JP2000232242A - 発光素子測定装置 - Google Patents

発光素子測定装置

Info

Publication number
JP2000232242A
JP2000232242A JP3340499A JP3340499A JP2000232242A JP 2000232242 A JP2000232242 A JP 2000232242A JP 3340499 A JP3340499 A JP 3340499A JP 3340499 A JP3340499 A JP 3340499A JP 2000232242 A JP2000232242 A JP 2000232242A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
camera
emitting element
light
light emitting
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3340499A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoki Tani
直樹 谷
Shinichiro Nakatani
信一郎 中谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP3340499A priority Critical patent/JP2000232242A/ja
Publication of JP2000232242A publication Critical patent/JP2000232242A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発光素子の光学特性の測定を短時間で高精度
に再現性よく行う。 【解決手段】 発光ダイオード21を固定する固定治具
22に臨んで拡散板23が配置され、発光ダイオード2
1からの放射束は拡散板23に投影される。拡散板23
の背後には第1のカメラ24が設けられ、拡散板23に
投影された配光パターンの透過像は第1のカメラ24で
撮像される。固定治具22と拡散板23との間にハーフ
ミラー26が設けられ、拡散板23上の投影像の反射像
がハーフミラー26を介して第2のカメラ25で撮像さ
れる。第1および第2のカメラ24,25で取り込んだ
画像は画像処理装置28で処理され、発光強度中心、指
向角およびパターンマッチングが行われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオードな
どの発光素子の光学特性を測定する発光素子測定装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】図7は、発光ダイオードなどの発光素子
の指向角を測定する発光素子測定装置1を示す正面図で
あり、図8はその平面図である。発光素子測定装置1
は、発光素子であるレンズ形状の発光ダイオード2を固
定する固定治具4とフォトダイオードまたは太陽電池な
どを有する受光器5とから構成される。固定治具4は鉛
直な回転軸線L1まわりに回転する回転ステージ3に設
けられる。発光ダイオード2は中心が回転ステージの回
転軸線L1上に位置するように固定治具4に固定する。
受光器5の受光部9にはスリット6が形成され、スリッ
ト6を介して発光ダイオード2の放射束を線状に受光す
る。
【0003】発光素子測定装置1を用いて発光ダイオー
ド2の指向角を測定するには、まず固定治具4に取付け
た発光ダイオード2を点灯させ、図9(a)に示される
ように、回転軸線L1まわりに−90°〜90°の範囲
で回転ステージ3を回転させる。このときの放射強度が
プロットされる。
【0004】次に発光ダイオード2を固定治具4から取
外し、光軸L2まわりに90°回転させて再び固定治具
4に固定し、図9(b)で示されるように前述と同様に
−90°〜90°の範囲で発光ダイオード2を回転させ
ながら放射強度をプロットする。このようにしてスリッ
ト6を介して発光ダイオード2の二方向の放射強度を測
定し、これらに基づいて発光ダイオード2の指向角を測
定する。
【0005】しかしながら、このような発光素子測定装
置1では指向角のみしか測定できず、配光パターンおよ
び発光強度中心を測定することはできない。また、少な
くとも二方向の放射強度を測定する必要があるため、測
定時に発光ダイオード2を付替えねばならず、再現性が
低下してしまう。また発光ダイオード2を回転して測定
するため、短時間で測定することは困難である。
【0006】このような問題を解消するために、放射束
の配光パターンを撮像する測定用テレビカメラを用いた
発光素子測定装置が特開平10−26716号公報に開
示されている。図10はこの発光素子測定装置10の構
成を示すブロック図である。発光モジュール11からの
放射束は集光レンズ13によって測定用テレビカメラ1
2に集光され、カメラ12の画像データを画像処理装置
14で処理して発光モジュール11の配光パターンなど
をモニタテレビ15に表示する。このようにして発光モ
ジュール11の配光パターンを得ることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような発光素子測
定装置10では、発光モジュール11からのすべての放
射束を集光してカメラ12に取り込むので、光量が多
く、局所的に最大放射強度と最小放射強度との較差が過
大に大きくなり、放射束の配光パターンの明部と暗部と
をカメラで明瞭に識別できなくなる。これによってたと
えば配光パターンから良品と不良品とを識別するといっ
たことが困難になる。
【0008】本発明の目的は、放射束の配光パターンを
明瞭に識別して短時間で発光素子の特性を測定すること
ができる発光素子測定装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、発光素子を着脱可能に固定する固定治具と、固定治
具に固定された発光素子に臨んで配置され、投影された
発光素子からの放射束を拡散する拡散板と、拡散板に投
影された放射束の像を撮像するカメラとを備えることを
特徴とする発光素子測定装置である。
【0010】本発明に従えば、発光素子からの放射束の
配光パターンが拡散板に投影され、カメラでこの投影像
を撮像することによって発光素子の光学特性を測定す
る。発光素子からの放射束は拡散板で拡散されるので、
拡散板に投影された放射束は最大放射強度と最小放射強
度との較差が緩和され、ばらつきの少ない安定した光量
が得られ、配光パターンを明瞭に撮像することができ
る。これに基づいて指向角、発光強度中心、配向パター
ンなど複数の光学特性を1つの測定装置で発光素子を固
定した状態で測定することができ、再現性も良好とな
る。また、発光素子を回転させて放射強度を測定する必
要がないので、短時間で測定することができる。
【0011】請求項2記載の本発明の前記拡散板と固定
治具との間にはハーフミラーが設けられ、前記カメラ
は、拡散板の背後に配置され、拡散板を透過する放射束
の投影像を撮像する第1のカメラと、拡散板で反射した
放射束の投影像をハーフミラーを介して撮像する第2の
カメラとを備えることを特徴とする。
【0012】本発明に従えば、拡散板に投影された放射
束の配光パターンは第1のカメラによって透過像が撮像
され、第2のカメラによってハーフミラーを介して反射
像が撮像される。透過した像は拡散効果によりばらつき
の少ない安定した一定の光量が得られるため、発光強度
中心測定においてより安定した再現性が確保された測定
が可能となる。また、拡散板で反射された像については
拡散効果のないシャープな配光パターンが拡散板へ結像
され、指向角の測定配光パターンのパターンマッチング
を高精度に行うことが可能となる。
【0013】請求項3記載の本発明は、第1のカメラお
よび第2のカメラで取り込んだ画像データに基づいて発
光素子の特性を測定する画像処理回路を備えることを特
徴とする。
【0014】本発明に従えば、第1および第2のカメラ
で取り込んだ画像データを画像処理回路で処理すること
によって瞬時に発光強度中心、指向角および所定の配光
パターンとのパターンマッチングなどを行うことができ
る。
【0015】請求項4記載の前記画像処理回路は、第1
のカメラまたは第2のカメラで取り込ん画像データに基
づき、放射束の投影像の重心位置を求めることを特徴と
する。
【0016】本発明に従えば、カメラの各画素で受光し
た放射強度の多値化レベルに基づき、放射光束の投影像
の重心、すなわち発光強度中心を画像処理回路によって
正確に求めることができる。
【0017】請求項5記載の本発明の前記画像処理回路
は、第1のカメラまたは第2のカメラで取り込んだ画像
データに基づき、放射束の投影像の半径を算出して指向
角を求めることを特徴とする。
【0018】本発明に従えば、拡散板への放射束の投影
像は配光パターンが明瞭となるので、画像処理回路によ
って正確に半径を求めることができ、この半径と、拡散
板および発光画素子の間の距離とに基づいて発光素子の
指向角を瞬時に算出することができる。
【0019】請求項6記載の前記画像処理回路は、予め
放射束の投影像の画像データを記憶しており、第1のカ
メラまたは第2のカメラで取り込んだ画像データと前記
予め記憶する画像データとを比較することを特徴とす
る。
【0020】本発明に従えば、放射束の配光パターンを
拡散板に投影することによって明瞭に撮像することがで
きるので、画像処理回路に予め記憶されるたとえば良品
または不良品などの任意の放射束の投影像の配光パター
ンと、撮像した放射束の配光パターンとを比較すること
によって発光素子が良品であるか不良品であるかなどの
評価を正確に行うことができる。
【0021】請求項7記載の前記発光素子は発光ダイオ
ードであることを特徴とする。本発明に従えば、発光素
子として発光ダイオードを好適に用いることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施の一形態で
ある発光素子測定装置20の構成を模式的に示すブロッ
ク図である。発光素子測定装置20は、発光素子である
発光ダイオード21を固定する固定治具22と、固定治
具22に臨んで配置される拡散板23と、拡散板23の
背後に配置される第1のカメラ24と、固定治具22と
拡散板23との間に配置されるハーフミラー26と、第
2のカメラ25と、画像処理装置28と、モニタ29と
から構成される。第1および第2のカメラ24,25は
CCD(charge coupled device)カメラであり、取り
込んだ画像が画像処理装置28で処理されてモニタ29
に表示される。
【0023】固定治具22に固定される発光ダイオード
21、ハーフミラー26、拡散板23、第1、第2のカ
メラ24,25の各受光部はそれぞれ暗箱27内に設け
られる。発光ダイオード21はレンズ形状を持つ発光ダ
イオードであり、固定治具22は発光ダイオード21の
リードフレームもしくは樹脂パッケージを基準に光軸が
ほぼ第1のカメラ24に向かうように着脱可能に固定治
具22に固定する。
【0024】拡散板23は暗箱27内で発光ダイオード
21の光軸に略垂直に配置され、アクリル樹脂またはポ
リ塩化ビニルなどの透光性を有する合成樹脂に拡散粒子
を練り込んで成形するか、または拡散粒子を透光性樹脂
基板上にコーティングして形成するか、またはオパール
ガラスによって形成する。また表面反射を防ぐために両
表面に艶消し処理を施してもよい。ハーフミラー26は
拡散板23と固定治具22との間で、拡散板23に対し
て45°の角度を成すように暗箱27内に配置される。
第2のカメラ25は拡散板23からの反射像をハーフミ
ラー26を介して撮像できるようにハーフミラー26の
側方でハーフミラー26に臨んで配置される。
【0025】発光ダイオード21を点灯させるとその放
射束はハーフミラー26を透過して拡散板23に投影さ
れる。第1のカメラ24は拡散板23の裏面側から拡散
板23に投影された放射束の投影像を撮像する。透過し
た像は拡散効果によりばらつきの少ない安定した一定の
光量となるので、発光強度中心(重心)測定において安
定した再現性が確保された測定が可能となる。
【0026】拡散板23で反射された像はハーフミラー
26を介して第2のカメラ25で撮像される。反射像は
拡散光が少なく、シャープな配光パターンの像が得られ
るので、指向角および配光パターンの測定を高精度に行
うことができる。
【0027】図2は画像処理装置28の画像処理回路3
0の構成を示すブロック図である。画像処理回路30は
重心測定回路31、指向角測定回路32およびパターン
マッチング回路33を備え、第1および第2のカメラ2
4,25で取り込んだ画像を画像処理回路30で処理し
てモニタ29に表示する。
【0028】図3は、第1のカメラ24で取り込んだ透
過像の一例を示す図である。各カメラ24,25からの
画像信号は、画像処理回路30に取り込まれ、CCDの
各画素が受光した放射強度に応じてA/D変換して多値
化し、画素の位置と多値化レベルが画像データとしてメ
モリに格納される。重心測定回路31では第1のカメラ
24から取り込んだ画像データから、各画素の位置と、
多値化レベルに基づき、重心、すなわち発光強度中心を
算出する。
【0029】図4は、指向角θの測定を模式的に示す図
であり、図4の左側に示される図は反射像の一例であ
り、図5に反射像の他の例を示す。前述したように反射
像では拡散光の少ないシャープの配光パターンが得られ
るので、図4の反射像に示すように外部円と内部円の2
重の円が映し出されたり、図5(a)に示すように発光
強度が異なる複数の同心円が映し出されたり、図5
(b)に示すように発光パターンの中心部にチップの影
などが映し出される場合もある。
【0030】指向角測定回路32には予め固定治具22
に固定された発光ダイオード21の先端と拡散板23と
の間の距離Lが記憶されている。指向角測定回路32で
はまず拡散板23に結像された放射束の配光パターンか
ら外部円の直径Dを求める。直径Dは、白画素から黒画
素への変わり目となる位置を少なくとも3点求め、これ
らに基づいて算出する。予め記憶する距離Lと算出した
直径Dに基づき、次式 θ=tan-1{(D/2)/L} に代入して指向角θが算出される。
【0031】図6はリング形状となる配光パターンを示
す図である。図に示すように、発光ダイオード21には
配光パターンがリング形状となる不良品が存在する。パ
ターンマッチング回路33には、たとえば図3で示した
ような良品の配光パターンを予め登録しておき、第2の
カメラ25で取り込んだ反射像の配光パターンの画像デ
ータと登録した良品の配光パターンの画像データに基づ
いてパターンマッチング、すなわち各画像データの一致
度を判定して良品か不良品かを識別する。これによって
図6で示したようなリング形状となる配光パターンを有
する発光ダイオードを選別することができる。
【0032】モニタ29には画像処理回路30で取り込
んだ画像データに基づいて第1のカメラ24からの透過
像および第2のカメラ25からの反射像が表示されると
ともに、重心測定回路31で算出した重心位置(発光強
度中心)、指向角測定回路32で算出した指向角θ、お
よびパターンマッチング回路33での判定結果である良
品か否かが瞬時に表示される。
【0033】重心測定、指向角測定およびパターンマッ
チングにおいて、透過像または反射像のいずれを用いる
かは発光ダイオード21および拡散板23に応じて適宜
変更してもよい。
【0034】
【発明の効果】請求項1記載の本発明によれば、拡散板
に投影した放射束の配光パターンを撮像して発光素子の
特性を測定することによって、従来のように発光素子を
二方向で回転させて測定を行う必要がなくなり、短時間
で再現性よく測定することができる。また、拡散板の拡
散効果により投影像はばらつきの少ない安定した光量と
なるので、配光パターンを明瞭に撮像して高精度に発光
素子の光学特性を測定することが可能となる。
【0035】請求項2記載の本発明によれば、第1およ
び第2のカメラで透過像および反射像を同時に得ること
ができ、これによって高精度に発光素子の特性を測定す
ることが可能となる。
【0036】請求項3記載の本発明によれば、画像処理
回路によって取り込んだ画像に基づいて瞬時に発光強度
中心、指向角およびパターンマッチングなどの測定を行
うことができる。
【0037】請求項4記載の本発明によれば、投影像に
基づいて高精度に重心、すなわち発光強度中心を求める
ことができる。
【0038】請求項5記載の本発明によれば、投影像に
基づいて高精度に半径を算出することができるので、こ
れに基づいて指向角を高精度に算出することができる。
【0039】請求項6記載の本発明によれば、画像処理
回路でパターンマッチングを行うことにより不良品など
の選別を高精度に行うことができる。
【0040】請求項7記載の本発明によれば、特にレン
ズ形状を持つ発光ダイオードにおいて光学特性の測定を
好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態である発光素子測定装置
20の構成を示すブロック図である。
【図2】画像処理回路30のブロック図である。
【図3】第1のカメラ24で取り込んだ透過像を示す図
である。
【図4】指向角θの測定方法を示す図である。
【図5】反射像の例を示す図である。
【図6】リング形状となる配光パターンを示す図であ
る。
【図7】従来の発光素子測定装置1を示す正面図であ
る。
【図8】発光素子測定装置1の平面図である。
【図9】発光素子測定装置1での測定時における測定軌
跡を示す図である。
【図10】テレビカメラを用いる従来の発光素子測定装
置10の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
20 発光素子測定装置 21 発光ダイオード 22 固定治具 23 拡散板 24 第1のカメラ 25 第2のカメラ 26 ハーフミラー 27 暗箱 28 画像処理装置 30 画像処理回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G065 AA04 AA11 AB22 AB23 AB28 BA04 BB05 BB23 BC11 BC14 BC28 BC33 BD01 DA05 DA18 2G086 EE03 5F041 AA46 EE25

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光素子を着脱可能に固定する固定治具
    と、 固定治具に固定された発光素子に臨んで配置され、投影
    された発光素子からの放射束を拡散する拡散板と、 拡散板に投影された放射束の像を撮像するカメラとを備
    えることを特徴とする発光素子測定装置。
  2. 【請求項2】 前記拡散板と固定治具との間にはハーフ
    ミラーが設けられ、 前記カメラは、 拡散板の背後に配置され、拡散板を透過する放射束の投
    影像を撮像する第1のカメラと、 拡散板で反射した放射束の投影像をハーフミラーを介し
    て撮像する第2のカメラとを備えることを特徴とする請
    求項1記載の発光素子測定装置。
  3. 【請求項3】 第1のカメラおよび第2のカメラで取り
    込んだ画像データに基づいて発光素子の特性を測定する
    画像処理回路を備えることを特徴とする請求項1または
    2記載の発光素子測定装置。
  4. 【請求項4】 前記画像処理回路は、第1のカメラまた
    は第2のカメラで取り込ん画像データに基づき、放射束
    の投影像の重心位置を求めることを特徴とする請求項3
    記載の発光素子測定装置。
  5. 【請求項5】 前記画像処理回路は、第1のカメラまた
    は第2のカメラで取り込んだ画像データに基づき、放射
    束の投影像の半径を算出して指向角を求めることを特徴
    とする請求項3または4記載の発光素子測定装置。
  6. 【請求項6】 前記画像処理回路は、予め放射束の投影
    像の画像データを記憶しており、第1のカメラまたは第
    2のカメラで取り込んだ画像データと前記予め記憶する
    画像データとを比較することを特徴とする請求項3〜5
    のいずれかに記載の発光素子測定装置。
  7. 【請求項7】 前記発光素子は発光ダイオードであるこ
    とを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の発光素
    子測定装置。
JP3340499A 1999-02-10 1999-02-10 発光素子測定装置 Pending JP2000232242A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3340499A JP2000232242A (ja) 1999-02-10 1999-02-10 発光素子測定装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3340499A JP2000232242A (ja) 1999-02-10 1999-02-10 発光素子測定装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000232242A true JP2000232242A (ja) 2000-08-22

Family

ID=12385673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3340499A Pending JP2000232242A (ja) 1999-02-10 1999-02-10 発光素子測定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000232242A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007240241A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Toshiba Lighting & Technology Corp 航空標識灯検査装置
JP2011095008A (ja) * 2009-10-27 2011-05-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 発光機器の検査装置および発光機器の検査システム
WO2012124057A1 (ja) * 2011-03-15 2012-09-20 パイオニア株式会社 半導体発光素子検査装置
CN104101482A (zh) * 2013-04-10 2014-10-15 致茂电子(苏州)有限公司 发光模块检测装置以及发光模块检测方法
WO2015086704A1 (en) * 2013-12-11 2015-06-18 Infiniled Limited Apparatus and method for profiling a beam of a light emitting semiconductor device
WO2015096383A1 (zh) * 2013-12-23 2015-07-02 京东方科技集团股份有限公司 光源发光特性检测装置

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007240241A (ja) * 2006-03-07 2007-09-20 Toshiba Lighting & Technology Corp 航空標識灯検査装置
JP2011095008A (ja) * 2009-10-27 2011-05-12 Panasonic Electric Works Co Ltd 発光機器の検査装置および発光機器の検査システム
WO2012124057A1 (ja) * 2011-03-15 2012-09-20 パイオニア株式会社 半導体発光素子検査装置
JP5213147B2 (ja) * 2011-03-15 2013-06-19 パイオニア株式会社 半導体発光素子検査装置
CN103443938A (zh) * 2011-03-15 2013-12-11 日本先锋公司 半导体发光元件检查装置
CN104101482A (zh) * 2013-04-10 2014-10-15 致茂电子(苏州)有限公司 发光模块检测装置以及发光模块检测方法
WO2015086704A1 (en) * 2013-12-11 2015-06-18 Infiniled Limited Apparatus and method for profiling a beam of a light emitting semiconductor device
US11099063B2 (en) 2013-12-11 2021-08-24 Facebook Technologies, Llc Apparatus and method for profiling a beam of a light emitting semiconductor device
WO2015096383A1 (zh) * 2013-12-23 2015-07-02 京东方科技集团股份有限公司 光源发光特性检测装置
US10274761B2 (en) 2013-12-23 2019-04-30 Boe Technology Group Co., Ltd. Detecting device for light-emitting property of light source

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7276719B2 (en) Device for a goniometric examination of the optical properties of surfaces
US7626709B2 (en) Device for examining the optical properties of surfaces
US8493558B2 (en) Surface inspection apparatus
KR101150755B1 (ko) 영상촬영장치
US7679756B2 (en) Device for a goniometric examination of optical properties of surfaces
US9863889B2 (en) System and method for inspecting a wafer
CN101783306B (zh) 检测晶片的***和方法
US20010030744A1 (en) Method of simultaneously applying multiple illumination schemes for simultaneous image acquisition in an imaging system
US6927862B2 (en) Three-dimensional shape and color detecting apparatus
JP2003503701A (ja) 照明モジュール
TWI442016B (zh) A light source for illumination and a pattern inspection device using it
JP2002513470A (ja) 検査装置
TW200809185A (en) Apparatus and method for characterizing defects in a transparent substrate
JPH05508702A (ja) 半導体装置の製造における3次元形状データの自動モニタリング方法及び装置
JP2018506716A (ja) 光放射源の照明又は放射に関する少なくとも1つの特性変数を方向に依存して測定するための方法及びゴニオラジオメーター
JP2002515123A (ja) 検査方法
JP2000232242A (ja) 発光素子測定装置
JP2000009655A (ja) 外観検査装置
KR101447857B1 (ko) 렌즈 모듈 이물 검사 시스템
JPH10274515A (ja) 曲面検査方法及び検査用カメラユニット
JP3341739B2 (ja) バンプ頂点検出方法並びにこれを用いたバンプ高さ測定方法及び装置
JPH0814849A (ja) ハンダ立体形状検出方法
JP2000295639A (ja) 固体撮像素子検査用照明装置及びそれに用いる調整工具
JPH10221271A (ja) 鏡面対象物の撮像方式
JPH11296657A (ja) 画像処理装置の撮像光学系