专利名称：一种led性能测试箱、标定方法及性能测试方法
技术领域：
本发明涉及LED测试领域，具体涉及一种LED性能测试箱、标定方法及性能测试方 法。
背景技术：
目前通行的LED可靠性试验方法是在同型号、同批次的LED产品中，抽取一定数量的样品进行试验，在试验前以及试验过程中测量其性能参数，根据相应的寿命算法推算出该型号、该批次的LED寿命。由于LED的理论寿命长达数万小时，因此需要采用加强应力的强化试验方法来加速整个试验过程。为了提高效率及优化试验结果，通行做法是同时对多个LED样品进行可靠性试验。现有LED可靠性试验系统中通常采样一个托盘，在该托盘上固定多个LED样品，再将整个托盘放置在强化试验箱内，在试验过程中当需要测量LED样品的性能参数时，就将托盘上的LED样品依次拆下，逐个放置于积分球内进行测量，测量完毕后再将LED样品重新安装到托盘上，放回强化试验箱内继续后续试验。其存在的问题是
1、在整个试验过程中，需要反复安装、拆卸LED样品，增加了大量的人力和时间成本；
2、并且在安装、拆卸过程中存在造成试验样品性能改变的不稳定因素而影响最终测试结果。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明提供了一种结构简单并且性能可靠的LED测试箱、标定方法及性能测试方法。—种LED性能测试箱,包括箱体、电机、第一取光装置和第二取光装置，还包括转轴、光纤和连接件，所述箱体上设有通孔，所述转轴和光纤穿过所述通孔，所述第一取光装置和第二取光装置设置在所述箱体内部，所述电机设置在所述箱体外部，所述电机带动所述转轴旋转，所述第一取光装置和第二取光装置通过所述连接件固定在所述转轴上，所述电机带动所述第一取光装置和第二取光装置分别在各自的圆周上运动，所述第一取光装置和第二取光装置通过光纤将采集到的光传送到箱体外。在更优的方案中，还包括光分路器，所述光分路器设置在所述箱体内或箱体外，所述第一取光装置和第二取光装置的光纤通过所述光分路器汇合。在更优的方案中，所述通孔处设有隔离箱体内与箱体外的密封件。在更优的方案中，所述转轴具有轴向的转轴通孔，所述光纤穿过所述转轴通孔。在更优的方案中，还包括用于反馈所述电机转动角度的旋转编码器和用于控制所述电机旋转的控制器，所述旋转编码器的输出信号端与所述控制器电连接。在更优的方案中，还包括测光仪，所述测光仪通过光纤接收经过所述光分路器汇合的光。在更优的方案中，还包括LED固定盘，所述LED固定盘包括分布有LED固定位的同心的第一圆周和第二圆周，所述第一圆周和第二圆周的圆心在所述转轴所处的直线上，所述电机驱动所述第一取光装置和第二取光装置分别对准第一圆周和第二圆周上的LED固定位的LED，且所述连接件在某个位置时，所述第一取光装置和第二取光装置中至多只有一个对准LED。在更优的方案中，所述第一取光装置和第二取光装置可以靠近或远离所述LED固定盘。本发明还提供了一种LED标定方法，采用所述的LED性能测试箱，包括如下步骤 1)所述电机驱动第一取光装置和第二取光装置分别在所述第一圆周和第二圆周上运动;
2)当第一取光装置或第二取光装置对准某个LED时，记录旋转编码器的输出信号，建立该输出信号与LED的位置的对应关系。在更优的方案中，
在步骤I)中，还包括测光仪检测从第一取光装置或第二取光装置传来的LED发出的光
强；
在步骤2)中，通过如下步骤判断第一取光装置或第二取光装置是否对准某个LED :测光仪检测到的光强是否出现峰值；输出信号为在光强峰值时刻的旋转编码器的输出信号。本发明还提供了一种LED性能测试方法，利用所述的LED标定方法，包括如下步骤
控制器接收带有LED设定位置信息的控制信号，并使电机带动第一取光装置或第二取光装置旋转到对应的位置；
控制器接收旋转编码器的输出信号，若该输出信号对应的LED实际位置与LED设定位置不一致，则控制电机带动所述第一取光装置或第二取光装置朝LED设定位置转动。本发明的有益效果是当需要更换LED固定位之间的间隔不同的LED固定盘时，只需要调整取光装置运动而对准相应的LED样品，而不需要其他过多的操作，因而操作较为简单，对多种LED固定盘适用性好，可以避免电机在内腔的极端的测试环境下出现故障、降低工作寿命；电机通过转轴及连接件驱动取光装置旋转，提高了整个LED性能测试箱的密封性能；同时可以对多个LED样品性能参数分时在线检测，检测过程中无需反复安装、拆卸LED试验样品，并且不中断施加于LED试验样品的全部应力条件，从而避免因反复安装、拆卸LED试验样品以及应力条件发生改变而引入的测试误差。
图I是本发明一种实施例的LED性能测试箱的局部剖视示意 图2是图I的局部放大 图3是图I的LED固定盘的立体示意 图4是一种实施例的包含第一、二取光装置、连接件和转轴的局部仰视示意图。
具体实施例方式以下将结合附图，对本发明的具体实施例作进一步说明。如图I和2所不,一种实施例的LED性能测试箱,包括箱体I、电机11、第一取光装置13、第二取光装置131、转轴16、连接件17，箱体I上设有连通箱体外和箱体的内腔19的通孔12，转轴16穿过通孔12，第一取光装置13和第二取光装置131设置在箱体I的内腔19，电机11设置在箱体I的外部，电机11可以驱动转轴16转动，伸入内腔19的转轴16的一端固定连接件17，连接件17上固定第一取光装置13和第二取光装置131，电机11可以驱动第一取光装置13和第二取光装置131分别在第一圆周和第二圆周上运动，第一取光装置13和第二取光装置131通过光纤将采集到得光传送到箱体I外，可以利用光分路器143，将连接第一取光装置13的第一光纤142与连接第二取光装置131的第二光纤141汇合后，通过光纤14与测光仪15连接，其中，光分路器143可以在箱体I内，而其在箱体I外时可以避免受到箱体内的测试环境的影响，这样这些光纤中，或者光纤14、或者第一光纤142和第二光纤141同时穿过通孔12。 如图3所示，内腔19内设有LED固定盘2，LED固定盘2上包括同心的第一圆周21和第二圆周22，且两者圆心在转轴16所处的直线上，两个圆周上均分布有LED固定位。在一种实施例中，第一圆周21和第二圆周22上的LED固定位均处于不同的角度上(相对于圆心)，例如，第二圆周22上的LED固定位222处于第一圆周21上的LED固定位211和LED固定位212之间，第一圆周21上的LED固定位211处于第二圆周22上的LED固定位222和LED固定位221之间，在这种情况下，连接件17上的第一取光装置13和第二取光装置131相对于转轴16的角度可以相同，以保证当连接件17处于某个位置时，最多只能有其中一个取光装置对准LED (例如取光装置13的取光透镜的几何中心对准LED样品)。在另一个实施例中，如图4所示，当第一取光装置13和第二取光装置131相对于转轴16的角度不同时，而第一圆周21上的LED、第二圆周22相应位置的LED和圆周的圆心处于同一直线上时，同样能保证同一时刻最多只能有其中一个取光装置对准LED。取光装置可以有2个以上，相应地，LED固定盘2上的分布有LED固定位的圆周也要有相对应的个数，并且保证，当连接件17处于某个位置时，这些取光装置中至多有一个对准某个LED。LED固定盘2可以采用铝基板，LED可以焊接在相应的LED固定位上。这样，将电机11放置在箱体I的外部，可以避免电机11在内腔19的极端的测试环境下(高温、低温、高湿等)出现故障、降低工作寿命。通孔12处设有隔离内腔19与箱体的外部的密封件18，密封件18可以设置在靠近内腔19的通孔12 —端，在靠近箱体I外部的通孔一端也可以设置密封件18，位于箱体I壁中间的通孔部位也可以设置密封件18。只需要采用较小直径的通孔12，即可以驱动第一取光装置13和第二取光装置131大范围地旋转，以采集多个LED样品的光，从而可以采用较小的密封件18以实现箱体I的内腔19与外部的隔离，否则，如果采用设置在箱体I外的电机11带动第一取光装置13和第二取光装置131作直线运动，为了检测较多的LED样品，则需要在箱体I上设置相应较长的通孔12，由于LED性能测试箱的内腔19通常会采用高温、低温、高湿的测试环境，转轴16的移动使得密封件18很难与内腔19的壁形成紧密的密封效果，密封通孔12极为困难。另外，转轴16可以具有沿转轴方向的转轴通孔161，光纤14(或者第一光纤142和第二光纤141)穿过转轴通孔161，这样可以尽量避免转轴16的转动而卷绕光纤14 (或者第一光纤142和第二光纤141)。LED性能测试箱还可以包括用于反馈电机11转动角度的旋转编码器111、和用于控制电机11旋转的控制器，电机11的轴转动到不同的角度，旋转编码器111的输出信号端输出相应的电信号，旋转编码器111的输出信号端与控制器电连接，控制器接收与控制器连接的计算机的旋转设定角度的指令，或者根据控制器内部程序的设定而旋转设定角度，同时控制器接收旋转编码器111的输出电信号，控制器判断该输出电信号(对应一个电机11的实际旋转角度)是否与设定角度相对应，若不对应，则控制器进一步控制电机11朝设定角度的位置旋转，从而实现了对电机11的反馈控制，提高电机11的旋转精度。当LED性能测试箱还要完成LED振动测试功能时，转轴16可以沿着转轴的轴向靠近或远离LED固定盘2,从而带动第一取光装置13和第二取光装置131相应运动，以防止LED固定盘2振动时与两个取光装置碰撞。一种实施例的LED标定方法，包括如下步骤 1-1.电机11驱动第一取光装置13在设定的第一圆周21上绕着该圆周的圆心旋转、驱动第二取光装置131在第二圆周22上绕着该圆周的圆心旋转例如，计算机向电机11的控制器发出位置标定指令，电机11即开始驱动两个取光装置旋转；
1-2.同时，测光仪15检测从第一取光装置13或第二取光装置131经过光纤14传来的LED发出的光强；
1-3.若在某个时间段内，测光仪15检测到的光强达到一个峰值，即光强逐渐增大后开始减小，这个最大的光强对应的即是一个峰值，此时，与测光仪15连接的计算机(或者测光仪15)读取并记录旋转编码器111的输出信号(不同的输出信号对应不同的转动角度)，并建立此LED的位置与该输出信号的对应关系，这样可以精确地对准相应的LED，当然，也可以测光仪15 —旦检测到光强，即视为对准了某个LED。1-4.驱动电机11旋转一周，即完成了对所有LED的标定,建立了每个LED位置与旋转编码器111相应的输出电信号的对应关系。当需要更换另外的LED固定盘2时，即使LED固定位之间的间隔不相同，通过上述标定步骤后，也能很方便地建立每个LED位置与旋转编码器111的输出信号对应关系，相比现有技术采用固定的取光装置，结构更简单，操作更简便。一种实施例的LED性能测试方法，包括如下步骤
2-1.当需要检测指定位置的LED时，计算机向控制器发送带有指定位置(设定位置)的控制信号(用户可以手动输入LED样品的坐标值，计算机可以根据坐标值转换为相应的旋转编码器的编码值)，控制器接收该控制信号后，驱动控制电机11带动第一取光装置13或第二取光装置131旋转到对应的位置；
2-2.控制器接收旋转编码器111的输出信号，若该输出信号对应的LED实际位置与LED指定位置不一致，则控制电机11朝LED指定位置转动，直至LED实际位置与LED指定位置相一致；
2-3.对应的LED发出的光被第一取光装置13或第二取光装置131采集后，经过光纤14传输到测光仪15，测光仪15即可检测到该LED的光强、光谱、色度等参数。LED性能测试箱、米光系统(包括第一取光装置13、第二取光装置131、光纤14)以及测光仪15均可由计算机自动协调控制，由计算机按程序设定模式自动记录试验时间、LED性能测试箱内的环境参数、LED试验样品的壳体温度、电流、电压、电功率、相对光功率或光强、光谱、色度等参数，根据试验样品性能参数的衰减情况，借由相关算法计算出试验样品的预期性能。
权利要求
1.一种LED性能测试箱，包括箱体、电机、第一取光装置和第二取光装置，其特征是还包括转轴、光纤和连接件，所述箱体上设有通孔，所述转轴和光纤穿过所述通孔，所述第一取光装置和第二取光装置设置在所述箱体内部，所述电机设置在所述箱体外部，所述电机带动所述转轴旋转，所述第一取光装置和第二取光装置通过所述连接件固定在所述转轴上，所述电机带动所述第一取光装置和第二取光装置分别在各自的圆周上运动，所述第一取光装置和第二取光装置通过光纤将采集到的光传送到箱体外。
2.如权利要求I所述的LED性能测试箱，其特征是还包括光分路器，所述光分路器设置在所述箱体内或箱体外，所述第一取光装置和第二取光装置的光纤通过所述光分路器汇口 ο
3.如权利要求I所述的LED性能测试箱，其特征是所述通孔处设有隔离箱体内与箱体外的密封件。
4.如权利要求I所述的LED性能测试箱，其特征是所述转轴具有轴向的转轴通孔，所述光纤穿过所述转轴通孔。
5.如权利要求I至4任一所述的LED性能测试箱，其特征是还包括用于反馈所述电机转动角度的旋转编码器和用于控制所述电机旋转的控制器，所述旋转编码器的输出信号端与所述控制器电连接。
6.如权利要求5所述的LED性能测试箱，其特征是还包括测光仪，所述测光仪通过光纤接收经过所述光分路器汇合的光。
7.如权利要求6所述的LED性能测试箱，其特征是还包括LED固定盘，所述LED固定盘包括分布有LED固定位的同心的第一圆周和第二圆周，所述第一圆周和第二圆周的圆心在所述转轴所处的直线上，所述电机驱动所述第一取光装置和第二取光装置分别对准第一圆周和第二圆周上的LED固定位的LED，且所述连接件在某个位置时，所述第一取光装置和第二取光装置中至多只有一个对准LED。
8.如权利要求6或7所述的LED性能测试箱，其特征是所述第一取光装置和第二取光装置可以靠近或远离所述LED固定盘。
9.一种LED标定方法，其特征是采用如权利要求7所述的LED性能测试箱，包括如下步骤 1)所述电机驱动第一取光装置和第二取光装置分别在所述第一圆周和第二圆周上运动； 2)当第一取光装置或第二取光装置对准某个LED时，记录旋转编码器的输出信号，建立该输出信号与LED的位置的对应关系。
10.一种LED性能测试方法，其特征是利用如权利要求9所述的LED标定方法，包括如下步骤 控制器接收带有LED设定位置信息的控制信号，并使电机带动第一取光装置或第二取光装置旋转到对应的位置； 控制器接收旋转编码器的输出信号，若该输出信号对应的LED实际位置与LED设定位置不一致，则控制电机带动所述第一取光装置或第二取光装置朝LED设定位置转动。
全文摘要
本发明公开了一种LED性能测试箱、标定方法及性能测试方法，测试箱包括箱体、电机、第一取光装置和第二取光装置，还包括转轴、光纤和连接件，箱体上设有通孔，转轴和光纤穿过通孔，第一取光装置和第二取光装置设置在箱体内部，电机设置在箱体外部，电机带动转轴旋转，第一取光装置和第二取光装置通过连接件固定在转轴上，电机带动第一取光装置和第二取光装置分别在各自的圆周上运动，第一取光装置和第二取光装置通过光纤将采集到的光传送到箱体外。本发明的LED性能测试箱结构简单、操作简便、可以在线检测LED性能参数。
文档编号G01R31/26GK102967447SQ20121047151
公开日2013年3月13日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者胡益民, 刘岩, 敬刚, 张志甜, 杨永刚, 朱惠忠, 张超, 刘文斌, 李永光, 曹广忠, 汤皎宁, 高文杰, 袁文龙, 梁荣, 陆兆隆 申请人:深圳清华大学研究院