JP2003247888A

JP2003247888A - 配光測定器

Info

Publication number: JP2003247888A
Application number: JP2002046851A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Yago; 栄郎矢後; Nobuyuki Tokura; 信之戸倉
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2002-02-22
Filing date: 2002-02-22
Publication date: 2003-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】測定空間が小さく、かつ誤差の少ない配光測
定を行うことができる。【解決手段】第１回転軸３０に関して回転自在の第１
回転ステージ１０と、第１回転ステージ保持され、第２
回転軸３２に関して回転自在の第２回転ステージ１２
と、第２回転ステージに設けられた受光器１４と、受光
器に結合され、受光器の受光面に反射光が一定の角度で
入射するような角度で保持された鏡面２２と、第１およ
び第２回転軸の交差点に設定された光源１６と、第１お
よび第２回転ステージと受光器とに接続された制御部装
置５０とを備えていて、制御装置は、第１および第２回
転ステージの回転制御を行いながら、受光器で検出され
た光源からの放射光の強度を測定して、鏡面の第２回転
軸に関する回転角θ、および鏡面の第１回転軸に関する
回転角ψに対する光強度Ｐ（θ，ψ）の分布を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光源の配光特性
を測定する配光測定器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、光源の配光特性の測定は、例え
ば、三次元ゴニオフォトメータや変角光度計を用いて、
光源の周りを受光素子で以てスキャンすることにより行
われていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の構成では、受光素子をスキャンするための機
構は大きくなってしまう。特に、光源のサイズが大きい
場合や、配光の角度分解能を上げるためには、光源と受
光素子との距離をより離す必要がある。このため、受光
素子を駆動させる装置のサイズを大きくしなければなら
ない。このような測定空間の拡大に伴う装置の大型化
は、コストの増大につながる。

【０００４】そこで、例えば、文献１（特開平７−２９
４３２８号公報）に記載された測光装置によれば、測定
空間を小さくすることができる。この文献１の装置の構
成は、複数個の輝度計が、それぞれの輝度計の光軸が１
点Ｐで交わるように、放射状に配備されている。また、
個々の輝度計に対応した鏡面が、光源と点Ｐとを焦点と
する楕円上に配置されている。

【０００５】しかしながら、鏡面が楕円上に配置された
文献１の装置では、鏡面の位置によって光の反射角が異
なる。従って、反射率の入射角度依存性が、配光測定の
誤差となってしまう。

【０００６】また、複数個の輝度計を配列させているの
で、測光装置の小型化に関しては、自ずから制限があ
る。

【０００７】よって、測定空間が小さく、かつ誤差の少
ない配光測定を行うことのできる配光測定器の出現が望
まれていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため、この発明の配
光測定器によれば、第１および第２回転ステ−ジと、光
源と、受光器と、反射光学系と、制御装置とを具えてい
る。

【０００９】第１回転ステ−ジは、第１回転軸に関して
回転自在である。第２回転ステ−ジは、第１回転軸に直
交する第２回転軸に関して回転自在であって、この第１
回転軸から離間して第１回転ステ−ジに保持されてい
る。

【００１０】光源は、第１および第２回転軸の交点に、
発光面の中心を一致させて設けられている。

【００１１】受光器および反射光学系は、第２回転ステ
ージに、第２回転軸とは離間して、それぞれ保持されて
いる。さらに、反射光学系は、受光器へ反射光を入射さ
せる反射鏡を含んでいる。さらに、受光器及び反射鏡
は、両者間を一定の距離だけ離間させてあると共に、光
源からの放射光が反射光学系を経て受光器へ入射する反
射光が受光器に一定の入射角で入射する位置関係で配置
されている。

【００１２】受光器には、反射鏡からの反射光のみが受
光されなければならないので、光源からの直接光を遮る
遮光板を受光部に設ける。また、反射鏡での反射によっ
て偏光状態が変わることを防ぐため、反射角は大きくで
きない。

【００１３】制御装置は、第１および第２回転ステージ
と受光器とに接続され、第１および第２回転ステージの
回転制御を行うと共に、受光器の測定制御を行う。この
制御装置は、第１および第２回転ステージの回転制御を
行いながら、受光器で検出された放射光の強度を、反射
鏡の第１回転軸に関する第１回転角ψおよび反射鏡の第
２回転軸に関する第２回転角θに関する光強度Ｐ（θ，
ψ）として測定する。

【００１４】このような構成の配光測定器を用いること
により、光源の配光特性を３次元的に測定することがで
きる。

【００１５】また、受光器へ反射光を送る反射鏡は、受
光器の受光面に対して決められた位置および角度で固定
されているので、この反射鏡からの反射光は常に一定の
角度で受光面に入射する。よって、反射光の反射率は一
定となるために、配光測定の誤差を大幅に低減できる。

【００１６】また、光源と受光面との間に反射光学系を
介していて、反射光学系は、折り返し光学系を構成して
いるので、光源と受光面との実質的な距離は、光路の折
り返しにより、短くなっている。従って、従来の装置よ
りも小さい測定空間で、配光の角度分解能を所望の分解
能とするために必要な光源と受光面との間の距離を確保
することができる。

【００１７】また、このような配光測定器において、好
ましくは、第２回転ステージを回転させるときに、受光
器および反射光学系の回転が、光源の支持具によって妨
げられないように、それぞれを設けるのが好適である。

【００１８】これにより、配光測定をさらに広範囲にわ
たって行うことができる。

【００１９】また、このような配光測定器の好適な構成
例によれば、反射光学系を、１枚の反射鏡で構成しても
良い。或いはまた、好ましくは、この反射光学系を、複
数の反射鏡で構成するのがよい。それぞれの反射鏡は、
受光器の受光面および互いの反射鏡の鏡面に対して所定
の角度および位置に固定される。すなわち、光源から放
射される光が、これら複数の反射鏡を、決められた順序
で反射した後、受光器に入射するように、それぞれの反
射鏡の鏡面の角度および位置は決められる。

【００２０】反射鏡を複数用いることによって、受光器
と光源との実質的な直線距離は光の経路の長さに比べて
より短くなる。従って、受光器および１枚の反射鏡の場
合はもとより複数の反射鏡は、互いに光源により近接さ
せて第２回転ステ−ジに固定できるので、第２回転ステ
ージに要求される回転力や加重を低減することができ
る。したがって、配光測定器の小型化とコスト低減とを
図れる。

【００２１】また、この発明の配光測定器の反射鏡面
を、波長選択ミラーとしてもよい。その場合、この波長
選択ミラーの選択波長を随時換えることのできる波長選
択制御装置を備えておけば、分光配光特性を測定するこ
とが可能となる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図を参照してこの発明の実
施の形態につき説明する。なお、各図は発明を理解でき
る程度に各構成成分の形状、大きさおよび配置関係を概
略的に示してあるに過ぎず、したがってこの発明を図示
例に限定するものではない。

【００２３】＜第１の実施の形態＞第１の実施の形態と
して、図１、図２、図３および図４を参照して、この発
明の配光測定器の第１の実施の形態につき説明する。

【００２４】図１は、第１の実施の形態の配光測定器の
概略的な斜視図、図２は、図１に示した装置の、一部分
を省略して示す概略的な要部の上面図であり、図３は図
１に示した装置の、一部分を省略して示す概略的な要部
の側面図である。

【００２５】この実施の形態の配光測定器は、第１回転
ステージ１０、第２回転ステージ１２、受光器１４、光
源１６，反射光学系２０，受光器１４へ反射光を入射さ
せるための反射鏡（反射ミラ−とも言う）２２、および
制御装置５０を具えている。

【００２６】第１回転ステ−ジ１０は、第１回転軸３０
を回転の中心軸として回転自在に設けられている。第２
回転ステ−ジ１２は、第１回転軸３０と直交する第２回
転軸３２を回転の中心軸として回転自在に設けられてい
る。この第２回転ステ−ジ１２は、保持部３４を介して
第１回転ステ−ジ１０に保持されている。第１回転ステ
−ジ１０の第２回転ステ−ジ１２を保持する表面は、平
坦面であり、また、第２回転ステ−ジ１２の光源１６と
対向する側の表面は平坦面である。

【００２７】この第２回転ステ−ジ１２は、その表面と
光源１６との間に、光源からの放射光を検出するための
受光器１４と、この受光器１６に放射光を導いて入射さ
せるための反射光学系２０とを保持する。そのため、第
２回転ステ−ジ１２すなわちその表面は、第１回転軸３
０から離間させてある。

【００２８】光源１６は、第１および第２回転軸３０お
よび３２の交点に、その発光面の中心が一致すなわちこ
の中心に位置するようにして設けられている。この光源
１６は、例えば、プラスチックファイバのような光ファ
イバ１８の出射端面とすることが出来る。或いはこの光
源１６を、半導体レ−ザや、発光ダイオ−ドなどの発光
端面とすることもできる。その場合、これら光源１６を
動かないように（すなわち静止させて）固定支持するた
めの任意好適な支持具が必要である。この支持具は、任
意好適な手法で、第１および第２回転ステ−ジ外にすな
わちこれらステ−ジとは非接触の形態で、設けている。
光ファイバ１８の場合には、ファイバ自体が支持具２８
で支持される。この支持具２８として、例えば管状体を
用い、この管状体２８の中を光ファイバ１８を通し、光
ファイバ先端部（出射端面）を管状体２８の端部に露出
させている。この管状体２８の他端側は、第１および第
２回転ステ−ジ１０および１２外の任意適当な箇所に固
定することにより、光ファイバ１８を支持固定する。

【００２９】反射光学系２０は、ここでは、１枚の反射
鏡２２で構成しているが、後述するように、複数枚の反
射鏡で構成しても良い。反射光学系２０は、光源からの
出射光すなわち放射光を受光器１４に直線的な光経路を
経て入射させるのではなく、折れ曲がった光経路を経
て、受光器１４に入射させる。このような反射光学系２
０を用いることにより、光源１６と受光器１４とを物理
的に接近させて配置させることが可能となる。

【００３０】さらに、受光器１４と反射光学系２０は、
両者間を一定の距離だけ離間させて配置させてある。図
１から図３に示す構成例では、１枚の反射鏡２２を用い
て反射光学系を形成している。この場合には、この反射
鏡２２の鏡面および受光器１４の受光面間は、一定の距
離とする。しかも、反射鏡２２と受光器１４は、受光器
１４の受光面での入射光の入射角が、常に、一定の角度
となるように、受光器の受光面と反射鏡の反射面との傾
きを設定してある。従って、光源１６からの放射光が、
この反射鏡２２で反射された後、受光器１４に向かう反
射光は、受光面に一定の入射角で入射する反射光が、受
光器１４で、受光される。

【００３１】受光器１４の受光面は、円筒状の遮光板の
中に配置され、光源からの直接光を受光しない。また、
反射光の反射角は、偏光特性が無視できる角度に設定さ
れている。

【００３２】また、光源１６は、支持具によって支持さ
れている。第２回転ステ−ジ１２を回転させたとき、受
光器１４と反射光学系２０が第２回転軸３２の周囲を一
緒に回転する。支持具の形状、大きさ、配置位置、取り
付け方法等によっては、このステ−ジ１２の回転によ
り、受光器１４と反射光学系２０が支持具と衝突する
か、支持具がこれらの回転の障害となる場合がある。そ
の場合には、回転角度範囲に著しい制限を受けることに
なり、その結果、配光測定の範囲も狭くなる恐れがあ
る。これを回避するため、第２回転ステージ１２を回転
させる際に受光器１４および反射光学系２０の回転が支
持具によって妨げられないような位置関係となるよう
に、支持具、受光器および反射光学系の位置決めを行っ
ておくのがよい。

【００３３】これら受光器１４および反射光学系２０
（すなわちこの構成例では例えば反射鏡２２）は、例え
ばア−ム等の任意適当な固定手段３６により、互いに連
結している。この場合、ア−ム長を予め設計に応じた任
意好適な値に設定しておけばよい。また、ア−ムなどの
固定手段の固定方法や材質は、測定精度に影響を与える
ような何らかの変動をきたさなければ、どのような固定
方法や材質であっても良い。

【００３４】この受光器１４と反射光学系２０との連結
により、受光器１４と反射鏡２２との間の距離は常に固
定しており、しかも、反射鏡２２からの反射光の受光器
１４への入射角も固定している。

【００３５】第１および第２回転ステ−ジ１０および１
２の回転制御と、受光器１４におけるその入射光強度の
測定制御は、制御装置５０で行う。第１および第２回転
ステ−ジ１０および１２の回転制御機構は、図示してい
ないが、それぞれのステ−ジ１０および１２の裏面側に
設けたそれぞれの支持部４０および４２内に組み込んで
おく。この回転制御機構の制御は、制御装置５０に設け
られた制御部５２で行う。また、測定制御は、制御装置
５０に設けた測定部５４で行う。

【００３６】次に、この第１の実施の形態での放射光の
光強度の測定、従って配光測定につき説明する。

【００３７】今、図２，図３および図４において、仮
に、ｘ、ｙ、ｚの直交座標系を、ファイバ１８の延在方
向すなわち光軸の延長方向にｙ軸、第２回転軸３２の方
向にｚ軸、および第１回転軸３０の方向にｘ軸と定める
とする。また、鏡面２２の第１回転軸３０に関する回転
角を第１回転角ψとし、また、鏡面２２の第２回転軸３
２に関する回転角を第２回転角θとする。

【００３８】次に、上述した回転障害を回避する方法の
一つの方法として、反射鏡２２をｘ軸に対して、第１回
転角ψをβとし、および、第２回転角θをαとした位置
にシフトさせて配置させてあるとする。このような反射
鏡２２の設定を前提として説明する。

【００３９】配光特性は、第１および第２回転ステージ
１０および１２の回転制御を行いながら、受光器１４で
検出された光源１６からの放射光の強度の測定を行っ
て、反射鏡２２（以下、単に、鏡面という。）の第２回
転軸３２に関する第２回転角θ、第１回転軸に関する第
１回転角ψに対する光強度Ｐ（θ，ψ）として表され
る。

【００４０】制御装置５０は、基本的にはマイクロコン
ピュ−タを用いて構成されている。制御装置の制御部５
２は、その制御信号を出して第１および第２回転ステ−
ジ１０および１２の第１および第２回転角ψおよびθを
制御できる構成となっている。従って、これら第１およ
び第２回転ステ−ジ１０および１２の回転の基準点を予
め設定しておいて、その点からの回転角を第１および第
２回転角とすれば、第１および第２回転ステ−ジ１０お
よび１２が基準点からどの程度回転しているかを把握出
来る。一方、第１および第２回転角ψおよびθの位置で
の検出器の検出値（光パワ−：光強度）を測定すれば、
その角度位置での光強度がわかる。従って、第１および
第２回転角度を連続的に変えていっても、各回転角度位
置での光パワ−を測定することが出来るので、３次元の
配光測定を行うことが出来る。従って、制御部５２にお
いては、第１および第２回転角度を測定して、制御部に
設けられているメモリ（図示していない。）に格納して
おき、かつ、測定部５４では、その角度位置での光強度
を検出して制御部に送り、メモリに格納する。制御部５
２では、メモリに格納された回転角度情報および光パワ
−情報のデ−タを読み出して、回転角度−光強度分布特
性を作成する。この回転角度−光強度分布特性を測定部
５４の表示画面で表示したり、或いは、印字デ−タとし
て出力させることが出来る。このようにして得られた回
転角度−光強度分布特性曲線が、配光測定の結果であ
る。尚、このような制御装置自体の構成は、従来既知の
方法で、容易に構成することが出来、その構成及び動作
自体は、この発明の本質的事項ではない。

【００４１】ここで、直交座標（ｘ，ｙ，ｚ）を図２，
図３および図４に示すようにとるとする。また、この直
交座標系の原点Ｍｏに光源１６の発光中心があるとす
る。さらに、ｘ軸が第１回転軸３０に相当し、ｚ軸が第
２回転軸３２に相当するとする。また、ψ＝βおよびθ
＝αとするとき、鏡面２２が座標点Ｍ（ｄ２，Ｌ，ｄ
１）にあるとする。すなわち、距離ｄ１は、鏡面２２の
座標点からｘｙ面へおろした垂線の足の座標点Ｍｘｙま
での長さである。さらに、距離Ｌは、鏡面２２の座標点
からｘｚ面へおろした垂線の足の座標点Ｍｘｚまでの長
さであり、および、距離ｄ２は、鏡面２２の座標点から
ｙｚ面へおろした垂線の足の座標点Ｍｙｚまでの長さで
ある。このように距離を定めると、第１回転ステ−ジ１
０を第１回転軸３０の周りに回転させるとき、鏡面２２
が描く円の半径Ｒ１は、√（Ｌ² ＋ｄ１² ）となる。
同様に、第２回転ステ−ジ１２を第２回転軸３２の周り
に回転させるとき、鏡面２２が描く円の半径Ｒ２は、√
（Ｌ² ＋ｄ２² ）となる。よって、光源１６の中心と鏡
面との距離Ｒは、√（Ｌ² ＋ｄ１² ＋ｄ２² ）となる。

【００４２】直交座標系において、ｘ、ｙ、ｚは、それ
ぞれ以下（１）〜（３）式で表される。但し、各ステ−
ジ１０および１２の第１および第２回転角の基準点は、
シフト角α＝０およびβ＝０の回転角とする。ここの構
成例では、予め、シフト角αおよびβを定めてあるの
で、実際には、それぞれの第１および第２回転角は、
（ψ＋α）および（θ＋β）である。従って、ｘ＝ｄ２Sin（ψ＋α）−√（Ｌ² ＋ｄ１² ）Cos（θ＋β）Cosψ・・・（１）ｙ＝−ｄ２Cos（ψ＋α）−√（Ｌ² ＋ｄ１² ）Cos（θ＋β）Sinψ・・・（２）ｚ＝√（Ｌ² ＋ｄ１² ）Sin（θ＋β）・・・（３）ただし、Tanβ＝ｄ１／Ｌ、Tanα＝ｄ２／Ｌである。

【００４３】また、鏡面２２の位置を極座標（Ｒ，θ
ｘ，θｙ）で表すと、ｘ、ｙ、ｚは、ｘ＝−ＲCosθｙCosθｘ・・・（４）ｙ＝−ＲCosθｙSinθｘ・・・（５）ｚ＝ＲSinθｙ・・・（６）で表される。

【００４４】従って、上記（１）〜（６）式より、Sin
θｙおよびTanθｘは、 Sinθｙ＝√（Ｌ² ＋ｄ１² ）Sin（θ＋β）／Ｒ・・・（７） Tanθｘ＝−（ｄ２Cos（ψ＋α）＋√（Ｌ² ＋ｄ１² ）Cos（θ＋β）Sinψ）／（ｄ２Sin（ψ＋α）−√（Ｌ² ＋ｄ１² ）Cos（θ＋β）Cosψ・・・（８）で表される。

【００４５】また、β＝０でかつα≠０のとき、Ｒ１＝
Ｌとなるので、SinθｙおよびTanθｘは、 Sinθｙ＝ＬSinθ／Ｒ・・・（９） Tanθｘ＝−（ｄ２Cos（ψ＋α）＋ＬCosθSinψ）／（ｄ２Sin（ψ＋α）− ＬCosθCosψ）・・・（１０）で表される。

【００４６】また、β≠０でかつα＝０のとき、Sinθ
ｙおよびTanθｘは、 Sinθｙ＝Sin（θ＋β）・・・（１１） Tanθｘ＝Tanψ ・・・（１２）で表される。

【００４７】さらに、β＝０でかつα＝０のとき、Sin
θｙおよびTanθｘは、 Sinθｙ＝Sinθ・・・（１３） Tanθｘ＝Tanψ・・・（１４）で表される。

【００４８】この結果、鏡面２２が、距離ｄ１およびｄ
２が零でない（ｄ１≠０およびｄ２≠０）配置であって
も配光測定出来ることがわかる。従って、反射鏡２２の
配置の自由度が増す。そのため、光源が光ファイバのよ
うな長尺なものの出射面であっても配光測定が可能とな
る。

【００４９】上述の構成例では、α≠０およびβ≠０の
場合につき説明した。しかし、第１の実施の形態の配光
測定器において、αおよびβを０にすると、図５、図６
および図７に示すような構成となる。尚、図５は図１に
対応する配光測定器の要部の斜視図、図６は、図２に対
応する配光測定器の要部の上面図、および図７は、図３
に対応する配光測定器の要部の側面図である。従って、
図５〜７において、図１〜３に示した構成要素と同一の
構成要素については同一の番号を付して示す。図中、固
定手段であるア−ム３６の形状が異なるが、これは単な
る例示であり、この形状は本質的なものではない。

【００５０】＜第２の実施の形態＞第２の実施の形態
を、図８（Ａ）および（Ｂ）、および図９を参照して、
説明する。この第２の実施の形態の構成例では、反射光
学系２０を複数枚の反射鏡すなわち鏡面を用いている。
従って、図８（Ａ）および（Ｂ）、および図９は、反射
光学系を中心として、その構成例を説明するための、配
光測定器の、一部分を省略して示す要部の概略的斜視図
である。これら図において、この配光測定器は、第１の
実施の形態の配光測定器と同様に、第１回転ステージ、
第２回転ステージ、受光器、制御部、保持部、光源、お
よび支持具を備えているが、これらの要素の配置は第１
の実施の形態と同様とするので、その一部分を省略して
示してあり、また、同一の構成要素には同一の番号を付
して示してある。

【００５１】図８（Ａ）に示す配光測定器の構成例で
は、反射光学系２０を第１，第２および第３の、３つの
鏡面２４ａ、２４ｂおよび２４ｃを用いている。これら
第１鏡面２４ａ、第２鏡面２４ｂおよび第３鏡面２４ｃ
は、最終段の第３鏡面２４ｃが受光器１４に反射光を入
射させる鏡面であり、図１〜３に示した鏡面２２に相当
する。

【００５２】また、この実施の形態の構成例において、
受光器に接続され鏡面を固定するためのアーム３６は、
上記第１〜第３鏡面２４ａ、２４ｂおよび２４ｃの全て
を所望の位置に固定できるように複数のアームの組み合
わせ、もしくは鏡面の位置および角度に応じて曲折され
たアーム３６を用いる。

【００５３】また、第１〜第３鏡面２４ａ、２４ｂおよ
び２４ｃは、光源１６からの光がこの順（第１鏡面→第
２鏡面→第３鏡面）に反射するように配置する。さら
に、第３鏡面は、この鏡面を反射した光が受光器に入射
するように配置する。

【００５４】これにより、光源および受光器間の光の経
路を折り込むので、受光器と鏡面とをより近い位置に配
置することができ、しかも光源および受光器間の光の経
路の長さを所望の長さにすることができる。

【００５５】ここで、この実施の形態の配光測定器の構
成例において、光源から出射した光は、第１鏡面２４ａ
以外の鏡面には直接入射しないようにしなければならな
い。また、第１鏡面２４ａを反射した光が受光器１４に
直接入射しないようにする必要がある。

【００５６】これらの条件を満たす構成を容易に実現す
るために、例えば、図８（Ｂ）に示すように、遮光物を
配置してもよい。図８（Ｂ）においては、光源１６から
第１鏡面２４ａへ向かう第１光線６０と、第１鏡面２４
ａから第２鏡面２４ｂへ向かう第２光線６２との間に第
１遮光物７０を設けてある。また、第２光線６２と、第
２鏡面２４ｂから第３鏡面２４ｃへ向かう第３光線６４
との間に第２遮光物７２を設けてある。そして、第３光
線６４と、第３鏡面２４ｃから受光器１４へ向かう第４
光線６６との間に第３遮光物７４を設けてある。

【００５７】また、図９に示すように、複数枚、ここで
は４枚の鏡面２６ａ、２６ｂ、２６ｃおよび２６ｄを第
２回転ステージ１２の表面上に配置してもよい。第１鏡
面から第４鏡面２６ａ、２６ｂ、２６ｃおよび２６ｄと
受光器１４とを、それぞれ第２回転ステージ１２に描か
れるｎ角形（ｎは自然数）の頂点の位置に配置する。

【００５８】これにより、光源および受光器間の光の経
路を折り込むので、光源から受光器までの光の経路を、
小さいスペースの中に、構成することが可能である。

【００５９】また、上記ｎ角形のｎが奇数であると、光
路を回転対称にすることができるのでより構成しやす
い。

【００６０】図９では、ｎを５とする正５角形（点線で
示している。）の頂点に、第１鏡面、第２鏡面、第３鏡
面、第４鏡面および受光器をそれぞれ配置している。

【００６１】この結果、ＣＩＥスタンダードコンディシ
ョンＡで定められている光の経路の長さ３１６ｍｍを直
径７０ｍｍφ程度のスペースの中に実現することができ
る。

【００６２】また、上述した配光測定器において、各鏡
面の反射面の大きさおよび形状は、各鏡面において反射
する光の必要最低限の大きさおよび形状とする。

【００６３】これにより、各鏡面での反射による迷光を
低減させることができる。

【００６４】＜第３の実施の形態＞第３の実施の形態と
して、図１０および図１１を参照して、第１回転ステー
ジ１０の第１回転軸３０を光源１６の光軸に一致させる
構成例につき説明する。尚、これら図１０および図１１
は、それぞれ、配光測定器の、一部分を省略して示す要
部の斜視図である。これら図において、この配光測定器
は、第１の実施の形態の配光測定器と同様に、第１回転
ステージ、第２回転ステージ、受光器、制御部、保持
部、光源、および支持具を備えているが、これらの要素
の配置は第１の実施の形態と同様とするので、その一部
分を省略して示してあり、また、同一の構成要素には同
一の番号を付して示してある。また、ここでは、反射光
学系を１枚の反射鏡で構成している例につき示している
が、複数枚の反射鏡で構成しても良い。

【００６５】図１０に示す構成は、第１の実施の形態と
同様の構成の配光測定器の第１回転ステージ（点線で示
してある。）１０を、第１回転軸３０が光源１６の光軸
Ｏと一致するように、図の太矢印Ａの通りに移動させた
構成である。図１０および１１において、移動後の第１
回転ステ−ジを１０′で示し、第１回転軸を３０′で示
してある。

【００６６】このような第１回転ステ−ジ１０を移動で
きる構成とするためには、第１および第２回転ステ−ジ
１０および１２間の連結を解除出来る構成とすると共
に、第２回転軸３２を支える支持棒（図示せず）を別に
設けておく。そして、この第２回転軸３２を中心として
その周囲を第１回転ステ−ジ１０′が回転できるよう
に、第１回転ステ−ジ１０′を前述した支持棒に保持す
る構成とすればよい。

【００６７】これにより、光源の光軸の円周方向の測定
精度を向上させることができる。例えば、光リンクを評
価する場合、光源や、ファイバからの出射光の縮退ファ
−ファ−フィ−ルドパタ−ンを測定する場合がある。そ
の場合、ファ−ファ−フィ−ルドパタ−ン測定をθｘ，
θｙ座標で行うと、座標変換して縮退ファ−ファ−フィ
−ルドパタ−ンを求めるときに、θｘ，θｙの量子化誤
差が見える。このときの測定の配置は、第１回転軸３０
が光源１６の光軸Ｏに対して直角になった状態にある。
ここで、第１回転軸３０を光軸Ｏと一致させることによ
り、直接θ，ψ座標での測定が出来ることになるので、
座標変換による誤差を少なくすることができる。その結
果、測定精度が上がる。

【００６８】また、図１１は、図１０に示した配光測定
器の構成において、回転角αおよびβを０にした場合の
構成を示す。

【００６９】＜第４の実施の形態＞第４の実施の形態と
して、第１回転ステージの回転軸を光源の光軸と一致さ
せる、第３の実施の形態とは異なる構成につき説明す
る。

【００７０】図１２および図１３は、この実施の形態の
配光測定器の、一部分を省略して示す概略的な要部の構
成図である。この構成例の場合にも、この配光測定器
は、第１の実施の形態の配光測定器と同様に、第１回転
ステージ、第２回転ステージ、受光器、制御部、保持
部、光源、および支持具を備えているが、これらの要素
の配置は第１の実施の形態と同様とするので、その一部
分を省略して示してあり、また、同一の構成要素には同
一の番号を付して示してある。また、ここでは、反射光
学系を１枚の反射鏡で構成している例につき示している
が、複数枚の反射鏡で構成しても良い。

【００７１】この場合には、光源１６として、例えばＬ
ＥＤや、プラスチックファイバを用いる。図１２では、
第１回転ステージ１０をリング状に構成してある。リン
グの中心すなわち穴８０の中心が第１回転ステージ１０
の第１回転軸３０である。そして、穴８０に光源１６を
支持する支持具２８を通して、第２回転ステージ１２が
設けられている側に光源１６の発光面すなわち放射光の
出射口が突き出るように、ＬＥＤまたはプラスチックフ
ァイバ１８等の光源１６が設けられている。

【００７２】また、図１３に示す構成例では、例えばＬ
ＥＤや、プラスチックファイバの光源１６の設置向きが
図１２の構成例とは１８０°シフトしている。すなわ
ち、光源１６を支持する支持具２８は、第１回転ステー
ジ３０の穴８０を通らず、光源１６の出射口が第２回転
ステージ１２が設けられている側から第１回転ステージ
１０に対向するように設けられている。

【００７３】尚、上述した各構成例では、支持具２８を
管状体として示したが、この発明では、何らこれに限定
されるものではない。この支持具２８は、その形態は問
わず、光源１６を所定の箇所に設置して固定出来る、形
状、大きさおよび位置関係などの形態であればどのよう
な形態で設けても良い。その場合、既に説明した通り、
受光器１４や反射光学系２０の動きを妨げないような形
態で設けるのがよい。上述した構成例では、支持具２８
を管状体として、その管内に光ファイバを通しており、
ＬＥＤの場合には、その駆動のためのコ−ド配線をこの
管状体の内部を通すことが出来る。

【００７４】また、上述した構成例では、この支持具２
８を横方向から突出させて設けているが、上方から吊す
ような形態で設けても良い。

【００７５】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明の配光測定器によれば、光源の配光特性を３次元的
に測定することができる。そして、従来の装置よりも小
さい測定空間で、配光の角度分解能を所望の分解能とす
るために必要な、光源および受光器間の光のと得る経路
の長さを確保することができる。よって、配光測定器を
従来よりも小型にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態の配光測定器の概略的な斜視
図である。

【図２】図１に示した配光測定器の概略的な要部の上面
図である。

【図３】図１に示した配光測定器の概略的な要部の側面
図である。

【図４】図１に示した配光測定器の構成要素の位置関係
の説明に供する図である。

【図５】第１の実施の形態の変形例の説明に供する、図
１に対応する配光測定器の要部の斜視図である。

【図６】第１の実施の形態の変形例の説明に供する、図
２に対応する配光測定器の要部の上面図である。

【図７】第１の実施の形態の変形例の説明に供する、図
３に対応する配光測定器の要部の側面図である。

【図８】第２の実施の形態の説明に供する、反射光学系
を中心として、その構成例を説明するための、配光測定
器の要部の概略的斜視図である。

【図９】図７の場合と同様、反射光学系を中心として、
その構成例を説明するための、配光測定器の要部の概略
的斜視図である。

【図１０】第３の実施の形態の説明に供する、配光測定
器の要部を示す斜視図である。

【図１１】第３の実施の形態の変形例の説明に供する、
配光測定器の要部を示す斜視図である。

【図１２】第４の実施の形態の説明に供する、配光測定
器の要部を示す斜視図である。

【図１３】第４の実施の形態の変形例の説明に供する、
配光測定器の要部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０：第１回転ステ−ジ１２：第２回転ステ−ジ１４：受光器１６：光源１８：光ファイバ２０：反射光学系２２，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２６ａ，２６ｂ，２６
ｃ，２６ｄ：反射鏡（または鏡面）２８：支持具３０：第１回転軸３２：第２回転軸３４：保持部３６：固定手段４０，４２：支持部５０：制御装置５２：制御部５４：測定部６０：第１光線６２：第２光線６４：第３光線６６：第４光線７０：第１遮光物７２：第２遮光物７４：第３遮光物８０：穴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１回転軸に関して回転自在の第１回転
ステージと、前記第１回転軸に直交する第２回転軸に関して回転自在
であって、該第１回転軸から離間して前記第１回転ステ
−ジに保持さられた第２回転ステージと、前記第１および第２回転軸の交点に、発光面の中心を一
致させて設けられた光源と、前記第２回転ステージに、前記第２回転軸とは離間し
て、それぞれ保持された受光器および反射光学系と、前記第１および第２回転ステージと前記受光器とに接続
され、前記第１および第２回転ステージの回転制御を行
うと共に、前記受光器の測定制御を行う制御装置とを具
えており、前記反射光学系は、前記受光器へ反射光を入射させる反
射鏡を含んでおり、前記受光器及び該反射鏡は、両者間を一定の距離だけ離
間させてあると共に、前記光源からの放射光が前記反射
光学系を経て前記受光器へ入射する反射光が該受光器に
一定の入射角で入射する位置関係で配置されており、お
よび前記制御装置は、前記第１および第２回転ステージ
の回転制御を行いながら、前記受光器で検出された前記
放射光の強度を、前記反射鏡の第１回転軸に関する第１
回転角ψおよび前記反射鏡の前記第２回転軸に関する第
２回転角θにする光強度Ｐ（θ，ψ）として測定するこ
とを特徴とする配光測定器。
【請求項２】請求項１に記載の配光測定器において、前記光源は、支持具によって支持されており、および前
記第２回転ステージを回転させる際に前記受光器および
反射光学系の回転が前記支持具によって妨げられないよ
うな位置関係で、前記支持具、受光器および反射光学系
が設定されていることを特徴とする配光測定器。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の配光測
定器において、前記反射光学系は、前記光源側から前記受光器へと順次
に配設された複数個の反射鏡で構成されていることを特
徴とする配光測定器。