专利名称：Led寿命实时检测装置的制作方法
技术领域：
本发明属于半导体发光器件LED产品的测试领域，尤其涉及一种LED寿命实时检测装置。
背景技术：
LED是一种能够将电能转化为光能的半导体发光器件，与普通照明用的白炽灯和卤钨灯相比，由于其节能、环保、寿命长、响应快、耐开关冲击、易配光等诸多优点而备受青睐，其应用正从夜景照明、液晶电视背光，逐步渗透到普通照明领 域。传统光源的寿命检测方法是将试验产品在其正常工作条件下实际点燃，根据其光衰或失效时间来计算其寿命。由于半导体发光器件的寿命一般很长，如目前市场上的LED产品寿命都标称在数万小时以上，因此传统检测方法就不适用于实际操作和应用。目前，LED产品的寿命也有采用加速试验来测试其性能的方法，如通过升高器件的工作温度，加速其老化(光衰、失效)过程，并在该过程中测量其相关参数来计算半导体发光器件的有效预期寿命。实际操作方式上，通过将LED器件置于高温试验箱中，每隔一段时间取出试验器件，测量其光功率或光通量，根据高温试验后的光功率或光通量的衰减值，推算出其在正常条件下的寿命。由于此方法需要反复多次从试验箱中取出、降温后再测试，操作复杂不便，且多次升温和降温会引入许多不确定的因素，影响测试结果的准确度。现有公开的资料中也有介绍采用光纤接收器，在实时试验状态下测量试验样品的发光参数，由于不同发光体具有不同的光束角，而光纤接收器上的光探头又较小不能完全采集不同发光体发射的光束，导致不能完全反映试验样品的真实情况，检测精度低。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题而提供一种LED寿命实时检测装置，以达到快速、高精度地检测获得LED产品的寿命的目的。本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的LED寿命实时检测装置，包括温控箱，设于温控箱内的支承座以及光传输器，与光传输器的测量端连接的测光仪，所述光传输器的另一端为采集端，采集端与支承座配合设置，其特征在于还包括具有进光窗口和出光窗口的光米集器，所述光传输器的米集端连接在光米集器上的出光窗口处，所述的支承座与光采集器上的进光窗口配合。光采集器是一种光束接收角可调的光接收器；测光仪可以是光谱仪或光度计；光传输器可以是光纤或透镜等耐高温的光束传输装置，其一端与光采集器相连，另一端与测光仪相连接。这种连接主要是光传输连接。测试时，将LED试验样品置于支承座上并供电，控制温控箱的温度，试验样品所发出的光线由光采集器采集后，通过光传输器传输到测光仪；光采集器中的光接收器与试验样品之间的距离可以调整，根据试验样品所发出光线的角度而调节光束接收角，这种结构的好处是测光仪能够测量整个试验样品所发出的光线，有利于提高测量精度。此外，光采集器和光传输器一一对应，测光仪可接收一个或多个光传输器的信号输入。作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施所述的支承座与光采集器上的进光窗口能够活动配合。活动配合的目的在于光采集器能够采用整个试验样品所发出的光线，进而使得测光仪能够测量整个试验样品所发出的光线。根据试验样品所发出光线的光束角来调节进光窗口接收光束的角度，试验样品可放置在光积分球的进光窗口下方或平齐位置(主要针对光束角小的情况)、光积分球内(针对光束角大的情况)。所述的光采集器为积分球，其内腔中近出光窗口处设有第一挡屏。第一挡屏的设置，其目的在于防止试验样品所发出的光线直射到光传输器，经挡屏阻挡后，再经过光采集器漫反射后进入光传输器。积分球具有混光功能，整个试验样品所发出的光线经过光积分球混光，有利于使测量信号均匀，提高测量精度。 所述积分球的内腔中的下半部还设有自校准光源，所述自校准光源旁边设有一第 二挡屏。随着使用时间的增长，受灰尘、潮气等影响，光采集器内壁的反射率会降低，光传输器也容易发生松动的情况，光采集器的测量精度会降低。因此，设置自校准光源，其主要为钨丝灯，且自校准光源校准灯源旁边也装有对应的挡屏。在使用时，定期使自校准光源发光，对光采集器的测量精度进行校准，并对光采集器进行维护，有利于光信号的采集，提高测试精度。第二挡屏的设置用于将自校准光源所发射的光不能直接穿过积分球的出光口而直射到光传输器上。所述光积分球的内涂层由硫酸钡或氧化镁或聚四氟乙烯或采用喷砂氧化工艺处理制成的铝质材料所形成的漫反射层。其中，较优的方案表面采用喷砂氧化工艺制成的铝质材料能形成的高反射比的漫反射面，其优点比普通单独喷涂的氧化镁等涂料耐高温性好，测量精度高。所述的光传输器为透镜式光传输器，它包括隔热筒、设置在隔热筒内的透镜。隔热筒上至少有一段(尤其与光采集器连接的连接段)是由具有隔热性能的材料制成的，如聚四氟乙烯、陶瓷等。这样的好处是透镜式光传输器光路固定，比光纤传输精度高，隔热筒能防止温控箱内的热传到测光仪上，影响测量精度。所述的支承座上设有热联连接器、与热联连接器连接的温度传感器。热联连接器与试验样品的热端紧密热联结，该热端可以是带散热器的试验样品上的指定热端，或者是试验样品的热传导端点等。热联连接器的设置，方便与各种不同的试验样品相匹配，方便更换测试不同的试验样品。所述支承座包括支承架、设置在支承架上的支承板，所述的热联连接器设置在支承板上。所述的温度传感器又与设置在温控箱外的一测温仪信号连接。温度传感器与测温仪相连接，测量试验样品的工作温度。还包括供电箱，所述的测光仪、测温仪和供电箱均与计算机自动控制系统连接。可由计算机自动控制系统进行光源数据采集并分析处理。本发明具有突出的实质性特点I、通过测光仪和测温仪直接测量LED样品在一定工作温度下的光功率或光通量，实现自动化控制，无需人工反复操作，减少测量误差，提高测量精度；2、采用光采集器(如光积分球)来进行光源的收集，比起传统的光纤接收器，光接受效率更高，且不易受旁边样品的干扰，对LED产品的寿命预测更准确。
图I本发明的一种结构示意图。
图2本发明中光采集器与试验样品配合的一种结构示意图。图3本发明中光采集器与试验样品配合的另一种结构示意图。图4本发明中光传输器为透镜的一种剖视结构不意图。
具体实施例方式下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。实施例LED寿命实时检测装置，如图I所示，包括温控箱1，设于温控箱I内的支承座2以及光传输器4，与光传输器4的测量端连接的测光仪5，光传输器4的另一端为采集端，采集端与支承座2配合设置，其特征在于还包括具有进光窗口和出光窗口的光采集器3，光传输器4的采集端连接在光采集器3上的出光窗口处，支承座2与光采集器3上的进光窗口配合。光传输器4可以是光纤或透镜等耐高温的光束传输装置，测光仪5可以是光谱仪或光度计。这种连接主要是光传输连接。光传输器4可以有一个或一个以上，与光采集器
3——对应。支承座2包括支架2-1和设于支架之上的支承板2-2。试验时，试验样品6放置在支承板2-2上,光米集器3和光传输器4固定在支架2-1上。光米集器3主要为光积分球，光积分球的内涂层由硫酸钡或氧化镁或聚四氟乙烯或采用喷砂氧化工艺处理制成的铝质材料所形成的漫反射层，使得光积分球内表面具有高反射比的漫反射面。支承座2与光采集器3 (光积分球)上的进光窗口能够活动配合。使得光积分球与试验样品6之间的距离可以调整，主要根据试验样品6所发出的光束角度而调节光束接收角。如图2所示，当试验样品6的光束角小时，试验样品6放置于光积分球进光窗口处进行光采集；如图3所示，当试验样品6的光束角大时，试验样品6放置于光积分球内部进行光采集。如此设置可实现测光仪5测量整个试验样品6所发出的光线，测量精度高。如图2所示，为了防止试验样品6所发出的光线直射到光传输器4，光采集器3的内腔中近出光窗口处设有第一挡屏3-1。光采集器3的内腔中的下半部还设有自校准光源3-2，自校准光源3-2前方设有一第二挡屏3-3。如图4所不,光传输器4为透镜式光传输器,它包括隔热筒4-2、设置在隔热筒内的透镜4-1。隔热筒4-2上至少有一段(尤其与光采集器连接的连接段)是由具有隔热性能的材料制成的，如聚四氟乙烯、陶瓷等。测试时，将LED试验样品6置于支承座2上并由供电箱7供电，控制温控箱I的温度，试验样品6所发出的光线由光采集器3采集后，通过光传输器4传输到测光仪5。箱内的LED试验样品支承座2上装有温度传感器8和热联连接器9，该热联连接器9与试验样品6的热端紧密热联结，该热端可以是带散热器的试验样品6上的指定热端，或者是试验LED器件6的热传导端点等。温度传感器8与热联连接器9连接，通过温度传感器8测量试验样品6的热端温度，并将信息发送到测温仪10上。所以在整个测试过程中，试验样品6的温度和光功率(或光通量)等光参数可以一次性实时测量，同时避免了人工操作对试验结果的影响，测试精度更高。本检测装置可对多个试验样品6进行同时检测，检测效率高，且互不干扰。LED寿命检测试验进行时，自校准光源3-2不开启，也不会影响正常的LED光源采
光测量。测光仪5、测温仪10和供电箱7均可由计算机进行自动控制运行和数据采集。也可以根据测试需求，通过计算机控制温控箱I的工作温度，并记录试验样品6的工作温度、电流、电压、功率、相对光功率或光强，甚至是光谱、色度参数等。最后可根据光效率或光衰·曲线，由阿伦尼兹公式外推得试验样品6的有效预期寿命，快速且可靠的对LED产品进行寿命评估。
权利要求
1.LED寿命实时检测装置,包括温控箱,设于温控箱内的支承座以及光传输器,与光传输器的测量端连接的测光仪，所述光传输器的另一端为采集端，采集端与支承座配合设置，其特征在于还包括具有进光窗口和出光窗口的光采集器，所述光传输器的采集端连接在光采集器上的出光窗口处，所述的支承座与光采集器上的进光窗口配合。
2.根据权利要求I所述的LED寿命实时检测装置，其特征在于所述的支承座与光采集器上的进光窗口能够活动配合。
3.根据权利要求2所述的LED寿命实时检测装置，其特征在于所述的光采集器为积分球，其内腔中近出光窗口处设有第一挡屏。
4.根据权利要求3所述的LED寿命实时检测装置，其特征在于所述积分球的内腔中的下半部还设有自校准光源，所述自校准光源旁边设有一第二挡屏。
5.根据权利要求4所述的LED寿命实时检测装置，其特征在于所述光积分球的内涂层由硫酸钡或氧化镁或聚四氟乙烯或采用喷砂氧化工艺处理制成的铝质材料所形成的漫反射层。
6.根据权利要求I所述的LED寿命实时检测装置，其特征在于所述的光传输器为透镜式光传输器，它包括隔热筒、设置在隔热筒内的透镜。
7.根据权利要求I所述的LED寿命实时检测装置，其特征在于所述的支承座上设有热联连接器、与热联连接器连接的温度传感器。
8.根据权利要求7所述的LED寿命实时检测装置，其特征在于所述支承座包括支承架、设置在支承架上的支承板，所述的热联连接器设置在支承板上。
9.根据权利要求7所述的LED寿命实时检测装置，其特征在于所述的温度传感器又与设置在温控箱外的一测温仪连接。
10.根据权利要求I所述的LED寿命实时检测装置，其特征在于还包括供电箱，所述的测光仪、测温仪和供电箱均与计算机自动控制系统连接。
全文摘要
本发明涉及一种LED寿命实时检测装置，它包括温控箱，设于温控箱内的支承座以及光传输器，与光传输器的测量端连接的测光仪，所述光传输器的另一端为采集端，采集端与支承座配合设置，其特征在于还包括具有进光窗口和出光窗口的光采集器，所述光传输器的采集端连接在光采集器上的出光窗口处，所述的支承座与光采集器上的进光窗口配合。本实用新型具有突出的实质性特点1、通过测光仪和测温仪直接测量LED样品在一定工作温度下的光功率或光通量，实现自动化控制，无需人工反复操作，减少测量误差，提高测量精度；2、采用光采集器(如光积分球)来进行光源的收集，不易受旁边样品的干扰，对LED产品的寿命预测更准确。
文档编号G01J1/00GK102707212SQ20111033299
公开日2012年10月3日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者牟同升 申请人:杭州浙大三色仪器有限公司