CN200982917Y - 一种用于检测led光强度和波长的光学检测装置 - Google Patents

一种用于检测led光强度和波长的光学检测装置 Download PDF

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杨少辰
韩金龙
罗会才
张治山
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Abstract

本实用新型公开了一种用于检测LED光强度和波长的光学检测装置，所述的光学检测装置包括镜头座(11，12)及设置在镜头座(11，12)上的光学器件(2)、光纤传感器(3)和光度探测器(4)；其中，光纤传感器(3)的位置与LED光的入射方向垂直，光度探测器(4)的位置与LED光的入射方向一致。该光学检测装置结构简单，且能明显提高LED光强度测量的准确性。

Description

一种用于检测LED光强度和波长的光学检测装置
技术领域
本实用新型涉及一种用于检测LED光强度和波长的光学检测装置。
背景技术
发光二极管是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能，常简写为LED。发光二极管与普通二极管两者都是由一个PN结组成，具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。
发光二极管的特点是：工作电压很低(有的仅一点几伏)；工作电流很小(有的仅零点几毫安即可发光)；抗冲击和抗震性能好，可靠性高，寿命长；通过调制电流强弱即可调制发光的强弱。由于有这些特点，发光二极管在一些光电控制设备中用作光源，在许多电子设备中用作信号显示器。把它的管心做成条状，用7条条状的发光管组成7段式半导体数码管，每个数码管可显示0～9十个数目字。
随着发光二极管发光效能的不断提高，发光二极管无疑成为近几年来最受重视的光源之一。一方面凭借其轻、薄、短、小的特性，另一方面借助其封装类型的耐摔、耐震及特殊的发光光形，发光二极管带给了人们一个新的光源选择。
随着发光二极管的在各个领域的广泛应用，发光二极管的型号和类别也越来越多，很多厂商为了适应这种需求，纷纷生产各种型号和类别的发光二极管。在生产过程中，不可避免的需要对发光二极管进行检测和分类，因此发光二极管测试分类机(即LED分光机，又名分光分色仪)应运而生。它是一种集光学、电子、电气、软件、机械、自动控制于一身的，具有较高科技含量的自动化测试设备，主要用于LED生产过程中，对LED成品电性参数、光学参数的自动测试，并按所测到的参数进行分类。
LED分光机包括进料系统，落料系统和检测系统，其中检测系统包括发光二极管电流电压的电性参数测试装置、发光二极管闸流的闸流测试装置、以及测试发光二极管光学参数的光谱测试装置。发光二极管光学测试参数包括：LED光强度、波长、半强度角、偏差角、光通量、发光效率、辐射通量、辐射效率和光谱等参数。传统的LED分光机光强度测量仪器检测的是LED反射光的光强度，其缺点是测出的LED光强度不准确。因此如何改进上述缺点，是本实用新型需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于检测LED光强度和波长的光学检测装置，该光学检测装置结构简单，且能明显提高LED光强度测量的准确性。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用了以下技术方案：
一种用于检测LED光强度和波长的光学检测装置，该光学检测装置包括镜头座及设置在镜头座上的光学器件、光纤传感器和光度探测器。光纤传感器的位置与LED光的入射方向垂直，光度探测器的位置与LED光的入射方向一致。
测试时，将LED点光源放在待测试的位置上，然后通电点亮LED光源，LED发出的光照射在光学器件的表面分成两部分，一部分被光学器件反射，另一部分被光学器件折射，光学器件通过支架固定在镜头座上，光学器件的角度可以通过支架来调节。调节光学器件的角度，使该光学器件与LED光的入射方向夹角为45°，那么光学器件与LED光的反射方向夹角仍然为45°，即LED入射光与LED反射光的夹角为90°，经反射的LED光垂直照射在衰减片的表面，反射光经过衰减后，又依次投射在两个凸透镜上，两个凸透镜共同将反射后的LED光聚焦成为一个亮光斑，此亮光斑照射在光纤传感器上，光纤传感器通过螺纹连接到镜头座上，光纤传感器通过光电转换器将光信号转变成电信号来测量LED的波长。光度探测器通过螺纹连接到镜头座的正上方，它由光学系统和大面积的硅光电二极管组成，当接通电源点亮LED光源时，LED光源向位于正上方的镜头座发射确定光强度的光束，光束经光学器件折射后照射在光度探测器上，再由光强显示电路将光度探测器输出的光电流信号转化成反映光强的电压信号，由电压值即可确定被测LED光强度。
通过技术人员大量的实践证明，这种检测LED光强度和波长的光学检测装置能明显提高LED光强度测量的准确性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细地说明。
图1为本实用新型的主视图。
具体实施方式：
参阅图1，图1为本实用新型的主视图，本实用新型的LED光强度和波长检测装置由镜头座11，12及设置在镜头座11，12上的光学器件、光纤传感器3和光度探测器4组成，光学器件是一正方形的分光棱镜2，它通过支架6设置在镜头座11的内部，分光棱镜2所在的平面与LED入射光的夹角是45°，LED光源位于镜头座11的正下方；光度探测器4通过螺纹连接到镜头座11的正上方，它由光学系统和大面积的硅光电二极管组成；光纤传感器3通过螺纹连接到镜头座12的右测，在光纤传感器3和分光棱镜2之间设置有两个凸透镜5，靠近分光棱镜2的是凸透镜51，靠近光纤传感器3的是凸透镜52，一衰减片7设置在镜头座11和凸透镜51之间，衰减片7的厚度是1-2mm，LED光源8设置于镜头座11的正下方。
测试时，将LED点光源8放在待测试的位置上，然后通电点亮LED光源8，LED发出的光照射在分光棱镜2的表面分成两部分，一部分被分光棱镜2反射，另一部分被分光棱镜2折射，分光棱镜2通过支架6固定在镜头座11上，分光棱镜2的角度可以通过支架6来调节。调节分光棱镜2的角度，使该分光棱镜2与LED光的入射方向夹角为45°，那么分光棱镜2与LED光的反射方向夹角仍然为45°，即LED入射光与LED反射光的夹角为90°，经反射的LED光垂直照射在衰减片7的表面，反射光经过衰减7后，又依次投射在两个凸透镜5上，两个凸透镜5共同将反射后的LED光聚焦成为一个亮光斑，此亮光斑照射在光纤传感器3上，光纤传感器3通过光电转换器将光信号转变成电信号来测量LED的波长。当接通电源点亮LED光源时，LED光源向位于正上方的镜头座11发射确定光强度的光束，光束经分光棱镜2折射后照射在光度探测器4上，再由光强显示电路将光度探测器输出的光电流信号转化成反映光强的电压信号，由电压值即可确定被测LED光强度。
尽管本实用新型已作了详细的说明并引证了一些具体实例，但对于本领域技术熟练人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的，应都包括在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1、一种用于检测LED光强度和波长的光学检测装置，所述的光学检测装置包括镜头座(11，12)及设置在镜头座(11，12)上的光学器件(2)、光纤传感器(3)和光度探测器(4)，其特征在于：光纤传感器(3)的位置与LED光的入射方向垂直，光度探测器(4)的位置与LED光的入射方向一致。
2、如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于：所述的光学检测装置进一步包括凸透镜(5)，凸透镜(5)与LED反射光的位置一致。
3、如权利要求2所述的光学检测装置，其特征在于：所述的凸透镜(5)为两个。
4、如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于：所述的光纤传感器(3)通过螺纹连接到镜头座(1)上。
5、如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于：所述的光度探测器(4)通过螺纹连接到镜头座(1)上。
6、如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于：所述的光学器件(2)通过光学器件支架(6)固定在镜头座(1)上。
7、如权利要求1所述的光学检测装置，其特征在于：所述的光学器件(2)与LED光的入射方向有一夹角。
8、如权利要求7所述的光学检测装置，其特征在于：所述的夹角为45°。
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