本发明涉及光电检测领域，特别是一种蓝光加权辐射亮度的测量装置及其方法。

LED已经成为常用的照明和显示光源。随着技术的发展，LED光输出越来越大。带来了高效照明和高亮的显示屏，同时，也带来了“蓝光危害”。

目前，国内外标准，如CIES009/E:2002、IEC/TR62471-2-2009、IEC/TR62778-2012，我国的GB/T20145-2006等，均定义“蓝光加权辐射亮度”来描述蓝光危害的大小。根据这些标准，蓝光加权辐射亮度LB是由光源光谱辐射亮度L(λ)加权蓝光危害系数B(λ)得到：

L B = Σ 300 700 L ( λ ) B ( λ ) Δ λ ]]>

蓝光加权辐射亮度测量的核心是测量标准规定的条件下，光源的光谱辐射亮度L(λ)。对应的测试装置如杭州远方光电股份有限公司的OST-300光辐射安全测试系统。但是，在实际测量中，测试装置主要是由亮度计和300nm到700nm范围的光谱仪组成，对于LED光源，要想得到准确的结果，光谱仪步长要求为0.2nm，光谱误差不大于3％，灯具需要放在导轨上，需要暗室，因此，该方法条件过于苛刻，只能在实验室使用，不能对普通照明进行蓝光危害的评估。

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种适用于日常生活，设备结构简单，价格便宜，可快速、精确、方便地评估普通照明用灯具的蓝光加权辐射亮度的测量装置及其方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

一种蓝光加权辐射亮度的测量装置，包括测试系统和瞄准系统，所述的测试系统依次包括物镜、带孔反射镜、透镜、第一色散元件、衰减片、第二色散元件和光电池，所述的光电池上连接有电压表，所述的物镜、透镜、第一色散元件、衰减片、第二色散元件、光电池的光学中心和带孔反射镜的孔与光源在同一光轴上，所述的物镜的出射光线通过带孔反光镜的孔入射在透镜上，所述的透镜的出射光线入射在第一色散元件上，所述的衰减片在第一色散元件和第二色散元件之间，所述的瞄准系统依次包括物镜、反射镜、延时透镜组、光标和目镜，所述的带孔反光镜的反射光线入射到反光镜上，所述的反光镜的反射光线通过延时透镜组和光标入射至目镜上，所述的物镜与人眼、光电池共轭。

所述的衰减片为分布式衰减片。

一种蓝光加权辐射亮度的测量方法，校准步骤包括：

1)选择一只蓝光加权辐射亮度为L1标准灯放置光源处，调节带孔反射镜沿着反射镜平面平行移动，使得光反射至人眼，人眼通过瞄准系统瞄准标准灯；

2)保持仪器不动，调节带孔反射镜沿着反射镜平面平行归位，使得标准灯发出的光从孔中进入测试系统，经透镜依次平行进入第一色散元件、分布式衰减片，第二色散元件至到光电池，从电压表中读取示数为U1；

测量步骤包括：

3)将待测光源放置在光源处，调节带孔反射镜沿着反射镜平面平行移动，使得人眼通过瞄准系统瞄准待测光源；

4)保持仪器不动，调节带孔反射镜沿着反射镜平面平行归位，从电压表中读取示数为U2；

5)计算待测光源的蓝光加权辐射亮度为U2L1/U1。

相比于现有技术，本发明的优点在于：结构简单，体积小，重量轻，使用方便，响应速度快，价格便宜，技术难度小，适合室内和室外等多种场合下使用。

图1为本发明一种蓝光加权辐射亮度的测量装置的结构示意图。

图2为三棱镜色散原理图。

图中：1、光源2、物镜3、带孔反射镜4、透镜5、第一色散元件6、分布式衰减片7、第二色散元件8、光电池9、电压表10、反射镜11、延时透镜组12、光标13、目镜。

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

如图1所示，一种蓝光加权辐射亮度的测量装置，一种蓝光加权辐射亮度的测量装置，包括测试系统和瞄准系统，所述的测试系统依次包括物镜2、带孔反射镜3、透镜4、第一色散元件5、分布式衰减片6、第二色散元件7和光电池8，所述的光电池8上连接有电压表9，所述的物镜2、透镜4、第一色散元件5、分布式衰减片6、第二色散元件7、光电池8的光学中心和带孔反射镜3的孔与光源1在同一光轴上，所述的物镜2的出射光线通过带孔反光镜的孔入射在透镜4上，所述的透镜4的出射光线入射在第一色散元件5上，所述的分布式衰减片6紧贴在第二色散元件7，所述的瞄准系统依次包括反射镜10、延时透镜组11、光标 12和目镜13，所述的带孔反光镜的反射光线入射到反光镜上，所述的反光镜的反射光线通过延时透镜组11和光标12入射至目镜13上，所述的物镜2与人眼、光电池8共轭。

“第一色散元件5，分布式衰减片6，第二色散元件7，”是本专利的核心装置。第一色散元件5的作用是将入射光按光谱分布在空间内分开，第二色散元件7的作用相反，是将按光谱分布分开的光合在一起。它们可以是三棱镜和菲涅尔透镜，也可以是其他色散元件，衰减片6的的光衰减率随空间位置不同而不同，是空间位置的函数。

一种蓝光加权辐射亮度的测量方法，校准步骤包括：

1)选择一只蓝光加权辐射亮度为L1标准灯放置光源1处，调节带孔反射镜3沿着反射镜10平面平行移动，使得人眼通过瞄准系统瞄准标准灯；

2)保持仪器不动，调节带孔反射镜3沿着反射镜10平面平行归位，使得标准灯发出的光从孔中进入测试系统，经透镜4依次平行进入第一色散元件5、分布式衰减片6，第二色散元件7至到光电池8，从电压表9中读取示数为U1；

测量步骤：

3)将待测光源放置在光源1处，调节带孔反射镜3沿着反射镜10平面平行移动，使得人眼通过瞄准系统瞄准待测光源；

4)保持仪器不动，调节带孔反射镜3沿着反射镜10平面平行归位，从电压表9中读取示数为U2；

5)计算待测光源的蓝光加权辐射亮度为U2×L1/U1。

如图2所示，第一色散元件5(以三棱镜为例)将入射光L(λ)按照波长不同分别透射到分布式衰减片6上，如下图，这样不同的位置x与不同的波长λ一一对应，如果按照适当的衰减函数A(x)衰减，经过第二色散元件的出射光就相当于就对入射光L(λ)按照波长A(λ)进行衰减，记为L(λ)A(λ)。

L(λ)入射第一色散元件5的光，λ是光波长，X表示分布衰减片的位置或坐标，图中，λ1对应的位置在最上端，而λ4对应的位置在最下端。A(x)是分布衰减片的衰减函数，即L(x)通过该衰减片后，变成L(x)A(x).

经过第二个棱镜7后输出的光注入光电池8，转换成电输出，设光电池8的光谱响应为S(λ)，则电输出与光辐射量成正比，很明显，A(x)的选择条件为B(λ)＝A(λ)S(λ)。

这样 ∫ 380 780 L ( λ ) B ( λ ) d λ = ∫ 380 780 L ( λ ) A ( λ ) S ( λ ) d λ = L B ]]>

最后，该值通过电压表9显示出来。

三棱镜是一种可选择的色散元件，为了提高色散效果，还可以用二元面等其他元件。

本专利的创新性在于：将比较困难的蓝光危害加权函数B(λ)匹配，变成比较简单的分布式衰减片6的设计，大大降低了设计难度。

分布式衰减片6可以通过改变透光片的厚度，改变透光面积等方式实现，也可以通过镀膜直接将分布式衰减片6镀到7上。这些加工技术得到的分布衰减率可以达到很高的精度，可以满足本专利的需要。