專利名稱：測(cè)試高強(qiáng)度放電燈電弧參數(shù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)試高強(qiáng)度放電燈電弧參數(shù)的方法，特別是一種利用可調(diào)焦組合成像鏡頭來測(cè)試高強(qiáng)度放電燈電弧參數(shù)的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)今社會(huì)各類高強(qiáng)度放電燈正在迅速發(fā)展，其中相當(dāng)一部分例如車用氙氣金鹵燈、投影電視用超高壓汞燈(UHP燈)以及舞臺(tái)用金屬鹵化物燈等都是短極距緊湊型高強(qiáng)度放電燈，它們都是安裝在專門設(shè)計(jì)的燈具中以形成一定的光形。這些方面的應(yīng)用都要求所使用的燈的電弧(實(shí)際上的光源)有一定的形狀尺寸。放電燈工作時(shí)是在兩根電極間產(chǎn)生高強(qiáng)度放電，由于燈中充有幾十至二百大氣壓的高溫高壓氣體所形成的電弧溫度高達(dá)5000～6000K，電弧形成的上升強(qiáng)氣流使電弧上拱成虹形。電弧的粗細(xì)和彎曲度均對(duì)燈具的光學(xué)設(shè)計(jì)及投射光束形狀有影響。因此，實(shí)際應(yīng)用對(duì)電弧尺寸及離軸度有一定的要求，某些應(yīng)用還相當(dāng)嚴(yán)格，例如用于汽車前照燈用氙氣金鹵燈，電弧中心線的離軸度及電弧亮度均有嚴(yán)格的限制。
附圖1給出了電弧形狀示意圖。例如對(duì)于車用35W氙氣金鹵燈，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電弧彎曲度r＝0.5±0.4mm，即r＝0.1～0.9mm，電弧離散度(即寬度亦即為中心亮度的20％，二點(diǎn)間的距離S＝1.1±0.40mm，亦即0.7～1.5mm)。
為得知電弧的離散度S及偏軸度r，必須測(cè)出電弧中部垂直軸上的電弧亮度分布(附圖2)，然后可以找出r和s，車用氙氣金鹵燈電弧的這兩個(gè)參數(shù)有嚴(yán)格的要求，是必須測(cè)量的。但是，電弧溫度達(dá)到6000K，而直徑只在0.7～1.5mm之間，實(shí)際上通常約1.2mm，測(cè)量如此亮而又如此細(xì)的電弧的亮度分布是一項(xiàng)復(fù)雜而又困難的工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種簡(jiǎn)單可靠的方法來測(cè)試高強(qiáng)度放電燈電參數(shù)的方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的先采用組合變焦光學(xué)鏡頭對(duì)電弧圖像進(jìn)行無(wú)失真放大，再手動(dòng)或自動(dòng)測(cè)試并記錄電弧圖像各點(diǎn)數(shù)據(jù)。即采用一套直徑較大的可調(diào)焦組合成像的鏡頭和較小的通光孔徑，使像差減小到可以忽略不計(jì)，這樣就可以將電弧圖象放大20～30倍或更高倍數(shù)，電弧亮度相應(yīng)降低，再在成像平面上采用一個(gè)可以移動(dòng)的線性范圍很寬的光探測(cè)器，就可側(cè)得電弧各點(diǎn)的亮度及亮度分布，從而確定電弧形狀及特征參數(shù)r和s，同時(shí)，電弧圖象各點(diǎn)的亮度亦可通過測(cè)量該點(diǎn)照度得知。
由于本發(fā)明采用了組合變焦鏡頭對(duì)電弧圖像進(jìn)行無(wú)失真放大，然后再測(cè)試數(shù)據(jù)的方法，達(dá)到了簡(jiǎn)單、可靠的效果。


圖1是電弧形狀示意圖；圖2是電弧中心部位垂直斷面上的亮度分布圖；圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例采用的可調(diào)焦的組合成像鏡頭示意圖；圖4是本發(fā)明較佳實(shí)施例采用的電弧光強(qiáng)分布測(cè)試裝置示意圖；圖5是本發(fā)明較佳實(shí)施例放電燈置于微調(diào)架座上的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明較佳實(shí)施例電弧圖象放大后顯示在顯示屏上示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明一較佳實(shí)施例進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述見附圖3～附圖6所示，首先應(yīng)在一有適當(dāng)長(zhǎng)度的暗箱10中的一端安裝一五維(至少三維)可微調(diào)架座11用以固定放電燈，在距電弧管適當(dāng)距離處設(shè)置一隔光擋板12，該隔光擋板12中心開一適當(dāng)大小的孔以固定可調(diào)焦組合光學(xué)鏡頭20，可調(diào)焦組合光學(xué)鏡頭20包括有兩個(gè)凸透鏡21、22，兩凸透鏡21、22之間安裝一凹透鏡23，其還設(shè)有固定板24以及通光孔徑25。在暗箱10的另一端設(shè)置一顯示屏30，該顯示屏30可以撤走并以安裝有光探測(cè)器40的另一屏置換，光探測(cè)器40平面應(yīng)與顯示屏30重合。
操作時(shí)，首先將固定在正確位置的電弧管點(diǎn)燃，15分鐘后調(diào)節(jié)放電燈位置使電弧清晰成像在顯示屏30上(務(wù)必注意保持光軸與測(cè)量裝置的幾何軸一致以保證測(cè)試精度)撤去顯示屏30代之以光探測(cè)器屏40，移動(dòng)探測(cè)頭即可測(cè)定電弧的相對(duì)亮度分布，并由此測(cè)定r、s值，當(dāng)然此探測(cè)頭亦可改為CCD等類的接收器，并進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試分析。
以上所述之實(shí)施例只為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非以此限制本發(fā)明的實(shí)施范圍，故凡依本發(fā)明之形狀、構(gòu)造及原理所作的等效變化，均應(yīng)涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.測(cè)試高強(qiáng)度放電燈電弧參數(shù)的方法，其特征在于先采用組合變焦光學(xué)鏡頭對(duì)電弧圖像進(jìn)行無(wú)失真放大，再手動(dòng)或自動(dòng)測(cè)試并記錄電弧圖像各點(diǎn)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試高強(qiáng)度放電燈電弧參數(shù)的方法，其特征在于采用一套直徑較大的可調(diào)焦組合成像的鏡頭和較小的通光孔徑，使像差減小到可以忽略不計(jì)，這樣就可以將電弧圖象放大20～30倍或更高倍數(shù)，電弧亮度相應(yīng)降低，再在成像平面上采用一個(gè)可以移動(dòng)的線性范圍很寬的光探測(cè)器，就可測(cè)得電弧各點(diǎn)的亮度及亮度分布，從而確定電弧形狀及特征參數(shù)r和s，同時(shí)，電弧圖象各點(diǎn)的亮度亦可通過測(cè)量該點(diǎn)照度得知。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)試高強(qiáng)度放電燈電弧參數(shù)的方法，其特征在于測(cè)量時(shí)，被測(cè)燈安裝在三維或五維可調(diào)節(jié)架上以保證電弧圖象精確成像在顯示屏及探測(cè)器所在平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)試高強(qiáng)度放電燈電弧參數(shù)的方法，其特征在于采用線性范圍較寬的照度計(jì)，并安裝在二維微調(diào)支架上，測(cè)試電弧圖象各點(diǎn)的照度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測(cè)試高強(qiáng)度放電燈電弧參數(shù)的方法，其特征在于采用平面陣列式光敏器件(如CCD)自動(dòng)進(jìn)行電弧相對(duì)亮度測(cè)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的測(cè)試高強(qiáng)度放電燈電弧參數(shù)的方法，其特征在于采用線狀陣列式光敏器件(如CCD)自動(dòng)進(jìn)行電弧相對(duì)亮度測(cè)量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用可調(diào)焦組合成像鏡頭來測(cè)試高強(qiáng)度放電燈電弧參數(shù)的方法。先采用組合變焦光學(xué)鏡頭對(duì)電弧圖像進(jìn)行無(wú)失真放大，再手動(dòng)或自動(dòng)測(cè)試并記錄電弧圖像各點(diǎn)數(shù)據(jù)。即采用一套直徑較大的可調(diào)焦組合成像的鏡頭和較小的通光孔徑，使像差減小到可以忽略不計(jì)，這樣就可以將電弧圖象放大20～30倍或更高倍數(shù)，電弧亮度相應(yīng)降低，再在成像平面上采用一個(gè)可以移動(dòng)的線性范圍很寬的光探測(cè)器，就可側(cè)得電弧各點(diǎn)的亮度及亮度分布，從而確定電弧形狀及特征參數(shù)r和s，同時(shí)，電弧圖象各點(diǎn)的亮度亦可通過測(cè)量該點(diǎn)照度得知。由于本發(fā)明采用了組合變焦鏡頭對(duì)電弧圖像進(jìn)行無(wú)失真放大，然后再測(cè)試數(shù)據(jù)的方法，達(dá)到了簡(jiǎn)單、可靠的效果。
文檔編號(hào)G01R31/24GK1664599SQ20051003347
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月11日
發(fā)明者楊正明, 柴國(guó)生, 張明, 高光義 申請(qǐng)人:廣東雪萊特光電科技股份有限公司