ＬＥＤ光学参数测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种ＬＥＤ光学参数测量装置，包括：光学探测头和光栅摄谱仪，光学探测头包括用于接收ＬＥＤ发光的光输入端口和光输出端口，光学探测头的光输出端口与光栅摄谱仪的光输入端口连接。本实用新型专利技术实施例通过光学探测头直接和光栅摄谱仪相连接而直接引入测量光束，减少光损失和ＣＣＤ积分时间，进而提高整体的测量速度。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及测量领域，尤其涉及一种LED光学参数测量装置。
技术介绍
在LED的生产及应用中，常常需要测量LED的峰值波长、色品坐标xy(白光LED)、 正向电压以及反向漏电流等光电参数，尤其是在对LED的颜色以及电性的一致性要求很高 的应用场合，如大屏幕显示、LED照明光源等领域。但是由于半导体芯片及生产工艺的限制， 使得目前生产出来LED(尤其是白光LED)存在光色、电性参数分布不均匀等问题，因此快 速、准确的测量其光色电参数，然后根据测量结果进行分类已成为LED生产中重要的环节。 随着近年来LED产业的飞速发展，投产规模不断扩大，对高精度快速的LED光电参数测量仪 的需求也在迅速增长中，但目前我国生产该类仪器的厂家并不多，主要依赖于进口 ，其成本 高，不利于行业的发展。 如图1示一种LED光电参数检测系统，包括光学参数测量装置和电学参数测量装 置。其中光学参数测量装置包括，分光镜、CCD探测器、光强测量单元、光纤、微型光谱仪和 单片机。LED发出的光束经过平面分光镜变成两路分开的光束，一路大约50%通过光纤进 入光谱仪测量其光谱分布，进而计算出其它的光色参数；另一路50%进入光度探测器测量 其光强。由光纤输入的光束通过准直镜反射后，会平行地照在光栅平面上，经光栅衍射形 成光谱光束，然后经收集镜聚焦后在焦平面上形成光谱带，置于焦平面上的线阵CCD探测 器的不同像元位置对应不同的波长，而CCD探测器的每个像元感应的电压大小对应于该像 元接收光强的强弱，通过扫描CCD探测器各点像元输出电压，就可以得到光谱的功率分布 P(入)，然后在计算机中根据P(A)计算出光谱参数。光强部份由于光度探测器转换后的电 流信号非常小，尤其是还采用积分电路对输出电压进行平均化处理，积分时间由MCU的定 时器精确控制，并采用采样保持器保持积分后的输出电压，然后进行AD转换，最后得出光 强的数据。 现有技术由于采用分光镜以及光纤导光，造成的光损失导致CCD积分时间加长， 进而导致整体测量速度降低。
技术实现思路
本技术为了解决现有技术中采用分光镜以及光纤导光，造成的光损失导致 CCD积分时间加长，进而导致整体测量速度降低。 本实施技术提供一种LED光学参数测量装置，包括光学探测头和光栅摄谱仪，光学探测头包括用于接收LED发光的光输入端口和光输出端口，光学探测头的光输出端口与光栅摄谱仪的光输入端口连接。 所述光学探测头为圆筒形光强探测头。 所述光学探测头为球型流明探测头。所述光栅摄谱仪包括外壳和位于壳体内的中性密度滤光片、准直物镜、平面衍射光栅、成像物镜、线阵CCD和测量电路，所述壳体上设置有光输入端口，所述中性密度滤光 片位于光输入端口和准直物镜之间，所述平面衍射光栅接收所述准直物镜反射光线并形成 光谱光束后传送给所述成像物镜，所述线阵CCD位于所述成像物镜的焦平面上，所述线阵 CCD与所述测量电路电性连接。 所述光输入端口为一狭缝。 所述成像物镜为球面反射镜。 所述测量电路包括光色计算芯片、存储器、CCD时序控制芯片、RAM、 A/D转换器、 USB模块和电源控制芯片；所述光色计算芯片连接所述存储器、所述CCD时序控制芯片、所 述RAM和所述USB模块，控制所述存储器存储色度计算的参数和所述滤色片的校正参数，通 过所述USB模块与计算机相连接以传输数据，向所述CCD时序控制芯片提供主时钟信号；所 述CCD时序控制芯片连接所述RAM，所述RAM连接A/D转换器，所述CCD时序控制芯片和A/ D转换器连接线阵CCD，所述CCD时序控制芯片向所述RAM发出地址控制信号，根据所述主 时钟信号向所述线阵CCD发出CCD时序控制脉冲以改变CCD的曝光时间，所述A/D转换器 将所述线阵CCD的光谱模拟信号转变为光谱数字信号，所述RAM根据所述地址控制信号存 储所述光谱数字信号。 在所述线阵CCD和所述A/D转换器之间还连接有信号调整电路，依序包括阻抗匹 配电路、前置放大电路、低通滤波电路和可编程增益放大电路。 本技术实施例通过光学探测头直接和光栅摄谱仪相连接而直接引入测量光 束，减少光损失和CCD积分时间，进而提高整体的测量速度。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。 图1为现有技术中LED光电参数检测系统的结构示意图； 图2为本技术实施例的LED光学参数测量装置的结构框图； 图3为本技术实施例的另一 LED光学参数测量装置的结构示意图； 图4为本技术实施例的另一 LED光学参数测量装置的结构示意图； 图5为本技术实施例中光栅摄谱仪的结构示意图； 图6为本技术实施例中测量电路框架图； 图7为本技术实施例的测量电路中信号调整电路的框架图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下 所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。 如图2所示为根据本技术的LED光学参数测量装置，它通过USB接口和相应4通讯协议与计算机进行连接。该装置200包括光学探测头210和光栅摄谱仪220，光学探测 头210包括用于接收LED发光的光输入端口 211和光输出端口 212，其光输出端口 212与光 栅摄谱仪220的光输入端口 221连接。本技术取消使用光纤以及分光镜而直接引入测 量光束，减少光损失和CCD积分时间，进而提高整体的测量速度。 其中，光学探测头210可以是CIE-127规范的圆筒形光强探测头(如图3所示)， 直径为lOOmm，也可以是CIE-127规范的球型流明探测头，直径为220mm(如图4所示)。本 ;用新型可根据不同计量要求，可更换不同的光学测试装置，包括光强度探测头和流明探 如图5所示为光栅摄谱仪220。光栅摄谱仪220包括外壳222和位于壳体222内 的中性密度滤光片223、准直物镜224、平面衍射光栅225、成像物镜226、线阵CCD 227和测 量电路228。壳体222上设置有光输入端口 221，且光输入端口 221为一狭缝。中性密度滤 光片223位于光输入端口 221和准直物镜224之间。成像物镜226为球面反射镜，平面衍 射光栅225接收准直物镜224反射的光线，形成光谱光束后传送给成像物镜226，线阵CCD 227位于成像物镜226的焦平面上。线阵CCD 227与测量电路228电性连接。光束从输入 端口 221进入，经过中性密度滤光片223衰减后，再经准直物镜224反射后平行地照在平面 衍射光栅225上，由平面衍射光栅225形成光谱光束，然后经成像物镜226会聚后照射到线 阵CCD 227上，线阵CCD 227将光谱信号输入测量电路228。此外，在本实施例的壳体222 内还设置由吸收阱229 (如图5所示)，可有效吸抑制产生的杂散光。本实施例还可以针对 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＬＥＤ光学参数测量装置，其特征在于，该装置包括：光学探测头和光栅摄谱仪，所述光学探测头包括用于接收ＬＥＤ发光的光输入端口和光输出端口，所述光学探测头的光输出端口与所述光栅摄谱仪的光输入端口连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：安振扬，张林萍，叶磊，张俊芹，方君，
申请(专利权)人：北京卓立汉光仪器有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]