光度模塊、手持光度計及其測量方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的光度模塊、手持光度計及其測量方法，通過將光度模塊與數(shù)字移動終端分體設(shè)置，光度模塊與數(shù)字移動終端為相互獨(dú)立的兩個部分，將光度模塊的采樣輸出傳輸?shù)綌?shù)字移動終端計算光譜信息，并將計算結(jié)果通過數(shù)字移動終端輸出，提高了手持光度計的可移動性，且光度模塊可以跟多個或多種數(shù)字移動終端配合使用，進(jìn)一步提高了光度模塊、手持光度計的通用性和可移動性。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光測量領(lǐng)域，特別是一種測量光參數(shù)的光度模塊、分體設(shè)置的手 持光度計及其測量方法。 光度模塊、手持光度計及其測量方法

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著光源及照明應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，光源與照明燈具生產(chǎn)制造、照明應(yīng)用工程 與設(shè)計等領(lǐng)域企業(yè)對光譜分析及光色檢測設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性、便攜性要求越來越高，同時隨著 人民生活水平的提高，人們越來越關(guān)注光環(huán)境與照明對自身生活以及身體健康的影響。
[0003] 傳統(tǒng)設(shè)備可以實現(xiàn)光環(huán)境與照明、光譜分析以及光色參數(shù)的高精度測量，但該類 設(shè)備造價高、笨重且效率低，一般適用于專業(yè)檢測實驗室或光源以及照明燈具生產(chǎn)線等地 方。為了實現(xiàn)測量設(shè)備的小型化，市面上出現(xiàn)了一些手持式光譜儀，實現(xiàn)了測量設(shè)備的小型 化和可移動功能，這種手持式光譜儀可隨手拿到現(xiàn)場進(jìn)行測量，不需要將被測物搬到實驗 室，減少了測量成本。但是，手持式光譜儀畢竟還是有一定的體積大小，當(dāng)需要隨身攜帶到 生產(chǎn)線以外的地方進(jìn)行光譜測量時，還是會有些不便。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種光度模塊、手持光度計及其測量方法，通過將手持光 度計的光度模塊和數(shù)字移動終端分體設(shè)置，光度模塊和數(shù)字移動終端為相互獨(dú)立的兩個部 分光度模塊的采樣輸出傳輸?shù)綌?shù)字移動終端計算光譜信息，并將計算結(jié)果通過數(shù)字移動終 端輸出，提高了手持光度計的可移動性，方便攜帶。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種光度模塊，所述光度模塊的輸出傳輸?shù)綌?shù) 字移動終端，所述光度模塊包括以下部件：取光單元，所述取光單元輸入端接收被測光并輸 出采樣光線；處理單元，所述處理單元輸入端接收采樣光線，并對采樣光線處理轉(zhuǎn)換后輸 出相應(yīng)的電信號；控制單元，所述控制單元輸入端連接處理單元輸出端并接收上述電信號； 傳輸單元，所述傳輸單元輸入端連接控制單元輸出端，所述傳輸單元輸出到數(shù)字移動終端。 采樣被測光并將采樣光線轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電信號，該電信號傳輸?shù)降綌?shù)字移動終端。因此，通 過將光度模塊設(shè)置成獨(dú)立部分，與數(shù)字移動終端分體設(shè)置，提高了光度模塊的可移動性，且 光度模塊可以跟多個或多種數(shù)字移動終端配合組成光度計，進(jìn)一步提高了手持光度計的通 用性和可移動性。其中，所述取光單元包括余弦校正器，所述余弦校正器設(shè)置在取光窗口處 接收被測光并輸出采樣光線，在取光窗口處設(shè)置余弦校正器，測量各個方向的被測光。其 中，所述處理單元包括：
[0006] 入射狹縫，所述入射狹縫設(shè)置在取光單元出光側(cè)，接收入射的采樣光線，并輸出一 定強(qiáng)度的出射光，用于控制入射的采樣光線的強(qiáng)度并起到光欄的作用；
[0007] 光柵，所述光柵設(shè)置在入射狹縫出光側(cè)，接收上述出射光并將其按照不同波長繞 射成不同出射角度的出射光，起到色散作用；
[0008] 反射鏡，所述反射鏡設(shè)置在光柵的出光側(cè)，接收從光柵輸出的出射光并將該出射 光以90°折射角輸出，在反射鏡，將光線折射90°，從而使得光譜更?。?br> [0009] 光電二極管陣列，所述光電二極管陣列設(shè)置在反射鏡的出光側(cè)，將反射鏡輸出的 光譜能量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，將采樣光線轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電信號。
[0010] 其中，所述控制單元包括A/D轉(zhuǎn)換器和控制器，所述A/D轉(zhuǎn)換器輸入端接收處理單 元輸出的電信號，并將該電信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號輸出到控制器輸入端，通過A/D轉(zhuǎn) 換器將處理單元輸出的模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸出給控制器。
[0011] 其中，所述控制單元還包括存儲器，所述存儲器連接控制器的輸出端。
[0012] 其中，所述傳輸單元內(nèi)置無線或有線通訊模塊，傳輸單元可通過無線或有線方式 與數(shù)字移動終端進(jìn)行通訊。
[0013] 其中，所述無線通訊模塊為藍(lán)牙、 塊，適用于配置不同無線通訊模塊的數(shù)字移動終端。
[0014] 本發(fā)明還提供一種手持光度計，包括前述的光度模塊及數(shù)字移動終端，所述光度 模塊和數(shù)字移動終端分體設(shè)置；所述數(shù)字移動終端配有無線或有線通訊模塊及顯示模塊和 /或語音模塊，所述光度模塊的輸出通過有線或無線通訊方式傳輸?shù)綌?shù)字移動終端。數(shù)字移 動終端根據(jù)光度模塊輸出的數(shù)字信號計算光譜信息并在顯示模塊和/或語音模塊輸出計 算結(jié)果，實現(xiàn)光度測量。
[0015] 本發(fā)明還提供一種手持光度計的測量方法，包括以下步驟：
[0016] A、啟動光度模塊，光度模塊與數(shù)字移動終端進(jìn)行通訊配對驗證；
[0017] B、從被測光中采集采樣光線；
[0018] C、將米樣光線轉(zhuǎn)換相應(yīng)的電信號；
[0019] D、將上述電信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號，若光度模塊與數(shù)字移動終端配對成功， 該數(shù)字信號以有線或無線通訊方式發(fā)送到配對成功的數(shù)字移動終端；
[0020] E、數(shù)字移動終端根據(jù)接收到的數(shù)字信號計算光譜信息，并將光譜信息在數(shù)字移動 終端的顯示模塊上進(jìn)行顯示，或者在語音模塊中進(jìn)行播報，在不方便查看顯示屏?xí)r，也可以 通過語音方式得到光譜信息。
[0021] 其中，步驟D中，若光度模塊與數(shù)字移動終端配對失敗，光度模塊將數(shù)字信號存儲 在存儲器內(nèi)，直到找到配對成功的數(shù)字移動終端，光度模塊再將存儲的數(shù)字信號輸出到數(shù) 字移動終端進(jìn)行處理。
[0022] 其中，所述無線通訊方式為藍(lán)牙、Wi-Fi、WLAN、GPRS、3G、4G、ZigBee或CDMA，通訊 方式靈活多樣，適用于使用不同通訊方式的數(shù)字移動終端；所述配對驗證是指有線連接成 功或無線驗證成功。
[0023] 本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及效果：將光度模塊的采樣輸出傳輸?shù)綌?shù)字 移動終端計算光譜信息，并將計算結(jié)果通過數(shù)字移動終端輸出，通過將光度模塊設(shè)置成獨(dú) 立部分，與數(shù)字移動終端分體設(shè)置，提高了手持光度計的可移動性，且光度模塊可以跟多個 或多種數(shù)字移動終端配合使用，進(jìn)一步提高了手持光度計的通用性和可移動性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可 以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025] 圖1為本發(fā)明一種手持光度計的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖2為本發(fā)明一種手持光度計的另一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027] 圖3為本發(fā)明一種手持光度計的使用示意圖。
[0028] 圖4為本發(fā)明一種手持光度計的另一使用示意圖。
[0029] 圖5為本發(fā)明一種手持光度計的又一結(jié)構(gòu)不意圖。
[0030] 標(biāo)號說明：
[0031] 10.光度模塊、20.數(shù)字移動終端、30.被測光、11.取光單元、12.處理單元、13.控 制單元、14.傳輸單元、15.存儲器、111.余弦校正器、112.取光窗口、121.入射狹縫、122. 光柵、123.反射鏡、124.光電二極管陣列、131. A/D轉(zhuǎn)換器、132.控制器。

【具體實施方式】
[0032] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而 本發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0033] 如圖1和圖2所示，光度模塊10和數(shù)字移動終端20分體設(shè)置且為兩個相互對立 的部分。光度模塊10的輸出通過無線方式傳輸?shù)脚溆袩o線通訊模塊的數(shù)字移動終端20,例 如廣泛普及的智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦或車載電腦等，這些數(shù)字移動終端20可隨 身攜帶且通常配有無線通訊模塊。光度模塊10中的取光單元11輸入端接收被測光30并 輸出米樣光線；處理單兀12輸入端接收米樣光線，并對米樣光線處理轉(zhuǎn)換后輸出相應(yīng)的電 信號；控制單元13輸入端連接處理單元12輸出端并接收上述電信號；傳輸單元14輸入端 連接控制單元13輸出端，且傳輸單元14輸出到數(shù)字移動終端20。采樣被測光30并將采樣 光線轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電信號，該電信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號后可傳輸?shù)脚鋵Τ晒Φ臄?shù)字移 動終端20,數(shù)字移動終端20根據(jù)上述數(shù)字信號計算光譜信息，并數(shù)字移動終端20配備的顯 示模塊或語音模塊輸出，其中配對成功是指光度模塊10與數(shù)字移動終端20通過以無線通 訊方式完成身份驗證。因此，通過將與數(shù)字移動終端20配合工作的光度模塊10設(shè)置成獨(dú) 立部分，將光度模塊10測得的數(shù)據(jù)傳給智能手機(jī)等數(shù)字移動終端20,這樣就可以在測量現(xiàn) 場快速專業(yè)的測得光的各項參數(shù)，如色坐標(biāo)、色溫、顯色指數(shù)、照度等參數(shù)，為使用者提供現(xiàn) 場的光環(huán)境，做出快速評判的依據(jù)，提高了手持光度計的可移動性，且價格只是傳統(tǒng)實驗室 設(shè)備的幾十分之一。
[0034] 如圖2所示，取光單元11內(nèi)的余弦校正器111設(shè)置在取光窗口 112處接收被測光 30并輸出采樣光線。在取光窗口 112處設(shè)置余弦校正器111，從而能測量各個方向的被測 光30。處理單元12中的入射狹縫121，所述入射狹縫設(shè)置在取光單元11出光側(cè)，接收入射 的米樣光線，并輸出一定強(qiáng)度的出射光，入射狹縫121控制了入射的米樣光線的強(qiáng)度同時 起到光欄的作用。入射狹縫121出光側(cè)設(shè)有光柵122,用于接收上述出射光并將其按照不同 波長繞射成不同出射角度的出射光，起到色散作用。反射鏡123設(shè)置在光柵122的出光側(cè)， 接收從光柵122輸出的出射光并將該出射光以90°折射角輸出，經(jīng)反射鏡123將光線折射 90°，從而使得光譜更薄，減小了光度模塊10的厚度，光度模塊10可以制成如火柴盒般大 小，便于隨身攜帶。設(shè)置在反射鏡123出光側(cè)的光電二極管陣列124將反射鏡123輸出的 光譜能量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，即將采樣光線轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電信號。控制單元13中的A/D 轉(zhuǎn)換器131輸入端接收處理單元12輸出的電信號，并將該電信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號輸 出到控制器132輸入端，即將模擬電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后給到控制器132。傳輸單元14 內(nèi)置藍(lán)牙、11^、11^隊6?1?、36、46、218866或00嫩無線通訊模塊，控制器132將接收到的 數(shù)字信號通過無線通訊模塊傳輸?shù)綌?shù)字移動終端20。
[0035] 如圖3所示，光度模塊10可以跟智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等多個或多種數(shù) 字移動終端20配合使用，只要光度模塊10與各數(shù)字移動終端20均配對成功，光度模塊10 就可以向各數(shù)字移動終端20輸出電信號，從而光度模塊10可以跟測量現(xiàn)場中的某一個或 多個數(shù)字移動終端20配合工作，進(jìn)一步提高了手持光度計的可移動性和通用性。
[0036] 如圖4所示，多個光度模塊10可與一個數(shù)字移動終端20配合使用，只要各光度模 塊10均與該數(shù)字移動終端20均配對成功，各光度模塊10就可以向該數(shù)字移動終端20輸 出電信號，從而一個數(shù)字移動終端20與多個光度模塊10可組成多個手持光度計，節(jié)約了測 量成本。
[0037] 本實施例中，光度模塊10的輸出也可以通過有線方式傳輸?shù)綌?shù)字移動終端20,只 要將光度模塊10與數(shù)字移動終端20通過數(shù)據(jù)線連接，若連接成功即光度模塊10與數(shù)字移 動終端20配對成功，適用于僅配置有線數(shù)據(jù)模塊的數(shù)字移動終端20。另外，如圖5所示，光 度模塊10內(nèi)還可設(shè)置與控制器132輸出端連接的存儲器15,當(dāng)測量現(xiàn)場沒有可用的數(shù)字移 動終端20時，光度模塊10需要輸出的數(shù)字信號可以存儲在該存儲器15內(nèi)，直到找到配對 成功的數(shù)字移動終端20后，光度模塊10再將存儲的數(shù)字信號輸出到數(shù)字移動終端20進(jìn)行 后續(xù)處理，輸出成功后刪除存儲的數(shù)字信號，進(jìn)一步增加了光度計的靈活性。
[0038] 實際應(yīng)用時，本發(fā)明提供的手持光度計的測量過程為：啟動光度模塊10,光度模 塊10與數(shù)字移動終端20進(jìn)行通訊配對驗證；從被測光中采集采樣光線；將采樣光線進(jìn)行 強(qiáng)度控制、色散處理及90°折射處理后轉(zhuǎn)成換相應(yīng)的電信號；將該電信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù) 字信號，若光度模塊10與數(shù)字移動終端20配對成功，該數(shù)字信號以有線或無線通訊方式 發(fā)送到配對成功的數(shù)字移動終端20,若光度模塊10與數(shù)字移動終端20配對失敗，光度模 塊10將數(shù)字信號存儲在存儲器15內(nèi)，直到找到配對成功的數(shù)字移動終端20,光度模塊10 再將存儲的數(shù)字信號輸出到數(shù)字移動終端20進(jìn)行處理；數(shù)字移動終端20根據(jù)接收到的數(shù) 字信號計算色坐標(biāo)、色溫、顯色指數(shù)、照度等光譜信息，并將計算得到的光譜信息在數(shù)字移 動終端20的顯示模塊上進(jìn)行顯示，或者在語音模塊中進(jìn)行播報，兩種結(jié)果呈現(xiàn)方式，在不 方便查看顯示屏?xí)r，也可以通過語音方式得到光譜信息。其中，所述無線通訊方式為藍(lán)牙、 Wi-Fi、WLAN、GPRS、3G、4G、ZigBee或CDMA，適應(yīng)各種數(shù)字移動終端20,且配對驗證是指有線 連接成功或無線驗證成功。
[〇〇39] 此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名 稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包 括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施 例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本 權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種光度模塊，所述光度模塊（10)的輸出傳輸?shù)綌?shù)字移動終端（20)，其特征在于， 所述光度模塊（10)包括以下部件： 取光單元（11)，所述取光單元（11)輸入端接收被測光并輸出采樣光線； 處理單元（12)，所述處理單元（12)輸入端接收采樣光線，并對采樣光線處理轉(zhuǎn)換后輸 出相應(yīng)的電信號； 控制單元（13)，所述控制單元（13)輸入端連接處理單元（12)輸出端并接收上述電信 號； 傳輸單元（14)，所述傳輸單元（14)輸入端連接控制單元（13)輸出端，所述傳輸單元 (14) 的輸出為光度模塊（10)的輸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光度模塊，其特征在于，所述取光單元（11)包括余弦校正器 (111)，所述余弦校正器（111)通過固定件設(shè)置在取光窗口（112)處接收被測光并輸出采樣 光線。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光度模塊，其特征在于，所述處理單元（12)包括： 入射狹縫（121)，所述入射狹縫（121)設(shè)置在取光單元（11)出光側(cè)，接收入射的采樣 光線，并輸出一定強(qiáng)度的出射光。光柵（122)，所述光柵（122)設(shè)置在入射狹縫（121)出光 偵牝接收上述出射光并將其按照不同波長繞射成不同出射角度的出射光； 反射鏡（123)，所述反射鏡（123)設(shè)置在光柵（122)的出光側(cè)，接收從光柵（122)輸出 的出射光并將該出射光以90°折射角輸出（在通過此鏡，將光線折射90°，以便使光譜更 ?。? 光電二極管陣列（124)，所述光電二極管陣列（124)設(shè)置在反射鏡（123)的出光側(cè)，將 反射鏡（123)輸出的光譜能量轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光度模塊，其特征在于，所述控制單元（13)包括A/D轉(zhuǎn)換器 (131)和控制器（132)，所述A/D轉(zhuǎn)換器（131)輸入端接收處理單元（12)輸出的電信號，并 將該電信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號輸出到控制器輸入端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光度模塊，其特征在于，所述控制單元（13)還包括存儲器 (15) ，所述存儲器（15)連接控制器（132)的輸出端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光度模塊，其特征在于，所述傳輸單元（14)內(nèi)置無線或有線 通訊模塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光度模塊，其特征在于，所述無線通訊模塊為藍(lán)牙、Wi-Fi、 WLAN、GPRS、3G、4G、ZigBee 或 CDMA 通訊模塊。
8. -種手持光度計，包括如權(quán)利要求1、2、4、5或6中任一項所述的光度模塊（10)及 數(shù)字移動終端（20)，所述光度模塊（10)和數(shù)字移動終端（20)分體設(shè)置；所述數(shù)字移動終 端（20)配有無線或有線通訊模塊及顯示模塊和/或語音模塊，所述光度模塊（10)的輸出 通過有線或無線通訊方式傳輸?shù)綌?shù)字移動終端（20)。
9. 一種如權(quán)利要求8所述的手持光度計的測量方法，其特征在于，包括以下步驟： A、 啟動光度模塊（10)，光度模塊（10)與數(shù)字移動終端（20)進(jìn)行通訊配對驗證； B、 從被測光中采集采樣光線； C、 將采樣光線轉(zhuǎn)換相應(yīng)的電信號； D、 將上述電信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字信號，若光度模塊（10)與數(shù)字移動終端（20)配對 成功，該數(shù)字信號以有線或無線通訊方式發(fā)送到配對成功的數(shù)字移動終端（20) ;E、數(shù)字移 動終端（20)根據(jù)接收到的數(shù)字信號計算光譜信息，并將光譜信息在數(shù)字移動終端（20)的 顯示模塊上進(jìn)行顯示，或者在語音模塊中進(jìn)行播報。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的手持光度計的測量方法，其特征在于，步驟D中，若光度模塊 (10)與數(shù)字移動終端（20)配對失敗，光度模塊（10)將數(shù)字信號存儲在存儲器（15)內(nèi)，直 到找到配對成功的數(shù)字移動終端（20)，光度模塊（10)再將存儲的數(shù)字信號輸出到數(shù)字移 動終端（20)進(jìn)行處理。
【文檔編號】H04L29/06GK104101428SQ201410292485
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】張九六, 趙紅波, 張景如 申請人:杭州中為光電技術(shù)股份有限公司