中心議題：
- 針對(duì)固態(tài)照明產(chǎn)品的光色特性規(guī)格定義
- IESNA定義固態(tài)照明量測(cè)新方法
解決方案：
- 控制測(cè)試環(huán)境溫度
- 不需暗房條件的積分球量測(cè)系統(tǒng)
- 與亮度計(jì)共享可量測(cè)全光通量
- 撘配光譜儀可消除V(λ)失匹配誤差
為加速LED照明商品化，北美能源之星針對(duì)LED照明產(chǎn)品特性，訂定迥異于傳統(tǒng)照明的測(cè)試規(guī)范，包含環(huán)境溫度測(cè)試、積分球量測(cè)、配光曲線等，透過(guò)LED照明產(chǎn)品測(cè)試方式定義的一致性，區(qū)分出LED照明裝置的優(yōu)良，有利于質(zhì)量升級(jí)。
美國(guó)能源之星(Energy Star)已陸續(xù)發(fā)布針對(duì)固態(tài)照明產(chǎn)品的檢測(cè)規(guī)范定義，文件當(dāng)中包含檢測(cè)項(xiàng)目、檢測(cè)方法依據(jù)的規(guī)范、須檢測(cè)的樣品數(shù)量及合格判定的規(guī)格數(shù)值，另外對(duì)于可進(jìn)行測(cè)試的授權(quán)實(shí)驗(yàn)室也有明確說(shuō)明。在能源之星對(duì)固態(tài)照明產(chǎn)品測(cè)試所引用的規(guī)范當(dāng)中，異于傳統(tǒng)照明的部分，包含ANSI C78.377-2008、北美照明協(xié)會(huì)(IESNA)LM-79-08、IESNA LM-80-08三份規(guī)范(圖1)，本篇文章將僅就ANSI C78.377-2008及IESNA LM-79-08的檢測(cè)細(xì)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明，并針對(duì)檢測(cè)所需的儀器設(shè)備原理介紹。
圖1 能源之星對(duì)固態(tài)照明之檢測(cè)規(guī)范依據(jù)：ANSI C78.377-2008、IESNA LM-79-08、IESNA LM-80-08
固態(tài)照明燈具色溫等級(jí)較廣
此規(guī)范包含美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)固態(tài)照明產(chǎn)品的光色特性規(guī)格定義，適用于室內(nèi)使用的燈具，不包括戶外燈具。其中，重點(diǎn)有兩部分，其一是定義相對(duì)色溫(CCT)的分級(jí)，其次是針對(duì)同一相對(duì)色溫標(biāo)稱等級(jí)其允許的色溫變異范圍作定義。
規(guī)范中所述固態(tài)照明的光色規(guī)格要求，源自于熒光燈的光色分級(jí)規(guī)格，但有鑒于固態(tài)照明尚處于起步階段，未如熒光燈發(fā)展已趨于成熟，因此在定義光色要求時(shí)，采取較大的變異范圍。目前規(guī)范對(duì)固態(tài)照明燈具區(qū)分為八個(gè)色溫等級(jí)，分別為2700K、3000K、3500K、4000K、4500K、5000K、5700K及6500K(圖2)。
圖2 八個(gè)相對(duì)色溫指定值在CIE 1931之區(qū)域定義
圖2中六個(gè)橢圓區(qū)塊為ANSI C78.376定義熒光燈的色溫等級(jí)區(qū)塊，其所采取的色溫允許變異范圍為七階MacAdam橢圓范圍。對(duì)于固態(tài)照明，將允許變異范圍加大，圖2中的八個(gè)菱形區(qū)塊即為固態(tài)照明的八個(gè)色溫等級(jí)色度坐標(biāo)(x,y)范圍。色溫分級(jí)有助于固態(tài)照明供貨商及使用者有共同的色溫標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)言。另外，此規(guī)范也定義演色性(Color Rendering Index, CRI)，作為評(píng)估固態(tài)照明光色特性的另一指標(biāo)。對(duì)于量測(cè)光色特性的方式，則對(duì)應(yīng)到LM-79規(guī)范。
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固態(tài)照明不適用傳統(tǒng)量測(cè) IESNA定義新方法
IESNA LM79-08于2008年公布，為測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，內(nèi)容針對(duì)固態(tài)照明的發(fā)光效率(單位：每瓦流明數(shù)(lm/W))、光通量(單位：流明(lm))、光強(qiáng)度的空間分布、色度、色差、光色空間均勻性、相對(duì)色溫及演色性等進(jìn)行量測(cè)方式與對(duì)應(yīng)設(shè)備要求定義。
先前傳統(tǒng)照明多是將燈具及光源分開量測(cè)，但固態(tài)照明可能出現(xiàn)燈具及光源合為一體的情況，因此原先針對(duì)傳統(tǒng)照明定義的規(guī)范并不適用。IESNA特別制定此規(guī)范，希望藉由定義量測(cè)程序方法，將表現(xiàn)固態(tài)照明特性的參數(shù)，具有量測(cè)可重現(xiàn)性，并統(tǒng)一固態(tài)照明產(chǎn)品光電特性的量測(cè)手法，避免因量測(cè)方式不同造成爭(zhēng)議。
該規(guī)范適用于以發(fā)光二極管(LED)為主包含電子控制裝置及散熱機(jī)構(gòu)，且使用交流或直流電源驅(qū)動(dòng)的固態(tài)照明產(chǎn)品。此規(guī)范所涵蓋的固態(tài)照明產(chǎn)品是一個(gè)結(jié)合燈具與燈源的照明產(chǎn)品，如整合式LED燈泡，不包含須額外使用電子控制裝置或散熱機(jī)構(gòu)(如LED芯片、LED組件及LED模塊)的固態(tài)照明產(chǎn)品，也不涵蓋供LED光源使用但不包含LED光源販賣形式的燈具。另外，此規(guī)范也不適用于確定個(gè)體間產(chǎn)品性能的差異。
測(cè)試環(huán)境溫度須控制
此份規(guī)范定義量測(cè)時(shí)的環(huán)境溫度為25±1℃，且量測(cè)時(shí)，溫度量測(cè)點(diǎn)須距離燈具1公尺內(nèi)，高度須與燈具同高并避免光源的輻射熱影響。量測(cè)時(shí)固定燈具的治具，也須避免熱傳導(dǎo)及阻礙空氣的自然流動(dòng)。此外，此規(guī)范量測(cè)的光電性能，不須將燈源或燈具進(jìn)行1,000小時(shí)的點(diǎn)燈后才進(jìn)行測(cè)試。
為確保待測(cè)燈具在測(cè)試過(guò)程中是穩(wěn)定的，測(cè)試前燈具須進(jìn)行熱燈動(dòng)作，使溫度達(dá)到平衡，熱燈時(shí)間則依燈具而定，如整合式LED燈泡約需30分鐘就能達(dá)到平衡，大型燈具可能需1小時(shí)或更久的時(shí)間。
是否達(dá)到穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)，可用光源輸出如固定點(diǎn)的光強(qiáng)度或消耗功率的表現(xiàn)來(lái)判定。若熱燈30分鐘，在15分鐘內(nèi)至少取三個(gè)量測(cè)值，將最大值減最小值的差除以平均值，結(jié)果須小于0.5%，如此可判別燈具是否已熱機(jī)完成，實(shí)際熱燈時(shí)間須于檢測(cè)報(bào)告中注明。量測(cè)過(guò)程中燈具的擺放方式須為燈具在正常使用下的姿態(tài)。
此份規(guī)范定義兩種光通量的量測(cè)系統(tǒng)方法，一是使用積分球系統(tǒng)，另一種則為使用配光曲線儀系統(tǒng)。使用哪種系統(tǒng)須依據(jù)所要量測(cè)的量(顏色、光強(qiáng)度分布)及待測(cè)樣品尺寸等來(lái)決定。
積分球量測(cè)系統(tǒng)不需暗房條件
此方法適用于量測(cè)小尺寸固態(tài)照明燈具的全光通量及顏色特性，它的優(yōu)點(diǎn)是快速、且不需暗房即可量測(cè)，在球內(nèi)量測(cè)時(shí)空氣的擾動(dòng)可降低，但對(duì)于包含散熱裝置的整合式燈具就要注意散熱導(dǎo)致溫度的上升。
LM-79對(duì)于積分球的選用有幾項(xiàng)重點(diǎn)：首先是積分球的尺寸應(yīng)要夠大，以避免燈體發(fā)出的熱能使溫度升高，以及因文件板及待測(cè)燈體自行吸收所導(dǎo)致的量測(cè)誤差。另針對(duì)積分球的大小，若是量測(cè)小型燈泡(如傳統(tǒng)燈泡、省電型燈泡)，建議球體直徑≧1公尺；量測(cè)4呎(約120公分)的熒光燈管、HID燈等較大燈型，建議球體直徑≧1.5公尺；量測(cè)500W或更大功率的燈型，則建議球體直徑≧2公尺。
規(guī)范中定義使用積分球各裝置的幾何架構(gòu)如圖3所示。共有兩種，一種為4π，另一種為2π。在4π的幾何架構(gòu)，固態(tài)照明產(chǎn)品的總表面積不可超過(guò)球壁總面積的2%，例如，在一個(gè)2公尺積分球內(nèi)，待測(cè)物若為一個(gè)球狀物，其直徑必須小于30毫米。若為線狀產(chǎn)品，其縱向尺寸應(yīng)小于球直徑的三分之二。在2π架構(gòu)，安裝固態(tài)照明產(chǎn)品的開口直徑應(yīng)小于球直徑的三分之一。另外固定燈具的治具不可導(dǎo)熱，以避免影響球體溫度。
圖3 積分球裝置之幾何架構(gòu)。(a)為4π架構(gòu)，燈體放置于球體中心，(b)為2π架構(gòu)，適用于前射發(fā)光型之光源，燈體放置于球體側(cè)面。
內(nèi)部涂層反射率則須達(dá)90～98%。積分球內(nèi)的涂層反射率較高，于量測(cè)時(shí)可得到較高的訊號(hào)，且對(duì)于積分球內(nèi)不均勻的空間響應(yīng)及固態(tài)照明光強(qiáng)度分布變化所引起的誤差也可降低。但反射率高時(shí)，球體開口尺寸大小對(duì)平均反射率的影響就須予以評(píng)估。
積分球內(nèi)應(yīng)裝有輔助燈，其作用在于評(píng)估燈體自吸收的部分，以得到自吸收因子。檔板大小應(yīng)盡量縮小，但須能防止球體所允許量測(cè)最大尺寸燈體的光線直射偵測(cè)器。而文件板的放置位置，一般建議為從偵測(cè)器算起，介于球半徑三分之一至二分之一長(zhǎng)度的距離為文件板位置。另外輔助燈也須有檔板，作用一樣是避免光線直射偵測(cè)器。
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測(cè)量全光光譜輻射通量的標(biāo)準(zhǔn)燈通常是石英鎢絲白熾燈(圖4)。它有較寬的連續(xù)光譜表現(xiàn)，因此用以校正可見光域的光譜輻射計(jì)。對(duì)于2π球體，僅需前半面發(fā)光的標(biāo)準(zhǔn)燈，作法可將石英鎢絲白熾燈，加上反射罩使光線為前射型。對(duì)于4π球體，通常使用全向發(fā)光的標(biāo)準(zhǔn)燈，但也可用前射標(biāo)準(zhǔn)燈。
圖4 常見用以校正用之石英鎢絲白熾燈
須注意的重點(diǎn)為標(biāo)準(zhǔn)燈的點(diǎn)燈擺放位置將影響結(jié)果，也就是說(shuō)，如果標(biāo)準(zhǔn)燈送往校正單位進(jìn)行量測(cè)時(shí)，其擺放位置為何，在傳遞至待校正的系統(tǒng)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)燈擺放的方式要相同。另外對(duì)于待測(cè)光源的光型分布與標(biāo)準(zhǔn)燈的光型分布差異大時(shí)也會(huì)影響量測(cè)值，例如，待測(cè)光源是窄角光型的分布，但標(biāo)準(zhǔn)燈為全向近乎等量的光型分布，若以此種標(biāo)準(zhǔn)燈進(jìn)行校正，再量測(cè)窄角光型燈源，結(jié)果必定差異很大，因此可準(zhǔn)備多種光型分布的標(biāo)準(zhǔn)燈進(jìn)行校正，以量測(cè)不同光型分布的待測(cè)樣品。 以積分球形式量測(cè)可搭配兩種偵測(cè)器，一種為V(λ)亮度計(jì)(積分球-亮度計(jì)系統(tǒng))，另一種為光譜輻射計(jì)(即光譜儀)(積分球-光譜輻射計(jì)系統(tǒng))。
與亮度計(jì)共享可量測(cè)全光通量
積分球-亮度計(jì)系統(tǒng)所使用的V(λ)亮度計(jì)可用以量測(cè)全光通量，但對(duì)于亮度計(jì)探頭上的濾片，其光譜響應(yīng)S(λ)對(duì)人眼的明視覺光譜視效函數(shù)V(λ)匹配不佳時(shí)，將導(dǎo)致量測(cè)上的誤差，尤其是固態(tài)照明為白光光源時(shí)，多以藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉產(chǎn)生，在藍(lán)光波段的視效函數(shù)匹配不佳時(shí)，差異的比例就會(huì)加大，圖5即說(shuō)明視效函數(shù)匹配問(wèn)題。亮度計(jì)探頭的光譜響應(yīng)與V(λ)曲線不匹配的程度，CIE用來(lái)表示f''''''''''''''''1，f''''''''''''''''1值越小兩者間不匹配的程度越小。另外，使用V(λ)亮度計(jì)為偵測(cè)探頭時(shí)，無(wú)法進(jìn)行光色特性的量測(cè)。
圖5 白光LED多以藍(lán)光激發(fā)黃色熒光粉，在藍(lán)光波段(圖中箭號(hào)表示)處，亮度計(jì)探頭的視效函數(shù)(虛線表示)響應(yīng)與CIE V(λ)匹配不佳時(shí)，差異的比例就會(huì)加大。
撘配光譜儀可消除V(λ)失匹配誤差
由光度量定義，只要測(cè)出被測(cè)光源的光譜功率分布，再與V(λ)加權(quán)積分，就可以求出相對(duì)應(yīng)的光度量，這種測(cè)量光譜光度量的方法為分光法。用分光法可以消除探頭的V(λ)失匹配和被測(cè)光源與標(biāo)準(zhǔn)光源的光譜功率分布不一致所帶來(lái)的誤差。光源的光譜輻射功率分布由光譜輻射計(jì)測(cè)量，分光法測(cè)量光度量的精度主要取決于光譜輻射計(jì)的線性動(dòng)態(tài)范圍、重復(fù)性、光譜波長(zhǎng)誤差、雜散光和標(biāo)定誤差等。
藉由量得的光源光譜輻射功率分布即可進(jìn)行光色特性數(shù)值的計(jì)算，包含色度、相對(duì)色溫及演色性(CRI)。
此類系統(tǒng)必須參照一個(gè)有校準(zhǔn)到全可見光域分光輻射通量標(biāo)準(zhǔn)燈來(lái)進(jìn)行校正。其量測(cè)原理為通過(guò)與參照標(biāo)準(zhǔn)ΦREF (λ)比較，可得到被測(cè)固態(tài)照明產(chǎn)品的總分光輻射通量ΦTEST (λ)，關(guān)系式如公式(1)。
………………公式(1)
公式(2)中，yTEST (λ)為待測(cè)樣品在此系統(tǒng)下的光譜輻射計(jì)的讀值、yREF(λ)為參照標(biāo)準(zhǔn)燈在此系統(tǒng)下的光譜輻射計(jì)的讀值，α(λ)則為自吸收因子。
………………公式(2)
yaux,TEST (λ)為不點(diǎn)亮待測(cè)樣品，點(diǎn)亮輔助燈，在此系統(tǒng)下的光譜輻射計(jì)的讀值；yaux,REF (λ)則為不點(diǎn)亮參照標(biāo)準(zhǔn)燈，點(diǎn)亮輔助燈時(shí)，在此系統(tǒng)下的光譜輻射計(jì)讀值。從測(cè)得的ΦTEST (λ)(單位：W/奈米)總分光輻射通量，可使用公式(3)計(jì)算總光通量 ΦTEST (單位：流明)。
………………公式、（3）
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欲獲得光源光型分布信息 非使用配光曲線量測(cè)不可
配光曲線量測(cè)系統(tǒng)可提供待測(cè)光源燈具光強(qiáng)度在空間中的分布，進(jìn)而透過(guò)積分運(yùn)算得到光通量，此時(shí)的光通量可經(jīng)計(jì)算得到全光通量、區(qū)域光通量的信息。
此系統(tǒng)也可支持較大型燈具量測(cè)。配光曲線量測(cè)系統(tǒng)須有暗房、良好的環(huán)境溫度控制及避免空氣擾動(dòng)，尤其對(duì)于對(duì)溫度敏感的固態(tài)照明燈具尤其重要。因配光曲線儀為量測(cè)空間中各點(diǎn)的光強(qiáng)度值再進(jìn)行運(yùn)算，相較于積分球，配光曲線量測(cè)系統(tǒng)的量測(cè)很耗時(shí)，但對(duì)于必須得知光源光型分布的情況，就不得不使用此系統(tǒng)來(lái)量測(cè)。
配光曲線量測(cè)系統(tǒng)所使用的偵測(cè)器與前面所述積分球量測(cè)系統(tǒng)一樣，可搭配亮度計(jì)或光譜輻射計(jì)進(jìn)行量測(cè)，于是配光曲線儀-亮度計(jì)系統(tǒng)及配光曲線儀-光譜輻射計(jì)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。LM-79特別要求使用亮度計(jì)的f''''''''''''''''1須小于3%。不論是哪種系統(tǒng)都是量測(cè)燈源各方向的光強(qiáng)度值，再進(jìn)行積分而得出光通量值。特別的是，若須要得知各角度的顏色分布，如能源之星針對(duì)固態(tài)照明要求量測(cè)各角度的光色差值時(shí)，就一定要使用光譜輻射計(jì)，才可得知待測(cè)燈源的光色特性。
C-γ配光曲線儀符合LM-79規(guī)范
配光曲線儀可分為A-α、B-β、C-γ三種形式，詳見圖6～8。為確保量測(cè)時(shí)的光源擺放姿態(tài)即為使用時(shí)的姿態(tài)，僅有C-γ符合需求，LM-79因此規(guī)定僅可使用C-γ形式的配光曲線儀。C-γ型配光曲線儀包含移動(dòng)偵測(cè)器探頭及移動(dòng)反光鏡的類別。
圖6 配光曲線儀A-α量測(cè)形式示意圖
圖7 配光曲線儀B-β量測(cè)形式示意圖
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圖8 配光曲線儀C-γ量測(cè)形式示意圖
對(duì)于大型燈具，若要符合偵測(cè)位置須達(dá)最大發(fā)光尺寸直徑十倍距離遠(yuǎn)的要求(LM-79第10.0節(jié)說(shuō)明寬發(fā)光角光源為五倍，窄角光源須更遠(yuǎn))，礙于實(shí)際執(zhí)行空間的限制，便必須使用反光鏡。此時(shí)應(yīng)注意鏡子本身存在一輕微極化的因素，若量測(cè)發(fā)出極化光源的固態(tài)照明產(chǎn)品的光通量時(shí)，就會(huì)造成很大的誤差，因此推薦使用不帶鏡子的配光曲線儀。有些配光曲線儀會(huì)在旋轉(zhuǎn)背上直接裝設(shè)偵測(cè)器，如此即不須透過(guò)反光鏡，當(dāng)然，若燈具過(guò)大則無(wú)法使用。
此外，也須注意配光曲線儀在環(huán)境雜散光的處理。包含燈具光源在機(jī)構(gòu)件上的反光、燈具本體的反光、地面墻面反光等，都應(yīng)加以評(píng)估并使用適當(dāng)?shù)募軜?gòu)，如在偵測(cè)期前裝置光陷阱(Light Trap)避免反射雜光進(jìn)入偵測(cè)器，影響量測(cè)值。
配光曲線儀架構(gòu)發(fā)展久遠(yuǎn)
藉由量測(cè)光強(qiáng)度分布I(θ,Φ)如圖9所示，光通量可由公式(4)求得。若以亮度探頭量測(cè)照度值E(θ,Φ)進(jìn)行校正，光通亮的計(jì)算方式可由公式(5)計(jì)算出來(lái)。其中γ為相對(duì)于亮度探頭參考平面的旋轉(zhuǎn)半徑。量測(cè)光強(qiáng)度時(shí)，γ須要有足夠的長(zhǎng)度。
………………公式(4)
………………公式(5)
圖9 配光曲線儀測(cè)試光通量示意圖
常見幾種配光曲線儀的運(yùn)作架構(gòu)，有中心旋轉(zhuǎn)反射鏡式及圓周運(yùn)動(dòng)反射鏡式。這兩種架構(gòu)都已有幾十年的歷史了，中心旋轉(zhuǎn)反射鏡式其運(yùn)作方式如圖10，待測(cè)燈具必須在相當(dāng)大的空間范圍內(nèi)繞著反射鏡反向且同步旋轉(zhuǎn)，在暗室中上部溫度高及下部溫度低的現(xiàn)象，溫差有時(shí)達(dá)到2～5℃，此時(shí)對(duì)溫度變化和氣流敏感的燈具如固態(tài)照明燈具，極可能出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，為降低氣流流動(dòng)對(duì)燈具的影響，在運(yùn)行時(shí)須放慢速度，量測(cè)時(shí)間也就增加了。
圖10 中心旋轉(zhuǎn)反射鏡式之配光曲線儀架構(gòu)示意
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圓周運(yùn)動(dòng)反射鏡式其運(yùn)作方式如圖11，待測(cè)燈僅自轉(zhuǎn)不須做大范圍的繞行，相對(duì)于中心旋轉(zhuǎn)反射鏡式的配光曲線較為穩(wěn)定，但根據(jù)CIE-70的規(guī)定，入射到偵測(cè)器的主光線應(yīng)被限制在2.5度內(nèi)，因此須要將量測(cè)距離拉長(zhǎng)才可滿足此要求，但對(duì)于光線較弱的小型光源，如此長(zhǎng)的量測(cè)距離，可能受限偵測(cè)器的靈敏度，不易量測(cè)。
圖11 圓周運(yùn)動(dòng)反射鏡式之配光曲線儀架構(gòu)示意
工研院量測(cè)中心目前使用配光曲線儀為圖12的架構(gòu)，燈具僅緩步自轉(zhuǎn)，且量測(cè)時(shí)燈具為使用時(shí)的擺放姿態(tài)，穩(wěn)定性佳。量測(cè)時(shí)有兩種模式，一為透過(guò)雙面反射鏡提供大型燈具的遠(yuǎn)距離量測(cè)；另一模式不透過(guò)反射鏡提供小型燈具如嵌燈、E27燈等的近距離(約1公尺)的量測(cè)。
圖12 工研院量測(cè)中心之配光曲線儀及其量測(cè)光源路徑示意
配光曲線儀的校正
使用配光曲線儀進(jìn)行光強(qiáng)度分布的測(cè)試，須使用照度或光強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)燈進(jìn)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)追溯。若量測(cè)全光通量則須使用全光通量標(biāo)準(zhǔn)燈進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)追溯，原則上標(biāo)準(zhǔn)燈的光型分布建議與待測(cè)燈源的光型相似。
LM-79特別說(shuō)明使用配光曲線儀量得的光強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)，須依照IES LM-63規(guī)范定義的格式，形成IES電子文件，以方便后續(xù)于照度分度上的模擬計(jì)算使用。
發(fā)光效率ηv的計(jì)算如下列公式(6)所述，為待測(cè)固態(tài)照明產(chǎn)品的總光通量ΦTEST除以總消耗功率PTEST，此指標(biāo)是用以評(píng)估固態(tài)照明電光效能轉(zhuǎn)換的重要指標(biāo)。
………………公式（6）
固態(tài)照明在顏色特性的量測(cè)上包含色度坐標(biāo)、相對(duì)色溫、演色性，對(duì)于固態(tài)照明其顏色特性在不同的空間角度可能是不同的，LM-79規(guī)范在第12.1至12.2節(jié)當(dāng)中進(jìn)行定義。
第12.1節(jié)為使用積分球-光譜輻射計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行分光輻射通量的量測(cè)，再計(jì)算出顏色特性，此時(shí)量得的固態(tài)照明顏色特性為空間分布的平均表現(xiàn)。
第12.2節(jié)為使用前述配光曲線儀的機(jī)構(gòu)方式，搭配光譜輻射計(jì)或是色度計(jì)進(jìn)行空間顏色特性分布量測(cè)。這個(gè)方式適用于無(wú)法使用積分球進(jìn)行量測(cè)，如大型燈具。重要的是，此方法可量得固態(tài)照明光源的空間顏色差異。若要得到空間平均的顏色特性，就將空間中各點(diǎn)的顏色數(shù)據(jù)進(jìn)行平均即可得到。
在量測(cè)θ=0°和90°(或更多的θ角)的色度坐標(biāo)和光強(qiáng)度時(shí)，首先在每個(gè)θ角上取平均，表示為x(θi)、y(θi)以及I(θi)，這里的θi=0°、10°、20°等直到180°。然后平均色度坐標(biāo)xa由下列加權(quán)平均式子算出，量測(cè)示意圖如圖13。
圖13 圖中為使用配光曲線儀量測(cè)固態(tài)照明顏色特性示意圖，該燈具為僅朝下半面發(fā)光之形式。
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………………公式(7)
平均色度坐標(biāo)ya 也是使用相同的算法。此計(jì)算方式是近似算法但對(duì)于實(shí)際應(yīng)用已算是足夠正確。嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，若要很精確的進(jìn)行顏色特性的空間積分須要經(jīng)由三刺激值計(jì)算X、Y、Z。
在使用光譜輻射計(jì)進(jìn)行顏色特性的量測(cè)時(shí)，LM-79定義光譜輻射計(jì)的量測(cè)波長(zhǎng)范圍至少為380～780奈米，這是可見光的波長(zhǎng)范圍，掃描間隔為5奈米或是更小的間距，如此才可確保量測(cè)的精確性。
在兩個(gè)空間垂直平面(ψ=0o,ψ=90o)量測(cè)，空間平均色度坐標(biāo)是由前述公式(7)取得。LM-79中所定義的固態(tài)照明燈具空間色差Δu''''''''''''''''v''''''''''''''''為從計(jì)算空間平均色度坐標(biāo)的所有量測(cè)點(diǎn)中，對(duì)空間平均色度坐標(biāo)的最大差異(即在CIE(u''''''''''''''''v'''''''''''''''')坐標(biāo)圖中，兩點(diǎn)間最大距離)所決定的。
量測(cè)方法一致性可推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展
固態(tài)照明的發(fā)展目前正如火如荼的進(jìn)行，為使固態(tài)照明取代傳統(tǒng)照明能順利推動(dòng)，美國(guó)能源之星正積極展開相關(guān)計(jì)劃，期望藉由對(duì)固態(tài)產(chǎn)品特性量測(cè)方式定義的一致性，使產(chǎn)品能有一致的手法來(lái)評(píng)估，而得以分出固態(tài)照明產(chǎn)品的優(yōu)劣，使此產(chǎn)業(yè)有正向推動(dòng)力。國(guó)內(nèi)業(yè)者要推動(dòng)固態(tài)照明產(chǎn)業(yè)除了國(guó)內(nèi)內(nèi)需市場(chǎng)、大陸市場(chǎng)，另一部分應(yīng)是歐美市場(chǎng)。而了解能源之星對(duì)固態(tài)照明的驗(yàn)證量測(cè)方法并進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，將有助于質(zhì)量的提升。
