一種測光積分球的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及光輻射測量領(lǐng)域，具體涉及一種測光積分球。
【【背景技術(shù)】】
[0002]積分球是一個內(nèi)壁涂有均勻漫射材料的中空球體，常用作混光器或光束收集器。如今，積分球已廣泛應(yīng)用于光輻射測量領(lǐng)域，適用于光源以及物體的光學(xué)參數(shù)的測量。
[0003]傳統(tǒng)的積分球功能比較單一，僅能測量光譜或者光度信息，對于被測物的狀態(tài)信息獲取較少。而事實上，被測樣本在測量中的實際狀態(tài)對測量結(jié)果有很大的影響。比如，被測樣本本身是否有缺陷、在測量中是否對準(zhǔn)、在測量過程中是否發(fā)生變化等，這些傳統(tǒng)的測光積分球都無法實現(xiàn)。以產(chǎn)線檢測為例，樣品的外貌缺陷只能靠肉眼判斷，宏觀質(zhì)量缺陷比較好辨識，但微觀質(zhì)量缺陷卻往往難以識別，測光積分球在這一環(huán)節(jié)基本不會發(fā)揮作用;而通過手動或機械運轉(zhuǎn)將被測樣品送到測試窗口時，樣品是否對準(zhǔn)，也無法判斷，所以當(dāng)最后結(jié)果出現(xiàn)偏差時并不能準(zhǔn)確評判是樣品本身的問題還是對準(zhǔn)或其它測量問題。
【【實用新型內(nèi)容】】
[0004]本實用新型提供了一種快速、高效、功能齊全的測光積分球，可以隨時判斷被測樣品是否對準(zhǔn)，僅需一次測試即可同時獲得被測樣品的光學(xué)參數(shù)及其質(zhì)量缺陷，具有一體化程度高、測試效率高等特點。
[0005]本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種測光積分球，包括積分球體，所述的積分球體為內(nèi)表面涂有均勻漫反射材料的中空球體，其特征在于，所述的積分球體上設(shè)置樣品測量口、至少一個光信號采樣口和觀測口，被測樣品置于樣品測量口，積分球體內(nèi)部設(shè)置擋住從被測樣品到光信號采樣口的直射光的擋光板，所述的光信號采樣口處設(shè)置用于接收來自被測樣品的在積分球體內(nèi)充分漫反射的光信號的測量裝置，所述的觀測口處設(shè)置用于接收來自被測樣品的直射光的觀測設(shè)備。
[0006]本實用新型提供的設(shè)有一個及以上光信號采樣口的測光積分球，可適用于各種類型的光參量測量，比如光度、光譜、亮度、色度等光信息的測量，同時測光積分球的球壁上還設(shè)有觀測口，觀測設(shè)備通過觀測口直接對準(zhǔn)被測樣品，接收來自被測樣品的直射光，不僅可觀測測試時積分球體內(nèi)的狀況，判斷樣品是否對準(zhǔn)光信號采樣口，還可更為直觀、清晰的觀測被測樣品的質(zhì)量缺陷。以LED芯片C0B封裝技術(shù)為例，LED芯片C0B封裝技術(shù)將電參數(shù)相同的LED芯片顆粒，按功率設(shè)計好組合光源的矩陣排列，通過C0B封裝工藝流程將N個顆粒的LED綁定在鋁基板或陶瓷基板上，再在基板上裝一個凸曲面的透鏡以聚集LED發(fā)出的光，形成理想的點光源。測試時，將封裝好的樣品放入積分球內(nèi)點亮，采用諸如電子攝像頭或者電子相機的觀測設(shè)備對樣品進行觀測，將觀測設(shè)備與上位機電連接，操作人員可通過上位機操作軟件界面清晰、快捷的判斷透鏡封裝的位置是否準(zhǔn)確、甄別白點、眩光、透鏡內(nèi)部是否存在雜質(zhì)等缺陷，而這些往往都是僅通過肉眼所難以判斷的。此外，在LED芯片(或者LED封裝、LED模塊、LED模組、LED燈/燈具)生產(chǎn)過后，在排除明顯的外觀缺陷后，也需對其是否能夠點亮進行判斷，傳統(tǒng)的做法是在低于額定功率的情況下點亮并作出判斷，然而實際由于內(nèi)部芯片排列緊湊且芯片體積小，即使通過微點亮的方式肉眼也難以有效的判斷是否存在有未能點亮的燈珠，本實用新型中利用觀測設(shè)備，配合上位機，操作人員可根據(jù)需要將所需觀測的部位放大、調(diào)清，以便快速、有效的判斷出是否存在未被點亮的芯片及數(shù)量。本實用新型的技術(shù)方案除可用于普通實驗室的光參數(shù)測量，還可適用于產(chǎn)線檢測，既可實現(xiàn)對被測樣品光學(xué)參數(shù)的測量，還可實現(xiàn)對被測樣品缺陷的檢測，具有一體化程度高、測試效率高等特點。
[0007]本實用新型還可通過以下技術(shù)方案進一步限定和完善:
[0008]作為一種技術(shù)方案，所述的觀測口上裝有觀測設(shè)備，所述的觀測設(shè)備具有成像鏡頭和面陣探測器，包括但不限于電子攝像頭或者電子相機或者成像亮度計，所述的觀測設(shè)備的攝像方向朝向積分球體內(nèi)部。由于積分球在工作時處于封閉狀態(tài)，設(shè)置如電子攝像頭或者電子相機在內(nèi)的具備圖像傳感功能的觀測設(shè)備可便于操作人員實時對準(zhǔn)以觀察球體內(nèi)部的狀況，例如判斷C0B封裝中透鏡封裝的位置是否準(zhǔn)確、甄別白點、眩光等缺陷、透鏡內(nèi)部是否存在雜質(zhì)等，是否存在未被點亮的芯片及其數(shù)量等。此外，所述的觀測設(shè)備應(yīng)具有較寬的動態(tài)線性范圍以及較大的寬容度，拍攝的畫面對比度高、層次豐富、自然，有效杜絕了高光溢出、暗部缺失等現(xiàn)象的出現(xiàn)。
[0009]作為一種技術(shù)方案，包括至少一個減光片，所述的減光片設(shè)置在被測樣品與觀測設(shè)備之間的光路上，觀測設(shè)備接收經(jīng)減光片作用后的光信號。減光片可設(shè)置在觀測口與被測樣品之間的光路上;或者減光片設(shè)置在觀測口與觀測設(shè)備之間的光路上，此時減光片的尺寸需大于觀測設(shè)備鏡頭的尺寸以便觀測口的出射光源能完全經(jīng)過減光后被觀測設(shè)備所接收。
[0010]作為一種技術(shù)方案，所述的減光片設(shè)置在觀測口與被測樣品之間的光路上，減光片的尺寸大于積分球體上觀測口的尺寸，例如可將減光片貼緊觀測口設(shè)置，以使觀測口的出射光源能完全經(jīng)過減光后被觀測設(shè)備所接收。
[0011]作為優(yōu)選，所述的減光片設(shè)置在減光盤上，減光盤上包括兩片或以上不同光強衰減程度的減光片，通過減光盤將不同的減光片切換到光路中，觀測設(shè)備接收經(jīng)過相應(yīng)減光片衰減的光信號。在上述設(shè)置濾色片的對應(yīng)位置處，還可設(shè)置用放置多個濾色片的濾色盤，譬如，一個以上的具有不同光強衰減程度的減光片設(shè)置在減光盤上的同一圓弧上，通過減光盤的旋轉(zhuǎn)將減光片沿圓弧切入至光路中，或者一個以上的減光片在減光片沿直線設(shè)置，通過減光盤的平移將減光片沿直線切入光路中，觀測設(shè)備接收經(jīng)過相應(yīng)減光片作用后的光信號。
[0012]為一種技術(shù)方案，包括導(dǎo)光裝置，所述的導(dǎo)光裝置包括輸入端和一個及以上的輸出端，經(jīng)積分球體勻光后的光線通過光信號采樣口出射后導(dǎo)入所述導(dǎo)光裝置的輸入端，導(dǎo)光裝置的輸出端將待測光線分光或者整體輸入對應(yīng)的測量裝置中。這里的導(dǎo)光裝置可以是光纖或可以傳導(dǎo)光的光路。一種情況下，通過如光纖式的導(dǎo)光裝置可將一個光信號采樣口出射的光線分光后導(dǎo)入不同測量裝置中，此種情況下僅需在積分球上設(shè)置一個光信號采樣口，即可同時獲得多個光參數(shù)值，可有效減少積分球上開口的數(shù)量，降低測量誤差；另一種情況下，導(dǎo)光裝置可以是具有會聚光線功能的傳導(dǎo)光的光路，將通過光信號采樣口出射的光線會聚到后續(xù)的測量裝置中，以提高后續(xù)測量裝置的光接收效率，提高測試的靈敏度和精度。
[0013]作為一種技術(shù)方案，所述的光信號采樣口包括用以探測所述光信號光譜信息的光譜采樣口和/或用以探測所述光信號光度信息的光度采樣口。未設(shè)置導(dǎo)光裝置時，所述的光譜采樣口和/或光度采樣口直接設(shè)置在積分球上;設(shè)置導(dǎo)光裝置時，光信號采樣口出射的光線經(jīng)導(dǎo)光裝置分光后，導(dǎo)光裝置的一個以上輸出端分別作為光譜采樣口和光度采樣口；或者設(shè)置在積分球上的光譜和/或光度采樣口出射的光線經(jīng)導(dǎo)光裝置整體導(dǎo)入測量裝置中。
[0014]作為一種技術(shù)方案，所述的測量裝置為光度計或者光輻射計。作為優(yōu)選，所述的光譜采樣口處設(shè)置的測量裝置為光譜輻射計，所述的光度采樣口處設(shè)置的測量裝置為光度
i+o
[0015]作為一種技術(shù)方案，包括設(shè)置在積分球樣品測量口外側(cè)的裝載平臺和用于安裝被測樣品的光源基座，所述的光源基座設(shè)置在裝載平臺上。在裝載平臺上設(shè)置多個光源基座，通過光源基座在裝載平臺上的平動以帶動被測樣品依次到達樣品測量口，完成各個被測樣品的測試，實現(xiàn)該測光積分球在工業(yè)產(chǎn)線上的應(yīng)用。
[0016]作為一種技術(shù)方案，包括激發(fā)光源，所述的激發(fā)光源設(shè)置在積分球內(nèi)；或者在積分球的球壁上設(shè)置入射光孔，所述的激發(fā)光源設(shè)置在積分球外部，所述的激發(fā)光源的光通過入射光孔引入積分球體內(nèi)。對于如熒光材料等需要經(jīng)過光致發(fā)光的被測樣品，通過在積分球體內(nèi)設(shè)置特定波長或指定光譜的激發(fā)光源，測試時首先點亮激發(fā)光源，被測樣品在激發(fā)光源的激發(fā)下發(fā)光，并經(jīng)積分球充分混光后出射被測