一种COB光组件光色空间分布测试方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种LED的光色空间分布测试方法及设备，包括测试平台、测试探头结构、摇臂机构、机架和控制系统，以测试平台的中心点作为坐标原点建立虚拟的垂直平面坐标轴，水平轴为γ轴，垂直轴为C轴，所述测试平台安装在机架上，所述测试探头结构安装在摇臂机构上，所述摇臂机构安装在机架上，所述测试探头结构上的探头对准测试平台上的LED元件的中心点，所述控制系统用于控制所述摇臂机构绕γ轴旋转，以及控制测试平台以C轴为自转中心自转。采用本发明专利技术可自动对LED器件的整个发光面进行光色度数据采集，结构简单、成本低、测试效率高、可测试大功率LED、通用性好。

【技术实现步骤摘要】
一种COB光组件光色空间分布测试方法及设备
本专利技术涉及LED发光元件检测领域，尤其涉及的是一种COB光组件光色空间分布测试方法及设备。
技术介绍
随着LED技术的发展，LED灯具逐渐代替传统灯泡，尤其是白光LED成为未来通用照明的主流光源。目前商业化生产的白光LED，除部分加入红色或绿色荧光粉外，一般采用蓝光LED芯片加黄色荧光粉制成。由于LED芯片光强分布的不均匀，以及LED器件封装中荧光粉涂覆的不一致，导致目前白光LED器件在光的空间分布上的存在不均匀性。而光色空间分布的不均匀性是评价白光LED器件质量的一个十分重要的指标。目前LED产业界的测试仪器绝大多数针对LED灯具或LED光源的分布光度计，针对LED元器件的光色空间分布测试仪器还是近似空白，这对评价白光LED器件质量指标很困难，不利于及时发现产品质量问题，行业内亟待解决这个问题。另外，在测试大功率LED器件时，主要针对COB光组件，COB是LED的一种封装方式，当然也可以对其他封装方式的LED进行测试，由于大功率LED的发热量很高，测试过程中若不能及时将LED产生的热量散走，LED的温度必然会不断升高，从而影响测试条件的一致性，导致测量结果的准确性和可靠性降低。因此，在测试过程LED的散热和温控也是必须解决的问题。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种LED的光色空间分布测试方法及设备，只在解决现在行业中没有白光LED光色空间分布测试的设备的问题以及解决LED测试过程中的散热温控问题。本专利技术的技术方案如下：一种LED的光色空间分布测试方法，其包括以下步骤：步骤S1：将待测的LED发光元件置于样品台上，并进行定位，调整两根测试探针的长度和角度使探针的末端正好分别压在LED的两极上；步骤S2：设定所要测试的角度范围，包括垂直设置的C转轴，即测试平台旋转的主轴，以及水平设置的γ转轴，即摇臂、测试探头结构的转轴；C转轴可带LED在-180°至180°的角度范围内旋转，γ转轴可从-90°至90°的角度范围内旋转，γ转轴所在的轴心线与C转轴所在的轴心线垂直相交，交点与待测LED器件的发光部的中心点重合；步骤S3：调整摇臂的高度，使之到达目标测试距离；步骤S4：用遮光罩将测试整机罩住，隔绝外部光线，消除外部光线的干涉；步骤S5：将光纤探头收集的光信号输送送至光谱仪，将光谱仪与外部计算机相连，对待测LED元件通电进行测试，将所测的光谱数据在计算机中进行处理，并通过计算机将测试结果以图形、表格或文字的方式输出。一种LED的光色空间分布测试设备，其包括测试平台、测试探头结构、摇臂机构、机架和控制系统，以测试平台的中心点作为坐标原点建立虚拟的垂直平面坐标轴，水平轴为γ轴，垂直轴为C轴，所述测试平台安装在机架上，所述测试探头结构安装在摇臂机构上，所述摇臂机构安装在机架上，所述测试探头结构上的探头对准测试平台上的LED元件的中心点，所述控制系统用于控制所述摇臂机构绕γ轴旋转，以及控制测试平台以C轴为自转中心自转。所述的LED的光色空间分布测试设备，其中，还设置有一升降平台机构，所述测试平台安装在升降平台机构上，所述升降平台机构安装在机架上。所述的LED的光色空间分布测试设备，其中，所述升降平台机构包括总安装板、底板、顶板、升降板、梯形丝杆、丝杆螺母、同步带轮传动机构、滚珠轴承、导向轴、直线轴承、丝杆夹紧块以及手轮，所述总安装板固定在机架上，底板安装在总安装板上；所述导向轴共有四根，导向轴的上下端分别与底板和顶板相连接；所述梯形丝杆共有两根，梯形丝杆的上下端通过滚珠轴承分别与底板和顶板相连接；所述升降板分别通过直线轴承和丝杆螺母与导向轴和梯形丝杆相连接，所述梯形丝杆的下端通过同步带轮传动机构相互连接以同步转动，所述梯形丝杆的上端有一段穿过顶板的通孔并高出顶板，与丝杆夹紧块和手轮相连接。所述的LED的光色空间分布测试设备，其中，所述摇臂机构包括伺服电机、减速机、轴承座、主轴、联轴器、连接块、摇臂、带夹紧块的直线导轨以及配重臂，减速机和轴承座安装在安装板上，伺服电机通过减速机和联轴器连接主轴，连接块通过其中心孔固定在主轴上，摇臂和配重臂对称地安装在连接块上，直线导轨固定在摇臂的背面，伺服电机通过减速机、主轴、连接块带动摇臂绕γ轴进行旋转。所述的LED的光色空间分布测试设备，其中，所述测试探头结构包括L形安装横梁、探头组件和光谱仪，所述L形安装横梁的短臂端固定在所述摇臂背面的直线导轨上，长臂端探出摇臂，光谱仪安装在L形安装横梁的长臂端的根部；探头组件安装在L形安装横梁的长臂端的梢部，探头正对着待测LED的中心点，探头传输信号的光纤与光谱仪相连接。所述的LED的光色空间分布测试设备，其中，所述测试平台包括电动旋转台、支撑架和样品台，所述支撑架包括环形底盘、立柱以及环形顶盘，环形底盘安装在电动旋转台的转盘上，环形顶盘通过立柱与环形底盘相连接，所述样品台包括底座、定位片和测试探针；底座安装在支撑架上，定位片和测试探针安装在底座上。所述的LED的光色空间分布测试设备，其中，所述同步带轮传动机构包括两个传动带轮、两个惰轮和同步带；两个传动带轮分别安装在梯形丝杆的下端，两个惰轮安装在总安装板的底部；四个带轮之间连线形成一个菱形，带轮之间通过同步带相连接。所述的LED的光色空间分布测试设备，其中，所述散热温控装置安装在支撑架中，并使散热表面与底座的下表面紧密相连，且所述底座由黄铜制成。所述的LED的光色空间分布测试设备，其中，所述定位片可对应不同的LED器件进行更换；测试探针数目为两根，并可分别进行伸缩、转动以适应不同的LED器件。本专利技术的有益效果：本专利技术通过提供一种对LED空间光色分布测试仪及测试方法，可自动对LED器件的整个发光面进行光色度数据采集，结构简单、成本低、测试效率高、可测试大功率LED、通用性好；测试过程中可实现散热温控功能，检测精度高；可代替人工，降低劳动强度和人工成本。附图说明图1为LED器件光线分布示意图。图2为LED器件光色空间分布示意图。图3为本专利技术提供的测试设备的内部整体结构示意图。图4为本专利技术提供的升降平台机构示意图。图5为本专利技术提供的摇臂机构和测试探头结构示意图。图6为本专利技术提供的测试平台示意图。图7为本专利技术提供的测试设备的封装后整机示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。如图1所示为LED发光元件的光照效果，为了使光照强度分布均匀利用该元件制造出的产品，例如LED屏幕等能够色彩均匀，则需要对光照的各个角度进行检测，使不良品能够在使用前就被检测出来。由于器件的光照角度为一个半球形覆盖面，所有要对其各个角度进行测量。具体测量方式示意图请参见图2所示，本专利技术提供的方法是测试探头围绕中心垂直面做180°旋转，同时载物检测平台绕中心主轴360°旋转实现对整个半球面扫描式的检测。具体方法步骤如下：步骤S1：将待测的LED发光元件置于样品台上，用定位片进行定位，调整两根测试探针的长度和角度使探针的末端正好分别压在LED的两极上；步骤S2：设定所要测试的角度范围，包括垂直设置的C转轴，即测试平台旋转的主轴，以及水平设置的γ转轴，即摇臂、测试探头结构的转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED的光色空间分布测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将待测的LED发光元件置于样品台上，并进行定位，调整两根测试探针的长度和角度使探针的末端正好分别压在LED的两极上；步骤S2：设定所要测试的角度范围，包括垂直设置的C转轴，即测试平台旋转的主轴，以及水平设置的γ转轴，即摇臂、测试探头结构的转轴；C转轴可带LED在‑180°至180°的角度范围内旋转，γ转轴可从‑90°至90°的角度范围内旋转，γ转轴所在的轴心线与C转轴所在的轴心线垂直相交，交点与待测LED器件的发光部的中心点重合；步骤S3：调整摇臂的高度，使之到达目标测试距离；步骤S4：用遮光罩将测试整机罩住，隔绝外部光线，消除外部光线的干涉；步骤S5：将光纤探头收集的光信号输送送至光谱仪，将光谱仪与外部计算机相连，对待测LED元件通电进行测试，将所测的光谱数据在计算机中进行处理，并通过计算机将测试结果以图形、表格或文字的方式输出。

【技术特征摘要】
2014.11.28 CN 20141071416551.一种COB光组件的光色空间分布测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：将待测的COB光组件置于测试平台上，并进行定位，调整两根测试探针的长度和角度使探针的末端正好分别压在COB光组件的两极上；步骤S2：设定所要测试的角度范围，包括垂直设置的C转轴，即测试平台旋转的主轴，以及水平设置的γ转轴，即摇臂、测试探头结构的转轴；C转轴可带COB光组件在-180°至180°的角度范围内旋转，γ转轴可从-90°至90°的角度范围内旋转，γ转轴所在的轴心线与C转轴所在的轴心线垂直相交，交点与待测COB光组件的发光部的中心点重合；步骤S3：调整摇臂的高度，使之到达目标测试距离；步骤S4：用遮光罩将测试整机罩住，隔绝外部光线，消除外部光线的干涉；步骤S5：将光纤探头收集的光信号输送至光谱仪，将光谱仪与外部计算机相连，对待测COB光组件通电进行测试，将所测的光谱数据在计算机中进行处理，并通过计算机将测试结果以图形、表格或文字的方式输出。2.一种COB光组件的光色空间分布测试设备，其特征在于，包括测试平台、测试探头结构、摇臂机构、机架和控制系统，以测试平台的中心点作为坐标原点建立虚拟的垂直平面坐标轴，水平轴为γ轴，垂直轴为C轴，所述测试平台安装在机架上，所述测试探头结构安装在摇臂机构上，所述摇臂机构安装在机架上，所述测试探头结构上的探头对准测试平台上的COB光组件的中心点，所述控制系统用于控制所述摇臂机构绕γ轴旋转，以及控制测试平台以C轴为自转中心自转；还设置有一升降平台机构，所述测试平台安装在升降平台机构上，所述升降平台机构安装在机架上；所述升降平台机构包括总安装板、底板、顶板、升降板、梯形丝杆、丝杆螺母、同步带轮传动机构、滚珠轴承、导向轴、直线轴承、丝杆夹紧块以及手轮，所述总安装板固定在机架上，底板安装在总安装板上；所述导向轴共有四根，导向轴的上下端分别与底板和顶板相连接；所述梯形丝杆共有两根，梯形丝杆的上下端通过滚珠轴承分别与底板和顶板相连接；所述升降板分别通过直线轴承和丝杆螺母与导向轴和...

【专利技术属性】
技术研发人员：单忠频，陈伟明，陈家晓，李家声，张邦峰，
申请(专利权)人：佛山市多谱光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44