CN103543003A - 光源筛检方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关于一种光源筛检方法,包含以下步骤:(A)接收受测光源的量测数据;(B)转换量测数据以判断受测光源的CIE座标是否落在与参考光源相同的预定区间内,若判断结果为“是”,则执行步骤(C);(C)由量测数据呈现光谱曲线,并由量测数据转换呈现转换光谱曲线;(D)依转换光谱曲线分析光谱曲线的反曲点数量及对应的波长;(E)判断受测、参考光源的光谱曲线的反曲点数量是否相同,若判断结果为“是”,则执行步骤(F);(F)判断受测、参考光源的光谱曲线相对应反曲点的波长差值是否在波长差值范围内,若判断结果为“是”,则判定两者为同色同类型光源。
Description
技术领域
本发明涉及一种筛检方法,特别是涉及一种光源筛检方法。
背景技术
一般光源分析常会使用CIE(Commission International del'Eclairage,国际照明委员会)1931座标(以下简称CIE座标)来定义光源呈现的颜色。CIE座标通常以(x,y)的形式表示,每一个特定座标(a,b)对应呈现一种特定的颜色,且邻近座标(a,b)的座标(a+Δx,b+Δy)所呈现的颜色类似座标(a,b)呈现的颜色。举例来说,纯白色的CIE座标为(0.33,0.33),所以邻近CI E座标(0.33,0.33)的座标呈现出来的颜色就会是接近纯白色的颜色。
此外,每一特定CIE座标(a,b)对应的颜色可由不同波长的光线混合而成,也就是说光谱组成不同的光源也可能呈现出相同(或类似)的颜色,并对应相同(或相近)的CIE座标,此为CIE座标的同色异谱(metamerism)特性。因此,若以CIE座标分析不同的光源,当上述光源发出相同(或类似)颜色的光线而具有相同(或相近)的CIE座标时,无法从此分析结果判断上述光源的光谱特性是否类似。
举例来说,白光LED封装体光源可通过LED晶粒配合适当的荧光粉(例如蓝光LED晶粒配合黄色荧光粉)混光而成。两个发光颜色相同的蓝光LED晶粒分别配合成分、比例不同的黄色荧光粉,可构成具有相同(或类似)发光颜色的白光LED封装体光源,但上述白光LED封装体光源的光谱特性会因使用的荧光粉不同而有所差异。因此,使用一般的CIE座标虽可分析、定义前述白光LED封装体光源的颜色,但从CIE座标无法分析上述白光LED封装体的光谱特性,也无法得知上述白光LED封装体是否使用相同的晶粒或荧光粉组成。也就是说,仅通过CIE座标分析法对不同光源进行分析、筛检,仍有应用上的局限性。
由此可见,上述现有的光源分析在结构与使用上,显然仍存在有不便与缺陷,而亟待加以进一步改进。因此如何能创设一种新型结构光源筛检方法,亦成为当前业界极需改进的目标。
发明内容
本发明的目的在于,克服现有的光源分析存在的缺陷,而提供一种新型结构的光源筛检方法,所要解决的技术问题是使其在于提供一种在多个光源中,辨识、筛检出同色同类型(发光颜色相同且光谱特性类似)的光源的筛检方法,非常适于实用。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种光源筛检方法,其中:该光源筛检方法包含以下步骤:(A)接收受测光源的量测数据,该量测数据包括多个波长资讯及多个分别对应所述波长资讯的光强度资讯;(B)转换该量测数据以判断该受测光源的CIE座标是否落在与参考光源相同的预定区间内,若判断结果为“是”,则执行步骤(C);(C)通过该多个波长资讯和该多个光强度资讯以呈现该受测光源的光谱曲线,并将该受测光源的该光谱曲线中的光强度资讯分别转换为多个相对应的光强度变化量资讯,由所述波长资讯与所述光强度变化量资讯对应呈现该受测光源的转换光谱曲线;(D)依据该转换光谱曲线分析该光谱曲线的反曲点数量及各反曲点对应的波长;(E)判断该受测光源与该参考光源各自的光谱曲线的反曲点数量是否相同,若判断结果为“是”,则执行步骤(F);及(F)判断所有该受测光源与该参考光源的光谱曲线相对应反曲点的波长差值是否在预定对应的波长差值范围内,若判断结果为“是”,则判定该受测光源与参考光源为同色同类型光源。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的光源筛检方法,其特征在于:步骤(B)还包含下列步骤:利用CIE15-2004中的计算方法,将该量测数据转换为该CIE1931座标,以判断该受测光源是否落在与该参考光源相同的该预定区间内。
前述的光源筛检方法,其特征在于:若步骤(B)的判断结果为“否”,则判定该受测光源与该参考光源为异色光源。
前述的光源筛检方法,其特征在于:若该步骤(E)的判断结果为“否”,则判定该受测光源与该参考光源为同色相异类型光源。
前述的光源筛检方法,其特征在于:若该步骤(F)的判断结果为“否”,则判定该受测光源与该参考光源为同色相异类型光源。
前述的光源筛检方法,其特征在于:步骤(D)中该转换光谱曲线具有多个峰值点与多个谷值点,所述峰值点各对应峰值波长,所述谷值点各对应谷值波长,且所有的峰值波长或谷值波长皆为该受测光源的反曲点的波长。
本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现。依据本发明提出的一种光源筛检方法,其中:该光源筛检方法包含以下步骤:通过CIE座标分析受测光源的CIE座标是否落在参考光源的预定区间内,以判别该受测光源与该参考光源是否具有相同或相近的发光颜色;及透过光谱曲线图分析该受测光源,以判别该受测光源与该参考光源是否具有相同或类似的光谱曲线。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的光源筛检方法,其特征在于:该光谱曲线图分析更包含转换步骤,分别将该受测光源和该参考光源的光谱曲线转换为转换光谱曲线,通过该受测光源和该参考光源的转换光谱曲线以分析该光谱曲线的弯折差异。
前述的光源筛检方法,其特征在于:该光源筛检方法还包含计算步骤,通过计算各该光谱曲线的反曲点数量及对应各该反曲点的波长差值,来分析光谱曲线的弯折差异。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知,本发明的主要技术内容如下:包含以下步骤:(A)接收受测光源的量测数据,该量测数据包括多个波长资讯及多个分别对应上述波长资讯的光强度资讯;(B)转换该量测数据以判断该受测光源的CIE座标是否落在与参考光源相同的预定区间内,若判断结果为“是”,则执行步骤(C);(C)通过该多个波长资讯和该多个光强度资讯以呈现该受测光源的光谱曲线,并将该受测光源的光谱曲线中的光强度资讯分别转换为多个相对应的光强度变化量资讯,由上述波长资讯与上述光强度变化量资讯对应呈现该受测光源的转换光谱曲线;(D)依据该转换光谱曲线分析该光谱曲线的反曲点数量及各反曲点对应的波长;(E)判断该受测光源与该参考光源各自的光谱曲线的反曲点数量是否相同,若判断结果为“是”,则执行步骤(F);及(F)判断所有该受测光源与该参考光源的光谱曲线相对应反曲点的波长差值是否在预定对应的波长差值范围内,若判断结果为“是”,则判定该受测光源与参考光源为同色同类型光源。进一步来说,本发明还提供一种光源筛检方法,该光源筛检方法包含以下步骤:通过CIE座标分析受测光源的CIE座标是否落在参考光源的预定区间内,以判别该受测光源与该参考光源是否具有相同或相近的发光颜色;及透过光谱曲线图分析该受测光源,以判别该受测光源与该参考光源是否具有相同或类似的光谱曲线。
借由上述技术方案,本发明光源筛检方法至少具有下列优点及有益效果:使用光谱曲线转换方法分析、比较该受测光源、该参考光源的相对应反曲点的特性,而判定两者为异色、同色相异类型或同色同类型光源。
通过本发明的光源筛检方法可分辨该受测光源与该参考光源是否为异色光源,并进一步判别该受测光源与该参考光源是否属于同色同类型的光源。实际应用上,可将已知荧光粉成分的LED封装体设定为该参考光源,并通过本发明光源筛选方法对未知荧光粉成分的LED封装体进行比对,即可筛检出与该参考光源同色同类型(荧光粉、光谱曲线同类型)的LED封装体。另一方面,本发明光源筛检方法可对各种光源进行CI E座标与光谱特性分析,因此可应用于LED封装体以外的光源分析与筛检,故确实能达成本发明的目的。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。
附图说明
图1是一流程图,说明本发明光源筛检方法的较佳实施例的执行步骤;
图2是一座标图,说明两种同色相异类型或同色同类型光源的多个LED封装体的CIE1931座标分布;
图3是两种同色相异类型光源的LED封装体的光谱曲线图;
图4是由图3进行数据转换后所得的转换光谱曲线图;
图5是说明光谱曲线与转换光谱曲线相对关系的示意图;
图6是两个同色同类型光源的LED封装体的光谱曲线图;及
图7是由图6进行数据转换后所得的转换光谱曲线图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的光源筛检方法其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如后。
本实施例使用光谱分析仪器量测LED封装体的光学特性而得到一笔量测数据(如表一),该量测数据被储存于电脑中,以供后续进行的分析与筛选步骤。前述光谱分析仪器是使用一台积分球(integrating sphere)配合一台LED测试机(LED optical & electric tester)进行量测,但不以此为限。
参阅表一为对应一个LED封装体的量测数据(仅摘录部分数据作为代表),该量测数据包括位于特定波长区间(wavelength interval)内的多个波长(wavelength)资讯以及多个分别对应上述波长资讯的光强度(Intensity)资讯。上述光强度资讯已经过正规化(normalization)处理,以便于多笔量测数据之间的比较分析,但上述光强度资讯也可以使用其原始数据进行分析而不作正规化处理,不限于此处公开的内容。
检测该LED封装体时,是将该光谱分析仪器的波长区间通过该电脑设定为380nm-780nm,且每隔特定波长间距(wavelength variation,Δλ)例如1nm取光强度资讯。但要注意的是,该波长区间与该波长间距可根据需要而弹性设定,不限于此处公开的内容。
波长λ | 光强度(已正规化处理) |
380 | 0.00000 |
381 | 0.00184 |
...(略) | ...(略) |
438 | 0.16956 |
439 | 0.18967 |
440 | 0.20988 |
441 | 0.22968 |
442 | 0.24866 |
…(略) | …(略) |
779 | 0.02079 |
780 | 0.00000 |
表一(该第二光源类型的受测光源的量测数据)
根据上述上述波长资讯与上述光强度资讯,该电脑可利用CIE15-2004中的计算方法,将该量测数据转换成一个对应的CIE1931座标值,以将该量测数据显示在CIE座标图上(如图2)。这里,仅以CIE1931为例,但不以此限。如前述说明,由于发光颜色相同的LED晶粒配合不同成分、比例的荧光粉,可混光呈现出相同(或相近)颜色的LED封装体光源,但是各个光源的光谱特性会随使用的荧光粉不同而所差异,因此本发明除了通过CIE座标分析光源之外,还通过光谱曲线图分析以判别多个LED封装体光源是否属于同色同类型光源。更进一步的说,本发明通过CIE座标分析受测光源时,可判断受测光源与参考光源为具有相同或相近发光颜色的光源,或为异色光源(具有明显不同发光颜色的光源)。本发明通过光谱曲线分析受测光源后,可判断受测光源与参考光源为两者具有相同或类似的光谱曲线,或为两者的光谱曲线有明显的差异。
后续段落会以两种不同的LED封装体光源作为代表,说明本发明光源筛检方法的具体执行步骤。上述LED封装体光源使用发光颜色及光谱特性类似的蓝光LED晶粒,并分别配合成分不同的黄色荧光粉而发出白光。上述黄色荧光粉的成分分别是F540+BR102C+BR102D(皆为荧光粉的成分代号)及GAL540+BR102C+BR102D(皆为荧光粉的成分代号)。为了方便叙述,后续段落将使用F540+BR102C+BR102D荧光粉的LED封装体光源归类为第一光源类型,使用GAL540+BR102C+BR102D荧光粉的LED封装体光源则归类为第二光源类型,借以区别上述两种LED封装体的光源类型。
参阅图2为多个第一光源类型(以黑色三角形表示)及多个第二光源类型(以灰色圆形表示)的LED封装体的CI E座标图。座标点A(0.4433,0.4003)、座标点B(0.4583,0.4024)、座标点C(0.4703,0.4230)及座标点D(0.4542,0.4210)配合界定的梯形区域为上述第一光源类型的LED封装体的预定区间,也就是说上述第一光源类型的LED封装体的CIE座标都会落在此预定区间中。但是从图2可以观察到,上述第二光源类型的LED封装体的CIE座标也会落在此预定区间中,也就是说上述第一、第二光源类型的LED封装体具有相似的发光颜色因而具有近似的CIE座标值,且从上述CIE座标分布可知肉眼几乎无法分辨各LED封装体的颜色差别,所以可将上述LED封装体归类为相近似发光颜色的光源。因此,若要区别上述LED封装体使用的荧光粉成分,就必须执行进一步的光谱曲线图分析。
以下参阅图1-图4详细说明本实施例用于分辨同色相异类型光源的LED封装体的执行步骤:
步骤S1:该电脑接收一受测光源的量测数据。
该受测光源的量测数据包括多个波长资讯及多个光强度资讯(见表一)。此处,该受测光源属于第二光源类型。后续段落会将该受测光源的量测数据与该电脑预存的参考光源量测数据进行比较分析。该参考光源属于第一光源类型,其量测数据如表二所示。
波长λ | 光强度(已正规化处理) |
380 | 0.00000 |
381 | 0.00218 |
...(略) | ...(略) |
438 | 0.18062 |
439 | 0.20031 |
440 | 0.22073 |
441 | 0.24147 |
442 | 0.26194 |
…(略) | …(略) |
779 | 0.02085 |
780 | 0.00000 |
表二(该第一光源类型的参考光源的量测数据)
步骤S2:该电脑转换量测数据以判断该受测光源的CIE座标是否在参考光源的预定区间内。
该电脑根据该受测光源的量测数据而计算得知该受测光源的CIE座标,并进一步判断该受测光源的CIE座标是否落在该参考光源的CIE座标的预定区间内,以判别该受测光源的发光颜色是否与该参考光源相同(或相近)。若该受测光源的CIE座标落在该参考光源的预定区间内(如图2),代表该受测光源与该参考光源为具有相同或相近发光颜色的光源,则继续执行步骤S3。另一方面,若该受测光源的CIE座标未落在该预定区间内,则判定为R1:该受测光源与该参考光源为异色光源。
要特别注意的是,该参考光源的CIE座标的预定区间可视需要而弹性调整,不限于本实施例公开的内容。
步骤S3:该电脑依据该量测数据呈现光谱曲线与转换光谱曲线。
图3是根据该受测光源与该参考光源的量测数据(表一与表二)绘制的光谱曲线图,其横轴呈现波长资讯,单位为nm(纳米);纵轴呈现正规化的光强度资讯,未设定标示单位。实线曲线对应该第一光源类型的参考光源,虚线曲线对应该第二光源类型的受测光源。
参阅图3,该受测光源与该参考光源具有类似的发光颜色及光谱分布趋势,但两条光谱曲线在弯折特性呈现较大的差异性。具体来说,上述光谱曲线于邻近波长450nm处都有一个相对较小的峰值(peak),且在邻近波长610nm处具有一个相对较大的峰值。但另一方面,上述光谱曲线在波长450-580nm处具有较大的弯折差异。关于光谱曲线的弯折特性分析,可通过反曲点进行。因此,本发明进一步分析上述光谱曲线的反曲点以辨别两条光谱曲线的弯折差异,并借以分辨该受测光源与该参考光源的光源类型。
就数学定义而言,反曲点是曲线由向上弯折(concave upward)转换为向下弯折(concave downward)或者曲线由向下弯折转换为向上弯折的转换座标点,所以上述内容也可以理解为:“反曲点是曲线的弯折特性的转换座标点”。在此,“向上弯折”指曲线在波长区间内的斜率逐渐增加,而“向下弯折”是指曲线在波长区间内的斜率逐渐减小。因此,反曲点可解释为:“反曲点是曲线的斜率由渐增转换为渐减,或者其斜率由渐减转换为渐增的转换点座标。”
根据上述内容,图3中上述光谱曲线的斜率可定义为:
m代表该受测光源或参考光源光谱曲线内一特定点的斜率,I表示该受测光源或该参考光源光谱曲线内一特定点的光强度(Intensity),ΔI代表该受测光源或该参考光源光谱曲线内一特定点的光强度变化量(Intensityvariation);λ表示受测光源或参考光源光谱曲线内一特定点的波长,Δλ代表受测光源或参考光源光谱曲线内一特定点的波长变化量(wavelengthvariation)。后续段落将以I(λ)代表光强度I对波长λ的函数(也就是该受测光源及该参考光源的光谱曲线函数),以进行相关分析说明。
根据前述说明,该受测光源及该参考光源的量测数据是以固定波长间距取得对应的光强度资讯,也就是说上述光谱曲线的波长变化量Δλ可视为一个常数。因此,该受测光源及该参考光源的光谱曲线的斜率m正比于光强度变化量ΔI:
m∝ΔI
也就是说,“反曲点是上述光谱曲线的斜率m由渐增转换为渐减,或者其斜率m由渐减转换为渐增的转换点座标”的特性,可以理解为“反曲点是上述光谱曲线的光强度变化量ΔI由渐增转换为渐减,或者光强度变化量ΔI由渐减转换为渐增的转换点座标”。因此,分析上述光谱曲线的光强度变化量ΔI即可得知上述光谱曲线的反曲点座标。
参阅图4为图3的光谱曲线图经由数据转换后所呈现的转换光谱曲线图。通过图4中上述转换光谱曲线可得知图3中对应上述光谱曲线的光强度变化量ΔI的变化趋势,而能借此得知上述光谱曲线的反曲点,并进一步分析该受测光源与该参考光源的光谱曲线的弯折差异。图4的转换光谱曲线图的纵轴呈现光强度变化量ΔI资讯,无特定的单位;横轴为波长,单位为纳米(nm)。
以下说明本发明将图3中上述光谱曲线转换为图4对应的转换光谱曲线的方法。若以ΔI(λ)(转换光谱曲线函数)表示光强度变化量ΔI对波长λ的函数,则该转换光谱曲线函数ΔI(λ)与该光谱曲线函数I(λ)的关系如下:
ΔI(λ)=I(λ)-I(λ-Δλ)
该转换光谱曲线函数ΔI(λ)为对应特定波长的光强度变化量ΔI,该光谱曲线函数I(λ)为对应特定波长λ的光强度I。
参考表一,以该受测光源为例:该受测光源每隔1nm取一个光强度资讯,所以该波长间距Δλ为1nm。此外,该受测光源于波长440nm的光强度为0.20988,所以I(440)=0.20988。再者,该受测光源于波长439nm的光强度为0.18967,所以I(439)=0.18967。综合上述内容可得知该受测光源对应波长440nm的光强度变化量ΔI(440)为:
ΔI(440)=I(440)-I(440-1)
=I(440)-I(439)
=0.20988-0.18967
=0.02021
依此方式,可将表一中该受测光源的光强度资讯I逐一转换为对应的光强度变化量资讯ΔI而获得如表三的数据。此外,表二中该参考光源的量测数据也可以通过相同的计算方式,而转换为如表四的数据。而后,将表二、表四中该受测、参考光源的光强度变化量资讯与波长资讯呈现于光谱曲线图上,即为图4的上述转换光谱曲线。
此外,上述转换光谱曲线函数也可以由下列公式转换,具有相同的功效:
ΔI(λ)=I(λ+Δλ)-I(λ)
波长λ | 光强度I | 光强度变化量ΔI |
380 | 0.00000 | - |
381 | 0.00184 | 0.00184 |
...(略) | ...(略) | ...(略) |
438 | 0.16956 | 0.01958 |
439 | 0.18967 | 0.02011 |
440 | 0.20988 | 0.02021 |
441 | 0.22968 | 0.01980 |
442 | 0.24866 | 0.01898 |
...(略) | ...(略) | ...(略) |
779 | 0.02079 | 0.00053 |
780 | 0.00000 | - |
表三(该受测光源的波长、光强度及光强度变化量资讯)
波长λ | 光强度I | 光强度变化量ΔI |
380 | 0.00000 | - |
381 | 0.00218 | 0.00218 |
...(略) | ...(略) | ...(略) |
438 | 0.18062 | 0.01867 |
439 | 0.20031 | 0.01969 |
440 | 0.22073 | 0.02042 |
441 | 0.24147 | 0.02074 |
442 | 0.26194 | 0.02047 |
...(略) | ...(略) | ...(略) |
779 | 0.02085 | 0.00054 |
780 | 0.00000 | - |
表四(该参考光源的波长、光强度及光强度变化量资讯)
步骤S4:该电脑依据转换光谱曲线分析该光谱曲线的反曲点数量及各反曲点对应的波长。
根据前述转换公式的对应关系,步骤S3呈现的上述光谱曲线与转换光谱曲线具有以下特性:图3中上述光谱曲线的反曲点波长分别对应于图4中其转换光谱曲线的光强度变化量ΔI由渐增转换为渐减的峰值点的波长,或分别对应该转换光谱曲线的光强度变化量ΔI由渐减转换为渐增的谷值点的波长。
参阅图5,其上半图对应图3,下半图对应图4,用于说明光谱曲线的反曲点与转换光谱曲线的峰值点(peak value,或称为相对极大值)与谷值点(valley value,或称为相对极小值)的对应关系。如参考线L1所示,转换光谱曲线ΔI(λ)的第一峰值点的波长对应于光谱曲线I(λ)的第一反曲点的波长。类似地,如参考线L2所示,转换光谱曲线ΔI(λ)的第一谷值点的波长对应于光谱曲线I(λ)的第二反曲点的波长。也就是说,上述转换光谱曲线的峰值点与谷值点的波长,分别对应于上述光谱曲线的各反曲点的波长。该电脑虽然无法直接从该受测光源与该参考光源的量测数据得知其光谱曲线的反曲点座标,但该电脑可通过上述转换光谱曲线的峰、谷值点的波长分析而间接求得上述光谱曲线的反曲点,以进一步比较上述光谱曲线的弯折差异而判断两光源是否属于相同类型,其详细分析内容如下。
表五(该受测光源的转换光谱曲线的峰、谷值点座标点及上述座标相对应的波长,与光谱曲线的反曲点座标)
表六(该参考光源的转换光谱曲线的峰、谷值点座标点及上述座标相对应的波长,与光谱曲线的反曲点座标)
参阅图3、图4及表五,依上述分析方式,图4中该受测光源的转换光谱曲线的第一、第二、第三峰值点座标点分别是(440,0.02022)、(516,0.01121)、(580,0.00827),其对应的波长依序为440nm、516nm、580nm,在此称为第一峰值波长(λpeak-1)、第二峰值波长(λpeak-2)与第三峰值波长(λpeak-3)。
根据前述转换光谱曲线的特性,图3中该受测光源的光谱曲线的第一、第三、第五反曲点的波长依序为440nm、516nm、580nm,座标点分别是(440,0.20988)、(516,0.32777)、(580,0.84316)。
此外,图4中该受测光源的转换光谱曲线的第一、第二、第三谷值点座标点分别是(460,-0.01269)、(556,0.00628)、(651,-0.01198),其对应的波长依序为460nm、556nm、651nm,在此称为第一谷值波长(λvalley-1)、第二谷值波长(λvalley-2)与第三谷值波长(λvalley-3)。
同样根据前述转换光谱曲线的特性,图3中该受测光源的光谱曲线的第二、第四、第六反曲点的波长依序为460nm、556nm、651nm,其座标分别是(460,0.25405)、(556,0.66977)、(651,0.67904)。
同样的,参阅图3、图4及表六,该参考光源的转换光谱曲线的第一、第二、第三峰值点座标点为(441,0.02074)、(499,0.00658)、(563,0.00915),其对应的第一、第二、第三峰值波长为441nm、499nm及563nm,且分别对应图3中该参考光源的光谱曲线的第一反曲点(441,0.24147)、第三反曲点(499,0.25370)、第五反曲点(563,0.70997)的波长。
而图4中该参考光源的转换光谱曲线的第一、第二、第三谷值点座标点为(460,-0.01321)、(517,0.00560)、(647,-0.01169),其第一、第二、第三谷值波长为460nm、517nm及647nm,且分别对应图3中该参考光源的光谱曲线的第二、第四、第六反曲点(460,0.29651)、(517,0.36289)、(647,0.69085)。
根据上述分析结果,图3中该受测光源的光谱曲线具有6个反曲点,上述反曲点的波长依序为440nm、460nm、516nm、556nm、580nm、651nm。
而图3中该参考光源的光谱曲线也具有6个反曲点,各反曲点对应的波长依序为441nm、460nm、499nm、517nm、563nm及647nm。
至此,该电脑已求得该参考光源与该参考光源的反曲点数量及各反曲点对应的波长而完成步骤S4的分析。
步骤S5:该电脑判断该受测光源、参考光源的光谱曲线的反曲点数量是否相同。
若上述判断结果为“是”,则继续执行步骤S6。若判断结果为“否”,则判定为R2:该受测光源与该参考光源为同色相异类型光源。上述“同色相异类型光源”是指该受测光源与该参考光源的CIE座标相近或在同一预定区间内,但其光谱曲线具有较大的差异性而归类为不同类型的光源。
根据步骤S4的分析结果,该受测光源与该参考光源的光谱曲线具有相同数量的反曲点(6个),因此必须继续执行步骤S6。
步骤S6:该电脑判断该受测光源、该参考光源的光谱曲线相对应反曲点的波长差值是否在一预定范围内。
若上述判断结果为“是”,则判定结果为R3:该受测光源与该参考光源为同色同类型光源。若判断结果为“否”,则判定结果为R2:该受测光源与该参考光源为同色相异类型光源。“同色同类型光源”是指该受测光源与该参考光源的CIE座标相近或都在一预定区间内,且两者的光谱曲线相同(或类似),因此视为相同类型的光源。
表七(相异光源类型的参考光源、受测光源的比较表格)
参考表七为步骤S4中该电脑对该受测光源与该参考光源分析的数据表格,以及执行步骤S6的判定结果。该波长差值(wavelength difference ofinflection points,λdifference)是由参考光源与受测光源的相对应反曲点的波长差异的绝对值。此外,该波长差值范围(specification ofwavelength difference,λspec)是为了判断该波长差值程度而定出,因此可根据需要而弹性调整。
据此,若前述该波长差值小于或等于该波长差值范围(λdifference<λspec),则判定该受测光源的反曲点通过判定条件,也就是该受测光源的反曲点的波长接近该参考光源对应的反曲点波长。另一方面,若该波长差值大于该波长差值范围(λdifference λspec),则判定该受测光源的反曲点为不通过判定条件,也就是说该受测光源的反曲点的波长与该参考光源相对应反曲点的波长具有较大的差异性而超出判断标准。
举例来说,该受测光源与该参考光源的第一反曲点的波长差值为:
波长差值=|受测光源的第一反曲点对应的波长-参考光源的第一反曲点对应的波长|
=|440-441|
=1
依此计算方式可得知表七中其它反曲点对应的波长差值。根据表七的数值,第一反曲点的波长差值小于对应的波长差值范围(1<15),所以该受测光源的第一反曲点通过判定条件。进一步来说,上述内容也可以理解为该受测光源的第一反曲点的波长落在426nm-456nm(441nm±15.00nm)的范围内即通过判定标准。
再比较第三反曲点的波长差值。该第三反曲点的波长差值大于该第三反曲点的波长差值范围(17>10),所以该受测光源的第三反曲点未通过判定条件,也就是说图3中该受测光源与该参考光源的光谱曲线于第三反曲点的波长差异超出规范的范围外。
根据上述方式逐一分析该受测光源的光谱曲线的反曲点可知,该受测光源的光谱曲线有3个反曲点通过判定条件,但也有3个反曲点未通过判定条件,因此于步骤S6该电脑判定该受测光源与参考光源为同色相异类型光源。
综上所述,该受测光源与该参考光源可通过本发明的光源筛检方法分析其光谱特性,而判定两者为同色相异类型光源,并可进一步得知该受测光源的LED封装体使用的荧光粉类型不同于该参考光源的LED封装体使用的荧光粉类型。
在此要特别说明的是,上述该波长差值范围可以根据不同光源类型及需求而进行调整,不限于本实施例公开的内容。此外,该受测光源只要有一个反曲点未通过其对应的该波长差值范围的判断标准,即判定该受测光源未通过步骤S6的判断条件。再者,步骤S6的判断条件也可以调整如下,也具有相同的功效:若该波长差值小于或等于该波长差值范围(λdifference λspec),则判定该受测光源为通过判定条件;若该波长差值大于该波长差值范围(λdifference>λspec),则判定该受测光源为不通过判定条件。
接着参阅图1、图2、图6、图7,本实施例用于分析相同光源类型的LED封装体的步骤说明如下。
参阅图6为两个第一光源类型的LED封装体的光谱曲线,该受测光源的光谱曲线以虚线表示,该参考光源以实线表示。图7的转换光谱曲线是由图6中上述光谱曲线根据前述计算公式转换所得。上述转换光谱曲线的转换方式以及图1中上述执行步骤S1-S6的技术内容如前述说明,故在此不多作叙述。
表八(相同光源类型的受测光源、参考光源的比较表格)
表八为对图6、图7中该受测光源与该参考光源的光谱曲线与转换光谱曲线进行分析后所得的数据表格。由图2可知,两者的CIE座标皆落在同一预定区间中,而通过步骤S2的判断条件。接着,由表八可知,该受测光源与该参考光源都有6个反曲点,所以该电脑判定其通过步骤S5的判断条件。再者,由于该受测光源的6个反曲点的波长差值都小于对应的波长差值范围,所以电脑可判定该受测光源通过步骤S6的判断条件。由此可知,最终判断结果为R3:该受测光源与该参考光源为同色同类型光源,也就是两者的光谱曲线具有类似的特性,并可由光谱分析结果进一步判断两者使用相同成分的荧光粉。
综上所述,通过本发明的光源筛检方法可分辨该受测光源与该参考光源是否为异色光源,并进一步判别该受测光源与该参考光源是否属于同色同类型的光源。实际应用上,可将已知荧光粉成分的LED封装体设定为该参考光源,并通过本发明光源筛选方法对未知荧光粉成分的LED封装体进行比对,即可筛检出与该参考光源同色同类型(荧光粉、光谱曲线同类型)的LED封装体。另一方面,本发明光源筛检方法可对各种光源进行CIE座标与光谱特性分析,因此可应用于LED封装体以外的光源分析与筛检,故确实能达成本发明的目的。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种光源筛检方法,其特征在于:该光源筛检方法包含以下步骤:
(A)接收受测光源的量测数据,该量测数据包括多个波长资讯及多个分别对应所述波长资讯的光强度资讯;
(B)转换该量测数据以判断该受测光源的CIE座标是否落在与参考光源相同的预定区间内,若判断结果为“是”,则执行步骤(C);
(C)通过该多个波长资讯和该多个光强度资讯以呈现该受测光源的光谱曲线,并将该受测光源的该光谱曲线中的光强度资讯分别转换为多个相对应的光强度变化量资讯,由所述波长资讯与所述光强度变化量资讯对应呈现该受测光源的转换光谱曲线;
(D)依据该转换光谱曲线分析该光谱曲线的反曲点数量及各反曲点对应的波长;
(E)判断该受测光源与该参考光源各自的光谱曲线的反曲点数量是否相同,若判断结果为“是”,则执行步骤(F);及
(F)判断所有该受测光源与该参考光源的光谱曲线相对应反曲点的波长差值是否在预定对应的波长差值范围内,若判断结果为“是”,则判定该受测光源与参考光源为同色同类型光源。
2.根据权利要求1所述的光源筛检方法,其特征在于:步骤(B)还包含下列步骤:利用CIE15-2004中的计算方法,将该量测数据转换为该CIE1931座标,以判断该受测光源是否落在与该参考光源相同的该预定区间内。
3.根据权利要求1所述的光源筛检方法,其特征在于:若步骤(B)的判断结果为“否”,则判定该受测光源与该参考光源为异色光源。
4.根据权利要求1所述的光源筛检方法,其特征在于:若该步骤(E)的判断结果为“否”,则判定该受测光源与该参考光源为同色相异类型光源。
5.根据权利要求1所述的光源筛检方法,其特征在于:若该步骤(F)的判断结果为“否”,则判定该受测光源与该参考光源为同色相异类型光源。
6.根据权利要求1所述的光源筛检方法,其特征在于:步骤(D)中该转换光谱曲线具有多个峰值点与多个谷值点,所述峰值点各对应峰值波长,所述谷值点各对应谷值波长,且所有的峰值波长或谷值波长皆为该受测光源的反曲点的波长。
7.一种光源筛检方法,其特征在于:该光源筛检方法包含以下步骤:
通过CIE座标分析受测光源的CIE座标是否落在参考光源的预定区间内,以判别该受测光源与该参考光源是否具有相同或相近的发光颜色;及
透过光谱曲线图分析该受测光源,以判别该受测光源与该参考光源是否具有相同或类似的光谱曲线。
8.根据权利要求7所述的光源筛检方法,其特征在于:该光谱曲线图分析更包含转换步骤,分别将该受测光源和该参考光源的光谱曲线转换为转换光谱曲线,通过该受测光源和该参考光源的转换光谱曲线以分析该光谱曲线的弯折差异。
9.根据权利要求8所述的光源筛检方法,其特征在于:该光源筛检方法还包含计算步骤,通过计算各该光谱曲线的反曲点数量及对应各该反曲点的波长差值,来分析光谱曲线的弯折差异。
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