怎樣才能提高積分球中的LED光通量測試的準確性

　　與傳統(tǒng)光源不同，在使用積分球測量光通量的過程中 LED 光源的光通量測量對設(shè)備的準確性提出了很大的挑戰(zhàn)。一方面，與傳統(tǒng)光源相比，通常 LED 具有更強的方向性，不會再整個空間均勻地發(fā)光。該特征使得在積分球表面的 LED 直射光分布不均勻。這種不均勻分布將導致不同 LED 的直射光具有探測器的不同反射特征。由于探測器的位置和擋板的位置是固定的，各種反射分布的直接性能是信號波動。在普通測試系統(tǒng)中，不同發(fā)光角的 LED 存在差異，同一個 LED 的不同放置方向，具有不同位置的相同發(fā)射。即使額定光通量相同；實際測量值是不同的。根據(jù)客戶的驗證結(jié)果，普通 LED 測試系統(tǒng)的 LED 放置方向?qū)τ诠馔繙y量結(jié)果的影響總是超過 50％（不同方向測量同一 LED 的最大信號和最小信號的差值）

　　當測量不同 LED 的不同發(fā)光角度時，由于積分球內(nèi)部表面的分布差異使得直接反射的分布對探測器的影響不同，它直接影響測量精度的差異

　　提高積分球中 LED 光通量測試的準確性

　　另一方面，LED 測試系統(tǒng)通常使用鹵鎢燈作為標準光源，與 LED 相比，所使用的標準燈在外觀上，照明分布特征和光譜特性方面都有很大區(qū)別。因此，兩者的差異應由吸收系數(shù)修正。

　　分析：

　　積分球內(nèi)部反射特性是使 LED 方向性對測量精度有影響的關(guān)鍵因素之一。在普通 LED 測試系統(tǒng)中，積分球表面涂層的反射率和朗伯特性不理想。一個原因是低反射率，另一個原因是漫反射特性差。低反射率的積分球表面的結(jié)果是 LED 直射光的結(jié)果是 LED 的直射光在幾次反射后逐漸衰減。然而，在整個光混合的過程中，直接照射光和反射光都占有很大的比例，這是主導的。在某些情況下，低反射率材料會對擋板探頭的背面產(chǎn)生強烈的陰影效應。然而，這是直線反射的光影效果導致測量不準確。此外，較低的漫反射率將嚴重影響信號的衰減。由于在光測量過程中，光在積分球中多次反射，每次反射都會產(chǎn)生一定的衰減，但反射度對光強的影響在多次反射之后得到加強。例如，反射光在積分球反射了 15 次，如果在反射率之間存在 5％的差異，信號衰減可能會超過一倍。實際上，積分球的反射率的差異遠遠超過這一點。目前的 LED 測試系統(tǒng)還沒有被用作標準光源的標準 LED。在測量過程中，我們?nèi)匀贿x擇使用標準鹵鎢燈作為標準光源。由于標準燈和測量 LED 的外部結(jié)構(gòu)差異很大，包括 LED 燈座的吸光影響以及標準燈具安裝位置和 LED 安裝位置之間的差異，所有這些都是影響測試結(jié)果的準確性的重要因素。

　　解決方案：

　　LPCE－2 光譜儀＆積分球 LED 測試系統(tǒng)是由上海力汕電子研發(fā)的一套 LED 測試系統(tǒng)， 完全符合 LM－79 和 CIE 相關(guān)要求，有效解決了傳統(tǒng) LED 測試系統(tǒng)的各種缺陷。與傳統(tǒng)積分球的大規(guī)模組裝生產(chǎn)技術(shù)相比，力汕電子采用一次性成型技術(shù)來生產(chǎn)積分球，其形狀完全符合 4π或 2π的球面結(jié)構(gòu)。力汕電子積分球還采用高反射和漫射率涂層，使燈是開口位置設(shè)計對準檢測器位置。即使使用方向性很強的 LED 或在極端條件下使用位置模式，這種改進使測試結(jié)果保持良好的一致性。 LPCE－2 采用標準鹵鎢燈作為標準燈與可選輔助燈結(jié)合，來測量 LED 燈座與標準燈座之間的差異對測試結(jié)果的影響。本標準燈已經(jīng)由力汕電子校準實驗室嚴格校準；測試結(jié)果可追溯到 NIM。針對上述 LED 測試結(jié)果的準確性問題，采用 LPCE－2 測試系統(tǒng)進行相應的測試。測試條件如下：使用 5 個高亮度綠色 LED，功率約為 0．35W，照明角度約為 30°。LPCE－2 測試系統(tǒng)用于 9 種測量位置，分別表示可能的 LED 位置模式，如圖 3 所示。