CN101118178B - 一种led光通量测试方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于光源测量技术领域，具体为一种LED光通量测量方法。本发明采用反光杯作为LED光通量收集装置。具体操作是用夹具将LED固定在反光杯的底端，LED发光方向指向反光杯大开口，将光通量计紧密固定在反光杯的大开口上以接受光信号。用恒流电源驱动LED，LED发出的总光通量由反光杯聚集后被光通量计收集、测量并最终给出总光通量值的读数。本发明方法简单，测量准确率高。

Description

一种LED光通量测试方法
技术领域
本发明属于光源测量技术领域，具体涉及LED光通量测试方法。
技术背景
半导体技术继引发了微电子革命之后，又在孕育着一场新的产业革命---照明革命。发光二极管(LED)的特点使其在显示及特种照明等领域获得很大的应用。但是LED理论上的高光效使其潜在的巨大应用前景是普通照明市场。在各种LED应用中，外量子效率是LED的重要指标，即出射光通量与注入电能的比值。
LED外量子效率的测试难点在于光通量的测试。由于LED的特点，国际上至今未有公认的能与传统光源光通量测试方法相近的简易测试方法。
现有LED光通量测试方法存在的问题，包括：
(1)采用传统方法积分球内如放置光源、挡屏时，由于测试LED的光通球一般很小，甚至直径只有5cm，积分球理论将无法满足，因而造成测试原理性误差；
(2)如放置表面，向四面发光的常规标准灯将无法采用，而采用LED标准灯又存在无法实现光谱定标的问题。
这些问题，使LED光通量的测试一直存在分歧，因而也影响了对LED性能的判别，不利于LED产业的发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单、方便的准确测量LED光通量的方法。
本发明提出的测量LED光通量的方法，是采用一个反光杯作为LED光通量的收集装置，将LED用夹具固定在反光杯的底部，使LED发光方向指向反光杯前端开口，在反光杯的前端开口处设置一个光通量计，采用恒流电源点亮LED，光通量计即可测量出LED的光通量数据并予以显示。
本发明中：
1可采用不同构造的夹具配合不同封装形式的可见光LED，以保证可见光LED的发光中心定位在反光杯底端附近。
2采用反光杯作为被测可见光LED的光通量收集装置，反光杯内壁蒸镀反射膜，反射率为99％以上。
3光通量计采用硅光电池作为探头材料，探头受光面安装余弦校正器和V(λ)滤光片。V(λ)滤光片用于实现探头与人眼视见函数的匹配响应，余弦校正器用于校正不同方向的光信号响应。探头紧密贴合反光杯出光口，以保证出射光完全落在光电池的探测范围之内。光通量计的结构如图2所示。
附图说明
图1是LED总光通量测试系统示意图。
图2是硅光电池光通量计的结构示意图。
图中标号：1恒流电源，2LED夹具，3待测LED，4反光杯，5光通量计，6余弦校正器，7V(λ)滤光片，8硅光电池探测器，9电流电压转换电路，10运算放大器，11显示器。
具体实施方式
本发明所用元件如下：
LED3：被测LED光源；
反光杯4：用于聚集LED光通量的反光杯，其基本原理是杯体内表面蒸镀高反射率反射率99％反光膜形成反光表面，该表面将入射光线反射至大开口方向，实现光线的聚集。杯体的具体形状可以是锥体、以抛物线为母线的旋转对称体等等能够实现光线聚集功能的形状。
电源1：恒流电源；
光通量计5：以硅光电池作为探测器的光通量计。
仪器组装过程：
按照图1进行组装，被测LED3由夹具2固定在反光杯4的底端位置。光通量计5的硅光电池探测面紧贴反光杯的出光口安装。
光通量计为常规设备，由：余弦校正器6、V(λ)滤光片(7)和光电探测器(8)及后续电路包括电流电压转换电路(9)、运算放大器(10)及显示器(11)等组成。
实施例：
以下为本发明用于测试可见光LED光通量的一个具体实施例。
一测试所需主要装置：
1、LED夹具，配合现行各主流可见光LED的封装形式，不同封装类型不同封装尺寸配合不同的夹具将可见光LED的发光中心定位在反光杯的底端位置。
2、反光杯，杯体内壁蒸镀反射膜，膜层反射率为99％。
3、光通量计，光通量计的探头采用硅光电池，并使用余弦校正器和V(λ)滤光片对其进行修正。
用图1所示的装置进行测试，环境温度25℃，待测LED型号为CREE XR-E，恒流80mA驱动。
LED预热15分钟后开始测试。得到光通量计输出为1.63lm。
为验证实验结果的准确程度，用小型分布式光度计二次测量同一颗LED。测试环境温度同为25℃，驱动电流80mA，LED预热15分钟开始测试。
采用的分布式光度计是杭州远方信息有限公司生产的LED626分布光度计，该仪器的测试精度为：
正向电流测试精度 ±0.2％F.S.
正向电压测试精度 ±0.2％F.S.
反向电压测试精度 ±0.2％F.S.
正向电流测试精度 ±0.2％F.S.
反向漏电流测试精度 ±0.2％F.S.
测试结果如下：被测LED的总光通量为1.718lm
由于分布光度计测量光源总光通量的方法是光通量的绝对测量法，其测量的精度是很高的，比较两种方法得出的测量结果，可以看到：
    本发明测试结果(lm)     分布光度计测试结果(lm)
    1.63     1.718
本发明测得结果与分布光度计测试结果相比仅有5％的差值，这一结果相较于用积分球测量LED光通量方法接近10％的误差而言在准确性上更占优势。

Claims (1)

1.一种LED光通量测试方法，其特征在于采用一个反光杯作为LED光通量的收集装置，将LED用夹具固定在反光杯的底部，使LED发光方向指向反光杯前端开口，在反光杯的前端开口处设置一个光通量计，采用恒流电源点亮LED，光通量计即可测量出LED的光通量数据并予以显示；其中，所述反光杯的内壁蒸镀的反射膜的反射率为99％以上。
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