搜搜看 输入您的搜索字词 提交搜索表单 高级搜索 会员中心 关键字竞价

搜搜看 供应信息 求购信息 公司库 产品库 报价咨询 名片库 其它信息    站外搜索 会员中心 关键字竞价

发光二极管信号灯辐射通量的光谱分布

LED技术论坛 发布时间：2007-05-25 17:17

1、引言
关于信号源辐射的说明大多是在不同的ECE规章和其他专门的指导性推荐文件中表现出来的。这些要求都按国际照明委员会常用的形式（即x，y或z色度坐标限定彩色图案区域的形式）固定下来。由于着色泡、反射镜或透镜信号灯的辐射与被放射光的方向有很大关系，而发光二极管可放射足够的均匀色，用以测量某方向的辐射，因此，建议在易于观察的方向测量这种辐射。
本文对如何能够迅速、合理地测量空间彩色分布（其中也包括发光二极管色度分布）的设备进行了介绍。讨论了测量的准确度以及与低辐射强度有关的限幅，并分析了计算彩色分布的方法。
2 测量
2.1 测量的基础
彩色分布的测量用具包括LMT GO-H1300光度学测角计和LMT C 3300比色计，它们具有如下特点：
（1）用计算机控制光度学测角计，可达到移动量仅为0.01°的角准确度；
（2）采用了可供Windows使用的LMT LIMES 2000软件；
（3）使用Pentium IV个人计算机与Windows XP操作系统；
（4）为迅速测量采用的比色系统，在彩色辐射时会发生变化；
（5）光敏（表）面的直径为60mm；
（6）有内装放大器和校准装置；
（7）采用了恒温稳定化处理；
（8）采用了供自动记录从CHS 60比色端头得到信号用的LMT C 3300显示器；
（9）采用了模拟数字变换器；
（10）信息读数速度达到120次/s；
（11）色度坐标x、y、z自动记录在显示器上；
（12）关于光谱灵敏度的信息，则由各发光二极管分别自动记录。
2.2 测量的顺序
测量是在装配有掺铝反射镜和透明发散透镜的发光二极管上进行的。自动记录发光二极管的辐射束，簇发光二极管辐射功率的光谱分布如图1所示。电信号进入光度学测角计，比色端头处在距光度学测角计2m的地方。比色计的Y通道用勒克斯（lx）计量。当光度学测角计在±15°范围内，且辐射束分别以垂直面40°/s及水平面45°/s~80°/s的速度角位移时，可开始进行测量。测量的持续时间应小于4min。
2.3 彩色分布的测量
辐射强度最大处在标记为10°的区域，如图2所示。X，Y（强度）和Z参数的测量用等新烛光图表示，如图3所示。
以测量坐标X，Y，Z为基础，它们的相互关系可用下列公式表示：
x=X/（X+Y+Z）
y=Y/（X+Y+Z）（1）
z=1-x-y
在彩色CIE图上或许可安排3906对彩色分布x、y坐标，这些数值可能处在如下限度内：
0.398≤y≤0.429；z≥0.007（2）
由上述两个公式得到的图表处在黄色区域。如图4所示，停止不动的值用黑点标出。显然，绝大多数的点被限定在ECE区域，然而，某些点处在ECE区域以外的黄-绿色方向。有了构筑“实际”彩色，也就是与规定角尺度信号相接近彩色等新烛光图的可能性。为了把图像导入计算机监控器的显示屏上，要求彩色在各色通道都具有256色彩层次（色调）的RGB模型内编码。在这个模型中的红色代表RGB（255，0，0），绿色代表RGB（0，255，0），蓝色代表RGB（0，0，255）。实际带色显示器采用数值R，G和B表示，就像x，y，z坐标一样（如表1所示）。
如果不同的彩色相对差异较小，要识别出它们就非常困难。但是利用特定的新式RGB模型数值，可以使变换得到实现（如表2所示）。
红、黄和浅蓝色的补加结果值以各点强度对数的形式做出，如果它们的强度逐渐变小的话，各色似乎显得更暗些。这种变换的结果如图5所示。从图上可以认定某些区域是黄色的。其他的图也可以这样利用，为的是指明在ECE的各个角度范围，彩色分类已全部完成。
在经过6次调整的ECE彩色分类同色图中，处在分类里面的测量点显示黄色，而在分类以外的点会显示出红色。
2.4 低强度电平的测量
测量的最大强度电平为671cd，15U-45R发光二极管拥有起码的电平系4.1新烛光。比色计Y通道的读数是1.026lx。
2.5 比色端头光谱灵敏度的影响
比色端头光谱灵敏度与具有步辐10nm的窄带干扰滤波器单色光镜一起进行测量。单色光镜的比色端头光谱灵敏度如图6所示。
显而易见，在光谱灵敏度和与之比较的彩色函数之间有了良好的重合。CIE委员会采用供确定光度计光谱灵敏度和眼睛光谱灵敏度V（λ）之间差异的f1特性作为定量参数。与这类似的不是V（λ），而是确定为函数彩色并能被采用的f1，x，f1，y和f1，z。
通过计算，这三个数值分别为：
f1，x=0.86%，f1，y=0.67%，f1，z=1.11%
它们与被测量光源的性质及其本身的光谱辐射强度的分布无关，并且可以被认为是采用其他标准（EN13032-1）的一般定量参数。
众所周知，在光谱辐射功率的分布中，测量彩色真实颜色的实际偏差，可按照如下公式计算：
V=■SλV（λ）dλ（3）
式中，V由X，Y或Z决定。
Sλ——光谱辐射功率分布；
V（λ）——x（λ），y（λ）和z（λ）函数相应的彩色比较。
测量了这三个参数，就可用以下关系式把它们与比色计的光谱灵敏度联系起来：
W=■Sλw（λ）dλ（4）
式中，
W——被测量的Xm，Ym和Zm；
w——三个比色端头通道特征的相应光谱灵敏度Sx（λ）、Sy（λ）和Sz（λ）。
比值X/Xm、Y/Ym和Z/Zm可用作测量，也可用于计算色坐标偏差。当利用（1）式时，可准确地计算出色坐标x、y和测量坐标xm，ym的值。用有色单元表示彩色△E中的差异，在两个方位之间具有几何学上的区别：
△x=x-xm；△y=y-ym（5）
△E=■（6）
（3）式、（4）式的数值积分和按照（1）式、（5）式、（6）式的计算结果如表3所示。
由这些结果可知，在对发光二极管进行彩色测量时，即使是色坐标值的最大摆动也非常微弱。
3 检验
在上一节曾指出，十分低值f1，x，f1，y和f1，z质量特征比色计，无论是对光源或者是对黄色发光二极管，都会有很小的色度坐标摆动。我们已经确定，f1与自差测量能良好相交。为了检验这个结果，也为了和彩色测量一样，用上面提到的计算用具与具有五种不同特征的比色端头一起进行测量。这些测量的结果如表4所示。在对结果进行比较的过程中发现，归属于一种形式的LMT1和LMT2比色计，彼此光谱特性非常一致；C1和C2比色计属于另一类准确度较高的比色计，而C3比色计的质量则非常差。表4包括了具有黄色辉光发光二极管和其他诸如照明设备、普通照明和视频监控器所用的发光二极管。△E色差平均偏斜和f1值的对应曲线图如图7所示。
4 结束语
测量和图解构造的结果能迅速和准确地确定对饱和辐射色发光二极管所做出测量信号的彩色分布。性能良好的发光二极管辐射度和光谱灵敏度吻合，能准确地测量x和y色坐标。

其它资讯

输入您的搜索字词 提交搜索表单