專利名稱：一種積分球相對(duì)等效透過率的計(jì)算方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光輻射測(cè)量領(lǐng)域，特別是一種積分球相對(duì)等效透過率的計(jì)算方法及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在光輻射測(cè)量領(lǐng)域，光通量是描繪光源最重要的基礎(chǔ)參數(shù)之一。測(cè)量光源光通量的方法通常有2種分布光度法與積分球法。分布光度法理論上測(cè)量精度較高，但所需設(shè)備與場(chǎng)地要求高、造價(jià)貴、操作復(fù)雜、測(cè)量所需時(shí)間長(zhǎng)。積分球法所需設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單、占地面積小、操作簡(jiǎn)單、測(cè)量快捷，因而被廣泛運(yùn)用。積分球法測(cè)量光通量通常由一臺(tái)積分球、一只經(jīng)過人眼視覺函數(shù)V( λ)校正的光電轉(zhuǎn)換器、一臺(tái)用以處理光電轉(zhuǎn)換器的信號(hào)的測(cè)試儀、一只光通量標(biāo)準(zhǔn)燈組成。測(cè)量方式是對(duì)比法，具體地說(shuō)，就是把已知光通量值的標(biāo)準(zhǔn)燈放入積分球內(nèi)，從測(cè)試儀中讀取數(shù)據(jù)，然后取出標(biāo)準(zhǔn)燈，放入被測(cè)光源，再讀取數(shù)據(jù)，即可用對(duì)比法計(jì)算出被測(cè)光源的光通量。使用該方法主要的缺點(diǎn)是誤差比較大。誤差來(lái)源主要有2個(gè)一是光電轉(zhuǎn)換器的 V(A)參數(shù)修正不理想，二是積分球內(nèi)光學(xué)涂層的反射率不一致。用于測(cè)量光通量的光電轉(zhuǎn)換器通常由幾片特殊的濾色片和一片集成硅光二極管組成。由于濾色片和硅光二極管都有各自的光譜響應(yīng)函數(shù)，做成一體的光電轉(zhuǎn)換器很難修正成與理想的人眼視覺函數(shù)ν(λ) —致，導(dǎo)致了測(cè)量誤差。隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們引入了光譜儀作為輔助裝置用來(lái)校正由于光電探測(cè)器ν(λ)修正不理想而產(chǎn)生的誤差，這大大提高了測(cè)量準(zhǔn)確度。這種方法就是通常所稱的“光譜法測(cè)量光通量”的方法，這種測(cè)量方法現(xiàn)在已寫入了相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。而由于積分球內(nèi)光學(xué)涂層的反射特性不一致所造成的誤差也是非常大的。特別是近年來(lái)由于LED照明的快速發(fā)展，對(duì)LED光通量的測(cè)試方法文獻(xiàn)上有很多，但大家都無(wú)法有效地解決由于積分球涂層所引起的誤差。例如，當(dāng)使用一個(gè)國(guó)內(nèi)知名積分球廠家的剛剛出廠的新球?qū)σ活w藍(lán)光LED進(jìn)行測(cè)量，由于積分球涂層反射率不一致造成的誤差會(huì)大于5%， 而用一個(gè)使用了 5年的舊積分球測(cè)量時(shí)，誤差大于20%。這樣的測(cè)量精度對(duì)于科技發(fā)展的現(xiàn)在，是不能忍受的，也制約了 LED行業(yè)的健康發(fā)展。對(duì)于新積分球，國(guó)內(nèi)廠家的涂層反射率P (λ) 一般設(shè)計(jì)在90% -98%之間；對(duì)于某個(gè)特定積分球來(lái)說(shuō)，在整個(gè)光譜范圍內(nèi)P (λ)也會(huì)有變化。假設(shè)某一波長(zhǎng)的P (X1)= 95%，另一波長(zhǎng)的P (A2) =96%，根據(jù)公式Τ(λ) = ρ (λ)/(1-ρ (λ))，那么積分球等效透過率在λ工波長(zhǎng)處為T(X1) = 19，在入2波長(zhǎng)處為儀入2) =M，也就是說(shuō)，涂層反射率在這里相差1%，等效透過率Τ(λ)相差20%以上。而影響光通量測(cè)試的誤差來(lái)源最終取決于積分球等效透過率T ( λ )。新積分球內(nèi)部涂層的光譜響應(yīng)還是比較平坦的，而隨著積分球使用時(shí)間的增加， 積分球表面涂料會(huì)緩慢發(fā)生物理與化學(xué)變化，這也就是通常所說(shuō)的積分球泛黃；同時(shí)積分球內(nèi)壁上也會(huì)逐步粘上一些灰塵，這些灰塵在噴涂成顆粒狀的涂層上很難清除。這些因素進(jìn)一步加劇了涂層反射率P (λ)的變化與不一致性，相應(yīng)地測(cè)量誤差會(huì)進(jìn)一步增大。目前，在LED測(cè)量的相關(guān)國(guó)際與國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)上，對(duì)于使用積分球測(cè)量光通量已給出修正公式。修正公式中包含積分球等效透過率τ(λ)這個(gè)參數(shù)，通常來(lái)說(shuō)，τ(λ)參數(shù)由 P (λ)參數(shù)計(jì)算得到。如果對(duì)積分球涂層反射率P (λ)隨時(shí)能進(jìn)行精確測(cè)量，就能修正測(cè)量結(jié)果，以達(dá)到高精度測(cè)量的目的?，F(xiàn)在測(cè)量積分球涂層P (λ)的傳統(tǒng)方法是對(duì)比法。選用一塊已知反射率的標(biāo)準(zhǔn)白板作為基準(zhǔn)，使用一束光分別照射在被測(cè)涂層與標(biāo)準(zhǔn)白板上，再使用相應(yīng)的儀器測(cè)量出反射值，這樣就可以計(jì)算出積分球涂層的反射率了。這種測(cè)量方法對(duì)儀器要求高，測(cè)量準(zhǔn)確度也偏低，缺乏實(shí)用價(jià)值，因此也無(wú)法有效地對(duì)光通量測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正。因此，一般情況下，當(dāng)積分球使用一定年限后，光通量測(cè)量準(zhǔn)確度會(huì)進(jìn)一步降低，此時(shí)，就應(yīng)該更換積分球了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了避免背景技術(shù)中的不足之處，提供一種積分球相對(duì)等效透過率的計(jì)算方法及其應(yīng)用。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案積分球相對(duì)等效透過率Τχ( λ)的計(jì)算方法，相對(duì)等效透過率Τχ( λ)通過如下公式計(jì)算得到
權(quán)利要求
1. 一種積分球相對(duì)等效透過率Τχ( λ)的計(jì)算方法，其特征是相對(duì)等效透過率Τχ( λ) 通過如下公式計(jì)算得到
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述積分球相對(duì)等效透過率Τχ(λ)的計(jì)算方法，其特征是:Α(λ) 通過以下計(jì)算公式得到
3.一種通過相對(duì)等效透過率Τχ( λ)計(jì)算等效透過率Τ( λ)的方法，其特征是積分球的等效透過率T (λ)與積分球的相對(duì)等效透過率Tx (λ)有一個(gè)系數(shù)K的關(guān)系，即T (λ)= ΚΧΤχ(λ)；按照以下公式計(jì)算得出系數(shù)K
4. 一種通過等效透過率Τχ( λ)計(jì)算被測(cè)光源經(jīng)校正后的光通量Lx的方法，其特征是 將等效透過率Tx ( λ )代入以下公式即可計(jì)算得出被測(cè)光源經(jīng)校正后的光通量Lx 式中=Ltl 已知標(biāo)準(zhǔn)燈的光通量；B為測(cè)量被測(cè)光源時(shí)光通量讀數(shù)；A為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)燈時(shí)光通量讀數(shù)；S(X)為已知光度探頭的光譜靈敏度；ν(λ)為已知光度探頭要模擬的光譜靈敏度目標(biāo)值，即人眼光視光效函數(shù)；PS( λ)為已知標(biāo)準(zhǔn)燈的相對(duì)光譜功率分布；Pt(X)為已知被測(cè)光源的相對(duì)光譜功率分布。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種積分球相對(duì)等效透過率的計(jì)算方法及其應(yīng)用，相對(duì)等效透過率Tx(λ)通過如下公式計(jì)算得到選用一只各向光譜同性的色均勻光源作為標(biāo)準(zhǔn)燈，則PS(λ)等于PM(λ)，則公式1可以簡(jiǎn)化為通過相對(duì)等效透過率Tx(λ)可以計(jì)算積分球的等效透過率T(λ)、涂層反射率ρ(λ)、被測(cè)光源經(jīng)校正后的光通量LX。優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明具有一是計(jì)算得出TX(λ)參數(shù)能夠?qū)鹘y(tǒng)積分球所測(cè)量的光通量值進(jìn)行誤差修正，大大提高了光通量的測(cè)量精度；二是由于首先計(jì)算相對(duì)等效透過率TX(λ)，進(jìn)而計(jì)算等效透過率T(λ)、積分球的涂層反射率ρ(λ)從而增加了ρ(λ)的準(zhǔn)確性；三是延長(zhǎng)了積分球的使用壽命。
文檔編號(hào)G01N21/59GK102253011SQ20111017369
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者楊利民 申請(qǐng)人:杭州伏達(dá)光電技術(shù)有限公司