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用于校準(zhǔn)光譜輻射儀的方法與流程

文檔序號:11287230閱讀:520來源:國知局
用于校準(zhǔn)光譜輻射儀的方法與流程

本發(fā)明涉及一種用于校準(zhǔn)光譜輻射儀(spektralradiometer)的方法,該方法具有以下方法步驟:

-通過借助待校準(zhǔn)的光譜輻射儀測量至少一個標(biāo)準(zhǔn)光源的輻射來接收光測量數(shù)據(jù);

-通過將所接收的光測量數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)光源的已知數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,由光測量數(shù)據(jù)推導(dǎo)校準(zhǔn)數(shù)據(jù);

-根據(jù)所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)校準(zhǔn)光譜輻射儀。



背景技術(shù):

光譜輻射儀是用于測量光源的例如在可見光譜范圍中的光譜的設(shè)備,其中,由測量的光譜強(qiáng)度分布推導(dǎo)色度參量和光度參量。光譜輻射儀用于表征并且校準(zhǔn)用于最不同的應(yīng)用的光源。典型地,光譜輻射儀包括用于測量光譜的光譜儀。在此,光譜儀提供以作為波長的函數(shù)的輻射強(qiáng)度形式的數(shù)字測量數(shù)據(jù)。這些測量數(shù)據(jù)借助光譜輻射儀的計算單元換算成色度參量(例如顏色坐標(biāo)x、y、z)和/或光度參量或輻射度參量(例如光通量)。

例如在發(fā)光二極管的生產(chǎn)場地中使用光譜輻射儀,以便在其色度參量和光度參量方面測量發(fā)光二極管并且相應(yīng)地對發(fā)光二極管進(jìn)行分類。同樣在(例如用于lcd平面屏幕的)顯示器的生產(chǎn)場地中使用光譜輻射儀,用于測量明度(helligkeit)、亮度(leuchtdichte)、顏色等。在這種生產(chǎn)場地中,通常很多光譜輻射儀并行工作。為了確保產(chǎn)品的均勻的質(zhì)量,并行工作的光譜輻射儀的同步性是至關(guān)重要的。在此,同步的意思是,在具有相同的輻射光譜的測量對象的情況下,并行工作的光譜輻射儀提供基本上相同的光測量數(shù)據(jù)(光譜強(qiáng)度分布、色度參量和光度參量)。為此目的,必須定期校準(zhǔn)光譜輻射儀。在此,在較大時間間距中執(zhí)行的根本的校準(zhǔn)與更經(jīng)常執(zhí)行的也可稱為修正(korrektur)的校準(zhǔn)(kalibrierung)之間進(jìn)行區(qū)分,其中,在所述修正的范圍內(nèi),補(bǔ)償由于漂移(drift)出現(xiàn)的非常小的系統(tǒng)性測量誤差。

由wo2014/011729a1已知一種用于校準(zhǔn)顏色測量設(shè)備的、即用于實(shí)現(xiàn)多個顏色測量設(shè)備的同步的方法,其中,將待校準(zhǔn)的顏色測量設(shè)備與標(biāo)準(zhǔn)化的顏色測量設(shè)備進(jìn)行比較。為此,不僅借助待校準(zhǔn)的顏色測量設(shè)備并且借助標(biāo)準(zhǔn)化的顏色測量設(shè)備測量受檢產(chǎn)品(prüfling)(典型地在明確定義的照明和觀察幾何(beobachtungsgeometrie)下的彩色圖案)。由如此獲得的光測量數(shù)據(jù)的比較推導(dǎo)校準(zhǔn)數(shù)據(jù),在所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上校準(zhǔn)顏色測量設(shè)備。

雖然,之前已知的方法確保了并行使用的設(shè)備的同步性。但是不利的是,校準(zhǔn)的質(zhì)量隨著標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備的校準(zhǔn)而保持或下降。如果標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備的校準(zhǔn)不正確,那么該錯誤傳輸?shù)秸麄€設(shè)備上。尤其不利的是,僅可以在一個位置處、即在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備位于的地方確保同步。但是,例如發(fā)光二極管或顯示器的生產(chǎn)在多個生產(chǎn)位置上分布,使得也必須確保在不同的生產(chǎn)位置處并行使用的設(shè)備的同步性。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

在此背景下,本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種用于校準(zhǔn)光譜輻射儀的可靠且可行的方法。尤其應(yīng)該以簡單且可靠的方式可以制造位于不同位置的光譜輻射儀的同步性。

本發(fā)明從開始所提到的方式出發(fā)通過如下方式解決所述任務(wù):檢驗標(biāo)準(zhǔn)光源對于校準(zhǔn)的有效性、即可用性,其方式是:

-將所述標(biāo)準(zhǔn)光源的光測量數(shù)據(jù)與一個或多個其他相同類型的標(biāo)準(zhǔn)光源的光測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,其中,如果所述標(biāo)準(zhǔn)光源的光測量數(shù)據(jù)的偏差低于預(yù)給定的邊界值,則確定所述標(biāo)準(zhǔn)光源的有效性,和/或

-借助相同或不同類型的兩個或更多個標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀測量所述標(biāo)準(zhǔn)光源,其中,如果借助不同的標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀所接收的光測量數(shù)據(jù)彼此的偏差低于預(yù)給定的邊界值,則確定所述標(biāo)準(zhǔn)光源的有效性。

根據(jù)本發(fā)明,因此使用包括兩個或更多個設(shè)備的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)(kalibriernormal)用于校準(zhǔn)所述光譜輻射儀,即在可能的構(gòu)型中使用兩個或更多個(優(yōu)選三個)相同類型的標(biāo)準(zhǔn)光源,將其光測量數(shù)據(jù)彼此進(jìn)行比較,以便以所述方式確保用于確定分別用于校準(zhǔn)光譜輻射儀的標(biāo)準(zhǔn)光源的有效性的一致性檢驗。因此可以可靠地識別單個設(shè)備的變化或提前老化。如果在比較標(biāo)準(zhǔn)光源的光測量數(shù)據(jù)時確定了高于預(yù)給定的邊界值的偏差,則這意味著,在任何情況下,這些標(biāo)準(zhǔn)光源中的一個已經(jīng)歷了老化或其特性的其他變化,使得不可以使用所述標(biāo)準(zhǔn)光源用于光譜輻射儀的校準(zhǔn),否則相應(yīng)的光譜輻射儀的校準(zhǔn)相應(yīng)于所述標(biāo)準(zhǔn)光源的變化是錯誤的。如果標(biāo)準(zhǔn)光源的光測量數(shù)據(jù)的比較得出高于預(yù)給定的邊界值的偏差,則必須首先根本地重新校準(zhǔn)所有標(biāo)準(zhǔn)光源,盡可能以如下方式實(shí)現(xiàn):所述校準(zhǔn)可復(fù)原到國家標(biāo)準(zhǔn)。為了一致性檢驗、即為了比較標(biāo)準(zhǔn)光源的光測量數(shù)據(jù),可以使用光譜輻射儀或也可以使用顏色測量設(shè)備。替代地或補(bǔ)充地,根據(jù)本發(fā)明使用的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)可以由一個標(biāo)準(zhǔn)光源以及兩個或更多個(優(yōu)選三個)光譜輻射儀(在此為了與待校準(zhǔn)的光譜輻射儀區(qū)分,稱為標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀)組成。借助標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀,可以確定:標(biāo)準(zhǔn)光源的光測量數(shù)據(jù)是否與該標(biāo)準(zhǔn)光源的已知數(shù)據(jù)一致。換言之,通過借助標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀對標(biāo)準(zhǔn)光源的測量來確定:標(biāo)準(zhǔn)光源的光譜是否還相應(yīng)于標(biāo)準(zhǔn)光源的校準(zhǔn)或該光譜是否已變化。對于標(biāo)準(zhǔn)光源的有效性的標(biāo)準(zhǔn)就此方面而言是:借助標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀所接收的光測量數(shù)據(jù)與該標(biāo)準(zhǔn)光源的期望數(shù)據(jù)的一致性。另一標(biāo)準(zhǔn)是:借助校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的不同的標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀所接收的光測量數(shù)據(jù)基本上一致,即借助不同的標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀所接收的光測量數(shù)據(jù)彼此的偏差低于預(yù)給定的邊界值。由此,再實(shí)現(xiàn)一致性檢驗,以便避免用于檢驗標(biāo)準(zhǔn)光源所使用的標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀的錯誤的校準(zhǔn)傳遞到光譜輻射儀的校準(zhǔn)上。如果確定了這種偏差,那么必須重新校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀以及如有必要盡可能以可復(fù)原到國家標(biāo)準(zhǔn)來重新校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)光源。

根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)是:由此不僅可以可靠地確保位于一個位置的光譜輻射儀的同步性,而且也以簡單且可行的方式確保多個位于不同位置處的光譜輻射儀的同步性,其方式是:也就是說以可復(fù)原到國家標(biāo)準(zhǔn)定期地或在確定偏差時重新校準(zhǔn)位于相應(yīng)的位置的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)(多個標(biāo)準(zhǔn)光源、多個標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀)。

因此,本發(fā)明的主要方面是,換句話說是將用于校準(zhǔn)位于相應(yīng)的位置的光譜輻射儀的本地校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)與本地校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的基于統(tǒng)一的、優(yōu)選國家標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)相結(jié)合來使用。由此確保位于不同位置的所有光譜輻射儀的同步性。

在根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選構(gòu)型中,最遲在預(yù)給定的時間區(qū)間結(jié)束之后基于一個或多個標(biāo)準(zhǔn)光源來校準(zhǔn)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)光源或標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀。只要前面所描述的一致性檢驗得出了高于預(yù)給定的邊界值的偏差,則更早進(jìn)行所述校準(zhǔn)。作為基準(zhǔn)光源(standardlichtquelle),自身已知的類型(例如氬氣燈或汞蒸氣燈)的線燈(linienlampen)或激光(例如氦氖激光)以在相應(yīng)于相應(yīng)的原子躍遷的已知并且明確定義的波長的情況下的光譜線適合于校準(zhǔn)波長尺度。在定義的運(yùn)行參數(shù)的情況下具有已知的發(fā)射光譜的其他光源(例如鹵素?zé)?適合用于光譜設(shè)備敏感度的校準(zhǔn)。當(dāng)為此合適地選擇了光源和測量裝置時,光譜設(shè)備敏感度的校準(zhǔn)可以在絕對尺度(skala)(例如流明/納米)上實(shí)現(xiàn)。發(fā)光二極管提供了另一用于實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)光源的可行方案,其中,由于可見光譜的邊緣范圍中的低發(fā)光強(qiáng)度,這種光源不太適合用于根本的校準(zhǔn)。為此目的定期地在國家檢驗實(shí)驗室(在德國例如在布倫瑞克的聯(lián)邦物理技術(shù)研究院(ptb))中檢驗并且如有必要重新校準(zhǔn)所使用的基準(zhǔn)光源,以便以這種方式確??蓮?fù)原到國家標(biāo)準(zhǔn)。所提到的基準(zhǔn)光源特別好地適合于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法,因為所述基準(zhǔn)光源是容易運(yùn)輸?shù)牟⑶铱梢栽诓煌奈恢檬褂?,以便在那里分別在需要時或周期性地校準(zhǔn)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。

為了確保位于不同位置的所有光譜輻射儀的同步性,應(yīng)該因此在本發(fā)明的意義上以同樣的方式、即在使用同樣的標(biāo)準(zhǔn)光源或同樣的標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀的情況下校準(zhǔn)位于一個位置處的光譜輻射儀。

除此之外,應(yīng)該以同樣的方式、即可能地基于同樣的基準(zhǔn)光源校準(zhǔn)位于不同位置的本地校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)、即標(biāo)準(zhǔn)光源或標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀。因此,根據(jù)本發(fā)明,通過使用本地校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),在基于基準(zhǔn)光源實(shí)現(xiàn)的校準(zhǔn)之間的時間中,確保位于一個位置的光譜輻射儀的同步性?;谏厦嫠枋龅囊恢滦詸z驗(konsistenzprüfung)確定在校準(zhǔn)周期期間出現(xiàn)的偏差,使得在需要時可以提早開始新的校準(zhǔn)。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面,使用發(fā)射白光的發(fā)光二極管作為標(biāo)準(zhǔn)光源,所述發(fā)光二極管具有發(fā)射第一波長范圍的輻射的半導(dǎo)體元件以及至少一種發(fā)光材料,所述發(fā)光材料將第一波長范圍的輻射的一部分轉(zhuǎn)化成第二波長范圍的輻射。

由現(xiàn)有技術(shù)已知發(fā)射白光的發(fā)光二極管,其具有僅一個唯一的半導(dǎo)體元件,該半導(dǎo)體元件在第一波長范圍內(nèi)發(fā)射。所述第一波長范圍大多位于藍(lán)色光譜范圍中。借助一個或多個發(fā)光物質(zhì)將藍(lán)色輻射部分地轉(zhuǎn)化成第二(第三、第四等)波長范圍的輻射,其中,混合輻射由第一波長范圍中的輻射和第二(第三、第四等)波長范圍中的輻射得出白光。例如已知白光發(fā)光二極管,其中,在藍(lán)色光譜范圍中發(fā)射的發(fā)光材料與在黃色光譜范圍中發(fā)射的半導(dǎo)體元件相結(jié)合地使用。同樣已知白光發(fā)光二極管,其中,將在藍(lán)色光譜范圍中發(fā)射的半導(dǎo)體元件與如下發(fā)光材料相結(jié)合:所述發(fā)光材料在綠色和紅色光譜范圍中發(fā)射,使得造成的混合光又得出白色的顏色印象。

應(yīng)該在穩(wěn)定的溫度和流過半導(dǎo)體元件的穩(wěn)定的電流的情況下運(yùn)行白光發(fā)光二極管以用于使用根據(jù)本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)光源。以這種方式確保了所發(fā)射的光的明確定義的且可重復(fù)的光譜。為此目的,標(biāo)準(zhǔn)光源包括調(diào)節(jié)裝置,該調(diào)節(jié)裝置將發(fā)光二極管的運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)到恒定的值。

使用基于白光發(fā)光二極管的標(biāo)準(zhǔn)光源具有如下優(yōu)點(diǎn):可以特別緊湊、穩(wěn)定、可運(yùn)輸、成本有利并且以長的重新校對周期實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)光源。基于白色發(fā)射光譜,標(biāo)準(zhǔn)光源是普遍可使用的。所述校準(zhǔn)作用于整個可見光譜。因此,所述校準(zhǔn)對于借助光譜輻射儀所測量的光度參量和色度參量是有效的。

在根據(jù)本發(fā)明的方法的優(yōu)選構(gòu)型中,光譜輻射儀的校準(zhǔn)包括相應(yīng)的光譜輻射儀的光譜儀的波長尺度的通過如下方式的修正:使所測量的光譜的光譜極值的位置與標(biāo)準(zhǔn)光源的已知光譜的光譜極值的位置基本上一致。白光發(fā)光二極管的光譜具有明確定義的光譜極值(尤其藍(lán)色光譜范圍中的明顯的最大值),使得波長尺度的修正可以可靠地并且以高準(zhǔn)確性實(shí)現(xiàn)。

補(bǔ)充地或替代地,所述校準(zhǔn)可以包括光譜敏感度的取決于波長的通過如下方式的修正:使經(jīng)修正的所測量的光譜的取決于波長的強(qiáng)度變化過程與標(biāo)準(zhǔn)光源的已知光譜的取決于波長的強(qiáng)度變化過程基本上一致。如前面所提到的那樣,白光發(fā)光二極管具有明確定義的光譜,可以使用所述光譜用于相應(yīng)的光譜輻射儀的光譜儀的不僅波長尺度的而且波長敏感度的可靠的且準(zhǔn)確的校準(zhǔn)。為此目的,在第一步驟中進(jìn)行波長尺度的修正,并且在第二步驟中進(jìn)行光譜敏感度的校準(zhǔn)。光譜敏感度的校準(zhǔn)可以在波長尺度的校準(zhǔn)之后簡單地通過將所測量的光譜的取決于波長的強(qiáng)度變化過程與標(biāo)準(zhǔn)光源的已知光譜的取決于波長的強(qiáng)度變化過程進(jìn)行比較以及通過相應(yīng)的取決于波長的修正來實(shí)現(xiàn)。替代地,可以基于模型確定盡可能準(zhǔn)確地反映所述強(qiáng)度變化過程的參數(shù)。這具有如下優(yōu)點(diǎn):可以消除測量信號中的噪聲成分并且可以在光譜范圍中的如下位置對模型進(jìn)行外插:在所述位置由于標(biāo)準(zhǔn)光源的有限的發(fā)射光譜而不存在有用的測量結(jié)果。

附圖說明

以下根據(jù)附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明的實(shí)施例。附圖示出:

圖1:具有標(biāo)準(zhǔn)光源的光譜輻射儀的示意圖;

圖2:根據(jù)本發(fā)明的方法以框圖的示圖;

圖3:基于白光發(fā)光二極管作為標(biāo)準(zhǔn)光源的校準(zhǔn)的圖示。

具體實(shí)施方式

圖1示意性地示出光譜輻射儀1,所述光譜輻射儀包括光譜儀2和與之連接的計算單元3。所述光譜儀2測量光源的光譜并且以數(shù)字形式提供取決于波長的強(qiáng)度變化過程。所述測量數(shù)據(jù)傳遞給計算單元3。所述光譜儀2例如包括色散元件(典型地網(wǎng)格)以及具有多個光敏像素的ccd元件,所述色散元件在空間上分離所測量的輻射的光譜分量,其中,每個像素基于空間布置分配有確定的波長區(qū)間。計算單元3分析處理以數(shù)字形式存在的光譜并且由此計算光度參量和/或色度參量,例如顏色坐標(biāo)x、y、z。

為了校準(zhǔn)光譜輻射儀1,根據(jù)本發(fā)明使用標(biāo)準(zhǔn)光源4。所述標(biāo)準(zhǔn)光源包括光發(fā)射元件5,例如發(fā)光二極管,所述發(fā)光二極管與調(diào)節(jié)裝置6連接。調(diào)節(jié)裝置6給光發(fā)射元件5供給能量并且將其運(yùn)行參數(shù)(例如電流、電壓和溫度)調(diào)節(jié)到預(yù)給定的恒定值。以這種方式確保,光發(fā)射元件5具有明確定義的、已知的發(fā)射光譜。

在所示出的實(shí)施例中,為了校準(zhǔn)的目的,借助光譜輻射儀1通過測量標(biāo)準(zhǔn)光源4的輻射接收同樣的光測量數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)光源4具有數(shù)據(jù)存儲器7,在所述數(shù)據(jù)存儲器中存儲有標(biāo)準(zhǔn)光源4的例如以發(fā)射光譜和/或光度數(shù)據(jù)和/或色度數(shù)據(jù)的形式的已知數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)連接8,光譜輻射儀1讀取所述數(shù)據(jù)。計算單元3將所接收的光測量數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)光源4的所讀取的已知數(shù)據(jù)進(jìn)行比較并且由此推導(dǎo)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。最后,根據(jù)所述校準(zhǔn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)光譜輻射儀1的校準(zhǔn)。在此,所述校準(zhǔn)借助合適的修正算法實(shí)現(xiàn),所述合適的修正算法通過計算單元3應(yīng)用到光測量數(shù)據(jù)上。例如可以直接修正光度最終結(jié)果或色度最終結(jié)果(例如顏色坐標(biāo))。如果將從標(biāo)準(zhǔn)光源4接收的光測量數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)光源4的已知數(shù)據(jù)進(jìn)行比較例如得出顏色坐標(biāo)的以某個差值的偏差,那么修正算法在隨后的測量中相應(yīng)于所述差值改變所述顏色坐標(biāo)。相應(yīng)地也適用于光度參量,例如光通量、亮度等。替代地,可以即在由所述光譜推導(dǎo)光度參量和/或色度參量之前修正所測量的光譜。為此,可以取決于波長地應(yīng)用對波長尺度的修正以及對光譜敏感度的修正。這還以下在參考圖3的情況下進(jìn)一步闡述。

圖2直觀表示根據(jù)本發(fā)明的用于校準(zhǔn)多個光譜輻射儀1的方法,所述多個光譜輻射儀位于不同的、即彼此遠(yuǎn)離的位置9、10、11。在位置9、10、11處,可以例如涉及發(fā)光二極管或顯示器的生產(chǎn)位置。在位置9、10、11的每個位置處,分別使用本地校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng),所述本地校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)包括三個標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀1′以及多個標(biāo)準(zhǔn)光源4。如上面參考圖1所描述的那樣,在使用標(biāo)準(zhǔn)光源4中的一個的情況下校準(zhǔn)光譜輻射儀1的每個。在校準(zhǔn)光譜輻射儀1之前,分別檢驗標(biāo)準(zhǔn)光源對于校準(zhǔn)的有效性、即可用性,其方式是:借助位于相應(yīng)的位置9、10、11的三個標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀1′測量每個標(biāo)準(zhǔn)光源4,其中,如果在通過所述一致性檢驗所接收的光測量數(shù)據(jù)彼此的偏差低于預(yù)給定的邊界值,則確定所涉及的標(biāo)準(zhǔn)光源4的有效性。除此之外,對于標(biāo)準(zhǔn)光源4的有效性的確定的前提是:借助標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀1′所接收的光測量數(shù)據(jù)與期望數(shù)據(jù)、即與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)光源4的已知數(shù)據(jù)的偏差小于預(yù)給定的邊界值。典型地,允許的偏差小于期望值的5%,優(yōu)選小于1%?;诿總€位置9、10、11處分別三個標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀1′的有效性的檢驗確保了,校準(zhǔn)的通過標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀1′預(yù)給定的基礎(chǔ)是正確的。如果一致性檢驗得出偏差,那么可以推斷出,光譜輻射儀1′中的一個不再可靠地工作。借所確定的偏差的機(jī)會,重新校準(zhǔn)相應(yīng)的本地的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的所有標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀1′。在此,使用至少三個標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀1′具有以下優(yōu)點(diǎn):在一致性檢驗中確定的偏差能夠?qū)崿F(xiàn)提示如下信息:標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀1′中的哪個是所涉及的。因此可以暫時借助兩個未涉及的標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀1′繼續(xù)進(jìn)行該過程。所述標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀1′可以是相同類型的、即相同結(jié)構(gòu)類型的或不同類型的。使用不同類型的標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀1′具有如下優(yōu)點(diǎn):也可以識別并且消除系統(tǒng)性偏差(例如由于波動的溫度或空氣濕度),因為不同類型的設(shè)備分別不同地對環(huán)境條件的改變作出反應(yīng)。

在確定偏差時,但是最遲在預(yù)給定的時間區(qū)間結(jié)束之后,基于基準(zhǔn)光源12根本地重新校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀1。如上面所闡述的那樣,基準(zhǔn)光源12可以涉及一個線燈或多個線燈的組與具有明確定義的發(fā)射光譜的一個鹵素?zé)艋蚨鄠€鹵素?zé)舻慕M合。位于不同位置9、10、11處的標(biāo)準(zhǔn)光譜輻射儀1′的校準(zhǔn)以同樣的方式、即基于同樣的基準(zhǔn)光源12實(shí)現(xiàn),為此,將所述基準(zhǔn)光源12從位置到位置9、10、11地運(yùn)輸。周期性地在認(rèn)證的實(shí)驗室13中、例如在國家檢驗實(shí)驗室中驗證或校準(zhǔn)基于鹵素?zé)舻臉?biāo)準(zhǔn)光源12的發(fā)射光譜。線燈不需要校準(zhǔn),因為線燈是通過原子躍遷的性質(zhì)不可變地被限定的并且作為物理標(biāo)準(zhǔn)具有不受限的有效性。以這種方式保證了,所有的光譜輻射儀1的校準(zhǔn)可復(fù)原到統(tǒng)一的(國家的)標(biāo)準(zhǔn)。通過本地校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)與用作轉(zhuǎn)化標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)光源12的根據(jù)本發(fā)明的組合確保了,在不同的位置9、10、11處的所有光譜輻射儀1的同步性。

根據(jù)本發(fā)明,標(biāo)準(zhǔn)光源4作為光發(fā)射元件5可以具有發(fā)射白光的發(fā)光二極管,所述發(fā)光二極管具有發(fā)射第一波長范圍(例如藍(lán)色光譜范圍)中的輻射的半導(dǎo)體元件以及至少一種發(fā)光材料,所述發(fā)光材料將第一波長范圍的輻射的一部分轉(zhuǎn)化成第二波長范圍(例如在綠色/紅色光譜范圍中)的輻射。圖3的上面的曲線圖示意性地以取決于波長的強(qiáng)度i(λ)的形式示出這種發(fā)光二極管的發(fā)射光譜。實(shí)線的曲線示出白光發(fā)光二極管的實(shí)際的發(fā)射光譜??梢钥吹剿{(lán)色光譜范圍(左側(cè))中的極值以及綠色/紅色光譜范圍(右側(cè))中的更寬的極值。虛線的曲線反映借助待校準(zhǔn)的光譜輻射儀1所測量的光譜??梢钥吹?,極值相對于彼此移動(由上圖中垂直的虛線表示)。除此之外,極值的相對強(qiáng)度相對于實(shí)際的發(fā)射光譜移動。這表明,光譜輻射儀1的光譜儀2在波長尺度并且也在敏感度的方面需要修正、即校準(zhǔn)。為此,光譜輻射儀1的計算單元3應(yīng)用修正算法,所述修正算法在第一步驟中執(zhí)行光譜輻射儀1的波長尺度的通過如下方式的修正,使所測量的光譜的光譜極值的位置與標(biāo)準(zhǔn)光源4的已知光譜的光譜極值的位置一致。例如可以使用線性縮放(lineareskalierung),所述線性縮放造成波長尺度的移動以及伸展/壓縮。在第二步驟中,實(shí)現(xiàn)光譜敏感度的取決于波長的修正。為此,所測量的光譜、即取決于波長的強(qiáng)度變化過程除以標(biāo)準(zhǔn)光源4的已知的取決于波長的強(qiáng)度變化過程。結(jié)果在圖3的下面的曲線圖中示出(實(shí)線的曲線)。所述除法的結(jié)果是,由測量引起的噪聲可能不期望地增強(qiáng)。為了補(bǔ)償所述噪聲,使合適的曲線(例如多項式)匹配于通過所述除法所得出的曲線(圖3的下面的曲線圖中的虛線的曲線)。在所述匹配中,僅考慮通過在下面的曲線圖中的兩個垂直的虛線示出的區(qū)間內(nèi)的值。在光譜的位于所述區(qū)間外的邊緣處,所述值由于所測量的光譜的低強(qiáng)度是不可用的。最后,修正算法根據(jù)所匹配的曲線修正所測量的光譜,在此在整個相關(guān)的光譜范圍上對所匹配的曲線進(jìn)行外插。以這種方式應(yīng)用的修正算法在整個光譜范圍上具有有效性。相應(yīng)地,也自動正確地修正借助計算單元3在應(yīng)用修正算法之后所確定的結(jié)果、即光度參量和/或色度參量。

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