[发明专利]亮度检测装置及其检测方法

说明书

本发明涉及光度学参数的校准和测量技术领域，公开了一种亮度检测装置及其检测方法，其中，亮度检测装置包括用于承载光源的载物台、包括放大物镜的放大子系统、光谱仪以及与光谱仪通信连接的计算子系统，放大物镜被配置到对焦于光源的位置；由光源发出且穿过放大物镜的光线，至少部分地被光谱仪接收到，从而获得光源的光谱数据，计算子系统则能够根据光谱数据计算光源的亮度。本发明的亮度检测装置及其检测方法通过放大子系统将待测的光源成像并放大，光谱仪获取放大后均匀的成像光线，能够根据足够大发光面积且均匀的成像光线精准获取光源的光谱数据，再通过严密的视觉函数计算精准获得微型的光源的亮度值，提高微型的光源的亮度的检测精度。

技术领域

本发明涉及光度学参数的校准和测量技术领域，特别涉及一种亮度检测装置及其检测方法。

背景技术

从18世纪初人们开始研究自发光装置，到现在已经有了热辐射光源、气体放电光源和电致发光光源等多种发光装置。在光源制作完成后，需要使用相关亮度检测仪器对光源的亮度进行检测来判断其质量是否符合要求。目前，对于宏观光源的亮度检测方式主要有两种，分别为亮度计式和积分球式。

但是，随着光源技术的发展和各种行业对于微型器件应用需求的不断增长，研究人员需要将光源的尺寸进一步减小，制作毫米甚至微米量级的发光光源来适应微型显示和照明的需求。在微型光源制作完成后，由于微型光源的发光面积较小，若使用亮度计式将无法获取到微型光源的均匀发光面，导致测量得到的结果不准确；由于微型光源的光通量较小，若使用积分球式将造成光线较大衰减后无法被探测器接收到，从而无法对微型光源进行准确的检测。

现有技术中采用CCD相机和显微镜搭配检测微型光源的亮度，在测量过程中，依靠滤光片将白光分为红绿蓝这3种色光，然后经过滤光片的3种色光通过CCD相机的灰度值进行区分强度。但是，这种方法仅仅检测红绿蓝这3种色光的亮度，而在光学探测中，不同波长下的光的亮度不同，不同颜色对应不同波长的光，仅检测红绿蓝这3种色光的亮度，将导致检测结果不准确。同时，该方法还需依靠与亮度计测量同一个宏观光源的结果进行校准，而亮度计的探测准确度一般为98％，利用亮度计作为校准手段会进一步提高该种测量方法的不确定度。

发明内容

本发明针对上述技术问题而提出，目的在于提供一种亮度检测装置，本发明的亮度检测装置通过放大子系统将待测的光源成像并放大，光谱仪获取放大后均匀的成像光线后获得光源的光谱数据，计算子系统对光谱数据进行计算，获得光源的亮度值，从而能够有效且精准的获得光源的亮度以及其他光度学参数。

具体来说，本发明提供了一种亮度检测装置，包括：

载物台，用于承载待测的光源；

放大子系统，包括放大物镜，放大物镜能够被配置到对焦于光源的位置；

光谱仪，由光源发出的并且穿过放大物镜的光线，至少部分地被光谱仪接收到，从而获得光源的光谱数据；

计算子系统，与光谱仪通信连接，用于根据光谱数据，计算光源的亮度。

相较于现有技术而言，本发明提供的亮度检测装置，通过放大子系统将待测的光源成像并放大，放大后均匀的成像光线传入光谱仪中，光谱仪获得光源的光谱数据，计算子系统对光谱数据进行计算，获得光源的亮度值。光谱仪获取放大后均匀的成像光线，并根据该足够大发光面积且均匀的成像光线精准获取微型的光源的光谱数据，再通过计算精准获得微型的光源的亮度值，提高光源的亮度以及其他光度学参数的检测精度。

另外，作为优选，亮度检测装置还包括：

采集聚焦镜，与载物台分设于放大物镜的两侧，采集聚焦镜与放大物镜的光轴在同一直线上；

光阑，与放大物镜分设于采集聚焦镜的两侧，光阑设置在采集聚焦镜的光轴上；

光纤，一端与光阑连接，另一端与光谱仪连接。