[发明专利]积分球光度计及其测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量作为发光元件的光学性特性中的一个的总光通量（total luminous flux，单位：1m）的积分球光度计。更详细地说，本发明涉及是对标准光源与待测光源进行比较，并在测量的过程中利用光度计及多个光检测器来使空间平均化，从而可以省略因待测光源和标准光源之间的输出空间分布的不同而导致的误差校正程序的积分球光度计。

背景技术

光源的总光通量是指，发光元件向所有方向发出的光通量（luminousflux，单位：1m）的总和。光源的照明效率（单位：lm/W），其被确定为输出总光通量（单位：lm）与输入电功率（单位：W）的比。因此，在评估发光装置的性能方面，总光通量的准确测量是非常重要的。

通常，通过使用测角光度计（goniophotometer）来测量总光通量。将输出光通量（output luminous flux）的空间分布按照各个角度分解测量后，所述总光通量可通过将测量的所述输出光通量的角度分布的数学积分获得。

作为测量所述总光通量的其他方法，可使用积分球光度计（integrating sphere photometer）将已知总光通量的标准光源与待测量的光源进行比较来求出总光通量。原理上，积分球光度计会给出与积分球内的光源的总光通量值几乎成比例的输出信号。将已知总光通量的的标准光源与待测光源依次放入到已接通的积分球光度计中。依据比例关系，可测得已知总光通量的的标准光源与待测光源的输出信号并且相互比较来测量总光通量。积分球光度计的优点是结构简单且比角度光度计的测量时间短。

当标准光源与待测光源为相同种类时，所述积分球光度计具有可以很容易的通过简单的比较和测量来获得高准确度的总光通量。基于这些优点，积分球光度计已经被广泛用于实际工作中。

但是，当标准光源与待测光源的形状、输出光谱分布和输出空间分布等都不同时，所述积分球光度计需要追加校正过程才可以准确地测量。所述校正过程可以包括：自吸收失配（self-absorption mismatch）校正、光谱失配（spectral mismatch)）校正、空间失配（spatial mismatch）校正等。虽然可以简单地执行吸收校正与光谱失配校正，但是空间失配校正却相对复杂，因为它不仅需要测量待测光源的各个角度的发光强度分布，而且还需要所述积分球光度计的空间响应分布函数（spatial response distributionfunction，SRDF）。特别是，所述空间响应分布函数是非常难以测量的。因此它基本上难以精确测量具有较大空间失配的定向光源的总光通量。

精确的空间失配校正需要进行比使用角度光度计的总光通量绝对测量方法更加复杂的过程。基于此原因，积分球设备在集成领域的使用的目的不是为了保持像国家计量院等的一级标准，使用具有与待测光源相同照明输出空间分布的标准光源可使得空间响应误差最小化。

但是大部分的总光通量标准灯发出光是点光源。并且，如果待测光源改变，则必须为每个待测光源准备另外的合适的标准灯。

发明内容

（要解决的技术问题）

本发明的实施例提供一种积分球光度计，其可以消除由于测量当具有各个方向的光源的总光通量时而发生的空间失配所导致的误差。

本发明的实施例也提供一种积分球光度计的测量方法，所述方法可消除由于测量当具有各个方向的光源的总光通量时而发生的空间失配所导致的误差。

（解决问题的手段）

根据本发明的一实施例，所述积分球光度计包括：多个光检测器；积分球，其具有对应于所述光检测器而形成的贯通孔；遮光膜，其位于所述光检测器前侧的积分球内部，以与所述光检测器间隔开；光度计，位于所述贯通孔中；以及调节部，用于调节所述光检测器的输出信号，以使得其与相对于来自位于所述积分球内的中心区域的点状标准光源所照射的光具有相同的输出信号。

根据本发明的另一实施例，所述积分球光度计的测量方法包括：匹配步骤，在该步骤中，在具有贯通孔的积分球内部的所述贯通孔前侧安放遮光膜以及将点状标准光源安装在积分球内部并且打开点状标准光源以使对应于所述贯通孔安置的光检测器的输出相互一致；以及测量步骤，在该步骤中，在待测光源和标准光源中测量所述光检测器的输出和所述光度计的输出。

（发明的效果）