本发明涉及led用的荧光片发射光性能测试,尤其是涉及一种基于多路探头的荧光片发射光性能测试装置及方法。
背景技术：
近年来，发光二极管(led)凭借其高效节能、环境友好、高可靠性、光谱可调等优点已经在家居照明、办公照明、展示照明等场合中得到了广泛应用。在上述应用场景中采用性能较好的白光led通常能获得较理想的节能效果。白光led中大多采用的方案是利用近紫外到蓝光波段的led芯片激发荧光片获得其它颜色的发射光，然后发射光与透过荧光片的蓝色激发光共同组合成白光。因此，为了获取性能更好的白光led，人们需要对所制备的荧光片进行相应的性能测试，尤其是它的光学特性。
目前对荧光片或者荧光片片的性能测试方法主要分为反射式和透射式两种。中国专利cn101191770b授权了发光二极管荧光片发射光谱测量方法，其采用的原理为反射式，即选用460nm的蓝光led作为激发光源，激发光经过聚光透镜和窄带滤光片后照射在荧光片上，探头与激发光源在荧光片的同侧，探头用于收集荧光片受激发后的发射光并通过光纤传导给光谱测试仪进行测试。中国专利cn104198453b授权一种远程荧光片性能测试装置及方法，其采用的原理为透射式，激发光源发出的光经积分球后均匀照射在荧光片上，探头设在荧光片的另一侧，通过采集荧光片受激发后的发射光与透过荧光片的激发光并通过光学元件传导给光谱仪。另一方面，荧光片的性能测试系统中在光源获取上也有几种不同的方式，如采用白光通过滤光片或者单色仪获取激发光。中国专利cn100594371c授权了长余辉荧光片发光特性自动测试装置，其采用氙灯或金卤灯作为激发光源，但该种测试方法与实际情况有偏差，因为实际应用中更多采用蓝光led激发荧光片，两者在激发光谱上有较大的差异性。
上述测试装置和测试方法均存在以下几个问题：
1.并未对荧光片发射光的均匀性进行测试。
2.激发光源波长比较单一，而且更换不易。
技术实现要素：
本发明目的在于针对上述现有技术存在的不足，设计出一种基于多路探头的荧光片发射光性能测试装置及方法。
本发明提供了一种荧光片发射光性能测试装置，包括：led激发光源、控温装置、恒流源、探头、ccd光谱仪、荧光片底座、运动控制器、计算机；
所述控温装置由层叠设置的控温底座和顶盖组成，所述顶盖沿着自身的长度方向间隔布置有多个安装槽，每一个凹槽内设置一个led激发光源；顶盖外接恒流源并集成了电路用于驱动所述led激发光源；控温底座与led激发光源导热接触；
所述恒流源驱动led激发光源发出激发光；多片荧光片置于所述荧光片底座上，所述运动控制器控制所述多片荧光片中地一片运动至所述激发光的传输路径中，使得该荧光片2被激发光激发后的发射光被探头接收并传导至ccd光谱仪；所述ccd光谱仪4将光信号转化为电信号并传导给计算机；计算机处理来自ccd光谱仪的电信号，实现荧光片发射光光谱采集及数据分析处理。
在一较佳实施例中：所述探头上固定有多个光纤，用于接收荧光片不同区域受激发光激发所产生的发射光。
在一较佳实施例中：所述光纤中一部分成圆环状分布，另一部分成十字形分布并置于圆环内；所述光纤的入射端朝向所述荧光片，出射端连接ccd光谱仪。
在一较佳实施例中：所述荧光片底座由支架、步进电机、荧光片托盘组成；荧光片放置在荧光片托盘的凹槽上；步进电机接受来自运动控制器的控制带动荧光片托盘进行旋转，从而使得其中一片荧光片转动至激发光的传输路径中。
在一较佳实施例中：所述led激发光源发出的激发光与荧光片2的发射光在同一直线上，探头与led激发光源分别在荧光片的不同侧。
在一较佳实施例中：led激发光源发出的激发光与荧光片的发射光不在同一直线上，探头与led激发光源都在荧光片的同侧。
本发明还提供了一种如上所述的荧光片发射光性能测试装置的测试方法：
1)将待测荧光粉置于透明载波片制成荧光片后，装填在荧光片底座相应的凹槽中上；
2)将数个特定波长的led激发光源1固定在控温装置5上；
3)通过计算机设置控温装置；
4)控温装置接收来自计算机的命令并开始升温或降温；
5)待控温装置的温度稳定后，通过计算机设置恒流源；
6)恒流源接收来自计算机的命令并驱动led激发光源发光；
7)通过计算机设置运动控制器；
8)运动控制器接收来自计算机的命令并控制荧光片底座选取待测量的荧光片；
9)通过计算机控制ccd光谱仪；
10)ccd光谱仪接收来自计算机的命令，切换来自探头的光信号；
11)ccd光谱仪接收来自探头的光信号，并将采集的光谱数据发送给计算机；
12)计算机对光谱数据进行处理和保存；
13)重复步骤8-12。
在一较佳实施例中：所述led激发光源的发光波长为360nm-480nm，相邻两个led激发光源的发光波长的波长差为15nm。
相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：
1.能够测量荧光片不同区域的发射光，检测其出光均匀性。
2.通过切换荧光片，可以得到不同类型的荧光片对特定激发光源下的发射光光谱。通过对比得到的光谱，可以对特定的激发光源选取最优的荧光片进行激发以获得最优的照明显示效果。
3.荧光片的切换、光谱测量、激发光源温度及电流控制均可通过计算机编写程序来实现，自动化程度高。
4.模块化程度高，可扩展性强，比如可以加入荧光片控温模块用于测试不同温度下荧光片的光学性能。
5.采用多个探头，大大提高了测量效率。
6.可以根据实际需要采用透射式方法或者反射式方法测量。
附图说明
图1为本发明实施例中荧光片发射光性能测试装置结构图；
图2为本发明实施例中led激发光源及控温装置的示意图；
图3为本发明实施例中探头的示意图；
图4为本发明实施例中荧光片底座的示意图。
图5为本发明实施例1中采用透射法进行测试时的位置示意图；
图6为本发明实施例2中采用反射法进行测试时的位置示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明。
参见图1，基于多路探头的荧光片发射光性能测试装置设有led激发光源1、荧光片2、探头3、ccd光谱仪4、控温装置5、恒流源6、荧光片底座7、运动控制器8和计算机9。激发光源1放置在控温装置5上，通过恒流源6驱动；多个荧光片2置于荧光片底座7上，并可由运动控制器8控制进行切换；荧光片2的发射光被探头3接收并传导至ccd光谱仪4；ccd光谱仪4将光信号转化为电信号并传导给计算机9；计算机9处理来自ccd光谱仪的电信号。
参见图2，控温装置5由层叠设置的控温底座51和顶盖52组成，所述顶盖52沿着自身的长度方向间隔布置有多个安装槽，每一个凹槽内设置一个led激发光源1，顶盖52的凹槽可以避免led激发光源1之间的干扰，顶盖52外接恒流源6并集成了电路用于驱动led激发光源1；控温底座51与led激发光源1导热连接，保证led激发光源1芯片温度稳定以确保其发出的激发光可靠。
参见图3，探头3上固定有多个光纤31，用于接收荧光片不同区域受激发光激发所产生的发射光；多个光纤31可以根据实际需要在探头3上成多种分布方式，以测量荧光片不同区域的发射光。本实施例中中采用15个光纤31，其中10个光纤31成环状分布在最外圈，其中5个成十字分布；多个光纤31的出射端均连接ccd光谱仪4。
参见图4，荧光片底座7由支架71、步进电机72、荧光片托盘73组成，荧光片2可以装填在荧光片托盘73的凹槽上；步进电机72接受来自运动控制器8的控制带动荧光片托盘73进行旋转，从而选取待测荧光片2。
实施例1
本实施例中采用透射方法进行测试，参考图5，此时led激发光源1发出的激发光与荧光片2的发射光在同一直线上，探头3与led激发光源1分别在荧光片2的不同侧；
具体实施方法包括：
1)将待测荧光粉置于透明载波片制成荧光片2后，装填在荧光片底座7相应的凹槽中上；
2)将数个特定波长的led激发光源1固定在控温装置5上；
3)通过计算机设置控温装置；
4)控温装置5接收来自计算机9的命令并开始升温或降温；
5)待控温装置5的温度稳定后，通过计算机9设置恒流源6；
6)恒流源6接收来自计算机9的命令并驱动led激发光源1发光；
7)通过计算机9设置运动控制器8；
8)运动控制器8接收来自计算机9的命令并控制荧光片底座7选取待测量的荧光片2；
9)通过计算机9控制ccd光谱仪4；
10)ccd光谱仪4接收来自计算机9的命令，切换来自探头3的光信号；
11)ccd光谱仪4接收来自探头3的光信号，并将采集的光谱数据发送给计算机9；
12)计算机9对光谱数据进行处理和保存；
13)重复步骤8-12。
实施例2
参考图6，本实施例中采用反射式方法时的光路示意图，led激发光源1发出的激发光与荧光片2的发射光不在同一直线上，探头3与led激发光源1都在荧光片2的同侧。测试方法与实施例1相同，不再赘述。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。