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光测量计设备

阅读：21发布：2020-05-13

专利汇可以提供光测量计设备专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及光测量装置及其使用方法。该装置用于测量从远处光源散发出来的光的光度量。与发明人所知的其他装置相比，此装置能更精确地测量选定光的光场。，下面是光测量计设备专利的具体信息内容。

权利要求

1.测量远距离光源输出的光的光测量设备，包括：
内置有透镜系统的罩体，包括物镜和与从物镜延伸出的光路对齐的光能检测器，所述光能检测器设有电子通信管路，并且所述光能检测器安装成接收沿着来自所述物镜的光路的方向的光能；
光计量阀，位于所述罩体中靠近所述物镜的焦面位置，以选择性地控制沿所述罩体的光路方向的光；
控制器，包括通过所述电子通信管路与所述光能检测器连通的数字处理器；
测距装置，具有与所述控制器连通的电子通信能力，所述测距装置设有接收光能脉冲的路径，该路径位于所述光测量设备的光路上；
截取滤镜，布置为使通过所述物镜进入的光能射入截取滤镜，且所述截取滤镜将所述光能的一部分射入所述测距装置，所述光能的剩余部分穿过所述截取滤镜并穿过所述光计量阀射至所述光能检测器。
2.根据权利要求1所述的光测量设备，其中，所述计量阀是贴近所述物镜焦面的可变光圈。
3.根据权利要求1所述的光测量设备，其中，所述计量阀是位于所述物镜焦面上的可变光圈。
4.根据权利要求1所述的光测量设备，其中，所述光能检测器是光电检测器。
5.根据权利要求1所述的光测量设备，其中，所述光能检测器是光电二极管。
6.根据权利要求1所述的光测量设备，其中，所述光测量装置包括支撑所述光能检测器、所述控制器和所述测距装置的外壳。
7.根据权利要求1所述的光测量设备，其中，所述数字处理器接收来自所述光能检测器和所述测距装置的数据，并输出数据至与所述数字处理器连通的显示装置。
8.根据权利要求1所述的光测量设备，其中，所述光测量装置测量光源的光强。
9.根据权利要求1所述的光测量设备，还包括屏幕，由所述光测量装置测量的光强显示在所述屏幕上。
10.根据权利要求4所述的光测量设备，其中，所述控制器包括开关，用于选择性地激活所述光测量设备的测距装置。
11.根据权利要求1所述的光测量设备，其中，所述光计量控制器安装有电路，用于将光计量器从测量光强的设置切换至测量总的照度、和/或眼照度的设置、和/或测量亮度的设置。
12.光强度测量设备，包括：
设有透镜系统的远距光度计，该透镜系统包括安装在纵向主体一端的物镜和具有数据输出通信管路的光电检测器，所述光电检测器安装在远距光度计上用于接收通过所述物镜进入所述远距光度计中的光线；
可变光圈，位于所述远距光度计的主体内，靠近焦面位置，该焦面位置由所述纵向主体中的物镜的位置确定；
控制器，包括通过所述通信管路与所述光电检测器连通的数字处理器；和测距装置，与所述控制器连通；和
截取滤镜，布置为使通过所述物镜进入的光线射入截取滤镜，且所述截取滤镜将所述光线的一部分射入所述测距装置，所述光线的剩余部分穿过所述截取滤镜并穿过所述可变光圈射至所述光电检测器。
13.光测量设备，包括：
设有透镜系统的远距光度计，该透镜系统包括安装在纵向主体一端的第一透镜，具有数据输出通信管路的光电检测器，所述光电检测器安装在所述远距光度计上用于接收进入所述远距光度计中的光能；
控制器，包括通过所述通信管路与所述光电检测器连通的数字处理器；
测距装置，具有电子通信能力，与所述控制器连通，从所述测距装置发出的和向其返回的能量脉冲的路径与所述远距光度计主体内的待测光的路径一致；
截取滤镜，布置为使通过所述第一透镜进入的光能射入截取滤镜，所述截取滤镜将所述光能的一部分射入所述测距装置，所述光能的剩余部分穿过所述截取滤镜射至所述光电检测器。
14.由固定装置支撑的光源的光强确定方法，所述方法包括：
提供远距光度计，所述远距光度计设有包含安装在纵向主体一端的第一透镜的透镜系统，和设有数据输出通信管路的光电检测器，所述光电检测器安装在所述远距光度计上以接收进入远距光度计中的光能，所述远距光度计还包括位于其主体内且位于所述第一透镜和所述光电检测器之间的位置的光计量阀，以及控制器，所述控制器包括数字处理器和显示屏，并通过通信管路与所述光电检测器连通，和与所述控制器连通并具有电子通信能力的测距装置，所述测距装置与所述远距光度计的主体对齐，和布置为使通过所述第一透镜进入的光能射入截取滤镜的截取滤镜，所述截取滤镜将所述光能的一部分射入测距装置，所述光能的剩余部分穿过所述截取滤镜并穿过所述光计量阀射至光能检测器；
将所述远距光度计指向光源；
计算到支撑由所述远距测量装置所检测的光源的固定装置的距离；
记录所述光电检测器从光源接收到的光的等级；
对计算出的距光源固定装置的距离和所述光电检测器接收到的光能级进行处理，得出光强值；和
通过显示屏显示所述光强值。

说明书全文

光测量计设备

背景技术

发明领域

[0001] 本发明涉及光测量设备和使用该设备的方法。其用于测量从远距离光源散发出的光的各种光计量值。在该设备中所选择光的光场的测量比本发明人所知的其它设备的测量更加精确。

[0002] 光源，尤其是外部光源一般会配置与放置成按所需模式来投射光。光源经常会任意地发射光以至于一些发出的光射向超过照明范围的区域。超出照明系统预期范围的光称为“溢出光(spillover)”。当溢出光延伸到超出界址线时被称为“入侵光”,遭受到入侵光的打扰的人们会由于各种原因感到反感。

[0003] 本申请所提出的设备可测量从远处光源散发来的光。远处光源可能是溢出光的光源、入侵光或眩光的光源。溢出光与入侵光的测量是本发明所提出的光测量设备的对象。入侵光的测量用于确定光源配置的可接受性，即在特定场合下一个观察者对入侵光或眩光可接受的还是不可接受的。

[0004] 公开了一种用于测量远处光源的接收水平的可伸缩套管式的感光计。在一个实施方式中，感光装置连接到车载处理单元，该车载处理单元处理与用该感光计检测到的光测量相关的信息。该处理器也会接收来自集成的测距装置的信息。从测距装置得到的数据与在该设备中收集的光测量值被处理后，代表光源散发出来的光强测量值的有限数将被显示给设备用户。

[0005] 本发明的一方面是，通过照度计的光测量光路也是从光测量设备的测距装置散发出来的反射激光脉冲以及从目标光源反射回来的激光脉冲所采用的路径。因此，通过光测量设备的单一光路用于测距装置与光测量。现有技术的说明

[0006] 户外的光测量计可用于测量以勒克斯或尺烛光为单位的照度值。现有技术中的照度计只能测量光照射到的区域的照度。这是一些带光敏电池的简单便携式的仪表，被置于感兴趣的表面并向适当的显示器产生信号，从而指示被测量表面的照度水平。这种仪表可有效地测量垂直表面上的照度，例如住宅中的直立的窗口。这种仪表也可用于测量水平面上的照度，例如建筑中的地面。这种光测量计与上述方法不能满足现今根据光强测量溢出光或入侵光的需求。

[0007] 也可以使用被称为远距光度计的其他光测量计。远距光度计可用透镜将感兴趣的光源的像聚焦到光敏电池上。通常聚焦光学元件类似于用于望远镜的光学元件，可用于观察远处光源的光。通过远距光度计测量到的光量是远距光度计所对准的区域的照度，照度是指测量到的光源区域的单位面积上的光强。照度测量通常用英尺朗伯或每平方米的坎德拉表示。

[0008] 其他与光测量装置有关的术语有例如“发光强度”与“照度”之类的术语。“发光强度”是以每球面角度的流明数(“lm/sr”)，或坎德拉（“cd”)为单位测量的光度的量。“照度”是指照射在表面上的单位面积上的总入射光通量。照度用于衡量照射到表面上的入射光密度。

[0009] 当前人们已经意识到需要“在实地中”测量由光源发射出的光强而不仅限于通常在实验室环境中的测量。很少有能在实地中测量光强的装置或方法。因此本发明中的发明人开始从事了能在实地中测量光强的紧凑、便携式光测量计的开发工作。

[0010] 在许多情况下，房屋业主或市政团体会对溢出光有不满。政府法规时常限制与令人不快的视觉效果紧密相关的发光强度。不幸的是到目前为止在测量溢出光或入侵光时只能将仪表直接放置在受影响的表面才能对表面的照度进行测量。然而将光度计放置在接近和贴近的表面上有时候是不切实际或不可能实现的。如有可以用来测量特定光源的发光光强而不仅仅是光源照射到的表面的照度的话将会非常有意义。本发明中所述的设备通过提供能测量从远处光源发射出的光的强度而又紧凑、便携以及重量轻的光测量计来实现了光强实地测量的目标。

[0011] 也已发现对远离光源的点的光源强度测量比对照射在表面上的总照度的测量更有用。

发明内容

[0012] 社区和公共服务性公司越来越多地认识到简便测量光源强度的需要。在本领域中，能够获得光强值是人们所期望且重要的。光强通常在实验室中测量，而该测量转化到实际生活环境下并不如期望的那样准确和适用。在远离光源的特殊位置对光强进行同样方式的实地测量，可能要大幅度且均匀地处理户外照明设备发出的干扰光的校准。如果照明设备散发出的光能或光线照亮其目标区域以外的区域，那么这种光被称为“溢出光”，或“侵入光”。在居民区，溢出光扰乱夜空宁静，导致生活质量下降，并且有时候会有害于人们的健康。

[0013] 溢出光还造成了不必要的浪费，且可能是相当令人不快的和对环境不利的。此外，这种光通常被周边的人们感觉到是使其机能丧失的眩光、令人不适的眩光、或骚扰的或讨厌的眩光，这些眩光都是令人讨厌的且可能是危险的或引发不适。

[0014] 已经提出了环保照明区，在该区中溢出光和眩光的量受到法规和规范的限制。这种限制可能是多种的以及不同标准的。例如，由光源发出的光的强度依照每球面角的流明或坎德拉进行测量可能有特定的限制；任何由光源发出的强度超过目标照明区域的照明设备的来源，其强度高于法规中提出的光强限度，是不被地方或国家法规所允许的。本发明提出的设备适于在特定的方向对由光源发出的光的强度进行实地测量，因此对该法规和规范的实行是有利的。

[0015] 光输出也可以根据光照度水平来调节，光照度以尺烛光或勒克斯为单位，在观察来自特定位置的光源的人眼处进行测量。术语“眼照度”用于该行业，用来表示人眼从单个光源或多个光源接收到的照明度，并且是在人观察光源时与其视线垂直的平面上测量的。

[0016] 法规中，表示可允许的光级的另一种方法是根据光源的照度或光度计的(photometric)亮度。该光源可能是照明设备本身，也可能是从某一表面反射出来的光。

[0017] 为了入侵光和眩光法规的实用性及有效性，必须有一种测量规定的光通量的方法。该方法可决定一个特定的光源或照明设备是否满足适用法规的要求。

[0018] 对于入侵光的测量，迫切需要一种方便的、便携式的、轻的照度计装置，该装置可测量上述多种光通量。这种测量要求目标点的光照度和目标点与光源间的距离是已知的。

[0019] 本发明所提出的装置的设计中，光源域被该装置均匀测量以选择该光源四周的一个区域，并且被选区域通过该装置进行测量。被选区域可能有待测量的单个光源或多个光源。通过使进入该装置的光和与测距装置相关的激光脉冲通过单一光路的处理，一种更加精确的和有用的光测量成为可能。该设计的分光元件使得被测量的光能够沿着单一的光路行进。

[0020] 最为有用的是，除测量光强外，多功能的光学计量装置（如此处公开的照度计）还能够测量其他上述提到的光的量值。包括但不受限于有关溢出光、入侵光和各种类型的眩光的亮度和眼照度。

[0021] 此处公开的设备与光测量装置中各种不同的求解算法和适当的公式结合起来使用，以用于计算实地的光强。

[0022] 为控制入侵光而限制光发射级的法规经常规定单一光源中可被允许的光。因此期望即使可能有多个光源结合在一起充当一个重要的单一光源，该测量装置和测量系统也能够测量仅来自单一光源中的光，。在实地待测量的光源可以位于距离照度计很远的地方，并且光源对照度计的包角（对角）很小。在其他情况中，光源可能离照度计很近，并且其对角（subtended angle）可能很大。因此，为适应不同大小的光以及与光照度计间的不同距离，期望该照度计可接收的角度或视角（该角度范围包括照度计可接收光的角度）是可变的。

[0023] 当使用传统的远距光度计或伸缩式点亮度计来测量视野范围狭小的远距离光源发出的光时，操作者通过瞄准远距光度计可能很难找到光源。因此，期望远距光度计有一个可变的视野范围。操作者首先开始调节光测量装置的可调虹膜阀（iris valve）至一个宽的视角，从而使得目标光源能够容易被识别出来并确定目标。然后操作者再将可调虹膜阀调节至狭小的视野。

[0024] 某些类型的入侵光测量可能要求对数个光源发出的光同时进行测量，例如单极（single pole）上的一组照明设备。所提出的光照度计的视野范围可被扩宽以达到该要求。这是光照度计接收角度范围可变这一功能的一个更进一步的原因。

[0025] 本发明的优势包括现场可移动性的改善以及相比实地测量光的其他方案成本更低。改善的可移动性部分归因于将测距装置的功能集成到单一的、轻的、便携式的装置中而减轻了重量。

[0026] 该装置的一个优点在于它能够对目标光源进行浮点测量，而不需要将测量值四舍五入。

[0027] 该装置的另一个优点在于它能够自动调节范围。

[0028] 本发明的的一个更一般的目的是提供一种能够测量远距离光源的光强的光测量计。

[0029] 本发明的另一个目的是提供一种利用单个便携式设备计算光强的装置，并将光强值显示在该装置上。

[0030] 该光测量计的一个更进一步的目的是提供测量仅来自于单一照明设备的光强或眼照度的功能，其对角的大小随不同的设备而不同，或在彼此靠近的一组照明设备之间也相互不同。

[0031] 一个更进一步的目的是提供了一种仪器，其具有初始的宽视野以定位目标光源，当光源被定位后，再将视野减小至比初始的宽视野狭窄的视野，以除去无关的外来光源。

[0032] 本发明还有一个目的是提供了一种能够用集成便携式设备测量光强、眼照度和亮度的光照度计。

[0033] 本发明的优选实施方式如附图和具体实施方式中所描述。除特别说明外，在说明书和权利要求书中的词和短语应当解释为可适用行业中常规技术的清楚的、普通的、和常规的含义。如果有任何词或短语意指其他特殊含义，则说明书中将明确说明并定义其特殊含义。同样，如果一个名词、术语或短语要进一步地描述或规定其含义，其应包含与英语语法的标准准则相一致的形容词、描述性术语或其他修饰词。如果不使用这些形容词、描述性术语或修饰词，则说明该词、术语或词组被赋予其在可适用行业中那些技术的清楚的、普通的英文含义。

[0034] 再者，说明书中使用的词语“功能”、“装置（手段）”或“步骤”并非表示想要引用35U.S.C.112第6段中的特别规定来限定本发明。相反，如果要引用35U.S.C.112第6段中的规定来限定本发明，那么权利要求书将明确表述为“用于…的装置”或“用于…的步骤”，并清楚地详述其功能，且不描述支持该功能的任何构成、材料或动作。因此，即使当权利要求书中用“用于…的装置”或“用于…的步骤”来描述已被定义的功能时，如果该权利要求还描述了任何支持该“装置“或步骤或实现其功能的构成、材料或作用时，则其目的不是引用
35U.S.C.112第6段中的规定。此外，即使35U.S.C.112第6段中的规定被引用来限定本发明，其意图也是本发明不仅限于优选的实施方式中所描述的特殊构成、材料或动作，而是还包含其他实施方式中所描述的实现该功能的所有构成、材料或动作，以及用来实现该功能的现有已知的或后来发展的等同的结构、材料或动作。

附图说明

[0035] 通过参考结合下述附图所做的详细说明，可以对本发明有一个更全面的理解。在这些附图中，相同的参考标号代表相同元件或贯穿附图始终。

[0036] 图1是光测量计的俯视图，其含有一套包括用于由装置所测量的光的单通路的集成设计。

[0037] 图2是沿着图1中光测量计的2-2面的侧视图。

[0038] 图3是沿着图1中光测量计的3-3面的端视图。

[0039] 图4是图1中的光测量计沿图2中4-4面的截面图。

[0040] 图5是光测量计系统的方框图。

[0041] 图6A-6D是处理流程图，显示了与光测量计相关的光测量计算中使用的软件处理。

具体实施方式

[0042] 在下面的描述中，为了解释说明的目的，提出许多具体细节以达到对本发明各个方面的深入理解。然而，本领域的技术人员应当理解，本发明可在没有这些具体细节的情况下实施。在其它实例中，已知的结构和装置被更加一般性地展示或讨论以避免模糊本发明。在很多情况下，关于操作的说明足以使人完成发明的各种形式，特别是当该操作由软件实施时。应当注意的是，有很多不同的、可供选择的配置、装置和技术被应用到公开的发明中。
本发明的全部范围不限于以下描述的示例中。

[0043] 本文所示发明的一个具体实施方式中，光测量计被用作亮度测量装置。装置上的选择开关设置在亮度测量设定，该装置旨在测量一个灯具或近距离靠在一起的多个灯具的光源，以保证视野被发光的一个或多个灯具完全占满。使用合适的校准，光测量计可以读出被测区域的平均亮度，单位为坎德拉每平方米。为保证亮度校准的有效性，控制视野范围角距大小的光圈在校准和测量中要保持恒定。本发明一个实施方式中使用的虹膜阀膜片直径控制可被标记上用于亮度测量值的设置，或者，另一种选择是，操作员使用传统方法将可变光圈调整至某一直径，传统方法例如可以是作用于虹膜阀膜片的调整设置轮的点击停止机制。

[0044] 光测量设备包括仪表和光检测器，所述仪表含有一个包含安装在纵向主体一端的物镜的透镜系统，所述光检测器含有数据输出通信管路。所述光检测器与所述仪表是一体的，并通过仪表的单向光路接收进入到光仪表装置的光能。还有一个测光阀，在一个实施方式中，该阀为虹膜阀，所述测光阀位于光仪表装置的主体上，通常位于物镜的焦面上，在物镜位置和光检测器位置之间。在另一种实施方式中，测光阀是一种连续可调的测光阀。

[0045] 所述装置的另一个组件是包含数字处理器的控制器，所述数字处理器在其它项目中通过提供的通信管路与光检测器通信。

[0046] 所述装置的另一个组件是可与控制器进行电子通信的测距装置。所述测距装置可以是激光测距装置，与光测量计的光路纵向对齐。测距装置与光测量计是一个整体且纵向对齐，以使光在被光测量计测量时，光脉冲从光测量计发出并反射回同一光测量计的过程是通过相同光路。

[0047] 首先从图1-3可以看到照度计的外壳。在这些图中，光测量计10一般包括外壳12，所述外壳12可提供坚韧的、轻便的且防污垢渗入的罩体来罩住照度计的内部元件。外壳支承光测量计10的第一端16处的物镜14。在这种实施方式中，外壳12基本为长方体，其厚度约是外壳长度的三分之一，外壳的宽度一般为其长度的三分之二。然而外壳的宽度、长度和厚度可以选择以更好地适应装置的功能性部件。

[0048] 图1中第一控制按钮18用来启动激光测距装置。操作所述按钮也可以充当光测量计的启动开关。第二控制按钮20用来启动光测量。所述两个由按钮操作的开关电连接至图4所示的控制模块52。

[0049] 调整轮22用来允许虹膜阀的调整，该虹膜阀位于该装置的光路上。在一种实施方式中，虹膜阀通过一根从调整轮延伸至虹膜阀体的长杆机械连接，以允许对虹膜阀的手动操作，这将进一步讨论。

[0050] 在主体12的一侧有屏幕24。所述屏幕是可选择的可替代的，用来显示与测量功能有关的数据。所述屏幕可以是液晶显示屏或任何类似的屏幕，可用于在屏幕上显示从装置控制模块接收到的数据的任何类型的屏幕。目镜26通常包含调整环28，允许使用者根据个人喜好通过光测量计集中视野。蓄电池箱30为方便起见安装在主体12的底面上，但是它可以安装在照度计主体的外部或内部诸多位置中的任意一个。可以预想到三脚架的位置设置在外壳的底部，如果需要的话所述三脚架的位置可以集成到电池筒盖中去。三脚架的其它可供选择的位置可以是外壳的底部、侧边、末端甚至是顶部，由设计者的喜好决定。

[0051] 图4是沿图2中4-4面的光测量计的截面图。该图显示具有集成设计的光测量计，该集成设计包含用于被测量光的单光路和用于距离测量的相同光路。

[0052] 通过物镜14进入照度计10的光射入截取滤镜（pick off filter）32，也被称之为“热镜”，在此处光束的红外线部分通过截取滤镜32射入到红外检测器34。经过照度计这部分的光路除用作照度计外，还用作测距装置。在测距装置的一种实施方式中，激光二极管36从照度计10的第一端16投射一系列光脉冲信号至装置操作者选定并获得的远处的目标。从激光二极管36发射出的光束脉冲穿过照度计第一端16处的透镜38。激光二极管36前方的透镜38通常位于光学物镜14的临近处。红外检测器34接收从远处目标反射回的光脉冲，这些光脉冲是从照度计10的激光二极管36发出的光所反射的一些光。采用一种用于比较从照度计10发出的脉冲的传播时间与经过测量的一段时间的传播时差的算法，以一种众所周知的方式确定到目标对象的距离。光测量计的目的在于对准感兴趣的一个或多个光照源，而光测量计的测距装置元件则测量到这些目标光源的距离。

[0053] 发自远处被测光源的光通过光学物镜14进入光测量计，并通过虹膜阀40穿过截取滤镜32。虹膜阀40位于并安装在光测量计的焦面或贴近焦面，该焦面由物镜的焦距决定。理想情况下，虹膜阀的光圈的平面安装在焦面上。但这并不是绝对必要的。

[0054] 虹膜阀的光圈孔通过从外壳12主体顶端伸出的虹膜阀调整轮（未在图4剖面图中展示）控制。它可以贴近内部虹膜阀，或者如图1中部件22所示在外壳的末端。虹膜阀调整轮可被操作者旋转以选择和限制被测光源目标的范围。换言之，虹膜阀被“关闭”以提供小的孔径并将视野范围限制在被测光源附近。如果目标光源范围相当宽，操作者移动虹膜阀调整轮22来“放大”虹膜阀40的孔，以获得更宽广的视野范围。

[0055] 穿过虹膜阀40后，光穿过中继透镜装置42。中继透镜系统投射例如目标光源的一幅图像到放置位置合适的聚焦目镜26上，，该光源是被测试的感兴趣的光源。目镜26使操作者可以看到被测光源，并因此帮助在观看和调整仪表对准目标以使光测量计能正确地对准。

[0056] 来自中继透镜装置42的光也将发射至分光器44。分光器44将光束分为两路。其中一路使光束的一部分进入到位于目镜26的28处的可调节聚焦透镜。

[0057] 分光器44的第二条光路发射到光检测器48，所述光检测器48由其自身感知并量化的光所激发。在一种实施方式中，光检测器48光敏区域的大小与目镜26可视区域的大小相同，所以操作者可看到被测光源目标的区域。光检测器48感知到的电荷发送至控制单元或中央处理器（CPU）50。中央处理器50设置于印刷电路板52上，并与放至装置内的设备的电气和电子输入输出部件电气连接。

[0058] 中央处理器50包括计算机或其它可编程装置。通过控制单元合适的电子电路图、程序设计和校准，在屏幕24上或者通过目镜26可视的液晶显示器54上显现图像。外部屏幕24和内部显示器54都可以显示操作者的三个选择中至少一个。这三个选择包括显示光强度、亮度和/或眼照度的被测的量。

[0059] 某些类型的光入侵测量值可能同时要求测量来自一些光源的光，例如运动场或停车场一端的一组灯具。光测量计的视野应当能够扩大至包含所述灯具组。

[0060] 图1-4所示装置的逻辑方框图如图5所示。在这幅图中，电子设备的处理器，例如构成由印刷电路板52承载的控制单元的电子式微处理器50，接收光检测器48发出的信号作为其中一个输入。来自光检测器48并通过电缆或导管56通信的信号，可通过放大器58对其进行处理。在一种实施方式中，被增益选择开关60控制的运算放大器在操作者决定的范围内工作。在照度计的一种实施方式中，例如在印刷电路板52上设置的放大器电路，用来改变光测量值的范围，以容纳大范围变化输出且在变化距离内的光源。这可以通过如下方式实现，例如为连接至光检测器的控制单元中的放大器电路选择不同的反馈电阻器来获得放大器增益。

[0061] 放大信号在模数转换器62中处理，通常设置在印刷电路板52上，以将光检测器中的放大模拟信号转换为数字信号。与被光检测器48感知到的光成比例的来自模数转换器62的放大信号，被微处理器50处理。

[0062] 在需要到目标光源的距离以测量一定区域内光强度的情况下，那就是这里描述的实施方式中的一个的应用，将要实现测距装置的性能。光测量计的测距装置组件感知到的距离测量值，被光测量计利用测距装置逻辑电路处理器处理，所述逻辑电路处理器可置于印刷电路板52上。然后，代表到远处物体例如光源设备距离的输出信号，在经过微处理器50处理后，通过通信导管64发送至内部显示器54，在一种实施方式中，发送至外部屏幕24。该信号代表到目标光源的距离。

[0063] 合适的软件或编程至微处理器50的固件将两组读数合并，两组读数即储存在微处理器中的远距光度计上的光强度读数以及同样储存在微处理器中的测距装置上的距离读数。所述软件或固件利用适用于光强度测量值的平方反比定律（inverse square law）算法处理数据，从而提供以坎德拉为单位的感兴趣光源的强度。作为应用在测量光强度中的平方反比定律是：强度等于照度乘以距离的平方。强度以坎德拉为单位描述。在大多数情况下，照度以勒克斯为单位，距离以米为单位描述。

[0064] 所述系统能够将获得的距离测量值存入微处理器的存储器中，以便如果需要，距离值能够被应用或使用到后面光读数的计算中，以计算在相同或相近距离内增加的光源的强度，而不需要重新测量与后面选择的光源间的距离。

[0065] 图6A-6D描述了展示用在照度计处理器方案中的软件步骤的流程图。所述流程图开始于将单元通电启动以在内部LED显示器54和/或外部屏幕24上显示启动信息。利用第二控制按钮20通过选择选项来转换将使操作者能够选择所需要的光测量的模式。

[0066] 继续在所述流程图中，其通过“显示范围”展示了与测距装置操作相关的动作，该动作还包括向处理器传送或发送范围数据进行存储。

[0067] 流程图上表示的下一个阶段是来自光源的在测量位置的测量光的处理动作。按下控制按钮20触发这种测量的启动。该循环中的一部分确定正确范围以适当收集数据并通知操作者光条件的强或弱，以便操作员能调节增益，或在可选择实施例中，通过编入系统中的逻辑自动调节。一旦增益在适当的范围，就进行光强的测量。测量值会被进一步处理以平均多个读数，从平均值中减去暗信号，并通过校准系数来调整平均值。这个值会被存储到微处理器中。微处理器会对光源强度数据和存储的通过仪器的测距装置部分接收到的距离数据执行平方反比算法，，以得到被测量光源的光强的以坎德拉为单位的值。

[0068] 上述实施方式一般针对用于测量来自远处光源的光强的光测量计。

[0069] 本发明的另一个实施方式中选择开关设置为眼照度或亮度，这些光度量可用图6A-D中的流程图所提出的流程来测量。

[0070] 在本发明的一个实施方式中，提供手动增益选择器功能，增益选择器用于改变光测量范围，来适应输出变化幅度大和距离变化的光源。这可以像本领域中众所周知的那样，通过例如对光检测器的印刷电路板52上的控制单元中的放大器电路选择不同的反馈电阻器来改变放大器增益的方式实现。

[0071] 光源的选定区域的平均亮度的测量布局也可用于测量反射表面的亮度。所需要的只是计量系统要配备有足够的敏感性使低水平的亮度测量成为可能，低水平的亮度是许多反射表面的特点。

[0072] 再参考图1，控制开关通过按钮（例如18与20）或者输入或输出元件诸如（但不限于）计算机连接端口（例如USB端口）、屏幕或无线电通信端口来操作，这里只是列举了也可以装在照度计主体上的两个或多个端口或开关。

[0073] 综上，在远离固定装置中光源的一点确定光强的方法包括提供增强的远距光度计的措施。远距光度计具有透镜系统，包括安装在纵向主体上的物镜。远距光度计也包括具有数据输出通信管路的光检测器，安装在远距光度计的光检测器接收进入到远距光度计的光能。而且远距光度计具有位于物镜与光检测器之间的、在远距光度计主体中的光计量阀，例如（但不限于）虹膜阀。这种位置一般在物镜的焦面上。通常装到电子设备中携带的印刷电路板52上的控制器也在光测量计中。控制器包括数字处理器50与内部显示屏54以及在本发明的一个实施方式中的外部屏幕24，并且通过通信管路与光检测器通信。照度计的第三个元件是仪器的测距装置部分。测距装置部分具有与控制器通信的电子通信能力。测距装置部分的返回脉冲光信号与仪器中的光测量部分共享光路。在确定光强时，增强型远距光度计的操作员会将远距光度计朝向照明装置中支撑的目标光源。一旦”对准目标”（on target），增强型远距光度计计算出到通过测距装置检测到的光源的距离，然后通过光检测器接收到的来自光源的光的水平会被微处理器处理。这个数据点会被存储到微处理器中。到光源固定装置的计算距离（利用来自测距装置的距离和存储在微处理器的内存区的距离值计算出来），以及光检测器接收到并且目前存储在微处理器的内存区的光的水平会被处理以生成光强值。在离开光源进行测量的点的光强的计算值就会通过远距光度计的显示屏
54或屏幕24显示。

[0074] 虽然本发明按照优选实施方式和一般相关的方法来描述，发明人也考虑到，在阅读全文和研究附图之后，具体实施方式与方法的改变与排列对本领域技术人员来说是显而易见的。

[0075] 因此，以上所描述的具体典型的实施例与摘要都不规定或限制本发明。当然，权利要求书会从各方面限定本发明。本发明的变化只能通过各个权利要求中列举的限定和其同等物来限制，不受在权利要求中未提起到的其他术语的限定。

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光测量计设备

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发明内容

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