[发明专利]一种LED光源光强空间分布特性测试装置及测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光学测试技术，特别是一种发光二极管(LED)光源光强空间分布特性测试装置和测试方法，属光学测试技术领域。

技术背景

光强空间分布是指从光源发出的光在空间上的分布，反映的是发光强度的空间分布特性。光强空间分布通常也被称为配光曲线。最常见的测量配光曲线的方法是采用一个光度探测器，可选择光源不动，光度探测器围绕它旋转扫描，也可选择光度探测器不动，光源围绕一个固定中心点旋转，测试点一般设置在50个以上，因此一条配光曲线的测试就需要较长的时间，如果测量三维空间的光强分布，则测试点更多，测试时间更长，测试精度难以保证。

LED作为新型光源应用在照明领域，同白炽灯、荧光灯等传统光源相比，无论是发光原理，还是发光特性都存在显著差别。LED具有亮度高，发射角度小，照射面积小的特点，单颗LED发出的光强有限，一个照明光源或器件往往需要由若干个LED组成，形成点光源、线光源或者面光源的“二次光源”。因此LED光源应用产品种类繁多，发光特性各不相同，其中一些种类的LED光源具有光强空间分布不均匀和不对称的特性。

目前LED光源光强空间分布特性的测试借鉴的还是传统光源配光曲线的测试手段，但对于LED光源来说，配光曲线和光强空间分布存在很大区别。配光曲线只是发光强度空间分布图在一个剖面上的轮廓曲线，从效果上看，8个等分剖面乃至更多个等分剖面的配光曲线仍抵不上一张三维立体光强空间分布图。特别是对于各种非对称的LED光源，光强空间分布的三维立体图显然比几十张同一LED光源的配光曲线更加正确和直观。

发明内容

本发明提出一种LED光源光强空间分布特性快速测试装置及测试方法，其采用多个光度探测单元多路同步测试方法，具有测试速度快，精度高，信息量丰富，更具有实时性和直观性的显著特点。

本发明的技术解决方案如下：

一种LED光源光强空间分布特性测试装置，包括：基座、测试样品座、光度探测单元、探测器支架、测试电路、计算机和测试软件。其特征是光度探测单元的个数为15或15个以上，光度探测单元的数目与测试电路中的光电转换电路和信号采集电路的路数相同，并且一一互相对应；每个光度探测单元均通过传输线依次与光电转换电路、信号采集电路及计算机相连接。

需要说明的是，光度探测单元的个数是根据多路同步检测光强空间分布特性的需要来确定，可增加或减少光度探测单元的个数，均在本发明的保护范围之内。

一种新型LED光源光强空间分布特性测试装置，其特征在于采用15个或15个以上的多个光度探测单元的多路同步测试的测试方法，取代1个光度探测器依次进行多点测试，实现LED光源的光强空间分布特性的快速测试。

所述的光度探测单元，包括光度探测器和探测器座。光度探测器置于探测器座中，光度探测单元通过探测座安装固定在探测器支架上。

所述的光度探测器，是进行光电转换的光敏元件，将LED光源发出的光吸收转换为电量(电流或电压信号)，可为硅光电池或光电二极管，也可配置增加光学纤维或光学透镜或滤光片元件。

需要说明的是，根据不同的测试要求选择不同的光敏元件，配置增加不同的光学元件的光度探测器，均在本发明的保护范围之内。

所述的探测器支架，包括支架底板和盖板，组合后安装在基座上，并可相对基座上下移动和固定，从而可改变内置的光度探测单元到LED光源发光点的测试距离。

所述的多个光度探测器具有相同的受光面积，它们在探测器支架上的具体安装位置是根据不同平面或空间的光强分布的测试条件要求确定的，对应测试不同空间方向上的相对发光强度。

可采用圆弧形探测器支架，多个光度探测单元以LED光源发光点为圆心，沿半圆轨迹均匀分布安装在探测器支架上。也可采用长方形探测器支架，多个光度探测单元线形均匀排列分布安装在探测器支架上。

当调整测试半径距离测试不同平面或空间的光强分布时，除了上下移动探测器支架，还可通过更换不同尺寸的探测器支架，或重新调整光度探测单元的分布安装位置。

所述的测试样品座上设有LED光源安装夹具和与驱动恒流源相连接的电极，待测的LED光源可方便的安装在测试样品座上。

所述的测试电路包括光电转换电路和信号采集电路，光度探测单元的数目与测试电路中的光电转换电路和信号采集电路的路数相同，并且一一互相对应；