一種光源動(dòng)態(tài)測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種能測(cè)試光源光強(qiáng)分布以及光通量的光源動(dòng)態(tài)測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 光源的光強(qiáng)分布曲線和光通量都是應(yīng)用時(shí)的重要參數(shù)，是評(píng)價(jià)光源的重要指標(biāo)。 目前測(cè)試光源光通量的方法有兩種：一種是通過(guò)積分球，將被測(cè)光源置于相應(yīng)規(guī)格的積分 球內(nèi)，讓發(fā)光光源發(fā)出的光均勻分布，然后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)燈和被測(cè)燈兩次測(cè)量照度的對(duì)比，計(jì)算 得到光通量；另一種是通過(guò)分布光度計(jì)測(cè)量，通過(guò)測(cè)試光源在空間的光強(qiáng)或照度分布，并對(duì) 全空間積分得到總光通量。為了測(cè)量空間不同方向上的光強(qiáng)，分布光度計(jì)通常需要一個(gè)用 于支撐和定位燈具或光源以及光度探頭的機(jī)械裝置，并且使燈具與探頭在空間范圍內(nèi)相對(duì) 旋轉(zhuǎn)或移動(dòng)，光度探頭同時(shí)獲取數(shù)據(jù)并處理。
[0003] 對(duì)于積分球測(cè)試光通量，由于需要標(biāo)準(zhǔn)燈校準(zhǔn)，若被測(cè)樣品的光譜分布和光強(qiáng)分 布與常用標(biāo)準(zhǔn)燈存在較大差異，會(huì)帶來(lái)較大的測(cè)量誤差。尤其是LED燈具產(chǎn)品的發(fā)光存在 明顯的空間顏色不均勻性，LED產(chǎn)品的特殊的發(fā)光性能對(duì)于積分球光通量的精確測(cè)量極具 挑戰(zhàn)。
[0004] 分布光度計(jì)系統(tǒng)是一種精密的光學(xué)測(cè)試設(shè)備，對(duì)測(cè)試距離、測(cè)試角度、測(cè)試環(huán)境中 的雜散光和光度測(cè)量的精度都要較高的要求。首先對(duì)于發(fā)光強(qiáng)度的測(cè)量是通過(guò)測(cè)量某一定 距離上的照度，根據(jù)光度學(xué)的距平方反比定律計(jì)算光強(qiáng)值的。
[0005] 即：I(C，r)=E(C，r)*R2(C，r)，其中：I為測(cè)試方向上的光強(qiáng)，E為探測(cè)器光電接 收面的照度，R為測(cè)試距離。但是對(duì)于許多燈具，尤其是LED燈具，近場(chǎng)的光度定律不適用， CIE文件對(duì)此作了明確的規(guī)定，燈具的光度測(cè)試距離應(yīng)足夠大，通常采用兩種測(cè)量距離：寬 光束燈具為12m~15m，窄光束高強(qiáng)度燈為30m~35m，保證遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量精度。其次，分布光 度計(jì)測(cè)試的是燈具在各個(gè)方向上的光度數(shù)據(jù)，對(duì)其旋轉(zhuǎn)和定位系統(tǒng)的角度精度有較高的要 求，包含角度精度、軸線精度、反光鏡面形精度等。最后，雜散光是分布光度測(cè)量中影響測(cè)試 精度最重要的因素之一，需要標(biāo)準(zhǔn)的暗室測(cè)試環(huán)境，測(cè)試時(shí)要嚴(yán)格控制環(huán)境的雜散光。
[0006] 綜上所述，積分球測(cè)試和分布光度計(jì)測(cè)試方法受測(cè)試方法和設(shè)備尺寸的限制，基 本上只能在實(shí)驗(yàn)室條件下測(cè)量，要正確測(cè)試被測(cè)光源的光通量和光強(qiáng)分布曲線，又要考慮 測(cè)試的效率和測(cè)試設(shè)備的操作方便性，要適應(yīng)生產(chǎn)線快速測(cè)試和被測(cè)光源的安裝方便，現(xiàn) 有的測(cè)試方法很難滿足生產(chǎn)線的測(cè)試需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種能快速準(zhǔn)確且受限制少，適合工業(yè)生產(chǎn)檢測(cè)用的光源動(dòng) 態(tài)測(cè)試方法。
[0008] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種光源動(dòng)態(tài)測(cè)試方法，包括以下步驟：
[0009] 步驟一：準(zhǔn)備掃描式光源測(cè)試系統(tǒng)：所述掃描式光源測(cè)試系統(tǒng)包括光學(xué)測(cè)試圓 盤、電機(jī)和傳輸機(jī)構(gòu)；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳輸機(jī)構(gòu)帶動(dòng)光學(xué)測(cè)試圓盤沿待測(cè)光源長(zhǎng)度方向進(jìn)行 掃描；所述光學(xué)測(cè)試圓盤為弧度A為0°~360°的圓弧面；所述光學(xué)測(cè)試圓盤在圓弧面上 均勻設(shè)置B個(gè)光電傳感器，B為自然數(shù)，大于1相鄰光電傳感器之間的角度為ΑΛΒ-1);或者 所述光學(xué)測(cè)試圓盤設(shè)置1個(gè)光電傳感器，光學(xué)測(cè)試圓盤自轉(zhuǎn)0°~360° ;
[0010] 步驟二：計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法下的標(biāo)準(zhǔn)光源的光通量與本測(cè)試系統(tǒng)下的標(biāo)準(zhǔn)光源的 光通量之間的的標(biāo)定系數(shù)K ;
[0011] 步驟三：用本測(cè)試系統(tǒng)對(duì)待測(cè)光源進(jìn)行掃描測(cè)試，根據(jù)本測(cè)試系統(tǒng)對(duì)待測(cè)光源每 個(gè)位置的光照度值求和得到待測(cè)光源的總照度E_ (;根據(jù)采集到的各點(diǎn)光照度得到待測(cè)光 源的光強(qiáng)度分布曲線圖；
[0012] 步驟四：根據(jù)步驟二得到的標(biāo)定系數(shù)K對(duì)Em進(jìn)行修正，得到待測(cè)光源的光通量 φ待測(cè)。
[0013] 所述步驟一中的光學(xué)測(cè)試圓盤上設(shè)置B個(gè)光電傳感器時(shí)，在每個(gè)光電傳感器前部 安裝有光闌，光闌孔的尺寸確保光電傳感器只采集ΑΛΒ-1)角度內(nèi)的光線數(shù)據(jù)。
[0014] 所述步驟一中的光學(xué)測(cè)試圓盤的弧度為300°，以30°間隔設(shè)置31個(gè)光電傳感 器。
[0015] 所述光電傳感器為硅光電池。
[0016] 所述步驟二中，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法下的標(biāo)準(zhǔn)光源的光通量的測(cè)試方法為用標(biāo)準(zhǔn)積分球 或者空間光強(qiáng)分布測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)光源的光通量。
[0017] 所述步驟二中用本測(cè)試系統(tǒng)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)光源進(jìn)行測(cè)試以及步驟三中用本測(cè)試系統(tǒng)對(duì) 待測(cè)光源進(jìn)行掃描測(cè)試的方法為：光學(xué)測(cè)試圓盤沿光源長(zhǎng)度方向移動(dòng)，由此光學(xué)測(cè)試圓盤 上的所有光電傳感器獲得光源長(zhǎng)度方向的每個(gè)截面上各點(diǎn)的光照度數(shù)據(jù)，根據(jù)每個(gè)位置的 光照度求和得到總光照度，然后計(jì)算光源的光通量Φ。
[0018] 所述光電傳感器與標(biāo)準(zhǔn)光源和待測(cè)光源之間的距離需確保各光學(xué)傳感器與光源 之間的距離達(dá)到測(cè)試的要求。
[0019] 所述光電傳感器獲取待測(cè)光源各點(diǎn)光照度的數(shù)據(jù)的方法包括靜態(tài)采樣方法或者 掃采同步方法；所述靜態(tài)采樣方法為：電機(jī)移動(dòng)到測(cè)試位置后停止，然后進(jìn)行采樣，將此位 置的光照度記錄下來(lái)之后再根據(jù)測(cè)試步長(zhǎng)移動(dòng)電機(jī)到下一個(gè)測(cè)試位置采樣，記錄下光源 測(cè)試長(zhǎng)度方向的所有光照度之后再進(jìn)行計(jì)算；所述掃采同步方法為：利用電機(jī)掃描和A/D 采樣同步技術(shù)，同時(shí)控制電機(jī)移動(dòng)和A/D采樣，獲得每個(gè)測(cè)試位置的光照度數(shù)據(jù)然后進(jìn)行 計(jì)算。
[0020] 采用了上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下的積極的效果：（1)本發(fā)明的發(fā)明可以 快速準(zhǔn)確測(cè)試各種光源的光通量和光強(qiáng)分布曲線，掃描式的測(cè)試方式可以方便與工廠的生 產(chǎn)線或者測(cè)試線進(jìn)行結(jié)合，到達(dá)生產(chǎn)測(cè)試一體化進(jìn)行。
[0021] (2)本發(fā)明的掃描方法可以是靜態(tài)采用方法也可以是掃采同步的方法，可根據(jù)實(shí) 際情況靈活選擇。
[0022] (3)本發(fā)明可以是光學(xué)測(cè)試圓盤上分布多個(gè)光電傳感器，也可以是只裝一個(gè)光電 傳感器由圓盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，無(wú)論采用哪種方式，光學(xué)測(cè)試圓盤都可以對(duì)光源進(jìn)行全方位的掃 描，測(cè)試結(jié)果更準(zhǔn)確。
[0023] (4)本發(fā)明的光源與光電傳感器的距離達(dá)到測(cè)試的要求，這樣就可以把每個(gè)探測(cè) 器測(cè)試的微小區(qū)域視為點(diǎn)光源，有效地消除燈管形狀帶來(lái)的誤差。
[0024] (5)根據(jù)本發(fā)明方法測(cè)試得到的光強(qiáng)分布圖，還可以及時(shí)且準(zhǔn)確地知道壞燈位置。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì) 本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
[0026] 圖1為本發(fā)明的光學(xué)測(cè)試圓盤的示意圖。 圖2為采用本發(fā)明的測(cè)試方法得到的