JP3237467B2 - 全光束測定装置 - Google Patents
全光束測定装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光放射測定の分野で広
く使用されている球形光束計を用いた全光束測定装置に
関するものである。
く使用されている球形光束計を用いた全光束測定装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電球や各種放電ランプの開発や品質管理
においては、ランプの全光束値を正確に測定することが
重要となる。ランプの全光束を測定する場合、一般には
球形光束計が用いられる。球形光束計は積分球を応用し
た装置である。積分球壁面の一部に測光窓を設け、この
測光窓に入射する光束を測定するために、分光応答度特
性を標準比視感度に近似させた測光受光器を測光窓に取
り付けた構造を持っており、積分球内部においてランプ
を点灯させた時の測光受光器の出力を測定して全光束を
求めるものである。ランプ点灯時において積分球内壁面
の拡散照度が積分球内部の相互反射によって均一になる
ように、積分球内壁面やランプを保持する治具等、積分
球内は全て白色拡散面になっている。このとき、積分球
の相互反射によって得られる受光窓における照度ＥWは
（１）式のとおりになる。
においては、ランプの全光束値を正確に測定することが
重要となる。ランプの全光束を測定する場合、一般には
球形光束計が用いられる。球形光束計は積分球を応用し
た装置である。積分球壁面の一部に測光窓を設け、この
測光窓に入射する光束を測定するために、分光応答度特
性を標準比視感度に近似させた測光受光器を測光窓に取
り付けた構造を持っており、積分球内部においてランプ
を点灯させた時の測光受光器の出力を測定して全光束を
求めるものである。ランプ点灯時において積分球内壁面
の拡散照度が積分球内部の相互反射によって均一になる
ように、積分球内壁面やランプを保持する治具等、積分
球内は全て白色拡散面になっている。このとき、積分球
の相互反射によって得られる受光窓における照度ＥWは
（１）式のとおりになる。
【０００３】 ＥW ＝ ＥW0 ＋ ＥWd ・・・ （１） ここで、ＥWは受光窓上の照度、Ｅ0は受光窓上のランプ
による直射照度、Ｅdは受光窓上の積分球内の相互反射
による間接照度である。
による直射照度、Ｅdは受光窓上の積分球内の相互反射
による間接照度である。
【０００４】（１）式におけるＥWdは積分球内で点灯し
たランプの全光束との間に（２）式なる関係が成り立
つ。
たランプの全光束との間に（２）式なる関係が成り立
つ。
【０００５】ＥWd ＝ ｆ・Φ ・・・ （２） ここで、ｆは積分球効率、Φはランプの全光束である。
【０００６】（２）式におけるｆは積分球固有の係数で
ある。（２）式より、受光窓上の間接照度ＥWdはランプ
の配光特性等に関係なく、ランプの全光束に比例するの
で、一般には、ランプと受光窓との間に遮光板を置い
て、ランプの直射照度ＥW0を除去して間接照度ＥWdのみ
を検出することにより全光束を測定できる原理となって
いる。実際の全光束測定では、全光束値が既知である全
光束標準ランプとの比較測定によって、被測定ランプの
全光束を測定する。球形光束計は、被測定ランプを球内
において点灯させるために明室においても測定ができる
ため、ランプの製造工場や開発部門などにおいては広く
球形光束計を使用している。
ある。（２）式より、受光窓上の間接照度ＥWdはランプ
の配光特性等に関係なく、ランプの全光束に比例するの
で、一般には、ランプと受光窓との間に遮光板を置い
て、ランプの直射照度ＥW0を除去して間接照度ＥWdのみ
を検出することにより全光束を測定できる原理となって
いる。実際の全光束測定では、全光束値が既知である全
光束標準ランプとの比較測定によって、被測定ランプの
全光束を測定する。球形光束計は、被測定ランプを球内
において点灯させるために明室においても測定ができる
ため、ランプの製造工場や開発部門などにおいては広く
球形光束計を使用している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、内部の
遮光板があるために相互反射が充分に行われず、受光窓
上の間接照度ＥWdはランプの配光特性によって異なって
しまい、その結果、標準ランプと被測定ランプの配光特
性が異なると誤差を生じてしまうことが問題となってい
る。また一方で、この配光誤差を低減するために積分球
内部の白色拡散面反射率を高くする必要があり、これが
原因となって、ランプの自己吸収誤差が生じたり、積分
球の測色誤差が問題となっていた。
遮光板があるために相互反射が充分に行われず、受光窓
上の間接照度ＥWdはランプの配光特性によって異なって
しまい、その結果、標準ランプと被測定ランプの配光特
性が異なると誤差を生じてしまうことが問題となってい
る。また一方で、この配光誤差を低減するために積分球
内部の白色拡散面反射率を高くする必要があり、これが
原因となって、ランプの自己吸収誤差が生じたり、積分
球の測色誤差が問題となっていた。
【０００８】一方、この誤差を補正して精度を向上させ
た全光束測定装置が特開平５ー３１２６３９号公報（特
願平４−１２３０１１号）に記載されているが、装置構
成が複雑になるなどの問題がある。
た全光束測定装置が特開平５ー３１２６３９号公報（特
願平４−１２３０１１号）に記載されているが、装置構
成が複雑になるなどの問題がある。
【０００９】本発明は、ランプの直射照度成分の除去
を、積分球内の輝度分布特性データを測定して、輝度分
布特性データから数値計算によって行うことにより、遮
光板を用いることなく間接照度を測定でき、上記の測定
誤差を発生させることなく、全光束の測定精度を向上さ
せることができ、また、積分球内部の白色拡散面反射率
を低く設定できる全光束測定装置を提供することを目的
とする。
を、積分球内の輝度分布特性データを測定して、輝度分
布特性データから数値計算によって行うことにより、遮
光板を用いることなく間接照度を測定でき、上記の測定
誤差を発生させることなく、全光束の測定精度を向上さ
せることができ、また、積分球内部の白色拡散面反射率
を低く設定できる全光束測定装置を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、積分球と、前記積分球の内壁面の一部に設け
られた測光窓と、前記測光窓より観測される前記積分球
内壁面の輝度分布を測定するための撮像装置と、前記撮
像装置の測定データを演算して全光束を算出する演算装
置とを少なくとも備えた構成である。
するため、積分球と、前記積分球の内壁面の一部に設け
られた測光窓と、前記測光窓より観測される前記積分球
内壁面の輝度分布を測定するための撮像装置と、前記撮
像装置の測定データを演算して全光束を算出する演算装
置とを少なくとも備えた構成である。
【００１１】
【作用】本発明は、積分球の受光器として、標準比視感
度に分光応答度を近似させた撮像装置を用い、ランプ点
灯時に、受光窓からみた積分球内の輝度分布を測定し、
輝度分布データからランプの直射光が影響する位置のデ
ータを除去して、間接光のみの輝度分布データを採用す
ることで、ランプの直射照度成分を除いた、ランプの全
光束に比例した出力を得ることができ、全光束を精度よ
く測定することができる。
度に分光応答度を近似させた撮像装置を用い、ランプ点
灯時に、受光窓からみた積分球内の輝度分布を測定し、
輝度分布データからランプの直射光が影響する位置のデ
ータを除去して、間接光のみの輝度分布データを採用す
ることで、ランプの直射照度成分を除いた、ランプの全
光束に比例した出力を得ることができ、全光束を精度よ
く測定することができる。
【００１２】例えば、ｎ×ｍ点（ｎ、ｍはｎ＞１、ｍ＞
１の自然数）の輝度を測定できる撮像装置を用いる時、
全光束標準ランプを積分球内で点灯した場合の点（ｘ，
ｙ）（ｘ＝０，１，・・・・ｎ，ｙ＝０，１，・・・・
ｍ）における積分球内の輝度分布測定データをＬ
std（ｘ，ｙ）、被測定ランプを測定した場合の点
（ｘ，ｙ）における積分球内の輝度分布測定データをＬ
sample（ｘ，ｙ）とする。また、（３）式で定義される
輝度データマスク関数Ｈ（ｘ，ｙ）を考え、全光束標準
ランプの場合の輝度データマスク関数をＨstd（ｘ，
ｙ）、被測定ランプの場合の輝度データマスク関数をＨ
sample（ｘ，ｙ）とする。
１の自然数）の輝度を測定できる撮像装置を用いる時、
全光束標準ランプを積分球内で点灯した場合の点（ｘ，
ｙ）（ｘ＝０，１，・・・・ｎ，ｙ＝０，１，・・・・
ｍ）における積分球内の輝度分布測定データをＬ
std（ｘ，ｙ）、被測定ランプを測定した場合の点
（ｘ，ｙ）における積分球内の輝度分布測定データをＬ
sample（ｘ，ｙ）とする。また、（３）式で定義される
輝度データマスク関数Ｈ（ｘ，ｙ）を考え、全光束標準
ランプの場合の輝度データマスク関数をＨstd（ｘ，
ｙ）、被測定ランプの場合の輝度データマスク関数をＨ
sample（ｘ，ｙ）とする。
【００１３】 Ｈ（ｘ，ｙ） ＝ １（条件Ａのとき） または ０（上記以外の場合） ・・・ （３） ここで、条件Ａは、点（ｘ，ｙ）の輝度が積分球内の相
互反射によって生じる間接光によってのみ発生している
場合をいう。
互反射によって生じる間接光によってのみ発生している
場合をいう。
【００１４】まず、積分球内において、全光束標準ラン
プを点灯したときの積分球内の輝度分布データＬ
std（ｘ,ｙ）を測定する。次に、積分球内において、被
測定ランプを点灯したときの積分球内の輝度分布データ
Ｌsample（ｘ，ｙ）を測定する。このとき、被測定ラン
プの全光束Φsample （ｘ，ｙ）は（４）式で表すことが
できる。
プを点灯したときの積分球内の輝度分布データＬ
std（ｘ,ｙ）を測定する。次に、積分球内において、被
測定ランプを点灯したときの積分球内の輝度分布データ
Ｌsample（ｘ，ｙ）を測定する。このとき、被測定ラン
プの全光束Φsample （ｘ，ｙ）は（４）式で表すことが
できる。
【００１５】 Φsample （ｘ，ｙ） ＝ Ｈstd（ｘ，ｙ）×Ｈsample（ｘ，ｙ） ×［Ｌsample（ｘ，ｙ）／Ｌstd（ｘ，ｙ）］×Φstd・・・（ ４） ただし、Φstdは全光束標準ランプの全光束値である。
【００１６】また、上式はＨstd（ｘ,ｙ）×Ｈ
sample（ｘ,ｙ）＝１のときのみ有効である。
sample（ｘ,ｙ）＝１のときのみ有効である。
【００１７】したがって、全光束標準ランプおよび被測
定ランプの輝度データマスク関数Ｈ std（ｘ，ｙ）およ
びＨsample（ｘ，ｙ）を求めておくことにより、全光束
標準ランプおよび被測定ランプの輝度データＬ
std（ｘ，ｙ）およびＬsample（ｘ，ｙ）を測定して
（４）式より、被測定ランプの全光束を測定することが
できる。
定ランプの輝度データマスク関数Ｈ std（ｘ，ｙ）およ
びＨsample（ｘ，ｙ）を求めておくことにより、全光束
標準ランプおよび被測定ランプの輝度データＬ
std（ｘ，ｙ）およびＬsample（ｘ，ｙ）を測定して
（４）式より、被測定ランプの全光束を測定することが
できる。
【００１８】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例である全光束測
定装置の概要図である。図１において、１は積分球、２
は測光窓、３は撮像装置、４は記憶装置、５は演算装
置、６は全光束標準ランプ、７は被測定ランプである。
積分球１の内部は白色拡散面になっている。撮像装置３
は測光窓２よりのぞまれる積分球１内部や全光束標準ラ
ンプ６または被測定ランプ７の２次元の輝度分布を測定
できる。撮像装置３の分光応答度特性は標準比視感度に
近似した特性を持つものとする。記憶装置４は全光束標
準ランプ６の全光束値Φstdを記憶しているものとす
る。
定装置の概要図である。図１において、１は積分球、２
は測光窓、３は撮像装置、４は記憶装置、５は演算装
置、６は全光束標準ランプ、７は被測定ランプである。
積分球１の内部は白色拡散面になっている。撮像装置３
は測光窓２よりのぞまれる積分球１内部や全光束標準ラ
ンプ６または被測定ランプ７の２次元の輝度分布を測定
できる。撮像装置３の分光応答度特性は標準比視感度に
近似した特性を持つものとする。記憶装置４は全光束標
準ランプ６の全光束値Φstdを記憶しているものとす
る。
【００１９】まず、全光束標準ランプ６を積分球１内部
において点灯する。演算装置５は撮像装置３を制御して
積分球１内部の全光束標準ランプ６の輝度分布を含む積
分球１内部の輝度分布を測定して、測定した輝度分布デ
ータを記憶装置４に記憶させる。同様の手順によって、
被測定ランプ７点灯時の積分球１内部の輝度分布データ
を測定して、記憶装置４に記憶させる。演算装置５は記
憶装置４に記憶されている全光束標準ランプ６点灯時の
輝度分布データ、被測定ランプ７点灯時の輝度分布デー
タ、及び、全光束標準ランプの全光束値Φstdを用い
て、演算を行い、被測定ランプ７の全光束値Φ
sample （ｘ，ｙ）を出力する。
において点灯する。演算装置５は撮像装置３を制御して
積分球１内部の全光束標準ランプ６の輝度分布を含む積
分球１内部の輝度分布を測定して、測定した輝度分布デ
ータを記憶装置４に記憶させる。同様の手順によって、
被測定ランプ７点灯時の積分球１内部の輝度分布データ
を測定して、記憶装置４に記憶させる。演算装置５は記
憶装置４に記憶されている全光束標準ランプ６点灯時の
輝度分布データ、被測定ランプ７点灯時の輝度分布デー
タ、及び、全光束標準ランプの全光束値Φstdを用い
て、演算を行い、被測定ランプ７の全光束値Φ
sample （ｘ，ｙ）を出力する。
【００２０】以上のように第１の実施例によれば、従来
の球形光束計に必要であったランプの直射光を遮光する
遮光板を必要とせずに装置構成を簡単にできる。また、
遮光板を必要としないために、遮光板によって生じてい
た配光特性による測定誤差がなく、全光束の測定精度を
向上できる。さらに、従来の球形光束計ではこの配光誤
差を低減するために積分球内部の白色拡散面反射率を高
くする必要があり、これが原因となって、ランプの自己
吸収誤差が生じたり、積分球の測色誤差が問題となって
いたが、積分球内部の白色拡散面反射率を低く設定でき
るために、これらの問題も解決できる。
の球形光束計に必要であったランプの直射光を遮光する
遮光板を必要とせずに装置構成を簡単にできる。また、
遮光板を必要としないために、遮光板によって生じてい
た配光特性による測定誤差がなく、全光束の測定精度を
向上できる。さらに、従来の球形光束計ではこの配光誤
差を低減するために積分球内部の白色拡散面反射率を高
くする必要があり、これが原因となって、ランプの自己
吸収誤差が生じたり、積分球の測色誤差が問題となって
いたが、積分球内部の白色拡散面反射率を低く設定でき
るために、これらの問題も解決できる。
【００２１】なお、積分球１の内壁面に施されている白
色拡散反射面の反射率としては、４０％から８０％程度
がよい。また、撮像装置３としてはモノクロのＣＣＤカ
メラと、ＣＣＤカメラの分光応答度特性を標準比視感度
に近似させるための光学フィルタを組み合わせたものを
用いるとよい。
色拡散反射面の反射率としては、４０％から８０％程度
がよい。また、撮像装置３としてはモノクロのＣＣＤカ
メラと、ＣＣＤカメラの分光応答度特性を標準比視感度
に近似させるための光学フィルタを組み合わせたものを
用いるとよい。
【００２２】図２は、本発明の第２の実施例である全光
束測定装置におけるデータ演算処理の流れ図、図３は輝
度データマスク関数を示す図である。図２において、３
は撮像装置、４は記憶装置、５は演算装置である。第２
の実施例は、輝度分布データから全光束を算出する手段
として（３）式で定義される輝度データマスク関数を利
用することである。ここで、輝度データマスク関数につ
いて図３を用いて簡単に説明する。輝度データマスク関
数は（３）式において条件Ａを満たす場合のみ値が１で
あり、それ以外は値が０となる。ここで、条件Ａとは、
輝度データのサンプリング点（ｘ，ｙ）の輝度が積分球
内の相互反射によって生じる間接光によってのみ発生し
ている場合であり、言い替えれば、ランプの発光部分の
影響を受けていない場合のことである。
束測定装置におけるデータ演算処理の流れ図、図３は輝
度データマスク関数を示す図である。図２において、３
は撮像装置、４は記憶装置、５は演算装置である。第２
の実施例は、輝度分布データから全光束を算出する手段
として（３）式で定義される輝度データマスク関数を利
用することである。ここで、輝度データマスク関数につ
いて図３を用いて簡単に説明する。輝度データマスク関
数は（３）式において条件Ａを満たす場合のみ値が１で
あり、それ以外は値が０となる。ここで、条件Ａとは、
輝度データのサンプリング点（ｘ，ｙ）の輝度が積分球
内の相互反射によって生じる間接光によってのみ発生し
ている場合であり、言い替えれば、ランプの発光部分の
影響を受けていない場合のことである。
【００２３】図３はｎ×ｍ点（ｎ、ｍはｎ＞１、ｍ＞１
の自然数）の輝度分布データを２次元に表示したもので
あり、中央部分にはランプの発光イメージが表示されて
いる（図３における斜線部分）。図３において、条件Ａ
の領域とは、この斜線部分にかからないデータ点のこと
であり、例えば、図３の点（６，５）においてはランプ
発光部分の影響を受けていないために輝度データマスク
関数Ｈ（６，５）は１となる。これとは反対に、点
（９，９）はランプ発光部分の影響を受けているために
輝度データマスク関数Ｈ（９，９）は０となる。図２に
おいて、全光束標準ランプにおける輝度データマスク関
数Ｈstd（ｘ,ｙ）、被測定ランプにおける輝度データマ
スク関数Ｈsample（ｘ,ｙ）、全光束標準ランプの全光
束値Φstdは記憶装置４に記憶されている。
の自然数）の輝度分布データを２次元に表示したもので
あり、中央部分にはランプの発光イメージが表示されて
いる（図３における斜線部分）。図３において、条件Ａ
の領域とは、この斜線部分にかからないデータ点のこと
であり、例えば、図３の点（６，５）においてはランプ
発光部分の影響を受けていないために輝度データマスク
関数Ｈ（６，５）は１となる。これとは反対に、点
（９，９）はランプ発光部分の影響を受けているために
輝度データマスク関数Ｈ（９，９）は０となる。図２に
おいて、全光束標準ランプにおける輝度データマスク関
数Ｈstd（ｘ,ｙ）、被測定ランプにおける輝度データマ
スク関数Ｈsample（ｘ,ｙ）、全光束標準ランプの全光
束値Φstdは記憶装置４に記憶されている。
【００２４】第１の実施例で説明した手順により、標準
ランプの輝度分布測定データＬstd（ｘ，ｙ）および被
測定ランプの輝度分布測定データＬsample（ｘ，ｙ）が
記憶装置４に記憶される。演算装置５は、記憶装置４に
記憶されている,Ｈstd（ｘ，ｙ）、Ｈsample（ｘ，
ｙ）、Φstd、Ｌstd（ｘ，ｙ）、Ｌsample（ｘ，ｙ）を
用いて、（４）式に示した演算を行い、Ｈstd（ｘ，
ｙ）＝１、Ｈsample（ｘ,ｙ）＝１が成立する任意の点
（ｘ，ｙ）における被測定ランプの全光束Φ
sample （ｘ，ｙ）を出力する。（４）式においては、全
光束標準ランプおよび被測定ランプの輝度比を計算する
ために、測定点の反射率むらや撮像装置の光学系に起因
する誤差を相殺することができて、その結果、全光束を
精度よく求めることができる。
ランプの輝度分布測定データＬstd（ｘ，ｙ）および被
測定ランプの輝度分布測定データＬsample（ｘ，ｙ）が
記憶装置４に記憶される。演算装置５は、記憶装置４に
記憶されている,Ｈstd（ｘ，ｙ）、Ｈsample（ｘ，
ｙ）、Φstd、Ｌstd（ｘ，ｙ）、Ｌsample（ｘ，ｙ）を
用いて、（４）式に示した演算を行い、Ｈstd（ｘ，
ｙ）＝１、Ｈsample（ｘ,ｙ）＝１が成立する任意の点
（ｘ，ｙ）における被測定ランプの全光束Φ
sample （ｘ，ｙ）を出力する。（４）式においては、全
光束標準ランプおよび被測定ランプの輝度比を計算する
ために、測定点の反射率むらや撮像装置の光学系に起因
する誤差を相殺することができて、その結果、全光束を
精度よく求めることができる。
【００２５】以上のように第２の実施例によれば、第１
の実施例の効果の他に、輝度データマスク関数を採用す
ることで、全光束算出の演算を簡単にすることができ、
計算時間の高速化をはかれる。また、全光束標準ランプ
および被測定ランプの輝度比を計算するために、測定点
の反射率むらや撮像装置の光学系に起因する誤差を相殺
することができて、その結果、全光束を精度よく求める
ことができる。
の実施例の効果の他に、輝度データマスク関数を採用す
ることで、全光束算出の演算を簡単にすることができ、
計算時間の高速化をはかれる。また、全光束標準ランプ
および被測定ランプの輝度比を計算するために、測定点
の反射率むらや撮像装置の光学系に起因する誤差を相殺
することができて、その結果、全光束を精度よく求める
ことができる。
【００２６】図４は、本発明の第３の実施例である全光
束測定装置におけるデータ演算処理の流れ図である。本
発明の第３の実施例は、第２の実施例において出力され
る、Ｈstd（ｘ，ｙ）＝１、Ｈsample（ｘ，ｙ）＝１が
成立する任意の点（ｘ,ｙ）における被測定ランプの全
光束Φsample（ｘ，ｙ）のデータ群について、その平均
値を被測定ランプの全光束Φsampleとして出力するもの
である。図４において、（４）式に示した内容の演算１
によってＨstd（ｘ,ｙ）＝１,Ｈsample（ｘ,ｙ）＝１が
成立する任意の点（ｘ，ｙ）における被測定ランプの全
光束Φsample（ｘ，ｙ）のデータ群を出力する（ブロッ
ク８）。次に、Φsample（ｘ，ｙ）のデータ群につい
て、Ｈstd（ｘ，ｙ）＝１、Ｈsample（ｘ，ｙ）＝１が
成立するデータについて、（数４）に示した内容の演算
２を行い（ブロック９）、被測定ランプの全光束Φ
sampleを出力する。
束測定装置におけるデータ演算処理の流れ図である。本
発明の第３の実施例は、第２の実施例において出力され
る、Ｈstd（ｘ，ｙ）＝１、Ｈsample（ｘ，ｙ）＝１が
成立する任意の点（ｘ,ｙ）における被測定ランプの全
光束Φsample（ｘ，ｙ）のデータ群について、その平均
値を被測定ランプの全光束Φsampleとして出力するもの
である。図４において、（４）式に示した内容の演算１
によってＨstd（ｘ,ｙ）＝１,Ｈsample（ｘ,ｙ）＝１が
成立する任意の点（ｘ，ｙ）における被測定ランプの全
光束Φsample（ｘ，ｙ）のデータ群を出力する（ブロッ
ク８）。次に、Φsample（ｘ，ｙ）のデータ群につい
て、Ｈstd（ｘ，ｙ）＝１、Ｈsample（ｘ，ｙ）＝１が
成立するデータについて、（数４）に示した内容の演算
２を行い（ブロック９）、被測定ランプの全光束Φ
sampleを出力する。
【００２７】
【数４】
【００２８】以上のように第３の実施例によれば、第１
および第２の実施例の効果の他に、データの平均をとる
ことで、自然誤差を低減することができて、全光束測定
値の高精度化がはかれる。
および第２の実施例の効果の他に、データの平均をとる
ことで、自然誤差を低減することができて、全光束測定
値の高精度化がはかれる。
【００２９】図５は、本発明の第４の実施例である全光
束測定装置における輝度データマスク関数の計算方法を
示す線図である。図５において、８×８点の輝度分布測
定データの一例を示してあり、ますの中の数値は輝度の
相対値が記入されている。図５において、斜線で示した
ランプ発光部にかかる測定点の輝度値が高くなってい
る。一般においても、ランプの直射照度成分である発光
部分の輝度と間接照度成分である積分球内壁面部分の輝
度は異なる。従って、積分球内壁部分に相当する輝度分
布データの外郭の輝度値（図５において、ｘ方向を行と
し、ｙ方向を列とするならば、ｘ＝１または８の列，ｙ
＝１または８の行の輝度値、図５においては０．２）と
比較して、この値と特定のしきい値以内で一致するもの
については（３）式における条件Ａであるものとして、
輝度データマスク関数Ｈ（ｘ，ｙ）＝１とし、この値と
特定のしきい値以内で一致しないものについては、
（３）式における条件Ａをはずれるものとして、輝度デ
ータマスク関数Ｈ（ｘ，ｙ）＝０とすることにより、輝
度データマスク関数を作成できる。
束測定装置における輝度データマスク関数の計算方法を
示す線図である。図５において、８×８点の輝度分布測
定データの一例を示してあり、ますの中の数値は輝度の
相対値が記入されている。図５において、斜線で示した
ランプ発光部にかかる測定点の輝度値が高くなってい
る。一般においても、ランプの直射照度成分である発光
部分の輝度と間接照度成分である積分球内壁面部分の輝
度は異なる。従って、積分球内壁部分に相当する輝度分
布データの外郭の輝度値（図５において、ｘ方向を行と
し、ｙ方向を列とするならば、ｘ＝１または８の列，ｙ
＝１または８の行の輝度値、図５においては０．２）と
比較して、この値と特定のしきい値以内で一致するもの
については（３）式における条件Ａであるものとして、
輝度データマスク関数Ｈ（ｘ，ｙ）＝１とし、この値と
特定のしきい値以内で一致しないものについては、
（３）式における条件Ａをはずれるものとして、輝度デ
ータマスク関数Ｈ（ｘ，ｙ）＝０とすることにより、輝
度データマスク関数を作成できる。
【００３０】図５において、しきい値を０．０５とする
と、輝度値０．２からはずれる点は点（４，３）、
（５，３）、（３，４）、（４，４）、（５，４）、
（６，４）、（３，５）、（４，５）、（５，５）、
（６，５）、（３，６）、（４，６）、（５，６）、
（６，６）であり、この点の輝度データマスク関数を０
とすることができる。従って、第２、第３の実施例で示
したように、全光束標準ランプおよび被測定ランプの輝
度分布データを測定して、測定した輝度分布データから
第４の実施例で説明した方法にて全光束標準ランプおよ
び被測定ランプにおける輝度データマスク関数を求める
ことにより、第２の実施例もしくは第３の実施例で示し
た演算を行って、被測定ランプの全光束を求めることが
できる。
と、輝度値０．２からはずれる点は点（４，３）、
（５，３）、（３，４）、（４，４）、（５，４）、
（６，４）、（３，５）、（４，５）、（５，５）、
（６，５）、（３，６）、（４，６）、（５，６）、
（６，６）であり、この点の輝度データマスク関数を０
とすることができる。従って、第２、第３の実施例で示
したように、全光束標準ランプおよび被測定ランプの輝
度分布データを測定して、測定した輝度分布データから
第４の実施例で説明した方法にて全光束標準ランプおよ
び被測定ランプにおける輝度データマスク関数を求める
ことにより、第２の実施例もしくは第３の実施例で示し
た演算を行って、被測定ランプの全光束を求めることが
できる。
【００３１】図６は、本発明の第５の実施例である全光
束測定装置における輝度データマスク関数の計算方法を
示す図である。図６は、ランプ消灯時のランプの画像を
示しており、ランプに相当する部分を斜線の領域で示し
たものである。図６より、ランプ領域にかかる輝度測定
点は、点（４，３）、（５，３）、（３，４）、（４，
４）、（５，４）、（６，４）、（３，５）、（４，
５）、（５，５）、（６，５）、（３，６）、（４，
６）、（５，６）、（６，６）であり、この点の輝度デ
ータマスク関数を０とすることができる。従って、全光
束標準ランプおよび被測定ランプの消灯時において、ラ
ンプの画像を測定して、本発明の第５の実施例で説明し
た方法にて全光束標準ランプおよび被測定ランプにおけ
る輝度データマスク関数を求めることにより、第２、第
３の実施例で示した手順によって、被測定ランプの全光
束を求めることができる。
束測定装置における輝度データマスク関数の計算方法を
示す図である。図６は、ランプ消灯時のランプの画像を
示しており、ランプに相当する部分を斜線の領域で示し
たものである。図６より、ランプ領域にかかる輝度測定
点は、点（４，３）、（５，３）、（３，４）、（４，
４）、（５，４）、（６，４）、（３，５）、（４，
５）、（５，５）、（６，５）、（３，６）、（４，
６）、（５，６）、（６，６）であり、この点の輝度デ
ータマスク関数を０とすることができる。従って、全光
束標準ランプおよび被測定ランプの消灯時において、ラ
ンプの画像を測定して、本発明の第５の実施例で説明し
た方法にて全光束標準ランプおよび被測定ランプにおけ
る輝度データマスク関数を求めることにより、第２、第
３の実施例で示した手順によって、被測定ランプの全光
束を求めることができる。
【００３２】以上のように第５の実施例によれば、第
２、第３の実施例の効果の他に、輝度データマスク関数
測定を正確に行うことができ、測定精度を向上すること
ができる。
２、第３の実施例の効果の他に、輝度データマスク関数
測定を正確に行うことができ、測定精度を向上すること
ができる。
【００３３】図７は、本発明の第６の実施例である全光
束測定装置における輝度データマスク関数の計算方法を
示す図である。図７において、測定する最大寸法のラン
プ消灯時のランプの画像を波線で示しており、このラン
プを遮蔽できる領域に相当する部分を斜線の領域で示し
たものである。図７において、遮蔽領域にかかる輝度測
定点は、点（３，３）、（４，３）、（５，３）、
（６，３）、（３，４）、（４，４）、（５，４）、
（６，４）、（３，５）、（４，５）、（５，５）、
（６，５）、（３，６）、（４，６）、（５，６）、
（６，６）であり、この点における輝度データマスク関
数を０とすることができる。従って、あらかじめ、ラン
プの遮蔽領域から輝度データマスク関数を求めておき、
第２、第３の実施例で示した手順によって、被測定ラン
プの全光束を求めることができる。この方法では、全光
束標準ランプおよび被測定ランプにおける輝度データマ
スク関数を共有でき、演算の効率化をはかることができ
る。
束測定装置における輝度データマスク関数の計算方法を
示す図である。図７において、測定する最大寸法のラン
プ消灯時のランプの画像を波線で示しており、このラン
プを遮蔽できる領域に相当する部分を斜線の領域で示し
たものである。図７において、遮蔽領域にかかる輝度測
定点は、点（３，３）、（４，３）、（５，３）、
（６，３）、（３，４）、（４，４）、（５，４）、
（６，４）、（３，５）、（４，５）、（５，５）、
（６，５）、（３，６）、（４，６）、（５，６）、
（６，６）であり、この点における輝度データマスク関
数を０とすることができる。従って、あらかじめ、ラン
プの遮蔽領域から輝度データマスク関数を求めておき、
第２、第３の実施例で示した手順によって、被測定ラン
プの全光束を求めることができる。この方法では、全光
束標準ランプおよび被測定ランプにおける輝度データマ
スク関数を共有でき、演算の効率化をはかることができ
る。
【００３４】以上のように第６の実施例によれば、第
２、第３の実施例の効果の他に、輝度データマスク関数
を共有化できて汎用的に用いることができるので、全光
束演算時間の短縮化、測定の効率化を図ることができ
る。
２、第３の実施例の効果の他に、輝度データマスク関数
を共有化できて汎用的に用いることができるので、全光
束演算時間の短縮化、測定の効率化を図ることができ
る。
【００３５】
【発明の効果】以上のように本発明は、従来の球形光束
計に必要であったランプの直射光を遮光する遮光板を必
要としないために装置構成を簡単にできる。また、遮光
板を必要としないために、遮光板によって生じていた配
光特性による測定誤差がなく、全光束の測定精度を向上
できる。さらに、従来の球形光束計ではこの配光誤差を
低減するために積分球内部の白色拡散面反射率を高くす
る必要があり、これが原因となって、ランプの自己吸収
誤差が生じたり、積分球の測色誤差が問題となっていた
が、本発明により積分球内部の白色拡散面反射率を低く
設定できるため、これらの問題も解決できる。
計に必要であったランプの直射光を遮光する遮光板を必
要としないために装置構成を簡単にできる。また、遮光
板を必要としないために、遮光板によって生じていた配
光特性による測定誤差がなく、全光束の測定精度を向上
できる。さらに、従来の球形光束計ではこの配光誤差を
低減するために積分球内部の白色拡散面反射率を高くす
る必要があり、これが原因となって、ランプの自己吸収
誤差が生じたり、積分球の測色誤差が問題となっていた
が、本発明により積分球内部の白色拡散面反射率を低く
設定できるため、これらの問題も解決できる。
【００３６】さらに、輝度データマスク関数を採用する
ことで、全光束算出の演算を簡単にすることができ、計
算時間の高速化をはかれる。また、全光束標準ランプお
よび被測定ランプの輝度比を計算するために、測定点の
反射率むらや撮像装置の光学系に起因する誤差を相殺す
ることができて、その結果、全光束を精度よく求めるこ
とができる。
ことで、全光束算出の演算を簡単にすることができ、計
算時間の高速化をはかれる。また、全光束標準ランプお
よび被測定ランプの輝度比を計算するために、測定点の
反射率むらや撮像装置の光学系に起因する誤差を相殺す
ることができて、その結果、全光束を精度よく求めるこ
とができる。
【００３７】また、データの平均をとることで、自然誤
差を低減することができて、全光束測定値の高精度化を
はかれる。また、輝度データより点灯ランプの発光部分
を抽出することによって、輝度分布測定と輝度データマ
スク関数測定を同時に行うことができ、測定時間の短縮
をはかることができる。
差を低減することができて、全光束測定値の高精度化を
はかれる。また、輝度データより点灯ランプの発光部分
を抽出することによって、輝度分布測定と輝度データマ
スク関数測定を同時に行うことができ、測定時間の短縮
をはかることができる。
【００３８】また、ランプ消灯時にランプ位置データを
測定することにより、輝度データマスク関数測定を正確
に行うことができ、測定精度を向上することができる。
測定することにより、輝度データマスク関数測定を正確
に行うことができ、測定精度を向上することができる。
【００３９】また、各点灯ランプが全て遮蔽される領域
を求めることにより、輝度データマスク関数を共有化で
きて汎用的に用いることができるので、全光束演算時間
の短縮化、測定の効率化を図ることができる。
を求めることにより、輝度データマスク関数を共有化で
きて汎用的に用いることができるので、全光束演算時間
の短縮化、測定の効率化を図ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例である全光束測定装置の
概要図
概要図
【図２】本発明の第２の実施例である全光束測定装置に
おけるデータ演算処理の流れ図
おけるデータ演算処理の流れ図
【図３】同輝度データマスク関数を示す線図
【図４】本発明の第３の実施例である全光束測定装置に
おけるデータ演算処理の流れ図
おけるデータ演算処理の流れ図
【図５】本発明の第４の実施例である全光束測定装置に
おける輝度データマスク関数の計算方法を示す線図
おける輝度データマスク関数の計算方法を示す線図
【図６】本発明の第５の実施例である全光束測定装置に
おける輝度データマスク関数の計算方法を示す線図
おける輝度データマスク関数の計算方法を示す線図
【図７】本発明の第６の実施例である全光束測定装置に
おける輝度データマスク関数の計算方法を示す線図
おける輝度データマスク関数の計算方法を示す線図
１ 積分球 ２ 測光窓 ３ 撮像装置 ４ 記憶装置 ５ 演算装置 ６ 全光束標準ランプ ７ 被測定ランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−312639（ＪＰ，Ａ) リモートセンシングシンポジウム講演 論文集，（平成２年10月），第16巻, ｐ．101〜102 社団法人 照明学会 編「光の測定マ ニュアル」（初版）日本理工出版会（平 成２年11月30日発行）ｐ．231〜235 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01J 1/00 - 1/04 G01J 1/42 G01M 11/00
Claims (5)
- 【請求項１】 積分球と、前記積分球の内壁面の一部に
設けられた測光窓と、前記測光窓より観測される前記積
分球内壁面の輝度分布を測定するための撮像装置と、前
記撮像装置の測定データを演算して全光束を算出する演
算装置とを少なくとも有し、 前記映像装置は、ｎ×ｍ点（ｎ、ｍはｎ＞１、ｍ＞１の
自然数）の輝度を測定でき、 前記演算装置は、全光束標準ランプを積分球内で点灯し
た場合の点（ｘ，ｙ）（ｘ＝０，１，・・・ｎ，ｙ＝
０，１，・・・ｍ）における積分球内の輝度分布測定デ
ータＬ std （ｘ，ｙ）および被測定ランプを点灯した場
合の点（ｘ,ｙ）における積分球内の輝度分布測定デー
タＬ sample （ｘ，ｙ）と、（数１）より定義される全光
束標準ランプの場合の輝度データマスク関数Ｈ std （ｘ,
ｙ）および被測定ランプの場合の輝度データマスク関数
Ｈ sample （ｘ，ｙ）とから、（数２）に示される演算を
行うことにより、前記被測定ランプの全空間に渡る全光
束計算データΦ sample （ｘ，ｙ）を算出することを特徴
とした全光束測定装置。 【数１】 【数２】 - 【請求項２】 点（ｘ，ｙ）における輝度データＬstd
（ｘ，ｙ）及びＬsample（ｘ，ｙ）を用いて（数２）に
よる演算によって求められる被測定ランプの全空間に渡
る全光束計算データΦsample（ｘ，ｙ）を用いて、（数
３）による演算を行うことにより、前記被測定ランプの
全空間に渡る平均の全光束値Φsampleを測定することを
特徴とした請求項１記載の全光束測定装置。【数３】 - 【請求項３】 輝度データＬ（ｘ，ｙ）より点灯ランプ
の発光部分を抽出することによって、発光部分点（ｘp,
ｙp）における輝度データマスク関数値Ｈ（ｘp，ｙp）
を０として輝度データマスク関数Ｈ（ｘ,ｙ）を求める
ことを特徴とした請求項１または２記載の全光束測定装
置。 - 【請求項４】 ランプ消灯時にランプ位置データを測定
して、前記ランプ位置データよりランプ部分点（ｘL，
ｙL）における輝度データマスク関数値Ｈ（ｘL，ｙL）
を０として輝度データマスク関数Ｈ（ｘ,ｙ）を求める
ことを特徴とした請求項１または２記載の全光束測定装
置。 - 【請求項５】 点灯ランプが全て遮蔽される領域をラン
プ寸法によって求め、前記ランプ遮蔽領域点（ｘB,
ｙB）における輝度データマスク関数値Ｈ（ｘB,ｙB）を
０として輝度データマスク関数Ｈ（ｘ，ｙ）を求めるこ
とを特徴とした請求項１または２記載の全光束測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12615495A JP3237467B2 (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | 全光束測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12615495A JP3237467B2 (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | 全光束測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08320253A JPH08320253A (ja) | 1996-12-03 |
| JP3237467B2 true JP3237467B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=14928019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12615495A Expired - Fee Related JP3237467B2 (ja) | 1995-05-25 | 1995-05-25 | 全光束測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237467B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6534231B1 (en) | 1998-09-22 | 2003-03-18 | Orient Chemical Industries, Ltd. | Charge control agent and toner for developing electrostatic images |
| CN100514199C (zh) * | 2003-01-23 | 2009-07-15 | 藤仓化成株式会社 | 负电荷控制剂、使用其的静电荷图像显影调色剂及其制造方法 |
| KR100972719B1 (ko) | 2007-10-25 | 2010-07-27 | 오츠카 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속을 측정하기 위한 광속계 및 그것을 사용한 전체 광속의 측정 방법 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4046997B2 (ja) * | 2001-12-12 | 2008-02-13 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 積分球光源の開放端の構造 |
| JP5985629B2 (ja) | 2012-06-15 | 2016-09-06 | パイオニア株式会社 | 測光装置 |
| JP5479543B2 (ja) | 2012-07-19 | 2014-04-23 | 大塚電子株式会社 | 光学特性測定装置 |
-
1995
- 1995-05-25 JP JP12615495A patent/JP3237467B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| リモートセンシングシンポジウム講演論文集，（平成２年１０月），第１６巻，ｐ．１０１〜１０２ |
| 社団法人 照明学会 編「光の測定マニュアル」（初版）日本理工出版会（平成２年１１月３０日発行）ｐ．２３１〜２３５ |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6534231B1 (en) | 1998-09-22 | 2003-03-18 | Orient Chemical Industries, Ltd. | Charge control agent and toner for developing electrostatic images |
| CN100514199C (zh) * | 2003-01-23 | 2009-07-15 | 藤仓化成株式会社 | 负电荷控制剂、使用其的静电荷图像显影调色剂及其制造方法 |
| KR100972719B1 (ko) | 2007-10-25 | 2010-07-27 | 오츠카 일렉트로닉스 가부시키가이샤 | 피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속을 측정하기 위한 광속계 및 그것을 사용한 전체 광속의 측정 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08320253A (ja) | 1996-12-03 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |