LED発光パターン測定装置

LED発光プロファイル測定装置仕様書

1.概要
本装置はLEDの発光パターンの詳細を測定する装置で以下のことが可能です。
1)LED上面(350x350μmの1面)及び側面(350μmx80μmの4面)からの発光している波長450nm発光強度を空間分解能1μmで計測可能です。
2)この1μmの領域から発光している強度の「角度パターン」が計測できます。
3)屈折率1.5のイマージョンオイル中で発光している状態で計測可能です。
4)試料のどこを計測しているか場所の確認ができます。
5)計測したデータは保存し、各種のデータ処理が可能です。

 

2.機能及び各部の構成と仕様(図1参照)
2.1 LED上面発光強度プロファイル測定光学系
LED試料からの発光は油浸対物レンズにより集光し(図2参照)、平行光束となります。試料部の1μmの大きさに相当するアパーチャ(100μm)に結像し、他の領域からの発光は除去されます。このアパーチャを透過する光は図2に示したように対物レンズのNAによって決まる広角度方向の光を含んでいます。そのプロファイルはアパーチャを通過後も保存されます。従ってこの光のプロファイルを計測すればLED1μmの領域から発光した強度の角度分布が得られます。
1)油心対物レンズ:100倍、 WD:0.3mm
2)ドライ用対物レンズ:100倍、WD:3mm
3)観察用対物レンズ:20倍、WD:
4)レボルバ
5)集光光学系
6)アパーチャ及びXYZ微調整機構

2.2 観察光学系
LEDの発光のどの部分のプロファイルを計測しようとしているのかの確認を行います。白色光を試料に照射し、試料全体の観察及びアパーチャを透過した部分(計測部)の観察をCCDカメラで行います。
1)白色光及び電源
2)観察用CCD及び電源
3)ビームスプリッター
4)結像レンズ
5)試料観察←→プロファイル計測の切り替え機構

2.3 試料ステージ
試料の保持及びマッピングのためのXY移動、フォーカス合わせ、試料の傾斜などを行います。
1)試料ホルダー
2)自動XY(Z)ステージ
3)自動(XY)回転ステージ

2.4 計測部
LED発光強度の角度分布、発光面でのマッピングなどの計測を行います。
1)角度プロファイル計測用CCD検出器(プロファイラー)
2)結像レンズ
3)1点計測用微弱光検出器(PM)
4)電源及びアンプ系
5)I/Fボード
6)制御用PC
7)大容量記憶システム
8)マッピングソフトウエア
9)データ処理ソフトウエア

2.5 筐体
全体は2階建て構造とし、1階に試料及びステージ・観察光学系、2階にプロファイル計測部を設置します。全体は遮光ケースでカバーします。

3.検討事項
1)測定可能な角度(油浸及びドライ)
2)側面での計測:試料の発光部を油浸レンズで計測可能な状態に切削可能かどうか。
3)試料の発光強度と計測器の感度
4)計測に要する時間(長時間になる可能性あり)
5)計測されたデータの記憶(大容量になる)
6)3次元表示等各種のデータ処理

参考図

LED発光パターン測定装置仕様書(図1)

LED発光パターン測定装置仕様書(図2)

LED発光パターン測定装置仕様書(図3)

LED発光パターン測定装置仕様書(図4)

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