半导体发光元件用的发光量推定装置以及发光量推定方法转让专利

申请号 : CN201280068743.1

文献号 : CN104081174B

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发明人 : 望月学藤森昭一广田浩义市川美穗

申请人 : 日本先锋公司先锋自动化设备股份有限公司

摘要 :

本发明提供一种可高速推定半导体发光元件的发光总量的半导体发光元件用的发光量推定装置。LED(101)用的发光量推定装置(3)具有接收LED(101)发射的光的光电探测器(105)、可改变光电探测器(105)所接收的LED(101)发射的光的范围的受光范围变更机构、以及运算部(151)。运算部(151)通过受光范围变更机构在不同的多个受光范围内对一个LED(101)进行测定,从而推定LED(101)的发光量。

权利要求 :

1.一种半导体发光元件用的发光量推定装置,其特征在于,具有:受光部,其接收半导体发光元件发射的光;

受光范围变更机构,其可改变所述受光部所接收的所述半导体发光元件发射的光的范围;以及运算部,

所述运算部通过所述受光范围变更机构在不同的多个所述范围内对一个所述半导体发光元件进行测定,从而推定所述半导体发光元件的发光量,抽出多个所述半导体发光元件的一部分,根据在没有邻接的半导体发光元件的状态下推定出发光量的结果,来校正多个所述半导体发光元件的发光量。

2.根据权利要求1所述的发光量推定装置,其特征在于,所述运算部推定的发光量是因所述受光范围变更机构移动而无法测定的范围内的发光量。

3.根据权利要求2所述的发光量推定装置,其特征在于,所述受光范围变更机构是可沿所述受光部的垂直方向移动的承载台,在膜片上配置有多个所述半导体发光元件,

所述膜片相对于承载台固定。

4.根据权利要求1所述的发光量推定装置,其特征在于,所述运算部沿着所述半导体发光元件的发光中心轴的周围的圆周,对根据相对于所述发光中心轴的角度而变化的所述半导体发光元件的配光强度进行积分,算出周配光强度,并且根据在不同的所述角度中分别积分而得到的多个所述周配光强度,推定所述半导体发光元件的发光量。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的发光量推定装置,其特征在于,所述受光部是光电探测器。

6.一种半导体发光元件用的发光量推定方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步骤,接收半导体发光元件所发射的光,测定第一总受光量;

第二步骤,改变接收所述半导体发光元件所发射的光的范围,测定第二总受光量;

第三步骤,重复进行所述第一步骤和所述第二步骤;以及第四步骤,从所述第三步骤测定的多个不同的所述范围内的总受光量而推定所述半导体发光元件的发光量,第五步骤,抽出多个所述半导体发光元件的一部分,根据在没有邻接的半导体发光元件的状态下的所述发光量,校正多个所述半导体发光元件的发光量。

说明书 :

半导体发光元件用的发光量推定装置以及发光量推定方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种通过测定来自LED等半导体发光元件的光可推定其发光总量的半导体发光元件用的发光量推定装置以及发光量推定方法。

背景技术

[0002] 专利文献1及专利文献2中公开了为测定与发光中心轴所成的角度所对应的光的强度即配光强度的分布(配光强度分布),每次测定一个地方的技术。
[0003] 此外,专利文献3中公开了为测定配光强度分布,同时测定多个地方的技术。
[0004] 并且,专利文献4中公开了测定发光总量的技术。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 【专利文献1】日本专利文献特开平5-107107号公报
[0008] 【专利文献2】日本专利文献特开平8-114498号公报
[0009] 【专利文献3】日本专利文献特开2005-172665号公报
[0010] 【专利文献4】日本专利文献特开2008-76126号公报

发明内容

[0011] 发明要解决的问题
[0012] 然而,在专利文献1~专利文献3所记载的任一方法中,存在着为测定发光总量而必须测定非常多个点的配光强度的不利之处。
[0013] 并且,在专利文献4中,虽然能够测定发光总量,但也存在着只能一个一个测定半导体发光元件的不利之处。
[0014] 本发明是为了解决上述问题而完成的,其中一个目的在于提供一种可以高速推定半导体发光元件的发光总量的半导体发光元件用的发光量推定装置以及发光量推定方法。
[0015] 解决问题的手段
[0016] 本发明的半导体发光元件用的发光量推定装置具有:受光部,其接收半导体发光元件发射的扩散光;受光范围变更机构,其可改变所述受光部所接收的所述半导体发光元件发射的所述扩散光中的范围;以及运算部。所述运算部通过所述受光范围变更机构在不同的多个所述范围内对一个所述半导体发光元件进行测定,从而推定所述半导体发光元件发射的所述扩散光的所有方向的发光量。
[0017] 本发明的半导体发光元件用的发光量推定方法包括以下步骤:第一步骤,接收半导体发光元件所发射的扩散光,测定第一总受光量;第二步骤,改变接收所述半导体发光元件所发射的所述扩散光中范围,测定第二总受光量;第三步骤,重复进行所述第一步骤和所述第二步骤;以及第四步骤,从所述第三步骤测定的多个不同的所述范围内的总受光量而推定所述半导体发光元件发射的所述扩散光的所有方向的发光量。

附图说明

[0018] 图1是本发明的第一实施方式中LED的发光状况的说明图。
[0019] 图2是关于配光强度分布E的说明图。
[0020] 图3是从配光强度E(θ)(配光强度分布E)求出发光总量的方法的第一说明图。
[0021] 图4是从配光强度E(θ)(配光强度分布E)求出发光总量的方法的第二说明图。
[0022] 图5是从配光强度E(θ)(配光强度分布E)求出发光总量的方法的第三说明图。
[0023] 图6是第一实施方式中用于进行LED检查的发光元件用的发光量推定装置3的受光模块1的说明图。
[0024] 图7是半导体发光元件用的发光量推定装置的示意说明图。
[0025] 图8是测定作为推测总受光量S(θ)的来源的测定值的方法的说明图。
[0026] 图9是用于从三个测定点求出S(90°)的方法的说明图。
[0027] 图10是计算出推定总受光量Sc(90°)的方法的流程图。
[0028] 图11是采用以上方法时的误差的说明图。
[0029] 图12是除去邻接LED的影响的说明图。
[0030] 图13是除去邻接LED的影响的流程图。
[0031] 图14是采用以上除去邻接LED的影响的方法时的误差的说明图。
[0032] 图15是推测总受光量S(θ)的第二方法的说明图。
[0033] 图16是推测总受光量S(θ)的第二方法的流程图。

具体实施方式

[0034] <第一实施方式>
[0035] 以下,使用图1详细说明本发明的第一实施方式。
[0036] 图1是本发明的第一实施方式中LED101的发光状况的说明图。
[0037] 如图1(a)所示,LED(Light Emitting Diode)101是从发光面1011发出光的。将此LED101的发光面1011的法线称为发光中心轴LCA。此外,将包含发光面1011的平面上的一方向当作基准轴(X轴)时,从该平面上的X轴逆时针旋转的角度定义为φ。
[0038] 另外,在将φ固定的情况下,将与发光中心轴LCA所成的角度定义为θ。
[0039] 从LED101的发光面1011发射的光的强度会因与发光中心轴LCA所成的角度θ等而不同(参照图2)。
[0040] 然而,存在以更高速度获取LED101的发光总量的需要。在此,所谓的发光总量是,将φ的值从0°至360°、θ的值从0°至90°的光的强度全部相加,也对LED101的背面进行相同的合计,随后将两者相加后的总量。
[0041] 通过了解该发光总量可判断此LED101是否适合各种应用。
[0042] LED101的光强度在不同的θ以及φ上会呈现不同的值。
[0043] 由此,为了以视觉方式表现光的强度而使用图1(b)这样的图。
[0044] 在图1(b)中,X轴与Y轴的交点部分表示θ=0°。
[0045] 并且,圆上的各点分别表示θ=90°的各φ的位置。
[0046] 此外,图1(c)是φ的值为固定的位置上的剖面图。
[0047] 由此,在图1中,将距离LED101相同距离且与发光中心轴LCA所成的角度θ的位置上的光的强度定义为配光强度E(θ)。
[0048] 并且,对应于各θ而图示的该配光强度E(θ)为配光强度分布E。作为配光强度分布E的具体例子将在图2进行说明。
[0049] 此外,在以上的说明中,假设在距离LED101够远的位置进行测定,则LED101可被视为是一个点。
[0050] 在之后的说明中若无特别记载,皆假设LED101为一个点。这是因为LED101与一般的光电探测器105等(参照图6)相比极为渺小,因此可以做这样的假设。
[0051] 图2是关于配光强度分布E的说明图。
[0052] 图2(a)与图1(c)为相同的图。
[0053] 如图2(a)所示,所谓配光强度分布E是在自LED101的距离r为固定的位置上,在固定的φ角度下的各θ的光的强度。
[0054] 此外,LED101一般因其制作工艺的误差等具有因LED101而异的配光强度分布E。
[0055] 该不同的LED101可能存在图2(b)的cos型LED101及图2(c)的环型LED101。
[0056] cos型及环型LED101仅为一例,并非限定具有此两种特性的LED101为测定对象。不过,一般LED101大多具有光的波峰为cos型的LED101与在θ=30°具有光的强度的波峰的环型LED101之间的特性。也就是说,作为检查对象的一般LED101大多在θ为0°~
30°的范围内具有光的强度的波峰。
[0057] 接着,说明从配光强度E(θ)(配光强度分布E)求出发光总量的方法。
[0058] 图3是从配光强度E(θ)(配光强度分布E)求出发光总量的方法的第一说明图。图4是从配光强度E(θ)(配光强度分布E)求出发光总量的方法的第二说明图。图5是从配光强度E(θ)(配光强度分布E)求出发光总量的方法的第三说明图。
[0059] 以下,在假设LED101具有如图3(a)所示的配光强度分布E的情况下进行说明。
[0060] 对这种配光强度分布E的角度θ的配光强度E(θ)以发光中心轴LCA周围的圆周进行积分后的结果定义为周配光强度L(θ)(参照图4(b))。
[0061] 将表示各θ处的该周配光强度L的图4(a)所示的图表定义为周配光强度分布L。周配光强度L(θ)以L(θ)=E(θ)×2Sinθ×π表示。
[0062] 此外,在图4(a)中,由于θ=0°时Sin0°=0,因此L(0°)=0。
[0063] 将此周配光强度L(θ)在θ=0°~θ的积分结果称为总受光量S(θ)(参照图5(b))。并且,将表示各θ处的该总受光量S的图5(a)所示的图表定义为总受光量分布S。
[0064] 另外,在此若将光电探测器105配置在图5(b)中的虚线A上,则θ值处的总受光量S无论在B位置还是在C位置,从光电探测器105输出的输出值都相同(在这种情况下,为使光电探测器105与虚线A一致,必须配合光电探测器105的所在位置来调整光电探测器105的面积。)。
[0065] 并且,总受光量S与发光总量是不同的概念。具体而言,若能计算出(检测出)LED101的表面侧的总受光量S(90°),则将其乘上固定系数α即得出背面侧的总受光量S(90°)。
[0066] 如此一来,得出发光总量=S(90°)﹢α×S(90°)。
[0067] 在此,若测定一个LED101可获得α值,则以相同的工艺制造出的所有LED101的α值也会大致相同(误差约为2%)。
[0068] 因此,若能计算出(检测出)LED101的表面侧的总受光量S(90°),则能够以2%的误差获得发光总量。
[0069] 所以,在本实施方式中以获得总受光量S(90°)为目的。
[0070] 然而,为获得总受光量S(90°),必须使光电探测器105零距离地接近LED101或者使光电探测器105的面积无限。
[0071] 由于探针109是必须的,因此使光电探测器105零距离地接近LED101是不可能的。另外,使光电探测器105的面积无限也同样是不可能的。
[0072] 因此,在本实施方式中,以下将显示用于借由固定地点的测定值高速并高精度地测定S(90°)的装置(方法)。
[0073] 图6是第一实施方式中用于进行LED101检查的发光元件用的发光量推定装置3的受光模块1的说明图。
[0074] 图6的受光模块1用于得到数据,而该数据用于进行LED101的检查。
[0075] 以下,说明图6的受光模块1的构造。
[0076] 如图6所示,在本实施方式中,受光模块1具有承载台102b(试样设置台)、光电探测器105、保持座107、信号线111、放大器113、通信线115和探针109。然而,所有这些构造并不是受光模块1必须的构造,只要至少具有光电探测器105即可。
[0077] 此外,配置有导光部117以及使该导光部117所引导的光通过的光纤119。
[0078] 多个LED101配置于水平设置的承载台102b上。
[0079] 保持座107隔开间隔地配置于与该承载台102b相对的位置。
[0080] 在保持座107的内部配置有光电探测器105。
[0081] LED101、承载台102b以及光电探测器105相互平行地配置。
[0082] 探针109在受光状况的测定和电气特性测定时与LED101的电极接触,并施加电压至LED101上。
[0083] 可以在承载台102b及LED101固定的状态下移动探针109,使探针109与LED101接触。与此相反,也可以在探针109固定的状态下移动承载台102b和LED101,使探针109与LED101接触。
[0084] 此外,探针109与电气特性计测部125连接。
[0085] 探针109与LED101的发光面1011大致平行,在与LED101的法线成直角的方向上放射状地延伸。
[0086] 保持座107具有圆筒状的侧面部107b。
[0087] 侧面部107b具有圆筒状,具有沿θ=0°的方向延伸的形状。
[0088] 遮挡部107a和侧面部107b的中心为θ=0°的方向且与LED101的发光面1011的发光中心轴相同。
[0089] 侧面部107b的内周面所形成的中空空间内配置有光电探测器105。
[0090] 在遮挡部107a的中心部内形成有圆形开口部107c,该圆形开口部107c形成有圆柱状的中空部。由于该圆形开口部107c的存在,因此光电探测器105可接收从LED101发射的光。
[0091] 配置于承载台102b上的膜片102c配设有多个LED101。
[0092] 此外,在本实施方式中,其目的在于高速且高精度地得到该膜片102c上配置的多个LED101各自的发光总量。
[0093] 图7是半导体发光元件用的发光量推定装置3的示意说明图。
[0094] 半导体发光元件用的发光量推定装置3除了受光模块1以外,还具有电气特性计测部125、存储部161、输出部163以及运算部151。
[0095] 此外,受光模块1在本实施方式中具有承载台102b(试样设置台)、光电探测器105、保持座107、信号线111、放大器113和通信线115(参照图6)。
[0096] 然而,所有这些构造并不是半导体发光元件用的发光量推定装置3必须的构造,只要至少具有光电探测器105和运算部151即可。
[0097] 电气特性计测部125具有HV单元153、ESD单元155、切换单元157以及定位单元159。
[0098] 光电探测器105接收从LED101发射的光。
[0099] 并且,将根据光电探测器105所接收的光的全部强度的总量而输出的电气信号(受光光量信息)作为模拟信号,向放大器113输出。
[0100] 该光电探测器105所输出的受光光量信息与图5(b)所显示的总受光量S(θ)成比例。
[0101] 放大器113放大该受光光量信息并将其转换为后述的运算部151可检测出的电压值。
[0102] 此外,光纤119连接于分光器121,该分光器121可测定被引导的光的频率及光的强度(配光强度E(θ))。
[0103] 而且,分光器121向运算部151输出频率及配光强度E(θ)的信息。
[0104] 探针109具有物理性接触LED101的表面、并施加用于使LED101发光的电压的功能。
[0105] 另外,探针109由定位单元159来定位并固定。
[0106] 若承载台102b是移动形式的物体,则该定位单元159具有将探针109的顶端位置保持在固定位置的功能。相反,若探针109是移动形式的物体,则该定位单元159具有使探针109的顶端位置移动至承载LED101的承载台102b上的规定位置并在此后也保持在该位置的功能。
[0107] HV单元153具有施加额定电压、并检测出LED101相对于额定电压的各种特性的作用。
[0108] 通常,在施加有来自该HV单元153的电压的状态下,光电探测器105对LED101发出的光进行测定。
[0109] HV单元153检测出的各种特性信息输出至运算部151。
[0110] ESD单元155为用于在一瞬间施加高电压至LED101,使其静电放电,并进行其是否遭受静电破坏等检查的单元。
[0111] ESD单元155检测出的静电破坏信息输出至运算部151。
[0112] 切换单元157进行HV单元153与ESD单元155之间的切换。
[0113] 也就是,通过该切换单元157,改变经由探针109施加至LED101的电压。而且,根据该改变,LED101的检查项目分别变更为检测在额定电压的各种特性,或是检测是否有遭受静电破坏。
[0114] 存储部161存储有用于将从通信线115输入至运算部151并由放大器113输出的电压换算成总受光量S(θ)的比例系数等。
[0115] 并且,存储部161也存储有用于计算出背面侧的总受光量S(90°)的α值。
[0116] 运算部151接收由放大器113输出的电压、来自分光器121的配光强度和频率的信息、HV单元153所检测出的各种电气特性信息、以及ESD单元155所检测出的静电破坏信息的输入。
[0117] 并且,运算部151从这些输入对LED101的特性进行分析和分类。
[0118] 特别是在本实施方式中,运算部151从放大器113所输出的电压和存储部161所存储的信息进行后文叙述的图9至图16所记载的各种处理,并计算出发光总量。
[0119] 而且,根据需要从输出部163输出图像和信息等。
[0120] 此外,将在后文叙述运算部151所进行的具体处理。
[0121] <推测总受光量S(θ)的第一方法>
[0122] 图8是测定作为推测总受光量S(θ)的来源的测定值的方法的说明图。
[0123] 图9是用于从三个测定点求出S(90°)的方法的说明图。
[0124] 如图8(a)所示,配置于承载台102b上的膜片102c的LED101配置在使光电探测器105与LED101的距离为LA的位置。
[0125] 在这种情况下,LED101配置在使连接光电探测器105的端部和LED101的直线与发光中心轴LCA所形成的角度为θA的位置上。
[0126] 由此,能够通过光电探测器105检测出θ=θA处的总受光量S(θA)。
[0127] 另外,通过移动承载台102b而能够移动LED101与光电探测器105的距离。
[0128] 例如,如图8(b)所示移动承载台102b,则使LED101与光电探测器105的距离移动为LB的距离。
[0129] 其结果为,LED101将配置在使连接光电探测器105的端部和LED101的直线与发光中心轴LCA的角度为θB的位置上。
[0130] 如此一来,将能够通过光电探测器105检测出θ=θB处的总受光量S(θB)。
[0131] 并且,使θA与θB接近。
[0132] 具体而言,设定θA=θ1+△θ,θB=θ1-△θ,使△θ变得微小。
[0133] 由此,通过计算S(θA)-S(θB),从而可计算θ=θ1处的周配光强度L(θ1)(参照图4(b))。
[0134] 若用数式表示,则能够表示为如下数式:
[0135] L(θ1)=S(θ1+△θ)-S(θ1-△θ)。
[0136] 以上的计测和计算不只是在θ=θ1进行,在θ=θ2及θ=θ3的两点也进行。
[0137] 并且,获得θ1、θ2及θ3三点处各自的周配光强度分布L(θ)即L(θ1)、L(θ2)及L(θ3)。
[0138] 而且,图9为将这三点标注在图4(a)后的图。并且,θ=0°处L(0°)=0。
[0139] 用通过θ=0°、θ1、θ2及θ3的四次函数进行近似。此外,该θ=0°处L(0°)=0是即使有误差也一定成立的值,因此四次函数的零次系数可以为零,也可以仅用四次函数进行近似。
[0140] 如此一来,可计算出近似式Lc。
[0141] 并且,若将该近似式Lc从θ=0°至θ=90°进行积分,则能够计算推定总受光量Sc(90°)。
[0142] 另外,在此,实际上在多个点测定周配光强度分布L的真值用Lt来表示。
[0143] 从该Lt可计算出总受光量真值St(90°)。
[0144] 该总受光量真值St(90°)与推定总受光量Sc(90°)的误差因图9所示的θ=90°附近的Lc与Lt而存在,并可知该误差微小。
[0145] 其结果为,可知能够以非常高的精度地计算出总受光量S(90°)。
[0146] 此外,由于只需在六个点进行测定(θ1两点,θ2两点,θ3两点),因此可用极短时间测定。
[0147] 由上可知,可实现高速且高精度的测定。
[0148] 另外,在θ1=20°、θ2=50°、θ3=70°、△θ=1°处实际测定,将测定多个点而求出的总受光量真值St(90°)与用以上方法得到的推定总受光量Sc(90°)进行比较,其偏差大约为1.85%。可知能够十分高精度地测定。
[0149] 图10是计算出推定总受光量Sc(90°)的方法的流程图。
[0150] <步骤ST101>
[0151] 在步骤ST101中,移动承载台102b以使LED101位于比规定角度θ=θ1的角度仅小△θ的位置上。
[0152] 并且,通过光电探测器105测定该位置上的总受光量S(θ1-△θ)。
[0153] <步骤ST103>
[0154] 在步骤ST103中,移动承载台102b以使LED101位于比规定角度θ=θ1的角度仅大△θ的位置上。
[0155] 并且,通过光电探测器105测定该位置上的总受光量S(θ1+△θ)。
[0156] <步骤ST105>
[0157] 在步骤ST105中,通过计算总受光量S(θ1+△θ)-总受光量S(θ1-△θ)而得出L(θ1)的值。
[0158] <步骤ST107>
[0159] 在步骤ST107中,移动承载台102b以使LED101位于比规定角度θ=θ2的角度仅小△θ的位置上。
[0160] 并且,通过光电探测器105测定该位置上的总受光量S(θ2-△θ)。
[0161] <步骤ST109>
[0162] 在步骤ST109中,移动承载台102b以使LED101位于比规定角度θ=θ2的角度仅大△θ的位置上。
[0163] 并且,通过光电探测器105测定该位置上的总受光量S(θ2+△θ)。
[0164] <步骤ST111>
[0165] 在步骤ST111中,通过计算总受光量S(θ2+△θ)-总受光量S(θ2-△θ)而得出L(θ2)的值。
[0166] <步骤ST113>
[0167] 在步骤ST113中,移动承载台102b以使LED101位于比规定角度θ=θ3的角度仅小△θ的位置上。
[0168] 并且,通过光电探测器105测定该位置上的总受光量S(θ3-△θ)。
[0169] <步骤ST115>
[0170] 在步骤ST115中,移动承载台102b以使LED101位于比规定角度θ=θ3的角度仅大△θ的位置上。
[0171] 并且,通过光电探测器105测定该位置上的总受光量S(θ3+△θ)。
[0172] <步骤ST117>
[0173] 在步骤ST117中,通过计算总受光量S(θ3+△θ)-总受光量S(θ3-△θ)而得出L(θ3)的值。
[0174] <步骤ST119>
[0175] 已知θ=0°处L(0°)=0,因此利用这一点和在上述步骤ST105中求出的θ=θ1处的L(θ1)值、在步骤ST111中求出的θ=θ2处的L(θ2)值以及在步骤ST117中求出的θ=θ3处的L(θ3)值以四次函数进行近似,从而计算出近似式Lc。
[0176] <步骤ST121>
[0177] 通过从θ=0°至θ=90°对近似式Lc进行积分,可计算出推定总受光量Sc(90°)。
[0178] 图11是采用以上方法时的误差的说明图。
[0179] 以上的方法是采用四次的近似式,因此会出现在配光强度分布E不同的情况下精度是否足够高的问题。
[0180] 利用具有图11(a)、图11(b)及图11(c)所显示的不同配光强度分布E的LED101,对以上方法的准确性进行检讨。
[0181] 在图11(a)中偏差为-0.06%,在图11(b)中偏差为-0.45%,在图11(c)中偏差为0.98%。
[0182] 通过以上的说明,已实验证实该方法可实现高速且精确的总受光量S(90°)的推定。
[0183] <除去邻接LED101的影响>
[0184] 图12是除去邻接的LED101的影响的说明图。
[0185] 如图2及图3(a)所示,配光强度E(θ)在θ=90°处E(90°)=0,其理由如下。
[0186] 如图12(a)所示,在排列有多个LED101的情况下,θ为90°附近处,光由于与发光的LED101邻接的LED101而被遮挡。因此,配光强度E(θ)的值在θ=90°处E(90°)=0,而随着θ接近90°,配光强度E(θ)的值渐渐降低。
[0187] 在除去了该邻接的LED101的影响时,也就是在如图12(b)所示的情况下,配光强度分布E如图12(c)所示。
[0188] 即,θ=90°处E(90)≠0。
[0189] 由此,为得到原本的LED101的特性,必须求出不受到邻接的LED101所产生的影响的配光强度分布E。
[0190] 作为该方法,可考虑一个个取出LED101,在没有邻接LED101的状态下由上述的<推测总受光量S(θ)的第一方法>求出配光强度分布E。
[0191] 然而,即使这样,在求出膜片102c上配置的多个LED101的配光强度分布上会花费较多时间,从而不能实现本实施方式的目的即高速地测定和推定。
[0192] 因此,通过以下方法除去邻接LED101的影响。
[0193] 图13是除去邻接的LED的影响的流程图。
[0194] <步骤ST201>
[0195] 在步骤ST201中,测定在有邻接LED101的状态下、作为测定对象的多个LED101的S(90°)的值。
[0196] 例如,设想26个LED101,第一个LED101定义为第一LED101a,以下依次定义为第二LED101b、…、第二十六LED101z。
[0197] 用上述<推测总受光量S(θ)的第一方法>推定该第一LED101a至第二十六LED101z的Sa(90°)至Sz(90°)。
[0198] <步骤ST203>
[0199] 在步骤ST203中,任意选择多个LED101中的一个,在没有邻接LED101的状态下,用<推测总受光量S(θ)的第一方法>推定S(90°)(没有邻接LED101状态下的S(90°)表示为SR(90°))。
[0200] 例如,抽出第七LED101g,用<推测总受光量S(θ)的第一方法>计算出(推定)SRg(90°)。
[0201] <步骤ST205>
[0202] 在步骤ST205中,基于SR(90°)/S(90°)计算出校正系数M。
[0203] 例如,基于M=SRg(90°)/Sg(90°)计算出M。
[0204] 此外,为了期望更准确,也可抽出多个来得到平均值等。
[0205] <步骤ST207>
[0206] 在步骤ST207中,将步骤ST201中推定出的各LED101与步骤ST205中计算出的校正系数M相乘。
[0207] 例如,对于第一LED101a可计算出M×Sa(90°)、…、对于第二十六LED101z可计算出M×Sz(90°)。
[0208] 并且,以此为基础,通过计算发光总量=S(90°)+α×S(90°)能够推定发光总量。
[0209] 图14是采用以上的除去邻接的LED101的影响的方法时的误差的说明图。
[0210] 采用以上的除去邻接LED101的影响的方法进行校正时,会出现与真值之间的误差的问题。
[0211] 使用具有如图14(a)、图14(b)及图14(c)所示的不同配光强度分布E的LED101,对以上方法的准确性进行检讨。
[0212] 在图14(a)中偏差为-1.44%,在图14(b)中偏差为-2.74%,在图14(c)中偏差为0.32%。
[0213] 通过以上的说明,已实验证实该方法可实现高速且精确的总受光量S(90°)的推定。
[0214] <推测总受光量S(θ)的第二方法>
[0215] 图15是推测总受光量S(θ)的第二方法的说明图。
[0216] 以下,以具有如图15(a)所示的配光强度分布E时(以下称为“第一情况”)和具有如图15(b)所示的配光强度分布E时(以下称为“第二情况”)为例,说明推测总受光量S(θ)的第二方法。
[0217] 此外,在如图15(c)所示的图中,实线是第一情况(图15(a)),是具有理想的配光强度E时的总受光量分布S。第二情况(图15(b))虽然不同于理想的配光强度,但总受光量S(90°)和第一情况的相同。第二情况的总受光量分布S并未显示在图15(c)中。
[0218] 在图15(c)中,S1表示第一情况中θ=θ11处的总受光量S(θ11)。在图15(c)中,S2表示第一情况中θ=θ12处的总受光量S(θ12)。
[0219] 同样地,在图15(c)中,S3表示第二情况中θ=θ11处的总受光量S(θ11)。在图15(c)中,S4表示第二情况中θ=θ12处的总受光量S(θ12)。
[0220] 求出连接S1和S2的直线则能够求出与θ=90°相交的点。并且,参照图15(c),便可知该点与具有理想的配光强度E时的S(90°)几乎相同。
[0221] 因此,即使在具有如图15(a)那样的配光强度E的情况下,仅通过测定θ=θ11处S(θ11)的值以及θ=θ12处S(θ12)的值,求出通过该两点的一次函数N,并求出该一次函数中θ=90°处的值,就能够推定S(90°)。而且,其误差极小。
[0222] 同样地,从图15(c)可知即使在具有如图15(b)那样的配光强度E的情况下,也与θ=90°处的值几乎相同。
[0223] 通过以上的说明,便可知几乎无论具有哪种形状的配光强度分布E的LED101,仅通过测定θ=θ11处的S(θ11)以及θ=θ12处的S(θ12),就可推定S(90°)。
[0224] 另外,在θ11=39.34°和θ12=61.04°这两点实际测定时,其偏差为-0.390%。由此便可知推测总受光量S(θ)的第二方法的精度较高。此外,由于测定点只有两点,因此可高速地推定。
[0225] 图16是推测总受光量S(θ)的第二方法的流程图。
[0226] <步骤ST301>
[0227] 在步骤ST301中,移动承载台102b以使LED101位于规定角度θ=θ11处。
[0228] 并且,通过光电探测器105测定该位置上的总受光量S(θ11)。
[0229] <步骤ST303>
[0230] 在步骤ST303中,移动承载台102b以使LED101位于规定角度θ=θ12。
[0231] 并且,通过光电探测器105测定该位置上的总受光量S(θ12)。
[0232] <步骤ST305>
[0233] 在步骤ST305中,计算出通过S(θ11)和S(θ12)的一次函数N。
[0234] <步骤ST307>
[0235] 在步骤ST307中,通过将θ=90°代入步骤ST305中计算出的一次函数N来推定S(90°)。
[0236] <其它的实施方式>
[0237] 在以上实施方式中,虽然是光电探测器105接收来自LED101的光,也可以使用CCD。
[0238] 在使用CCD的情况下,具有能够在一次测定中求出多个总受光量S(θ)的优点,能够提高测定的速度。
[0239] 然而,在使用CCD的情况下,除了对光的波长等敏感度的差异,受光量与输出之间不一定有比例关系,因此对于准确地求出发光总量不能说是最佳的。然而这并不是说要排除在本实施方式中使用CCD。
[0240] 此外,在以上的实施方式中,虽然通过改变承载台102b的位置来改变光电探测器105所接收光的范围(θ的值,S(θ)),然而也可以采用其它的方法。
[0241] 具体而言,可以移动光电探测器105,也可以增减遮挡部107a的圆形开口部107c的大小。也可以设置除了遮挡部107c以外的遮挡部件。
[0242] 而且,在使用CCD时,可忽视所需的θ值以外的测定数据。
[0243] <实施方式的构造及效果>
[0244] 本实施方式的LED101用的发光量推定装置3具有接收LED101所发射的扩散光的光电探测器105、可改变光电探测器105接收的LED101所发射的扩散光中的范围的受光范围变更机构、以及运算部151。运算部151通过受光范围变更机构对一个LED101在多个不同的范围内进行测定,从而推定LED101的发光量。
[0245] 由于具有这样的构造,因此能够提供可高速地推定半导体发光元件发射的所述扩散光的所有方向的发光总量的半导体发光元件用的发光量推定装置。
[0246] 运算部151所推定的发光量是由于受光范围变更机构移动而不能测定的范围的发光量。
[0247] 由于具有这样的构造,因此可推定到测定范围外为止的发光总量。
[0248] 受光范围变更机构是可沿光电探测器105的垂直方向移动的承载台102b。膜片102c上配置有多个LED101。膜片102c相对于承载台102b固定。
[0249] 由于具有这样的构造,因此可容易地改变受光范围。
[0250] 抽出多个LED101的一部分,根据在没有邻接的LED101的状态下推定发光量的结果,来校正多个LED101的发光量。
[0251] 由于具有这样的构造,因此可推定发光总量的真值。
[0252] 运算部151所推定的是与发光中心轴LCA成90°的角度为止的发光总量。
[0253] 由于具有这样的构造,因此可推定发光总量。
[0254] 发光量推定装置3采用光电探测器105。
[0255] 由于具有这样的构造,因此能够高精度地测定发光总量。
[0256] 本实施方式的LED101的发光量推定方法包括以下步骤:第一步骤,接收LED101所发射的扩散光,测定第一总受光量(步骤ST101);第二步骤,改变接收LED101所发射的扩散光中的范围,测定第二总受光量(步骤ST103);第三步骤,重复进行第一步骤和第二步骤(步骤ST107,步骤ST109,步骤ST113及步骤ST115);以及第四步骤,从第三步骤测定的多个不同的范围内的总受光量而推定半导体发光元件发射的所述扩散光的所有方向的发光量(步骤ST119及步骤ST121)。
[0257] 由于具有这样的构造,因此能够提供可高速地推定半导体发光元件的发光总量的半导体发光元件用的发光量推定装置。
[0258] <定义等>
[0259] 此外,实施方式中的光电探测器105是本发明中受光部的一例。即,本发明中的受光部只要是可测定光的强度的装置即可。
[0260] 另外,LED101是本发明中的半导体发光元件的一例。即,所谓的半导体发光元件只要是发光的元件即可。在此,光不限定于可见光,例如,也可以是红外线、紫外线等。
[0261] 本发明中的发光中心轴LCA指的是在半导体发光元件发光时成为光的中心的轴。
[0262] 本发明中的运算部的一例是实施方式中的运算部151。
[0263] 符号说明
[0264] 1 受光模块
[0265] 3 发光量推定装置
[0266] 101 LED(半导体发光元件)
[0267] 102b 承载台
[0268] 105 光电探测器(受光部)
[0269] 151 运算部
[0270] 161 存储部