Untersuchung der Testgenauigkeit der optischen Parameter bei der Integration der sphärischen Reflexionsbeschichtung und der Einbaulage der LED-Beleuchtung

Während der Messung des Lichtstroms mit integrierender Kugel im Vergleich zur üblichen Lichtquelle hat die Genauigkeit des Lichtstromtests der LED-Lichtquelle die Testgeräte vor große Herausforderungen gestellt. Einerseits haben LED-Lichtquellen hervorragende direkte Eigenschaften als andere gewöhnliche Lichtquellen. Normalerweise würde es nicht gleichmäßig Licht in alle Richtungen auf dem gesamten Raum ausstrahlen. Durch diese Funktion wird das direkte Licht der LED ungleichmäßig auf der Oberfläche von verteilt integrierende Kugel, die direkt unterschiedliches direkt reflektierendes Licht der LED für unterschiedliche reflektierende Eigenschaften des Detektors verursacht. Da die Position von Detektoranschluss und Schallwand fest ist, werden unterschiedliche Reflexionsverteilungen direkt als Signalschwankungen angezeigt. In dem herkömmlichen Messsystem zeigt der tatsächliche Messwert auch große Unterschiede für LED mit unterschiedlichem Vorwärtsdivergenzwinkel, dieselbe LED mit unterschiedlichen Ausrichtungen, unterschiedliche Positionen in derselben Richtung und andere, selbst wenn der nominale Lichtstrom gleich ist. Gemäß den vom Kunden verifizierten Ergebnissen beträgt bei dem herkömmlichen LED-Messsystem die Auswirkung der LED-Platzierungsrichtung auf die Ergebnisse von Lichtstrommessungen häufig mehr als 50% (Differenz zwischen dem maximalen und minimalen Signal derselben LED, gemessen in verschiedenen Richtungen ).

Bei der Messung verschiedener LEDs mit unterschiedlichen Beleuchtungswinkeln wirkt sich die unterschiedliche Verteilung auf der Oberfläche der Ulbrichtkugel unterschiedlich auf die Verteilung des direkten Reflexionsvermögens auf dem Detektor aus und beeinflusst somit direkt den Genauigkeitsunterschied zwischen den beiden Messungen. Wie im bild gezeigt:

Andererseits verwendet ein LED-Messsystem normalerweise eine Halogenlampe als Standardlichtquelle. Die Standardlichtquelle unterscheidet sich in Aussehen, Lichtverteilung oder spektralen Eigenschaften völlig von LED-Lichtquellen. Daher muss die Differenz um den Selbstabsorptionskoeffizienten korrigiert werden.

Einer der wichtigsten Gründe für die Richtcharakteristik von LEDs beeinflusst die Testgenauigkeit, indem der Fokus auf die Reflexionseigenschaften der inneren Oberfläche der Ulbrichtkugel gelegt wird. In dem üblichen LED-Messsystem sind sowohl das Reflexionsvermögen als auch die Lamberts-Eigenschaften der integrierten Kugeloberflächenbeschichtung nicht sehr zufriedenstellend. Eines ist ein geringes Reflexionsvermögen, das andere sind schlechte diffuse Reflexionseigenschaften. Ein Ergebnis des geringen Reflexionsvermögens auf der Oberfläche der Integrationskugel ist, dass das direkte Leuchten der LED nach ein paar Reflexionen allmählich abnimmt. Im gesamten Prozess der Lichtmischung machen die direkte Beleuchtung und das direkt reflektierte Licht einen großen Anteil aus und spielen eine dominierende Rolle. Unter bestimmten Bedingungen erzeugt das Material mit niedrigem Reflexionsvermögen jedoch einen starken Schatteneffekt auf dem Detektor an der Rückseite der Schallwand. Was zu ungenauen Messungen führt, ist nichts anderes als der reflektierte Licht- und Schatteneffekt.

Darüber hinaus wird ein geringeres diffuses Reflexionsvermögen die Signaldämpfung ernsthaft verursachen. Während der Messung können die Auswirkungen eines hohen oder niedrigen Reflexionsvermögens auf die Lichtintensität nach mehrfachen Reflexionen verstärkt werden, da die kontinuierliche Reflexion von Licht innerhalb der Integrationskugel und die Reflexion jedes Mal abnehmen. 15-maliges Reflektieren des Lichts in der Kugel, wenn beispielsweise beide Reflexionsgradunterschiede 5% betragen, kann die Dämpfung des Signals doppelt oder mehr betragen. Der Reflexionsunterschied innerhalb der integrierenden Sphäre ist jedoch viel größer.

Gegenwärtig wurde bei LED-Testsystemen kein LED-Standardlicht als Standardlichtquelle verwendet, sondern ein kalibriertes Halogen mit stabilem Treiber während der Messung. Aufgrund des Erscheinungsbilds der Standardlichtquelle und der getesteten LED variieren die Lichtabsorptionseffekte der LED-Leuchte und der Unterschied zwischen der Montageposition der Standardlichtquelle und der getesteten LED erheblich. Dies sind alles wichtige Faktoren, die die Messgenauigkeit der Ergebnisse beeinflussen .

Lisun entwickelte a IS-*MA Ulbrichtkugel im neuen Design mit Testhaltebasis. Im Vergleich zur „Massive Assembly“-Produktionstechnologie der traditionellen Ulbrichtkugel IS-*MZur Herstellung der Ulbrichtkugel wurde eine Gusstechnologie eingesetzt, deren Form der 4π- oder 2π-Kugelstruktur vollständig entspricht, und eine Beschichtung mit hohem Reflexionsvermögen und diffusem Reflexionsvermögen wurde verwendet. Außerdem wurde die Öffnungsposition der Leuchten direkt zum Detektor hin entworfen. Mit dieser Verbesserung bleiben die Messergebnisse auch unter extremen Bedingungen, bei denen LEDs mit stark hoher Richtwirkung verwendet oder LEDs unter extremen Bedingungen platziert werden, immer noch gut konsistent.

LPCE-2 Das System verwendet eine kalibrierte Halogenlampe als Standardlichtquelle. Als alternative Lösung steht inzwischen eine Zusatzlampe zur Verfügung, die den Einfluss der unterschiedlichen Klemmen der gemessenen LED und der Standardlampe auf die Messergebnisse ausgleicht. LPCE-2 Das System testet speziell auf Probleme mit der LED-Messgenauigkeit, wie oben beschrieben. Die Testbedingungen sind wie folgt: Verwendung einer grünen 5-LED mit hoher Helligkeit, einer Leistung von etwa 0.35 W und einem Emissionswinkel von etwa 30°.

LPCE-2 Das System verwendet neun Messpositionen, die die mögliche LED-Platzierungsposition darstellen, wie in Abbildung III dargestellt.

Abbildung III Unterschiedliche Position der LED

Die Beziehung zwischen dem Lumen und der LED-Platzierung ist in Abbildung IV dargestellt. Aus den Testergebnissen geht hervor, dass das Ergebnis der Lichtstrommessung immer noch weniger als 5% beträgt, auch wenn die LED im extremsten Fall zur Öffnung des Detektors hin oder zurück zeigt. Dies ist ein sehr gutes Testergebnis. In der praktischen Anwendung verwendet die LED im Allgemeinen eine einfache Testvorrichtung zum Testen, da sie nicht als solche extrem platziert werden würde. Unter Einbeziehung des Positionierungsfehlers beträgt der Messergebnisfehler des Lichtstroms an derselben Position weniger als 0.1%. Der Testfehler der Wiederholbarkeit der LED-Lichtstrommessung beträgt jedoch während des tatsächlichen Tests viel weniger als 0.1%.

Abbildung IV Lumenwert für unterschiedliche Messposition der LED

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