根據(jù)目前國(guó)際上適用范圍最廣的光學(xué)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)-LM-79中的要求,雖然有許多光源和和燈具的光度測(cè)量方法可用,但這些標(biāo)準(zhǔn)是專用于光源和和燈具的測(cè)量。由于目前的SSL 產(chǎn)品的形式為燈或燈具,并且燈具中的LED 光源不容易分離替換,因此這些現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)不能直接適用于SSL 產(chǎn)品,這就要求使用絕對(duì)光度測(cè)量。SSL 產(chǎn)品所需的光度信息通常為總光通量(流明),發(fā)光效率(lm/W),在一個(gè)或多個(gè)方向的光強(qiáng)(坎德拉)、色度坐標(biāo)、相關(guān)色溫和顯色指數(shù)。
在LM-79中著重介紹了兩種光度測(cè)量方式:積分球+光譜儀(或光度計(jì));分布式光度計(jì)。兩種測(cè)試系統(tǒng)各有利弊,同異,針對(duì)不同的SSL(固態(tài)照明產(chǎn)品)用戶可自行進(jìn)行選擇。兩種測(cè)試方式對(duì)于環(huán)境溫度,氣流,電源都有具體要求,可以參考LM-79 2.0~8.0的內(nèi)容。
關(guān)于積分球系統(tǒng):
積分球系統(tǒng)適合用于集成LED 燈具和相對(duì)較小的LED 光源測(cè)量總光通量和色度,積分球系統(tǒng)具有測(cè)量速度快和無須暗室的優(yōu)點(diǎn)。
積分球內(nèi)空氣流動(dòng)達(dá)到最小,球體內(nèi)溫度不易受溫度控制室內(nèi)潛在的氣流影響。但是積分球內(nèi)的測(cè)試溫度依然需要滿足LM-79 2.0~8.0中關(guān)于溫度的要求,Lisun推薦使用IS-XXMT系列恒溫積分球來控制球內(nèi)25°的測(cè)試溫度。
積分球有兩種使用方法,一種采用的是V(λ)校正的光度探頭,另一種采用光譜分析儀作為探測(cè)器。由于積分球光度計(jì)存在V(λ)光譜響應(yīng)偏差,所以使用第一種方法會(huì)產(chǎn)生光譜非匹配誤差,而第二種方法理論上沒有光譜非匹配誤差。所以現(xiàn)在市面上流通最廣的光譜系統(tǒng)多是使用光譜法測(cè)量,而Lisun經(jīng)過多年研發(fā)推出了使用光譜法測(cè)量光度法修正的LMS-9000B,經(jīng)過雙重修正配合IS-XXMT恒溫積分球可以保證測(cè)試精度。
而在選擇積分球的尺寸時(shí),則需要同時(shí)考慮SSL產(chǎn)品的功率和外殼尺寸,通常來說對(duì)于緊湊型的燈具可以選擇1米的積分球,而當(dāng)燈具的功率超過500W時(shí)需要考慮使用2米的積分球。 與此同時(shí),在使用4π測(cè)試方式時(shí),被測(cè)燈具的表面積需要小于積分球反射涂層面積的2%,例如直徑為2米的積分球,最大只能用來測(cè)試長(zhǎng)度為30CM左右的燈具。在測(cè)試燈管,或者條形燈具時(shí),被測(cè)物的長(zhǎng)度不能超過積分球直徑的三分之二。
使用積分球光譜儀系統(tǒng)還有另外一個(gè)非常重要的步驟,就是自吸收校正。 球體系統(tǒng)的響應(yīng)度由于球體內(nèi)部燈體本身吸收光線而改變,當(dāng)被測(cè)光源的尺寸和形狀與標(biāo)準(zhǔn)光源不一致時(shí),誤差就可能發(fā)生。自吸校正很關(guān)鍵,因?yàn)槭軠y(cè)的SSL 產(chǎn)品的物理尺寸和形狀通常與標(biāo)準(zhǔn)燈的大小和形狀不同。如果不進(jìn)行自吸收校正,會(huì)產(chǎn)生流明測(cè)試結(jié)果偏低的現(xiàn)象。
通過上述介紹我們不難發(fā)現(xiàn),積分球+光譜儀的測(cè)量系統(tǒng)能在極短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)試,且不需要單獨(dú)的暗房,通過積分球內(nèi)的漫反射,該系統(tǒng)可以測(cè)試出燈具各個(gè)方向的總光通量。但是它們同時(shí)存在被測(cè)燈具尺寸較小,測(cè)試結(jié)果受標(biāo)準(zhǔn)燈影響大,測(cè)試步驟繁瑣(需要使用輔助燈進(jìn)行自吸收校正),需要頻繁定標(biāo)的問題。
通常LISUN推薦用戶使用LPCE-2(LMS-9000B) 光譜儀積分球系統(tǒng)對(duì)光源和小型緊湊型燈具進(jìn)行測(cè)試,經(jīng)過多年的研發(fā),LPCE-2系統(tǒng)具備全自動(dòng)測(cè)試功能,并且所有儀器參數(shù)都能軟件進(jìn)行讀取。配合LISUN標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)燈,可以最大程度地保證測(cè)試精度。
關(guān)于分布式光度計(jì)系統(tǒng):
分布式光度計(jì)最主要的功能是用來測(cè)試SSL的光強(qiáng)分布和導(dǎo)出IES/LDT文件,但是通過計(jì)算的方式也能得出被測(cè)物的流明參數(shù)。
根據(jù)LM-79的要求,只有帶旋轉(zhuǎn)反光鏡和旋轉(zhuǎn)探頭的立式分布式光度計(jì)是符合測(cè)試要求的(例如LISUN的LSG-3000/5000)
其他類型的分布式光度計(jì)由于會(huì)導(dǎo)致燈具工作位置的變化,一般不推薦在實(shí)驗(yàn)室中使用,但是LISUN開發(fā)的LSG-1700B/1800B系列中心旋轉(zhuǎn)式分布式光度計(jì),通過使用高精度恒溫探頭,及定制軟件,可以極大削弱這種誤差,是用戶自檢及驗(yàn)證的不二之選。
使用分布式光度計(jì)進(jìn)行光度測(cè)量有兩個(gè)最明顯優(yōu)勢(shì):
1.測(cè)量結(jié)果為絕對(duì)光度值,而不是跟積分球系統(tǒng)一樣需要通過參考標(biāo)準(zhǔn)燈進(jìn)行對(duì)比換算,在對(duì)大型整燈進(jìn)行測(cè)試時(shí),精度會(huì)有明顯的提高,同時(shí)也不需要額外使用輔助燈進(jìn)行自吸收校準(zhǔn),進(jìn)一步較小誤差發(fā)現(xiàn)的可能性。
2.可以通過在暗室中增加光譜儀和對(duì)應(yīng)的探頭,一次性實(shí)現(xiàn)所有的光學(xué)參數(shù)測(cè)量。且測(cè)試出來的數(shù)據(jù)為空間中各角度的參數(shù),更具有說服力。
但是為了實(shí)現(xiàn)多功能和高精度的測(cè)量,使用分布式光度計(jì)也有諸多限制:
1.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,探頭到被測(cè)物的距離至少需要為被測(cè)物最長(zhǎng)軸線長(zhǎng)度的5倍距離。 對(duì)于小光束角的被測(cè)物,需要的長(zhǎng)度會(huì)更長(zhǎng)。例如如果需要測(cè)試一個(gè)長(zhǎng)度為1米的燈具,那么暗室光路的長(zhǎng)度至少需要為5米,加上設(shè)備本身旋轉(zhuǎn)和放置的位置,暗室整體長(zhǎng)度需要達(dá)到8米左右。
2.暗室整體都需要用不反光的黑色材料進(jìn)行涂刷,任何位置存在反光都有可能對(duì)測(cè)試結(jié)果造成影響。
3.完成測(cè)試的時(shí)間更長(zhǎng),相比于積分系統(tǒng),需要更長(zhǎng)的測(cè)試時(shí)間。
通過上述介紹我們可以看出,雖然積分球具有高測(cè)試速度,環(huán)境要求低的優(yōu)勢(shì),但是使用分布光度計(jì)系統(tǒng),尤其是加裝了顏色探頭和光譜儀的分布式光度計(jì)系統(tǒng)能更全面的反應(yīng)SSL的性能及參數(shù),同時(shí)還有可以導(dǎo)出用于照明設(shè)計(jì)的IES/LDT文件。
LISUN經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì),推薦用戶在測(cè)試球泡燈,T5/T8燈管,芯片等光源和小型集成燈具時(shí),選擇光譜儀+積分球測(cè)試系統(tǒng)(LPCE-2),而在有需求進(jìn)行大型燈具,路燈,HID燈測(cè)量時(shí)使用分布式光度計(jì)系統(tǒng)(LSG-5000CCD/LSG-1800BCCD)。