TW201531673A - 光學測定裝置 - Google Patents

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TW201531673A TW104101581A TW104101581A TW201531673A TW 201531673 A TW201531673 A TW 201531673A TW 104101581 A TW104101581 A TW 104101581A TW 104101581 A TW104101581 A TW 104101581A TW 201531673 A TW201531673 A TW 201531673A
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Manabu Mochizuki
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Abstract

本發明提供一種能以簡單的構造實現高精度測定之發光元件之光學測定裝置。光學測定裝置具備:受光元件,其檢測與其他發光元件相鄰排列的一發光元件所發出的光,受光元件檢測藉由供給電力至該一發光元件而使一發光元件所發出的光,且不檢測一發光元件所發出的光造成之其他發光元件所發出的光,以及一發光元件所發出的光之中的從其他發光元件反射的光。

Description

光學測定裝置
本發明係關於一種光學測定裝置。
專利文獻1揭示一種用於進行多個排列之LED(Light Emitting Diode)的光學檢查之檢查裝置。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-11542號公報
然而,在專利文獻1所揭示的裝置中,會有檢測到由於檢查對象之LED的發光所造成之從其他LED出射的光的情況,因此,在測定精度上仍有改善的餘地。
本發明鑒於上述情況,將解決上述問題作為一課題。即,本發明的一課題是提供一種能以簡單的構造高精度地測定發光元件的光學特性之光學測定裝置。
本發明的請求項1之光學測定裝置具備:一受光元件,其檢測與其他發光元件相鄰排列的一發光元件所發出的光,該受光元件檢測藉由供給電力至該一發光元件而使該一發光元件所發出的光,且不檢測該 一發光元件所發出的光造成之該其他發光元件所發出的光,以及該一發光元件所發出的光之中從該其他發光元件反射的光。
3‧‧‧光學測定裝置
101‧‧‧發光元件
101a‧‧‧發光面
101b‧‧‧生成部
101c‧‧‧波長轉換部
103‧‧‧載置桌
103a‧‧‧玻璃桌
103b‧‧‧切割片
105‧‧‧光檢測器
105a‧‧‧受光元件
105b‧‧‧間隙
108‧‧‧積分球
108a‧‧‧內壁
108b‧‧‧取入口
108c‧‧‧取出口
109‧‧‧探針
111‧‧‧訊號線
113‧‧‧放大器
117‧‧‧光纖
117a‧‧‧光纖頭
117b‧‧‧光傳輸路
117c‧‧‧入射口
117d‧‧‧第一路徑
117e‧‧‧第二路徑
118‧‧‧集束光纖
118c‧‧‧入射口
119‧‧‧集束光纖
119c‧‧‧入射口
120‧‧‧光導波路
121‧‧‧分光器
121a‧‧‧受光元件
122‧‧‧光量調節器
125‧‧‧電氣特性計測部
151‧‧‧控制部
153‧‧‧HV單元
155‧‧‧ESD單元
157‧‧‧切換單元
159‧‧‧定位單元
163‧‧‧輸出部
201‧‧‧光圈
201a‧‧‧開口部
202‧‧‧透鏡
203‧‧‧柱狀透鏡陣列
203a‧‧‧柱狀透鏡
204‧‧‧微透鏡陣列
204a‧‧‧貫通孔
205‧‧‧管
205a‧‧‧開口
206‧‧‧遮蔽板
206a‧‧‧開口
207‧‧‧反射體
A‧‧‧從作為測定對象之發光元件101的中心到外緣為止的距離
A‧‧‧從作為測定對象的發光元件101之中心到生成部101b之外緣為止的距離
B‧‧‧相鄰之發光元件101彼此之間的距離
D‧‧‧將範圍S0投影至發光元件101時的、從發光元件101的中心到範圍S0的外緣為止的距離
L‧‧‧作為測定對象之發光元件101與光纖117之間的距離
LCA‧‧‧發光中心軸
S10‧‧‧步驟
S20‧‧‧步驟
S30‧‧‧步驟
S40‧‧‧步驟
S50‧‧‧步驟
S60‧‧‧步驟
S70‧‧‧步驟
S80‧‧‧步驟
S0‧‧‧數值孔徑NA所示之範圍
S1‧‧‧集束光纖118的數值孔徑所示之範圍
S2‧‧‧集束光纖119的數值孔徑所示之範圍
X‧‧‧從作為測定對象之發光元件101的中心到與作為測定對象之發光元件101相鄰之發光元件101的外緣為止的距離
A‧‧‧在光纖117內全反射所得到之光的入射角的最大值
β‧‧‧由連結開口205a的周緣以及入射口117c的直線與發光中心軸LCA所成之角度
θ‧‧‧將Φ固定時,將與發光中心軸LCA所夾之角度
Φ‧‧‧將包含發光面101a之平面上的一方向當作基準軸(X軸)時,並將從該平面上的X軸逆時針旋轉的角度
僅以本發明的幾個實施形態為例,參照附圖進行以下的說明。
圖1(a)~(c)係顯示以光學測定裝置測定發光元件的發光狀況。
圖2係示意地顯示光學測定裝置的構造。
圖3A係為光學測定裝置所包括的光纖及發光元件之放大圖。
圖3B係為顯示從發光中心軸的方向觀看圖3A所示之發光元件的圖。
圖4係為用於說明光學測定裝置之調節部的例1的圖。
圖5係為用於說明光學測定裝置之調節部的其它之例2的圖。
圖6係為用於說明以光學測定裝置測定發光元件的光學特性時之測定條件的圖。
圖7A係為與圖6所示之發光元件的色度相關的測定結果,顯示CIE-XYZ顏色系統中的色度座標x。
圖7B係為與圖6所示之發光元件的色度相關的測定結果,顯示CIE-XYZ顏色系統中的色度座標y。
圖8係顯示與圖6所示之發光元件的光量相關的測定結果。
圖9A係為用於說明以多個發光元件同時測定多個排列的發光元件的光學特性之光學測定裝置的圖。
圖9B係為顯示從發光中心軸的方向觀看圖9A所示之發光元件的圖。
圖10A係為用於說明光學測定裝置的變形例1的圖。
圖10B係為顯示從發光中心軸的方向觀看圖10A所示之發光元件以及集束光纖的圖。
圖10C係為說明圖10A及圖10B所示之集束光纖的其它剖面形狀的 圖。
圖11係為用於說明光學測定裝置的變形例2的圖。
圖12A係為用於說明光學測定裝置的變形例3的圖。
圖12B係為用於說明圖12A所示之透鏡中的光折射的圖。
圖13A係為用於說明光學測定裝置的變形例4的圖。
圖13B係為顯示從發光中心軸的方向觀看圖13A所示之發光元件以及集束光纖的圖。
圖14A係為用於說明光學測定裝置的變形例5的圖。
圖14B係為用於說明光學測定裝置的變形例5中的其它例1的圖。
圖14C係為用於說明光學測定裝置的變形例5中的其它例2的圖。
圖15A係為用於說明光學測定裝置的變形例6的圖。
圖15B係為顯示從發光中心軸的方向觀看圖15A所示之光檢測器的受光元件的圖。
圖16係為用於說明光學測定裝置的變形例7的圖。
圖17係為用於說明光學測定裝置的變形例8的圖。
圖18係為用於說明光學測定裝置的變形例9的圖。
圖19A係為用於說明光學測定裝置的變形例10的圖。
圖19B係為顯示從發光中心軸的方向觀看圖19A所示之遮蔽板以及發光元件的圖。
圖20係為用於說明光學測定裝置的變形例10中的其它例的圖。
圖21係為用於說明光學測定裝置3的變形例11的圖。
圖22係為用於說明圖21所示之控制部151在光學特性測定時進行的處理之流程圖。
圖23係為用於說明光學測定裝置的變形例11中的其它例的圖。
以下,針對本發明的實施形態,參照圖面進行詳細說明。以下 說明之實施形態僅為本發明的幾個例子,本發明並不受其內容所限制。另外,於各實施形態中說明的所有構造及動作並非本發明必須的構造或動作。此外,對相同的構成要件賦予相同的參照符號,並省略重複的說明。
<發光元件的發光狀況>
利用圖1對光學測定裝置3所測定的發光元件101的發光狀況進行說明。
圖1係顯示以光學測定裝置3測定發光元件101的發光狀況。
發光元件101至少包括電極及發光部,為當電力供給時可發出特定波長範圍之光的元件。發光元件101可例如為發光二極體。
如圖1(a)所示,從發光元件101的發光面101a出射的光呈放射狀。
發光面101a位於發光元件101的表面。將發光元件101的發光面101a的法線稱為發光中心軸LCA。在圖1(a)中,發光面101a為發光元件101在發光中心軸LCA正方向側上的表面。
將包含發光面101a之平面上的一方向當作基準軸(x軸)時,並將從該平面上的x軸逆時針旋轉的角度定義為Φ。此外,將Φ固定時,將與發光中心軸LCA所夾之角度定義為θ。
發光元件101發光時,其從發光面101a出射的光強度會依與發光中心軸LCA所夾之角度θ等而不同。
光量為將Φ的值為由0°到360°、θ的值為由0°到90°為止的範圍內之光強度全部累計,並且針對發光元件101的背面側也進行計算,並將其兩者合計的值。
可藉由得知此光量而檢查出其發光元件101是否適用於各種使用方式。
從發光元件101出射的光強度的值,依據不同的θ及Φ而不同。為 了以視覺方式表現光強度,使用如圖1(b)的圖進行說明。
在圖1(b)中,x軸與y軸的交點部份以θ=0°表示。圓上的各點分別表示θ=90°的每個Φ的位置。
圖1(c)為Φ值在固定位置的剖面圖。
在此,在距離發光元件101相同距離、且位於與發光中心軸LCA所夾的角度θ的位置上,將光強度定義為配光強度E(θ)。此配光強度E(θ)對應每個θ之配光強度分布如圖所示。
此外,一旦知道配光強度分布,即可按照接下來的步驟以求出發光元件101的光量。
即,以發光中心軸LCA周圍的圓周對配光強度E(θ)作積分(Φ=0°至360°為止作積分),求出周配光強度J(θ)。周配光強度J(θ)以J(θ)=E(θ).2πr.sinθ表示。將此周配光強度J(θ)的θ=0°至θ°為止作積分,可求出發光元件101之表面側的光量K(θ)。
此外,將K(θ)乘上固定係數κ,可算出發光元件101之背面側的光量。
接著,將表面側的光量K(θ)加上背面側的光量K(θ).κ,可算出發光元件101的光量。
另外,可知以同一製程製造的發光元件101,其發光元件101之表面側的光量與背面側的光量之差為大致固定。因此,只要實際測量一個發光元件101的光量而求出係數κ之後,其他的發光元件101也可適用此值。
在圖1的說明中,假設在距離發光元件101夠遠的位置進行測定,則發光元件101可被視為是一個點。一般而言,發光元件101與光檢測器105等(參照圖2)相比極為渺小,因此這樣的假設是可以成立的。於圖2之後的說明中若無特別記載,皆為相同。
<光學測定裝置的構造>
利用圖2,對光學測定裝置3的構造進行說明。
圖2係示意地顯示光學測定裝置3的構造。
光學測定裝置3為測定發光元件101所發出的光之光學特性的裝置。在光學測定裝置3所測定的光學特性中,至少包括發光元件101所發出的光之光量、波長及色度。
此外,光學測定裝置3可適用於發光元件101的製程所包括的檢查步驟中所使用的檢查裝置。光學測定裝置3除了發光元件101的光學特性之外,也能測定其電氣特性。
光學測定裝置3至少具備載置桌103、探針109、光纖117、訊號線111、光檢測器105、放大器113、分光器121、電氣特性計測部125、控制部151及輸出部163。
載置桌103為載置作為測定對象之發光元件101的測定樣品台。
載置桌103具有大致均勻的平板狀,設置為大致水平。
載置桌103與其所載置的發光元件101為彼此大致平行。
載置桌103至少具有玻璃桌103a與切割片103b。
玻璃桌103a使用藍寶石及玻璃等的透光材料,形成大致均勻的平板狀。
切割片103b的表面具有黏著性,層積在玻璃桌103a上。發光元件101載置於此切割片103b上。
具有切割片103b的載置桌103可在測定時將發光元件101輕易地移載至載置桌103,且抑制其移位。
此外,在發光元件101的製程中,在切割片103b上預先排列有多個發光元件101時,也可將發光元件101及切割片103b一起載置於玻璃桌103a上。
探針109供給電力至發光元件101,以使發光元件101發光。探針109與發光元件101的發光面101a大致平行,沿與發光元件101的法線 呈直角的方向放射狀延伸。
圖2的探針109在測定發光元件101的光學特性時,接觸發光元件101的電極並向其施加電壓。此外,探針109與電氣特性計測部125連接,可同時測定發光元件101的電氣特性。探針109配合發光元件101的電極位置,配置於發光元件101的上表面、下表面或是上下兩面。
使探針109接觸發光元件101時,可在載置桌103及發光元件101為固定的狀態下移動探針109。相反的,也可以在探針109為固定的狀態下,移動載置桌103及發光元件101。
光纖117取入發光元件101所發出的光,導光至光檢測器105及分光器121。光纖117利用預定的數值孔徑取入光線。
光纖117包括光纖頭117a、光傳輸路117b及入射口117c。
光纖頭117a為取入光的部分。
光纖頭117a形成為筒狀。光纖頭117a的頂端設有讓光入射的開口,即入射口117c。光纖頭117a配置為使入射口117c與發光元件101的發光面101a相對。入射口117c的中心軸與作為測定對象之發光元件101的發光中心軸LCA大致相同。光纖頭117a的中心軸與入射口117c的中心軸大致相同。
入射口117c使與預定的光纖117之數值孔徑相對應之範圍的光入射。
光傳輸路117b光學連接與光纖頭117a設有入射口117c的頂端相反側的端部、光檢測器105以及分光器121。
光傳輸路117b將從入射口117c入射的光導光至光檢測器105及分光器121。光傳輸路117b使從入射口117c入射的光在其內部全反射,盡可能降低傳輸損失,導光至光檢測器105及分光器121。
光檢測器105經由光纖117並利用受光元件105a來檢測發光元件101所發出的光,測定其光學特性。
在光檢測器105所測定的光學特性中,至少包括發光元件101所發出的光之光量。
一旦有光入射至受光元件105a,就會藉由光電轉換產生對應此入射光的電荷。受光元件105a可例如為光電二極體等。
光檢測器105累計入射至受光元件105a之入射光的所有光強度,求出入射光的光量。光檢測器105對應求得的光量,產生電氣訊號。光檢測器105將所產生之電氣訊號經由訊號線111輸出至放大器113。此電氣訊號相當於光檢測器105所測定之光量資訊。
放大器113放大從光檢測器105輸出的電氣訊號,輸出至控制部151。
分光器121經由光纖117並利用受光元件121a來檢測發光元件101所發出的光,測定其光學特性。
在分光器121所測定的光學特性中,至少包括發光元件101所發出的光之光量、波長及色度。
一旦有光入射至受光元件121a,就會藉由光電轉換產生對應此入射光的電荷。受光元件121a可例如為CCD(Charge Coupled Device)或光電二極體陣列等。
分光器121對入射至受光元件121a之入射光進行波長分散,並求出分散後的各波長之光強度。各波長之光強度相當於入射光的波長光譜資訊。分光器121從此波長光譜資訊計算出紅(R)、綠(G)、藍(B)三刺激值的成分比例,求出入射光的色度。另外,分光器121累計分散後的各波長之光強度,求出入射光的光量。分光器121可應需要求出其他光學特性。
分光器121產生對應所求得的各種光學特性之電氣訊號。分光器121將所產生之電氣訊號經由訊號線111輸出至控制部151。此電氣訊號相當於分光器121所測定之波長光譜資訊、色度資訊以及光量資訊 等。
電氣特性計測部125至少具備定位單元159、HV單元153、ESD單元155及切換單元157。
定位單元159定位且固定探針109。具體而言,在載置桌103移動的形式下,定位單元159具有將探針109的頂端位置保持在固定位置的功能。相反的,在探針109移動的形式下,定位單元159具有將探針109的頂端位置移動至載置有發光元件101的載置桌103上之預定位置,並在此之後將其保持在該位置的功能。
HV單元153具有施加額定電壓、並且檢測出對額定電壓之發光元件101的各種電氣特性的作用。
通常,在施加有來自此HV單元153的電壓的狀態下,發光元件101發出的光由光檢測器105及分光器121進行測定。
HV單元153檢測出的各種特性訊息將輸出至控制部151。
ESD單元155為對發光元件101施加瞬間大電壓造成靜電放電並檢查其是否遭受靜電破壞等的單元。
ESD單元155檢測出的靜電破壞資訊將輸出至控制部151。
切換單元157進行HV單元153與ESD單元155的切換。
藉由切替單元157改變通過探針109施加至發光元件101的電壓。接著,藉由此改變,發光元件101的檢查項目可分別改變為檢測在額定電壓下的各種特性,或是檢測其是否遭到靜電破壞。
控制部151總體控制光學測定裝置3的動作。
由光檢測器105所測定出的光量資訊輸入至控制部151。
由分光器121所測定出的波長光譜資訊、色度資訊以及光量資訊輸入至控制部151。由HV單元153所輸出的各種電氣特性資訊輸入至控制部151。而由ESD單元155所檢測出的靜電破壞資訊也輸入至控制部151。
控制部151藉由這些輸入對發光元件101之各種特性進行分類及分析。分析出各種特性後,控制部151將其分析結果由輸出部163進行影像輸出等的資訊輸出。並且,控制部151根據其分析結果,依據需要,控制光學測定裝置3的各構成要件。
<發光元件的構造>
利用圖3A及圖3B對本實施形態之發光元件101的構造進行說明。
圖3A係為光學測定裝置3所包括的光纖117及發光元件101之放大圖。圖3B係為顯示從發光中心軸LCA的方向觀看圖3A所示之發光元件101的圖。
如上所述,發光元件101為當電力供給時可發出特定波長範圍的光的元件。特定波長範圍的光呈現特定的顏色。
本實施形態的發光元件101產生呈現特定顏色的光,對產生的光進行波長轉換為呈現其它顏色的光之後,出射至外部。也就是,本實施形態的發光元件101發出與其產生的光呈現不同顏色的光。發光元件101可例如為將黃色螢光體覆蓋在藍色發光二極體上的擬似白色發光二極體。
本實施形態的發光元件101至少包括生成部101b及波長轉換部101c。
一旦有電力供給至生成部101b,則產生特定波長範圍的光。生成部101b出射產生的光。
生成部101b可為利用電致發光現象之部件。生成部101b可例如為發光二極體。生成部101b也可例如為藍色發光二極體。
波長轉換部101c轉換入射的光之波長。波長轉換部101c出射進行波長轉換後的光。
波長轉換部101c可為利用光致發光現象之部件。波長轉換部101c可例如為螢光體。波長轉換部101c可例如為黃色螢光體。
波長轉換部101c設置為覆蓋生成部101b之表面。此時,生成部101b所出射的光入射至波長轉換部101c。波長轉換部101c對入射的光進行波長轉換,並出射至外部。波長轉換部101c所出射至外部的光與生成部101b所出射的光的顏色不同。
生成部101b為藍色發光二極體,且波長轉換部101c為黃色螢光體時,生成部101b所出射的藍色光入射至波長轉換部101c。波長轉換部101c吸收入射的一部分藍色光以成為激發態,並在向基態轉移時放射出黃色的光。接著,波長轉換部101c將混合了該黃色光以及未吸收之藍色光之白色光出射至外部。意即,發光元件101所發出的光為波長轉換部101c所出射的光。
<檢查步驟中的發光元件的排列型態>
在為發光元件101製程之一的檢查步驟中,如圖3A及圖3B所示,發光元件101排列成多個排列的格子狀。藉由將貼附於切割片上的半導體晶圓切割成多個晶片製造成發光元件101。切割後的發光元件101成為在切割片上多個排列成格子狀的狀態。
光學測定裝置3測定多個排列狀態下的發光元件101的光學特性及電氣特性,檢查其是否具有所期望之性能。在檢查時,發光元件101在光學測定裝置3的載置桌103上多個排列的狀態下被移載。光學測定裝置3依序供給電力至多個排列狀態下的每個發光元件101,並測定光學特性及電氣特性。作為測定對象之發光元件101一旦被供給電力,則該發光元件101所發出的光的大部分會入射至光纖117。另一方面,作為測定對象之發光元件101所發出的光的一部分就會入射至測定對象之外的發光元件101。
如上所述,入射至測定對象之外的發光元件101的一部分的光會被測定對象之外的發光元件101之波長轉換部101c所吸收,將使測定對象之外的發光元件101發光。另外,入射至測定對象之外的發光元件 101的光的一部分,會被測定對象之外的發光元件101反射,從測定對象之外的發光元件101出射。此測定對象之外的發光元件101所發出的光,以及此測定對象以外的發光元件101所反射的光為「作為測定對象之發光元件101的發光所導致的測定對象之外的發光元件101所出射的光」。
「作為測定對象之發光元件101的發光所導致的測定對象之外的發光元件101所出射的光」為測定者所非預期的光。因此,在本實施形態中,也將「作為測定對象之發光元件101的發光所導致的測定對象之外的發光元件101所出射的光」稱為「測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光」。
換言之,在本實施形態中,由於作為測定對象之發光元件101所發出的光的入射所造成的測定對象之外的發光元件101所發出的光,以及作為測定對象之發光元件101所發出的光被測定對象以外的發光元件101反射的光,皆稱為「測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光」。
「測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光」也會入射至與作為測定對象之發光元件101相對配置的光纖117。而「測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光」一旦入射至光纖117,就無法高精度地測定出作為測定對象之發光元件101的光學特性。
尤其,當發光元件101為擬似白色發光二極體時,就更難以較高精度測定出其色度。意即,作為測定對象之發光元件101所發出的白色光,會入射至測定對象之外的發光元件101的黃色螢光體即波長轉換部101c。如此一來,測定對象之外的發光元件101就會發出黃色的光。而此黃色的光將會入射至用於測定作為測定對象之發光元件101的色度而配置之光纖117中。
測定對象之外的發光元件101所發出的黃色光一旦入射至光纖 117,則該黃色光就會被導光至光檢測器105以及分光器121,並藉由受光元件105a以及受光元件121a檢測出。最終會造成作為測定對象之發光元件101的色度相關之測定結果中的黃色成分的比率上升。而黃色成分的比率上升代表無法高精度地測定作為測定對象之發光元件101的色度。
因此,需要在多個排列的發光元件101中也能高精度地測定出作為測定對象之發光元件101的光學特性之技術。
<光學測定裝置中的光檢測範圍>
本實施形態之光學測定裝置3具備檢測出在多個排列的發光元件101之中作為測定對象之發光元件101所發出的光,並且不檢測出作為測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光的構造。
在圖3A及圖3B中,將配置於中央的發光元件101作為測定對象。 在該發光元件101周圍配置的發光元件101為測定對象之外的發光元件101。
在測定作為測定對象之發光元件101的光學特性時,光學測定裝置3使光纖117的入射口117c與作為測定對象之發光元件101相對。較佳的是,光學測定裝置3使作為測定對象之發光元件101的發光中心軸LCA與入射口117c的中心軸為大致相同,並使兩者相對。
在此,如圖3A所示,將作為測定對象之發光元件101與光纖117之間的距離定義為L。將從作為測定對象之發光元件101的中心到外緣為止的距離定義為A。將相鄰之發光元件101彼此之間的距離定義為B。將從作為測定對象之發光元件101的中心到與作為測定對象之發光元件101相鄰之發光元件101的外緣為止的距離定義為X。
此外,在光纖117內全反射所得到之光的入射角的最大值定義為α。光纖117與發光元件101之間的介質定義為空氣,定義其折射率=1。光纖117的數值孔徑定義為NA,數值孔徑NA所示之範圍定義為 S0。將範圍S0投影至發光元件101時的、從發光元件101的中心到範圍S0的外緣為止的距離定義為D。
此時,數值孔徑NA為NA=sinα。距離X為X=A+B。距離D為D=Ltanα。
發光元件101若存在於數值孔徑NA所示之範圍S0中,則發光元件101所發出的光就會在光纖117內反覆進行全反射,而導光至光檢測器105及分光器121。而發光元件101若不存在於範圍S0內,則發光元件101所發出的光就無法導光至光檢測器105及分光器121。
因此,數值孔徑NA所示之範圍S0相當於藉由光檢測器105所包括的受光元件105a及分光器121所包括的受光元件121a可檢測出光的範圍。
在本實施形態中,也可以將藉由受光元件105a及受光元件121a檢測出光的範圍稱為「檢測範圍」。
此外,受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍相當於光學測定裝置3可測定出光學特性的光的範圍。
光學測定裝置3為了在檢測作為測定對象之發光元件101所發出的光的同時不檢測測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光,而調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍,例如可藉由調節作為測定對象之發光元件101與光纖117之間的距離L來進行調節。
光學測定裝置3為了在檢測作為測定對象之發光元件101所發出的光的同時不檢測測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光,將會以下述之方式調節距離L。意即,光學測定裝置3會調節距離L,以使作為測定對象之發光元件101位於範圍S0內,並且使測定對象以外之發光元件101不位於範圍S0內。
只要距離D為距離A以上,就滿足作為測定對象之發光元件101位 於範圍S0內的條件。距離D≧距離A時的距離L為L≧A/tanα。光學測定裝置3為了使作為測定對象之發光元件101位於範圍S0內,只要調節距離L,使其滿足L≧A/tanα之關係即可。只要滿足此關係,則作為測定對象之發光元件101所發出的光,就會被導光至受光元件105a及受光元件121a並且被檢測。
而只要距離D為距離X以下,就滿足測定對象之外的發光元件101不位於範圍S0內的條件。距離D≦距離X時的距離L為L≦X/tanα。光學測定裝置3為了使測定對象之外的發光元件101不位於範圍S0內,只要調節距離L,使其滿足L≦X/tanα之關係即可。只要滿足此關係,則測定對象之外發光元件101所出射的非預期之的光,就不會被導光至受光元件105a及受光元件121a並且不會被檢測。
意即,光學測定裝置3為了使作為測定對象之發光元件101位於範圍S0內,並且使測定對象以外之發光元件101不位於範圍S0內,將距離L調節成滿足下式之關係。
A/tanα≦L≦X/tanα
藉此,光學測定裝置3在排列有多個發光元件101的狀態下,不會檢測到測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光,而只會檢測到作為測定對象之發光元件101所發出的光。
此外,根據測定之光學特性,有時即使作為測定對象之發光元件101的生成部101b及波長轉換部101c全部不位於範圍S0內,也能充分確保其測定精度。
例如,有時只要作為測定對象之發光元件101的生成部101b位於範圍S0內就能十分確保其測定精度。在此情況下,將從作為測定對象的發光元件101之中心到生成部101b之外緣為止的距離定義為a(<A),則光學測定裝置3將距離L調節成滿足下式之關係。
a/tanα≦L≦X/tanα
無論哪種情況,光學測定裝置3只要將距離L調節為至少滿足L≦X/tanα的關係即可。
<光學測定裝置的調節部>
利用圖4及圖5說明光學測定裝置3所具備的調節部。
圖4係為用於說明光學測定裝置3之調節部的例1的圖。圖5係為用於說明光學測定裝置3之調節部的其它之例2的圖。
調節部為用於調節由受光元件105a及受光元件121a所檢測之光的範圍即檢測範圍的機構。
如上所述,受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍藉由調節作為測定對象之發光元件101與光纖117之間的距離L來調節。
光學測定裝置3具備例如距離L的調節機構以作為用於調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍之調節部。
距離L的調節機構可由例如安裝在光纖117上的未繪示之致動器所構成。如圖4所示,距離L的調節機構使光纖117沿發光中心軸LCA移動。因此,即使光纖117藉由距離L的調節機構移動,也能使光纖117的入射口117c、發光元件101以及載置桌103保持互相大致平行之配置關係。
一旦藉由調節機構使光纖117移動,則光纖117的入射口117c就會接近或遠離發光元件101,從而改變距離L。藉此,限制入射至光纖117的光,調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
此外,距離L的調節機構也可不使光纖117移動,而是使載置有發光元件101的載置桌103移動,也可使該載置桌103及光纖117兩者都移動。
另外,受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍也可藉由調節作為測定對象之發光元件101與光纖117之間的距離L之外的方法進行調節。
光學測定裝置3可藉由遮斷作為測定對象之發光元件101所發出的光的一部分,限制入射至光纖117的光,以調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
如圖5所示,光學測定裝置3也可具備例如光圈201以作為用於調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍之調節部。
光圈201配置在作為測定對象之發光元件101與光纖117之間。光圈201形成為以發光中心軸LCA為中心軸之略圓盤狀。光圈201在中央具有可改變其大小之開口部201a。
在圖5之光學測定裝置3中,光纖117的位置固定在使測定對象之外的發光元件101不包括在範圍S0內的位置上。意即,光纖117的位置固定在距離L調節為L=X/tanα的位置。並且,光圈201設計為可使固定於該位置之光纖117的範圍S0落在開口部201a內。
一旦改變光圈201之開口部201a的大小,就可改變作為測定對象之發光元件101所發出的光之遮斷範圍。藉此,限制入射至光纖117的光,調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
<測定結果>
利用圖6至圖8,說明使用光學測定裝置3測定發光元件101的光學特性之測定結果。
首先,利用圖6說明測定條件。
圖6係為用於說明以光學測定裝置3測定發光元件101的光學特性時之測定條件的圖。
在圖6中,以黑色表示作為測定對象之發光元件101,以白色表示測定對象之外的發光元件101。
將使用光學測定裝置3測定發光元件101之光學特性時的測定條件定義為測定條件1~4。測定條件1~4中的發光元件101之排列型態不同。
測定條件1~4之共同條件如下。
在測定條件1~4中的作為測定對象之發光元件101以及測定對象之外的發光元件101皆為包括生成部101b及波長轉換部101c之相同的發光元件101。將此發光元件101定義為生成部101b是藍色發光二極體、波長轉換部101c是黃色螢光體之擬似白色發光二極體。並且,發光元件101形成為邊長1mm之正方形的形狀。
在測定條件1~4中的相鄰之發光元件101彼此的間隔皆為0.3mm。
在測定條件1~4中皆將一個發光元件101作為測定對象並供給電力使其發光,並測定其色度及光量。
在測定條件1~4中皆使用本實施形態之光學測定裝置3及習知的測定裝置進行測定。本實施形態之光學測定裝置3的調節部,使用圖5所示之例2的調節部。
在測定條件1~4中之其它條件也相同。
測定條件1~4之相異條件如下。
在測定條件1下使用1個發光元件101。測定條件1的排列型態為只配置一個作為測定對象之發光元件101之單片狀態的型態。發光元件101的排列總長度為1mm。
在測定條件2下使用5個發光元件101。測定條件2的排列型態為將作為測定對象之發光元件101配置在中央,並且在其周圍配置4個相鄰之測定對象之外的發光元件101的型態。發光元件101的排列總長度為3.6mm。
在測定條件3下使用9個發光元件101。測定條件3的排列型態為將作為測定對象之發光元件101配置在中央,並且在其周圍配置8個相鄰之測定對象之外的發光元件101的型態。發光元件101的排列總長度為3.6mm。
在測定條件4下使用25個發光元件101。測定條件4的排列型態為 將作為測定對象之發光元件101配置在中央,並且在其周圍配置24個相鄰之測定對象之外的發光元件101的型態。發光元件101的排列總長度為6.2mm。
接著,利用圖7A及圖7B說明色度相關之測定結果。
圖7A係為與圖6所示之發光元件101的色度相關的測定結果,顯示CIE-XYZ顏色系統中的色度座標x。圖7B係為與圖6所示之發光元件101的色度相關的測定結果,顯示CIE-XYZ顏色系統中的色度座標y。
如上所述,作為測定對象之發光元件101所發出的白色光入射至測定對象之外的發光元件101之波長轉換部101c,會使該測定對象之外的發光元件101之波長轉換部101c發出黃色的光。
如圖7A及圖7B所示,使用習知的測定裝置測定色度時,測定條件1之測定結果與測定條件2~4之各測定結果會有很大的差距。
在測定條件1下,發光元件101的排列型態為單片狀態。測定條件1之測定結果為不受測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光的影響之理想結果。
在測定條件2~4下,為配置有與作為測定對象之發光元件101相鄰之測定對象之外的多個發光元件101之排列型態。而測定條件2~4與測定條件1之測定結果有很大差距的理由,在於受到了測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光的影響。例如,原因在於測定對象之外的發光元件101之波長轉換部101c發出的黃色光入射至光纖117,被受光元件121a檢測出,並由分光器121測定出其色度。
意即,在多個排列的發光元件101之色度測定中,習知的測定裝置的測定結果受到了測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光的影響,造成測定精度降低。
另外,如圖7A及圖7B所示,隨著測定條件1、測定條件2、測定條件3、測定條件4的順序,色度座標值會增加,接近黃色的色度座標 (x≒0.4、y≒0.5)。
其原因在於測定對象之外的發光元件101配置的數量越多,則測定對象之外的發光元件101所發出的黃色光會增加,由受光元件121a所檢測出的黃色光之成份的比率也會增加。
意即,在進行多個排列的發光元件101之色度測定時,測定對象之外的發光元件101配置的數量越多,則習知的測定裝置的測定結果也越容易受到測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光的影響。因此,測定對象之外的發光元件101配置的數量越多,則習知的測定裝置的測定結果之測定精度也越容易降低。
另一方面,如圖7A及圖7B所示,使用本實施形態之光學測定裝置3測定色度時,在測定條件1~4下的各測定結果大致相同。
這是因為本實施形態之光學測定裝置3具備上述的調節部,藉此可使測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光不會入射至光纖117,也不會被受光元件121a檢測出。
意即,多個排列的發光元件101的色度測定中,本實施形態的光學測定裝置3的測定結果不會受到測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光的影響,而能得到與單片狀態的測定結果相同的高測定精度。
接著利用圖8說明光量相關之測定結果。
圖8係顯示與圖6所示之發光元件101的光量相關的測定結果。
如圖8所示,使用習知的測定裝置測定光量時,測定條件1之測定結果與測定條件2~4之各測定結果會有很大的差距。並且,隨著測定條件1、測定條件2、測定條件3、測定條件4的順序,光量會增加。
其原因在於測定對象之外的發光元件101配置的數量越多,則測定對象之外的發光元件101所發出的黃色光會增加,受光元件105a就更容易檢測出,由光檢測器105所測定的光量也會增加。
意即,在進行多個排列的發光元件101之光量測定時,測定對象之外的發光元件101配置的數量越多,則習知的測定裝置的測定結果也越容易受到測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光的影響。因此,測定對象之外的發光元件101配置的數量越多,則習知的測定裝置的測定結果之測定精度也越容易降低。
另一方面,如圖8所示,使用本實施形態之光學測定裝置3測定光量時,在測定條件1~4下的各測定結果大致相同。
這是因為本實施形態之光學測定裝置3具備上述的調節部,藉此可使測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光不會入射至光纖117,也不會被受光元件105a檢測出。
意即,多個排列的發光元件101的光量測定中,本實施形態的光學測定裝置3的測定結果不會受到測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光的影響,而能得到與單片狀態的測定結果相同的高測定精度。
如此一來,無論發光元件101的排列型態如何,本實施形態之光學測定裝置3都能以與單片狀態的測定相同的高測定精度來測定發光元件101的光學特性。
此外,圖7A至圖8所示之測定結果中,在多個發光元件101排列的狀態下,作為測定對象之發光元件101為一個發光元件101。即,光學測定裝置3以一個發光元件101作為測定對象並供給電力使其發光,並測定其光學特性。
但是,光學測定裝置3亦可在多個發光元件101排列的狀態下,將多個發光元件101同時作為測定對象。意即,光學測定裝置3亦可以多個發光元件101作為測定對象並供給電力使其發光,並測定其光學特性。
圖9A係為用於說明以多個發光元件101同時測定多個排列的發光 元件101的光學特性之光學測定裝置3的圖。圖9B係為顯示從發光中心軸LCA的方向觀看圖9A所示之發光元件101的圖。
在將多個發光元件101作為測定對象同時進行測定之光學測定裝置3中,預先設有多個探針109及多個光纖117。另外,該光學測定裝置3中,預先設計有可同時測定多個發光元件101之光檢測器105、放大器113、分光器121、電氣特性計測部125以及控制部151。
而且,此光學測定裝置3配置有與作為測定對象之多個發光元件101分別相對之多個光纖117。再者,此光學測定裝置3中的探針109分別接觸作為測定對象之多個發光元件101的電極。光學測定裝置3同時供給電力至作為測定對象之多個發光元件101使其發光,並同時測定該些之發光元件101光學特性。
但是,此光學測定裝置3決定作為測定對象之發光元件101彼此的間隔,以使其他測定對象的發光元件101所發出的光不會入射至與一個作為測定對象之發光元件101相對配置之光纖117。
例如,如圖9A及圖9B所示,各發光元件101形成為1mm角之正方形的形狀,在相鄰之發光元件101排列為彼此的間隔為0.3mm時,將作為測定對象之發光元件101彼此的間隔定為6.2mm。6.2mm的間隔相當於其中有四個作為測定對象之發光元件101的間隔。此間隔的大小為測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光不會入射至光纖117的大小。同時,該間隔的大小為一個作為測定對象之發光元件101所發出的光不會入射至其他作為測定對象之發光元件101中的大小。
光學測定裝置3藉由同時測定相隔有此間隔之多個發光元件101,能得到與依序逐個測定多個發光元件101時相同的測定精度。
<光學測定裝置的變形例>
利用圖10A至圖23說明光學測定裝置3的變形例。
在圖10A至圖23所示之光學測定裝置3的構造中,省略與圖2至圖 9所示之光學測定裝置3相同的構造之說明。
利用圖10A至圖10C說明光學測定裝置3的變形例1。
圖10A係為用於說明光學測定裝置3的變形例1的圖。圖10B係為顯示從發光中心軸LCA的方向觀看圖10A所示之發光元件101以及集束光纖118的圖。圖10C係為說明圖10A及圖10B所示之集束光纖118的其它剖面形狀的圖。
變形例1的光學測定裝置3具備集束光纖118。
集束光纖118由多個光纖117成束所構成。
集束光纖118之入射口118c與作為測定對象之發光元件101的發光面101a相對配置。在集束光纖118的中心軸上之光纖117,其中心軸與作為測定對象之發光元件101的發光中心軸LCA大致相同。
雖未繪示,但構成集束光纖118之多個光纖117分別與光檢測器105及分光器121連接。
如圖10A及圖10B所示,集束光纖118的垂直於發光中心軸LCA的剖面之大小,可比作為測定對象之發光元件101的發光面101a大。但是,如圖10A及圖10B所示,該剖面的大小為不覆蓋與作為測定對象之發光元件101相鄰的發光元件101程度的大小。
此外,集束光纖118的垂直於發光中心軸LCA的剖面之形狀,可為如圖10B所示之矩形,亦可為如圖10C所示之圓形的形狀。
變形例1之光學測定裝置3的集束光纖118固定在使集束光纖118的數值孔徑所示之範圍S1內不包括測定對象之外的發光元件101的位置。
集束光纖118的數值孔徑所示之範圍S1比包含在集束光纖118中的一根光纖117的數值孔徑NA所示之範圍S0更大。
因此,集束光纖118的位置係可在比與使用一根光纖117時的光纖117的位置更足夠接近作為測定對象之發光元件101的位置。所以,測 定對象以外的發光元件101所出射的非預期之光會很難入射至集束光纖118。藉此,變形例1之光學測定裝置3不會測定出測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光,而能以受光元件105a及受光元件121a檢測出作為測定對象之發光元件101所發出的光。
變形例1之光學測定裝置3的範圍S1比範圍S0更大,因此,入射至集束光纖118之作為測定對象之發光元件101所發出的光,比使用一根光纖117時的還多。所以,變形例1之光學測定裝置3,其受光元件105a及受光元件121a能檢測出更多的光,能更高精度地測定光量。也容易進行集束光纖118等的對位作業。
再者,在變形例1之光學測定裝置3中,光檢測器105及分光器121分別連接構成集束光纖118之多個光纖117,因此,可測定作為測定對象之發光元件101的發光面101a之光強度分布和色度分布等。
此外,變形例1之光學測定裝置3可改變構成集束光纖118之多個光纖117的數量。一旦改變構成集束光纖118之多個光纖117的數量,則集束光纖118的數值孔徑所示之範圍S1也會改變。藉此,變形例1之光學測定裝置3可限制入射至集束光纖118的光,並調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
改變構成集束光纖118之多個光纖117的數量之方式,構成變形例1之光學測定裝置3所具備的調節部。
或者,變形例1之光學測定裝置3可具備將構成集束光纖118之多個光纖117與受光元件105a及受光元件121a之間的各個連接切換成有效或無效之開關。並且,變形例1之光學測定裝置3也可以藉由控制該開關,改變集束光纖118的數值孔徑所示之範圍S1。藉此,變形例1之光學測定裝置3可調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
切換構成集束光纖118之多個光纖117與受光元件105a及受光元件121a之間各連接的方式,也構成變形例1之光學測定裝置3所具備的調 節部。
更進一步,變形例1之光學測定裝置3也可具備利用圖4所說明之調節機構和利用圖5所說明之光圈201。並且,該些調節機構和光圈201,也可以構成變形例1之光學測定裝置3所具備的調節部。
變形例1之光學測定裝置3的其他構造,與圖2至圖9B所示之光學測定裝置3的構造相同。
利用圖11說明光學測定裝置3的變形例2。
圖11係為用於說明光學測定裝置3的變形例2的圖。
變形例2之光學測定裝置3與變形例1之光學測定裝置3相比,多了積分球108的構造。
積分球108形成為中空之略球狀。
積分球108具有內壁108a、取入口108b以及取出口108c。
內壁108a形成積分球108的內部空間。內壁108a由高反射率且擴散性佳的材料所構成。
在內壁108a設有取入口108b及取出口108c。
取入口108b為一開口,用以取入作為測定對象之發光元件101所發出的光。
圖11的取入口108b之開口中心軸與作為測定對象之發光元件101的發光中心軸LCA大致相同。但是,集束光纖118可以彎曲,因此,也可以使取入口108b之開口中心軸與作為測定對象之發光元件101的發光中心軸LCA不相同。
圖11的取入口108b形成為與集束光纖118的外周形狀相同的開口形狀。在取入口108b上安裝有集束光纖118。
此外,集束光纖118的外周形狀在其入射口118c附近的外周形狀可以與其在取入口108b附近的外周形狀不同。例如,集束光纖118的外周形狀在其入射口118c附近的外周形狀可為矩形的形狀,而其在取 入口108b附近的外周形狀可以為圓形的形狀。
圖11的取入口108b將藉由集束光纖118導光的光引導至積分球108的內部。從取入口108b引導至積分球108內部的光在內壁108a重覆反射,到達取出口108c。
取出口108c為一開口,用以將在內壁108a反射的光取出至積分球108的外部。
取出口108c設在與內壁108a的取入口108b不同的位置上。
圖11的取出口108c中設有光纖117。
圖11的取出口108c將在內壁108a反射的光引導至光纖117。引導至光纖117的光入射至光纖117,由受光元件105a及受光元件121a檢測出,並由光檢測器105及分光器121測定其光學特性。
變形例2之光學測定裝置3的其他構造與圖10A至圖10C所示之變形例1之光學測定裝置3的構造相同。
利用圖12A及圖12B說明光學測定裝置3的變形例3。
圖12A係為用於說明光學測定裝置3的變形例3的圖。圖12B係為用於說明圖12A所示之透鏡202中的光折射的圖。
變形例3之光學測定裝置3與變形例1之光學測定裝置3相比,多了透鏡202的構造。
透鏡202為用於將作為測定對象之發光元件101所發出的光集光至集束光纖118的透鏡。
透鏡202使用例如平凸透鏡而構成。
透鏡202配置在集束光纖118與作為測定對象之發光元件101之間並與其兩者相對。透鏡202配置為與集束光纖118的入射口118c以及作為測定對象之發光元件101的發光面101a大致平行。
透鏡202之中心軸與作為測定對象之發光元件101的發光中心軸LCA大致相同。
如圖12A所示,透鏡202的垂直於發光中心軸LCA的剖面與集束光纖118的垂直於發光中心軸LCA的剖面之大小程度相同。但是,如圖12A所示,透鏡202的該剖面的大小為不覆蓋與作為測定對象之發光元件101相鄰的發光元件101程度的大小。
如圖12B所示,作為測定對象之發光元件101所發出的光一旦入射至透鏡202,則朝向集束光纖118的入射口118c折射。但是,測定對象以外的發光元件101所出射的非預期之光,即使入射至透鏡202,也不朝向入射口118c折射。因此,測定對象之發光元件101所出射的非預期之光,將很難入射至集束光纖118。藉此,變形例3之光學測定裝置3不會測定出測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光,而能利用受光元件105a及受光元件121a測定出作為測定對象之發光元件101所發出的光。
再者,變形例3之光學測定裝置3利用透鏡202將作為測定對象之發光元件101所發出的光集光至集束光纖118。因此,變形例3之光學測定裝置3即使發生集束光纖118等的移位,也比在不使用透鏡202的情況下更能抑制測定精度的降低。也更容易進行集束光纖118等的對位作業。
如此一來,變形例3之光學測定裝置3使用透鏡202可限制入射至集束光纖118的光,並調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
透鏡202構成變形例3之光學測定裝置3所具備的調節部。
此外,變形例3之光學測定裝置3也可具備使透鏡202沿作為測定對象之發光元件101的發光中心軸LCA在上下方向移動之移動機構。一旦改變透鏡202在上下方向上的位置,則會改變可入射至集束光纖118的入射口118c之光的範圍。藉此,變形例3之光學測定裝置3可調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
使透鏡202沿發光中心軸LCA移動之移動機構,也構成變形例3之 光學測定裝置3所具備的調節部。
變形例3之光學測定裝置3的其他構造,與圖10A至圖10C所示之變形例1之光學測定裝置3的構造相同。
利用圖13A及圖13B說明光學測定裝置3的變形例4。
圖13A係為用於說明光學測定裝置3的變形例4的圖。圖13B係為顯示從發光中心軸LCA的方向觀看圖13A所示之發光元件101以及集束光纖119的圖。
變形例4之光學測定裝置3具備與變形例1之光學測定裝置3所包括的集束光纖118不同構造的集束光纖119。
集束光纖119與集束光纖118相同,皆由多個光纖117成束所構成。
集束光纖119之入射口119c與作為測定對象之發光元件101的發光面101a相對配置。在集束光纖119的中心軸上之光纖117,其中心軸與作為測定對象之發光元件101的發光中心軸LCA大致相同。
在集束光纖119的中心軸附近之一個或多個光纖117與分光器121連接。在集束光纖119的中心軸附近以外的多個光纖117連接光檢測器105。
在圖13A及圖13B中,以黑色表示在集束光纖119的中心軸附近之一個或多個光纖117,並以白色表示在集束光纖119的中心軸附近以外的多個光纖117。在圖14A至圖14C中也相同。
如圖13A及圖13B所示,集束光纖119的垂直於發光中心軸LCA的剖面之大小,可比作為測定對象之發光元件101的發光面101a大,並且為覆蓋測定對象之外的多個發光元件101程度的大小。
集束光纖119的數值孔徑所示之範圍S2比集束光纖118的數值孔徑所示之範圍S1更大。在範圍S2內除了作為測定對象之發光元件101之外,也包括測定對象之外的發光元件101。
變形例4之光學測定裝置3的範圍S2比範圍S1更大,因此,入射至集束光纖119之作為測定對象之發光元件101所發出的光,比入射至集束光纖118時的還多。所以,變形例4之光學測定裝置3,其受光元件105a及受光元件121a能檢測出更多的光,能更高精度地測定光量。也更容易進行集束光纖119等的對位作業。
變形例4之光學測定裝置3的集束光纖119的中心軸與作為測定對象之發光元件101的發光中心軸LCA為大致相同,僅有在集束光纖119的中心軸附近之光纖117與分光器121連接。因此,進行色度等測定之分光器121之受光元件121a不會檢測出測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光,而能檢測出作為測定對象之發光元件101所發出的光。因此,變形例4之光學測定裝置3能高精度地測定色度等。
在變形例4之光學測定裝置3中,集束光纖119的中心軸附近以外的多個光纖117分別連接至光檢測器105,因此,能測定測定對象之外的發光元件101之發光面101a的光強度分布。
再者,在變形例4之光學測定裝置3中,測定對象之外的發光元件101也位於集束光纖119的範圍S2內。因此,變形例4之光學測定裝置3可將與連接至分光器121的光纖117相對的發光元件101作為色度等測定的測定對象,並將其餘的多個發光元件101作為光量測定的測定對象。意即,雖然作為測定對象之發光元件101不同,變形例4之光學測定裝置3也能同時進行色度等的測定以及光量測定。
變形例4之光學測定裝置3的其他構造,與圖10A至圖10C所示之變形例1之光學測定裝置3的構造相同。
利用圖14A至圖14C說明光學測定裝置3的變形例5。
圖14A係為用於說明光學測定裝置3的變形例5的圖。
圖14B係為用於說明光學測定裝置3的變形例5中的其它例1的圖。圖14C係為用於說明光學測定裝置3的變形例5中的其它例2的圖。
變形例5之光學測定裝置3與變形例4之光學測定裝置3相比,多了柱狀透鏡陣列203或微透鏡陣列204的構造。
柱狀透鏡陣列203為多個柱狀透鏡203a互相大致平行地排列。
柱狀透鏡203a為讓發光元件101所發出的光在內部反射並導光至集束光纖119之透鏡。
柱狀透鏡203a使用例如具有雙折射性之透鏡而構成。柱狀透鏡203a的中心軸附近的折射率比外周附近的折射率大。
柱狀透鏡203a配置在集束光纖119與發光元件101之間。柱狀透鏡203a之端面與集束光纖119之入射口119c以及發光元件101的發光面101a相對。
柱狀透鏡203a的中心軸與發光元件101的發光中心軸LCA大致平行。配置在柱狀透鏡陣列203中央的柱狀透鏡203a的中心軸與作為測定對象之發光元件101的發光中心軸LCA大致相同。
柱狀透鏡203a的垂直於發光中心軸LCA的剖面之大小比發光元件101的發光面101a小。
柱狀透鏡陣列203的垂直於發光中心軸LCA的剖面之大小,與集束光纖119的垂直於發光中心軸LCA的剖面之大小為相同程度或是稍大。
作為測定對象之發光元件101所發出的光入射至配置在柱狀透鏡陣列203中央的柱狀透鏡203a。入射至配置在該中央的柱狀透鏡203a的光,在配置在該中央的柱狀透鏡203a的內部反覆進行反射。接著,入射至配置在該中央的柱狀透鏡203a的光朝向在集束光纖119的中心軸附近的光纖117之入射口117c導光。但是,測定對象以外的發光元件101所出射的非預期之光很難入射至配置在該中央的柱狀透鏡203a。藉此,變形例5之光學測定裝置3不會檢測出測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光,而能利用受光元件121a檢測出作為測定對 象之發光元件101所發出的光。因此,圖14A所示之變形例5之光學測定裝置3能高精度地測定色度等。此外,如上所述,只有在集束光纖119的中心軸附近之光纖117連接至具有受光元件121a之分光器121。
此外,如圖14B所示,變形例5之光學測定裝置3也可以使用微透鏡陣列204來代替柱狀透鏡陣列203。
另外,如圖14C所示,變形例5之光學測定裝置3可在微透鏡陣列204的中央設有貫通孔204a。也可在該貫通孔204a中插入在集束光纖119的中心軸附近之光纖117。並且,可以只有在集束光纖119的中心軸附近之光纖117連接至具有受光元件121a之分光器121。
圖14C所示之變形例5之光學測定裝置3中,作為測定對象之發光元件101所發出的光不經由微透鏡陣列204,而直接入射至在集束光纖119的中心軸附近之光纖117。因此,圖14C所示之變形例5之光學測定裝置3能以更高精度地測定色度等。更進一步,還能提高該色度等的測定之再現性。
如此一來,變形例5之光學測定裝置3可使用柱狀透鏡陣列203或微透鏡陣列204來限制入射至集束光纖119的光,並調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
柱狀透鏡陣列203或微透鏡陣列204構成變形例5之光學測定裝置3所具備的調節部。
此外,變形例5之光學測定裝置3也可具備使柱狀透鏡陣列203或微透鏡陣列204沿作為測定對象之發光元件101的發光中心軸LCA在上下方向移動之移動機構。一旦改變柱狀透鏡陣列203或微透鏡陣列204在上下方向上的位置,則會改變可入射至集束光纖119的入射口119c之光的範圍。藉此,變形例5之光學測定裝置3可調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
使柱狀透鏡陣列203或微透鏡陣列204沿發光中心軸LCA移動之移 動機構,也可構成變形例5之光學測定裝置3所具備的調節部。
變形例5之光學測定裝置3的其他構造,與圖13A及圖13B所示之變形例4之光學測定裝置3的構造相同。
利用圖15A及圖15B說明光學測定裝置3的變形例6。
圖15A係為用於說明光學測定裝置3的變形例6的圖。圖15B係為顯示從發光中心軸LCA的方向觀看圖15A所示之光檢測器105的受光元件105a的圖。
變形例6之光學測定裝置3具備在圖4所示之光學測定裝置3所包括的光纖117之光纖頭117a的頂端周邊,設有光檢測器105之受光元件105a之構造。
如圖15B所示,變形例6之光學測定裝置3設有多個受光元件105a,並在多個受光元件105a的中央形成有間隙105b。
在間隙105b中插入並固定光纖117之光纖頭117a。
4片受光元件105a之受光面以及光纖117與發光元件101之發光面101a相對配置。4片受光元件105a之受光面的大小可以比作為測定對象之發光元件101的發光面101a大。4片受光元件105a之受光面的大小比光纖117之入射口117c大很多。
變形例6之光學測定裝置3所包括之光纖117只連接至分光器121。
作為測定對象之發光元件101所發出的光的一部分會入射至光纖117,被受光元件121a檢測,並由分光器121測定出其色度等。
另外,作為測定對象之發光元件101所發出的光之中未入射至光纖117的光,大部分都不經由光纖117而由受光元件105a直接檢測,並由光檢測器105檢測其光量。
變形例6之光學測定裝置3利用比光纖117之入射口117c大很多的4片受光元件105a的受光面,直接檢測作為測定對象之發光元件101所發出的光。因此,變形例6之光學測定裝置3與圖4所示之光學測定裝 置3相比,能檢測出比利用受光元件105a時較多的光,能以更高精度測定光量。
變形例6之光學測定裝置3的其他構造,與圖4所示之光學測定裝置3的構造相同。
利用圖16說明光學測定裝置3的變形例7。
圖16係為用於說明光學測定裝置3的變形例7的圖。
變形例7之光學測定裝置3與變形例6之光學測定裝置3相比,多了積分球108的構造。另外,變形例7之光學測定裝置3具備將變形例6之光學測定裝置的受光元件105a配置在不同位置的構造。
變形例7之光學測定裝置3的積分球108,與圖11所示之變形例2之光學測定裝置3所包括的積分球108具有相同的構造。
在變形例7之光學測定裝置3中,光纖117之入射口117c配置在積分球108之取入口108b上。積分球108之取入口108b以及光纖117之入射口117c,與作為測定對象之發光元件101的發光面101a相對配置。積分球108之取入口108b的大小比光纖117之入射口117c大很多。
變形例7之光學測定裝置3所包括之光纖117僅連接至分光器121。
變形例7之光學測定裝置3中的受光元件105a配置在積分球108之取出口108c上。
作為測定對象之發光元件101所發出的光的一部分會入射至光纖117,被受光元件121a檢測,並由分光器121測定出其色度等。
另外,作為測定對象之發光元件101所發出的光之中未入射至光纖117的光,大部分都從取入口108b引導至積分球108的內部。從取入口108b引導至積分球108內部的光在內壁108a重覆反射,到達取出口108c。接著,到達取出口108c的光由受光元件105a檢測出,並由光檢測器105測定光量。
變形例7之光學測定裝置3將作為測定對象之發光元件101所發出的 光,由比光纖117之入射口117c大很多的積分球108之取入口108b取入。並且,變形例7之光學測定裝置3使設在取出口108c的受光元件105a直接檢測由積分球108取入的光。因此,變形例7之光學測定裝置3與變形例6之光學測定裝置3相同,能檢測出比利用受光元件105a時較多的光,能以更高精度測定光量。
變形例7之光學測定裝置3的其他構造,與圖15A及圖15B所示之變形例6之光學測定裝置3的構造相同。
利用圖17說明光學測定裝置3的變形例8。
圖17係為用於說明光學測定裝置3的變形例8的圖。
變形例8之光學測定裝置3具備取代圖5所示之光學測定裝置3所包括的光圈201之管205的構造。
管205用以遮斷作為測定對象之發光元件101所發出的光的一部分,限制入射至光纖117的光。
管205由吸收光之吸收部件所形成。
管205將光纖117之光纖頭117a作為基端,頂端朝向作為測定對象之發光元件101延伸。在管205頂端之開口205a與發光元件101之發光面101a以及光纖117之入射口117c相對。
管205及開口205a的中心軸與作為測定對象之發光元件101的發光中心軸LCA大致相同。
開口205a的大小為與發光元件101之發光面101a的大小相同程度或稍大。但是,如圖17所示,開口205a的大小為不覆蓋與作為測定對象之發光元件101相鄰的發光元件101程度的大小。
管205由吸收部件所形成,因此,入射至管205內周面的光不會被反射,而會直接被吸收。入射至光纖117的光為不入射至管205內周面、從管205的開口205a直接朝向入射口117c的光。該光的範圍是由連結開口205a的周緣以及入射口117c的直線與發光中心軸LCA所成之 角度β的大小所規定的。意即,入射至光纖117之光的範圍由角度β所規定。此外,圖17顯示角度β比用以規定光纖117之數值孔徑NA的角度α小的例子。
另一方面,管205的長度規定開口205a於上下方向的位置。因而,管205的長度規定角度β的大小。
因此,管205的長度規定入射至光纖117之光的範圍。
變形例8之光學測定裝置3所具有的管205形成之長度,可使角度β成為使入射至管205的內部之光的範圍內不包括測定對象之外的發光元件101。
因此,不會有測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光入射至變形例8之光學測定裝置3的光纖117。藉此,變形例8之光學測定裝置3不會檢測到測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光,而能以受光元件105a及受光元件121a檢測出作為測定對象之發光元件101所發出的光。
如此一來,變形例8之光學測定裝置3可使用管205來限制入射至光纖117的光,並調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
管205構成變形例8之光學測定裝置3所具備的調節部。
此外,變形例8之光學測定裝置3也可具備改變管205之長度的機構。一旦改變管205的長度,則角度β也會改變,而改變可入射至光纖117之光的範圍。藉此,變形例8之光學測定裝置3可調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
改變管205之長度的機構也構成變形例8之光學測定裝置3所具備的調節部。
變形例8之光學測定裝置3的其他構造,與圖4所示之光學測定裝置3的構造相同。
利用圖18說明光學測定裝置3的變形例9。
圖18係為用於說明光學測定裝置3的變形例9的圖。
變形例9之光學測定裝置3與變形例8之光學測定裝置3相比,多了積分球108的構造。
變形例9之光學測定裝置3所包括的管205以積分球108之取入口108b為基端,頂端朝向作為測定對象之發光元件101延伸。
變形例9之光學測定裝置3所包括的光纖117設在積分球108之取出口108c上。
入射至光纖117的光為從取入口108b取入至積分球108內部的光。 接著,從取入口108b取入至積分球108內部的光與變形例8之光學測定裝置3相同,為從開口205a直接朝向取入口108b的光。意即,入射至光纖117的光為從開口205a直接朝向取入口108b的光。該光的範圍是由連結取入口108b之周緣以及開口205a之周緣的直線與發光中心軸LCA所成之角度γ的大小所規定的。此外,圖18顯示角度γ比用以規定光纖117之數值孔徑NA的角度α大的例子。
變形例9之光學測定裝置3所具有的管205形成之長度,是可使角度γ成為使入射至管205的內部之光的範圍內不包括測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光的長度。與變形例8之光學測定裝置3相同,管205的長度規定了角度γ的大小,因此規定了入射至光纖117的光的範圍。
由此,會有作為測定對象之發光元件101所發出的光入射至變形例9之光學測定裝置3的光纖117,而不會有測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光入射至變形例9之光學測定裝置3的光纖117。 藉此,變形例9之光學測定裝置3不會檢測到測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光,而能以受光元件105a及受光元件121a檢測出作為測定對象之發光元件101所發出的光。
如此一來,變形例9之光學測定裝置3可使用管205來限制入射至 光纖117的光,並調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
管205構成變形例9之光學測定裝置3所具備的調節部。
此外,與變形例8之光學測定裝置3相同,變形例9之光學測定裝置3也可具備改變管205之長度的機構。
改變管205之長度的機構也構成變形例9之光學測定裝置3所具備的調節部。
變形例9之光學測定裝置3的其他構造,與圖17所示之變形例8之光學測定裝置3的構造相同。
利用圖19至圖20說明光學測定裝置3的變形例10。
圖19A係為用於說明光學測定裝置3的變形例10的圖。圖19B係為顯示從發光中心軸LCA的方向觀看圖19A所示之遮蔽板206以及發光元件101的圖。圖20係為用於說明光學測定裝置3的變形例10中的其他例的圖。
變形例10之光學測定裝置3具備遮蔽板206的構造,用以取代變形例9之光學測定裝置3所包括的管205。
遮蔽板206為阻擋作為測定對象之發光元件101所發出的光入射至測定對象以外的發光元件101的遮蔽部件。
圖19所示之遮蔽板206為劃分相鄰發光元件101彼此之間的空間的板。
遮蔽板206配置在積分球108之取入口108b與發光元件101之間。 遮蔽板206的開口206a與積分球108之取入口108b及載置有發光元件101之載置桌103鄰接。可使作為測定對象之發光元件101位於積分球108及遮蔽板206所形成的封閉空間的內部。
遮蔽板206遮蔽作為測定對象之發光元件101所發出的光入射至測定對象以外的發光元件101。因此,不會產生測定對象以外的發光元件101所出射的非預期之光。所以,入射至光纖117的光僅限制於作 為測定對象之發光元件101所發出的光。藉此,變形例10之光學測定裝置3不會檢測到測定對象之外的發光元件101所出射的非預期之光,而能以受光元件105a及受光元件121a檢測出作為測定對象之發光元件101所發出的光。
此外,如圖20所示,變形例10之光學測定裝置3可使用反射體207來取代遮蔽板206。
反射體207為劃分作為測定對象之發光元件101與其之外的發光元件101之間的空間的管。
反射體207配置在積分球108之取入口108b與作為測定對象之發光元件101之間。反射體207固定於積分球108之取入口108b上。反射體207的頂端與載置有作為測定對象之發光元件101之載置桌103鄰接。可使作為測定對象之發光元件101位於積分球108及反射體207所形成的封閉空間的內部。
因此,圖20所示之變形例10之光學測定裝置3,也是將入射至光纖117的光限制為作為測定對象之發光元件101所發出的光。
另外,反射體207形成為向積分球108方向內徑逐漸擴大的管狀。反射體207的內周面塗佈有高反射率材料。因此,作為測定對象之發光元件101所發出的光可由反射體207的內周面朝向積分球108之取入口108b反射。藉此,使用反射體207之變形例10之光學測定裝置3與使用遮蔽板206時相比,會有更多的光入射至光纖117,因此,能以更高精度測定光量。
如此一來,變形例10之光學測定裝置3使用遮蔽板206或反射體207可限制入射至光纖117的光,並調節受光元件105a及受光元件121a的檢測範圍。
遮蔽板206及反射體207構成變形例10之光學測定裝置3所具備的調節部。
變形例10之光學測定裝置3的其他構造,與圖18所示的變形例9之光學測定裝置3的構造相同。
利用圖21至圖23說明光學測定裝置3的變形例11。
圖21係為用於說明光學測定裝置3的變形例11的圖。圖22係為用於說明圖21所示之控制部151在光學特性測定時進行的處理之流程圖。圖23係為用於說明光學測定裝置3的變形例11中的其他例的圖。
變形例11之光學測定裝置3與圖2至圖9B所示之光學測定裝置3相比,多了光導波路120及光量調節器122的構造。
變形例11之光學測定裝置3可使用光導波路120將光纖117之光傳輸路117b分支。
光導波路120將光傳輸路117b分支為朝向分光器121之第一路徑117d,和朝向光檢測器105之第二路徑117e。第一路徑117d為連接光導波路120與分光器121之間的光傳輸路117b。第二路徑117e為連接光導波路120與光檢測器105之間的光傳輸路117b。
光導波路120使入射的光在其內部全反射以極力抑制傳輸損失,將光分支並導光至第一路徑117d及第二路徑117e。
光量調節器122調節分光器121之受光元件121a所檢測出的光之光量。
光量調節器122配置在連接光導波路120與分光器121之間的光傳輸路117b之第一路徑177d上。
光量調節器122可由例如ND濾光器(Neutral Density Filter)等用以衰減光量之濾光器構成。或者,光量調節器122也可由電光元件、磁光元件、聲光元件或是液晶光學元件等構成。
光量調節器122連接控制部151。
另外,光量調節器122構成為可調節通過的光之衰減量。
以光量調節器122調節之衰減量是由控制部151所設定。
以光量調節器122調節之衰減量是為使進入分光器121的入射光量控制在分光器121的光電轉換特性中的動態範圍內可適當設定的。 主要是根據發光元件101的種類來設定不同的衰減量。此外,光量調節器122也具有使衰減量為零的構造。
在此,分光器121的「光電轉換特性」為分光器121中的入射光量與輸出電流之間的關係。
另外,將輸入與輸出呈正比關係稱為「線性」。更進一步,將輸入與輸出之正比關係成立的範圍稱為「動態範圍」。動態範圍為線性成立之範圍。
分光器121的光電轉換特性中的動態範圍為入射光量與輸出電流之間的正比關係成立的範圍,也是光電轉換特性中線性成立之範圍。
分光器121的光電轉換特性中的動態範圍比光檢測器105的狹窄。因此,在使用分光器121測定發光元件101的各種光學特性時,可能會由於進入分光器121之入射光量的情況造成分光器121的測定結果不正確。
因此,需要能以高可靠度測定發光元件101的光學特性之技術。
另外,不同種類的發光元件101,其發光特性大多也會因為種類不同而相異。所以,在測定不同種類的發光元件101之光學特性時,經常會有進入分光器121之入射光量不同的情形。因此,必須依據發光元件101的各個種類調整成適當的入射光量。然而,為了調整進入分光器121之入射光量而依據發光元件101的各個種類改變測定環境,會造成很大的負擔。
因此,需要即使在測定不同種類的發光元件101的光學特性時也能在相同的測定環境下高精度地測定之技術。
因而,變形例11之光學測定裝置3具備光量調節器122。
利用圖22說明包括在變形例11之光學測定裝置3中的控制部151在 光學特性測定時所進行的處理。
在步驟S10中,控制部151判斷是否已輸入光檢測器105的光量測定結果及分光器121的測定結果。
控制部151待機直到有光檢測器105的光量測定結果及分光器121的測定結果輸入。另一方面,控制部151若判斷光檢測器105的光量測定結果及分光器121的測定結果已輸入,則將相對應的各結果存儲於預定的存儲區域中。接著,控制部151執行步驟S20。
在步驟S20中,控制部151根據光檢測器105的光量測定結果,驗證分光器121的測定結果之正確性。
控制部151可使用例如以下的方法來驗證分光器121的測定結果。
例如,控制部151確認在步驟S10中輸入的、分光器121的測定結果中所包含之光量測定結果。接著,控制部151求出分光器121之該光量測定結果與在步驟S10中所輸入的光檢測器105的光量測定結果之間的差值。然後,控制部151判定該差值是否在預定的容許範圍內。並且,若該差值在預定的容許範圍內,則控制部151判斷在步驟S10中所輸入的分光器121之測定結果為正確。另一方面,若該差值不在預定的容許範圍內,則控制部151判斷在步驟S10中所輸入的分光器121之測定結果為不正確。
此外,例如控制部151預先存儲有在分光器121之光電轉換特性中的動態範圍內所取得的分光器121的光量測定結果之範圍。接著,控制部151判斷在步驟S10中輸入的光檢測器105之光量測定結果是否在預先存儲的該分光器121之光量測定結果的範圍內。然後,若在步驟S10中輸入的光檢測器105之光量測定結果在預先存儲的該分光器121之光量測定結果的範圍內,則控制部151就會判斷在步驟S10中輸入的分光器121之測定結果為正確。另一方面,若在步驟S10中輸入的 光檢測器105之光量測定結果不在預先存儲的該分光器121之光量測定結果的範圍內,則控制部151就會判斷在步驟S10中輸入的分光器121之測定結果為不正確。
在步驟S30中,控制部151判斷分光器121之測定結果是否正確。
若控制部151經過步驟S20的驗證判斷分光器121之測定結果為正確時,則執行步驟S40。另一方面,若控制部151經過步驟S20的驗證判斷分光器121之測定結果為不正確時,則執行步驟S60。
在步驟S40中,控制部151令分光器121之測定結果有效。
在步驟S50中,控制部151輸出分光器121之測定結果至輸出部163。接著,控制部151結束光學特性之測定。
分光器121之測定結果由輸出部163輸出資訊。
在步驟S60中,控制部151令分光器121之測定結果無效。
在步驟S70中,控制部151控制光量調節器122。
控制部151確認在步驟S60中被無效的分光器121之測定結果以及與該結果有對應關聯之光檢測器105之光量測定結果。接著,控制部151根據該光量測定結果,求出以光量調節器122調節之衰減量。控制部151將包括求出之衰減量的控制訊號輸出至光量調節器122,設定光量調節器122的衰減量。
控制部151可使用例如以下的方法來求得以光量調節器122調節之衰減量。
例如,控制部151在步驟S20的驗證中,求出分光器121之光量測定結果與光檢測器105之光量測定結果之間的差值並驗證後,求出使該差值可控制在該差值之容許範圍內的衰減量。
另外,例如控制部151在步驟S20的驗證中,使用在分光器121之光電轉換特性中的動態範圍內所取得的分光器121的光量測定結果的範圍進行驗證時,可利用以下方式。即,控制部151根據該範圍的臨 界值與光檢測器105之光量測定結果之間的差值,求出在光衰減器123中的衰減量。
在步驟S80中,控制部151指示光檢測器105及分光器121再次進行測定。
控制部151輸出控制訊號至光檢測器105及分光器121,並指示光檢測器105及分光器121進行再次測定。
在再次測定時,分光器121能夠檢測出被步驟S70中所設定的衰減量衰減後的光,並測定其光學特性。接著,再次測定後的分光器121的測定結果重新輸入至控制部151,進行在步驟S20中的驗證。藉此,在步驟S50中輸出的分光器121之測定結果,皆為可靠度高之測定。
如此一來,變形例11之光學測定裝置3可根據動態範圍比分光器121更大的光檢測器105所測定之光量測定結果,選擇性地令分光器121之測定結果有效。
因此,變形例11之光學測定裝置3能夠在發光元件101的光學特性測定時,僅將可靠度高的測定結果作為有效並輸出。
藉此,變形例11之光學測定裝置3之光學特性的測定結果能具有高可靠度。
更進一步,若分光器121的測定結果為不正確,則變形例11之光學測定裝置3會將分光器121的入射光自動調節成適當的光量。並且,變形例11之光學測定裝置3能夠使分光器121再次測定已調節成適當光量之入射光的光學特性。
因此,變形例11之光學測定裝置3即使在測定發光特性不同的發光元件101之光學特定時,也能不改變測定環境,自動保持進入分光器121之入射光量的合理性。
藉此,變形例11之光學測定裝置3可在相同的測定環境下高精度 地測定種類不同的發光元件101之光學特性。
此外,變形例11之光學測定裝置3也可以不用如圖21及圖22所示之光學測定裝置3那樣,根據光檢測器105所測定到的光量測定結果來設定光量調節器122調節的衰減量。
變形例11之光學測定裝置3可以根據分光器121所測定到的測定結果所包含之光量測定結果來設定光量調節器122調節的衰減量。
此時,如圖23所示,變形例11之光學測定裝置3可為省略光導波路120、光檢測器105以及放大器113之構造。
在省略光檢測器105的情況下,如圖23所示之控制部151可使用以下的方法來驗證分光器121所測定到的測定結果之正確性。該驗證相當於圖22的步驟S20中的一部分處理。
如圖23所示之控制部151預先存儲有在分光器121之光電轉換特性中的動態範圍內所能取得的分光器121的光量測定結果之範圍。接著,控制部151判斷分光器121所測定到的光量測定結果是否在預先存儲的光量測定結果的範圍內。然後,若分光器121所測定到的光量測定結果在預先存儲的光量測定結果的範圍內,則控制部151就會判斷分光器121所測定到的測定結果為正確。另一方面,若分光器121所測定到的光量測定結果不在預先存儲的光量測定結果的範圍內,則控制部151就會判斷分光器121所測定到的測定結果為不正確。
此外,在省略光檢測器105的情況下,如圖23所示之控制部151可使用以下的方法來求出光量調節器122調節之衰減量。該衰減量之計算相當於圖22的步驟S70中的一部分處理。
圖23所示之控制部151根據在分光器121之光電轉換特性中的動態範圍內所能取得的分光器121之光量測定結果的範圍之臨界值與分光器121所測定到的光量測定結果之差值,求得衰減量。
藉由此構造,圖23所示之變形例11之光學測定裝置3即使省略光 檢測器105,也能根據分光器121所測定到的光量測定結果,將進入分光器121的入射光自動地調節為適當的光量。
因此,圖23所示之變形例11之光學測定裝置3與圖21及圖22所示之變形例11之光學測定裝置3相比,能以更簡單的構造得到可靠度高之測定結果。
變形例11之光學測定裝置3的其他構造與圖2至圖9B所示之光學測定裝置3的構造相同。
上述說明之實施形態,對熟習此項技術者顯而易見的是,可互相適用包括變形例之各個實施形態之間的技術。
上述說明僅以例示為其意圖,並非用於限制。因此,對熟習此項技術者顯而易見的是,可在不偏離申請專利的範圍下改變本發明之實施形態。
應將在本說明書以及申請專利範圍中所使用的所有用語解釋為「非限定」用語。例如,「包括」或「被包括」之用語,應解釋為「所包括的並不限定於所記載者」。「具有」之用語,應解釋為「所具有的並不限定於所記載者」。此外,本說明書及申請專利範圍中所記載的不定冠詞「一個」應解釋為「至少一個」或是「一個或者一個以上」的意思。
<實施形態的構造及效果>
本實施形態的光學測定裝置3的特徵在於其具備用於檢測與其他發光元件101相鄰排列之一發光元件101所發出的光之受光元件105a及受光元件121a,受光元件105a及受光元件121a檢測藉由供給電力至一發光元件101而使一發光元件101所發出的光,且不檢測因一發光元件101所發出的光造成之其他發光元件101所發出的光,也不檢測一發光元件101所發出的光之中的從其他發光元件101反射過來的光。
藉由此構造,無論發光元件101的排列型態如何,光學測定裝置 3都能以簡單的構造,高精度地測定發光元件101的光學特性。
本實施形態的光學測定裝置3可以僅提供電力至一發光元件101。
藉由此構造,光學測定裝置3能更高精度地測定發光元件101的光學特性。
另外,本實施形態的光學測定裝置3可具備調節部,其用以調節受光元件105a及受光元件121a所檢測之光的範圍即檢測範圍,以使藉由供給電力至一發光元件101而使一發光元件101所發出的光被受光元件105a及受光元件121a檢測,而因一發光元件101所發出的光造成之其他發光元件101所發出的光,以及一發光元件101所發出的光之中的從其他發光元件101反射過來的光不被受光元件105a及受光元件121a檢測。
藉由此構造,無論發光元件101的排列型態如何,光學測定裝置3都能以簡單的構造,高精度地測定發光元件101的光學特性。
另外,本實施形態的光學測定裝置3可具備光纖117,其用於讓一發光元件101所發出的光入射,並將入射的光導光至受光元件105a及受光元件121a,而調節部可藉由限制入射至光纖117的光,來調節檢測範圍。
藉由此構造,光學測定裝置3能以更簡單的構造來測定發光元件101的光學特性。
又,本實施形態的光學測定裝置3中的一發光元件101以及其他發光元件101可分別包括:生成部101b,其當電力供給時會生成特定波長範圍的光;以及波長轉換部101c,其對入射的光的波長進行波長轉換。調節部可限制因一發光元件101所發出的光入射至其他發光元件101之波長轉換部101c造成之其他發光元件101所發出的光,以及一發光元件101所發出的光之中的從其他發光元件101反射過來的光入射至 光纖117。
藉由此構造,無論發光元件101的排列型態如何,光學測定裝置3都能以簡單的構造,高精度地測定包括生成部101b及波長轉換部101c之發光元件101的光學特性。
再者,在本實施形態的光學測定裝置3中,讓一發光元件101所發出的光入射的光纖117之入射口117c與一發光元件101相對配置。調節部可根據光纖117之數值孔徑NA改變入射口117c與一發光元件101之間的距離L,來限制入射至光纖117的光。
藉由此構造,光學測定裝置3能以更簡單的構造來測定包括生成部101b及波長轉換部101c之發光元件101的光學特性。
此外,本實施形態的光學測定裝置3將在光纖117內全反射所得之光的入射角的最大值定義為α,從一發光元件101的中心到與一發光元件101相鄰的其他發光元件101的外緣為止的距離定義為X,則調節部改變入射口與一發光元件101的距離L,以使距離L滿足L≦X/tanα的關係。
藉由此構造,光學測定裝置3能以更簡單的構造來測定包括生成部101b及波長轉換部101c之發光元件101的光學特性。
可讓一發光元件101所發出的光入射的光纖117之入射口117c與一發光元件101相對配置。調節部可由配置在入射口117c與一發光元件101之間、用以阻擋一發光元件101所發出的光入射至其他發光元件101的遮蔽部件所構成,藉由遮蔽部件限制入射至光纖117的光。
藉由此構造,光學測定裝置3能以更簡單的構造來測定包括生成部101b及波長轉換部101c之發光元件101的光學特性。
<定義等>
本發明的「一發光元件」的一例為多個排列的發光元件101之中作為測定對象之發光元件101。
本發明的「其他發光元件」的一例為多個排列的發光元件101之中的測定對象之外的發光元件101。
通常在每次測定中,作為測定對象之發光元件101皆不同。意即,本發明的「一發光元件」與「其他發光元件」的差異僅在是否作為測定對象,而其構造在實質上是可以相同的。
受光元件105a及受光元件121a作為本發明的「受光元件」之一例。
距離L的調節機構及光圈201作為本發明的「調節部」之一例。而其他的例子已適當地記載於說明書中。
光纖117、集束光纖118以及集束光纖119作為本發明的「導光管」之一例。
生成部101b作為本發明的「生成部」之一例。
波長轉換部101c作為本發明的「波長轉換部」之一例。
入射口117c作為本發明的「入射口」之一例。
遮蔽板206及反射體207作為本發明的「遮蔽部件」之一例。
101‧‧‧發光元件
101a‧‧‧發光面
101b‧‧‧生成部
101c‧‧‧波長轉換部
117‧‧‧光纖
117a‧‧‧光纖頭
117b‧‧‧光傳輸路
117c‧‧‧入射口
A‧‧‧從作為測定對象之發光元件101的中心到外緣為止的距離
A‧‧‧從作為測定對象的發光元件101之中心到生成部101b之外緣為止的距離
B‧‧‧相鄰之發光元件101彼此之間的距離
D‧‧‧將範圍S0投影至發光元件101時的、從發光元件101的中心到範圍S0的外緣為止的距離
L‧‧‧作為測定對象之發光元件101與光纖117之間的距離
LCA‧‧‧發光中心軸
S0‧‧‧數值孔徑NA所示之範圍
X‧‧‧從作為測定對象之發光元件101的中心到與作為測定對象之發光元件101相鄰之發光元件101的外緣為止的距離
α‧‧‧在光纖117內全反射所得到之光的入射角的最大值

Claims (8)

  1. 一種光學測定裝置,其具備:一受光元件,其檢測與其他發光元件相鄰排列的一發光元件所發出的光,該受光元件檢測藉由供給電力至該一發光元件而使該一發光元件所發出的光,且不檢測因該一發光元件所發出的光造成之該其他發光元件所發出的光,以及該一發光元件所發出的光之中的從該其他發光元件反射過來的光。
  2. 如請求項1所述之光學測定裝置,其中,僅對該一發光元件供給電力。
  3. 如請求項2所述之光學測定裝置,其中其具備一調節部,其用以調節該受光元件所檢測之光的範圍即檢測範圍,以使藉由供給電力至該一發光元件而使該一發光元件所發出的光被該受光元件檢測,而因該一發光元件所發出的光造成之該其他發光元件所發出的光,以及該一發光元件所發出的光之中的從該其他發光元件反射過來的光不被該受光元件檢測。
  4. 如請求項3所述之光學測定裝置,其中其具備一導光管,其用於讓該一發光元件所發出的光入射,並將入射的光導光至該受光元件,該調節部藉由限制入射至該導光管的光,來調節該檢測範圍。
  5. 如請求項4所述之光學測定裝置,其中該一發光元件以及該其他發光元件分別包括:一生成部,其被供給電力時會生成特定波長範圍的光;以及一波長轉換部,其對入射的光的波長進行波長轉換, 該調節部限制因該一發光元件所發出的光入射至該其他發光元件之該波長轉換部造成之該其他發光元件所發出的光,以及該一發光元件所發出的光之中的從該其他發光元件反射過來的光入射至該導光管。
  6. 如請求項5所述之光學測定裝置,其中讓該一發光元件所發出的光入射的該導光管之入射口與該一發光元件相對配置,該調節部根據該導光管之數值孔徑改變該入射口與該一發光元件之間的距離,來限制入射至該導光管的光。
  7. 如請求項6所述之光學測定裝置,其中將在該導光管內全反射所得之光的入射角的最大值定義為α,從該一發光元件的中心到與該一發光元件相鄰的該其他發光元件的外緣為止的距離定義為X,該調節部改變該入射口與該一發光元件的距離L,以使該距離L滿足L≦X/tanα的關係。
  8. 如請求項5所述之光學測定裝置,其中讓該一發光元件所發出的光入射的該導光管之入射口與該一發光元件相對配置,該調節部由配置在該入射口與該一發光元件之間、用以阻擋該一發光元件所發出的光入射至該其他發光元件的遮蔽部件所構成,藉由該遮蔽部件限制入射至該導光管的光。
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