一种定位装置及测试系统的制作方法

本申请涉及一种LED器件检测设备，特别是涉及一种定位装置及测试系统。

背景技术：

发光二极管(lightemittingdiode，LED)作为第四代光源应用在普通照明领域，同白炽灯、荧光灯等传统光源，无论是发光的原理，还是发光的特性，甚至包括照明光源的结构和驱动等，都有显著差别。因此，对 LED光源进行测试至关重要。

如图1所示，为现有LED器件的具体结构示意图。LED光源100 包括发光面120、用于固定发光面120的壳体140以及用于连接外置电源的正极引脚110和负极引脚130。发光面120内部通常固定有LED发光芯片及驱动电路。当正极引脚110和负极引脚130与外置电路形成回路后，发光面120发光。

但由于LED发光芯片光强分布的不均匀，以及LED器件封装中荧光粉涂覆的不一致，导致目前LED器件在光的空间分布上的存在不均匀性。而光色空间分布的不均匀性是评价LED器件质量的一个十分重要的指标。因此，需要对光照的各个角度进行检测，使不良品能够在使用前就被检测出来。由于器件的光照角度为一个半球形覆盖面，所有要对其各个角度进行测量。

技术实现要素：

本申请的目的是提供一种定位装置和测试系统，旨在解决现有技术中因焊接导致的发光面倾斜，使重复测量精度差、焊接时间长、导致器件损坏等缺陷，能够快速方便得实现对LED器件光空间分布信息的测量。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：

第一支座；

第一旋转组件，固定在所述第一支座上；以及

固定组件，设置在所述第一旋转组件上，用于固定LED器件；

其中，所述第一旋转组件至少包括第一旋转轴，所述第一旋转轴用于带动所述固定组件在第一平面上旋转，以使所述LED器件切换多个发光区域。

在一些实施例中，所述固定组件包括散热给电组件，所述散热给电组件包括散热板、探针和固定块，所述探针通过所述固定块与所述散热板固定；所述探针的一端分别与所述LED器件的两个电极连接，用于为所述LED器件提供电源。

在一些实施例中，所述固定组件包括至少两个弹性压板，所述弹性压板包括固定端和伸缩端，所述固定端与所述伸缩端相互垂直设置。

在一些实施例中，所述散热板的一端开设有通孔，所述探针和所述伸缩端分别穿过所述通孔，所述探针和所述固定端分别位于所述LED器件的两个电极的两侧。

在一些实施例中，所述散热给电组件还包括制冷部，所述制冷部包括制冷片和冷却块，所述制冷片的吸热面与所述散热板的下表面贴合，所述制冷片的散热面与所述冷却块的上表面贴合，所述冷却块内部设有多个连通槽，冷却液通过所述连通槽在所述冷却块内部循环。

在一些实施例中，所述第一旋转组件包括第一旋转轴、第一支架和转接板，所述定位装置包括安装基板，所述第一旋转轴的一端与第一支架转动连接，所述第一旋转轴的另一端与所述转接板固定连接；所述固定组件通过安装基板与所述转接板固定。

在一些实施例中，所述第一旋转轴与所述支架之间通过限位螺杆转动连接，所述支架与所述第一旋转轴连接的一端开设有限位槽，所述限位螺杆经过所述限位槽与所述第一旋转轴连接，以实现所述第一旋转轴带动所述固定组件在第一平面内旋转。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：

一种测试系统，用于检测LED器件的发光特性，所述测试系统包括检测组件和定位装置，所述检测组件与所述定位装置相邻设置所述检测组件包括检测器件和第二旋转组件，所述检测器件用于检测所述LED器件在多个发光区域的光谱信息，所述第二旋转组件用于带动所述检测器件在第二平面上旋转，以获取所述LED器件的光空间分布信息；

其中，所述定位装置为如前所述的任一所述的定位装置。

在一些实施例中，所述检测组件包括支撑杆、第二旋转组件和第二支座；所述第二旋转组件包括驱动电机和电机轴，所述第二支座包括水平架，所述驱动电机固定在所述水平架上；所述检测器件通过所述支撑杆与所述电机轴连接。

在一些实施例中，所述检测组件还包括多个位移传感器和感应片，所述位移传感器开设有槽口，所述感应片固定在所述支撑杆上，所述感应片跟随所述支撑杆在所述第二平面内转动。

本申请的有益效果是：区别于现有技术，本申请提出的一种定位装置及测试系统，通过将LED器件通过固定组件侧向固定，并通过旋转组件实现在第一平面旋转；同时本申请采用水冷循环和半导体制冷技术结合，实现测量过程中的高结温稳定性；对于空间的运动测量部分，机构采用高精度的电机控制，在第一平面的X和Y方向实现近180度的光空间分布曲线测试。

附图说明

图1是本申请现有技术中的LED器件的结构示意图；

图2是本申请中的一种定位装置的结构示意图；

图3是本申请一个实施例中的固定组件的结构示意图；

图4是图3中A框部分的局部放大图；

图5是本申请一个实施例中的各个元件的剖面结构示意图；

图6是本申请提出的一种测试系统的结构示意图；

图7是本申请一个实施例中的检测组件的结构示意图；

图8是是图7中B框中的局部放大图。

具体实施方式

下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

值得注意的是，本申请中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

现有的LED器件测试装置，在量测LED器件时，必须使其发光面朝向上方的收光器，这样使得焊接LED光源焊接至电路板时往往需要较多的焊锡才能将LED器件固定，如此便会使制造成本增加，且焊接的过程中更需要花费较长的时间固定，焊枪高温容易造成LED器件的封装结构及品质破坏，发光面亦可能因为焊锡而发生倾斜状况，让收光器无法完整的收光而使量测不准确。

基于此，如图2所示，图2是本申请提出的一种定位装置的结构示意图。本实施例中，定位装置200包括第一支座250、第一旋转组件220 和固定组件210。第一支座250包括主支架251、固设在主支架251上并用于加强支撑的副支架252，以及与工作平台(未示出)相固定的支撑板253。主支架251支撑整个定位装置，与副支架252一起固设在支撑板253上。

其中，固定组件210固定在第一旋转组件220上，用于固定LED器件；第一旋转组件220与主支架251的一端转动连接。具体地，第一旋转组件220包括第一旋转轴221以及分别连接在第一旋转轴221两端的转接板222和转接环223，转接环223与主支架251固定，第一旋转轴 221通过转接环223与主支架251转动连接，固定组件210通过转接板222与第一旋转轴221连接。

当第一旋转组件220以第一旋转轴为中心进行旋转时，由于LED器件被固定在固定组件210上，固定组件210可以带动LED器件进行旋转，从而使得LED器件在检测时，能够在同一个照射方向上，切换不同的发光区域进行发光。因而当位于某一方向的检测器件接收光强信息时，检测器件能够接收LED器件的不同区域发出的光。本申请可以通过第一旋转组件220对LED器件进行旋转，使得检测器件更易获得LED器件的光空间分布信息。

本实施例中，主支架251与第一旋转轴221连接的一端设有限位槽 2511，第一旋转组件220还包括限位螺杆224，限位螺杆224通过限位槽2511将主支架251和第一旋转轴221连接固定。

值得注意的是，限位槽2511还用于调整第一旋转轴221的旋转角度，限位螺杆224可以调整螺帽与主支架251的松紧程度。当需要将LED 器件调整为合适的旋转角度时，需要先旋转松开与主支架251连接的限位螺杆224，然后旋转轴带动LED器件旋转至选定角度，再旋紧限位螺杆224。

在一些实施例中，第一旋转组件220可以实现90度的旋转角度限位槽2511与限位螺杆224相配合，数量均为2个，限位槽2511的开设方向为圆周形，每个限位槽2511构成的圆周为1/4圆弧，并以第一旋转轴221的中心轴均匀分布。当然，本实施例只是列举了第一旋转组件220 实现旋转方式的一种，也可以使用电动或气动的方式，实现第一旋转组件220的旋转，可以根据测试需要设置旋转角度，但均属于本申请的保护范围。

为了更清楚地描述本实施例中的固定组件，请参考图3，图3是本实施例中的固定组件210的结构示意图。固定组件210包括至少两个弹性压板211和散热给电组件，散热给电组件包括散热板212、探针213 和固定块214，散热板212包括水平部2121和竖直部2122，LED器件 100(见图4)通过弹性压板211被竖直固定在竖直部2122的侧面，探针213通过固定块214固定在水平部2121上，用于为LED器件100提供电流。

具体地，请结合图3并进一步参阅图4，图4是图3中A框部分的局部放大图。竖直部2122开设有通孔215，弹性压板211包括固定端 2111和伸缩端2112(见图3)，伸缩端2112和探针213穿过通孔215，固定端2111和探针213分别与LED器件100的正极引脚110和负极引脚130的两侧接触。探针213连接有电源，在测试时，电流流经LED器件各引脚，使得发光面120发光。

在一些实施例中，伸缩端2112可以与弹簧连接，从而可以方便地对LED器件进行上下料。

在进行测试时，LED器件会产生大量的热，如果不及时对LED器件进行冷却，会影响测试结果以及LED器件的使用寿命。因此，请继续参阅图2，本实施例中，散热给电组件还包括制冷部230，定位装置200 还包括安装基板240，制冷部230夹设于固定组件210和安装基板240 之间。安装基板240与转接板222连接，从而实现固定组件210与第一旋转组件220的连接固定。

具体地，制冷部230包括多个散热器件和冷却系统，本实施例中使用的是冷却液冷却的方式，因此，制冷部230还设有用于冷却液与外部循环的接口231。

为了更清楚地描述本实施例中的结构关系，请参阅图5，图5是本实施例中各个元件的剖面结构示意图。转接环223套接于第一旋转轴221 的一端，并与主支架251的侧面接触，限位螺栓224与第一旋转轴221 连接，以实现主支架251与第一旋转轴221的转动连接。而转接板222 的一侧与第一旋转轴221连接固定，另一侧与安装基板240连接固定，固定方式均使用螺栓，但也可以为一体成型的方式。

进一步，固定组件210，制冷部230和安装基板240层叠设置，制冷部230包括接口231、制冷片232和冷却块233，制冷片232的吸热面与散热板212的水平部2121的下表面贴合，制冷片232的散热面与冷却块233的上表面贴合；冷却块233内部开设有连通槽234，冷却液可以经过接口231，流经冷却块233内部的连通槽234，从而达到散热的作用。

在一些实施例中，定位装置还包括遮光板260，遮光板260设置在制冷部230的一端，遮光板260与竖直部2122的表面齐平。

在一些实施例中，还可以在制冷片232中设置温度传感器，实时监控固定组件210的温度，从而调整冷却液的循环速度。

本申请通过固定组件将LED器件侧向固定，通过设置第一旋转组件，LED器件可以围绕第一旋转轴进行旋转，从而实现了LED器件在同一方向切换不同发光区域，使得外置的检测器件可以更好地接收LED 器件发出光的空间分布特性，提高了检测精度和效率。

请参阅图6，图6是本申请提出的一种测试系统的结构示意图。在本实施例中，测试系统包括检测组件300和定位装置200，检测组件300 与定位装置200相对设置；定位装置200包括固定组件210和第一旋转组件220，固定组件210用于固定LED器件；检测组件300包括检测器件(未示出)和第二旋转组件320，检测器件位于LED器件的发光面的正上方，检测器件用于接收所述LED器件的光谱信息并进行分析检测；固定组件210通过第一旋转组件在第一平面内进行旋转，检测器件通过所述第二旋转组件在第二平面内进行旋转。

由于本实施例中的定位装置200即为上述实施例描述的定位装置，其具体的结构和实现原理在此不一一赘述。

通过上述实施例可知，LED器件是以第一旋转轴为中心进行旋转的，而本实施例中，第一旋转轴的设置方向为Y方向，即第一平面为 LED器件旋转出并与第一旋转轴(即Y方向)垂直的平面(与X-Y平面平行)；而第二旋转组件320中的电机轴的设置方向为X方向，即第二平面为检测器件旋转出并与电机轴(即X方向)垂直的平面(与Y-Z 平面平行)。而在X-Y-Z坐标系中，X方向与Y方向相互垂直，所以，本实施例中，第一平面和第二平面相互垂直。

具体地，请参阅图7，图7是本实施例中检测组件的结构示意图。检测组件300包括检测器件(未示出)、第二旋转组件310、支撑杆320 和第二支座350，其中，第二支座350包括竖直架352、架设在竖直架352之间的水平架351，以及与工作平台(未示出)安装固定的底板353，第二旋转组件310固设在水平架351的一侧；支撑杆320包括与第二旋转组件310连接的连接块323、相互垂直设置的第一连接杆321和第二连接杆322，第一连接杆321用于固定检测器件，第二连接杆322通过连接块323与第二旋转组件连接。

在一些实施例中，检测器件可以为光电二极管探测器(简称PD)，当然，其他用于光电检测的装置均可以运用到本申请中的检测组件中。

进一步，请结合图7并进一步参阅图8，图8是图7中B框中的局部放大图。第二旋转组件310包括驱动电机311和与驱动电机311连接的电机轴312，而电机轴313与连接块323连接固定，从而实现第二旋转组件310带动检测器件在第二平面内进行旋转。

在一些实施例中，水平架351上还固设有位移传感器340，连接块上还设有感应片342，位移传感器340设有槽口341，以使感应片342 在跟随第二旋转组件310旋转时，可以通过槽口341，位移传感器340 接收感应片342穿过槽口341的信号。

值得注意的是，本实施例中，位移传感器340的数量为2，且沿第二旋转组件310呈圆周设置，从而控制检测器件在旋转预设角度后开始记录LED器件的光谱信息，超过预设角度后停止记录LED器件的光谱信息。

举例而言，感应片342经过第一个位移传感器341时，检测器件开始记录光谱信息，感应片342经过第二个位移传感器341时，停止记录光谱信息。而两个位移传感器340之间，以第二旋转组件310位中心的偏转角度即为预设角度，可以根据测试过程中的需要做调整。

下面具体说明本实施例中的测试系统的工作原理。

在本测试系统中，LED器件被固定在散热板的侧面，LED器件的发光面不是水平放置，而是竖直放置的，LED器件的发光面的顶点是与Z 轴重合的。检测器件(如光电二极管探测器(简称PD))通过第一连接杆321设置在定位装置中的固定组件的上方，且与LED器件的发光面的中心轴重合。由于LED器件是竖直侧向设置的，因此实际上检测器件所处位置为LED器件的发光面的边缘。

此时，如果检测器件固定不动，LED器件转动，则检测器件在同一方向上能够接受LED器件的发光面不同边缘区域(即X-Y面内)发出的光谱信息；如果检测器件跟随第二旋转组件转动，LED器件不动，根据位移传感器设置的偏转角度，例如180°，则检测器件可以依次接收 LED器件的发光面从边缘到顶点再到边缘(即Y-Z面内)的光谱信息。

通过结合第一旋转组件和第二旋转组件，检测器件既可以在固定位置接收发光面中X-Y面的光谱信息，也可以主动旋转，接收发光面中 Y-Z面内的光谱信息，还可以对比和记录不同旋转角度下的光谱信息，从而实现对LED器件整个光空间分布的测量。

综上所述，本申请提出了一种定位装置和测试系统，通过将LED器件通过固定组件侧向固定，并通过旋转组件实现在X-Y面旋转；同时本申请采用水冷循环和半导体制冷技术结合，实现测量过程中的高结温稳定性；对于空间的运动测量部分，机构采用高精度的电机控制，在X和 Y方向实现近180度的光空间分布曲线测试。本申请克服目前对LED器件进行测试时，因焊接导致的发光面倾斜，使重复测量精度差、焊接时间长、导致器件损坏等缺陷，同时具有结构简单，成本低廉，操作简单等优点。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。