專利名稱：采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)光源的led光通量的測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)對光通量的精密測 試。技術(shù)背景光源光效的測試實際上難點在光通量的測試。由于LED的特點，盡管國際照明 委員會CIE)及美國、加拿大等計量研究機構(gòu)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(tǒng)光源光通量測試方法相近的簡易測試方法。現(xiàn)有LED 光通量測試方法存在的問題，包括(1) 采用光電池探測器，由于無法對LED實現(xiàn)視見函數(shù)V (入)在所有光譜點 的準(zhǔn)確匹配，特別是現(xiàn)有探測器在藍、紅波段誤差較大，造成測試誤差；(2) 采用傳統(tǒng)方法，積分球內(nèi)如放置光源、檔屏?xí)r，由于測試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(fā)光的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)燈將無法采用，而采用LED標(biāo)準(zhǔn)燈又 存在無法實現(xiàn)光譜定標(biāo)的問題。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是設(shè)計一種采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)光源的LED光通量的測試裝置， 消除了現(xiàn)有LED光通量測試的問題，實現(xiàn)對LED光通量的精密測試。本實用新型提供了一種采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)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置于積分球 1內(nèi)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連接并點亮光源2，積分球1內(nèi)只有光源2。 本實用新型中，光源2是被測LED或者標(biāo)準(zhǔn)光源。 本實用新型中，采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)光源定標(biāo)。本實用新型中，采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)光源，標(biāo)準(zhǔn)光源與被測LED置于積分球表面， 球內(nèi)無任何遮擋。本實用新型中，光譜儀采用波長范圍是200nm 1100nm的多通道微型光譜儀。 本實用新型中，采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(jù)具體測試要求和實驗室條件選用。本實用新型中，窄光束標(biāo)準(zhǔn)光源特殊的外形設(shè)計是為了使該標(biāo)準(zhǔn)光源發(fā)出的 光線能更多的進入積分球內(nèi)。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(biāo)準(zhǔn)光源必須具有良好地時間穩(wěn)定性，光譜必須豐富。且易于標(biāo)定。儀器組裝過程按照圖l進行組裝，被測LED或標(biāo)準(zhǔn)光源放置在積分球表面， 積分球內(nèi)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并進而計算光通量的方法，實現(xiàn)對光通量的精密測試。本實用新型的采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(gòu)成。本實用新型采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)光源光通量標(biāo)準(zhǔn)及光譜標(biāo)準(zhǔn)放置積分球表面， 球內(nèi)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 光譜能量分布測試并進而計算光通量，實現(xiàn)對光通量的精密測試。本實用新型有以下一些特點A. 采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)光源；B. 標(biāo)準(zhǔn)光源放置積分球表面，球內(nèi)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(xiàn)對LED光通量的精密測試。

圖1是采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)光源的LED光通量的測試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。其中，1是 積分球；2是光源，包括被測LED或者標(biāo)準(zhǔn)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采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)光源、恒流電源、 窄通光孔徑的光纖、CCD微型多通道光譜儀幾個部分構(gòu)成。本實用新型采用2800K 左右色溫的鹵鎢燈作為標(biāo)準(zhǔn)光源，經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)出射窄光束。CCD多通道光譜儀是高 性能的小型便攜式短波(200nm 1100nm)光譜儀。探測器采用光電二極管陣列。主 要性能指標(biāo)如下能耗110mA， 9VDC波長范圍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(zhuǎn)換器腿t接口RS-232被測LED或標(biāo)準(zhǔn)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(nèi)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并進而計算光通量，從而實現(xiàn)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(biāo)準(zhǔn)光源的定標(biāo)、LED樣品的測試和測試結(jié)果的處理等步驟。 1.窄光束標(biāo)準(zhǔn)光源的定標(biāo) 由于該標(biāo)準(zhǔn)光源作為光譜與光通量的雙重定標(biāo)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(biāo)傳遞。光通量定標(biāo)用小型分布光度計測試，采用角分辨率小于0.2度，探測器V(入) 匹配誤差小于3%，儀器穩(wěn)定性好的分布光度計。該方法可用于傳遞光通量標(biāo)準(zhǔn)。光譜定標(biāo)用小型積分球，在積分球表面開口放置該窄光束標(biāo)準(zhǔn)光源，球內(nèi)放 置色溫接近的普通色溫(光譜分布)標(biāo)準(zhǔn)燈，以傳遞光譜能量分布標(biāo)準(zhǔn)，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(biāo)準(zhǔn)光源放于積分球表面點亮，用光譜儀測 試，輸入標(biāo)準(zhǔn)光源的光通量、色溫值，并記錄標(biāo)準(zhǔn)光源的光譜，將標(biāo)準(zhǔn)光源的光譜 能量分布作為測試的標(biāo)準(zhǔn)值存盤；將被測LED放入同一積分球內(nèi)表面點亮，用光譜儀 測試出被測LED的相對光譜能量分布，并根據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)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(jié)果如圖4所示光通量3. 031m。實施例3測試結(jié)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(tǒng)的儀器測試得出結(jié)果為2. 781m。Labspere儀器測出的標(biāo)準(zhǔn)值本發(fā)明測試方法結(jié)果傳統(tǒng)儀器測試結(jié)果3. 051m3.031m2. 781m可以看出，采用本發(fā)明的測試方法誤差為0.6%，而采用傳統(tǒng)方法由于光源和檔 屏的自吸收，誤差為8.85%。
權(quán)利要求1.一種采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)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)，其特征在于，光源(2)置于積分球(1)內(nèi)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)連接并點亮光源(2)。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)光源，標(biāo)準(zhǔn)光源 與被測LED置于積分球表面，球內(nèi)無任何遮擋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，光譜儀采用波長范圍是200nm 1100nm的多通道微型光譜儀。
專利摘要本實用新型屬于光通量測試領(lǐng)域，涉及采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)光源的LED光通量的測試裝置。本實用新型的采用窄光束標(biāo)準(zhǔn)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，電源與光源連接并點亮光源，窄光束標(biāo)準(zhǔn)光源(光通量標(biāo)準(zhǔn)及光譜標(biāo)準(zhǔn)光源)放置積分球內(nèi)表面，球內(nèi)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并進而計算光通量，實現(xiàn)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(xiàn)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(yōu)先權(quán)日2006年11月30日
發(fā)明者劉木清, 周小麗, 孫耀杰, 張萬路, 李文宜, 葛愛明 申請人:復(fù)旦大學(xué)