CN103135074B - 照明光源检测机台及检测方法 - Google Patents

Abstract

一种照明光源检测机台及检测方法，主要包括基座、广域动态光检测装置、处理装置、致能输送器及分类装置，其中广域动态光检测装置包括有复数片太阳能电池，而致能输送器则包括有入料臂及输送带，一开始由入料臂将例示为LED的照明光源汲取并移载放在输送带上，由输送带将多个待测照明光源输送至基座上的检测位置，供电致能至照明光源使其发光，再由太阳能电池接收光讯号并转换成电讯号，并将讯号传至处理装置进行傅立叶转换，令杂讯消除后再做傅立叶逆转换，再进行频闪与频闪效应的检测，最后由处理装置驱动分类装置进行各个LED的分类作业。

Description

照明光源检测机台及检测方法

【技术领域】

本发明是关于一种供照明光源的频闪与频闪效应的检测，尤其是一种照明光源检测机台及检测方法。

【背景技术】

随着科学技术演进，使用LED做为照明设备不断推陈出新，且产品性能不断被持续改善，然而受到电源供电不稳定导致光源发光强度随时间变化、电路设计以及照明装置设计不合理的因素，使得LED所发的光产生发光强度周期性与非周期性地闪烁；而此种闪烁，一旦在人类视觉可察觉的频率范围，就会引起不适、疲惫、甚至因为光源发光的闪烁而对例如旋转物体的转动速率快慢产生误判，从而导致意外与伤害。因此，当光源发光强弱的波动变化越大、频闪越强，且闪烁的频率落入视觉敏感范围内，在人类视觉领域产生的频闪效应越严重。

藉由统计方法，测得人眼对光源频闪的感觉特性如图1所示，将人类视觉相较于各种不同的光闪烁频率中，敏感度最高的情况定义为1，并随频率变化而将相对的敏感程度逐一标示于图中，藉以获得视觉敏感系数曲线。由图1可得，当闪烁频率在0.5Hz时，人眼已逐渐对光源的闪烁产生反应，当闪烁频率在10Hz时，是人眼对光源闪烁反应最敏锐的频率，然而，当闪烁频率在40Hz以上时，感觉的灵敏度就逐渐下降，通常在每秒钟一百次以上的闪烁，人类已经较难察觉；至于每秒钟上千次的频率变化，由于已经超出人眼的感受范围甚多，因此对人类视觉几乎完全没有影响。目前的LED照明光源在制作过程中，为避免未来让使用者感到不适，都必需进行频闪的检测。

公知的检测方式，是先致能待测的LED而使其发光，并在LED发光方向处设置一个具有多道黑白相间光环的光学检测陀螺，旋转光学检测陀螺而查看其表面图案变化。如果在旋转过程中，待测LED发光的光是如图2所示的稳定的光环图案及色彩现象，则表示目前的待测LED在人类视觉敏感范围中，没有明显的频闪问题，也不致形成强烈的频闪效应；相反地，若是由陀螺表面观察到如图3所示的多道色彩不同的花样，并且各道光环，会随着陀螺旋转速度的变化，表现出旋转方向、旋转速度及色彩的丰富变化，则表示待测的LED在人类可见的视觉敏感范围中有频闪问题，应当判定为不良品而不适合作为照明光源。

然而，这样的检测方式，必需要透过人眼来判断光学检测陀螺的图案变化，无法达到自动化的检测作业，无法有效地提升检测效率，更不可能进行批次检测作业；而且以人眼来判断容易出错且不精准，造成检测时的疏漏机会相对提高。因此，如何能够将LED频闪检测以自动化的方式，将各待测LED所发的光转换成数据资料由电脑自动判断检测，使得检测作业更加精准，避免检测时的疏漏情况发生；甚至进一步采批次作业，增加检测时的产出效率，将会是本发明所要聚焦的重点。

【发明内容】

本发明之一目的在于提供一种藉由例如太阳能电池之类的广域动态光检测装置的照明光源检测机台，藉以进行照明光源的自动化频闪检测作业。

本发明的另一目的在于提供一种透过广域动态光检测装置接收照明光源受电产生的光讯号，并转换成电讯号运算，以获得光源主要闪烁频率，藉以得知其频闪效应的照明光源检测机台。

本发明的再一目的在于提供一种自动化检测照明光源的频闪情况的照明光源检测方法。

本发明的又一目的在于提供一种可检测照明光源频闪情况，并依频闪情况判定频闪效应的照明光源检测方法。

依照本发明揭示的一种照明光源检测方法，供以一检测机台检测至少一个待测照明光源发光状况，该检测机台包括一个供置放及致能该待测照明光源的基座；一个广域动态光检测装置；及一个处理装置；该方法包括下列步骤：

a)致能上述至少一个待测照明光源发光；

b)以上述广域动态光检测装置检测上述至少一个待测照明光源的发光状况、并即时转换为电讯号时序输出至上述处理装置；

c)抽取前述依照时序的电讯号中的频率资料，并将该频率资料中一个符合预定删除范围的成分滤除而获得一个滤除该删除范围成分后的有效讯号；及

d)依照上述有效讯号，判定上述至少一个待测照明光源发光状况是否合格。

依照本发明揭示的一种照明光源检测机台，供检测一个待测照明光源发光状况，包括：一个供置放及致能该待测照明光源的基座；一个检测该待测照明光源发光状况、并即时转换为电讯号而依照时序输出的广域动态光检测装置；及一个接收来自该广域动态光检测装置电讯号、抽取前述依照时序的电讯号中的频率资料、将该频率资料中一个符合预定删除范围的成分滤除、及获得该广域动态光检测装置所测得电讯号滤除该删除范围成分后的有效讯号的处理装置。

由于本发明所揭示的照明光源检测机台及检测方法，是通过设置在广域动态光检测装置内的太阳能电池接收照明光源受电后产生的光讯号，再将光讯号转换成电讯号，藉此，待测照明光源的发光可以被自动化检测，并传至处理装置将电讯号资料进行傅立叶转换，杂讯消除后再做傅立叶逆转换，即可得到有效讯号的范围，从而计算出例如有效讯号的最大发光强度与最小发光强度比例，及/或有效讯号的平均发光强度以上成分占总发光强度比例。由此，可以精准地判断出各个照明光源的频闪情况，并分析出频闪的主要闪烁频率，从而决定频闪效应的影响程度。因此，利用本发明的照明光源检测机台及检测方法，可达到自动化检测作业，有效地提升检测效率，以及达到更准确的检测作业，降低检测时的疏漏情况发生，从而达成上述各项目的。

【附图说明】

图1是统计人眼对光源频闪的感觉特性的曲线图；

图2是公知以光学检测陀螺检测光源频闪，并显示稳定的光环图案及色彩现象的示意图，是说明目前检测的光源频闪在正常范围；

图3是公知以光学检测陀螺检测光源频闪，并显示多道色彩不同的花样的示意图，是说明目前检测的光源频闪在不正常范围；

图4是本发明的照明光源检测机台的俯视图；

图5是图4的照明光源检测机台的侧视图；

图6是图4的照明光源检测机台的方块图；

图7是本发明的照明光源检测机台的检测流程图；

图8是图4的照明光源检测机台的输送带将待测LED移载至检测位置的俯视图；

图9是图8的照明光源检测机台的供电至位于检测位置的待测LED，使其受电发光，并由太阳能电池接收来自待测LED的发光状况的侧视图；

图10是图9的照明光源检测机台的处理装置将电讯号抽取出依照时序分布的频率资料的讯号曲线图；

图11是图10的频率资料进行傅立叶转换，以及另外定义一条频率分界函数的讯号曲线图；

图12是图11的频率分界函数与原本的傅立叶转换讯号曲线相乘记算所得的数据资料的讯号曲线图；

图13是图12的数据资料再进行傅立叶逆转换得到有效讯号资料的讯号曲线图；

图14是图12量测出的波形具有频闪现象的讯号资料的讯号曲线图；及

图15是图9的照明光源检测机台的处理装置驱动分类臂依LED的发光状况分别移载至对应的分类料匣的俯视图。

【主要元件符号说明】

11、13、104 讯号曲线

12 频率分界函数

41 基座

42 广域动态光检测装置

421 太阳能电池

43 处理装置

44 致能输送器

441 入料臂

443 输送带

45 分类装置

451 分类臂

51 待测LED

52 已测LED

【具体实施方式】

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合说明书附图的较佳实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。

本发明的照明光源检测机台的较佳实施例如图4、图5及图6所示，主要包含有基座41、广域动态光检测装置42、处理装置43、致能输送器44及分类装置45，其中广域动态光检测装置42包括有复数片太阳能电池421，而致能输送器44是设置在基座41上，并包括有入料臂441及输送带443，而分类装置45更包括有一个分类臂451，透过入料臂441及分类臂451可供取放元件进行移载作业，其中待测的照明光源可以是LED、冷阴极管或其它发光元件。如图7所示的检测流程，一开始如步骤701所示，由入料臂441将待测的照明光源汲取并移载放置在输送带443上，而本例的待测的照明光源是例示为待测LED51，并由输送带443将待测LED 51输送至基座41上的如图8所示的检测位置

接下来如步骤702，一并参考图9所示，供电致能至位于检测位置的待测LED 51，使其受电发光，再如步骤703，由广域动态光检测装置42的太阳能电池421接收来自待测LED51的发光状况，并即时转换为电讯号，再依时序输出至处理装置43，接下来如步骤704所示，由处理装置43透过一个资料撷取卡高速的进行抽取电讯号中依照时序的频率资料，而抽取后的频率资料转换成曲线便如图10所示，接着如步骤705并透过处理装置43将频率资料进行傅立叶转换程序，抽取出如图11所示的傅立叶转换讯号曲线11，在本例中，进行检测时需先进行两千赫兹以上的杂讯滤除，因此，可另外定义一条频率分界函数12，以供做为符合频率讯号的预定删除两千赫兹以上的高频范围的分界线，令目前所测得的讯号不需要的成份滤除，并保留其余的两千赫兹以下的成份。

因此，将频率分界函数12与原本的傅立叶转换讯号曲线11相乘记算，即形成如图12所示的讯号曲线13，接下来如步骤706，依相乘记算所得到的数据资料再进行傅立叶逆转换，就可获得一个如图13所示已滤除闪烁频率高于两千赫兹区域的高频范围的成份，并界定出主要闪烁频率的有效讯号曲线104。

再如步骤707，进行有效讯号的平均发光强度以上成分占总发光强度比例的计算，当待测LED 51量测出的波形是具有频闪现象，并如图14所示的波形时，可将量测的波形的最高亮度A及最低亮度B透过公式100×(A-B)/(A+B)计算，即可得到目前所侦测的待测LED51所产生的频闪比例；当然，除了计算出频闪比例，还可另外计算出有效讯号最大发光强度与最小发光强度比例，将最高亮度面积C及最低亮度面积D透过公式：100×(C/C+D)计算，即可计算出目前所侦测的待测LED 51所产生的强度比例的数据资料，并将各个待测LED 51的数据资料分别储存于记忆体当中。

最后如步骤708，一并参考图6及图15所示，由处理装置43依各个已检测完毕的已测LED 52所对应的不同频闪的发光状况，驱动分类装置45的分类臂451依已测LED 52的发光状况，分别移载至对应的分类料匣中，移载结束后即完成检测作业，并继续进行下一组待测的LED的检测作业。

由于本发明所揭示的照明光源检测机台及检测方法，是通过太阳能电池接收LED受电后产生的光讯号，并再转换成可供处理装置接收的电讯号资料，使得照明光源的频闪情况可以被自动化检测，并且由处理装置将讯号进行电讯号资料的处理，以例如傅立叶转换，令接收的电讯号资料中的杂讯进行消除后，再将消除杂讯后的讯号转换再进行傅立叶逆转换，即可得到有效讯号的范围，从而进一步解析其主要频闪的频率，接着再计算出例如有效讯号的最大发光强度与最小发光强度比例，及/或计算出有效讯号的平均发光强度以上成分占总发光强度比例，以透过电脑自动化检测，判断各个照明光源的频闪效应影响强烈程度，令整体检测流程可达到完全自动化，有效的提升检测速度，尤其是欲进行批次检测作业时，其检测效率更可明显的上升，并能具有更准确的检测效率，从而降低检测时的疏漏情况发生，达成上述所有的目的。

以上所述仅本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即凡依本发明申请权利要求书及说明书内容所作简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (9)

1.一种照明光源检测方法，供以一检测机台检测至少一个待测照明光源发光状况，该检测机台包括一个供置放及致能该待测照明光源的基座；一个广域动态光检测装置；及一个处理装置；该方法包括下列步骤：

a) 致能上述至少一个待测照明光源发光；

b) 以上述广域动态光检测装置检测上述至少一个待测照明光源的发光状况、并即时转换为电讯号时序输出至上述处理装置，其特征在于该方法还包括：

c) 抽取前述依照时序的电讯号中的频率资料，并将该频率资料中一个符合预定删除范围的成分滤除而获得一个滤除该删除范围成分后的有效讯号，其中上述删除范围包括一个发光状态的闪烁频率高于两千赫兹的区域；及

d) 依照上述有效讯号，判定上述至少一个待测照明光源发光状况是否合格。

2.如权利要求1所述的检测方法，其中上述步骤c)还包括以傅利叶转换的次步骤c1)进行上述抽取；及在上述抽取完成后，在被抽取的上述频率资料中，删除上述符合预定删除范围的成分的次步骤c2)。

3.如权利要求2所述的检测方法，其中上述步骤c)还包括以傅利叶反转换获得一个滤除该删除范围成分后的有效讯号的次步骤c3)。

4.如权利要求3所述的检测方法，还包括由上述有效讯号中界定出主要闪烁频率的次步骤c4)。

5.如权利要求3所述的检测方法，还包括由上述有效讯号计算最大发光强度与最小发光强度比例；及/或平均发光强度以上成分占总发光强度比例的次步骤c5)。

6.一种照明光源检测机台，供检测一个待测照明光源发光状况，包括：

一个供置放及致能该待测照明光源的基座；

一个检测该待测照明光源发光状况、并即时转换为电讯号而依照时序输出的广域动态光检测装置，其特征在于该机台还包括：

一个接收来自该广域动态光检测装置电讯号、抽取前述依照时序的电讯号中的频率资料、将该频率资料中一个符合预定删除范围的成分滤除、及获得该广域动态光检测装置所测得电讯号滤除该删除范围成分后的有效讯号的处理装置，其中上述删除范围包括一个发光状态的闪烁频率高于两千赫兹的区域。

7.如权利要求6所述的照明光源检测机台，其中该广域动态检测装置包括至少一片太阳能电池。

8.如权利要求6或7所述的照明光源检测机台，其中上述基座包括一组设置于其上的致能输送器。

9.如权利要求6或7所述的照明光源检测机台，更包括一组受该处理装置驱动的分类装置。