| 标题 | 舞台灯具用大口径反光镜通用检测方法 |
| 范文 | 穆佳丽 姚春龙 刘海涛 摘要： 本文以仪表院X公司生产的P400型舞台灯光用反光镜为例详细介绍大口径反光镜的通用技术参数和检测方法，检测项目包括：尺寸、光谱、外观、光斑和环境适应性等方面。其中，光谱检测确定了卤素光源的光谱检测范围为：400nm～700nm，并设计了光谱检测系统。外观检测，分别从表面、光斑等几方面细化检测方法。其他大口径反光镜产品可以此为标准，根据要求进行检测项目的增减。 Abstract： This article takes the P400 stage lighting mirror produced by Instrument Institute X Company as an example to introduce the general technical parameters and detection methods of large-aperture mirrors. The inspection items include： size， spectrum， appearance， spot and environmental adaptability， etc. . Among them， the spectral detection determines the spectral detection range of the halogen light source is： 400nm ～ 700nm， and designed the spectral detection system. Appearance detection is done respectively from the surface， light spots and other aspects to refine detection methods. Other large-diameter mirror products can be used as a standard， and inspection items can be increased or decreased as required. 关键词： 大口径反光镜；舞台灯光；光谱检测；反光镜检测方法；增强铝膜 Key words： large aperture reflector；stage lighting；spectral detection；mirror detection method；reinforced aluminum film 中图分类号：O433.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）17-0144-03 0 引言 大口径、大功率舞台灯光系统正在引领新一代舞台灯光技术，通过更精彩的创意、更鲜艳的色彩以及更高能效提升舞台体验，营造全方位的3D灯光渲染效果。现代舞台灯光设备多采用大口径反光镜，利用高硬度增强铝镀膜技术，对比其他照明类反光镜产品，具有寿命长、耐高温、能耗低、色彩还原性好等特点。生产技术参数要求更加严格，相应的检测过程也更加复杂。下面以X公司生产的P400抛物面型舞台灯光用反光镜为例详细介绍大口径反光镜的通用技术参数和检测方法，其他大口径产品可根据要求进行检测项目的增减。此方法已经推广至其他大口径反光镜的生产和检测过程，生产的产品已经得到市场的广泛认可。 1 参数要求 1.1 基本尺寸要求 对反光镜外口径、内口径、底孔直径、高度、厚度、槽顶端距中心线距离、焦距、反光镜顶点距端面距离、槽圆角、反光镜端面外沿厚度、反光镜端面外沿倒角均有严格要求，如图1为大口径反光镜的设计图。 1.2 光谱要求 人眼的视觉函数[1]如图2所示，对于全光谱卤素光源的舞台灯光来说，人眼对于近紫外及近红外光谱已经很难识别，因此保证出射光光谱范围集中在400nm～700nm可见光范围即可。一方面可以降低杂散光，另一方面可以减少发热以提高效能。因此以人眼视觉函数去分析设计舞台灯光更具有实际意义。 反光镜设计应保证可见光范围的波长高反射，近紫外光及近红外光范围波长高透射。通过选择适宜的光谱，使出射光颜色特性与日光接近，視觉特性好[2]。因此，镀制工艺应按照光谱分布要求，在提高可见光波段反射率前提下，尽量减少其他波段反射（投射或者吸收）。计算光源在400nm～700nm范围内的光辐射通量，400nm～700nm波段范围内光效水平已经达到99%满足实际需要，因此反射光谱选择400nm～700nmnm范围即可。 光谱检测装置设计如图3。具体测试方法采用卤素灯45°入射反光镜内表面，入射光经反光镜反射后由接收器收集进入光纤，光纤连接波长精度优于1nm的分光光度计探头，采集反射光信息后计算光源在400nm～700nmnm波段范围内反射率的平均值 ，大于93%视为光谱合格（通用标准），合格光谱特性曲线如图4所示。 1.3 外观要求 1.4 光斑要求 光斑指反射光打到墙壁或者舞台上呈现的形状，应保持光斑圆润、亮度均匀，不能出现虚边、变形、空心或黑心等缺陷。（表2） 1.5 环境适应性要求 高温测试：经高温试验后，反光镜膜层不应出现裂纹、起皮、剥离等缺陷。 浸水测试：经浸水试验后，反光镜膜层不应出现变色、起皮、剥离等缺陷。 2 检测方法及不合格品鉴定 2.1 尺寸 ①外口径。用精度优于0.02mm的卡尺对外口径进行检测，公差±1.5mm。 ②内口径。用精度优于0.02mm的卡尺对内口径进行检测，公差±1.5mm。 ③底孔直径。用精度优于0.02mm的卡尺对底孔直径进行检测，公差±1.0mm。 ④高度。用精度优于0.02mm的卡尺对高度进行检测，公差±1.0mm。 ⑤厚度。用精度优于0.02mm的千分尺对厚度进行检测，公差±0.5mm。 ⑥槽顶端距中心线距离。用精度优于0.02mm的卡尺对槽短边距底孔边缘距离，计算该距离与底孔半径（底孔直径/2）的差值，公差±0.5mm。 ⑦焦距。用塞尺测量P400专用样板比对与反光镜面型的匹配程度，即样板下沿距反光镜端面的距离，该距离与理论焦距的和即为焦距。 ⑧反光镜顶点距端面距离。用塞尺测量P400专用样板比对与反光镜面型的匹配程度，即样板下沿距反光镜端面的距离，该距离与反光镜顶点距端面距离理论值的差值，公差±1.0mm。 ⑨槽圆角。计算底孔公差与理论槽圆角的和。 ⑩反光镜端面外沿厚度。用精度优于0.02mm的卡尺对反光镜端面外沿厚度进行检测，公差±0.5mm。 ？輥？輯？訛反光镜端面外沿部倒角。反光镜端面与外沿间倒角依赖加工尺寸，其他部分倒角依赖模具，不直接检测。 2.2 光谱 通过光谱检测系统得到常见光谱不合格为以下几种情况，波长过短/波长过长/波形不符： 波长过短，虽然可以保证400nm～700nm波段的反射率，但是容易使反光镜镀膜表面偏蓝，波长过长则容易降低反射率且镀膜表面偏黄，这两种情况都会加强或者减弱可见光范围内某光波段的光效，从而导致反射光偏色，影响灯具投射彩色的准确性。（如图5） 波形不符会加强或减弱可见光范围内某光波段的光效，从而导致反射光偏色，影响灯具投射彩色的准确性。 某波段反射率过低，则会直接导致光源在400nm～700nm波段范围内反射率的平均值低于93%。（如图6） 2.3 外观 具体的检验方法如图7所示。其中针孔检验项目通过透射观察方法进行，其他检验项目通过反射观察进行。此项检验通过目视灯下观察。 2.4 光斑 将反光镜装入夹具垂直地面放置，在卤素灯照射下观察15m外白背景底板上成像光斑，观察光斑形状，与样品比较。（过程检验方法） 将通过过程检验的反光镜装入舞台灯具中，距离灯具1.5m处向上目视反光镜垂直反射到天花板上的光斑（入射光是圆形光斑），观察光斑形状，与样品比较。（最终检验方法）观察到的光斑形状呈现饱满圆形为合格，不合格的情况主要有不规则形、椭圆形和亮度分布不均等。 2.5 环境适应性 ①高温测试。将反光镜放置于烤箱中，加热至200℃±5℃，恒温30min，在烤箱中自然冷却后取出（若无其他规定，烘箱温度变化率不超过3℃/min），进行附着力试验，即在反光镜膜层表面粘贴宽度为12mm～13mm，剥离强度不小于6.86N（2cm宽）的胶带，以垂直于膜层表面方向的力沿胶带一端快速拉起，目视检验膜层表面。 ②浸水测试。将反光镜完全浸入纯水中，24小时后进行附着力试验，即在反光镜膜层表面粘贴宽度为12mm～13mm，剥离强度不小于6.86N（2cm宽）的胶带，以垂直于膜层表面方向的力沿胶带一端快速拉起，目视检验膜层表面。 3 检测标准 反光镜的检验按生产过程进行分类，即过程检验和最终检验。 检验项目见表3。 4 结论 通过以上各项测试方法最終得到的产品视为合格品，达到出厂标准，出厂时另附检验报告。灯具厂家和最终用户都可以通过检验报告了解产品性能和检验参数。 另外，运输过程也存在对产品造成伤害的风险。即使严格按照包装要求进行多重防护措施（包装要求：按照产品尺寸定制的塑料封套、固定纸板及防护木箱）也难免在运输过程中发生意外事件。因此，灯具厂家在接收产品之前需进行严格的入库检验（按照文本所述的检验方法进行抽检或全检），最终用户在使用之前也应进行表面检查和开机检查。确认无误后，便可以放心使用，并按照说明书进行日常维护。 本文所介绍的大口径反光镜参数要求和测试方法能够满足舞台灯具的实际使用要求，在实际生产中已经得到有效验证和广泛推广。但是，此方法相比其他反光镜检测方法比较繁琐，还存在可以精简和整合的过程，后期工作将着重对现有方法的进一步简化和对实际使用过程中的反馈分析。 参考文献： [1]胡威捷，汤顺青，朱正芳.现代颜色技术原理及应用[M].北京：北京理工大学出版社，2007：17-18. [2]周太明，周详，蔡伟新.光源原理与设计[M].上海：复旦大学出版社，2006：：365-366. [3]张以谟主编.应用光学[M].机械工业出版社，1982. |
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