紫外光均匀度监测装置测量软件的开发和应用

文/李松凌 李炬 佘瑞峰 肖丽

紫外光均匀度监测装置测量

软件是基于紫外光测量装置开发

的软件能够迅速地、直观地监测

出紫外光照射面的均匀度和辐照

强度，对紫外光均匀度的监测和

紫外光源的均匀度调节发挥了重

要作用。

摘 要

路、AD 转换模块（阿尔泰USB2851 数据采

集卡）、总线式步进电机。最开始，我们需要

将每路光探头在固定一个点测量出辐照强度与

采集数据值大小的曲线关系图。根据关系曲线

得出线性关系公式，测量时由步进电机匀速地

带动14 路探头同时运动进行扫描，如图2 所

示，连续地采集出运动轨迹中的各点辐照能量

数据，再根据线性公式换算得到实际的辐照能

量数值，单位mw/cm2，从而计算出每路的均

匀度数值，结合14 路数据，得出整个平面的

均匀度数据。

2 紫外光均匀度监测装置测量软件

通过紫外光均匀度测量软件的开发和应

用，实现了对紫外光均匀度的快速测量的功能。

该软件还能对通过曲线显示出每路轨迹上的紫

外光辐照强度值。该软件可以记录每路探头在

扫描轨迹中测量出的辐照强度值，还能形成能

量强度分布图，方便找出均匀度低的发光部位，

特别是对于UV LED 面阵光源调节均匀度有很

大的帮助，其结构框架如图3 所示。

紫外光均匀度测量软件主要功能：该软

件通过对紫外光均匀度监测装置的连续数据扫

描采集，实现对曝光面均匀度的快速测量，共

有三项基本功能，包括实时数据显示、历史数

据查询和均匀度分布图导出。

2.1 实时数据显示

图3 为实时数据显示，其位于均匀度显示

区域。点击测量软件实时数据显示界面中的“测

量”按钮，步进电机会自动带动采集探头直线

运动，连续地采集数据。在均匀度显示中，横

坐标代表探头运动轨迹位置，纵坐标表示1-14

路采集探头，当鼠标在均匀度显示区域移动时，

鼠标位置处显示出的坐标表示的是第N 路采

集探头位于第M*25mm位置处的辐照强度值，

其中25mm是分格区域的行宽；显示数据(6,10)

中6 代表第6 分格处（位置d=6*25mm），10

代表第10 路采集探头，56.04 代表该处的辐照

强度值，单位mw/cm2。

显示出的两列数据左边第一列表示各路

采集探头运行轨迹下的测量的辐照强度平均值

（单位mw/cm2），第二列表示每路采集探头

测量出的均匀度数值。

2.2 历史数据查询

软件可提供历史数据查询，方便整理以

往的数据以便进行分析判定。其中横坐标表

示探头所处位置，纵坐标表示1-14 路采集探

头。在鼠标移动位置会显示出的(x,y) 坐标中，

x 表示探头所处位置(x*25mm)，y 表示采集探

头编号。每行测量轨迹上的平均辐照能量强度

的计算公式为

（1）

每行的均匀度的计算公式

（2）

将每个数据点折算成某蓝色的0 ～ 255 级

图1：辐照强度与装置读数

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Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 61

色差，就得到曝光平面辐照强度分布图。

式中

Ei——某路采集探头在轨迹某个点处测量

得出的辐照强度值；

E——某路采集探头测量得出的该条轨迹

下的平均辐照强度值；

n——某路采集探头在该条轨迹下采集的

次数；

Emin——某路采集探头测量得出的该条轨

迹下的最小辐照强度值；

Emax——某路采集探头测量得出的该条轨

迹下的最大辐照强度值；

U——某路采集探头测量得出的该条轨迹

下的光均匀度数值；

2.3 均匀度分布图导出

均匀度分布图导出是指将均匀度分布图

以BMP 位图的方式导出，可供外部进行直观

的查看和分析，并为均匀度调节做为参考依据。

3 在四川聚能UV LED灯源装配中的应用

（1） 在UV LED 灯源装配中，LED 灯

珠阵列式排布达到了336 颗， 曝光面积达

650×533mm, 虽然LED 灯珠间距相同，但由于

LED 芯片封装的差异造成光线经二次透镜聚

集后形成的光斑中心间距各不相同，因此彼此

间叠加处辐照能量强度也不同。应用紫外光均

匀度测量软件，对不同位置的LED 拼接处进

行辐照能量强度测定和对比，通过调节LED

灯珠间距距离，使各叠加部位辐照能量基本达

到一致，得到高均匀度（≥ 90%）的面阵光源。

（2）本次开发的软件，根据辐照强度数

值大小，形成连续的数据曲线，直观地显示每

路轨迹上的紫外辐照强度，实现了均匀度的快

速测量；通过对曲线的分析，进一步得到差异

比较大的叠加点，方便安装调试。

4 结束语

（1）连续、快速测量的紫外光均匀度监

测装置测量软件，能够快速地测量出光源的均

匀度，操作简单，数据显示直观。

（