一种用于检测LED白光灯光谱质量的装置及其检测方法制造方法及图纸

一种用于检测LED白光灯光谱质量的装置及其检测方法，取第一光电探测器和第二光电探测器分别放置于探测器光谱响应测试系统中测试其在450nm‑470nm波段和570nm‑590nm波段的平均响应度R

【技术实现步骤摘要】
一种用于检测LED白光灯光谱质量的装置及其检测方法
本专利技术涉及一种白光照明产品光谱质量检测装置，尤其是涉及一种用于检测LED白光灯光谱质量的装置及其检测方法。
技术介绍
随着GaN半导体材料技术的发展，白光LED已经日趋成为照明的主要元器件。目前白光LED的主要实现技术是：450-460nm波长的蓝光GaNLED芯片封装在混有黄色荧光粉的树脂内，蓝光GaNLED芯片发出蓝光激发黄色荧光粉发出黄光，蓝光GaNLED芯片所发出蓝光与黄色荧光粉所发出黄光通过一定比例的混合，实现白光。可以通过荧光粉的配比来调整色温。目前市场上几乎所有的白光LED照明产品均采用此种技术。随着LED照明技术的发展，以及人们对于健康问题的关注，应用上述技术的白光LED照明产品中的蓝光污染问题越来越受到人们的关注。应用上述技术的白光LED照明产品，有的由于生产厂家对质量把关不严，造成产品蓝光泄露问题严重。最重要的，由于LED芯片在工作中发热，致使荧光粉的性能会不断退化，从而造成了蓝光成分增多而黄光成分较少，如不及时更换灯具，会造成蓝光比例增大，蓝光泄露严重，产生蓝光危害。一般LED照明产品的光谱检测主要依靠积分球和光谱仪进行，积分球和光谱仪都属于比较贵重的设备仪器，价格非常昂贵，而且体积大，不方便携带。目前，市场中有一种便携式光谱辐照计，体积较小，可以携带，但是价格昂贵，不适合普通应用。对于广大普通居民，关心的主要问题是否存在过量蓝光泄露，蓝光成分是否过多而对人产生一定危害。以上仪器通常为较为专业的科研仪器或者专业的检测仪器，对于普通民用并不适合。本专利技术旨在专利技术一种简单、实用、成本低、体积小的LED光谱质量检测仪器，可以快速、方便的反映出LED白光照明灯具的蓝光泄露问题。目前市场中的白光LED产品，几乎全部都是采用蓝光GaNLED芯片加黄色荧光粉混光而成。对于此种产品，荧光粉比例不合适会造成蓝光成分较多，产生一定的蓝光危害；或者封装技术不过关，也会造成蓝光成分较多，产生一定的蓝光危害；最重要的，随着LED白光照明产品的使用，由于芯片发热，导致荧光粉的性能不断的下降，伴随而来的就是光谱中蓝光成分增多而黄光成分减少。而这些现象对于普通的使用者是没有办法通过肉眼进行分辨，只能通过仪器进行检测。可以检测LED白光产品光谱的检测仪器，都十分昂贵，且体积较大。对于大部分LED白光照明产品而言，我们仅需要知道蓝光和黄光两个主要波段的光强比例即可以判断LED白光照明产品光谱质量，也就是可以判断出LED白光照明产品是不是存在严重的荧光粉退化或者产品本身质量问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是为解决家庭生活中LED白光照明产品光谱质量检测成本较高的问题，提供一种用于检测LED白光灯光谱质量的装置及其检测方法。本专利技术为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种用于检测LED白光灯光谱质量的装置，包括支架、仅透过450nm-470nm波段蓝光的蓝光滤光片和仅透过570nm-590nm波段黄光的黄光滤光片，蓝光滤光片和黄光滤光片均安装在支架上，蓝光滤光片下方设置有第一光电探测器，黄光滤光片下方设置有第二光电探测器，支架上还设置有信号处理单元和显示器单元，第一光电探测器和第二光电探测器检测的光信号传递给信号处理单元，信号处理单元将处理后的结果输出给显示器单元。一种利用所述的用于检测LED白光灯光谱质量的装置的检测方法，包括如下步骤：取第一光电探测器和第二光电探测器分别放置于探测器光谱响应测试系统中测试其在450nm-470nm波段和570nm-590nm波段的平均响应度R1和R2；通过蓝光滤光片和黄光滤光片分别过滤待检测LED白光灯的光谱分别获得蓝光和黄光，再通过所述第一光电探测器检测蓝光作用下获得的光电流I1（光电探测器是一种可以将光信号转换成电信号的装置，生成的电流大小与光照强度成正比）和第二光电探测器检测黄光作用下获得的光电流I2；将第一光电探测器和第二光电探测器测得的数据传递给信号处理单元，定义光电流比为a，探测器响应强度比为m，光强比为D，a=I1/I2，m=R1/R2，D=a/m，通过获得光强比值D来体现LED灯蓝光与黄光比，将信号处理单元处理得到的光强比值D传递给显示器单元。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过简单的几个部件相互配合构成，结构简单，成本低，通过蓝光滤光片和黄光滤光片和光电传感器获得所需要检测的数据，同时通过公式对数据进行处理获得量化的蓝光数值，利用蓝光和黄光在使用过程中因为荧光粉的变化造成的两者直接含量的相互转换从而影响蓝光含量变化的原因，只需要检测两者之间的比例就可以实现蓝光含量检测，获得蓝光含量是不是增加，通过将计算的比值R与标准值R0进行对比得出蓝光是否符合标准，LED白光照明产品能否继续使用。附图说明图1为本专利技术的结构示意图简图。图2为荧光粉退化前LED的光谱示意图。图3为荧光粉退化后LED的光谱示意图。图示标记：101、蓝光滤光片；102、黄光滤光片；103、第一光电探测器；104、第二光电探测器；105、信号处理单元；106、显示器单元。具体实施方式图中所示，具体实施方式如下：一种用于检测LED白光灯光谱质量的装置，包括支架、仅透过450nm-470nm波段蓝光的蓝光滤光片101和仅透过570nm-590nm波段黄光的黄光滤光片102，蓝光滤光片101和黄光滤光片102均安装在支架上，蓝光滤光片101下方设置有第一光电探测器103，黄光滤光片102下方设置有第二光电探测器104，支架上还设置有信号处理单元105和显示器单元106，第一光电探测器103和第二光电探测器104检测的光信号传递给信号处理单元，信号处理单元将处理后的结果输出给显示器单元。一种利用所述的用于检测LED白光灯光谱质量的装置的检测方法，包括如下步骤：取第一光电探测器和第二光电探测器分别放置于探测器光谱响应测试系统中测试其在450nm-470nm波段和570nm-590nm波段的平均响应度R1和R2；通过蓝光滤光片和黄光滤光片分别过滤待检测LED白光灯的光谱分别获得蓝光和黄光，再通过所述第一光电探测器检测蓝光作用下获得的光电流I1（光电探测器是一种可以将光信号转换成电信号的装置，生成的电流大小与光照强度成正比）和第二光电探测器检测黄光作用下获得的光电流I2；将第一光电探测器和第二光电探测器测得的数据传递给信号处理单元，定义光电流比为a，探测器响应强度比为m，光强比为D，a=I1/I2，m=R1/R2，D=a/m，通过获得光强比值D来体现LED灯蓝光与黄光比，将信号处理单元处理得到的光强比值D传递给显示器单元。对于不同用途的白光照明产品，此D值要求有所不同，例如室外照明，D一般来说不高于1.65，对于LED台灯产品，R值一般不高于1.34，可视为安全使用范围。波长介于400～500nm波段辐照后引起的光化学作用即视网膜蓝光危害。在LED光源的光辐射危害中起主要作用，且是热损害机理的数倍之多。蓝光危害可造成视网膜的退行性改变，形成光致视网膜炎，对人眼视网膜造成不可逆损伤，且能够致盲。然而蓝光的波段为450-470nm，由此可见对人体产生影响的光以蓝光为主，而LED在使用过程中LED芯片在工作中发热，致使荧光粉的性能会不断退化，从而造成了蓝光成分增本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测LED白光灯光谱质量的装置，其特征在于：包括支架、仅透过450nm‑470nm波段蓝光的蓝光滤光片和仅透过570nm‑590nm波段黄光的黄光滤光片，，蓝光滤光片和黄光滤光片均安装在支架上，蓝光滤光片下方设置有第一光电探测器，黄光滤光片下方设置有第二光电探测器，支架上还设置有信号处理单元和显示器单元，第一光电探测器和第二光电探测器检测的光信号传递给信号处理单元，信号处理单元将处理后的结果输出给显示器单元。

【技术特征摘要】
1.一种用于检测LED白光灯光谱质量的装置，其特征在于：包括支架、仅透过450nm-470nm波段蓝光的蓝光滤光片和仅透过570nm-590nm波段黄光的黄光滤光片，，蓝光滤光片和黄光滤光片均安装在支架上，蓝光滤光片下方设置有第一光电探测器，黄光滤光片下方设置有第二光电探测器，支架上还设置有信号处理单元和显示器单元，第一光电探测器和第二光电探测器检测的光信号传递给信号处理单元，信号处理单元将处理后的结果输出给显示器单元。2.一种利用权利要求1所述的用于检测LED白光灯光谱质量的装置的检测方法，其特征在于：包括如下步骤：取第一光电探测器和第二光电探测器...

【专利技术属性】
技术研发人员：许坤，李艳，王玉梅，杜银霄，麻华丽，曾凡光，陈雷明，付林杰，霍海波，
申请(专利权)人：郑州航空工业管理学院，
类型：发明
国别省市：河南,41