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日本《照明用白色LED测光方法通则》

日本四集团共同制定的《照明用白色LED测光方法通则》为目前唯一针对照明用白光发光二极管（LED）所制定的丈量尺度，本文将对其内容进行先容及分析，以供读者及有关产、学、研部分参考。

白光LED尺度出炉随着LED研发技巧的突飞猛进，已被很多人视为布满潜力的新世代重要照明光源，然而LED具有与传统照明光源截然不同的空间发光特征，使底本实用于传统光源光学特征丈量的方法未必实用于LED,如光通量（LuminousFlux）、光强度（Luminous Intensity）及色度（C h romati city）丈量，否则LED的丈量精度及准度都将成标题。因此，全球各大尺度协会均修订或是新增LED丈量尺度，但由于LED封装种类繁多，性能也各不雷同，所以也有协会针对不同用处的LED制定新的丈量尺度以国际照明委员会（Commission Internationaledel’Eclairage CIE）为例，其在2007年大幅修订原有的LED丈量技巧文件CIE-127，但因诸多争议，仍有诸多丈量标题待解决，而由美国能源部（DOE）所主导，其配合固态照明产品的推广过程，由美国国家尺度学会（ANSI）与北美照明学会（IESNA）所组成的尺度制定小组，正在进行固态照明灯具相干测试尺度的制定，其中包含旋光性量测、色度量测以及寿命评估等尺度，但这些尺度的特点在于其内容是将固态照明灯具视作一整体来评价，也就是说，LED单体无法由这些尺度的规范来作丈量。

我国近年来也致力于半导体发光器件尺度的推动，在政府的支撑下，已推出半导体发光器件测试方法，而其它相干尺度也正在进行审议中。

然而在照明用白光LED尺度的推动方面，进展最快的国家是日本，其中日本照明学会（JIES）、日本照明委员会（JCIE）、日本照明用具产业会（JIL）以及日本电球产业会（JEL）在2004年已订出四集团共同尺度《照明用白色LED测光方法通则》，成为目前唯一针对照明用白光LED所订定的丈量尺度，其在初版时就已率先制定数项未曾规范过的项目，如尺度LED之制作、小型模块光强度的丈量法以及寿命评估方法等。

有鉴于LED的丈量方法有所进展且尺度的内容仍有扩充空间，四集团于2006年3月颁布此尺度的修订版，增加且修订本来的尺度内容，在色度学的量测以及光通量的量测方法等作出更具体的规范。然基于谨严的心态，有很多部分仍然是被放在附属部分而非实际尺度的一部分，不过，其在相干规范的阐明仍十分具体，就现阶段国际所能查到的LED尺度文献，此尺度可说是内容最完整的规范。在目前产业界仍然缺乏适当的通用LED丈量规范情况下，该尺度将会是一个非常重要的参考根据。下面重点先容此尺度的重要规定，以及修订版的补充部分。

实用范畴限于照明用白光LED该尺度在一开端的标题上，就已宣布实用范畴仅限于照明用白光LED,其认为将丈量目标限定于照明用白光LED,以限定与尺度LED比拟的丈量方法能有效晋升丈量精度，且对于尺度LED的内容作出很具体的规定。在光强度的丈量部分，则按照国际照明委员会所规定的尺度条件进行丈量；在光通量的丈量部分，则一律应用积分球（IntegratingSphere）丈量，并在修订版中增加色度、相干色温（Correlated Color Temperature；CCT）、显色性指数（Color RenderingIndex；CRI）等的丈量方法，且原则上应用积分球作为其进射光学系统。

本尺度重要是针对单体LED制定的规范，但其对于小型的LED模块光强度的丈量也纳进规范，对于小型LED模块而言，其不必定实用于CIE尺度条件所规定的均匀LED光强度的丈量方法。

照明用白光LED定义明白此尺度与其它LED的相干尺度最大的不同在对于“照明用白光LED”作出很明白的定义。根据本尺度的说明，所谓的“照明用白光LED”其丈量光通量或均匀光强度的光色，须满足光谱（Spectrum）几乎涵盖可见光范畴的全部范畴，且其中不能有欠缺的部分；相干色温的范畴在（2500~10000）K以内；以及相干色温在CIE1960均匀色度（UniformC h romaticityScale；UCS）坐标上，与普朗克轨迹（PlanckianLocus）的偏差量（Duv）须小于0.02这三项条件。

值得留心的是，在此定义中，RGB三色LED将被消除在照明用白光LED的范畴之外，事实上，在本尺度的附件的说明中，照明白光LED的定义是颇有争议的项目，在相干色温的规定上，由于此处针对的是一般照明，故一开端是以与日光灯同程度（相干色温为（2700~8000）K左右）为考虑，然其参考目前白光LED的实际发展技巧，故将相干色温的范畴设定成从（2500~10000）K的范畴内。

光强度/光通量为两大批测方法由于目前并无规范同一的LED封装外形、尺寸及配光特征，而是依各种目标产生不同的设计结构，故LED丈量的难度较大。因此，对于尺度LED应具备的结构、性能、再现性均须作出规定。

在此尺度中，尺度LED重要分为光强度丈量及光通量丈量两种（见表1），其根据丈量特征的不同而有不同的设计概念。举例来说，光强度丈量用的尺度LED,由于在光强度丈量方法中，待测LED机械轴（MechanicalAxis）对准测光器（Photo Detector）是很重要的一项校订因素，因此在该尺度中采用机械轴轻易对准的子弹型（Lamp）封装当作尺度情势；至于光通量丈量用尺度LED,由于考虑到全光通量的丈量规定，因此应用可防止朝LED后方发出光线，且光强度较为均匀的金属罐型（TO-Can）封装当作尺度情势。值得留心的是，此处两种情势的尺度LED,都是应用氮化铟镓（InGaN）系列的芯片配合钇铝石榴石（YAG）荧光粉所制成的白光LED,其对应在定义项中针对照明用白光LED所述之无欠缺波长的部分。

由于尺度LED是丈量时重要的参考根据，故此尺度盼看在尽量减少周边环境的影响下，将光学及电气特征的不稳固性降至最低，以达到所期看之再现性的请求。本尺度除了限制丈量环境温度变动须小于2℃外，为减少LED的初期变动，建议最好应用已经过100小时以上恒流（如20毫安）驱动的尺度LED,尺度LED之环境温度须把持在25℃。在修订版内，其在附件4中增加温控插槽（Socket）（为具有芯片温度把持功效的点灯治具）阐明，其请求在恒定电流的情况下，LED达到热平衡状态的时间（盼看至少在5分钟以上）落后行点灯丈量。