專利名稱：一種發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng)，特別地，涉及一種利用過(guò)濾裝置以同時(shí)對(duì)多個(gè)發(fā)光元件所發(fā)出的光線進(jìn)行過(guò)濾及分析，借以得知發(fā)光元件的光學(xué)特性的發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于發(fā)光元件的產(chǎn)能提高，發(fā)光元件的檢測(cè)需求也隨之增加。請(qǐng)參閱圖1，圖I為繪述了現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)示意圖?，F(xiàn)存的技術(shù)對(duì)發(fā)光元件進(jìn)行光學(xué)測(cè)試時(shí)需利用積分球90配合光譜儀92以及亮度計(jì)94來(lái)測(cè)試其總光通量以及其他如色溫、色坐標(biāo)、演色系數(shù)等光學(xué)特性。
公知積分球?yàn)榫哂懈叻瓷湫詢?nèi)表面的空心球體，其用于對(duì)球體內(nèi)部或置放于球體外并靠近某個(gè)視窗處的待測(cè)物，對(duì)光的散射或發(fā)射進(jìn)行收集的一種高效率器件。其原理為讓光源在一個(gè)反射率接近100%的球體內(nèi)作反射，在進(jìn)行多次反射后，得假設(shè)在球體表面上的每一個(gè)區(qū)域所受到的光亮度是一樣的，據(jù)此再測(cè)量其中一指定面積的亮度，再乘上該面積與積分球90內(nèi)部的面積比，便可得知發(fā)光元件的總發(fā)光量。再者，光譜儀92以是在特定波長(zhǎng)范圍來(lái)測(cè)量來(lái)源光線的設(shè)備。公知光譜儀92包括一個(gè)色散元件，色散元件用來(lái)改變通過(guò)系統(tǒng)的光強(qiáng)度。色散元件如光柵、棱鏡。其原理為利用當(dāng)一束復(fù)合光線進(jìn)入光譜儀的入射狹縫，首先由光學(xué)準(zhǔn)直鏡使其調(diào)成平行光，再通過(guò)衍射光柵色散為分開(kāi)的波長(zhǎng)。簡(jiǎn)而言之，光譜儀通過(guò)光柵分光以進(jìn)行后續(xù)的分析效果。故此，理論上每個(gè)積分球每次只能對(duì)一顆發(fā)光元件進(jìn)行測(cè)試。另外，光譜儀價(jià)格高昂且必需配搭積分球使用，因而造成測(cè)試單位的成本大幅增加。據(jù)此，現(xiàn)有技術(shù)也有發(fā)展出利用太陽(yáng)能發(fā)電板為感測(cè)元件的相關(guān)技術(shù)，然而其只能對(duì)光強(qiáng)度進(jìn)行分析，尚未能分析發(fā)光元件的色溫以及其他的光學(xué)特性。有鑒于現(xiàn)有的技術(shù)中存在上述的問(wèn)題，因此，如何研發(fā)出一種便宜、效率高且可全自動(dòng)測(cè)量發(fā)光元件的光強(qiáng)度、色溫以及其他光學(xué)特性的測(cè)試裝置及方法，實(shí)為相關(guān)業(yè)界再加以思索并為突破的目標(biāo)及方向。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的一范疇在于提供一種發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng)，用于對(duì)一待測(cè)物的光學(xué)特性進(jìn)行測(cè)量，該待測(cè)物接收一電能并輸出一具有一第一波長(zhǎng)區(qū)間的初始光線，本發(fā)明發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng)包含過(guò)濾裝置以及感光裝置。過(guò)濾裝置包含一第一過(guò)濾部，該第一過(guò)濾部用以濾除該初始光線的第三波長(zhǎng)區(qū)間并輸出一具有一第二波長(zhǎng)區(qū)間的第一過(guò)濾后光線；另外，感光裝置用以接收由該第一過(guò)濾部輸出的該第一過(guò)濾后光線并據(jù)以產(chǎn)生一第一數(shù)據(jù)。其中，于實(shí)際應(yīng)用時(shí)，其進(jìn)一步包含一光學(xué)裝置，該光學(xué)裝置設(shè)置于該待測(cè)物及該過(guò)濾裝置之間，用以調(diào)整該初始光線的焦距使之聚焦在該感光裝置上。再者，該光學(xué)裝置也得設(shè)置于該過(guò)濾裝置及該感光裝置之間，用以調(diào)整該初始光線的焦距使之聚焦在該感光裝置上。其中，于實(shí)際應(yīng)用時(shí)，過(guò)濾裝置進(jìn)一步包含有一第二過(guò)濾部，該第二過(guò)濾部用以濾除該初始光線的一第五波長(zhǎng)區(qū)間并輸出一相對(duì)應(yīng)的具有一第四波長(zhǎng)區(qū)間的第二過(guò)濾后光線，該第四波長(zhǎng)區(qū)間與該第二波長(zhǎng)區(qū)間相異。此外，過(guò)濾裝置包含有一旋轉(zhuǎn)裝置，該旋轉(zhuǎn)裝置用于旋轉(zhuǎn)該過(guò)濾裝置以切換該第一過(guò)濾部及該第二過(guò)濾部的位置。其中，該感光裝置用以接收由該第二過(guò)濾部輸出的該第二過(guò)濾后光線并據(jù)以產(chǎn)生一第二數(shù)據(jù)。再者，本發(fā)明可進(jìn)一步包含一運(yùn)算裝置，用以根據(jù)該第一數(shù)據(jù)及該第二數(shù)據(jù)產(chǎn)生該初始光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖；濾除該初始光線的一第三波長(zhǎng)區(qū)間并輸出一具有一第二波長(zhǎng)區(qū)間的第一過(guò)濾后光線；對(duì)該第一過(guò)濾后光線進(jìn)行測(cè)量以產(chǎn)生一第一數(shù)據(jù)；濾除該初始光線的一第五波長(zhǎng)區(qū)間并輸出一具有一第四波長(zhǎng)區(qū)間的第二過(guò)濾后光線；對(duì)該第二過(guò)濾后光線進(jìn)行測(cè)量以產(chǎn)生一第二數(shù)據(jù)；以及根據(jù)該第一數(shù)據(jù)以及該第二數(shù)據(jù)以產(chǎn)生該初始光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖。
于實(shí)際應(yīng)用中，其進(jìn)一步包含根據(jù)該初始光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖計(jì)算該待測(cè)物的照度、光通量、色溫、演色系數(shù)或色坐標(biāo)。再者，于實(shí)際應(yīng)用時(shí)，感光裝置包含一黑白型電荷率禹合模塊(Charge-coupled Device module)或一黑白互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體模塊(Complementary Metal-Oxide-Semiconductormodule)。另外，本發(fā)明的另一范疇在于提供另一種發(fā)光元件測(cè)試方法，其包含準(zhǔn)備一待測(cè)物，該待測(cè)物接收一電能并輸出一具有一第一波長(zhǎng)的初始光線；濾除該初始光線的一第三波長(zhǎng)區(qū)間并輸出一具有一第二波長(zhǎng)區(qū)間的第一過(guò)濾后光線；對(duì)該第一過(guò)濾后光線進(jìn)行測(cè)量以產(chǎn)生一第一數(shù)據(jù)；濾除該初始光線的一第五波長(zhǎng)區(qū)間并輸出一具有一第四波長(zhǎng)區(qū)間的第二過(guò)濾后光線；對(duì)該第二過(guò)濾后光線進(jìn)行測(cè)量以產(chǎn)生一第二數(shù)據(jù)；以及根據(jù)該第一數(shù)據(jù)以及該第二數(shù)據(jù)以產(chǎn)生該初始光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖。再者，于實(shí)際應(yīng)用時(shí)，上述的方法進(jìn)一步包含以下步驟調(diào)整該初始光線、該第一過(guò)濾后光線或該第二過(guò)濾后光線的焦距。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出了一種可同時(shí)對(duì)多顆發(fā)光元件進(jìn)行測(cè)試的系統(tǒng)與方法。另外，本發(fā)明也開(kāi)創(chuàng)性的在測(cè)試系統(tǒng)中整合了一過(guò)濾裝置，用以利用不同的過(guò)濾條件對(duì)待測(cè)物所發(fā)出的光線進(jìn)行過(guò)濾處理后，整合各種過(guò)濾所得的光線進(jìn)行分析處理以得一測(cè)試結(jié)果。本發(fā)明讓以往每測(cè)試所能支持的測(cè)試上限，由一顆提升至數(shù)十甚至數(shù)百顆，讓發(fā)光元件的測(cè)試系統(tǒng)的效率提升數(shù)十至數(shù)百倍。關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與精神可以通過(guò)以下的發(fā)明詳述及附圖得到進(jìn)一步的了解。


圖I為繪述了現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)示意圖。圖2A為繪述了本發(fā)明發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng)的一具體實(shí)施例的示意圖。圖2B為繪述了本發(fā)明的一具體實(shí)施例的初始光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖。圖2C為繪述了本發(fā)明的一具體實(shí)施例的第一過(guò)濾后光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖。圖3A為繪述了本發(fā)明發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng)的一具體實(shí)施例的示意圖。圖3B為繪述了本發(fā)明的一具體實(shí)施例的初始光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖。
圖3C為繪述了本發(fā)明的一具體實(shí)施例的第一過(guò)濾后光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖。圖3D為繪述了本發(fā)明的一具體實(shí)施例的過(guò)濾裝置的俯視圖。圖4為繪述了本發(fā)明系統(tǒng)的另一具體實(shí)施例的示意圖。圖5為繪述了本發(fā)明系統(tǒng)的另一具體實(shí)施例的示意圖。圖6為繪述了本發(fā)明系統(tǒng)的另一具體實(shí)施例的示意圖。圖7為繪述了本發(fā)明發(fā)光元件測(cè)試方法的具體實(shí)施例的流程圖。圖8為繪述了本發(fā)明的一具體實(shí)施例的分析數(shù)據(jù)的示意圖。上述附圖中的附圖標(biāo)記說(shuō)明如下
I:發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng) 12:光學(xué)裝置14 :過(guò)濾裝置142 :第一過(guò)濾部144 :第二過(guò)濾部16 :感光裝置18 :運(yùn)算裝置2 :待測(cè)物22 :初始光線222 :第一波長(zhǎng)區(qū)間224 :第二波長(zhǎng)區(qū)間 226 :第三波長(zhǎng)區(qū)間228:第四波長(zhǎng)區(qū)間 229:第五波長(zhǎng)區(qū)間24 :第一過(guò)濾后光線 26 :第二過(guò)濾后光線SI S6 :流程步驟2242 :第一數(shù)據(jù)2282 :第二數(shù)據(jù)90 :積分球92:光譜儀94:亮度計(jì)
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明能更清楚的被說(shuō)明，請(qǐng)參照以下本發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明及其中所包括的實(shí)例，以更容易地理解本發(fā)明。本說(shuō)明書僅對(duì)本發(fā)明的必要元件作出陳述，且僅用于說(shuō)明本發(fā)明其中的可能的實(shí)施例，然而說(shuō)明書的記述應(yīng)不局限本發(fā)明所主張的技術(shù)本質(zhì)的權(quán)利范圍。除非于說(shuō)明書有明確地排除其可能，否則本發(fā)明并不局限于特定方法、流程、功能或手段。也應(yīng)了解的是，目前所述僅本發(fā)明可能的實(shí)施例，在本發(fā)明的實(shí)施或測(cè)試中，可使用與本說(shuō)明書所述裝置或系統(tǒng)相類似或等效的任何方法、流程、功能或手段。除非有另外定義，否則本說(shuō)明書所用的所有技術(shù)及科學(xué)術(shù)語(yǔ)，都具有與本領(lǐng)域技術(shù)人員通常所了解的意義相同的意義。盡管在本發(fā)明的實(shí)施或測(cè)試中，可使用與本說(shuō)明書所述方法及材料相類似或等效的任何方法及手段，但本說(shuō)明書目前所述者僅實(shí)例方法、流程及其相關(guān)數(shù)據(jù)。再者，本說(shuō)明書中所提及的一數(shù)目以上或以下，包含數(shù)目本身。且應(yīng)了解的是，本說(shuō)明書揭示執(zhí)行所揭示功能的某些方法、流程，存在多種可執(zhí)行相同功能的與所揭示結(jié)構(gòu)有關(guān)的結(jié)構(gòu)，且上述的結(jié)構(gòu)通?？蓪?shí)現(xiàn)相同結(jié)果。另外，本說(shuō)明書中所記敘的附圖旨在表達(dá)本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容的大綱。附圖中各個(gè)元件間的大小、比例或數(shù)量?jī)H供參考，其未必與實(shí)際使用時(shí)相同。如附圖與說(shuō)明書中所記敘內(nèi)容，于大小、比例或數(shù)量上有所沖突，則以說(shuō)明書中的記載為準(zhǔn)。再者，本說(shuō)明書與記述的測(cè)試一詞，泛指對(duì)待測(cè)物的電性、光學(xué)、外觀或機(jī)械特性的測(cè)量、測(cè)試或分析行為。
請(qǐng)參閱圖2A及圖3A，圖2A及圖3A為繪述了本發(fā)明發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng)的一具體實(shí)施例的示意圖。發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng)I用于同時(shí)對(duì)多個(gè)待測(cè)物2的光學(xué)特性進(jìn)行測(cè)量。各個(gè)待測(cè)物2分別接收一電能并輸出一初始光線22，各個(gè)初始光線22具有一第一波長(zhǎng)區(qū)間222。于本較佳實(shí)施例中，發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng)I包含了光學(xué)裝置12、過(guò)濾裝置14以及感光裝置16。于本具體實(shí)施例中，待測(cè)物2被設(shè)置于一載體并設(shè)置于發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng)I中，接著對(duì)多顆待測(cè)物2分別提供電能；多顆待測(cè)物2接收電能后將產(chǎn)分別產(chǎn)生一初始光線22 ；各道初始光線22分別的經(jīng)過(guò)光學(xué)裝置12以調(diào)整其焦距使之聚焦在感光裝置16上；如圖2A所示，各道初始光線22分別經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置14的第一過(guò)濾部142并過(guò)濾成第一過(guò)濾后光線24 ;接著，各顆待測(cè)物2所相對(duì)的第一過(guò)濾后光線24分別的被感光裝置16中的各個(gè)相對(duì)應(yīng)的感光裝置16所接收；各個(gè)感光裝置16分別產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)于上述各待測(cè)物2的第一數(shù)據(jù)并傳送予運(yùn)算裝置18以對(duì)上述的第一數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，便可得知初始光線22的第二波長(zhǎng)區(qū)間224的光線特性；其后，如圖3A所示，過(guò)濾裝置14將進(jìn)行切換以使第二過(guò)濾部144位 于待測(cè)物2的上方，各道初始光線22分別經(jīng)過(guò)過(guò)濾裝置14的第一過(guò)濾部144并被過(guò)濾成第二過(guò)濾后光線26 ;接著，各顆待測(cè)物2所相對(duì)的第二過(guò)濾后光線26分別的被感光裝置16中的各個(gè)相對(duì)應(yīng)的感光模塊所接收；各個(gè)感光模塊分別產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)于上述各待測(cè)物2的第二數(shù)據(jù)并傳送予運(yùn)算裝置18以對(duì)上述的第二數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，便可得知初始光線22的第四波長(zhǎng)區(qū)間228的光學(xué)特性。運(yùn)算裝置18通過(guò)對(duì)各個(gè)待測(cè)物的第一數(shù)據(jù)及第二數(shù)據(jù)以曲線擬合法(curve fitting)多階演算法進(jìn)行分析及運(yùn)算,可得知各顆待測(cè)物2的初始光線22的各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)的光學(xué)特性并匯整為一分析數(shù)據(jù)，上述的分析數(shù)據(jù)可包含待測(cè)物的照度、光通量、色溫、演色系數(shù)、色坐標(biāo)(CIEx，y)、峰波長(zhǎng)Up)、主波長(zhǎng)Ud)與半高寬(FWHM)等數(shù)據(jù)。上述的待測(cè)物2泛指任何將電能轉(zhuǎn)換成光能的發(fā)光元件。于本較佳實(shí)施例中，待測(cè)物2指一發(fā)光二極管裸晶晶片(LED bare die)。更明確的說(shuō)，待測(cè)物2是從晶圓(wafer)完成分割且整齊排列的發(fā)光二極管裸晶晶片。然而，該發(fā)光元件不以發(fā)光二極管裸晶晶片為限，其也可為其他如激光二極管晶片、紫外線二極管晶片、或其他接收電能以輸出光能的半導(dǎo)體元件。上述的待測(cè)物2的光學(xué)特性指待測(cè)物2通電后產(chǎn)生光線的特性，例如光線的光通量、波長(zhǎng)區(qū)間、相對(duì)強(qiáng)度、色溫或色坐標(biāo)等。上述的初始光線22指各個(gè)待測(cè)物2通電后分別產(chǎn)生的光線，且初始光線22具有第一波長(zhǎng)區(qū)間222。光學(xué)裝置12設(shè)置于該待測(cè)物2及該過(guò)濾裝置14之間，用以調(diào)整系統(tǒng)中各道光線的焦距。于本具體實(shí)施例中，光學(xué)裝置12設(shè)置于這些待測(cè)物2及該過(guò)濾裝置14之間，用以同時(shí)調(diào)整這些待測(cè)物2所發(fā)出的各道初始光線22的焦距，使各道初始光線22的焦距一致的落在上述的感光裝置16的相對(duì)應(yīng)的表面上。于本具體實(shí)施例中，光學(xué)裝置12為一弧型透鏡，然而其不以弧型透鏡為限，上述的光學(xué)裝置12其也可為一微型透鏡組或其他可同時(shí)將多個(gè)待測(cè)物2進(jìn)行調(diào)整焦距功能的光學(xué)裝置12。當(dāng)標(biāo)的為初始光線、第一過(guò)濾后光線或第二過(guò)濾后光線時(shí)，光學(xué)裝置12得設(shè)置于該待測(cè)物2及該過(guò)濾裝置14之間的相對(duì)應(yīng)的位置上。過(guò)濾裝置14用于對(duì)入射的光線進(jìn)行過(guò)濾并輸出一經(jīng)處理的光線，過(guò)濾裝置14僅容許一指定波長(zhǎng)區(qū)間的光線通過(guò)，非處于指定波長(zhǎng)區(qū)間內(nèi)的光線將被過(guò)濾裝置14反射或吸收。于本具體實(shí)施例中，過(guò)濾裝置14為一色輪(COLOR WHEEL)。一般來(lái)說(shuō)，色輪是不同波長(zhǎng)區(qū)間的分色濾光片的組合，可將入射穿透的光源進(jìn)行分色，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置(未顯于圖)使其轉(zhuǎn)動(dòng)以順序分出不同單色光于指定的光路上以進(jìn)行彩色圖像的分色及成像，最后經(jīng)由其它光機(jī)元件合成并投射出全彩圖像。于本具體實(shí)施例中，上述的旋轉(zhuǎn)裝置為高速馬達(dá)。有別于現(xiàn)有技術(shù)的色輪被應(yīng)用于彩色投影機(jī)、大尺寸的彩色投射電視或光學(xué)投射裝置中，本發(fā)明的色輪用于過(guò)濾待測(cè)物2所發(fā)出的光線，并將待測(cè)物2射出的光線中不需要的波長(zhǎng)區(qū)間予以過(guò)濾以提取標(biāo)的波長(zhǎng)區(qū)間作測(cè)試及分析之用，其將不用于成像。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D2A及圖3A，于本具體實(shí)施例中，過(guò)濾裝置14包含第一過(guò)濾部142以及第二過(guò)濾部144。第一過(guò)濾部142用以濾除各道初始光線22的第一波長(zhǎng)區(qū)間222中的第三 波長(zhǎng)區(qū)間226，并輸出具有第二波長(zhǎng)區(qū)間224的第一過(guò)濾后光線24。第二波長(zhǎng)區(qū)間224的大小及數(shù)值相對(duì)應(yīng)于第一過(guò)濾部142所使用的材料的特性。此外，第二過(guò)濾部144用以濾除初始光線22的第一波長(zhǎng)區(qū)間222中的第五波長(zhǎng)區(qū)間229，并輸出具有第四波長(zhǎng)區(qū)間228的第二過(guò)濾后光線26，其中第四波長(zhǎng)區(qū)間228與第二波長(zhǎng)區(qū)間224相異。其中，本發(fā)明的過(guò)濾裝置14不以具有兩個(gè)過(guò)濾部為限，按其設(shè)計(jì)者的需要，過(guò)濾裝置14得具有兩個(gè)以上不同波長(zhǎng)區(qū)間的過(guò)濾部。請(qǐng)參閱圖3D，圖3D為繪述了本發(fā)明的一具體實(shí)施例的過(guò)濾裝置的俯視圖。本發(fā)明的過(guò)濾裝置包含了第一過(guò)濾部142以及第二過(guò)濾部144。于本具體實(shí)施例中，其包含六個(gè)過(guò)濾部，然而，過(guò)濾部的數(shù)量不以六個(gè)為限，按測(cè)試的需要，過(guò)濾裝置也可包含六個(gè)以上或以下不同的過(guò)濾部，其中，各個(gè)過(guò)濾部所過(guò)濾的波長(zhǎng)大致上為相異。再者，本發(fā)明的過(guò)濾裝置14不以色輪為限，按其設(shè)計(jì)的需要，其也可利用多張具有不同波長(zhǎng)的濾光片及公知的切換機(jī)構(gòu)來(lái)按序切換指定波長(zhǎng)的濾光片以使其過(guò)濾相對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)的光線。請(qǐng)一并參閱圖2B及圖2C，圖2B為繪述了本發(fā)明的一具體實(shí)施例的初始光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖；而圖2C則為繪述了本發(fā)明的一具體實(shí)施例的第一過(guò)濾后光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖。于本具體實(shí)施例中，于本具體實(shí)施例中，第一波長(zhǎng)區(qū)間222介于390nm及510nm間；該第二波長(zhǎng)區(qū)間224介于455nm至460nm間，而第三波長(zhǎng)區(qū)間226則介于390nm至454nm以及461至510nm之間。初始光線22經(jīng)過(guò)第一過(guò)濾部142時(shí)，其處于第三區(qū)間內(nèi)的波長(zhǎng)將被過(guò)濾并去除以產(chǎn)生第一過(guò)濾后光線24，第一過(guò)濾后光線24具有的波長(zhǎng)區(qū)間為第一波長(zhǎng)區(qū)間222減去第三波長(zhǎng)區(qū)間226所余下的波長(zhǎng)區(qū)間，也即為第二波長(zhǎng)區(qū)間224。然而，各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)間的單位大小不以5nm為限，波長(zhǎng)區(qū)間的單位大小得自由調(diào)整。請(qǐng)一并參閱圖3B及圖3C，圖3B為繪述了本發(fā)明的一具體實(shí)施例的初始光線22的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖；而圖3C則為繪述了本發(fā)明的一具體實(shí)施例的第一過(guò)濾后光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖。于本具體實(shí)施例中，于本具體實(shí)施例中，第一波長(zhǎng)區(qū)間222介于390nm及510nm間；該第四波長(zhǎng)區(qū)間228介于460nm至465nm間，而第五波長(zhǎng)區(qū)間229則介于390nm至459nm以及466至5IOnm之間。初始光線22經(jīng)過(guò)第二過(guò)濾部144時(shí)，波長(zhǎng)處于第五波長(zhǎng)區(qū)間229內(nèi)的光線將被過(guò)濾及去除以產(chǎn)生第二過(guò)濾后光線26，第二過(guò)濾后光線26具有的波長(zhǎng)區(qū)間為第一波長(zhǎng)區(qū)間222減去第五波長(zhǎng)區(qū)間229所余下的波長(zhǎng)區(qū)間，也即為第四波長(zhǎng)區(qū)間228。感光裝置16用以接收這些第一過(guò)濾后光線24并據(jù)以產(chǎn)生多個(gè)相對(duì)的光學(xué)數(shù)據(jù)。于本具體實(shí)施例中，感光裝置16包含一感光模塊，而感光模塊為黑白型電荷耦合模塊(Charge-coupled Device module)。于本具體實(shí)施例中，各個(gè)待測(cè)物2分別的相對(duì)應(yīng)有一感光模塊，其中，各個(gè)感光模塊以矩陣方式排列。另外，上述的感光模塊不以電荷耦合模塊為限，其也可為互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體模塊。同時(shí)，上述的電荷耦合模塊及互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體模塊不以黑白型為限，按設(shè)計(jì)的需要，其也可利用彩色型代替。然而，考慮彩色型的感光模塊由紅、綠、籃三種顏色的像素所組成，若像素?cái)?shù)量為固定時(shí)，其解像度將只有黑白型感光模塊的三分之一。請(qǐng)見(jiàn)圖4，圖4為繪述了本發(fā)明系統(tǒng)的另一具體實(shí)施例的示意圖。于本具體實(shí)施例中，光學(xué)元件12設(shè)置于過(guò)濾裝置14以及感光裝置16之間，用于調(diào)整輸出自過(guò)濾裝置14的 光線的焦距。請(qǐng)見(jiàn)圖5，圖5為繪述了本發(fā)明系統(tǒng)的另一具體實(shí)施例的示意圖。于本具體實(shí)施例中，光學(xué)元件12設(shè)置于過(guò)濾裝置14的上方表面或下方表面，用于調(diào)整進(jìn)入、輸出自過(guò)濾裝置14的光線的焦距。其中，光學(xué)元件12也可與過(guò)濾裝置14整合為一體以進(jìn)一步減少其元件的數(shù)量。請(qǐng)見(jiàn)圖6，圖6為繪述了本發(fā)明系統(tǒng)的另一具體實(shí)施例的示意圖。于本具體實(shí)施例中，本發(fā)明的發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng)I應(yīng)用于單顆待測(cè)物2的測(cè)試中，而且其光學(xué)元件選擇性的被省略。由于待測(cè)物2的初始光線22發(fā)散的方式為相同，當(dāng)感光裝置16與待測(cè)物2的距離為固定時(shí)，待測(cè)物2所損失的光的比例為相同，故此，通過(guò)對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行校正便可計(jì)算得知待測(cè)物2的出射光的光學(xué)性質(zhì)。據(jù)此，于本具體實(shí)施例中，光學(xué)元件實(shí)非為必要。另外，請(qǐng)參閱圖7，圖7為繪述了本發(fā)明的發(fā)光元件測(cè)試方法的具體實(shí)施例的流程圖。本發(fā)明另提供一種發(fā)光元件測(cè)試方法，其用于同時(shí)對(duì)多個(gè)待測(cè)物的光學(xué)特性進(jìn)行測(cè)量，方法包含步驟SI至步驟S7，其中，步驟SI為提供多個(gè)待測(cè)物，待測(cè)物接收一電能并輸出一具有一第一波長(zhǎng)的初始光線；步驟S2為濾除初始光線的一第三波長(zhǎng)區(qū)間并輸出一具有一第二波長(zhǎng)區(qū)間的第一過(guò)濾后光線；步驟S3為對(duì)第一過(guò)濾后光線進(jìn)行測(cè)量以產(chǎn)生一第一數(shù)據(jù)；步驟S4為濾除初始光線的一第五波長(zhǎng)區(qū)間并輸出一具有一第四波長(zhǎng)區(qū)間的第二過(guò)濾后光線；步驟S5為對(duì)第二過(guò)濾后光線進(jìn)行測(cè)量以產(chǎn)生一第二數(shù)據(jù)；步驟S6為根據(jù)第一數(shù)據(jù)以及第二數(shù)據(jù)以產(chǎn)生初始光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖；步驟S7為根據(jù)初始光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖計(jì)算待測(cè)物的照度、光通量、色溫、演色系數(shù)或色坐標(biāo)。上述的對(duì)該多個(gè)第一過(guò)濾后光線進(jìn)行測(cè)量以產(chǎn)生多個(gè)相對(duì)應(yīng)的第一數(shù)據(jù)，指利用上述系統(tǒng)的感光裝置對(duì)第一過(guò)濾光線進(jìn)行測(cè)量，以使該感光裝置產(chǎn)生一第一數(shù)據(jù)。上述的對(duì)該多個(gè)第二過(guò)濾后光線進(jìn)行測(cè)量以產(chǎn)生多個(gè)相對(duì)應(yīng)的第二數(shù)據(jù)，指利用上述系統(tǒng)的感光裝置對(duì)第二過(guò)濾光線進(jìn)行測(cè)量，以使該感光裝置產(chǎn)生一第二數(shù)據(jù)。上述的第一數(shù)據(jù)及第二數(shù)據(jù)得包含一坐標(biāo)、數(shù)值或其他文字?jǐn)?shù)據(jù)。于本具體實(shí)施例中，第一數(shù)據(jù)及第二數(shù)據(jù)指第一過(guò)濾后光線及第二過(guò)濾后光線所屬的第二區(qū)間及第四區(qū)間中的相對(duì)強(qiáng)度最大值的坐標(biāo)。然而，第一數(shù)據(jù)及第二數(shù)據(jù)不以上述的坐標(biāo)值為限，按使用者的需求，其也可通過(guò)取最小值、平均值或通過(guò)其他計(jì)算方式得出的坐標(biāo)或相對(duì)應(yīng)的數(shù)值為第一數(shù)據(jù)及第二數(shù)據(jù)。請(qǐng)參閱圖8，圖8為繪述了本發(fā)明的一具體實(shí)施例的分析數(shù)據(jù)的示意圖。于本具體實(shí)施例中，根據(jù)第一過(guò)濾后光線或第二過(guò)濾后光線計(jì)算得第一數(shù)據(jù)2242及第二數(shù)據(jù)2282的坐標(biāo)值后，便得排列、整理成相對(duì)應(yīng)于第一過(guò)濾后光線或第二過(guò)濾后光線的分析數(shù)據(jù)，以對(duì)使用者顯示各個(gè)待測(cè)物的光學(xué)特性。分析數(shù)據(jù)泛指第一過(guò)濾后光線的第一數(shù)據(jù)2242或該第二過(guò)濾后光線的第二數(shù)據(jù)2282所含數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后所得的數(shù)據(jù)。于本具體實(shí)施例中，本發(fā)明利用曲線擬合法(curve fitting)多階演算法對(duì)通過(guò)對(duì)各個(gè)待測(cè)物的第一數(shù)據(jù)2242及第二數(shù)據(jù)2282進(jìn)行分析及運(yùn)算，以得知各顆待測(cè)物的初始光線的各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)的光學(xué)特性并匯整為一分析數(shù)據(jù)，上述的分析數(shù)據(jù)可包含待測(cè)物的色坐標(biāo)(CIEx，y)、峰波長(zhǎng)(Ap)、主波長(zhǎng)(Ad)與半高寬(FWHM)等數(shù)據(jù)。于本具體實(shí)施例中，其分析數(shù)據(jù)為一相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖，然而其不以相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖為限，其也可為一包含照度、光通量、色溫、演色系數(shù)或色坐標(biāo)的文字或圖像數(shù)據(jù)。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出了一種可同時(shí)對(duì)多顆發(fā)光元件進(jìn)行測(cè)試的系統(tǒng)與方法。另外，本發(fā)明也開(kāi)創(chuàng)性的在測(cè)試系統(tǒng)中整合了一過(guò)濾裝置，用以利用不同的過(guò)濾條件對(duì)待測(cè)物所發(fā)出的光線進(jìn)行過(guò)濾處理后，整合各種過(guò)濾所得的光線進(jìn)行分析處理以得一測(cè)試結(jié)果。本發(fā)明讓以往每測(cè)試所能支持的測(cè)試上限，由一顆提升至數(shù)十甚至數(shù)百顆，讓發(fā)光元件的測(cè)試系統(tǒng)的效率提升數(shù)十至數(shù)百倍。通過(guò)以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本發(fā)明的特征與精神，而并非以上述所揭示的較佳具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明的范疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本發(fā)明所欲申請(qǐng)的專利范圍的范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明所申請(qǐng)的專利范圍的范疇?wèi)?yīng)根據(jù)上述的說(shuō)明作最寬廣的解釋，以致使其涵蓋所有可能的改變以及具相等性的安排。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件的測(cè)試系統(tǒng)，用于對(duì)一待測(cè)物的光學(xué)特性進(jìn)行測(cè)量，該待測(cè)物接收一電能并輸出一具有一第一波長(zhǎng)區(qū)間的初始光線，該測(cè)試系統(tǒng)包含 一過(guò)濾裝置，包含一第一過(guò)濾部，該第一過(guò)濾部用以濾除該初始光線的一第三波長(zhǎng)區(qū)間并輸出一具有一第二波長(zhǎng)區(qū)間的第一過(guò)濾后光線；以及 一感光裝置，用以接收由該第一過(guò)濾部輸出的該第一過(guò)濾后光線并據(jù)以產(chǎn)生一第一數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求I所述的測(cè)試系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含一光學(xué)裝置，該光學(xué)裝置設(shè)置于該待測(cè)物及該過(guò)濾裝置之間，用以調(diào)整該初始光線的焦距使之聚焦在該感光裝置上。
3.如權(quán)利要求I所述的測(cè)試系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含一光學(xué)裝置，該光學(xué)裝置設(shè)置于該過(guò)濾裝置及該感光裝置之間，用以調(diào)整該初始光線的焦距使之聚焦在該感光裝置上。
4.如權(quán)利要求I所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中該過(guò)濾裝置進(jìn)一步包含有一第二過(guò)濾部，該第二過(guò)濾部用以濾除該初始光線的一第五波長(zhǎng)區(qū)間并輸出一具有一第四波長(zhǎng)區(qū)間的第二過(guò)濾后光線，該第四波長(zhǎng)區(qū)間與該第二波長(zhǎng)區(qū)間相異。
5.如權(quán)利要求4所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中該過(guò)濾裝置包含有一旋轉(zhuǎn)裝置，該旋轉(zhuǎn)裝置用于旋轉(zhuǎn)該過(guò)濾裝置以切換該第一過(guò)濾部及該第二過(guò)濾部的位置。
6.如權(quán)利要求4所述的測(cè)試系統(tǒng)，其中該感光裝置用以接收由該第二過(guò)濾部輸出的該第二過(guò)濾后光線并據(jù)以產(chǎn)生一第二數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求6所述的測(cè)試系統(tǒng)，其進(jìn)一步包含一運(yùn)算裝置，用以根據(jù)該第一數(shù)據(jù)及該第二數(shù)據(jù)產(chǎn)生該初始光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖。
8.如權(quán)利要求I的測(cè)試系統(tǒng)，其中該感光裝置包含一黑白型電荷耦合模塊或一黑白互補(bǔ)型金屬氧化物半導(dǎo)體模塊。
9.一種測(cè)試發(fā)光元件的方法，包含 準(zhǔn)備一待測(cè)物，該待測(cè)物接收一電能并輸出一具有一第一波長(zhǎng)的初始光線； 濾除該初始光線的一第三波長(zhǎng)區(qū)間并輸出一具有一第二波長(zhǎng)區(qū)間的第一過(guò)濾后光線. 對(duì)該第一過(guò)濾后光線進(jìn)行測(cè)量以產(chǎn)生一第一數(shù)據(jù)； 濾除該初始光線的一第五波長(zhǎng)區(qū)間并輸出一具有一第四波長(zhǎng)區(qū)間的第二過(guò)濾后光線. 對(duì)該第二過(guò)濾后光線進(jìn)行測(cè)量以產(chǎn)生一第二數(shù)據(jù)；以及 根據(jù)該第一數(shù)據(jù)以及該第二數(shù)據(jù)以產(chǎn)生該初始光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其進(jìn)一步包含以下步驟根據(jù)該初始光線的相對(duì)強(qiáng)度-波長(zhǎng)圖計(jì)算該待測(cè)物的照度、光通量、色溫、演色系數(shù)或色坐標(biāo)。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種發(fā)光元件測(cè)試系統(tǒng)及其方法，該系統(tǒng)用于同時(shí)對(duì)多個(gè)待測(cè)物的光學(xué)特性進(jìn)行測(cè)量，各個(gè)待測(cè)物分別接收一電能并輸出一初始光線，各個(gè)初始光線具有一第一波長(zhǎng)區(qū)間，該系統(tǒng)包含一過(guò)濾裝置以及一感光裝置。上述的過(guò)濾裝置包含一第一過(guò)濾部，第一過(guò)濾部用以同時(shí)濾除這些初始光線的一第三波長(zhǎng)區(qū)間并輸出多個(gè)第一過(guò)濾后光線，這些第一過(guò)濾后光線分別具有一第二波長(zhǎng)區(qū)間；而上述的感光裝置則用以接收由過(guò)濾裝置輸出的光線并據(jù)以產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的光學(xué)數(shù)據(jù)。本發(fā)明讓以往每測(cè)試所能支持的測(cè)試上限，由一顆提升至數(shù)十甚至數(shù)百顆，讓發(fā)光元件的測(cè)試系統(tǒng)的效率提升數(shù)十至數(shù)百倍。
文檔編號(hào)G01M11/02GK102749182SQ201110101179
公開(kāi)日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
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