PMS-50 电光源测试报告光电色参数解析.PDF

PMS-50 电光源测试报告光电色参数解析 陈 献 亚 上海时代之光照明电器检测有限公司 1. 引言 利用积分球测试系统测试电源光时，相关实验人员对“电光源测试报告”中 如光通量，色温，色坐标，显色等常见光电色参数再熟悉不过了。随着科技的进 步，LED 照明产品逐渐涌入市场，并出现在各种照明场所。在电光源测试报告 中反应LED 特性的如峰值波长，半宽以及 Duv 等概念，许多人可能会显得陌生。 其次，对于电光源测试报告中各个参数的意义以及它们之间的关系也不一定非常 清晰。因此，有必要对相关概念作一个详细的阐述。本文将电光源测试报告分解 成三部分包括光谱图、CIE 颜色参数以及光电参数，然后分别对各部分进行解释。 2. 光谱图：LED 峰值波长和光谱半波宽 图 1 为 PMS-50 光谱仪扫描某厂家 LED 光源得出的光谱图。由图不难看出， 光谱图实际上为 LED 相对光谱能量分布曲线。LED 相对光谱能量分布曲线的重 要参数用峰值波长 和光谱半波宽 这两个参数表示。无论什么材料制成的 p p LED ，都有一个相对光辐射最强处，与之相对应有一个波长，此波长为峰值波长， 图 1 中用 标出。它由半导体材料的带隙宽度或发光中心的能级位置决定。光 p 谱半波宽 定义为相对光谱能量分布曲线上，两个半极大值强度处对应的波长 p 差，根据定义在图 1 中用 。它标志着光谱纯度，同时也可以用来衡量半导体 p 材料中对发光有贡献的能量状态离散度，LED 的发光光谱的半宽度一般为 15－ 100nm，光谱宽度窄意味着单色性好，发光颜色鲜明，清晰可见。图中 =19.8nm ， p 说明此 LED 的单色性较好,发光颜色鲜明。 图 1 LED 光谱图 3. CIE 颜色参数 3.1 色温 TC(Color Temperature) ： 图2 LED-CIE 颜色参数 图2 为该 LED 光源的颜色参数。其中色品坐标以及显色指数由蒋毅平在《光 源显色指数的计算》一文中作了详细的说明，此处不再赘述。在此，重点介绍一 下色温以及色温的计算。 色温是颜色温度的简称。当某辐射体与绝对黑体在可见光区域具有相同形状 的光谱功率分布时的温度，称为该辐射体的色温。所谓黑体，是指能够完全吸收 由任何方向入射的任何波长的辐射的热辐射体。不同温度下，将绝对黑体的色度 坐标画于色度图上，即得到的黑体轨迹曲线普朗克轨迹。当某一光源的色坐 标(x，y)位于色度图上的黑体迹线时，就以黑体的绝对温度定义为该光源的色温。 严格的说，任意光源的色只能说与某一温度黑体的色接近，不可能完全相同， 所以更多的是用相关色温的概念。相关色温就是用发射体和某温度的黑体有最相 近的色时黑体的温度 由上述定义不难看出：如果色度坐标落在等色温线上，就可以直接求得被测 光源的色温。但是如果不在等色温线上，就需要用作图法来确定。首先假定普朗 克轨迹是圆弧，则相邻的等色温线有交点。可以计算相邻等色温线构成的夹角 ， 2 再根据光源色度坐标计算夹角 。从色度学可知，普朗克轨迹上相邻两点色温的 1 倒数差与相邻两点构成的角度成比例。因此，色温可由下述计算公式得到： 1  1 1 -1 T =[ + 1 ( - )] （1） c T  T T i 2