Исследование точности испытания оптических параметров при интегрировании сферического отражающего покрытия и монтажного положения светодиодного освещения

Во время измерения светового потока с помощью интегрирующей сферы, по сравнению с обычным источником освещения, точность проверки светового потока светодиодного источника освещения создала огромную проблему для испытательного оборудования. С одной стороны, светодиодный источник света имеет превосходные характеристики по сравнению с другими обычными источниками света. Обычно он не будет излучать свет равномерно во всех направлениях во всем пространстве. Благодаря этой особенности прямой свет светодиода неравномерно распределяется по поверхности интегрирующая сфера, что напрямую вызывает различный прямой отраженный свет светодиода для разных отражательных характеристик детектора. Поскольку положение порта детектора и перегородки фиксировано, различное распределение отражательной способности напрямую выражается в колебаниях сигнала. В традиционной системе измерения фактическое значение измерения также показывает большие различия для светодиодов с разным углом прямого расхождения, одного и того же светодиода с разной ориентацией, разных положений в одном направлении и других, даже если номинальный световой поток одинаков. Согласно результатам, подтвержденным заказчиком, в традиционной системе измерения светодиода влияние направления размещения светодиода на результаты измерения светового потока часто превышает 50% (разница между максимальным и минимальным сигналом одного и того же светодиода, измеренным в разных направлениях). ).

При измерении разных светодиодов с разным углом освещения разное распределение на поверхности интегрирующей сферы приводит к тому, что влияние прямого распределения отражательной способности на детектор различно, что напрямую влияет на разницу точности между двумя измерениями. Как показано на рисунке:

С другой стороны, светодиодная измерительная система обычно использует галогенную лампу в качестве стандартного источника света. Стандартный источник света полностью отличается от светодиодного освещения с точки зрения внешнего вида, распределения света или спектральных характеристик. Следовательно, разница должна быть скорректирована по коэффициенту самопоглощения.

Одна из важных причин направленности светодиодов влияет на точность тестирования на отражательную способность внутренней поверхности интегрирующей сферы. В обычной светодиодной измерительной системе как коэффициент отражения, так и характеристики Ламберта для интеграции сферического поверхностного покрытия не очень удовлетворительны. Один - низкая отражательная способность, другой - плохие характеристики диффузного отражения. Одним из результатов низкой отражающей способности поверхности интегрирующей сферы является прямое освещение светодиода, постепенно затухающее после нескольких кратных отражений. Во всем процессе смешивания света прямое освещение и прямой отраженный свет составляют значительную долю и играют доминирующую роль. Однако в некоторых условиях материал с низким коэффициентом отражения будет оказывать сильное теневое воздействие на детектор в задней части перегородки. То, что приводит к неточным измерениям, является ничем иным, как отраженным светом и эффектом тени.

Кроме того, более низкая диффузная отражательная способность серьезно вызывает ослабление сигнала. Во время измерения, поскольку непрерывное отражение света внутри интегрирующей сферы и отражение затухают каждый раз, влияние высокого или низкого коэффициента отражения на интенсивность света может быть усилено после нескольких отражений. Отражая свет в шаре 15 раз, например, если обе разности отражательной способности составляют 5%, то затухание сигнала может быть вдвое или больше. Однако разница отражательной способности внутри интегрирующей сферы гораздо больше.

В настоящее время в системе тестирования светодиодов не используется светодиодный стандартный свет в качестве стандартного источника света, а откалиброванный галоген со стабильным драйвером во время измерения. Из-за внешнего вида стандартного источника света и тестируемого светодиода широко варьируется эффект поглощения светодиода светом и разница между монтажным положением стандартного источника света и тестируемого светодиода, которые являются важными факторами, влияющими на точность измерения результатов. ,

Lisun разработал IS-*MA новый дизайн, объединяющий сферу с испытательной базой. По сравнению с технологией производства «массовой сборки» традиционной интегрирующей сферы, IS-*MА. применил технологию формования для изготовления интегрирующей сферы, форма которой полностью соответствует сферической структуре 4π или 2π, и использовал покрытие с высокой отражательной способностью и диффузным отражением, а также спроектировал положение открытия светильников прямо в сторону детектора. Благодаря этому усовершенствованию, даже в экстремальных условиях, когда используются светодиоды с очень высокой направленностью или светодиоды, расположенные в экстремальных условиях, результаты измерений по-прежнему сохраняются на хорошей согласованности.

LPCE-2 В качестве стандартного источника света в системе используется калиброванная галогенная лампа. В то же время в качестве альтернативного решения доступна вспомогательная лампа, которая используется для компенсации влияния разницы зажимов измеряемого светодиода и стандартной лампы на результаты измерений. LPCE-2 система специально проверяет проблему точности измерения светодиодов, как описано выше. Условия испытаний следующие: используется 5 зеленых светодиодов высокой яркости, мощность около 0.35 Вт, угол излучения около 30°.

LPCE-2 Система использует девять позиций измерения, представляющих возможное положение размещения светодиода, показанное на рисунке III.

Рисунок III. Различное расположение светодиодов

Соотношение между просветом и размещением светодиодов показано на рисунке IV. Исходя из результатов испытаний, даже в самом крайнем случае, когда светодиод в направлении или назад к открытию детектора, результат измерения светового потока все еще составляет менее 5%, что является очень хорошими результатами испытаний. В практическом применении, поскольку светодиод не будет размещаться в такой экстремальной ситуации, при тестировании обычно используется простой тестовый прибор. В случае включения ошибки позиционирования ошибка результатов измерения светового потока в одной и той же позиции составляет менее 0.1%. Однако ошибка теста повторяемости измерения светового потока светодиодов во время реальных испытаний намного меньше 0.1%.

Рисунок IV Значение люмена для разных положений измерения светодиода

Метки:IS-*MA , LPCE-2(LMS-9000) , LPCE-3