《LED总光通量高精度检测必威体育精装版进展》.pdf

LED LED LLEEDD总光通量高精度检测必威体育精装版进展 胡红英 郭志军 李倩 杭州远方光电信息有限公司（everfine@everfine.cn ） 摘要： 总光通量是评价LED 产品极为重要的指标，然而，LED 的特殊性质给其总光通量精 确测量带来了挑战。本文针对LED 的特性，分析了现有的LED 总光通量精确测量方法和设 备的优点与不足，介绍了几个国际著名实验室在总光通量测量领域的新进展，同时详述了我 国实现 LED 总光通量基准测量的方法和先进设备。我国拥有多项核心技术专利的 GO-R3000 2M2D 双镜分布光度计，由于性能卓越，受到了国际测光专家的好评，产品 自面世以来，迅速得到了国际高端客户的青睐，成为了多个 LED 高端实验室的标准测量设 备。 关键词：光效，总光通量，分布光度计，积分球 . LED . LED 一.. LLEEDD的特点和总光通量测量的挑战 众所周知，LED 具有以下独特的发光性能： LED 产品对温度十分敏感；LED 产品光束一般较窄，且通常采用光源和灯具一体化 的设计，传统的相对测量不再适用，而绝对光通量和光强分布测量对方法和设备要求更高； LED 产品的发光存在明显的空间颜色不均匀性等。 由于LED 产品特殊的发光性能，其总光通量的精确测量极具挑战性，LED 产品光效 测量横向可比性还很不理想。LED 产品总光通量测量已成为各国相关标准研究和制定中的 重点关注问题。 LED LED 二．测量LLEEDD总光通量的方法和设备 2.1 LED 2.1 LED 22..11利用积分球系统精确测量LLEEDD 光通量的挑战 积分球系统测量总光通量已被人们所熟知。但积分球系统中，LED 产品的光谱分布 和空间光强分布与常用标准灯间存在较大差异，会带来较大的测量误差。 采用同类LED 产品定标积分球系统能大幅提高测量精度，但需要更高精度的总光通 量测量方法和设备作为LED 产品的量值传递基准。 2.2 LED 2.2 LED 22..22分布光度计测量LLEEDD的总光通量 分布光度计通过测量LED 产品在空间的光强或照度分布，并对全空间积分得到总光 通量，根据测量光路安排不同，分为光强积分法和照度积分法。 分布光度计系统对LED 产品的外形、尺寸和光束角没有特别限制，但保持LED 产品 自身温度稳定是十分关键的。 2.2.1 2.2.1 22..22..11光强积分法：中心旋转反射镜式分布光度计 中心旋转反射镜式分布光度计已有几十年历史，如图1，被测LED 产品必须在相当大 的空间范围内绕反射镜反向同步旋转。除了同步误差不可避免外，该分布光度计中的被测 LED 产品的温度存在较大的不稳定性： 暗室中往往存在上部温度高而下部温度低的现象，温度差一般在2~5℃，被测LED 产品实际工作在交变的环境温度之中，且运转空间越大，温差也越大； 被测LED 产品在运动中产生气流，导致表面温度大幅变化，热惯性则会进一步加剧 这种变化。 由这些不稳定因素带来的测量误差因LED 产品的设计不同而不同，严重时可达5%以上，加 之中心反射镜所无法避免的原理性误差[4]，对于总光通量测量则可达到10%以上的误差。 图1：中心反射分布光度计结构示意图（源自CIE 70-1987） 2.2.2 2.2.2 22..22..22光强积分法：灯具旋转式分布光度计 灯具旋转式分布光度计是另一种常用分布光度计，它结构简单，如图2所示，被测LED 产品绕其自身水平轴和垂直轴旋转，而光度探测器保持静止。 图2：灯具旋转式分布光度计结构示意图 在该分布光度计中，被测LED 产品仅绕自身中心转动，环境温度变化和周围气流都 比中心旋转反射镜式分布光度计小得多，LED 产品的稳定性较高，能达到很高的光强分布 测量精度，相应的总光通量测量精度也较高。 LED LED