專利名稱：一種led性能測試箱、標(biāo)定方法及性能測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED測試領(lǐng)域，具體涉及一種LED性能測試箱、標(biāo)定方法及性能測試方法。
背景技術(shù)：
目前通行的LED可靠性試驗方法是在同型號、同批次的LED產(chǎn)品中，抽取一定數(shù)量的樣品進(jìn)行試驗，在試驗前以及試驗過程中測量其性能參數(shù)，根據(jù)相應(yīng)的壽命算法推算出該型號、該批次的LED壽命。由于LED的理論壽命長達(dá)數(shù)萬小時，因此需要采用加強(qiáng)應(yīng)力的強(qiáng)化試驗方法來加速整個試驗過程。
為了提高效率及優(yōu)化試驗結(jié)果，通行做法是同時對多個LED樣品進(jìn)行可靠性試驗?，F(xiàn)有LED可靠性試驗系統(tǒng)中通常采樣一個托盤，在該托盤上固定多個LED樣品，再將整個托盤放置在強(qiáng)化試驗箱內(nèi)，在試驗過程中當(dāng)需要測量LED樣品的性能參數(shù)時，就將托盤上的LED樣品依次拆下，逐個放置于積分球內(nèi)進(jìn)行測量，測量完畢后再將LED樣品重新安裝到托盤上，放回強(qiáng)化試驗箱內(nèi)繼續(xù)后續(xù)試驗。其存在的問題是
1、在整個試驗過程中，需要反復(fù)安裝、拆卸LED樣品，增加了大量的人力和時間成本；
2、并且在安裝、拆卸過程中存在造成試驗樣品性能改變的不穩(wěn)定因素而影響最終測試結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種結(jié)構(gòu)簡單并且性能可靠的LED測試箱、標(biāo)定方法及性能測試方法。一種LED性能測試箱，包括箱體、電機(jī)和取光裝置，還包括傳動機(jī)構(gòu)和光纖，所述箱體上設(shè)有開口，所述傳動機(jī)構(gòu)和光纖穿過所述開口，所述取光裝置設(shè)置在所述箱體內(nèi)部，所述電機(jī)設(shè)置在所述箱體外部，所述傳動機(jī)構(gòu)一端與所述電機(jī)的軸連接，另一端與所述取光裝置連接，所述電機(jī)通過所述傳動機(jī)構(gòu)帶動取光裝置在箱體內(nèi)運動，所述光纖的第一端與所述取光裝置連接、且第二端在所述箱體外。在更優(yōu)的方案中，還包括連接桿，所述開口是通孔，所述傳動機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸一端與電機(jī)的軸連接，另一端與所述連接桿的第一端固定，所述連接桿的第二端固定所述取光裝置，所述電機(jī)通過所述轉(zhuǎn)軸帶動所述取光裝置在設(shè)定圓周上運動。在更優(yōu)的方案中，所述轉(zhuǎn)軸具有軸向的轉(zhuǎn)軸通孔，所述光纖穿過所述轉(zhuǎn)軸通孔。在更優(yōu)的方案中，所述開口處設(shè)有隔離箱體內(nèi)與箱體外的密封件。在更優(yōu)的方案中，還包括用于反饋所述電機(jī)轉(zhuǎn)動角度的旋轉(zhuǎn)編碼器和用于控制所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)的控制器，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信號端與所述控制器電連接。在更優(yōu)的方案中，還包括測光儀，所述光纖的第二端與所述測光儀連接。在更優(yōu)的方案中，還包括LED固定盤，所述LED固定盤具有多個分布在圓周上的LED固定位，所述圓周的圓心在所述轉(zhuǎn)軸所處的直線上，以使所述取光裝置轉(zhuǎn)動時對準(zhǔn)各個LED固定位上的LED。在更優(yōu)的方案中，所述取光裝置可以靠近或遠(yuǎn)離所述LED固定盤。本發(fā)明還提供了一種LED標(biāo)定方法，采用所述的LED性能測試箱，包括如下步驟 O電機(jī)驅(qū)動取光裝置在設(shè)定圓周上運動；
2)當(dāng)取光裝置對準(zhǔn)某個LED時，記錄旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信號，建立該輸出信號與LED的位置的對應(yīng)關(guān)系。在更優(yōu)的方案中，
在步驟I)中，還包括測光儀檢測從取光裝置傳來的LED發(fā)出的光強(qiáng)；
在步驟2)中，通過如下步驟判斷取光裝置是否對準(zhǔn)某個LED :測光儀檢測到的光強(qiáng)是否出現(xiàn)峰值；輸出信號為在光強(qiáng)峰值時刻的旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信號。 本發(fā)明還提供了一種LED性能測試方法，其特征是利用所述的LED標(biāo)定方法，包括如下步驟
控制器接收帶有LED設(shè)定位置信息的控制信號，并使電機(jī)帶動取光裝置旋轉(zhuǎn)到對應(yīng)的位置；
控制器接收旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信號，若該輸出信號對應(yīng)的LED實際位置與LED設(shè)定位置不一致，則控制電機(jī)朝LED設(shè)定位置轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的有益效果是采用較少的取光裝置即可以對多個LED樣品的光進(jìn)行采集，使得整個LED性能測試箱的結(jié)構(gòu)較為簡單，同時，當(dāng)需要更換LED固定位之間的間隔不同的LED固定盤時，只需要調(diào)整取光裝置運動而對準(zhǔn)相應(yīng)的LED樣品，而不需要其他過多的操作，因而操作較為簡單，對多種LED固定盤適用性好，可以避免電機(jī)在內(nèi)腔的極端的測試環(huán)境下出現(xiàn)故障、降低工作壽命；尤其當(dāng)電機(jī)通過轉(zhuǎn)軸及連接桿驅(qū)動取光裝置旋轉(zhuǎn)的情況下，還可以提高整個LED性能測試箱的密封性能；同時可以對多個LED樣品性能參數(shù)分時在線檢測，檢測過程中無需反復(fù)安裝、拆卸LED試驗樣品，并且不中斷施加于LED試驗樣品的全部應(yīng)力條件，從而避免因反復(fù)安裝、拆卸LED試驗樣品以及應(yīng)力條件發(fā)生改變而引入的測試誤差。


圖I是本發(fā)明一種實施例的LED性能測試箱的局部剖視示意 圖2是圖I的局部放大 圖3是圖I的LED固定盤的立體示意圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施例作進(jìn)一步說明。如圖I和2所示，一種實施例的LED性能測試箱，包括箱體I、電機(jī)11、取光裝置13、傳動機(jī)構(gòu)16和光纖14，箱體I上設(shè)有連通箱體外和箱體的內(nèi)腔19的開口 12，傳動機(jī)構(gòu)16和光纖14穿過開口 12，取光裝置13設(shè)置在箱體I的內(nèi)腔19，電機(jī)11設(shè)置在箱體I的外部，傳動機(jī)構(gòu)16的一端與電機(jī)11的軸傳動連接，另一端與取光裝置13連接，電機(jī)11可以通過帶動傳動機(jī)構(gòu)16而帶動取光裝置13在箱體I的內(nèi)腔19中運動，開口 12處設(shè)有隔離內(nèi)腔19與箱體的外部的密封件18，光纖14的第一端與取光裝置13連接，第二端在箱體I的外部，與測光儀15連接。內(nèi)腔19內(nèi)設(shè)有LED固定盤2，固定盤2上設(shè)有多個LED固定位21，電機(jī)11在控制器的控制下轉(zhuǎn)動而帶動取光裝置13運動，這樣取光裝置13可以對準(zhǔn)每個LED固定位21，以接收LED固定位21上的LED發(fā)出的光。LED固定盤可以采用鋁基板，LED可以焊接在相應(yīng)的LED固定位上。這樣，采用較少的取光裝置13 (比如一個)即可以對多個LED樣品的光進(jìn)行采集，使得整個LED性能測試箱的結(jié)構(gòu)較為簡單，同時，當(dāng)需要更換LED固定位21之間的間隔不同的LED固定盤2時，只需要調(diào)整取光裝置13運動而對準(zhǔn)相應(yīng)的LED樣品，而不需要其他過多的操作，因而操作較為簡單，對多種LED固定盤適用性好；同時將電機(jī)11放置在箱體I的外部，可以避免電機(jī)11在內(nèi)腔19的極端的測試環(huán)境下(高溫、低溫、高濕等)出現(xiàn)故障、降 低工作壽命。密封件18可以設(shè)置在靠近內(nèi)腔19的開口 12 —端，在靠近箱體I外部的開口一端也可以設(shè)置密封件18，位于箱體I壁中間的開口部位也可以設(shè)置密封件18。在一種更優(yōu)的實施例中，LED性能測試箱還包括連接桿17，開口 12是通孔，傳動機(jī)構(gòu)16是轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸16 —端與電機(jī)11的軸連接，另一端與連接桿17的第一端171固定，連接桿的第二端172固定取光裝置13，電機(jī)11通過轉(zhuǎn)軸16帶動取光裝置13在設(shè)定的圓周上旋轉(zhuǎn)，而LED固定盤2上的相應(yīng)的圓周上分布著多個LED樣品，取光裝置13旋轉(zhuǎn)時可以對準(zhǔn)各個LED樣品(例如取光裝置13的取光透鏡的幾何中心對準(zhǔn)LED樣品)。采用上述方案，只需要采用較小直徑的通孔12，即可以驅(qū)動取光裝置13大范圍地旋轉(zhuǎn)，以采集多個LED樣品的光，從而可以采用較小的密封件18以實現(xiàn)箱體I的內(nèi)腔19與外部的隔離，否則，如果采用設(shè)置在箱體I外的電機(jī)11帶動取光裝置13作直線運動，為了檢測較多的LED樣品，則需要在箱體I上設(shè)置相應(yīng)較長的開口 12，由于LED性能測試箱的內(nèi)腔19通常會采用高溫、低溫、高濕的測試環(huán)境，傳動機(jī)構(gòu)16的移動使得密封件18很難與內(nèi)腔19的壁形成緊密的密封效果,密封開口 12極為困難。另外，轉(zhuǎn)軸16可以具有沿轉(zhuǎn)軸方向的轉(zhuǎn)軸通孔161，光纖14穿過轉(zhuǎn)軸通孔161，一端伸進(jìn)內(nèi)腔19與取光裝置13連接，另一端穿出箱體I與測光儀15連接，這樣可以盡量避免轉(zhuǎn)軸16的轉(zhuǎn)動而卷繞光纖14。LED性能測試箱還可以包括用于反饋電機(jī)11轉(zhuǎn)動角度的旋轉(zhuǎn)編碼器111、和用于控制電機(jī)11旋轉(zhuǎn)的控制器，電機(jī)11的軸轉(zhuǎn)動到不同的角度，旋轉(zhuǎn)編碼器111的輸出信號端輸出相應(yīng)的電信號，旋轉(zhuǎn)編碼器111的輸出信號端與控制器電連接，控制器接收與控制器連接的計算機(jī)的旋轉(zhuǎn)設(shè)定角度的指令，或者根據(jù)控制器內(nèi)部程序的設(shè)定而旋轉(zhuǎn)設(shè)定角度，同時控制器接收旋轉(zhuǎn)編碼器111的輸出電信號，控制器判斷該輸出電信號(對應(yīng)一個電機(jī)11的實際旋轉(zhuǎn)角度)是否與設(shè)定角度相對應(yīng)，若不對應(yīng)，則控制器進(jìn)一步控制電機(jī)11朝設(shè)定角度的位置旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)了對電機(jī)11的反饋控制，提高電機(jī)11的旋轉(zhuǎn)精度。當(dāng)然,傳動機(jī)構(gòu)16并不局限于轉(zhuǎn)軸的形式,例如，電機(jī)11旋轉(zhuǎn)帶動絲桿運動，連接桿一端與絲桿螺紋連接，另一端固定取光裝置13，從而取光裝置13可以隨連接桿直線運動。當(dāng)LED性能測試箱還要完成LED振動測試功能時，轉(zhuǎn)軸16可以沿著轉(zhuǎn)軸的軸向靠近或遠(yuǎn)離LED固定盤2，從而帶動取光裝置13相應(yīng)運動，以防止LED固定盤2振動時與取光裝置13碰撞。一種實施例的LED標(biāo)定方法，其采用轉(zhuǎn)軸16作為傳動機(jī)構(gòu)，包括如下步驟
1-1.電機(jī)11驅(qū)動取光裝置13在設(shè)定的圓周上繞著該圓周的圓心旋轉(zhuǎn)例如，計算機(jī)向電機(jī)11的控制器發(fā)出位置標(biāo)定指令，電機(jī)11即開始驅(qū)動取光裝置13旋轉(zhuǎn)；
1-2.同時，測光儀15檢測從取光裝置13經(jīng)過光纖14傳來的LED發(fā)出的光強(qiáng)；
1-3.若在某個時間段內(nèi)，測光儀15檢測到的光強(qiáng)達(dá)到一個峰值，即光強(qiáng)逐漸增大后開始減小，這個最大的光強(qiáng)對應(yīng)的即是一個峰值，此時，與測光儀15連接的計算機(jī)(或者測光儀15)讀取并記錄旋轉(zhuǎn)編碼器111的輸出信號(不同的輸出信號對應(yīng)不同的轉(zhuǎn)動角度)，并建立此LED的位置與該輸出信號的對應(yīng)關(guān)系，這樣可以精確地對準(zhǔn)相應(yīng)的LED，當(dāng)然，也可以測光儀15 —旦檢測到光強(qiáng)，即視為對準(zhǔn)了某個LED。
1-4.驅(qū)動電機(jī)11旋轉(zhuǎn)一周，即完成了對所有LED的標(biāo)定,建立了每個LED位置與相應(yīng)輸出電信號的對應(yīng)關(guān)系。 當(dāng)需要更換另外的LED固定盤2時，即使LED固定位之間的間隔不相同，通過上述標(biāo)定步驟后，也能很方便地建立每個LED位置與旋轉(zhuǎn)編碼器111的輸出信號對應(yīng)關(guān)系，相比現(xiàn)有技術(shù)采用固定的取光裝置，結(jié)構(gòu)更簡單，操作更簡便。一種實施例的LED性能測試方法，包括如下步驟
2-1.當(dāng)需要檢測指定位置的LED時，計算機(jī)向控制器發(fā)送帶有指定位置(設(shè)定位置)的控制信號(用戶可以手動輸入LED樣品的坐標(biāo)值，計算機(jī)可以根據(jù)坐標(biāo)值轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)編碼器的編碼值)，控制器接收該控制信號后，驅(qū)動控制電機(jī)11帶動取光裝置13旋轉(zhuǎn)到對應(yīng)的位置；
2-2.控制器接收旋轉(zhuǎn)編碼器111的輸出信號，若該輸出信號對應(yīng)的LED實際位置與LED指定位置不一致，則控制電機(jī)11朝LED指定位置轉(zhuǎn)動，直至LED實際位置與LED指定位
置相一致；
2-3.對應(yīng)的LED發(fā)出的光被取光裝置13采集后，經(jīng)過光纖14的傳輸?shù)綔y光儀15，測光儀15即可檢測到該LED的光強(qiáng)、光譜、色度等參數(shù)。LED性能測試箱、采光系統(tǒng)(包括取光裝置13、光纖14)以及測光儀15均可由計算機(jī)自動協(xié)調(diào)控制，由計算機(jī)按程序設(shè)定模式自動記錄試驗時間、LED性能測試箱內(nèi)的環(huán)境參數(shù)、LED試驗樣品的殼體溫度、電流、電壓、電功率、相對光功率或光強(qiáng)、光譜、色度等參數(shù)，根據(jù)試驗樣品性能參數(shù)的衰減情況，借由相關(guān)算法計算出試驗樣品的預(yù)期性能。
權(quán)利要求
1.一種LED性能測試箱，包括箱體、電機(jī)和取光裝置，其特征是還包括傳動機(jī)構(gòu)和光纖，所述箱體上設(shè)有開口，所述傳動機(jī)構(gòu)和光纖穿過所述開口，所述取光裝置設(shè)置在所述箱體內(nèi)部，所述電機(jī)設(shè)置在所述箱體外部，所述傳動機(jī)構(gòu)一端與所述電機(jī)的軸連接，另一端與所述取光裝置連接，所述電機(jī)通過所述傳動機(jī)構(gòu)帶動取光裝置在箱體內(nèi)運動，所述光纖的第一端與所述取光裝置連接、且第二端在所述箱體外。
2.如權(quán)利要求I所述的LED性能測試箱，其特征是還包括連接桿，所述開口是通孔，所述傳動機(jī)構(gòu)是轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸一端與電機(jī)的軸連接，另一端與所述連接桿的第一端固定，所述連接桿的第二端固定所述取光裝置，所述電機(jī)通過所述轉(zhuǎn)軸帶動所述取光裝置在設(shè)定圓周上運動。
3.如權(quán)利要求2所述的LED性能測試箱，其特征是所述轉(zhuǎn)軸具有軸向的轉(zhuǎn)軸通孔，所述光纖穿過所述轉(zhuǎn)軸通孔。
4.如權(quán)利要求I所述的LED性能測試箱，其特征是所述開口處設(shè)有隔離箱體內(nèi)與箱體外的密封件。
5.如權(quán)利要求2所述的LED性能測試箱，其特征是還包括用于反饋所述電機(jī)轉(zhuǎn)動角度的旋轉(zhuǎn)編碼器和用于控制所述電機(jī)旋轉(zhuǎn)的控制器，所述旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信號端與所述控制器電連接。
6.如權(quán)利要求I至5任一所述的LED性能測試箱，其特征是還包括測光儀，所述光纖的第二端與所述測光儀連接。
7.如權(quán)利要求6任一所述的LED性能測試箱，其特征是還包括LED固定盤，所述LED固定盤具有多個分布在圓周上的LED固定位，所述圓周的圓心在所述轉(zhuǎn)軸所處的直線上，以使所述取光裝置轉(zhuǎn)動時對準(zhǔn)各個LED固定位上的LED。
8.如權(quán)利要求7所述的LED性能測試箱，其特征是所述取光裝置可以靠近或遠(yuǎn)離所述 固定盤。
9.一種LED標(biāo)定方法，其特征是采用如權(quán)利要求8所述的LED性能測試箱，包括如下步驟 O電機(jī)驅(qū)動取光裝置在設(shè)定圓周上運動； 2)當(dāng)取光裝置對準(zhǔn)某個LED時，記錄旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信號，建立該輸出信號與LED的位置的對應(yīng)關(guān)系。
10.一種LED性能測試方法，其特征是利用如權(quán)利要求8或9所述的LED標(biāo)定方法，包括如下步驟 控制器接收帶有LED設(shè)定位置信息的控制信號，并使電機(jī)帶動取光裝置旋轉(zhuǎn)到對應(yīng)的位置； 控制器接收旋轉(zhuǎn)編碼器的輸出信號，若該輸出信號對應(yīng)的LED實際位置與LED設(shè)定位置不一致，則控制電機(jī)朝LED設(shè)定位置轉(zhuǎn)動。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED性能測試箱、標(biāo)定方法及性能測試方法，測試箱包括箱體、電機(jī)和取光裝置，還包括傳動機(jī)構(gòu)和光纖，所述箱體上設(shè)有開口，所述傳動機(jī)構(gòu)和光纖穿過所述開口，所述取光裝置設(shè)置在所述箱體內(nèi)部，所述電機(jī)設(shè)置在所述箱體外部，所述傳動機(jī)構(gòu)一端與所述電機(jī)的軸連接，另一端與所述取光裝置連接，所述電機(jī)通過所述傳動機(jī)構(gòu)帶動取光裝置在箱體內(nèi)運動，所述光纖的第一端與所述取光裝置連接、且第二端在所述箱體外。本發(fā)明的LED性能測試箱結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、可以在線檢測LED性能參數(shù)。
文檔編號G01R31/26GK102967448SQ20121047158
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者胡益民, 劉巖, 敬剛, 張志甜, 楊永剛, 張超, 朱惠忠, 劉文斌, 李永光, 曹廣忠, 湯皎寧, 高文杰, 袁文龍, 梁榮, 陸兆隆 申請人:深圳清華大學(xué)研究院