一種測光積分球的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及光輻射測量領(lǐng)域，具體涉及一種測光積分球。
【【背景技術(shù)】】
[0002]積分球是一個(gè)內(nèi)壁涂有均勻漫射材料的中空球體，常用作混光器或光束收集器。如今，積分球已廣泛應(yīng)用于光輻射測量領(lǐng)域，適用于光源以及物體的光學(xué)參數(shù)的測量。
[0003]傳統(tǒng)的積分球功能比較單一，僅能測量光譜或者光度信息，對(duì)于被測物的狀態(tài)信息獲取較少。而事實(shí)上，被測樣本在測量中的實(shí)際狀態(tài)對(duì)測量結(jié)果有很大的影響。比如，被測樣本本身是否有缺陷、在測量中是否對(duì)準(zhǔn)、在測量過程中是否發(fā)生變化等，這些傳統(tǒng)的測光積分球都無法實(shí)現(xiàn)。以產(chǎn)線檢測為例，樣品的外貌缺陷只能靠肉眼判斷，宏觀質(zhì)量缺陷比較好辨識(shí)，但微觀質(zhì)量缺陷卻往往難以識(shí)別，測光積分球在這一環(huán)節(jié)基本不會(huì)發(fā)揮作用;而通過手動(dòng)或機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)將被測樣品送到測試窗口時(shí)，樣品是否對(duì)準(zhǔn)，也無法判斷，所以當(dāng)最后結(jié)果出現(xiàn)偏差時(shí)并不能準(zhǔn)確評(píng)判是樣品本身的問題還是對(duì)準(zhǔn)或其它測量問題。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0004]本實(shí)用新型提供了一種快速、高效、功能齊全的測光積分球，可以隨時(shí)判斷被測樣品是否對(duì)準(zhǔn)，僅需一次測試即可同時(shí)獲得被測樣品的光學(xué)參數(shù)及其質(zhì)量缺陷，具有一體化程度高、測試效率高等特點(diǎn)。
[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種測光積分球，包括積分球體，所述的積分球體為內(nèi)表面涂有均勻漫反射材料的中空球體，其特征在于，所述的積分球體上設(shè)置樣品測量口、至少一個(gè)光信號(hào)采樣口和觀測口，被測樣品置于樣品測量口，積分球體內(nèi)部設(shè)置擋住從被測樣品到光信號(hào)采樣口的直射光的擋光板，所述的光信號(hào)采樣口處設(shè)置用于接收來自被測樣品的在積分球體內(nèi)充分漫反射的光信號(hào)的測量裝置，所述的觀測口處設(shè)置用于接收來自被測樣品的直射光的觀測設(shè)備。
[0006]本實(shí)用新型提供的設(shè)有一個(gè)及以上光信號(hào)采樣口的測光積分球，可適用于各種類型的光參量測量，比如光度、光譜、亮度、色度等光信息的測量，同時(shí)測光積分球的球壁上還設(shè)有觀測口，觀測設(shè)備通過觀測口直接對(duì)準(zhǔn)被測樣品，接收來自被測樣品的直射光，不僅可觀測測試時(shí)積分球體內(nèi)的狀況，判斷樣品是否對(duì)準(zhǔn)光信號(hào)采樣口，還可更為直觀、清晰的觀測被測樣品的質(zhì)量缺陷。以LED芯片C0B封裝技術(shù)為例，LED芯片C0B封裝技術(shù)將電參數(shù)相同的LED芯片顆粒，按功率設(shè)計(jì)好組合光源的矩陣排列，通過C0B封裝工藝流程將N個(gè)顆粒的LED綁定在鋁基板或陶瓷基板上，再在基板上裝一個(gè)凸曲面的透鏡以聚集LED發(fā)出的光，形成理想的點(diǎn)光源。測試時(shí)，將封裝好的樣品放入積分球內(nèi)點(diǎn)亮，采用諸如電子攝像頭或者電子相機(jī)的觀測設(shè)備對(duì)樣品進(jìn)行觀測，將觀測設(shè)備與上位機(jī)電連接，操作人員可通過上位機(jī)操作軟件界面清晰、快捷的判斷透鏡封裝的位置是否準(zhǔn)確、甄別白點(diǎn)、眩光、透鏡內(nèi)部是否存在雜質(zhì)等缺陷，而這些往往都是僅通過肉眼所難以判斷的。此外，在LED芯片(或者LED封裝、LED模塊、LED模組、LED燈/燈具)生產(chǎn)過后，在排除明顯的外觀缺陷后，也需對(duì)其是否能夠點(diǎn)亮進(jìn)行判斷，傳統(tǒng)的做法是在低于額定功率的情況下點(diǎn)亮并作出判斷，然而實(shí)際由于內(nèi)部芯片排列緊湊且芯片體積小，即使通過微點(diǎn)亮的方式肉眼也難以有效的判斷是否存在有未能點(diǎn)亮的燈珠，本實(shí)用新型中利用觀測設(shè)備，配合上位機(jī)，操作人員可根據(jù)需要將所需觀測的部位放大、調(diào)清，以便快速、有效的判斷出是否存在未被點(diǎn)亮的芯片及數(shù)量。本實(shí)用新型的技術(shù)方案除可用于普通實(shí)驗(yàn)室的光參數(shù)測量，還可適用于產(chǎn)線檢測，既可實(shí)現(xiàn)對(duì)被測樣品光學(xué)參數(shù)的測量，還可實(shí)現(xiàn)對(duì)被測樣品缺陷的檢測，具有一體化程度高、測試效率高等特點(diǎn)。
[0007]本實(shí)用新型還可通過以下技術(shù)方案進(jìn)一步限定和完善:
[0008]作為一種技術(shù)方案，所述的觀測口上裝有觀測設(shè)備，所述的觀測設(shè)備具有成像鏡頭和面陣探測器，包括但不限于電子攝像頭或者電子相機(jī)或者成像亮度計(jì)，所述的觀測設(shè)備的攝像方向朝向積分球體內(nèi)部。由于積分球在工作時(shí)處于封閉狀態(tài)，設(shè)置如電子攝像頭或者電子相機(jī)在內(nèi)的具備圖像傳感功能的觀測設(shè)備可便于操作人員實(shí)時(shí)對(duì)準(zhǔn)以觀察球體內(nèi)部的狀況，例如判斷C0B封裝中透鏡封裝的位置是否準(zhǔn)確、甄別白點(diǎn)、眩光等缺陷、透鏡內(nèi)部是否存在雜質(zhì)等，是否存在未被點(diǎn)亮的芯片及其數(shù)量等。此外，所述的觀測設(shè)備應(yīng)具有較寬的動(dòng)態(tài)線性范圍以及較大的寬容度，拍攝的畫面對(duì)比度高、層次豐富、自然，有效杜絕了高光溢出、暗部缺失等現(xiàn)象的出現(xiàn)。
[0009]作為一種技術(shù)方案，包括至少一個(gè)減光片，所述的減光片設(shè)置在被測樣品與觀測設(shè)備之間的光路上，觀測設(shè)備接收經(jīng)減光片作用后的光信號(hào)。減光片可設(shè)置在觀測口與被測樣品之間的光路上;或者減光片設(shè)置在觀測口與觀測設(shè)備之間的光路上，此時(shí)減光片的尺寸需大于觀測設(shè)備鏡頭的尺寸以便觀測口的出射光源能完全經(jīng)過減光后被觀測設(shè)備所接收。
[0010]作為一種技術(shù)方案，所述的減光片設(shè)置在觀測口與被測樣品之間的光路上，減光片的尺寸大于積分球體上觀測口的尺寸，例如可將減光片貼緊觀測口設(shè)置，以使觀測口的出射光源能完全經(jīng)過減光后被觀測設(shè)備所接收。
[0011]作為優(yōu)選，所述的減光片設(shè)置在減光盤上，減光盤上包括兩片或以上不同光強(qiáng)衰減程度的減光片，通過減光盤將不同的減光片切換到光路中，觀測設(shè)備接收經(jīng)過相應(yīng)減光片衰減的光信號(hào)。在上述設(shè)置濾色片的對(duì)應(yīng)位置處，還可設(shè)置用放置多個(gè)濾色片的濾色盤，譬如，一個(gè)以上的具有不同光強(qiáng)衰減程度的減光片設(shè)置在減光盤上的同一圓弧上，通過減光盤的旋轉(zhuǎn)將減光片沿圓弧切入至光路中，或者一個(gè)以上的減光片在減光片沿直線設(shè)置，通過減光盤的平移將減光片沿直線切入光路中，觀測設(shè)備接收經(jīng)過相應(yīng)減光片作用后的光信號(hào)。
[0012]為一種技術(shù)方案，包括導(dǎo)光裝置，所述的導(dǎo)光裝置包括輸入端和一個(gè)及以上的輸出端，經(jīng)積分球體勻光后的光線通過光信號(hào)采樣口出射后導(dǎo)入所述導(dǎo)光裝置的輸入端，導(dǎo)光裝置的輸出端將待測光線分光或者整體輸入對(duì)應(yīng)的測量裝置中。這里的導(dǎo)光裝置可以是光纖或可以傳導(dǎo)光的光路。一種情況下，通過如光纖式的導(dǎo)光裝置可將一個(gè)光信號(hào)采樣口出射的光線分光后導(dǎo)入不同測量裝置中，此種情況下僅需在積分球上設(shè)置一個(gè)光信號(hào)采樣口，即可同時(shí)獲得多個(gè)光參數(shù)值，可有效減少積分球上開口的數(shù)量，降低測量誤差；另一種情況下，導(dǎo)光裝置可以是具有會(huì)聚光線功能的傳導(dǎo)光的光路，將通過光信號(hào)采樣口出射的光線會(huì)聚到后續(xù)的測量裝置中，以提高后續(xù)測量裝置的光接收效率，提高測試的靈敏度和精度。
[0013]作為一種技術(shù)方案，所述的光信號(hào)采樣口包括用以探測所述光信號(hào)光譜信息的光譜采樣口和/或用以探測所述光信號(hào)光度信息的光度采樣口。未設(shè)置導(dǎo)光裝置時(shí)，所述的光譜采樣口和/或光度采樣口直接設(shè)置在積分球上;設(shè)置導(dǎo)光裝置時(shí)，光信號(hào)采樣口出射的光線經(jīng)導(dǎo)光裝置分光后，導(dǎo)光裝置的一個(gè)以上輸出端分別作為光譜采樣口和光度采樣口；或者設(shè)置在積分球上的光譜和/或光度采樣口出射的光線經(jīng)導(dǎo)光裝置整體導(dǎo)入測量裝置中。
[0014]作為一種技術(shù)方案，所述的測量裝置為光度計(jì)或者光輻射計(jì)。作為優(yōu)選，所述的光譜采樣口處設(shè)置的測量裝置為光譜輻射計(jì)，所述的光度采樣口處設(shè)置的測量裝置為光度
i+o
[0015]作為一種技術(shù)方案，包括設(shè)置在積分球樣品測量口外側(cè)的裝載平臺(tái)和用于安裝被測樣品的光源基座，所述的光源基座設(shè)置在裝載平臺(tái)上。在裝載平臺(tái)上設(shè)置多個(gè)光源基座，通過光源基座在裝載平臺(tái)上的平動(dòng)以帶動(dòng)被測樣品依次到達(dá)樣品測量口，完成各個(gè)被測樣品的測試，實(shí)現(xiàn)該測光積分球在工業(yè)產(chǎn)線上的應(yīng)用。
[0016]作為一種技術(shù)方案，包括激發(fā)光源，所述的激發(fā)光源設(shè)置在積分球內(nèi)；或者在積分球的球壁上設(shè)置入射光孔，所述的激發(fā)光源設(shè)置在積分球外部，所述的激發(fā)光源的光通過入射光孔引入積分球體內(nèi)。對(duì)于如熒光材料等需要經(jīng)過光致發(fā)光的被測樣品，通過在積分球體內(nèi)設(shè)置特定波長或指定光譜的激發(fā)光源，測試時(shí)首先點(diǎn)亮激發(fā)光源，被測樣品在激發(fā)光源的激發(fā)下發(fā)光，并經(jīng)積分球充分混光后出射被測