CN210293621U

CN210293621U - 一种光色测试装置

Info

Publication number: CN210293621U
Application number: CN201921005255.1U
Authority: CN
Inventors: 曾照明; 刘桂良; 姚述光; 江凤强; 陈健进; 江宝宁; 侯宇; 肖国伟
Original assignee: APT Electronics Co Ltd
Current assignee: APT Electronics Co Ltd
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2029-06-28

Abstract

本实用新型提供了一种光色测试装置，包括：积分球光谱测量仪、光阑组件；所述光阑组件设置在所述积分球光谱测量仪和待测LED面光源之间；所述积分球光谱测量仪包括：积分球、与所述积分球连接的光谱仪；所述光阑组件具有可调节大小的狭缝，待测LED面光源发出的光线穿过所述狭缝并抵至所述积分球的受光开口，所述积分球光谱测量仪获取CIE1976色坐标(u’，v’)数据。本实用新型的装置，采用积分球光谱测量仪和光阑组件代替了传统的光谱颜色亮度计，节省了设备的购买成本和维护成本，且能大大的降低了计算量，单颗产品的测试周期大大缩短，提高了作业效率。

Description

一种光色测试装置

技术领域

本实用新型属于LED检测技术领域，具体涉及一种光色测试装置。

背景技术

评价LED面光源质量性能的重要指标之一，就是其表面色度一致性指标(ColorOver Surface,COS)，COS表征LED面光源产品发光面局部区域与整体的色差水平。在现有技术中，对COS的测量方法通常分为几个步骤：1、使用光谱颜色亮度计对点亮的LED产品表面进行拍照采样，采样方式是对其表面成像为众多独立的像素点，每个像素点包含该像素点对应的产品发光面某一点的全部亮度和色度信息,以视函数三刺激值CIE-X，Y，Z参数描述，因此，每像素解析为一组(X，Y，Z)坐标，整个发光面的全部像素点构成三个数据量巨大的X、Y、Z数组；2、软件对CIE-X、Y、Z数组进行矩阵运算，通过数值的变化、数值在数组中的位置判读整体发光面区域边界，并划分区域范围。然后对整体区域和每一个划分区域进行坐标转换为CIE1976坐标系u’，v’坐标；3、将各个划分区域的u',v'平均，4、计算全部u'，v'坐标的平均值一一算出△u',△v'；5、各组△u',△v'取平方，求和，开方，其中，与基准数据组相差最大者即为该产品的COS数值，基准数据组为全部u',v'的平均值。

采用现有技术的测试方法，测试灵活性不足、不能随意调整划分区域大小的问题，计算方法复杂，从而造成了效率低下，单次测试耗时长的问题，并且所采用的光谱颜色亮度计属贵重精密仪器，使用门槛、维护费用较高。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供了一种光色测试装置，其可采用简单的设备即可完成测试，能大大地降低费用。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

一种光色测试装置，包括：积分球光谱测量仪、光阑组件；

所述光阑组件设置在所述积分球光谱测量仪和待测LED面光源之间；

所述积分球光谱测量仪包括：积分球、与所述积分球连接的光谱仪；

所述光阑组件具有可调节大小的狭缝，待测LED面光源发出的光线穿过所述狭缝并抵至所述积分球的受光开口，所述积分球光谱测量仪获取CIE1976色坐标(u’，v’)数据。

作为本实用新型的进一步改进，本实用新型还包括：用于放置所述光阑组件的动作机构，所述动作机构设置在所述光阑组件的外侧。

作为本实用新型的进一步改进，所述动作机构包括：固定轴、第一转动轴、第二转动轴；所述固定轴放置于所述光阑组件的外侧，所述第一转动轴的一端连接于所述固定轴，并能绕所述固定轴转动，所述第一转动轴的另一端连接于所述第二转动轴，所述第二转动轴能绕所述第一转动轴转动。

作为本实用新型的进一步改进，所述光阑组件包括：多片半圆光阑片；多片所述半圆光阑片同轴相叠以形成所述狭缝，多片所述半圆光阑片的圆心均连接于所述第二转动轴上，并能绕所述第二转动轴转动。

作为本实用新型的进一步改进，所述狭缝为扇形狭缝，其圆心角为θ，且0°＜θ＜180°。

作为本实用新型的进一步改进，所述动作机构包括：第一支架、第二支架、第一伸缩杆、第二伸缩杆，所述第一支架、所述第二支架设置在所述光阑组件的外侧，所述第一伸缩杆与所述第一支架连接，所述第二伸缩杆与所述第一支架连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述光阑组件包括：多对半圆光阑片；多对所述半圆光阑片位于同一平面上，且其直边平行相对设置以形成所述狭缝，多对所半圆光阑片分别设置在所述第一伸缩杆、所述第二伸缩杆上，以使多对所述半圆光阑片能相互靠近或远离。

作为本实用新型的进一步改进，所述狭缝为平行狭缝，其宽度为d，且0＜d＜L/2，L为待测LED面光源的宽度。

作为本实用新型的进一步改进，所述半圆光阑片为不透明硬质薄片。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：采用积分球光谱测量仪和光阑组件代替了传统的光谱颜色亮度计，节省了设备的购买成本和维护成本，同时，采用可调节的光阑组件，能根据需求对待测LED面光源的区域进行灵活划分，使测试过程更为灵活,且通过本实用新型所述的光色测试装置，能直接获取到CIE1976色坐标(u’，v’)数据，直接省略了背景技术中的步骤1和步骤2，直接可从步骤3开始计算，跳过了运算繁杂的步骤1和步骤2，大大的降低了计算量，单颗产品的测试周期大大缩短，提高了作业效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为实施例一所述光色测试装置的整体结构示意图；

图2为实施例一所述光色测试装置中光阑组件的结构示意图；

图3为实施例二所述光色测试装置中光阑组件的结构示意图；

图4为实施例二所述光色测试装置中光阑组件筛除大角度杂散光原理示意图；

图5为实施例三所述光色测试装置中光阑组件的结构示意图。

标记说明：1-积分球光谱测量仪；11-积分球；111-受光开口；12-光谱仪；2-光阑组件；21-半圆光阑片；22-扇形狭缝；23-平行狭缝；3-动作机构；31-固定轴；32-第一转动轴；33-第二转动轴；34-第一支架；35-第二支架；36-第一伸缩杆；37-第二伸缩杆；4-待测LED面光源；

101-直射光线；102-大角度漫反射光；103-杂散光。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例一

本实施例公开了一种光色测试装置，包括：积分球光谱测量仪1、光阑组件2；光阑组件2设置在积分球光谱测量仪1和待测LED面光源4之间；积分球光谱测量仪1包括：积分球11、与积分球连接的光谱仪12；光阑组件2具有可调节大小的狭缝，待测LED面光源3发出的光线穿过狭缝并抵至积分球的受光开口111，积分球光谱测量仪1、光阑组件2、狭缝形成一光路，积分球光谱测量仪获取CIE1976色坐标(u’，v’)数据。

进一步的，本实施例还包括：用于放置光阑组件2的动作机构3，动作机构3设置在光阑组件2的外侧。

具体的，动作机构3包括：固定轴31、第一转动轴32、第二转动轴33；固定轴31放置于光阑组件2的外侧，第一转动轴32的一端连接于固定轴31，并能绕固定轴31转动，第一转动轴32的另一端连接于第二转动轴33，第二转动轴33能绕第一转动轴32转动，动作机构3可采用机械手实现，机械手可通过编程精准地控制第一转动轴32、第二转动轴33转动角度。

在上述实施例中，光阑组件2包括：两片半圆光阑片21；两片半圆光阑片21同轴相叠以形成狭缝，两片半圆光阑片21的圆心均连接于第二转动轴33上，并能绕第二转动轴33转动，通过两片可转动的半圆光阑片21，可灵活选择透光区域。

狭缝为扇形狭缝22，其圆心角为θ，且0°＜θ＜180°，圆心角θ的大小可根据实际需要设定的测试精细度确定，一般测量时，可调大圆心角θ，相应地，区域数量划分减少即减少测试次数，得到该待测LED面光源4的粗略测试；需要精细测量时，可调小圆心角θ，相应地，区域划分增加，此时测试密度增大，得到待测LED面光源4精细测试。

半圆光阑片21为不透明硬质薄片。

接下来结合具体使用过程对本实用新型作进一步解释，如下：

1、首先，转动第一转动轴32，将光阑组件2移出光路，此时，积分球11无遮挡地测量到整个待测LED面光源4的CIE1976色坐标(u’，v’)数据，作为基准数据组。

2、将两片半圆光阑片21叠起来，将扇形狭缝22的角度调整为60°，并保持该角度不变，通过第一转动轴32，带动半圆光阑片21移入光路中，此时，待测LED面光源4发出的光线穿过扇形狭缝22并抵至积分球11的受光开口111，积分球光谱测量仪1获取第一组CIE1976色坐标(u’，v’)数据。

3、依靠第二转动轴33将半圆光阑片21顺时针旋转60°，即本次测量位置与上次测量位置首尾相连，获取第二组CIE1976色坐标(u’，v’)数据。

4、继续旋转半圆光阑片21，重复上述步骤，待半圆光阑片21转满一个圆周后，获取多组CIE1976色坐标(u’，v’)数据后，停止测量。

5、求出每组CIE1976色坐标(u’，v’)与基本准数据组的差值△u',△v'，各组△u',△v'取平方值后，求和，对和值开方，得到的数值最大的即为待测LED面光源的COS值。

实施例二

本实施例公开了另一种光色测试装置，其与实施例一的区别在于，本实施例中的光阑组件2包括四片半圆光阑片21，四片半圆光阑片21同轴堆叠，并且按照一定间距等距布置，以形成具有一定高度的光阑组件2，每片半圆光阑片21同步控制扇形狭缝22圆心角的开合，使其构成一个具有一定光程长度的垂直通光路径。当待测LED面光源4发射的光线入射到光阑组件2时，只有满足一定入射角范围的直射光线101可通过光阑组件2，到达受光口111，而大角度漫反射光102被光阑组件2的通道“内壁”吸收，从片间距之间反射逃逸出去；杂散光103则被光阑组件2的入射端面反射。因此，光阑组件2结构可滤除大部分干扰光和一部分准直度不足的直射光线，使得所测光线主要来自光阑组件2的圆心角投影于被测LED面光源表面4的部分区域，从而使测量结果更加准确。

本实施例的使用过程与实施例一相似，在此不做赘述。

实施例三

本实施例公开了另一种光色测试装置，其与实施例一的区别在于，本实施例中的动作机构3包括：第一支架34、第二支架35、第一伸缩杆36、第二伸缩杆37，第一支架34、第二支架35设置在光阑组件2的外侧，第一伸缩杆36与第一支架34连接，第二伸缩杆37与第二支架35连接，且多片半圆光阑片21位于同一平面上，第一伸缩杆36和第二伸缩杆37的移动可依靠PLC等自动化控制设备控制，以提高移动的精度，本实施例中，采用一对半圆光阑片21，一对半圆光阑片21的直边平行相对设置以形成狭缝，一对半圆光阑21片分别设置在第一伸缩杆36、第二伸缩杆37上，以使一对半圆光阑片21能相互靠近或远离，通过一对可移动的半圆光阑片21，可灵活选择透光区域。

基于上述半圆光阑片21的位置设置，使得狭缝为平行狭缝23，其宽度为d，且0＜d＜L/2，L为待测LED面光源4的宽度，宽度d的大小可根据实际需要设定的测试精细度确定，一般测量时，可调大宽度d，相应地，区域数量划分减少即减少测试次数，得到该待测LED面光源4的粗略测试；需要精细测量时，可调小宽度d，相应地，区域划分增加，此时测试密度增大，得到待测LED面光源4精细测试。

1、首先，将半圆光阑片21移出光路，此时，积分球11无遮挡地测量到整个待测LED面光源4的CIE1976色坐标(u’，v’)数据，作为基准数据组。

2、调整半圆光阑片在第一伸缩杆36、第二伸缩杆37上的位置，使得两片半圆光阑片21之间的宽度为d，d的值最好为LED面光源4宽度L的若干分之一，以方便位置调整和测试，将平行狭缝23放置在待测LED面光源4的边侧，此时，待测LED面光源4发出的光线穿过平行狭缝23并抵至积分球11的受光开口111，积分球光谱测量仪1获取第一组CIE1976色坐标(u’，v’)数据。

3、继续调整半圆光阑片21在第一伸缩杆36、第二伸缩杆37上的位置，使得两片半圆光阑片21之间的距离为l保持不变，且本次测量边界与上次测量边界首尾相连，获取第二组CIE1976色坐标(u’，v’)数据。

4、重复上述步骤，待依次平行狭缝23移动到待测LED面光源4的另一边侧时，获取多组CIE1976色坐标(u’，v’)数据后，停止测量。

5、求出每组CIE1976色坐标(u’，v’)与基准数据组的差值△u',△v'，各组△u',△v'取平方值后，求和，对和值开方，得到的数值最大的即为待测LED面光源的COS值。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims

1.一种光色测试装置，其特征在于，包括：积分球光谱测量仪、光阑组件；

2.根据权利要求1所述的光色测试装置，其特征在于，还包括：用于放置所述光阑组件的动作机构，所述动作机构设置在所述光阑组件的外侧。

3.根据权利要求2所述的光色测试装置，其特征在于，所述动作机构包括：固定轴、第一转动轴、第二转动轴；所述固定轴放置于所述光阑组件的外侧，所述第一转动轴的一端连接于所述固定轴，并能绕所述固定轴转动，所述第一转动轴的另一端连接于所述第二转动轴，所述第二转动轴能绕所述第一转动轴转动。

4.根据权利要求3所述的光色测试装置，其特征在于，所述光阑组件包括：多片半圆光阑片；多片所述半圆光阑片同轴相叠以形成所述狭缝，多片所述半圆光阑片的圆心均连接于所述第二转动轴上，并能绕所述第二转动轴转动。

5.根据权利要求4所述的光色测试装置，其特征在于，所述狭缝为扇形狭缝，其圆心角为θ，且0°＜θ＜180°。

6.根据权利要求2所述的光色测试装置，其特征在于，所述动作机构包括：第一支架、第二支架、第一伸缩杆、第二伸缩杆，所述第一支架、所述第二支架分别设置在所述光阑组件的两侧，所述第一伸缩杆与所述第一支架连接，所述第二伸缩杆与所述第二支架连接。

7.根据权利要求6所述的光色测试装置，其特征在于，所述光阑组件包括：多对半圆光阑片；多对所述半圆光阑片位于同一平面上，且其直边平行相对设置以形成所述狭缝，多对所述半圆光阑片分别设置在所述第一伸缩杆、所述第二伸缩杆上，以使多片所述半圆光阑片能相互靠近或远离。

8.根据权利要求7所述的光色测试装置，其特征在于，所述狭缝为平行狭缝，其宽度为d，且0＜d＜L/2，L为待测LED面光源的宽度。

9.根据权利要求4或7所述的光色测试装置，其特征在于，所述半圆光阑片为不透明硬质薄片。