DB41T 848-2013 微显示投影用LED光源

DB41河南省地方标准DB41/T848—2013微显示投影用LED光源LEDlightsourceformicrodisplayprojection2013-09-26发布2013-12-26实施河南省质量技术监督局发布DB41/T848—2013I前言本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。本标准由河南省南阳市质量技术监督局提出。本标准起草单位：南阳市质量技术监督检验测试中心、南阳首控光电有限公司。本标准主要起草人:常林辉、杜辉、吕晓冬、胡述涛、李世万、李燕、赵书展。本标准参加起草人：王志强、王其平、曹敏、沈春磊、马宁、郑米玲、苏龙铎、陈珂、牛超、周华富、江忠涛、庞士喆、刘元新。DB41/T848—20131微显示投影用LED光源1范围本标准规定了微显示投影用LED光源的术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于由LED发光部件、驱动模组和散热系统组成的微显示投影用LED光源（以下简称LED光源）。本标准不适用于微显示投影的照明系统、投影光学系统和通用照明用LED光源。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191包装储运图示标志GB/T2423.1-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温GB/T2423.2-2008电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温GB/T2423.3-2006电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热方法GB/T2423.10-2008电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc:振动(正弦)GB/T2829周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验）GB/T2900.65电工术语照明GB/T5465.2电气设备用图形符号第2部分：图形符号GB8898-2011音频、视频及类似电子设备安全要求GB9254信息技术设备的无线电骚扰限值和测量方法GB/T17618信息技术设备抗扰度限值和测量方法GB17625.1电磁兼容限值谐波电流发射限值(设备每相输入电流≤16A)GB/T18313声学信息技术设备和通信设备空气噪声的测量SJ/T11394-2009半导体发光二极管测试方法3术语和定义GB/T2900.65界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1微显示投影微显示投影（MDProjection）指基于微显示面板技术（如DMD(digitalmirrordevice)、LCOS（liquidcrystalonsilicon）、LCD微显示面板技术）的背投影和前投影系统。3.2DB41/T848—20132微显示投影用LED应用于微显示投影的LED主要是红（R）、绿（G）、蓝（B）三基色LED。通过时序调制（单片式结构）或空间调制（三片式结构）照明微显示面板，投影到屏幕（背投影或前投影屏幕）上得到彩色图像。不同的微显示投影系统对LED光源的要求不一样。3.3有效合成白光光通量RGB三基色LED光源合成得到中性色温合成白光的光通量。单位为流明（lm）。它是LED光源发射的初始合成白光辐射能量中能够被人的视觉系统所感受到的那部分光辐射功率的大小。3.4LED光源的光通量LED光源的光通量指在规定测试条件下,LED光源点亮15min后，由RGB三基色LED光源合成得到中性色温8500K的有效合成白光光通量。单位为流明（lm）。3.5LED光源的光出射度LED光源的出射度指LED光源每单位面积的光通量。单位为流明每平方毫米（lm/mm2）。3.6LED光源的光束扩展量LED光源的光束扩展量是投影显示照明系统设计中用于选择光源尺寸和微显示面板尺寸的一个参量。它与LED光源芯片有效发光面积和LED光的发散角的关系见公式（1）：E=Aπ(sinθ)2......................................(1)式中：E——LED光源的光束扩展量，mm2·Sr；A——光源芯片的有效发光面积,mm2；θ——LED光束发散角的一半。3.7LED光源的集光比率LED光源的集光比率指LED光源发射的总光通量，在其光束扩展量定义的发散角内被投影系统所收集的光通量与其发射的总光通量之比。用百分比表示（%）。它与LED光源的出射度、光束扩展量一起标定了光源光通量将被有效利用，照射到微显示面板，并进入投影系统的参量。3.8LED光源的发光亮度DB41/T848—20133LED光源的发光亮度指LED光源每光束扩展量的光通量，定义为有效合成白光光通量与其光束扩展量的比率。单位为lm/mm2·Sr。3.9LED光源的发光效率LED光源的发光效率指LED光源发射出的光通量与输入电能量之比，单位为lm/W。它与光通量一起规定了LED光源的功耗。3.10流明维持率流明维持率指某一特定时刻时LED光源输出的光通量与其初始时刻的光通量的比率，用百分比表示（%）。3.11平均寿命一批LED光源同时工作，当仍有50%以上光源的流明维持率达到50%时,LED光源累计点燃时间就是LED的平均寿命，单位为小时（h）。3.12色坐标漂移LED光源在某一特定时刻，LED光源的色度坐标偏离CIE1931－XYZ色度系统中的色度坐标（x,y）描述的初始色度坐标的值。4要求4.1电源适应性应能在交流电压176V～242V，49Hz～51Hz条件下工作。4.2图形符号图形符号应符合GB/T5465.2的有关规定。4.3外观、结构LED光源外观应整洁，表面不应有凸凹痕、划伤、毛刺等缺陷。金属零件不应有锈蚀及其他机械损伤。结构合理，接口的连接要牢固，引出线外皮无破损。LED芯片有效发光面积的宽高比应该与微显示面板的宽高相比匹配。一般对高清晰度分辨率面板，其宽高比是16︰9或4︰3，也可以由供需双方协商确定。4.4性能4.4.1光学性能DB41/T848—201344.4.1.1光通量和光出射度不同量级的LED光源光通量和出射度与适合的微显示投影应用系统的投影屏幕尺寸应符合表1要求。表1量级投影屏幕尺寸（″）光出射度lm/mm2光源光通量lm功率WI12～2030～60150～3006～10II20～4050～150300～80015～35III30～6060～150800～300040～150IV50～80100～2002500～5000150～300V60～100150～3005000～10000300～5004.4.1.2光束扩展量和发光亮度LED光源光束扩展量、发光亮度与相应的微显示面板尺寸应符合表2要求。表2量级微显示面板尺寸（″）光源光束扩展量mm2×Sr光源发光亮度lm/mm2×SrI0.2～0.46≥25II0.3～0.66～10≥50III0.45～0.6510～15≥80IV0.6～0.8515～25≥120V0.8～1.025～40≥1504.4.1.3发光效率LED光源的发光效率、不同应用系统所需的光通量和功率应符合表3要求。表3量级微显示应用系统光源发光效率lm/W有效光通量lm功率WI超大屏幕前投影≥155000300～500II高亮度前投影、微型前投影、小型前投影、DLP背投影、LCOS背投影、超大屏幕LCOS背投影≥203000～5000150～250III微小型前投影≥30750～150025～50IV超微型前投影7～40150～4004～10DB41/T848—201354.4.2颜色性能LED光源颜色的主波长和谱线宽度应满足下列要求：a)主波长(dominantwavelength)范围：——蓝色LED：发光谱峰λB＝460nm±15nm；——绿色LED：发光谱峰λG＝525nm±15nm；——红色LED：发光谱峰λR＝625nm±15nm。b)谱线宽度：应小于40nm。4.4.3色坐标漂移LED光源在平均寿命内色坐标漂移⊿x,⊿y应小于±0.015。4.4.4电学性能4.4.4.1功率LED光源的功率与特定应用系统需要的光通量直接有关。参见表3规定的不同微显示投影系统的光源功率。4.4.4.2过载LED光源应能承受额定功率1.15倍的过载试验，LED光源芯片的温度不应超过4.4.6规定的温度值。4.4.5平均寿命LED光源平均寿命不小于40000h。4.4.6散热LED光源应具有良好的散热性能。在35℃室内温度工作环境下LED光源外表面各部位温度应不大于60℃。4.4.7噪声正常工作时，距离LED光源1m处噪音不应高于36dB。4.5电气安全绝缘电阻和电气强度应符合GB8898-2011中10.3的要求。电气间隙和爬电距离应符合GB8898-2011第13章的要求，污染等级按2级。4.6环境适应性4.6.1低温LED光源应能承受-10℃、2h的低温工作试验。4.6.2高温LED光源应能承受50℃、2h的高温工作试验。4.6.3恒定湿热DB41/T848—20136LED光源应能承受（30±2）℃、（85±3）%RH、24h的恒定湿热工作试验。4.6.4振动环境适应性振动环境适应性要求见表4。表4试验项目试验内容参数初始和最后振动响应检查频率范围5Hz～35Hz扫频速度≤1oct/min位移幅值0.15mm定频耐久试验位移幅值0.15mm持续时间(10±0.5)min扫频耐久试验频率范围5Hz～35Hz～5Hz位移幅值0.15mm扫频速度≤1oct/min循环次数2注：位移幅值为峰值。4.7电磁兼容性4.7.1LED光源的无线电骚扰限值应符合GB9254中规定的A级或B级。4.7.2LED光源的抗扰度限值应符合GB/T17618的规定。4.7.3LED光源谐波电流发射限值应符合GB17625.1的规定。5试验方法除环境适应性测试外试验条件如下：a)环境温度：15℃～35℃；b)相对湿度：25%～90%；c)大气压力：85kPa～106kPa。5.1电源适应性试验按表5规定的电压频率组合进行试验，检查每种组合受试样品工作是否正常。表5组合电压（有效值）V频率Hz1220502176493176514242495242515.2图形符号及外观、结构的检验图形符号、外观及结构用目视法检查。DB41/T848—20137LED光源芯片尺寸用测量显微镜检测。利用测量显微镜得到的光源芯片宽高尺寸，计算LED光源的宽高比和有效发光面积（单位是mm2）。5.3光通量、光出射度和发光效率的测试测试方法按SJ/T11394-2009中5.3.3规定的试验方法进行。用以上方法测试光通量，然后由测得的光源发光面积和功率分别根据公式（2）和（3）计算光出射度和发光效率。M=Φ/S.........................................(2)式中：M—光出射度，lm/mm2；Φ—光通量，lm；S—发光面积，mm2。η=Φ/P.........................................(3)式中：η--发光效率，lm/W；Φ—光通量，lm；P—功率，W。5.4光束扩展量和发光亮度的测试按SJ/T11394-2009中图7的测试装置，通过移动LED光源改变与标准探测器的位置测量不同辐射角内被积分球收集到的光通量，从而得到光通量与辐射角度的关系曲线。利用测试得到的光通量与辐射角度的关系，可以得到不同辐射角下的集光效率，从而根据集光效率的要求得到光源的发散角，并与测得的光源发光面积，计算得到光束扩展量和发光亮度。光束扩展量的测试结果应满足不同微显示投影系统的要求。5.5颜色性能参数的测量LED光源的主波长和谱线宽度的测量按SJ/T11394-2009中5.3.5规定的试验方法进行。5.6色坐标漂移LED光源的色坐标漂移可用色度仪来测试。通过设置色度仪的测试模式，直接可读出合成白光的色温、色坐标和RGB三基色的色坐标。利用测试得到色温和色坐标，并与初始时刻的色坐标比较，就可得到色坐标漂移。5.7电学性能测试5.7.1功率测试使用电参数测试仪测试LED