[發(fā)明專(zhuān)利]一種微型發(fā)光器件陣列單像素的光色檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111591246.7
• 申請(qǐng)日: 2021-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114264452B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂毅軍;李震;朱麗虹;高玉琳;郭偉杰;林岳;吳挺竹;陳忠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廈門(mén)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M11/02
• 分類(lèi)號(hào): G01M11/02
• 代理公司: 廈門(mén)南強(qiáng)之路專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

1.一種微型發(fā)光器件陣列單像素的光色檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括機(jī)械手臂、集光蓋板、標(biāo)準(zhǔn)積分球光源、標(biāo)準(zhǔn)LED器件、顯微高光譜成像光譜儀、電流源和計(jì)算機(jī)；所述集光蓋板為帶有通孔的平板，通孔呈反光杯式結(jié)構(gòu)，內(nèi)壁鍍金，用于收集發(fā)光器件微弱光信號(hào)，并帶有多個(gè)定位標(biāo)記；所述機(jī)械手臂通過(guò)機(jī)械爪與集光蓋板相連接，通過(guò)機(jī)械手臂控制集光蓋板在三維空間移動(dòng)，并通過(guò)集光蓋板上與微型發(fā)光器件陣列之間的定位標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)集光蓋板與微型發(fā)光器件陣列的精準(zhǔn)定位；所述顯微高光譜成像光譜儀用于收集微型發(fā)光器件陣列的圖像信息和光譜信息；所述電流源與微型發(fā)光器件陣列相連，用于驅(qū)動(dòng)微型發(fā)光器件陣列；所述計(jì)算機(jī)與機(jī)械手臂和顯微高光譜成像光譜儀連接，用于控制機(jī)械手臂和接收?qǐng)D像信息和光譜信息，并能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2.如權(quán)利要求1所述一種微型發(fā)光器件陣列單像素的光色檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述集光蓋板為帶有通孔的平板，通孔的尺寸和布局與微型發(fā)光器件陣列芯片的尺寸和布局一一對(duì)應(yīng)；通孔分為上中下三段式，其中上段為垂直結(jié)構(gòu)，中端為傾斜結(jié)構(gòu)，形成反光杯式，下段為垂直套筒結(jié)構(gòu)；其中下段套筒尺寸需略大于微型發(fā)光器件陣列芯片尺寸，從而能夠覆蓋芯片，防止因芯片間距小，相鄰芯片對(duì)待測(cè)芯片產(chǎn)生的光串?dāng)_現(xiàn)象；三段式通孔的內(nèi)壁進(jìn)行鍍金處理，增強(qiáng)通孔的反光性，加上反光杯式設(shè)計(jì)，從而滿(mǎn)足對(duì)發(fā)光器件微弱光信號(hào)的收集。

3.如權(quán)利要求1所述一種微型發(fā)光器件陣列單像素的光色檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述顯微高光譜成像光譜儀由顯微鏡和高光譜成像儀組建而成，通過(guò)調(diào)整其與微型發(fā)光器件陣列之間的距離，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)微型發(fā)光器件陣列微弱信號(hào)準(zhǔn)確采集，還可以獲得任意像素光譜信息，從而實(shí)現(xiàn)視野范圍內(nèi)的單像素光色信息的批量快速檢測(cè)。

4.如權(quán)利要求1所述一種微型發(fā)光器件陣列單像素的光色檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述機(jī)械手臂進(jìn)行三維空間移動(dòng)是通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)整參數(shù)，控制機(jī)械手臂的機(jī)械爪三維移動(dòng)。

5.如權(quán)利要求1所述一種微型發(fā)光器件陣列單像素的光色檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述集光蓋板尺寸參數(shù)根據(jù)微型發(fā)光器件陣列尺寸設(shè)置。

6.一種微型發(fā)光器件陣列單像素的光色檢測(cè)方法，其特征在于其具體步驟如下：

1)二步式校準(zhǔn)檢測(cè)系統(tǒng)：依次連接好檢測(cè)系統(tǒng)，分別將標(biāo)準(zhǔn)積分球光源、標(biāo)準(zhǔn)LED器件與電流源相連接，置于顯微高光譜成像光譜儀的視野區(qū)，通過(guò)機(jī)械手臂完成集光蓋板與標(biāo)準(zhǔn)積分球光源或標(biāo)準(zhǔn)LED器件精準(zhǔn)定位，分別進(jìn)行檢測(cè)系統(tǒng)相對(duì)和絕對(duì)響應(yīng)曲線校準(zhǔn)，保存校準(zhǔn)曲線；

2)微型發(fā)光器件陣列檢測(cè)：將微型發(fā)光器件陣列與電流源相連接，置于顯微高光譜成像光譜儀的視野區(qū)，通過(guò)機(jī)械手臂控制集光蓋板，使集光蓋板下段套筒與芯片一一對(duì)應(yīng)，并覆蓋芯片，調(diào)整顯微高光譜成像光譜儀進(jìn)行檢測(cè)，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)調(diào)用校準(zhǔn)曲線，得到微型發(fā)光器件陣列單像素的圖像信息和光譜信息，包括光通量和光功率。