LED亮度的测试一般应用于测试LED芯片的亮度和评价LED光辐射安全性的过程中。测试一般采用成像法,对于芯片的测试可以采用显微成像进行测量(图9(b))。
图9:LED亮度测试
4、光照度
光照度实际上并不能算是LED的光学参数,照度是表示被照射表面受照程度的光学量。而且测试单个LED的对某点或某面的照度没有太大意义,因为一般情况下对实际场合的照明都是由多个LED共同完成的。
5、其它参数
色品坐标、主波长和色纯度、色温和相关色温、显色性和显色指数等参数的测试可以利用相关色度计或者采用光谱仪进行测试。
三、LED的光辐射安全性测试与评价
近年来,LED的光辐射安全受到越来越多的关注,因此本文也对此作一下简单介绍。
浙江大学三色仪器有限公司在国内首先开展了光辐射安全测试的研究,并与国家电光源检测中心共同起草了非相干光源的光生物安全性国家标准。目前,浙大三色在LED的光辐射安全测试方面又取得新的进展,为Philips公司进行了照明LED测试工作,研究完成了具有中国自主知识产权的LED辐射安全检测系统。下面以我们做的测试实例介绍一下LED光辐射安全性测试与评价的大体过程。
1、被测白光LED
(1)LED工作条件
灯管电流0.417A,电压12V直流,功率5W。
(2)实物图与光谱分布
图10:被测LED实物与光谱分布
2、表观光源的测试
如图11所示,我们利用表观光源测试系统对白光LED进行了测试,上述9幅图是在0度(正对)和90度方向上间隔10度拍摄得到的表观光源像。理论上我们应该按各个方向进行光安全的测试评价,但是本文为简单起见只对0度方向的情况进行测试评价(因为该方向光输出最强),其它角度可以此类推。0度方向表观光源大小为直径2.5cm的圆斑。
图11:白光LED表观光源测试
四、LED光色测量与照明评价
LED照明的最终目的是取得最佳的照明效果,而判断照明效果的好坏也取决于LED的光色测量。
1、现行的照明评价
现行的照明评价主要是根据几个主要光学基本量:光通量、光亮度、光强度和光照度等来进行评价,其中前三个基本量主要用于光源的评价,光照度则是对光源光辐射作用面的评价。这些光学基本量是根据人眼的生物物理特性得到的一个国际照明委员会(CIE)认可光谱光视效率函数V(λ)与对应的辐射度量加权积分的结果,满足关系:
式中的Km=683lm/W。
2、存在的问题与不足
人眼的生物物理机理非常复杂,不同情况下对光刺激的响应也不同,大体上可以分为明视觉、暗视觉和中间视觉,其中中间视觉尤其复杂,因此上述的光谱光视效率并不能确切地表示照明的实际效果。如图13所示:同一个光源在明视觉和暗视觉下对人眼造成的刺激值明显不同。另外,国内现行的照明评价缺乏对光生物安全性的考虑,这可能会对人体造成不同程度的危害。