測量原理

· 光的色散與探測：微型光譜儀利用光柵、棱鏡等色散元件將 LED 發(fā)出的光按波長展開，形成光譜。不同波長的光經(jīng)色散后在空間上分離，再由探測器（如 CCD 或 CMOS 探測器）將光信號轉(zhuǎn)換為電信號或數(shù)字信號，探測器上的不同位置對應(yīng)不同的波長，從而獲得光強(qiáng)隨波長的分布信息。

· 色度計算基礎(chǔ)：根據(jù) CIE（國際照明委員會）規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)色度系統(tǒng)，任何一種顏色都可以由紅（X）、綠（Y）、藍(lán)（Z）三刺激值來表示。微型光譜儀測量得到 LED 的光譜功率分布后，通過與 CIE 標(biāo)準(zhǔn)色度觀察者光譜三刺激值曲線進(jìn)行積分運(yùn)算，就可以得到該 LED 的三刺激值，進(jìn)而計算出其在色度圖中的坐標(biāo)等色度參數(shù)。

主要測量參數(shù)

· 色坐標(biāo)：通過微型光譜儀測量出 LED 的光譜，計算得到的在 CIE 色度圖中的坐標(biāo)值，常用 (x,y) 或 (u',v') 表示，能直觀地反映 LED 的顏色在色度空間中的位置，用于判斷 LED 顏色是否符合標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計要求。

· 色溫：當(dāng)光源所發(fā)出的光的顏色與黑體在某一溫度下輻射的顏色相同時，黑體的這個溫度就稱為該光源的色溫。微型光譜儀通過測量 LED 光譜，計算色坐標(biāo)，再根據(jù)色坐標(biāo)與色溫的對應(yīng)關(guān)系得出色溫值，用于描述 LED 光的顏色是偏暖（低色溫）還是偏冷（高色溫）。

· 顯色指數(shù)：衡量 LED 對物體顏色還原能力的指標(biāo)。微型光譜儀測量 LED 光譜后，將其與標(biāo)準(zhǔn)光源的光譜進(jìn)行對比，計算出對不同顏色樣本的顯色指數(shù)，一般用 CRI 表示，數(shù)值越高表示顯色能力越好。

測量系統(tǒng)構(gòu)成

· 光源及準(zhǔn)直系統(tǒng)：將 LED 發(fā)出的光進(jìn)行準(zhǔn)直，使其以平行光的形式進(jìn)入微型光譜儀，保證光信號的穩(wěn)定和準(zhǔn)確傳輸。

· 微型光譜儀：核心部件，完成光的色散和探測，獲取光譜數(shù)據(jù)。

· 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)：采集微型光譜儀輸出的信號，進(jìn)行數(shù)字化處理，并根據(jù)相應(yīng)的算法計算出各種色度參數(shù)，可通過軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示、存儲和分析。

測量步驟

1. 儀器校準(zhǔn)：使用標(biāo)準(zhǔn)光源對微型光譜儀進(jìn)行校準(zhǔn)，確保測量的準(zhǔn)確性和可靠性。

2. 樣品準(zhǔn)備：將待測 LED 安裝在合適的夾具上，保證其發(fā)光狀態(tài)穩(wěn)定，且光能夠準(zhǔn)確地進(jìn)入微型光譜儀。

3. 測量光譜：啟動微型光譜儀，對 LED 進(jìn)行測量，獲取其光譜功率分布數(shù)據(jù)。

4. 計算色度參數(shù)：根據(jù)測量得到的光譜數(shù)據(jù)，利用相關(guān)軟件或算法計算色坐標(biāo)、色溫、顯色指數(shù)等色度性能參數(shù)。

5. 結(jié)果分析與評估：將測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值或設(shè)計要求進(jìn)行對比，評估 LED 的色度性能是否合格。