球壳可以旋转士90°，或者根据用户需要定制的角度。图6a_d 分别示意性地示出了积分球装置的球壳旋转0度、45度、90度和-45度的情况，图中省略了转动机构、传动机构等部件。可选地，传动机构416的旋转部分(例如齿轮或皮带轮)上装有角度刻度盘(未示出)，以便精确控制积分球的旋转角度。可选地，所述传动机构416包括齿轮，所述齿轮与所述第一半球壳402 (或502)和 /或第二半球壳404 (或504)的轴之间采用丝杠传递，从而积分球装置400、500的球壳可转动至任意位置后停止并锁定，而无需额外的固定装置。可选地，在所述第一半球壳402 (或502)和第二半球壳404 (或504)之一或二者的法兰或法兰外围的板上设置有锁定装置420，用于将所述第一半球壳402 (或502)和第二半球壳404 (或504)紧固在一起。该锁定装置420可以用于在积分球装置400 (或500) 的球壳旋转到90度时防止两半球因重力而意外开启。可选地，所述积分球装置的球壳内部装有用于所述采样开口的挡板、待测样品架、 辅助灯开口及挡板、探测器开口及挡板、积分球盖子和其他备用接口虽然上面以平移式开合积分球装置400和旋转开合积分球装置500为例说明了本实用新型的技术方案。但是本实用新型不限于此，本实用新型的积分球装置也可以包含一个完整的空心球壳，用于以2 π方式测量。在经过球心的轴线上在该空心球壳上直接或者通过其它装置间接地安装有轴，该轴与传动机构和转动机构相配合，使得该球壳可围绕所述轴线旋转。该积分球装置与前述积分球装置400、500的区别仅在于球壳是完整的，因此在此不再详细示出和说明。
权利要求1.一种积分球装置，包括具有高反射性内表面的空心球壳；以及位于所述空心球壳上的采样开口； 其特征在于，该积分球还包括在经所述空心球壳的球心的轴线上直接或间接固定在所述空心球壳上的轴，所述轴可旋转地安装在支撑装置上；固定地或可拆卸地安装在所述轴上的传动机构；以及固定地或可拆卸地与所述传动机构连接的转动机构，该转动机构旋转时通过所述传动机构带动所述轴旋转，使得该空心球壳围绕所述轴所在的轴线旋转。
2.根据权利要求1所述的积分球装置，其中所述空心球壳包括第一半球壳和第二半球壳，所述第一半球壳和第二半球壳通过安装在各自开口处的法兰对接；所述轴包括安装在所述第一半球壳的法兰上的第一轴以及安装在所述第二半球壳的法兰上的第二轴，所述第一轴可旋转地安装在所述支撑装置的第一支架的两个立柱上，所述第二轴可旋转地安装在所述支撑装置的第二支架的两个立柱上，所述第一支架和第二支架中的至少一个能够平移使得所述第一半球壳和第二半球壳能够平移开合；以及所述传动机构固定地或可拆卸地安装在所述第一或第二轴上，或者可拆卸地安装在第一和第二轴上。
3.根据权利要求1所述的积分球装置，其中所述空心球壳包括第一半球壳和第二半球壳，所述第一半球壳和第二半球壳通过安装在各自开口处的法兰对接，所述法兰外围连接有板；所述轴包括安装在所述第一半球壳的法兰外围的板上的第一轴以及安装在所述第二半球壳的法兰外围的板上的第二轴，所述第一轴可旋转地安装在所述支撑装置的第一支架的两个立柱上，所述第二轴可旋转地安装在所述支撑装置的第二支架的两个立柱上，所述第一支架和第二支架中的至少一个能够平移使得所述第一半球壳和第二半球壳能够平移开合；以及所述传动机构固定地或可拆卸地安装在所述第一或第二轴上，或者可拆卸地安装在第一和第二轴上。
4.根据权利要求1所述的积分球装置，其中所述空心球壳包括第一半球壳和第二半球壳，所述第一半球壳和第二半球壳通过安装在各自开口处的法兰对接，所述法兰的至少一部分的外围连接有板，所述板在一侧通过铰接装置连接在一起，使得第一半球壳和第二半球壳能够旋转开合；所述轴包括在所述板被铰接装置连接在一起的地方固定在所述板上的第一半轴以及与该第一半轴关于球心对称地在第二半球壳的法兰或法兰外围的板上固定的第二半轴， 所述传动机构固定地或可拆卸地安装在所述第一或第二半轴上。
5.根据权利要求1-4之一所述的积分球装置，其中所述采样开口的中心位于该空心球壳的具有最大内径的第一圆周线上，并且所述轴线垂直于所述第一圆周线所在的平面。
6.根据权利要求1-4之一所述的积分球装置，其中所述传动机构包括齿轮和链条，或者包括皮带和皮带轮。
7.根据权利要求6所述的积分球装置，其中所述齿轮或皮带轮上装有角度刻度盘。
8.根据权利要求6所述的积分球装置，其中所述齿轮包括多级齿轮。
9.根据权利要求1所述的积分球装置，其中所述传动机构包括齿轮，所述齿轮与所述轴之间采用丝杠传递。
10.根据权利要求2-4之一所述的积分球装置，其中至少所述第一和第二半球壳之一的法兰或法兰外围的板上安装有锁定装置，用于将第一和第二半球壳紧固在一起。
专利摘要本实用新型提供了一种积分球装置，包括具有高反射性内表面的空心球壳；以及位于所述空心球壳上的采样开口；其特征在于，该积分球还包括在经所述空心球壳的球心的轴线上直接或间接固定在所述空心球壳上的轴，所述轴可旋转地安装在支撑装置上；固定地或可拆卸地安装在所述轴上的传动机构；以及固定地或可拆卸地与所述传动机构连接的转动机构，该转动机构旋转时通过所述传动机构带动所述轴旋转，使得该空心球壳围绕所述轴所在的轴线旋转。根据本实用新型的积分球装置，由于采用了转动机构和传动机构带动积分球球壳旋转，能够将采样开口旋转到任何所需的位置，以实现对光源(尤其是大型灯具)的符合LM-79等的国际标准要求的测量。
文档编号G01J1/04GK202133466SQ201120238600
公开日2012年2月1日 申请日期2011年7月7日 优先权日2011年7月7日
发明者格雷格·A·麦基 申请人:上海蓝菲光学仪器有限公司