採用窄光束標準光源的led光通量的測試裝置的製作方法

2023-06-15 14:14:31 3

專利名稱：採用窄光束標準光源的led光通量的測試裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是採用窄光束標準光源的LED光通量的測試裝置。針對目前LED光 通量測試中存在的問題進行改進，提出一種新的測試方法，實現對光通量的精密測 試。技術背景光源光效的測試實際上難點在光通量的測試。由於LED的特點，儘管國際照明 委員會CIE)及美國、加拿大等計量研究機構建議了 LED光通量的測試方法，但國 際上至今未有公認的能與傳統光源光通量測試方法相近的簡易測試方法。現有LED 光通量測試方法存在的問題，包括(1) 採用光電池探測器，由於無法對LED實現視見函數V (入)在所有光譜點 的準確匹配，特別是現有探測器在藍、紅波段誤差較大，造成測試誤差；(2) 採用傳統方法，積分球內如放置光源、檔屏時，由於測試LED的光通球一 般很小，甚至直徑只有5cm，積分球理論將無法滿足，因而造成測試原理性誤差；(3) 如放置表面，向四面發光的常規標準燈將無法採用，而採用LED標準燈又 存在無法實現光譜定標的問題。實用新型內容本實用新型的目的是設計一種採用窄光束標準光源的LED光通量的測試裝置， 消除了現有LED光通量測試的問題，實現對LED光通量的精密測試。本實用新型提供了一種採用窄光束標準光源的LED光通量測試裝置，包括積分 球l、光源2、窄通光孔徑的光纖3、微型光譜儀器4和電源5，光源2置於積分球 1內表面，窄通光孔徑的光纖3穿過積分球1的開孔連接微型光譜儀4和積分球1， 電源5與光源2連接並點亮光源2，積分球1內只有光源2。 本實用新型中，光源2是被測LED或者標準光源。 本實用新型中，採用窄光束標準光源定標。本實用新型中，採用窄光束標準光源，標準光源與被測LED置於積分球表面， 球內無任何遮擋。本實用新型中，光譜儀採用波長範圍是200nm 1100nm的多通道微型光譜儀。 本實用新型中，採用窄通光孔徑的光纖3將光從積分球1傳送到微型光譜儀4 進行測試。本實用新型中積分球的直徑視光源2的功率而定，而光纖、微型光譜儀等可以 根據具體測試要求和實驗室條件選用。本實用新型中，窄光束標準光源特殊的外形設計是為了使該標準光源發出的 光線能更多的進入積分球內。同時，該窄光束出光孔徑必須與積分球入孔很好 地匹配。該標準光源必須具有良好地時間穩定性，光譜必須豐富。且易於標定。儀器組裝過程按照圖l進行組裝，被測LED或標準光源放置在積分球表面， 積分球內不加擋屏，通過窄通光孔徑的光纖引出被測光到微型多通道光譜儀器，進 行光譜能量分布測試並進而計算光通量的方法，實現對光通量的精密測試。本實用新型的採用窄光束標準光源的LED光通量的測試裝置是由無檔屏的積分 球、被測LED、標準光源、電源、窄通光孔徑的光纖、CCD微型多通道光譜儀幾個部 分構成。本實用新型採用窄光束標準光源光通量標準及光譜標準放置積分球表面， 球內無任何遮擋，通過窄通光孔徑的光纖引出被測光到微型多通道光譜儀器，進行 光譜能量分布測試並進而計算光通量，實現對光通量的精密測試。本實用新型有以下一些特點A. 採用窄光束標準光源；B. 標準光源放置積分球表面，球內無任何遮擋；C. 窄通光孔徑的光纖將被測光引到微型多通道光譜儀器。 本實用新型的裝置使用簡便，誤差小，成本低，可實現對LED光通量的精密測試。

圖1是採用窄光束標準光源的LED光通量的測試裝置結構示意圖。其中，1是 積分球；2是光源，包括被測LED或者標準光源；3是窄通光孔徑的光纖；4是微型 光譜儀器；5是電源。具體實施方法實施例1採用窄光束標準光源的LED光通量的測試裝置 本實用新型所用元件有無檔屏的積分球、被測LED、標準光源、恆流電源、 窄通光孔徑的光纖、CCD微型多通道光譜儀幾個部分構成。本實用新型採用2800K 左右色溫的滷鎢燈作為標準光源，經光學系統出射窄光束。CCD多通道光譜儀是高 性能的小型可攜式短波(200nm 1100nm)光譜儀。探測器採用光電二極體陣列。主 要性能指標如下能耗110mA， 9VDC波長範圍200nm 1100nm探測器256象元CCD，每個象元14ymX56y m積分時間3ms 2s雜散光〈0.05%A/D轉換器腿t接口RS-232被測LED或標準光源放置在積分球表面，電源5與光源2連接光源2，積分球 內不加檔屏，通過窄通光孔徑的光纖引出被測光到微型多通道光譜儀器。測試時， 點亮光源2，進行光譜能量分布測試並進而計算光通量，從而實現對光通量的精密 測試。實施例2測試實例測試方法主要包括標準光源的定標、LED樣品的測試和測試結果的處理等步驟。 1.窄光束標準光源的定標 由於該標準光源作為光譜與光通量的雙重定標光源，因此必須考慮對該光源的 光譜能量分布及總光通量的定標傳遞。光通量定標用小型分布光度計測試，採用角解析度小於0.2度，探測器V(入) 匹配誤差小於3%，儀器穩定性好的分布光度計。該方法可用於傳遞光通量標準。光譜定標用小型積分球，在積分球表面開口放置該窄光束標準光源，球內放 置色溫接近的普通色溫(光譜分布)標準燈，以傳遞光譜能量分布標準，如圖3所示。2. 被測LED的測試如圖l所示測試裝置，先將窄光束標準光源放於積分球表面點亮，用光譜儀測 試，輸入標準光源的光通量、色溫值，並記錄標準光源的光譜，將標準光源的光譜 能量分布作為測試的標準值存檔；將被測LED放入同一積分球內表面點亮，用光譜儀 測試出被測LED的相對光譜能量分布，並根據與標準光源的比較計算被測LED的光通量值。3. 計算公式或計算方法 , 按照下面的公式計算被測LED的光通量。 《=;s 以一個20mA白光LED為例，測試結果如圖4所示光通量3. 031m。實施例3測試結果比較用美國進口的labspere的LED-1100分布式光度計測出LED的光強分布曲線， 計算得出LED的光通量值為3. 051m，用傳統的儀器測試得出結果為2. 781m。Labspere儀器測出的標準值本發明測試方法結果傳統儀器測試結果3. 051m3.031m2. 781m可以看出，採用本發明的測試方法誤差為0.6%，而採用傳統方法由於光源和檔 屏的自吸收，誤差為8.85%。
權利要求1.一種採用窄光束標準光源的LED光通量測試裝置，包括積分球(1)、光源(2)、窄通光孔徑的光纖(3)、微型光譜儀器(4)和電源(5)，其特徵在於，光源(2)置於積分球(1)內表面，窄通光孔徑的光纖(3)通過積分球(1)的開孔連接微型光譜儀(4)，電源(5)與光源(2)連接並點亮光源(2)。
2. 如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，採用窄光束標準光源，標準光源 與被測LED置於積分球表面，球內無任何遮擋。
3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，光譜儀採用波長範圍是200nm 1100nm的多通道微型光譜儀。
專利摘要本實用新型屬於光通量測試領域，涉及採用窄光束標準光源的LED光通量的測試裝置。本實用新型的採用窄光束標準光源的LED光通量的測試裝置，包括積分球、光源、窄通光孔徑的光纖、微型光譜儀器和光源，電源與光源連接並點亮光源，窄光束標準光源(光通量標準及光譜標準光源)放置積分球內表面，球內無任何遮擋，通過窄通光孔徑的光纖將被測光引到微型多通道光譜儀器，進行光譜能量分布測試並進而計算光通量，實現對光通量的精密測試。本實用新型的裝置使用簡便，誤差小，成本低，可實現對LED光通量的精密測試。
文檔編號G01J1/08GK201016843SQ20062004833
公開日2008年2月6日 申請日期2006年11月30日 優先權日2006年11月30日
發明者劉木清, 周小麗, 孫耀傑, 張萬路, 李文宜, 葛愛明 申請人:復旦大學