图文解析北美能源之星LED照明测量标准及检测细节

全光通量及颜色特性，它的优点是快速、且不需暗房即可量测，在球内量测时空气的扰动可降低，但对于包含散热装置的整合式灯具就要注意散热导致温度的上升。

　　LM-79对于积分球的选用有几项重点：首先是积分球的尺寸应要够大，以避免灯体发出的热能使温度升高，以及因文件板及待测灯体自行吸收所导致的量测误差。另针对积分球的大小，若是量测小型灯泡(如传统灯泡、省电型灯泡)，建议球体直径≧1公尺；量测4呎(约120公分)的荧光灯管、HID灯等较大灯型，建议球体直径≧1.5公尺；量测500W或更大功率的灯型，则建议球体直径≧2公尺。

　　规范中定义使用积分球各装置的几何架构如图3所示。共有两种，一种为4π，另一种为2π。在4π的几何架构，固态照明产品的总表面积不可超过球壁总面积的2%，例如，在一个2公尺积分球内，待测物若为一个球状物，其直径必须小于30毫米。若为线状产品，其纵向尺寸应小于球直径的三分之二。在2π架构，安装固态照明产品的开口直径应小于球直径的三分之一。另外固定灯具的治具不可导热，以避免影响球体温度。

图3 积分球装置之几何架构。(a)为4π架构，灯体放置于球体中心，(b)为2π架构，适用于前射发光型之光源，灯体放置于球体侧面。

　　内部涂层反射率则须达90～98%。积分球内的涂层反射率较高，于量测时可得到较高的讯号，且对于积分球内不均匀的空间响应及固态照明光强度分布变化所引起的误差也可降低。但反射率高时，球体开口尺寸大小对平均反射率的影响就须予以评估。

　　积分球内应装有辅助灯，其作用在于评估灯体自吸收的部分，以得到自吸收因子。档板大小应尽量缩小，但须能防止球体所允许量测最大尺寸灯体的光线直射侦测器。而文件板的放置位置，一般建议为从侦测器算起，介于球半径三分之一至二分之一长度的距离为文件板位置。另外辅助灯也须有档板，作用一样是避免光线直射侦测器。

图4 常见用以校正用之石英钨丝白炽灯

　　测量全光光谱辐射通量的标准灯通常是石英钨丝白炽灯(图4)。它有较宽的连续光谱表现，因此用以校正可见光域的光谱辐射计。对于2π球体，仅需前半面发光的标准灯，作法可将石英钨丝白炽灯，加上反射罩使光线为前射型。对于4π球体，通常使用全向发光的标准灯，但也可用前射标准灯。

　　须注意的重点为标准灯的点灯摆放位置将影响结果，也就是说，如果标准灯送往校正单位进行量测时，其摆放位置为何，在传递至待校正的系统时，标准灯摆放的方式要相同。另外对于待测光源的光型分布与标准灯的光型分布差异大时也会影响量测值，例如，待测光源是窄角光型的分布，但标准灯为全向近乎等量的光型分布，若以此种标准灯进行校正，再量测窄角光型灯源，结果必定差异很大，因此可准备多种光型分布的标准灯进行校正，以量测不同光型分布的待测样品。 以积分球形式量测可搭配两种侦测器，一种为V(λ)亮度计(积分球-亮度计系统)，另一种为光谱辐射计(即光谱仪)(积分球-光谱辐射计系统)。

　　与亮度计共享可量测全光通量

　　积分球-亮度计系统所使用的V(λ)亮度计可用以量测全光通量，但对于亮度计探头上的滤片，其光谱响应S(λ)对人眼的明视觉光谱视效函数V(λ)匹配不佳时，将导致量测上的误差，尤其是固态照明为白光光源时，多以蓝光激发黄色荧光粉产生，在蓝光波段的视效函数匹配不佳时，差异的比例就会加大，图5即说明视效函数匹配问题。亮度计探头的光谱响应与V(λ)曲线不匹配的程度，CIE用来表示f"'1，f''1值越小两者间不匹配的程度越小。另外，使用V(λ)亮度计为侦测探头时，无法进行光色特性的量测。

图5 白光LED多以蓝光激发黄色荧光粉，在蓝光波段(图中箭号表示)处，亮度计探头的视效函数(虚线表示)响应与CIE V(λ)匹配不佳时，差异的比例就会加大。

　　撘配光谱仪可消除V(λ)失匹配误差

　　由光度量定义，只要测出被测光源的光谱功率分布，再与V(λ)加权积分，就可以求出相对应的光度量，这种测量光谱光度量的方法为分光法。用分光法可以消除探头的V(λ)失匹配和被测光源与标准光源的光谱功率分布不一致所带来的误差。光源的光谱辐射功率分布由光谱辐射计测量，分光法测量光度量的精度主要取决于光谱辐射计的线性动态范围、重复性、光谱波长误差、杂散光和标定误差等。

藉由量得的光源光谱辐射功率分布即可进行光色特性数值的计算，包含色度、相对色温及