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LED 检测技术及仪器检测技术及仪器 检测技术及仪器检测技术及仪器 文/ 叶 炜 浙江大学信息学院 竺 景 杭州新叶光电工程技术有限公司 编者按：检测的重要性不言而喻，我们在编写程序的时候，必须检测该程序是否在相对 应 “if ”下达到“then ”的结果……可见，检测在验证着人类思考的结果，并使人类享受 到了思维的乐趣。 摘要：介绍了LED 检测技术及相关检测仪器 关键词：LED 检测 仪器 引 言 上世纪90 年代白光LED 的诞生，促进了大功率高亮度LED 的迅猛发展。近年来，LED 应用已经逐步进入照明领域。LED 的光学特性检测作为照明用LED 的重要评价手段，越来 越受到LED 生产厂家的重视。 LED 的光学特性检测主要包括：发光强度检测、光通量检测、光谱特性检测（色品坐标、 相关色温、显色指数、主波长）、空间光强分布检测、温度效应对LED 光学特性的影响，对 于LED 屏幕一般还需要表面亮度检测。由于LED 光源相对于传统光源具特殊性，目前，针 对LED 光学特性检测的相应LED 检测仪器也逐步发展和完善起来。 LED 检测技术 1．发光强度检测 传统光源的发光强度检测一般遵循点光源距离平方反比定律，即一个发光强度为I 的各 向同性的点光源S 向面积为dS 的表面发出光辐射，其距离为r ，其表面照度E=I/r2 ，因此 可以通过一定距离的照度测量，获得光源的发光强度。但是LED 由于形状各异，通过对LED 光线追迹可以发现，LED 各个区域发出的光线有不同的聚焦点，因此LED 不能以点光源来 描述，这给发光强度测量带来了困难。因此，CIE127 文件对于LED 发光强度测量作出规定， 分为A 、B 两种条件。 A 和B 测量条件并不严格按照发光强度的定义进行测量，因此，称为“平均发光强度”。 目前，国际上大部份实验室已同意用A 和B 测量条件。 2 ．光通量检测 应用分布式光度计可对LED 总光通量进行精确测量(探测器光谱响应曲线已修正的条件 下) ，这是LED 总光通量 绝对测量方法，但其测试仪器昂贵，所以工业中常用积分球进行 测量。 积分球中任意点B 的照度E 由两部分组成：分别为由光源C 直照在B 点上的照度Ed 和球壁上多次漫反射产生的照度Ei 。 ϕ ϕ ρ E = 2 + 2 (1) 4 r 4 r 1− ρ π π 其中ρ为球壁 漫反射比。 在下图2 中，如果用挡屏A 挡住Ed ϕ ρ E = 2 = kϕ (2) 4πr 1− ρ K 为积分球常数，与球的大小和涂 有关，B 点的照度与光源的光通量成正比。 图2 总光通量测量和积分光通量测量方法 目前在LED 光通量测量中，同样由于LED 的光学特性与传统点光源不同，因此实际测 量中LED 在积分球中的测量位置不同，美国Nist 采用 4 π测量方法即把LED 置于积分球 中心进行光通量测量，也有把LED 置于积分球壁，使LED 直接入射至积分球内 2 π测量 方法。对于LED 的光通量精密测量，可采用辅助灯法进行测量校准。 3 ．光谱特性检测 LED 的光谱特性检测主要包括色品坐标、相关色温、显色指数、主波长等的测量。根据 色度学原理，为了计算光源或物体 颜色，首先需要测量进入人眼的光谱组成。进入人眼 光谱能量为φ( λ)，称为色刺激函数。由测量所获得的色刺激函数 ，可根据下式计算出CIE 三刺激值X 、Y 、Z ，X 、Y 、Z 分别代表了颜色(光源色或物体色) 红、绿、蓝组成成份。 780 X = K