CN115773865A - 一种光学测试设备及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光学测试设备及测试方法，光学测试设备包括转台模块、测试模块和滑轨。转台模块至少包括工作台，工作台用于承载待测样品；测试模块至少被用于收集待测样品发出的光；转台模块和/或测试模块滑动设置在滑轨上，通过使转台模块与测试模块之间发生相对移动，以改变测试模块收集待测样品发出的光的角度。该光学测试设备及测试方法，可使测试模块与待测样品的相对方向和位置在2π立体角范围内变化，实现角度分辨光学测试，在方便操作的同时，能有效提高测试精度；通过改变物镜和光收集单元的位置，可进行多种测试模式，满足了多种测试场景的需求，实现了多种应用场景的切换。

Description

一种光学测试设备及测试方法

技术领域

本发明涉及光学检测设备技术领域，尤其涉及一种光学测试设备及测试方法。

背景技术

随着显示技术的不断革新，在众多显示技术中，Micro-LED器件被认为是具有颠覆性的新一代显示技术，受到广泛的关注和研究。以Micro-LED器件为例，Micro-LED器件由于电极遮挡、衬底吸收、出光面全反射等问题，导致光提取效率受到影响，发光性能受到限制，因此优化Micro-LED器件的光提取效率尤为重要。

在研发和生成过程中，为提高Micro-LED器件的光提取效率，通常需采用光学检测设备对Micro-LED器件的出光性能进行测试和分析。目前Micro-LED器件的尺寸越来越小，甚至低于10μm，常规的光学测试设备基本只能对Micro-LED器件的顶面出光性能进行测试和分析，无法对Micro-LED器件的侧壁出光进行测试和分析，受限于光学测试设备的欠缺，若使用模拟计算或传统LED测试设备进行测试，模拟计算的精度和准确度则由缺乏实验验证。

基于以上背景，在此提出一种适用于Micro-LED等半导体发光器件的光学测试设备及测试方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光学测试设备及测试方法，可以从不同角度对待测样品进行测试和分析，实现角度分辨光学测试，从而方便操作并提高测试精度。

本发明的目的采用以下技术方案实现：

一种光学测试设备，包括转台模块、测试模块及滑轨；

所述转台模块至少包括工作台，所述工作台用于承载待测样品；所述测试模块至少被用于收集待测样品发出的光；所述转台模块和/或所述测试模块滑动设置在所述滑轨上，通过使所述转台模块与所述测试模块之间发生相对移动，以改变所述测试模块收集待测样品发出的光的角度。

在一个可选的方案中，所述滑轨呈弧形结构或万向球形结构。

在一个可选的方案中，所述转台模块沿所述滑轨滑动过程中，所述待测样品的待测区域与所述滑轨的圆心或球心重叠。

在一个可选的方案中，所述转台模块还包括基座，所述基座为XYZ三向移动基座，所述基座设置在所述滑轨上，所述工作台设置在所述基座上。

在一个可选的方案中，所述转台模块还包括支撑轴，所述基座与所述工作台之间通过所述支撑轴连接，所述支撑轴用于驱动所述工作台绕所述支撑轴的中心线旋转。

在一个可选的方案中，所述光学测试设备还包括供电组件，所述供电组件包括供电本体，所述供电本体用于为待测样品供电，所述供电本体可绕所述工作台的外周旋转并能够锁定于所述工作台外周的多个位置。

在一个可选的方案中，所述供电组件包括连接板和位于所述连接板上的底座，所述底座与所述供电本体连接，所述连接板可绕所述工作台的外周旋转并能够锁定于所述工作台外周的多个位置，所述底座用于驱动所述供电本体沿第二X方向、第二Y方向和第二Z方向中的至少一个方向移动或摆动，所述第二X方向、所述第二Y方向与第二Z方向相互垂直。

在一个可选的方案中，所述测试模块包括成像组件和测试组件，所述成像组件用于获取工作台上的待测样品的图像，所述测试组件用于收集待测样品发出的光；

其中，至少所述测试组件的位置可调，以实现多种测试模式。

在一个可选的方案中，所述测试组件包括物镜和光收集单元，所述物镜可移除地设置在第一工作区，所述光收集单元可移除地设置在第一工作区或第二工作区，所述第二工作区处于所述第一工作区远离所述工作台的一侧。

在一个可选的方案中，多种测试模式包括：微区角度分辨测试模式、远场角度分辨测试模式和普通光学特性测试模式；其中，

所述微区角度分辨测试模式包括：当所述物镜设置在第一工作区、所述光收集单元设置在第二工作区时，所述光收集单元通过所述物镜收集待测样品的部分区域发出的光；

所述远场角度分辨测试模式包括：当所述物镜从第一工作区移除、所述光收集单元设置在第二工作区时，所述光收集单元收集待测样品的部分区域发出的光；

所述普通光学特性测试模式包括：当所述光收集单元设置在第一工作区时，所述光收集单元能够罩设在所述待测样品上并收集待测样品发出的光。

在一个可选的方案中，所述成像组件包括光源、光学单元和相机；

所述光源发出的光依次经过所述光学单元和所述物镜后到达待测样品并形成第一光路，所述光源用于照亮待测样品；

待测样品反射的光依次经过所述物镜和所述光学单元后到达相机并形成第二光路，所述相机用于获取待测样品的图像。

一种角度分辨光学测试方法，使用上述的光学测试设备，包括以下步骤：

控制所述转台模块和/或所述测试模块沿所述滑轨滑动，以改变所述测试模块收集待测样品发出的光的角度；

点亮待测样品，由所述测试模块收集待测样品发出的光。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

1.可使测试模块与待测样品的相对方向和位置在2π立体角范围内变化，实现角度分辨光学测试，在方便操作的同时，能有效提高测试精度。

2.通过改变物镜和光收集单元的位置，可进行多种测试模式，满足了多种测试场景的需求，实现了多种应用场景的切换。

附图说明

图1是本发明一个实施例的光学测试设备在一种状态下的结构示意图。

图2是本发明一个实施例的光学测试设备在另一种状态下的结构示意图。

图3是本发明一个实施例的光学测试设备的可旋转的工作台与固定的测试模块的物镜的配合示意图。

图4是本发明另一实施例的光学测试设备在一种状态下的结构示意图。

图5是本发明另一实施例的光学测试设备在另一种状态下的结构示意图。

图6是本发明另一实施例的光学测试设备的固定的工作台与可旋转的测试模块的物镜的配合示意图。

图7是本发明实施例的转台模块与供电组件的连接结构示意图。

图8是本发明实施例的光学测试设备进行微区角度分辨测试时的局部结构示意图。

图9是本发明实施例的光学测试设备进行远场角度分辨测试时的局部结构示意图。

图10是本发明实施例的光学测试设备进行普通光学特性测试时的局部结构示意图。

图11A是本发明实施例的光学测试设备进行2π立体角内的角度分辨测试时一种测试过程的原理示意图。

图11B是图11A的测试过程的俯视示意图。

图12A是本发明实施例的光学测试设备进行2π立体角内的角度分辨测试时一种测试过程的原理示意图。

图12B是图12A的测试过程的俯视示意图。

图中：1、转台模块；11、工作台；12、支撑轴；13、基座；2、测试模块；21、成像组件；211、光源；212、光学单元；213、相机；22、测试组件；221、物镜；222、光收集单元；23、基板；3、滑轨；4、供电组件；41、连接板；42、供电本体；43、底座；5、待测样品；6、螺栓。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

本发明中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。

参见图1-6所示，本发明提供一种光学测试设备，包括转台模块1、测试模块2和滑轨3。

参见图1和图2、图4和图5所示，转台模块1包括工作台11，工作台11用于承载待测样品5，待测样品5包括但不局限于是Micro-LED器件。工作台11的形状可以是圆形、正多边形或其他形状，优选地，工作台11的形状为圆形，优点是圆形的工作台11无尖角突出，工作台11不易破坏测试模块2，使用过程更为安全，且台边缘各处到台中心距离相等，便于其他部件安装布局和控制角度。

测试模块2至少被用于收集待测样品5发出的光，其还可以被用于获取待测样品5的图像，通过获取的图像可以确定待测样品5上的感兴趣区域，进而实现微区角度分辨测试。待测样品5可以包括一个或多个发光单元，待测样品5上的感兴趣区域例如是一个发光单元所在区域，也可以是多个发光单元所在区域。

滑轨3固定于某一位置，起调节、改变测试模块2收集测样品7发出的光的角度的作用，具体地，可以将转台模块1滑动设置在滑轨3上，和/或，将测试模块2滑动设置在滑轨3上。通过使转台模块1与测试模块2之间发生相对移动，以改变测试模块2收集待测样品5发出的光的角度，从而使测试模块2能够从不同的角度对待测样品5进行测试，满足对Micro-LED器件等待测样品5的光学测试需求，并且通过滑轨调节转台模块1与测试模块2之间的相对移动，移动的精度更高，提高了测试精度。

为方便转台模块1或测试模块2倾斜翻转调节，滑轨3可以呈弧形结构，或者是呈万向球形结构。

参见图1-3所示，以弧形结构的滑轨3为例，在一个实施例中，转台模块1滑动设置在滑轨3上。该实施例的滑轨3呈开口朝上的半圆环形状，该滑轨3的圆心角小于等于180°，测试时，测试模块2不动，转台模块1沿滑轨3可以在-90°～90°的范围内进行角度调节，步进范围可在1°～90°内自定义，步进范围例如是2°、3°、4°、5°、6°、8°、10°、15°、20°、30°、40°、50°或60°，配合测试模块2以对工作台11上的待测样品5进行多角度测试。

滑轨3呈万向球形结构时，滑轨3整体可以呈空心的半球形结构，半球形结构的内壁上设置有多向移动的轨道或其他结构，转台模块1或测试模块2滑动设置在半球形结构的内壁上。

优选地，滑轨3呈弧形结构或万向球形结构时，转台组件在滑动过程中，待测样品5的待测区域与滑轨3的圆心或球心始终重叠，其中，滑轨3呈弧形结构时，滑轨3所在的平面优选与工作台11的承载面垂直，以方便角度控制。待测样品5的待测区域与滑轨3的圆心或球心始终重叠，此设定能保证待测样品5的感兴趣区域到测试模块2的距离不变，以及待测样品5始终处于测试模块2的收集端的焦面上，从而有效保证焦面稳定，在测试过程中，无需单独操作将待测样品5调整至测试模块2的采集区域，避免因焦距变化而增加调整焦距的次数。

参见图4-6所示，还是以弧形结构的滑轨3为例，在另一实施例中，测试模块2滑动设置在滑轨3上。该实施例的滑轨3呈开口朝下的半圆环形状，该滑轨3的圆心角小于等于180°，测试时，转台模块1不动，测试模块2沿滑轨3可以在-90°～90°的范围内进行角度调节，通过改变测试模块2的位置和角度，实现测试模块2收集待测样品5发出的光的角度的调节和改变，同样能够对工作台11上的待测样品5进行多角度测试。

无论是调节转台模块1的角度，还是调节测试模块2的角度，都能够便捷、灵活的满足多角度测试需求。而为保障光学测试时工作台11与测试模块2相对位置的稳定性，需使转台模块1或测试模块2能够锁定于滑轨3上，优选地，转台模块1与滑轨3之间可以通过磁性吸附的方式进行临时锁定，或者转台模块1与滑轨3之间也可以锁定件的方式进行临时锁定，例如，锁紧件为设置在转台模块1上的螺栓6(见图1、图2)，拧紧螺栓6即可将转台模块1固定在滑轨3上，拧松螺栓6转台模块1即可沿滑轨3自由滑动，测试模块2与滑轨3之间的锁定也是如此，在此不在赘述。

除弧形结构的滑轨3外，万向球形结构的滑轨3同样能够灵活的调整测试模块2收集待测样品5发出的光的角度，从而使测试模块2能够从不同的角度对待测样品5进行测试。需说明的是，该万向球形结构的滑轨3实际上可以是一个半球体或类半球体形状，转台模块1或测试模块2可直接或通过连接件间接与万向球形结构的滑轨3组成球窝关节结构(未示出)，作为示例，可在转台模块1底部靠近滑轨3的一侧设置有与滑轨3匹配的球窝，滑轨3部分嵌入球窝且可自由转动，从而使转台模块1可绕滑轨3进行不同方向的角度调节，以改变待测试样品发出的光的角度，并且相对弧形结构的滑轨3而言，万向球形结构的滑轨3的自由度更丰富。

此外，上述光学测试设备还可以包括电源表和分析模块(未示出)，电源表用于为待测样品5供电，点亮待测样品5，使待测样品5能够自行发光。分析模块用于对测试模块2收集的光信号的参数进行分析，以判断待测样品5的光学特性，电源表和分析模块具体可以采用已知技术，在此不予赘述。

转台模块1还包括基座。转台模块1和测试模块2之间相对移动包括以下具体方式：

参见图1和图2所示，测试模块2位于转台模块1的上方保持不动，转台模块1可以通过基座13滑动设置在滑轨3上，以带动工作台11倾斜翻转调节。或者，参见图4和图5所示，基座13则固定在某一处，以保持工作台11始终处于水平状态，测试模块2还包括基板23，基板23与滑轨3滑动连接，以带动测试模块2倾斜翻转调节。

基座13优选为XYZ三向移动基座，XYZ三向移动基座是指可以在三个方向上调整尺寸的基座13，三个方向交叉，优选垂直，三个方向例如是在长、宽、高三个方向，通过采用XYZ三向移动基座，XYZ三轴移动基座能够在三个方向上调整支撑轴12的位置，进而调整工作台11及工作台11上待测样品5的位置。具体地说，待测样品5的感兴趣区域是通过基座的XY向进行调节，基座的Z向用于将待测样品5稳定在测试模块2的收集端的焦面上，以提高测试精度。此外，该基座13还提高了工作台11的自由度，使得工作台11能够适用于更多尺寸的待测样品5的测试，还可以通过XYZ三轴移动基座驱动待测样品5移动，使待测样品5适用于其他更多的应用场景。

基座13为XYZ三向移动基座时，作为示例，参见图7所示，基座13包括依次堆叠的第一X位移台、第一Y位移台和第一Z位移台，基座13用于驱动工作台11沿第一X方向、第一Y方向以及第一Z方向中的至少一个方向进行移动，第一X方向、第一Y方向以及第一Z方向相互垂直。

上述第一Z位移台、第一Y位移台和第一X位移台可以均是手动调节式的，也可以各自连接第一驱动器进行自动控制。例如，第一Z位移台连接第一Z向驱动器、第一Y位移台连接第一Y向驱动器、第一X位移台连接第一X向驱动器，第一Z向驱动器用于驱动第一Y位移台和第一X位移台沿第一Z方向移动，第一Y向驱动器用于驱动第一X位移台沿第一Y方向移动，第一X向驱动器用于驱动转台组件沿第一X方向移动，从而实现基座13的微调功能。需说明的是，第一Z位移台、第一Y位移台和第一X位移台自下而上依次叠放，支撑轴12安装在最上层的第一X位移台上，而在其他变形实施方式中，第一Z位移台、第一Y位移台和第一X位移台还可以采用其他的叠放方式，只要能够实现在三个相互垂直的方向调整支撑轴12的位置即可。

在一具体实施方式中，转台模块1还包括基座13，进一步还可以包括支撑轴12，基座13与工作台11之间通过支撑轴12连接，支撑轴12用于驱动工作台11绕支撑轴12的中心线旋转，以实现2π立体角内的角度分辨。

支撑轴12的数量可以是一个或多个，支撑轴12的形状可以是圆柱形、棱柱形或其他形状，优选地，支撑轴12的数量为一个、形状为圆柱形，支撑轴12设置在工作台11的下方且与工作台11固定连接，保证支撑轴12的中心线与工作台11的圆心处于同一直线上，即支撑轴12的一端固定在工作台11的中心位置，此设计一方面使支撑轴12能够更平衡、稳定的支撑工作台11，另一方面支撑轴12可带动工作台11绕支撑轴12的中心线旋转，从而带动待测样品5在0°-360°旋转，配合转台模块1或测试模块2沿滑轨3在90°～90°范围内滑动，以使测试模块2与待测样品5的相对方向和位置在2π立体角范围内变化，测试模块2可以从不同角度对待测样品5进行测试，实现2π立体角内的角度分辨。

本申请的光学测试设备能够实现2π立体角的角度分辨，以测试模块2倾斜翻转调节为例。参照图11A-图11B，通过滑轨3使测试模块2翻转以改变测试模块2收集待测样品5发出的光的角度，沿A半圆进行多个角度测试，例如在1至5等多个位置进行测试，测试完成后，参照图12A-图12B，工作台11水平旋转，然后再次驱动测试模块2翻转以改变测试模块2收集待测样品5发出的光的角度，沿B半圆进行多个角度测试，例如在6至10等多个位置进行测试，最终通过工作台11水平旋转，能够实现2π立体角度分辨测试，能够在半球范围内的各个角度进行光学测试。

作为优选，转台组件还包括驱动机构(未示出)，驱动机构可以是分度器或电机，分度器或电机可驱动支撑轴12旋转，进而带动工作台11绕支撑轴12的中心线进行旋转，分度器或电机的步进范围在1°-360°内自定义，当分度器或电机暂停后，工作台11停止旋转且位置固定，从而实现工作台11上待测试样品的周向位置的调整，并且采用分度器或电机控制工作台11转动，实现了自动化控制，操作简单，位置精度高。

在一具体实施方式中，参见图1-图7所示，光学测试设备还包括供电组件4，供电组件4包括供电本体42，还可以包括连接板41和底座43，供电本体42用于为待测样品5供电，供电本体42可绕工作台11的外周旋转并能够锁定于工作台11外周的多个位置，优选能够锁定于工作台11外周的任意位置。

具体地，供电本体42为探针。

作为示例，连接板41的一端与支撑轴12转动连接，连接板41的另一端延伸至工作台11的外周区域，供电本体42设置在连接板41上，供电本体42可绕工作台11的外周旋转并能够锁定于工作台11外周的多个位置，具体地，连接板41的一端设置有轴孔，连接板41通过轴孔转动套设在支撑轴12上。此外，电源表电连接供电本体42，供电本体42部分延伸至工作台11上以对待测样品5进行供电。

上述供电组件4具有两个状态，即锁定状态和非锁定状态。在锁定状态下，连接板41的一端与支撑轴12固定并可随工作台11同步旋转，在非锁定状态下，连接板41的一端可绕支撑轴12旋转，进而带动供电本体42沿工作台11独立旋转。通过将供电组件4与支撑轴12一体化集成设计，当供电组件4处于非锁定状态时，可以调整供电本体42的位置，使供电本体42的接触端压紧并电连接工作台11上的待测样品5，还可以使供电本体42匹配适用于尺寸不同的待测样品5的测试，以及避免供电本体42碰撞测试模块2，随后将供电组件4调整为锁定状态，供电组件4与工作台11相对静止，此时，供电本体42随待测样品5的位置、角度而变化，即可进行角度分辨光学测试，在进行角度分辨光学测试过程中，无需改变待测样品5的位置和方向，无需对供电组件4进行抬针、落针的操作，不仅操作方便，且能避免频繁抬针、落针损坏供电本体42和待测样品5的情况发生，避免产生接触误差，使检测结果更加精准可靠。注意，在更换待测样品5的感兴趣区域时，需解除供电组件4的锁定状态，然后将供电本体42抬至待测样品5的感兴趣区域并锁定即可。

本实施例中供电组件4的数量有两个，两个供电组件4均可沿工作台11周向旋转和锁定。以待测样品5是Micro-LED器件为例，一个供电组件4的供电本体42可以用于电连接Micro-LED器件的一个电极(例如N电极)，另一个供电组件4的供电本体42可以用于电连接Micro-LED器件的另一个电极(例如P电极)。使用时，可以同时调节两个供电组件4，这样可加快调整速度；也可以先调整其中一个供电组件4并锁定，使其供电本体42对准待测样品5的一个电极，在调整另一个供电组件4的供电本体42并锁定，使其供电本体42可以快速对准待测样品5的另一个电极。以上两个供电组件4都可以绕支撑轴12进行360°旋转，这样不管待测样品5在工作台11的任何位置，均可通过旋转对应供电组件4的供电本体42来对准待测样品5的电极。

进一步地，位于工作台11的外周区域的连接板41上设置有底座43，底座43与供电本体42连接，连接板41可绕工作台11的外周旋转并能够锁定于工作台11外周的多个位置，底座43用于驱动供电本体42沿第二X方向、第二Y方向和第二Z方向中的至少一个方向移动或摆动，所述第二X方向、所述第二Y方向与第二Z方向相互垂直。

作为示例，供电本体42摆动时，供电本体42可以是在上下方向摆动或左右方向摆动，摆动时，供电本体42的背向底座43的一端可以沿弧形轨迹移动。其中，上下方向摆动的弧形轨迹可以垂直于工作台11的上表面，摆动时，供电本体42的背向底座43的一端朝向或背向待测样品5的方向运动；左右方向摆动的弧形轨迹可以平行于工作台11的上表面，摆动时，供电本体42的背向底座43的一端朝向或背向待测样品5的方向运动。

作为示例，底座43可以包括依次堆叠的第二X位移台、第二Y位移台和第二Z位移台，底座43用于驱动供电本体42沿第二X方向、第二Y方向以及第二Z方向中的至少一个方向进行移动，第二X方向、第二Y方向以及第二Z方向相互垂直。

上述第二Z位移台、第二Y位移台和第二X位移台可以均是手动调节式的，也可以各自连接第二驱动器(未示出)进行自动控制。例如，第二Z位移台连接第二Z向驱动器(未示出)、第二Y位移台连接第二Y方向驱动器(未示出)、第二X位移台连接第二X向驱动器(未示出)，第二Z向驱动器用于驱动第二Y位移台和第二X位移台沿第二Z方向移动，第二Y方向驱动器用于驱动第二X位移台沿第二Y方向移动，第二X向驱动器用于驱动供电本体42沿第二X方向移动，从而实现供电本体42的微调功能。需说明的是，第二Z位移台、第二Y位移台和第二X位移台自下而上依次叠放，供电本体42安装在最上层的第二X位移台上，而在其他变形实施方式中，第二Z位移台、第二Y位移台和第二X位移台还可以采用其他的叠放方式，只要能够实现在三个相互垂直的方向调整供电本体42的位置即可。另外，第一X方向与第二X方向可以是同一方向也可以是不同方向，第一Y方向与第二Y方向可以是同一方向也可以是不同方向，第一Z方向与第二Z方向可以是同一方向也可以是不同方向。

测试模块2包括成像组件21和测试组件22，成像组件21用于获取工作台11上的待测样品5的图像，测试组件22用于收集待测样品5发出的光；其中，至少测试组件22的位置可调，以实现多种测试模式。

在一具体实施方式中，参见图1和图2、图4和图5所示，测试组件22包括物镜221和光收集单元222，物镜221可以是变焦镜头，也可以是多个不同倍率的镜头。当物镜221采用多个不同倍率的镜头时，多个不同倍率的物镜221安装在物镜转换器上，通过旋转物镜转换器，从而切换不同倍率的物镜221，实现对待测样品5不同倍率的放大，满足不同实验的要求；物镜221采用变焦镜头时，同样能够实现对待测样品5不同倍率的放大，满足不同测试的要求。光收集单元222用于收集待测样品5发出的光，光收集单元222包括但不局限于是积分球。

其中，物镜221可移除地设置在第一工作区，光收集单元222可移除地设置在第一工作区或第二工作区，第二工作区处于第一工作区远离工作台11的一侧，换言之，第二工作区与工作台11的距离大于第一工作区与工作台11的距离。参见图8和图9所示，第一工作区设置有轨道，物镜221可移除的设置在轨道上，且可沿轨道滑动。第二工作区设置有轨道，光收集单元222可移除的设置在第一工作区或第二工作区的轨道上，且可沿轨道滑动，通过改变光收集单元222和物镜221的位置，可以实现多种测试模式。

在一具体实施方式中，多种测试模式包括：微区角度分辨测试模式、远场角度分辨测试模式和普通光学特性测试模式。

参见图8所示，微区角度分辨测试模式包括：当物镜221设置在第一工作区、光收集单元222设置在第二工作区时，光收集单元222通过物镜221收集待测样品5的部分区域发出的光，配合分析模块可以对微小尺寸的待测样品5的部分区域的光进行精准的收集和分析。例如，对待测样品5发出的光的波长、色度、强度等光学参数进行收集和分析，以助力待测样品5的光提取效率、量子效率、光分布均匀性等性能的优化和提升。

参见图9所示，远场角度分辨测试模式包括：当物镜221从第一工作区移除、光收集单元222设置在第二工作区时，调整光收集单元222于待测样品5的间距，光收集单元222收集待测样品5的部分区域发出的光，待测样品5发出的光直接进入光收集单元222，此时可以从远场对待测样品5进行光学测试，远场状态下进行角度改变，采集到的信息可以是待测样品5的光空间分布均匀性或出光角度。

参见图10所示，普通光学特性测试模式包括：当光收集单元222设置在第一工作区时，光收集单元222能够罩设在待测样品5上并收集待测样品5发出的光，以对待测样品5进行普通光学特性测试，例如是，待测样品5的辐射通量、光强、光谱、色度、量子效率等。

在一具体实施方式中，参见图1和图2、图4和图5所示，成像组件21包括光源211、光学单元212和相机213，其中，光源211优选白光源，白光源是一种高亮度光源211，适用于成像应用和测量注入微芯片等小型物体的应用；光学单元212用于改变光线路径，光学单元212包括两个分光镜和一个聚焦透镜，分光镜用于折射光，聚焦透镜可以使待测样品5的图像更清楚的成像在相机213上，当然也可以使用其他光学透镜组合而成，只要可以形成第一光路和第二光路即可；相机213用于获取待测样品5的图像，确认待测样品5上的感兴趣区域。

光源211发出的光依次经过光学单元212和物镜221后到达待测样品5并形成第一光路，光源211用于照亮待测样品5；待测样品5反射的光依次经过物镜221和光学单元212后到达相机213并形成第二光路，相机213用于获取待测样品5的图像。通过成像组件21与其余部件的配合，方便成像组件21定位到待测样品5上的感兴趣区域，而对待测样品5如Micro-LED器件等进行几微米到几百微米的微区成像和发光抓取，分辨率可达0.5-1μm，实现微区角度分辨测试，此外，还可以通过成像组件21判断测试模块2的收集端的焦面是否稳定，成像清晰为焦面稳定，成像模糊则为脱焦，验证无误后，关闭成像组件21，即可采集信号并对待测样品5进行光学测试。

参见图1-图10所示，本发明还提供了一种角度分辨光学测试方法，使用上述的光学测试设备，包括步骤一和步骤二。

步骤一：控制转台模块1和/或测试模块2沿滑轨3滑动，以改变测试模块2收集待测样品5发出的光的角度。

步骤二：点亮待测样品5，由测试模块2收集待测样品5发出的光。

具体地，示例1：关闭光源211并将光学单元212从测试模块2的光收集单元222和物镜221之间移开；将待测样品5点亮，光收集单元222通过物镜221收集待测样品5发出的光，此时，可以对待测样品5的部分区域的光进行精准的收集。若移除介于光收集单元222和物镜221之间的光学单元212，还可以避免光学单元212造成光信号的损失，进一步提高检测精度。

示例2：关闭光源211并将光学单元212和物镜221从测试模块2的光收集单元222和待测样品5之间移开；将待测样品5点亮，通过光收集单元222直接收集待测样品5发出的光，此时，可以从远场对待测样品5的光进行收集。

示例3：关闭光源211并将物镜221从第一工作区移除，将光收集单元222安装在第一工作区并罩设在待测样品5上；将待测样品5点亮，通过光收集单元222收集待测样品5发出的光，此时，可以将待测样品5的光全部收集。

此外，角度分辨光学测试方法还可以包括的步骤三，步骤三位于步骤一之前。

步骤三：通过测试模块2获取工作台11上的待测样品5的图像。

具体地，先打开光源211，光源211的光经过光学单元212和物镜221到达待测样品5形成第一光路，此时待测样品5被照亮；同时待测样品5将光源211的光反射出去，经过物镜221和光学单元212后到达相机213形成第二光路，此时相机213可以获取待测样品5的图像，从而确定待测样品5上的感兴趣区域，更方便后续测试。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，在发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，所有的这些改变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种光学测试设备，其特征在于，包括转台模块、测试模块及滑轨；

所述转台模块至少包括工作台，所述工作台用于承载待测样品；所述测试模块至少被用于收集待测样品发出的光；所述转台模块和/或所述测试模块滑动设置在所述滑轨上，通过使所述转台模块与所述测试模块之间发生相对移动，以改变所述测试模块收集待测样品发出的光的角度。

2.根据权利要求1所述的光学测试设备，其特征在于，所述滑轨呈弧形结构或万向球形结构。

3.根据权利要求2所述的光学测试设备，其特征在于，所述转台模块沿所述滑轨滑动过程中，所述待测样品的待测区域与所述滑轨的圆心或球心重叠。

4.根据权利要求1所述的光学测试设备，其特征在于，所述转台模块还包括基座，所述基座为XYZ三向移动基座，所述基座设置在所述滑轨上，所述工作台设置在所述基座上。

5.根据权利要求4所述的光学测试设备，其特征在于，所述转台模块还包括支撑轴，所述基座与所述工作台之间通过所述支撑轴连接，所述支撑轴用于驱动所述工作台绕所述支撑轴的中心线旋转。

6.根据权利要求1所述的光学测试设备，其特征在于，所述光学测试设备还包括供电组件，所述供电组件包括供电本体，所述供电本体用于为待测样品供电，所述供电本体可绕所述工作台的外周旋转并能够锁定于所述工作台外周的多个位置。

7.根据权利要求6所述的光学测试设备，其特征在于，所述供电组件包括连接板和位于所述连接板上的底座，所述底座与所述供电本体连接，所述连接板可绕所述工作台的外周旋转并能够锁定于所述工作台外周的多个位置，所述底座用于驱动所述供电本体沿第二X方向、第二Y方向和第二Z方向中的至少一个方向移动或摆动，所述第二X方向、所述第二Y方向与第二Z方向相互垂直。

8.根据权利要求1所述的光学测试设备，其特征在于，所述测试模块包括成像组件和测试组件，所述成像组件用于获取工作台上的待测样品的图像，所述测试组件用于收集待测样品发出的光；

其中，至少所述测试组件的位置可调，以实现多种测试模式。

9.根据权利要求8所述的光学测试设备，其特征在于，所述测试组件包括物镜和光收集单元，所述物镜可移除地设置在第一工作区，所述光收集单元可移除地设置在第一工作区或第二工作区，所述第二工作区处于所述第一工作区远离所述工作台的一侧。

10.根据权利要求9所述的光学测试设备，其特征在于，多种测试模式包括：微区角度分辨测试模式、远场角度分辨测试模式和普通光学特性测试模式；其中，

所述微区角度分辨测试模式包括：当所述物镜设置在第一工作区、所述光收集单元设置在第二工作区时，所述光收集单元通过所述物镜收集待测样品的部分区域发出的光；

所述远场角度分辨测试模式包括：当所述物镜从第一工作区移除、所述光收集单元设置在第二工作区时，所述光收集单元收集待测样品的部分区域发出的光；

所述普通光学特性测试模式包括：当所述光收集单元设置在第一工作区时，所述光收集单元能够罩设在所述待测样品上并收集待测样品发出的光。

11.根据权利要求8所述的光学测试设备，其特征在于，所述成像组件包括光源、光学单元和相机；

所述光源发出的光依次经过所述光学单元和所述物镜后到达待测样品并形成第一光路，所述光源用于照亮待测样品；

待测样品反射的光依次经过所述物镜和所述光学单元后到达相机并形成第二光路，所述相机用于获取待测样品的图像。

12.一种角度分辨光学测试方法，其特征在于，使用权利要求1-11任一项所述的光学测试设备，包括以下步骤：

控制所述转台模块和/或所述测试模块沿所述滑轨滑动，以改变所述测试模块收集待测样品发出的光的角度；

点亮待测样品，由所述测试模块收集待测样品发出的光。

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