[发明专利]一种微型发光器件空间光色分布检测系统及其检测方法

说明书

一种微型发光器件空间光色分布检测系统及其检测方法，涉及微型发光器件。检测系统包括带空腔的半球体、底板、三维台、电流源、光纤、光纤集成面板、分束镜、CCD相机、高光谱成像光谱仪和计算机；微型发光器件与电流源相连接，置于球心处，将已知辐照度光谱分布数据的标准光源置于半球体中心位置，进行系统校准；光纤将空间光分布传输到光纤集成面板上，高光谱成像光谱仪采集二维图像及光谱信息，通过计算机数据处理，得到微型发光器件三维空间光色分布，所有光纤光分布积分后即为微型发光器件光通量或光功率。将发光器件的三维空间光色分布特性转化为二维分布特性，能快速准确地检测出微型发光器件的光学特性。

技术领域

本发明涉及微型发光器件，尤其是涉及一种微型发光器件空间光色分布检测系统及其检测方法。

背景技术

光源空间分布是指光源发出的光在空间上的分布，反映了光源发光空间分布的情况，采用科学的测试方法是获得光源性能准确的关键因素。

传统光源空间分布特性的测试主要采用的是光源配光曲线测量设备。最常见的测量配光曲线的方法是采用分布光度计与光源的相对运动来获取光源的空间分布。

目前，常用的分布光度计结构有旋转反光镜式分布光度计和运动反光镜式分布光度计等几种(分光光度计，中国专利CN101813516 B)。旋转反光镜式测量需要被测光源在一个相当大的空间范围内作类圆周运动，同时反射镜和辅助轴必须以主轴相同的角速度反方向同步转动，这种测量方式对待测光源以及系统运动协调配合有很高的要求；运动反光镜式测量方法无需待测光源在空间内作大范围的运动，但被测光源反射到探测器上的光束在测量过程中方向会随时变化，若探测器在各个方向的灵敏度不一致，将会造成光度计测量结果存在较大的误差(一种LED配光曲线快速测量方法，中国专利CN 104977155 B)。

传统光源测量空间分布往往仅有一个探头，需要三维转动机构来进行空间探测。由于转动路径复杂，极易因为定位精度误差导致测试的可靠性和稳定性大大降低。在此基础上，部分研究机构研制出多探头对光源空间分布的检测系统，其特点为多个探头分布在固定支架上，固定支架通过转动机构，围绕待测光源进行转动，多路检测探头收集光信号，检测出待测光源的空间分布(一种光源近场空间分布多路系统，中国专利CN 105954209A)。

当前光源空间分布测试技术主要针对传统大尺寸光源，用于微型发光器件空间光色分布测试存在以下难点：1、微小尺寸导致测试系统定位困难；2、发光微弱要求测试仪器有更高灵敏度，微型发光器件工作电流相对功率器件可小至几个数量级，在微弱发光情况下，传统测试系统探测噪声增大，要求探测器有更高灵敏度和信噪比。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的光源空间分布测试时间长、测试装置复杂、测试时效性差、测试空间要求高等问题，提供用于检测微型发光器件空间光色分布、光通量/光功率等光学特性的一种微型发光器件空间光色分布检测系统。

本发明的另一目的在于提供无需进行空间转动扫描式测量，避免空间检测的定位误差，极大地节约检测时间的一种微型发光器件空间光色分布检测方法。

所述微型发光器件空间光色分布检测系统包括带空腔的半球体、底板、三维台、电流源、光纤、光纤集成面板、分束镜、CCD相机、高光谱成像光谱仪和计算机；带空腔的半球体位于底板上固定的位置；所述三维台固定在底板的中心位置，电流源用于连接待检测微型发光器件；带空腔的半球体上设有若干光纤孔；光纤的一端插入半球体的光纤孔内，光纤的另一端按角度对应关系固定在光纤集成面板上，分束镜将采集到的光谱信息分成两束光路，一束光由CCD相机接收，另外一束光由高光谱成像光谱仪接收，CCD相机用于采集二维图像信息传送至计算机，并辅助定位发光器件处于半球体中心位置；高光谱成像光谱仪用于采集光纤集成面板的光谱数据并传送至计算机，计算机进行数据处理，得到发光器件的三维空间光色分布。

所述带空腔的半球体的半径和三维台尺寸可根据待测微型器件尺寸进行具体设计调整。