專利名稱：一種led輻射通量測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光源測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及LED輻射通量測量方法。 技術(shù)背景半導(dǎo)體技術(shù)繼引發(fā)了微電子革命之后,又在孕育著一場新的產(chǎn)業(yè)革命--照明革命。發(fā)光 二極管(LED)的特點使其在顯示及特種照明等領(lǐng)域獲得很大的應(yīng)用。但是LED理論上的高 光效使其潛在的巨大應(yīng)用前景是普通照明市場。在各種LED應(yīng)用中，外量子效率是LED 的重要指標(biāo)，即出射光通量與注入電能的比值。LED外量子效率的測試難點在于光通量/輻射通量的測試。由于LED的特點，國際上 至今未有公認(rèn)的能與傳統(tǒng)光源光通量/輻射測試方法相近的簡易測試方法?，F(xiàn)有LED光通量/輻射通量測試方法存在的問題，包括(1) 采用傳統(tǒng)方法積分球內(nèi)如放置光源、擋屏?xí)r，由于測試LED的光通球一般很小， 甚至直徑只有5cm，積分球理論將無法滿足，因而造成測試原理性誤差；(2) 如放置表面，向四面發(fā)光的常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)燈將無法采用，而采用LED標(biāo)準(zhǔn)燈又存在 無法實現(xiàn)光譜定標(biāo)的問題。這些問題，使LED光通量/輻射通量的測試一直存在分歧，因而也影響了對LED性能 的判別，不利于LED產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種簡單的準(zhǔn)確測量LED輻射通量的方法。 本發(fā)明提出的測量LED輻射通量的方法，是采用一個反光杯作為LED福射通量的收 集裝置，用夾具將LED固定在反光杯的底端，LED發(fā)光方向指向反光杯開口，將輻射通 量計緊密固定在反光杯的開口處以接受輻射量；用恒流電源驅(qū)動LED， LED發(fā)出的總輻射 通量由反光杯聚集后被輻射通量計收集、測量并最終在顯示器上顯示總輻射通量的讀數(shù)。 本發(fā)明中-1可采用不同構(gòu)造的夾具配合不同封裝形式的LED，以保證LED的發(fā)光中心定位在 反光杯底端附近。2采用反光杯作為被測LED的輻射通量收集裝置，反光杯內(nèi)壁蒸鍍反射膜的反射率 為99%。3輻射通量探測器釆用硅光電池作為探頭材料，探頭受光面安裝余弦校器和光譜濾光
片。探頭緊密貼合反光杯出光口，以保證出射光完全落在光電池的探測范圍之內(nèi)。輻射通量計的結(jié)構(gòu)如圖2所示。


圖1是LED總輻射通量測試系統(tǒng)示意圖。 圖2是硅光電池輻射通量計的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標(biāo)號1為恒流電源，2為LED夾具，3為待測LED， 4為反光杯，5為輻射通量 計，6為余弦校正器，7為光譜修正濾光片，8為硅光電池探測器，9為電流電壓轉(zhuǎn)換電路， IO為運(yùn)算放大器，ll為顯示器。
具體實施方式
本發(fā)明所用元件如下LED3:被測LED光源；反光杯4:用于聚集LED輻射通量的反光杯，其基本原理是杯體內(nèi)表面蒸鍍高反射率 反射率99%反光膜形成反光表面，該表面將入射光線反射至開口方向，實現(xiàn)光線的聚集。 杯體的具體形狀可以是錐體、以拋物線為母線的旋轉(zhuǎn)對稱體(旋轉(zhuǎn)拋物面)等等能夠?qū)崿F(xiàn)光線聚集功能的形狀。 電源l:恒流電源；輻射通量計5為常規(guī)設(shè)備以硅光電池作為探測器的輻射通量計。以下為本發(fā)明用于測試LED輻射通量的一個具體實施例。一測試所需主要裝置1、 LED夾具，配合現(xiàn)行各主流LED的封裝形式，不同封裝類型不同封裝尺寸配合不 同的夾具將LED的發(fā)光中心定位在反光杯的底端位置。2、 反光杯，杯體內(nèi)壁蒸鍍反射膜，膜層反射率為99%。3、 輻射通量計，余弦校正器6、光譜響應(yīng)濾光片7和光電探測器8及后續(xù)電路包括電 流電壓轉(zhuǎn)換電路9、運(yùn)算放大器10及顯示器11等依次連接組成。如圖2所示。輻射通量計的探頭采用硅光電池，濾光片用于實現(xiàn)探測器對LED光譜的均勻響應(yīng)，余 弦校正器用以校正不同方向的光譜響應(yīng)。 二儀器組裝過程按照圖1進(jìn)行組裝，被測LED3由夾具固定在反光杯2的底端位置。輻射通量計5的 硅光電池探測面緊貼反光杯的出光口安裝。 三測試過程用圖l所示的裝置進(jìn)行測試，環(huán)境溫度25。 C，待測LED為CREEXR-E中使用的藍(lán)
光芯片，LED輻射波長為460nm，恒流350mA驅(qū)動。LED預(yù)熱15分鐘后開始測試。得到輻射通量計輸出為230mW。 為驗證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度，用小型分布式光度計二次測量同一顆LED。測試環(huán)境溫度同為25° C，驅(qū)動電流350mA， LED預(yù)熱15分鐘開始測試。采用的分布式光度計是杭州遠(yuǎn)方信息有限公司生產(chǎn)的LED626分布光度計。 分布式光度計的測量結(jié)果該LED的輻射通量為236.5mW。由于分布光度計測量光源總輻射通量的方法是輻射通量的絕對測量法，其測量的精度是很高的，比較兩種方法得出的測量結(jié)果，可以看到本發(fā)明測試結(jié)果(mW)分布光度計測試結(jié)果(mW)230236.5本發(fā)明測得結(jié)果與分布光度計測試結(jié)果相比僅有3%的差值，這一結(jié)果與現(xiàn)行的積分 球測量法相比擁有更高的精度。
權(quán)利要求
1、一種LED輻射通量測量方法，其特征在于采用反光杯作為LED輻射通量的收集裝置，用夾具將LED固定在反光杯的底端，LED發(fā)光方向指向反光杯開口，將輻射通量計緊密固定在反光杯的開口處以接受輻射量；用恒流電源驅(qū)動LED，LED發(fā)出的總輻射通量由反光杯聚集后被輻射通量計收集、測量并最終在顯示器上顯示總輻射通量的讀數(shù)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED輻射通量測量方法，其特征在于所用反光杯內(nèi)壁反射膜 的反射率在99%以上。
全文摘要
本發(fā)明屬于光源測量技術(shù)領(lǐng)域，具體為LED輻射通量的測量方法。本發(fā)明采用反光杯作為LED輻射通量收集裝置。具體操作是用夾具將LED固定在反光杯的底端，LED發(fā)光方向指向反光杯開口，將輻射通量計緊密固定在反光杯的開口處以接受輻射量；用恒流電源驅(qū)動LED，LED發(fā)出的總輻射通量由反光杯聚集后被輻射通量計收集、測量并最終在顯示器上顯示總輻射通量的讀數(shù)。本發(fā)明方法簡單、操作方便，測量精度高。
文檔編號G01J1/04GK101118179SQ200710045650
公開日2008年2月6日 申請日期2007年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月6日
發(fā)明者劉木清, 周小麗, 張萬路, 李文宜, 磊 江, 葛愛明 申請人:復(fù)旦大學(xué)