一种积分球相对等效透过率的计算方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种积分球相对等效透过率的计算方法及其应用，相对等效透过率Tx(λ)通过如下公式计算得到：选用一只各向光谱同性的色均匀光源作为标准灯，则PS(λ)等于PM(λ)，则公式1可以简化为：通过相对等效透过率Tx(λ)可以计算积分球的等效透过率T(λ)、涂层反射率ρ(λ)、被测光源经校正后的光通量LX。优点：本发明专利技术具有一是计算得出TX(λ)参数能够对传统积分球所测量的光通量值进行误差修正，大大提高了光通量的测量精度；二是由于首先计算相对等效透过率TX(λ)，进而计算等效透过率T(λ)、积分球的涂层反射率ρ(λ)从而增加了ρ(λ)的准确性；三是延长了积分球的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光辐射测量领域，特别是一种积分球相对等效透过率的计算方法及其应用。
技术介绍
在光辐射测量领域，光通量是描绘光源最重要的基础参数之一。测量光源光通量的方法通常有2种分布光度法与积分球法。分布光度法理论上测量精度较高，但所需设备与场地要求高、造价贵、操作复杂、测量所需时间长。积分球法所需设备相对简单、占地面积小、操作简单、测量快捷，因而被广泛运用。积分球法测量光通量通常由一台积分球、一只经过人眼视觉函数V( λ)校正的光电转换器、一台用以处理光电转换器的信号的测试仪、一只光通量标准灯组成。测量方式是对比法，具体地说，就是把已知光通量值的标准灯放入积分球内，从测试仪中读取数据，然后取出标准灯，放入被测光源，再读取数据，即可用对比法计算出被测光源的光通量。使用该方法主要的缺点是误差比较大。误差来源主要有2个一是光电转换器的 V(A)参数修正不理想，二是积分球内光学涂层的反射率不一致。用于测量光通量的光电转换器通常由几片特殊的滤色片和一片集成硅光二极管组成。由于滤色片和硅光二极管都有各自的光谱响应函数，做成一体的光电转换器很难修正成与理想的人眼视觉函数ν(λ) —致，导致了测量误差。随着技术的进步，人们引入了光谱仪作为辅助装置用来校正由于光电探测器ν(λ)修正不理想而产生的误差，这大大提高了测量准确度。这种方法就是通常所称的“光谱法测量光通量”的方法，这种测量方法现在已写入了相关国家标准。而由于积分球内光学涂层的反射特性不一致所造成的误差也是非常大的。特别是近年来由于LED照明的快速发展，对LED光通量的测试方法文献上有很多，但大家都无法有效地解决由于积分球涂层所引起的误差。例如，当使用一个国内知名积分球厂家的刚刚出厂的新球对一颗蓝光LED进行测量，由于积分球涂层反射率不一致造成的误差会大于5%， 而用一个使用了 5年的旧积分球测量时，误差大于20%。这样的测量精度对于科技发展的现在，是不能忍受的，也制约了 LED行业的健康发展。对于新积分球，国内厂家的涂层反射率P (λ) 一般设计在90% -98%之间；对于某个特定积分球来说，在整个光谱范围内P (λ)也会有变化。假设某一波长的P (X1)= 95%，另一波长的P (A2) =96%，根据公式Τ(λ) = ρ (λ)/(1-ρ (λ))，那么积分球等效透过率在λ工波长处为T(X1) = 19，在入2波长处为仪入2) =M，也就是说，涂层反射率在这里相差1%，等效透过率Τ(λ)相差20%以上。而影响光通量测试的误差来源最终取决于积分球等效透过率T ( λ )。新积分球内部涂层的光谱响应还是比较平坦的，而随着积分球使用时间的增加， 积分球表面涂料会缓慢发生物理与化学变化，这也就是通常所说的积分球泛黄；同时积分球内壁上也会逐步粘上一些灰尘，这些灰尘在喷涂成颗粒状的涂层上很难清除。这些因素进一步加剧了涂层反射率P (λ)的变化与不一致性，相应地测量误差会进一步增大。目前，在LED测量的相关国际与国内标准上，对于使用积分球测量光通量已给出修正公式。修正公式中包含积分球等效透过率τ(λ)这个参数，通常来说，τ(λ)参数由 P (λ)参数计算得到。如果对积分球涂层反射率P (λ)随时能进行精确测量，就能修正测量结果，以达到高精度测量的目的。现在测量积分球涂层P (λ)的传统方法是对比法。选用一块已知反射率的标准白板作为基准，使用一束光分别照射在被测涂层与标准白板上，再使用相应的仪器测量出反射值，这样就可以计算出积分球涂层的反射率了。这种测量方法对仪器要求高，测量准确度也偏低，缺乏实用价值，因此也无法有效地对光通量测量结果进行修正。因此，一般情况下，当积分球使用一定年限后，光通量测量准确度会进一步降低，此时，就应该更换积分球了。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了避免
技术介绍
中的不足之处，提供一种积分球相对等效透过率的计算方法及其应用。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案积分球相对等效透过率Τχ( λ)的计算方法，相对等效透过率Τχ( λ)通过如下公式计算得到 权利要求1. 一种积分球相对等效透过率Τχ( λ)的计算方法，其特征是相对等效透过率Τχ( λ) 通过如下公式计算得到2.根据权利要求1所述积分球相对等效透过率Τχ(λ)的计算方法，其特征是:Α(λ) 通过以下计算公式得到3.一种通过相对等效透过率Τχ( λ)计算等效透过率Τ( λ)的方法，其特征是积分球的等效透过率T (λ)与积分球的相对等效透过率Tx (λ)有一个系数K的关系，即T (λ)= ΚΧΤχ(λ)；按照以下公式计算得出系数K 4. 一种通过等效透过率Τχ( λ)计算被测光源经校正后的光通量Lx的方法，其特征是 将等效透过率Tx ( λ )代入以下公式即可计算得出被测光源经校正后的光通量Lx 式中=Ltl 已知标准灯的光通量；B为测量被测光源时光通量读数；A为测量标准灯时光通量读数；S(X)为已知光度探头的光谱灵敏度；ν(λ)为已知光度探头要模拟的光谱灵敏度目标值，即人眼光视光效函数；PS( λ)为已知标准灯的相对光谱功率分布；Pt(X)为已知被测光源的相对光谱功率分布。全文摘要本专利技术涉及一种积分球相对等效透过率的计算方法及其应用，相对等效透过率Tx(λ)通过如下公式计算得到选用一只各向光谱同性的色均匀光源作为标准灯，则PS(λ)等于PM(λ)，则公式1可以简化为通过相对等效透过率Tx(λ)可以计算积分球的等效透过率T(λ)、涂层反射率ρ(λ)、被测光源经校正后的光通量LX。优点本专利技术具有一是计算得出TX(λ)参数能够对传统积分球所测量的光通量值进行误差修正，大大提高了光通量的测量精度；二是由于首先计算相对等效透过率TX(λ)，进而计算等效透过率T(λ)、积分球的涂层反射率ρ(λ)从而增加了ρ(λ)的准确性；三是延长了积分球的使用寿命。文档编号G01N21/59GK102253011SQ20111017369公开日2011年11月23日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日专利技术者杨利民 申请人:杭州伏达光电技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种积分球相对等效透过率Ｔｘ（λ）的计算方法，其特征是：相对等效透过率Ｔｘ（λ）通过如下公式计算得到：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｔ（／ｍｉ）?（ｍｉ）Ｘ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｌａｍｂｄａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ｂ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｌａｍｂｄａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＆ｔｉｍｅｓ；（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｐ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｍ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｌａｍｂｄａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ａ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｌａｍｂｄａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＆ｔｉｍｅｓ；（／ｍｏ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｐ（／ｍｉ）?（ｍｉ）ｓ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｌａｍｂｄａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）式中：Ａ（λ）为光纤只接受已知相对光谱功率分布为ＰＭ（λ）的直射光，在光谱仪上所得到的ＡＤ值；Ｂ（λ）为光纤只接受已知相对光谱功率分布ＰＳ（λ）的标准灯在积分球内的漫反射光，在光谱仪上所得到的ＡＤ值；ＰＭ（λ）为直接照射到光纤受光面的已知相对光谱功率分布的光；ＰＳ（λ）为已知标准灯的相对光谱功率分布；选用一只各向光谱同性的色均匀光源作为标准灯，则ＰＳ（λ）等于ＰＭ（λ），则公式１可以简化为：（ｍａｔｈ）??（ｍｒｏｗ）?（ｍｓｕｂ）?（ｍｉ）Ｔ（／ｍｉ）?（ｍｉ）Ｘ（／ｍｉ）?（／ｍｓｕｂ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｌａｍｂｄａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）＝（／ｍｏ）?（ｍｆｒａｃ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ｂ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｌａｍｂｄａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｉ）Ａ（／ｍｉ）?（ｍｒｏｗ）?（ｍｏ）（（／ｍｏ）?（ｍｉ）＆ｌａｍｂｄａ；（／ｍｉ）?（ｍｏ））（／ｍｏ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍｆｒａｃ）?（／ｍｒｏｗ）?（／ｍａｔｈ）...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨利民，
申请(专利权)人：杭州伏达光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：86