一種環境亮度檢測裝置的製作方法
2023-04-26 14:55:16 2
專利名稱：一種環境亮度檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種環境亮度檢測裝置。
背景技術：
在全球的節能減排的大趨勢下，如何對人們工作生活中周圍的環境光進行有效的利用與控制，成為直接與能源利用掛鈎的研究課題，但如何對環境光進行有效、精準的檢測是首先要解決的問題。現有的檢測方法，一是照度檢測，二是亮度檢測。從照度的定義可知，照度是單位面積上的光通量，如果是僅用來評判一個發光物的發光總量或光效率及某區域面積光照程度是可行的，但是照度與人的視覺感受並不是完全直接與決定性的關係，除了照度，人的視覺光照承度還與被照物的顏色深淺和被照物表面的平整度有關，即與被照物對光的反射與吸收及物體表面物理形狀與角度對光的散射有關。亮度是人的視覺性的光亮程度，從人眼的生理結構與視覺原理可知，採用光學成像的檢測方法才能真正的表徵人所感受到的光環境，而現在市場上或正在使用的光照傳感與控制裝置，絕大部分採用的是光敏電阻、光電池、光敏二極體、光敏三極體等，直接對物體表面或直接對入射光線進行檢測，這樣，直接對入射光檢測的是照度值，直接對物體表面檢測時，感光器件過近，檢測到的是物體的一個點，增加距離時檢測到的是感光器件附近的光經各種反射，折射與直射光的混合值，並不能表徵人眼視覺的光照亮度。而現有的光學成像方法均為採用單個或多個光學透鏡的方法， 雖然能夠準確檢測光亮度，但是光學透鏡由於其精密度的要求，使其生產中工藝複雜，加工難度高，而且在組裝成光學成像的產品時，對組裝的精密度要求也很高，特別是多片透鏡的組裝，精密度和工藝要求更高。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於，針對採用光學透鏡作為光學成像單元存在的生產成本高、組裝精密度要求高等缺陷，提供一種新的環境亮度檢測裝置，降低生產成本和組裝精密度要求。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種環境亮度檢測裝置， 其特徵在於，包括透明玻璃球、蓋體、座體、光敏元件、玻璃球定位裝置和成像獲取遮光裝置；所述蓋體不透光，該蓋體包括上下開口端，該座體包括內部空腔，該蓋體下開口端內側與該座體外側套裝配合；所述透明玻璃球由所述玻璃球定位裝置定位在該蓋體上開口端；所述蓋體和座體之間還包括配合定位結構；所述光敏元件設置在所述座體內部空腔內並位於所述透明玻璃球的焦點之後的成像區；所述成像獲取遮光裝置包括位於所述透明玻璃球和所述光敏元件之間的遮光構件和設置在遮光構件上的通光區，所述遮光構件阻止經所述透明玻璃球進入所述蓋體內的雜散光線進入所述座體內部空腔到達所述光敏元件，所述通光區位於所述透明玻璃球的焦點之後的光路上，所述透明玻璃球的成像聚集光線通過該通光區。在本實用新型的環境亮度檢測裝置中，所述玻璃球定位裝置如下包括所述蓋體上開口端內側和設置在所述透明玻璃球與所述座體之間的中空受壓彈性元件；或包括設置在所述蓋體上開口端與所述透明玻璃球環繞彈性配合的環形定位面；或包括所述蓋體上開口端內側和與該蓋體內側螺紋配合或緊配合併將所述透明玻璃球壓在所述蓋體上開口端內側的定位環。在本實用新型的環境亮度檢測裝置中，所述通光區為通孔或通過光線的窗；所述遮光構件為所述座體的內部空腔的遮光壁，所述通光區設置在該遮光壁上方中部；或所述遮光構件包括所述座體的內部空腔腔壁和設置在該腔壁上部開口處的遮光片，該遮光片包括遮光區和設置在該遮光區中部的所述通光區。在本實用新型的環境亮度檢測裝置中，所述配合定位結構如下包括設置在所述蓋體內側面與所述座體外側面之間相互配合的卡扣與卡槽；或包括設置在所述座體外側的螺紋槽、對應設置在所述蓋體側面與所述螺紋槽相配合的螺紋孔和螺絲，所述蓋體和座體通過所述螺絲與該螺紋孔配合後螺絲端頭與該螺紋槽配合連接固定；或包括設置在所述座體外側面上的外螺紋和對應設置在所述蓋體內側與該外螺紋相配合的內螺紋，所述蓋體和座體通過該內、外螺紋配合連接固定；或包括所述蓋體的內側面與所述座體的外側面緊配合。在本實用新型的環境亮度檢測裝置中，包括PCB板，與所述光敏元件連接，設置於所述座體內部空腔內。在本實用新型的環境亮度檢測裝置中，包括固定座；所述固定座設置於所述座體的底部後側。在本實用新型的環境亮度檢測裝置中，包括固定座和燈管夾；所述固定座設置於所述座體的底部後側，所述固定座的底部設有卡槽；所述燈管夾通過卡槽與該固定座卡合連接。在本實用新型的環境亮度檢測裝置中，所述透明玻璃球為圓球形或者橢球形。在本實用新型的環境亮度檢測裝置中，所述蓋體和座體均為圓筒形。實施本實用新型的環境亮度檢測裝置，與現有技術比較，其有益效果是1、本實用新型使用透明玻璃球來代替光學透鏡以實現光學成像，再利用光敏元件對所形成的光學實像來進行亮度檢測，可實現與人眼對環境光的感受效果一致的環境光亮度檢測；2、通過設置蓋體與座體的調整結構和成像獲取遮光裝置，使檢測裝置可準確地獲取被測目標的成像光，並屏蔽無益的散射光，提高檢測的準確性；3、對玻璃球及檢測裝置結構的精度要求低，大大降低製造成本，安裝和使用簡便。
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是本實用新型的環境亮度檢測裝置一種實施例的立體結構圖。圖2是本實用新型的環境亮度檢測裝置一種實施例的側視圖。[0024]圖3是本實用新型的環境亮度檢測裝置一種實施例的剖視圖。圖4、是本實用新型的環境亮度檢測裝置中玻璃球定位裝置一種實施方式的局部剖視圖。圖5、是本實用新型的環境亮度檢測裝置中玻璃球定位裝置另一種實施方式的局部剖視圖。圖6、是本實用新型的環境亮度檢測裝置中成像獲取遮光裝置一種實施例剖視圖。
具體實施方式
如圖1至圖3所示，本實施例的環境亮度檢測裝置包括蓋體1、座體2、透明玻璃球3、遮光片4、光敏元件5、PCB板6、固定座7、燈管夾8，其中蓋體1不透光，蓋體1上下開口端，座體2包括內部空腔21，該內部空腔用於安裝光敏元件5。在本實施例中，PCB板6與光敏元件5連接並設置在內部空腔21內，在其他實施例中，PCB板6可以設置在內部空腔21外的座體2的其他結構位置處，甚至將PCB板 6與環境亮度檢測裝置分離外置，使用時將PCB板6與光敏元件5連接，均能夠實現本發明目的。蓋體1下開口端的內側與座體2的外側套裝配合，蓋體1和座體2通過定位配合結構定位配合，該定位配合結構可以採用包括但不限於如下結構1、蓋體1和座體2之間採用卡合的方式固定連接，此時可在蓋體1的內側面設有卡扣，對應在座體2的側面設有與該卡扣相配合的卡槽，蓋體1和座體2通過該卡扣和卡槽卡接配合；或反之，在蓋體1的內側面設有卡槽，對應在座體2的側面設有與該卡槽相配合的卡扣，蓋體1和座體2通過該卡扣和卡槽卡接配合。採用此定位配合結構時蓋體1與座體2之間的位置固定。2、在座體2的外側面設置螺紋槽，在蓋體1的側面設有與螺紋槽相配合的螺紋孔， 蓋體1和座體2通過螺絲9與該螺紋孔配合後，螺絲9的端頭與該螺紋槽配合連接固定。採用此定位配合結構時蓋體1與座體2之間的位置可調節。3、在座體2的外側面設置外螺紋，對應在蓋體1內側設置與該外螺紋相配合的內螺紋，蓋體1和座體2通過該內、外螺紋配合連接固定。採用此定位配合結構時蓋體1與座體2之間的位置可調節。4、蓋體1的內側面與座體2的外側面採用緊配合結構。採用此定位配合結構時蓋體1與座體2之間的位置固定。透明玻璃球3通過玻璃球定位裝置定位在蓋體1的上開口端。玻璃球定位裝置可以採用包括但不限於如下結構1、如圖3所示，玻璃球定位裝置包括蓋體1上開口端內側和設置在透明玻璃球3 與座體2之間的中空受壓彈性元件14，中空受壓彈性元件14可以採用如圓柱壓縮彈簧、環形橡膠柱等。2、如圖5所示，玻璃球定位裝置包括設置在蓋體1上開口端與透明玻璃球3環繞彈性配合的環形定位面，將透明玻璃球3壓入該環形定位面內實行定位。3、如圖4所示，玻璃球定位裝置包括蓋體1上開口端內側和定位環15，定位環15 與蓋體1的內側螺紋配合或緊配合，並將透明玻璃球3壓在蓋體1上開口端內側。[0039]光敏元件5設置在座體2的內部空腔21內，並位於透明玻璃球3的焦點之後的成像區，以接受經透明玻璃球3聚焦的被測目標的反光光線成像。成像獲取遮光裝置包括位於透明玻璃球3和光敏元件5之間的遮光構件和設置在遮光構件上的通光區41。遮光構件起阻止經透明玻璃球3進入蓋體1內部的雜散光線進入座體內部空腔21內到達光敏元件5的作用，通光區位於透明玻璃球3的焦點之後的聚焦光路上，透明玻璃球的成像聚集光線通過該通光區41到達光敏元件5。為了滿足對不同被測目標測量時被測目標成像光線均通過通光區，可以通過蓋體 1與座體2的可調節定位配合結構實現透明玻璃球3與成像獲取遮光裝置的通光區之間的距離來保證。對於特定使用場合，在被測目標的測量調節確定的前提下，可以採用蓋體1與座體2的固定定位配合結構，滿足既定測量條件的測量需要，也能夠實現本發明目的。成像獲取遮光裝置可以採用包括但不限於如下結構1、如圖6所示，遮光構件為座體2的內部空腔21的遮光壁，通光區41位設置在該遮光壁上方中部的通孔(在其他實施例中，也可以採用通過光線的窗結構)。2、如圖3所示，遮光構件包括座體2的內部空腔21的腔壁和設置在該腔壁上部開口處的遮光片4，該遮光片4包括遮光區和設置在該遮光區中部的通光區41，通光區41可以採用通孔或通過光線的窗結構。固定座7固定於座體2的底部後側，其底部設有至少一對卡槽11，燈管夾8的左右部分分別通過卡槽11與固定座7卡合。在其他實施例中，可以不設置固定座7和燈管夾 8，或只設置固定座7、不設置燈管夾8，均能夠實現本發明目的。透明玻璃球3可以採用圓球形或者橢球形。由於該透明玻璃球3是中央較厚、邊緣較薄的玻璃，因而會發揮聚光作用，相當於凸透鏡的功能。環境亮度檢測裝置在工作時， 由於蓋體1不透光且上端開口，環境光會照射透明玻璃球3的露出蓋體1的端部表面，進而由透明玻璃球3將其匯聚於焦點並通過遮光片4的中部通孔射在光敏元件5表面；由於光敏元件5具有對光敏感的特性，環境光亮度變化會引起它的阻值變化，從而使得它的兩端電壓變化，因而PCB板6可以根據光敏元件5的電壓變化來計算出當前的環境光亮度。在本實施例中，蓋體1和座體2採用圓筒形結構。在其他實施例中，蓋體1和座體 2可以採用其他結構，如採用稜柱形結構，也能夠實現本發明目的。
權利要求1.一種環境亮度檢測裝置，其特徵在於，包括透明玻璃球、蓋體、座體、光敏元件、玻璃球定位裝置和成像獲取遮光裝置；所述蓋體不透光，該蓋體包括上下開口端，該座體包括內部空腔，該蓋體下開口端內側與該座體外側套裝配合；所述透明玻璃球由所述玻璃球定位裝置定位在該蓋體上開口端； 所述蓋體和座體之間還包括配合定位結構；所述光敏元件設置在所述座體內部空腔內並位於所述透明玻璃球的焦點之後的成像區；所述成像獲取遮光裝置包括位於所述透明玻璃球和所述光敏元件之間的遮光構件和設置在遮光構件上的通光區，所述遮光構件阻止經所述透明玻璃球進入所述蓋體內的雜散光線進入所述座體內部空腔到達所述光敏元件，所述通光區位於所述透明玻璃球的焦點之後的光路上，所述透明玻璃球的成像聚集光線通過該通光區。
2.如權利要求1所述的環境亮度檢測裝置，其特徵在於，所述玻璃球定位裝置如下包括所述蓋體上開口端內側和設置在所述透明玻璃球與所述座體之間的中空受壓彈性元件; 或包括設置在所述蓋體上開口端與所述透明玻璃球環繞彈性配合的環形定位面；或包括所述蓋體上開口端內側和與該蓋體內側螺紋配合或緊配合併將所述透明玻璃球壓在所述蓋體上開口端內側的定位環。
3.如權利要求1所述的環境亮度檢測裝置，其特徵在於，所述通光區為通孔或通過光線的窗；所述遮光構件為所述座體的內部空腔的遮光壁，所述通光區設置在該遮光壁上方中部；或所述遮光構件包括所述座體的內部空腔腔壁和設置在該腔壁上部開口處的遮光片，該遮光片包括遮光區和設置在該遮光區中部的所述通光區。
4.如權利要求1所述的環境亮度檢測裝置，其特徵在於，所述配合定位結構如下包括設置在所述蓋體內側面與所述座體外側面之間相互配合的卡扣與卡槽；或包括設置在所述座體外側的螺紋槽、對應設置在所述蓋體側面與所述螺紋槽相配合的螺紋孔和螺絲，所述蓋體和座體通過所述螺絲與該螺紋孔配合後螺絲端頭與該螺紋槽配合連接固定；或包括設置在所述座體外側面上的外螺紋和對應設置在所述蓋體內側與該外螺紋相配合的內螺紋， 所述蓋體和座體通過該內、外螺紋配合連接固定；或包括所述蓋體的內側面與所述座體的外側面緊配合。
5.如權利要求1至4之一所述的環境亮度檢測裝置，其特徵在於，包括PCB板，與所述光敏元件連接，設置於所述座體內部空腔內。
6.如權利要求1至4之一所述的環境亮度檢測裝置，其特徵在於，包括固定座；所述固定座設置於所述座體的底部後側。
7.如權利要求1至4之一所述的環境亮度檢測裝置，其特徵在於，包括固定座和燈管夾；所述固定座設置於所述座體的底部後側，所述固定座的底部設有卡槽；所述燈管夾通過卡槽與該固定座卡合連接。
8.如權利要求1至4之一所述的環境亮度檢測裝置，其特徵在於，所述透明玻璃球為圓球形或者橢球形。
9.如權利要求1至4之一所述的環境亮度檢測裝置，其特徵在於，所述蓋體和座體均為圓筒形。
專利摘要本實用新型公開了一種環境亮度檢測裝置，包括透明玻璃球、蓋體、座體、光敏元件、玻璃球定位裝置和成像獲取遮光裝置；蓋體不透光，包括上下開口端，座體包括內部空腔，蓋體下開口端內側與座體外側套裝配合，蓋體和座體之間包括配合定位結構；光敏元件設置在內部空腔內位於透明玻璃球焦點後的成像區；定位裝置將玻璃球定位在蓋體上開口端；成像獲取遮光裝置包括位於透明玻璃球和光敏元件之間的遮光構件和設置在遮光構件上的通光區，通光區位於透明玻璃球的焦點之後的聚焦光路上，透明玻璃球的成像聚集光線通過通光區。本實用新型，可實現與人眼對環境光的感受效果一致的環境光亮度檢測，成本低廉，易於安裝和使用。
文檔編號G01J1/42GK202002728SQ201020684819
公開日2011年10月5日 申請日期2010年12月28日 優先權日2010年12月28日
發明者鄒高迪 申請人:深圳市海駿電子科技有限公司