侧发光led灯条测试装置和方法
【专利摘要】本发明涉及一种侧发光LED灯条测试装置，包括灯条和灯条载具、灯条电源模块、灯条测试板、数字相机及计算控制单元，灯条上有多个LED灯，灯条固定于灯条载具上，灯条为多条，灯条电源模块给LED灯条进行供电，灯条测试板上有透光装置，灯条测试板通过定位装置定位于灯条载具的上方，数字相机固定于灯条测试板的上方，灯条上LED灯的光线通过灯条测试板照射于数字相机上，数字相机与计算控制单元相连，此方法可以同时测试多条(10～60条)，速度比人工提高10～60倍，且没有人为因素的不确定性影响，测试规格以数值为标准，保证了稳定性和精度，完全可以满足LED灯条的在线测试要求，节省成本，提高效率，且保证品质。
【专利说明】侧发光LED灯条测试装置和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种侧发光LED灯条测试装置和方法。
【背景技术】
[0002] LED灯条测试一般都是人工插电再用目检的方式观察LED灯的亮灭、亮暗、色偏等 问题，其检测速度慢且分辨能力差，同时高亮的LED灯对人眼伤害大，对于自动测试方法， 业界一般采用机械式逐颗测试的方式，虽然精度高，但测试速度比人工测试更慢，不能用于 工业现场的生产测试。
【发明内容】
[0003] 为了解决以上问题本发明提供一种侧发光LED灯条测试装置和方法，它没有人为 因素的不确定性影响，保证了稳定性和精度，完全可以满足LED灯条的在线测试要求，另 夕卜，该测试装置和方法可以实现大规模的LED灯测试，保证品质，且节省成本，提高效率。
[0004] 为了解决以上问题，本发明提出的技术方案是：
[0005] 侧发光LED灯条测试装置，包括灯条和灯条载具，所述灯条上有多个LED灯，所述 灯条固定于灯条载具上，还包括灯条电源模块、灯条测试板、数字相机及计算控制单元，所 述灯条为多条，所述灯条电源模块给LED灯条进行供电，所述灯条测试板上有透光装置，所 述灯条测试板通过定位装置定位于灯条载具的上方，所述数字相机固定于灯条测试板的上 方，灯条上LED灯的光线通过灯条测试板照射于数字相机上，所述数字相机与计算控制单 元相连，所述计算控制单元处理上述数字相机拍摄的影像，确定LED灯为不良品还是为正 品并确定其具体位置。
[0006] 本发明技术方案的进一步限定为，灯条测试板上固定有PIN针，PIN针一端扎于灯 条的引脚上，PIN针另一端与灯条电源模块相连。
[0007] 本发明技术方案的进一步限定为，所述定位装置包括一个或多个定位柱，定位柱 的两端分别固定于灯条载具和灯条测试板上。
[0008] 本发明技术方案的进一步限定为，所述透光装置为光导装置，所述光导装置固定 于灯条测试板上，所述的光导装置包括反射镜和位于LED灯条测试板上的第二透光孔，所 述的反射镜固定于灯条测试板上，反射镜的反射面位于LED灯的横向光路上，所述第二透 光孔位于LED灯的反射光路上，用于使从反射镜反射出来的LED灯光透过LED灯条测试板 照射到数字相机上成像。
[0009] 本发明技术方案的进一步限定为，所述透光装置为光导装置，所述光导装置固定 于灯条测试板上，所述的光导装置为第二光导柱，所述第二光导柱包括位于坚直方向的入 光面、与坚直方向的入光面呈40?65度夹角的反射面和位于水平方向的出光面，所述入光 面、反射面和出光面分别位于LED灯的反射光路上。
[0010] 本发明技术方案的进一步限定为，在所述第二光导柱的上表面为雾化表面。
[0011] 基于以上技术问题，本发明还提出了一种侧发光LED灯条测试方法，用于测试灯 条上的多个LED灯，包括如下步骤：
[0012] 将数字相机固定于灯条测试板上方，
[0013] 将多个灯条固定于灯条载具上，
[0014] 灯条测试板通过定位装置定位于灯条载具的上方，灯条板引脚直接或间接与灯条 电源模块相连接，灯条电源模块的控制端接至计算控制单元；
[0015] 通过灯条测试板将LED灯点亮，切换灯条电源模块到各种测试状态，用数字相机 分别拍照得到灯条LED灯在不同供电状态下的数字图像，
[0016] 所述数字相机与计算控制单元相连，将相关数字影像传输到计算控制单元，分析 得出各状态下各颗待测LED灯的相关光学信息，
[0017] 分别计算所述各待测LED灯的各状态测量值与各状态标准值的差异，
[0018] 根据定义的各颗LED灯在各状态下的规格范围确定各LED灯为不良品还是为正 品，
[0019] 确定测试为不良品的LED灯的具体位置。
[0020] 本发明技术方案的进一步限定为，将所拍图像经过亮度校正或/和色彩校正处 理，得到各状态下各颗待测LED灯的光学信息。
[0021] 本发明技术方案的进一步限定为，各颗LED灯在各状态的相关光学信息包括LED 灯的位置以及亮度、各色彩数值、发光范围、发光范围内的亮度或/和色彩数值的最大值、 最小值、平均值、标准差；每颗LED灯的各相关光学信息通过直接提取或通过固定公式进行 计算，得到其对应各颗LED灯在各状态下的各特征的测量值，并与此颗LED灯对应的各状态 下的各特征的标准值比较差异，根据定义的各颗LED灯的各状态下的各特征规格范围确定 各LED灯为不良品还是为正品。
[0022] 本发明技术方案的进一步限定为，各颗LED灯在各状态下的各特征的标准值为多 组正品标准灯条各颗LED灯在各状态下测量后计算出各特征测量值的分别平均值。
[0023] 有益效果
[0024] 由于此方法可以同时测试多条（10?60条），速度比人工提高10?60倍，且没 有人为因素的不确定性影响，测试规格以数值为标准，保证了稳定性和精度，完全可以满足 LED灯条的在线测试要求，节省成本，提高效率，且保证品质。
[0025] 另外，由于LED灯条测试需要测试高/低电流两种情况，加之LED灯发光面积小， 过度集中，会造成相机成像时部分区域过曝的情况，这样对相机的动态范围也会要求较高。 通过增加雾化膜可以减低对相机的精度要求，提高测量的数据的准确度。
【专利附图】
【附图说明】
[0026] 图1是本发明侧发光LED灯条测试装置结构示意图；
[0027] 图2是本发明示出引脚方位的第一种灯条测试板和灯条载具复合结构示意图；
[0028] 图3是本发明示出引脚方位的第二种灯条测试板和灯条载具复合结构示意图；
[0029] 图4本发明侧发光LED灯条载具和固定于侧发光LED灯条载具上的灯条测试板第 一种实施例结构不意图；
[0030] 图5本发明侧发光LED灯条载具和固定于侧发光LED灯条载具上的灯条测试板第 二种实施例结构示意图；
[0031] 图6本发明侧发光LED灯条载具和固定于侧发光LED灯条载具上的灯条测试板加 雾化面第二种实施例结构示意图；
[0032] 图7本发明侧发光LED灯条载具和固定于侧发光LED灯条载具上的灯条测试板加 雾化膜第二种实施例结构示意图；
[0033] 图中，1灯条，2灯条测试板，3PIN针，4灯条板引脚，5LED灯，6灯条载具，7灯条电 源模块，8数字相机，9计算控制单元，10透光装置，11定位装置，12雾化面，15雾化膜，16第 二透光孔，17反射镜，18第二光导柱
【具体实施方式】
[0034] 实施例一：如图1所示，侧发光LED灯条测试装置，包括灯条1、灯条载具6、灯条电 源模块7、灯条测试板2、数字相机8及计算控制单元9,所述灯条1上有多个LED灯5,灯条 1为多条，所述灯条1固定于灯条载具6上，所述灯条电源模块7通过灯条测试板2对灯条 1间接进行供电，灯条1的灯条板引脚4连接于灯条测试板2上，所述灯条测试板2的电源 端与灯条电源模块7连接，所述灯条电源模块7的控制端接至计算控制单元9。具体实施方 式，如图1所示，灯条测试板2上固定有PIN针3,PIN针3 -端扎于灯条1的灯条板引脚4 上，PIN针3另一端与灯条电源模块7相连。所述灯条测试板2上有透光装置10,所述灯条 测试板2通过定位装置11定位于灯条载具6的上方，如图4所示，所述定位装置11包括定 位柱，定位柱的两端分别固定于灯条载具6和灯条测试板2上。所述数字相机8固定于灯 条测试板2的上方，灯条1上LED灯5的光线通过灯条测试板2照射于数字相机8上。如 图4所示，所述透光装置为光导装置，所述光导装置固定于灯条测试板上，所述的光导装置 包括反射镜17和位于LED灯条测试板2上的第二透光孔16,所述的反射镜17固定于灯条 测试板2上，反射镜17的反射面位于LED灯5的横向光路上，所述第二透光孔16位于LED 灯5的反射光路上，用于使从反射镜17反射出来的LED灯光透过LED灯条测试板2上的第 二透光孔16照射到数字相机8上成像。所述数字相机8与计算控制单元9相连，由于LED 灯条测试需要测试高/低电流两种情况，则由计算控制单元9控制所述待测LED灯5的光 照度，使得待测LED灯5的状态设置为亮或灭，所述计算控制单元9处理上述数字相机8拍 摄的影像，分析出各颗LED灯5的相关光学信息，所述相关光学信息包括位置以及亮度、色 彩或/和发光范围信息。进一步地，各颗LED灯在各状态的相关光学信息包括LED灯的位 置以及亮度、各色彩数值、发光范围、发光范围内的亮度或/和色彩数值的最大值、最小值、 平均值、标准差等。经过一定处理得到待测LED灯5的亮或灭的测量值，分别计算所述待测 LED灯5的亮或灭的测量值与标准值的差异，根据定义的合格品的规格范围确定LED灯5为 不良品还是为正品并确定其具体位置。对于上述每颗LED灯的各相关光学信息可以通过直 接提取或固定公式进行计算，得到其对应的各颗LED灯在各状态下各特征的测量值，并与 此颗LED灯对应的各状态下的各特征的标准值比较差异。根据定义的各颗LED灯的各状态 下的各特征的规格范围确定LED灯5为不良品还是为正品并确定其具体位置。
[0035] 对于各颗LED灯在各状态下的各特征的标准值可以为选取多组正品标准灯条1的 各颗LED灯在各状态证测量后计算出各特征测量值的分别平均值。上述的一定处理包括亮 度校正、色彩校正或/和畸变校正等。
[0036] 图2所示，由于灯条板引脚4或测试点在灯条1的一端，所以灯条测试板2不会挡 住LED灯的光线和成像。图3所示，由于灯条板引脚4或测试点在灯条1的中间，灯条测试 板2和PIN针3可能会挡住LED灯的光线和成像。所以，会在灯条测试板2上加透光孔或 者加上光导装置，让LED灯光线不被遮挡而成像。因为，有很多灯条1的设计，其测试针盘 (通电测试用）不在灯条1的一端，而会在灯条1的中间某些位置。如果设计PIN针3在 这些位置加电，那么固定PIN针3的灯条测试板2和PIN针3本身都可能挡住待测LED灯 5 (正发光和侧发光LED灯都可能被挡住）。为了克服这样的问题，用透光装置10将LED灯 5的光导到灯条测试板2和PIN针3遮挡的范围之外，使LED灯5能被数字相机8完整的拍 照成像。
[0037] 具体测量方法如下：将多条灯条1(或联板）定位后用固定PIN针3供电一起点亮 用于工业数字相机8拍照，得到所有灯条的LED灯的相关光学信息（亮度、色彩、位置、发光 范围等），如果用多个正品的标准样品的灯条1，并供以标准电流、电压，如此拍得的图像中 分析出的各颗LED灯5的相关光学信息，经过一定处理（亮度校正、色彩校正或/和畸变校 正等）得到各颗LED灯5的测量值的各自平均值，就可以认为是各颗LED灯5的标准值，再 以之为基础定义合格品的规格范围，用同样的方式进行待测品的测试，分别比较测量值是 否在标准值的规格内，就可快速的分辨出不良LED灯5及其位置。
[0038] 因为有了透光孔，就可以直接在这些板上打孔穿PIN针3,进行电源的走线，PIN针 3的位置也可以不受限制同样可不蔽挡LED灯5的光线（针对PCBA供电测试点不在两端的 情况），通过恰当的布针布线就可不挡LED灯5到相机的光线，绕开光线的路径。
[0039] 实施例二
[0040] 如图5所示，与实施例一不同之处在于，所述的光导装置为第二光导柱18,所述第 二光导柱18包括上端部和下端部，所述上端部为四方体，所述下端部为横向纵截面为正三 角形的楔形块，所述楔形块的坚直面为入光面，与坚直方向的入光面呈40?65度夹角的 斜面为反射面，四方体的上表面为出光面，所述入光面与反射面呈一定的夹角，所述夹角为 40?65度。所述入光面、反射面和出光面分别位于LED灯5的反射光路上。第二光导柱18 固定于灯条测试板2上，且位于对应各颗侧发光LED灯5的出光口的附近，以保证其可以准 确的将各颗LED灯的光垂直向上导出，被数字相机8拍到无角度差异的理想图像。如图6和 图7所示，由于LED灯条1测试需要测试高/低电流两种情况，加之LED灯5发光面积小， 过度集中，会造成相机成像时部分区域过曝的情况，这样测量的数据就会不够准确，从而影 响测量的准确度，这样对相机的动态范围也会要求较高。为了改善此种状况，可以在侧发光 LED灯5的第二光导柱的上表面处理成雾化表面，即在该雾化表面处放置一透明板（玻璃或 塑料），或者在其上表面贴上一均匀的雾化膜15或者将其下表面打磨成雾化面，使LED灯5 射出的光线在其上形成一大小合适的光斑，不会同领近的光斑交并。
[0041] 在所述第二光导柱18的上表面为雾化表面，具体地是在第二光导柱18的上表面 贴上一层均匀的雾化膜15或将其上表面打磨成一层雾化面12,可使LED灯5之光线在雾化 膜15或光导出光口上形成较均匀的光斑，也可减少出光口的光方向性影响。另外，与上述 实施例不同之处在于，所述的LED灯条1上的灯条板引脚4通过灯条载具6引至灯条载具 6的边缘，灯条电源模块7直接与灯条载具6边缘的灯条板引脚相连。
[0042] 实施例三
[0043] 与实施例二不同之处在于，在第二透光孔16处固定有透光柱，在所述透光柱的上 表面为雾化面12。也可以透光柱的上表面贴上一层雾化膜15。
[0044] 实施例四
[0045] 基于以上实施例本发明还提出了一种侧发光LED灯条测试方法，用于测试灯条1 上的多个LED灯5,包括如下步骤：
[0046] 将数字相机8固定于灯条测试板2上方，
[0047] 将多个灯条1固定于灯条载具6上，
[0048] 灯条测试板2通过定位装置11定位于灯条载具6的上方，（考虑到侧发光LED灯 的发光方向为水平，在LED灯5发光的一侧用光导装置（反射镜17或光导柱）将水平方向 的光导向垂直方向，让固定于灯条测试板2的正上方的工业数字相机8可无角度影响的拍 到LED灯的光。）
[0049] 灯条1的灯条板引脚4连接于灯条测试板2上，所述灯条测试板2的电源端与灯 条电源模块7连接，灯条电源模块7的控制端接至计算控制单元9 ;
[0050] 通过灯条测试板2将LED灯5点亮，切换灯条电源模块7到各种测试状态，用数字 相机8分别拍照得到灯条1的LED灯5在不同供电状态下的数字图像，
[0051] 所述数字相机8与计算控制单元9相连，将相关数字影像传输到计算控制单元9， 分析得出各状态下各颗待测LED灯5的相关光学信息，
[0052] 将相关光学信息进行亮度校正、色彩校正或/和畸变校正处理，并得各状态下待 测LED灯的测量值，
[0053] 分别计算所述待测LED灯5的各状态测量值与各状态标准值的差异，
[0054] 根据定义的合格品的规格范围确定LED灯5为不良品还是为正品，
[0055] 确定测试为不良品的LED灯5的具体位置。
[0056] 其中，上述各颗LED灯在各状态的相关光学信息包括LED灯的位置以及亮度、各 色彩数值、发光范围、发光范围内的亮度或/和色彩数值的最大值、最小值、平均值、标准差 等。经过一定处理得到待测LED灯5的亮或灭的测量值，分别计算所述待测LED灯5的亮 或灭的测量值与标准值的差异，根据定义的合格品的规格范围确定LED灯5为不良品还是 为正品并确定其具体位置。对于上述每颗LED灯的各相关光学信息可以通过直接提取或固 定公式进行计算，得到其对应的各颗LED灯在各状态下各特征的测量值，并与此颗LED灯对 应的各状态下的各特征的标准值比较差异。根据定义的各颗LED灯的各状态下的各特征的 规格范围确定LED灯5为不良品还是为正品并确定其具体位置。对于各颗LED灯在各状态 下的各特征的标准值可以为选取多组正品标准灯条1的各颗LED灯在各状态证测量后计算 出各特征测量值的分别平均值。
【权利要求】
1. 侧发光LED灯条测试装置，包括灯条和灯条载具，所述灯条上有多个LED灯，所述灯 条固定于灯条载具上，其特征在于：还包括灯条电源模块、灯条测试板、数字相机及计算控 制单元，所述灯条为多条，所述灯条电源模块给LED灯条进行供电，所述灯条测试板上有透 光装置，所述灯条测试板通过定位装置定位于灯条载具的上方，所述数字相机固定于灯条 测试板的上方，灯条上LED灯的光线通过灯条测试板照射于数字相机上，所述数字相机与 计算控制单元相连，所述计算控制单元处理上述数字相机拍摄的影像，确定LED灯为不良 品还是为正品并确定其具体位置。
2. 根据权利要求1所述的侧发光LED灯条测试装置，其特征在于：灯条测试板上固定 有PIN针，PIN针一端扎于灯条的引脚上，PIN针另一端与灯条电源模块相连。
3. 根据权利要求1或2所述的侧发光LED灯条测试装置，其特征在于：所述定位装置 包括一个或多个定位柱，定位柱的两端分别固定于灯条载具和灯条测试板上。
4. 根据权利要求1或2所述的侧发光LED灯条测试装置，其特征在于：所述透光装置 为光导装置，所述光导装置固定于灯条测试板上，所述的光导装置包括反射镜和位于LED 灯条测试板上的第二透光孔，所述的反射镜固定于灯条测试板上，反射镜的反射面位于LED 灯的横向光路上，所述第二透光孔位于LED灯的反射光路上，用于使从反射镜反射出来的 LED灯光透过LED灯条测试板照射到数字相机上成像。
5. 根据权利要求1或2所述的侧发光LED灯条测试装置，其特征在于：所述透光装置 为光导装置，所述光导装置固定于灯条测试板上，所述的光导装置为第二光导柱，所述第二 光导柱包括位于坚直方向的入光面、与坚直方向的入光面呈40?65度夹角的反射面和位 于水平方向的出光面，所述入光面、反射面和出光面分别位于LED灯的反射光路上。
6. 根据权利要求5所述的侧发光LED灯条测试装置，其特征在于：在所述第二光导柱 的上表面为雾化表面。
7. 侧发光LED灯条测试方法，用于测试灯条上的多个LED灯，其特征在于：包括如下步 骤： 将数字相机固定于灯条测试板上方， 将多个灯条固定于灯条载具上， 灯条测试板通过定位装置定位于灯条载具的上方，灯条板引脚直接或间接与灯条电源 模块相连接，灯条电源模块的控制端接至计算控制单元； 通过灯条测试板将LED灯点亮，切换灯条电源模块到各种测试状态，用数字相机分别 拍照得到灯条LED灯在不同供电状态下的数字图像， 所述数字相机与计算控制单元相连，将相关数字影像传输到计算控制单元，分析得出 各状态下各颗待测LED灯的相关光学信息， 分别计算所述各待测LED灯的各状态测量值与各状态标准值的差异， 根据定义的各颗LED灯在各状态下的规格范围确定各LED灯为不良品还是为正品， 确定测试为不良品的LED灯的具体位置。
8. 根据权利要求7所述的侧发光LED灯条测试方法，其特征在于：将所拍图像经过亮 度校正或/和色彩校正或/和畸变校正处理，得到各状态下各颗待测LED灯的光学信息。
9. 根据权利要求7或8所述的侧发光LED灯条测试方法，其特征在于：各颗LED灯在 各状态的相关光学信息包括LED灯的位置以及亮度、各色彩数值、发光范围、发光范围内的 亮度或/和色彩数值的最大值、最小值、平均值、标准差；每颗LED灯的各相关光学信息通 过直接提取或通过固定公式进行计算，得到其对应各颗LED灯在各状态下的各特征的测量 值，并与此颗LED灯对应的各状态下的各特征的标准值比较差异，根据定义的各颗LED灯的 各状态下的各特征规格范围确定各LED灯为不良品还是为正品。
10.根据权利要求7或8所述的侧发光LED灯条测试方法，其特征在于：各颗LED灯在 各状态下的各特征的标准值为多组正品标准灯条各颗LED灯在各状态下测量后计算出各 特征测量值的分别平均值。
【文档编号】G01M11/02GK104062099SQ201410336240
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月16日 优先权日:2014年7月16日
【发明者】张智海, 易永祥, 李斯文 申请人:苏州威盛视信息科技有限公司