JPH05312639A - 分光放射束測定装置および全光束測定装置 - Google Patents
分光放射束測定装置および全光束測定装置Info
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- JPH05312639A JPH05312639A JP4123011A JP12301192A JPH05312639A JP H05312639 A JPH05312639 A JP H05312639A JP 4123011 A JP4123011 A JP 4123011A JP 12301192 A JP12301192 A JP 12301192A JP H05312639 A JPH05312639 A JP H05312639A
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】球形光束計を用いた高精度な分光放射束測定お
よび全光束測定を行う。 【構成】標準ランプ８を点灯し、分光測定装置４で、光
吸収シート７を置かない状態での分光測定装置４の出力
Ｉstd0（λ）と、光吸収シート７を置いた状態での出力
Ｉstd1（λ）を測定し、被測定ランプ９も同様にしてＩ
m0（λ）およびＩ m1（λ）を測定する。分光放射束演算
装置６はこれらＩstd0（λ）、Ｉstd1（λ）、Ｉ
m0（λ）、Ｉm1（λ）を取り込み、特定の式から分光効
率Ｑstd （λ）およびＱm （λ）を算出し、さらに特定
の演算をして、被測定ランプ９の分光放射束Ｐm （λ）
を出力することで、球形光束計の分光特性やランプの自
己吸収などの誤差要因を補正して、精度良く分光放射束
を測定することができる。
よび全光束測定を行う。 【構成】標準ランプ８を点灯し、分光測定装置４で、光
吸収シート７を置かない状態での分光測定装置４の出力
Ｉstd0（λ）と、光吸収シート７を置いた状態での出力
Ｉstd1（λ）を測定し、被測定ランプ９も同様にしてＩ
m0（λ）およびＩ m1（λ）を測定する。分光放射束演算
装置６はこれらＩstd0（λ）、Ｉstd1（λ）、Ｉ
m0（λ）、Ｉm1（λ）を取り込み、特定の式から分光効
率Ｑstd （λ）およびＱm （λ）を算出し、さらに特定
の演算をして、被測定ランプ９の分光放射束Ｐm （λ）
を出力することで、球形光束計の分光特性やランプの自
己吸収などの誤差要因を補正して、精度良く分光放射束
を測定することができる。
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分光放射束測定装
置および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分光放射束測定装
置および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、壁面の一部に
測光窓を設けた積分球と、この窓の透過光を測定する分
光測定装置と、積分球内部で被測定ランプを保持・点灯
するためのランプ治具と、被測定ランプを点灯したとき
に、被測定ランプから積分球測光窓への直射光を遮光す
るための遮光板などから構成される装置であり、被測定
ランプ点灯時において積分球内壁面の照度が積分球内部
の相互反射によって均一になるように、積分球内は全て
白色拡散面になっている。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、そのため、全光束測定ばかりでな
く、測光窓に分光測定装置を取り付けて分光分布の測定
などにも利用されており、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。
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、壁面の一部に
測光窓を設けた積分球と、この窓の透過光を測定する分
光測定装置と、積分球内部で被測定ランプを保持・点灯
するためのランプ治具と、被測定ランプを点灯したとき
に、被測定ランプから積分球測光窓への直射光を遮光す
るための遮光板などから構成される装置であり、被測定
ランプ点灯時において積分球内壁面の照度が積分球内部
の相互反射によって均一になるように、積分球内は全て
白色拡散面になっている。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、そのため、全光束測定ばかりでな
く、測光窓に分光測定装置を取り付けて分光分布の測定
などにも利用されており、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。
【０００３】しかしながら、球形光束計内部に塗装され
ている白色拡散面の反射率が100 ％でなく波長選択性が
あること、内部に遮光板があるために相互反射が充分に
行われないこと、また、これらの波長選択性や相互反射
の程度が被測定ランプによって変化することなどの理由
により、標準ランプと被測定ランプの分光分布、配光、
自己吸収などが異なると測定誤差が大きくなってしまう
ため、球形光束計は簡易測定器として扱われている。
ている白色拡散面の反射率が100 ％でなく波長選択性が
あること、内部に遮光板があるために相互反射が充分に
行われないこと、また、これらの波長選択性や相互反射
の程度が被測定ランプによって変化することなどの理由
により、標準ランプと被測定ランプの分光分布、配光、
自己吸収などが異なると測定誤差が大きくなってしまう
ため、球形光束計は簡易測定器として扱われている。
【０００４】一方、この誤差を補正するために、球形光
束計の特性を求める取り組みも行われている。球形光束
計の分光特性を求める方法としては、光吸収シートを用
いた積分球内壁面反射率測定方法（特開平２−233338号
公報）などが提案されている。また、球形光束計内の相
互反射特性を数値解析によって解析する技術（大野義
弘：コンピュータシミュレーションによる積分球の特性
の理論的解析，昭和62年度照明学会全国大会予稿84）も
報告されている。
束計の特性を求める取り組みも行われている。球形光束
計の分光特性を求める方法としては、光吸収シートを用
いた積分球内壁面反射率測定方法（特開平２−233338号
公報）などが提案されている。また、球形光束計内の相
互反射特性を数値解析によって解析する技術（大野義
弘：コンピュータシミュレーションによる積分球の特性
の理論的解析，昭和62年度照明学会全国大会予稿84）も
報告されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来で
は、球形光束計の基本的な特性解析が行われているが、
実際の全光束測定方法への応用展開はされていない。
は、球形光束計の基本的な特性解析が行われているが、
実際の全光束測定方法への応用展開はされていない。
【０００６】本発明は、上記問題を解決するもので、球
形光束計の測定誤差、すなわち、球形光束計が分光特
性を持つことに起因する測定誤差、ランプの自己吸収
により生じる測定誤差および配光特性の相違によって
生じる誤差を補正することにより精度の良い分光放射束
測定および全光束測定を実現させることができる分光放
射束測定装置および全光束測定装置を提供することを目
的とするものである。
形光束計の測定誤差、すなわち、球形光束計が分光特
性を持つことに起因する測定誤差、ランプの自己吸収
により生じる測定誤差および配光特性の相違によって
生じる誤差を補正することにより精度の良い分光放射束
測定および全光束測定を実現させることができる分光放
射束測定装置および全光束測定装置を提供することを目
的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
めに、本発明は、標準ランプを点灯し、光吸収シートを
置かない状態と置いた状態での分光測定装置の出力Ｉ
std0（λ）とＩstd1（λ）を測定し、さらに被測定ラン
プを点灯し、光吸収シートを置かない状態と置いた状態
での分光測定装置の出力Ｉm0（λ）とＩm1（λ）を測定
し、これらを分光放射束演算装置に入力して、標準ラン
プ装着時の積分球分光効率Ｑstd （λ）および被測定ラ
ンプ装着時の積分球分光効率Ｑm （λ）を求め、これら
と分光測定装置のそれぞれの出力Ｉstd0（λ）およびＩ
m0（λ）と、標準ランプの既知の分光放射束Ｐ
std （λ）とから被測定ランプの分光放射束、Ｐ
m （λ）を求めるものであり、さらには、この分光放射
束Ｐm （λ）を用いて、全光束演算装置により被測定ラ
ンプの全光束値Ｆm を演算するように構成したものであ
る。このように標準ランプと被測定ランプ装着時の球形
光束計の（ランプ込みの）効率を求め、双方の効率の変
化を補正することにより、上記、の誤差を補正する
ものである。
めに、本発明は、標準ランプを点灯し、光吸収シートを
置かない状態と置いた状態での分光測定装置の出力Ｉ
std0（λ）とＩstd1（λ）を測定し、さらに被測定ラン
プを点灯し、光吸収シートを置かない状態と置いた状態
での分光測定装置の出力Ｉm0（λ）とＩm1（λ）を測定
し、これらを分光放射束演算装置に入力して、標準ラン
プ装着時の積分球分光効率Ｑstd （λ）および被測定ラ
ンプ装着時の積分球分光効率Ｑm （λ）を求め、これら
と分光測定装置のそれぞれの出力Ｉstd0（λ）およびＩ
m0（λ）と、標準ランプの既知の分光放射束Ｐ
std （λ）とから被測定ランプの分光放射束、Ｐ
m （λ）を求めるものであり、さらには、この分光放射
束Ｐm （λ）を用いて、全光束演算装置により被測定ラ
ンプの全光束値Ｆm を演算するように構成したものであ
る。このように標準ランプと被測定ランプ装着時の球形
光束計の（ランプ込みの）効率を求め、双方の効率の変
化を補正することにより、上記、の誤差を補正する
ものである。
【０００８】また、分光放射束演算装置に、標準ランプ
装着時の積分球の分光反射率ρstd（λ）および被測定
ランプ装着時の積分球の分光反射率ρm （λ）を演算す
る機能を有せしめ、このρstd （λ）およびρm （λ）
と、球形光束計の構成データと、標準ランプおよび被測
定ランプの配光特性データを相互反射演算装置に入力し
て、標準ランプおよび被測定ランプの単位分光放射束当
りの積分球の測光窓面放射照度Ｄstd （λ）およびＤm
（λ）を演算し、これらとＩstd0（λ）およびＩ
m0（λ）と、Ｑstd （λ）およびＱm （λ）と、標準ラ
ンプの既知の分光放射束Ｐstd （λ）とを用いて、分光
放射束演算装置により被測定ランプの分光放射束Ｐ
m （λ）を求めるものであり、さらに、この分光放射束
Ｐm （λ）を用いて、全光束演算装置により被測定ラン
プの全光束値Ｆm を演算するように構成したものであ
る。このように、標準ランプと被測定ランプ装着時の球
形光束計の（ランプ込みの）反射率を求め、測定した反
射率と球形光束計の構成およびランプの配光特性から、
球形光束計の相互反射後の受光窓面の照度を標準ランプ
と被測定ランプについて求め、それぞれの照度の変化か
ら上記の誤差を補正する。このような補正手段をとる
ことで、球形光束計の全光束や分光分布の測定精度を向
上させることができるものである。
装着時の積分球の分光反射率ρstd（λ）および被測定
ランプ装着時の積分球の分光反射率ρm （λ）を演算す
る機能を有せしめ、このρstd （λ）およびρm （λ）
と、球形光束計の構成データと、標準ランプおよび被測
定ランプの配光特性データを相互反射演算装置に入力し
て、標準ランプおよび被測定ランプの単位分光放射束当
りの積分球の測光窓面放射照度Ｄstd （λ）およびＤm
（λ）を演算し、これらとＩstd0（λ）およびＩ
m0（λ）と、Ｑstd （λ）およびＱm （λ）と、標準ラ
ンプの既知の分光放射束Ｐstd （λ）とを用いて、分光
放射束演算装置により被測定ランプの分光放射束Ｐ
m （λ）を求めるものであり、さらに、この分光放射束
Ｐm （λ）を用いて、全光束演算装置により被測定ラン
プの全光束値Ｆm を演算するように構成したものであ
る。このように、標準ランプと被測定ランプ装着時の球
形光束計の（ランプ込みの）反射率を求め、測定した反
射率と球形光束計の構成およびランプの配光特性から、
球形光束計の相互反射後の受光窓面の照度を標準ランプ
と被測定ランプについて求め、それぞれの照度の変化か
ら上記の誤差を補正する。このような補正手段をとる
ことで、球形光束計の全光束や分光分布の測定精度を向
上させることができるものである。
【０００９】
【作用】内面積がＡなる球形光束計内にランプを点灯し
て一定の光束を与えた場合、波長λにおける分光測定装
置出力をＩ0 （λ）とし、面積がｓで分光反射率がρab
s （λ）なる光吸収シートを球形光束計内壁面上に置い
て同様にランプを点灯した場合の前記分光測定装置出力
をＩ1 （λ）としたとき、内壁面の分光反射率ρ（λ）
は、特開平３−233338号公報に示されているように
（８）式から求めることができる。
て一定の光束を与えた場合、波長λにおける分光測定装
置出力をＩ0 （λ）とし、面積がｓで分光反射率がρab
s （λ）なる光吸収シートを球形光束計内壁面上に置い
て同様にランプを点灯した場合の前記分光測定装置出力
をＩ1 （λ）としたとき、内壁面の分光反射率ρ（λ）
は、特開平３−233338号公報に示されているように
（８）式から求めることができる。
【００１０】
【数５】
【００１１】 ただし、ａ（λ）＝Ｉ1 （λ）／Ｉ0 （λ）、 ｃ＝ｓ／Ａ となる。光吸収シートには、光源の直射光が当たらない
ものとする。（８）式で求めたρ（λ）は、球形光束計
内の遮光板やランプ点灯治具などの測定時に内部にあっ
たものの影響を含んだ分光反射率であり、ランプの自己
吸収などの影響も含んで測定される。
ものとする。（８）式で求めたρ（λ）は、球形光束計
内の遮光板やランプ点灯治具などの測定時に内部にあっ
たものの影響を含んだ分光反射率であり、ランプの自己
吸収などの影響も含んで測定される。
【００１２】一方、分光反射率ρ（λ）における、球形
光束計の分光効率Ｑ（λ）は、 Ｑ（λ）＝ρ（λ）／（１−ρ）） … (９) から求めることができる。したがって、（８）式を
（９）式に代入すると、（10）式が得られ、分光測定装
置の出力Ｉ0 （λ）、Ｉ1 （λ）と、積分球の内面積Ａ
と、光吸収シートの面積ｓおよびその分光反射率ρabs
（λ）とから、（10）式を用いて球形光束計の分光効率
Ｑ（λ）を演算することができる。
光束計の分光効率Ｑ（λ）は、 Ｑ（λ）＝ρ（λ）／（１−ρ）） … (９) から求めることができる。したがって、（８）式を
（９）式に代入すると、（10）式が得られ、分光測定装
置の出力Ｉ0 （λ）、Ｉ1 （λ）と、積分球の内面積Ａ
と、光吸収シートの面積ｓおよびその分光反射率ρabs
（λ）とから、（10）式を用いて球形光束計の分光効率
Ｑ（λ）を演算することができる。
【００１３】
【数６】
【００１４】 ただし、ａ（λ）＝Ｉ1 （λ）／Ｉ0 （λ）、 ｃ＝ｓ／Ａ である。
【００１５】したがって、標準ランプや被測定ランプを
それぞれ点灯して、分光反射率ρst d （λ）およびρm
（λ）、分光効率Ｑstd （λ）およびＱm （λ）を
（５）、（６）式および（１）、（２）式でそれぞれ求
めることにより、分光反射率の変化、分光効率の変化を
求めることができる。波長λにおける分光放射束Ｐ
（λ）は、測光窓面における分光放射照度をＥ（λ）、
球形光束計の内面積をＡ、分光効率をＱ（λ）とすると
（11）式で表わすことができる。
それぞれ点灯して、分光反射率ρst d （λ）およびρm
（λ）、分光効率Ｑstd （λ）およびＱm （λ）を
（５）、（６）式および（１）、（２）式でそれぞれ求
めることにより、分光反射率の変化、分光効率の変化を
求めることができる。波長λにおける分光放射束Ｐ
（λ）は、測光窓面における分光放射照度をＥ（λ）、
球形光束計の内面積をＡ、分光効率をＱ（λ）とすると
（11）式で表わすことができる。
【００１６】 Ｐ（λ）＝Ａ・Ｑ（λ）・Ｅ（λ） … (１１) また、このときの分光測定装置出力Ｉ（λ）は、測光窓
の分光透過率や分光測定装置の分光応答度などを含んだ
分光特性を係数ｋ（λ）で表わすと、（12）式で示すこ
とができる。
の分光透過率や分光測定装置の分光応答度などを含んだ
分光特性を係数ｋ（λ）で表わすと、（12）式で示すこ
とができる。
【００１７】 Ｅ（λ）＝ｋ（λ）・Ｉ（λ） … (１２) 標準ランプと被測定ランプ測定時の分光効率をＱ
std （λ）およびＱm （λ）、分光測定装置出力をＩ
std0（λ）およびＩm0（λ）、分光放射束をＰ
std （λ）およびＰm （λ）とすると、被測定ランプの
分光放射束Ｐm （λ）は（11）式および（12）式より得
られた（３）式で求めることができる。
std （λ）およびＱm （λ）、分光測定装置出力をＩ
std0（λ）およびＩm0（λ）、分光放射束をＰ
std （λ）およびＰm （λ）とすると、被測定ランプの
分光放射束Ｐm （λ）は（11）式および（12）式より得
られた（３）式で求めることができる。
【００１８】測光窓面上の放射照度Ｅ（λ）は、ランプ
による直射放射照度Ｅ0 （λ）と、相互反射による拡散
放射照度Ｅd （λ）に分けることができ、（13）式のよ
うになる。
による直射放射照度Ｅ0 （λ）と、相互反射による拡散
放射照度Ｅd （λ）に分けることができ、（13）式のよ
うになる。
【００１９】 Ｅ（λ）＝Ｅ0 （λ）＋Ｅd （λ） … (１３) ｉ回目の反射による放射照度をＥi （λ）とすると、Ｅ
d （λ）は（14）式で表わせる。
d （λ）は（14）式で表わせる。
【００２０】
【数７】
【００２１】（14）式は近似式であるが、ｋ→∞であれ
ば等価式となる。実質的にはｉ回反射後に反射される分
光放射束が初期値の５％程度になるまで計算すれば充分
に近似できる。球形光束計内部をｎ個の要素に分割した
場合、ｉ回反射後に要素面ｊ上に入射する分光放射照度
Ｅij（λ）は（15）式で表わすことができる。
ば等価式となる。実質的にはｉ回反射後に反射される分
光放射束が初期値の５％程度になるまで計算すれば充分
に近似できる。球形光束計内部をｎ個の要素に分割した
場合、ｉ回反射後に要素面ｊ上に入射する分光放射照度
Ｅij（λ）は（15）式で表わすことができる。
【００２２】
【数８】
【００２３】ここで、ρh （λ）は要素面ｈの分光反射
率、Ｅ(i-1)h（λ）は（ｉ−１）回反射後の要素面ｈ上
の分光放射照度、Ｓjhは要素面ｊと要素面ｋとの間に遮
蔽物があるかないかを表わす遮蔽関数、Ｔjhは要素面ｊ
と要素面ｋとの距離と傾きを表わす位置関数、Ｕh は要
素面ｈの面積である。いま、要素面ｊを球形光束計の測
光窓面にすれば、（13）式、（14）式、（15）式より相
互反射による測光窓面上の放射照度Ｅ（λ）を求めるこ
とができる。（15）式により、Ｅ（λ）は、ランプの配
光や球形光束計の分光反射率に大きく左右されることが
わかる。球形光束計の白色拡散面は一様であるから、
（15）式におけるρh （λ）を、（８）式のρ（λ）と
置き換えても差し支えない。したがって、標準ランプと
被測定ランプ装着時の球形光束計の反射率ρstd （λ）
およびρm （λ）を求め、これと標準ランプと被測定ラ
ンプの配光特性から、標準ランプと被測定ランプの単位
分光放射束当りの積分球の測光窓面放射照度Ｄ
std （λ）およびＤm （λ）を演算して、（３）式に補
正を加えると、被測定ランプの分光放射束Ｐm （λ）は
（７）式の通りとなる。被測定ランプの全光束値Ｆm を
算出するには、（７）式の分光放射束Ｐm （λ）を用い
て（４）式で求めることができる。
率、Ｅ(i-1)h（λ）は（ｉ−１）回反射後の要素面ｈ上
の分光放射照度、Ｓjhは要素面ｊと要素面ｋとの間に遮
蔽物があるかないかを表わす遮蔽関数、Ｔjhは要素面ｊ
と要素面ｋとの距離と傾きを表わす位置関数、Ｕh は要
素面ｈの面積である。いま、要素面ｊを球形光束計の測
光窓面にすれば、（13）式、（14）式、（15）式より相
互反射による測光窓面上の放射照度Ｅ（λ）を求めるこ
とができる。（15）式により、Ｅ（λ）は、ランプの配
光や球形光束計の分光反射率に大きく左右されることが
わかる。球形光束計の白色拡散面は一様であるから、
（15）式におけるρh （λ）を、（８）式のρ（λ）と
置き換えても差し支えない。したがって、標準ランプと
被測定ランプ装着時の球形光束計の反射率ρstd （λ）
およびρm （λ）を求め、これと標準ランプと被測定ラ
ンプの配光特性から、標準ランプと被測定ランプの単位
分光放射束当りの積分球の測光窓面放射照度Ｄ
std （λ）およびＤm （λ）を演算して、（３）式に補
正を加えると、被測定ランプの分光放射束Ｐm （λ）は
（７）式の通りとなる。被測定ランプの全光束値Ｆm を
算出するには、（７）式の分光放射束Ｐm （λ）を用い
て（４）式で求めることができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明の第１の実施例である分光放射束
測定装置の概要構成図である。図１において、１は積分
球、２はランプ点灯治具、３および５は遮光板、４は分
光測定装置、６は分光放射束演算装置、７は光吸収シー
ト、８はランプ点灯治具２に取り付けられる標準ラン
プ、９は標準ランプ８に代えてランプ点灯治具２に取り
付けられる被測定ランプである。まず、ランプ点灯治具
２に標準ランプ８を装着して標準ランプ８を点灯し、積
分球１に光吸収シート７を置かない状態での分光測定装
置４の出力Ｉstd0（λ）を測定する。次に、光吸収シー
ト７を置いた状態での分光測定装置４の出力Ｉ
std1（λ）を測定する。遮光板３は、標準ランプ８や被
測定ランプ９の直射光が分光測定装置４に当たらないよ
うに遮光する形状を有している。被測定ランプ９につい
ても標準ランプ８の場合と同様にして、光吸収シート７
を置かない状態での分光測定装置４の出力Ｉm0（λ）お
よび光吸収シート７を置いた状態での分光測定装置４の
出力Ｉm1（λ）を測定する。遮光板５は、光吸収シート
７を積分球１の内壁面上に置いたときに、標準ランプ８
や被測定ランプ９の直射光が光吸収シート７に当たらな
いように遮光する形状を有している。
明する。図１は本発明の第１の実施例である分光放射束
測定装置の概要構成図である。図１において、１は積分
球、２はランプ点灯治具、３および５は遮光板、４は分
光測定装置、６は分光放射束演算装置、７は光吸収シー
ト、８はランプ点灯治具２に取り付けられる標準ラン
プ、９は標準ランプ８に代えてランプ点灯治具２に取り
付けられる被測定ランプである。まず、ランプ点灯治具
２に標準ランプ８を装着して標準ランプ８を点灯し、積
分球１に光吸収シート７を置かない状態での分光測定装
置４の出力Ｉstd0（λ）を測定する。次に、光吸収シー
ト７を置いた状態での分光測定装置４の出力Ｉ
std1（λ）を測定する。遮光板３は、標準ランプ８や被
測定ランプ９の直射光が分光測定装置４に当たらないよ
うに遮光する形状を有している。被測定ランプ９につい
ても標準ランプ８の場合と同様にして、光吸収シート７
を置かない状態での分光測定装置４の出力Ｉm0（λ）お
よび光吸収シート７を置いた状態での分光測定装置４の
出力Ｉm1（λ）を測定する。遮光板５は、光吸収シート
７を積分球１の内壁面上に置いたときに、標準ランプ８
や被測定ランプ９の直射光が光吸収シート７に当たらな
いように遮光する形状を有している。
【００２５】測定されたＩstd0（λ），Ｉstd1（λ），
Ｉm0（λ），Ｉm1（λ）は分光放射束演算装置６により
順次取り込まれ、（１）、（２）式なる関係式を演算し
て、標準ランプ８装着時の積分球１の分光効率Ｑ
std （λ）および被測定ランンプ９装着時の積分球１の
分光効率Ｑm （λ）を算出する。そして、算出したＱ
std （λ）およびＱm （λ）とＩstd0（λ）およびＩm0
（λ）から（２）式なる関係式を演算して、被測定ラン
プ９の分光放射束Ｐm （λ）を出力する。
Ｉm0（λ），Ｉm1（λ）は分光放射束演算装置６により
順次取り込まれ、（１）、（２）式なる関係式を演算し
て、標準ランプ８装着時の積分球１の分光効率Ｑ
std （λ）および被測定ランンプ９装着時の積分球１の
分光効率Ｑm （λ）を算出する。そして、算出したＱ
std （λ）およびＱm （λ）とＩstd0（λ）およびＩm0
（λ）から（２）式なる関係式を演算して、被測定ラン
プ９の分光放射束Ｐm （λ）を出力する。
【００２６】なお、分光放射束演算装置６は、（１）、
（２）式および（３）式の演算に必要な積分球１の内面
積Ａと光吸収シート７の面積ｓおよび分光反射率ρabs
（λ）と標準ランプ８の分光放射束値Ｐstd （λ）のデ
ータを内部に記憶しており、分光測定装置４の出力Ｉ
std0（λ），Ｉstd1（λ），Ｉm0（λ），Ｉm1（λ）を
取り込むことにより、（１）、（２）式および（３）式
なる演算を行い、分光放射束Ｐm （λ）を出力すること
により、被測定ランプ９の分光放射束を求めることがで
きる。
（２）式および（３）式の演算に必要な積分球１の内面
積Ａと光吸収シート７の面積ｓおよび分光反射率ρabs
（λ）と標準ランプ８の分光放射束値Ｐstd （λ）のデ
ータを内部に記憶しており、分光測定装置４の出力Ｉ
std0（λ），Ｉstd1（λ），Ｉm0（λ），Ｉm1（λ）を
取り込むことにより、（１）、（２）式および（３）式
なる演算を行い、分光放射束Ｐm （λ）を出力すること
により、被測定ランプ９の分光放射束を求めることがで
きる。
【００２７】図２は本発明の第２の実施例である全光束
測定装置の全光束演算装置の流れ図である。図２におい
て、６は分光放射束演算装置、10は全光束演算装置であ
る。本発明の第１の実施例で示したように、分光放射束
演算装置６によって、被測定ランプの分光放射束Ｐ
m （λ）が出力される。このＰm （λ）は全光束演算装
置10に入力される。全光束演算装置10は、Ｐm （λ）か
ら（３）式なる関係式の演算を行い全光束値Ｆm を出力
することにより、被測定ランプの全光束値を求めること
ができる。
測定装置の全光束演算装置の流れ図である。図２におい
て、６は分光放射束演算装置、10は全光束演算装置であ
る。本発明の第１の実施例で示したように、分光放射束
演算装置６によって、被測定ランプの分光放射束Ｐ
m （λ）が出力される。このＰm （λ）は全光束演算装
置10に入力される。全光束演算装置10は、Ｐm （λ）か
ら（３）式なる関係式の演算を行い全光束値Ｆm を出力
することにより、被測定ランプの全光束値を求めること
ができる。
【００２８】なお、全光束演算装置10は、（４）式の演
算に必要な標準比視感度Ｖ（λ）および最大視感度Ｋm
の値を内部に記憶しており、分光放射束Ｐm （λ）を入
力することにより、（４）式なる演算を行い、全光束値
Ｆm を出力する。
算に必要な標準比視感度Ｖ（λ）および最大視感度Ｋm
の値を内部に記憶しており、分光放射束Ｐm （λ）を入
力することにより、（４）式なる演算を行い、全光束値
Ｆm を出力する。
【００２９】図３は本発明第３の実施例である分光放射
束測定装置の相互反射演算装置の流れ図である。図３に
おいて、６は分光放射束演算装置、11は相互反射演算装
置、12は球形光束計構成データ、13はランプ配光特性デ
ータである。本発明の第１の実施例で示したように、分
光放射束演算装置６は、分光測定装置４からの出力Ｉ
std0（λ），Ｉstd1（λ），Ｉm0（λ），Ｉm1（λ）を
取り込み、（１）、（２）式なる関係式を演算して標準
ランプ装着時の積分球の分光効率Ｑstd （λ）と被測定
ランプ装着時の積分球の分光効率Ｑm （λ）を、また
（５）、（６）式なる関係式を演算して標準ランプ装着
時の積分球の分光効率分光反射率ρstd （λ）と被測定
ランプ装着時の積分球の分光反射率ρm （λ）を算出す
る。算出したρstd （λ）およびρm （λ）は、相互反
射演算装置11に入力される。相互反射演算装置11は、積
分球や遮光板などの形状や位置などの球形光束計構成デ
ータ12、標準ランプおよび被測定ランプの配光特性デー
タ13が入力され、ρstd （λ）およびρm （λ）ととも
に相互反射演算を行い、標準ランプと被測定ランプの単
位分光放射束当りの積分球測光窓面上の放射照度Ｄstd
（λ）およびＤm （λ）を算出し、出力する。Ｄ
std （λ）およびＤm （λ）は分光放射束演算装置６に
入力され、分光放射束演算装置６により、（７）式なる
関係式を演算して、分光放射束Ｐm （λ）を出力するこ
とにより、被測定ランプの分光放射束を求めることがで
きる。
束測定装置の相互反射演算装置の流れ図である。図３に
おいて、６は分光放射束演算装置、11は相互反射演算装
置、12は球形光束計構成データ、13はランプ配光特性デ
ータである。本発明の第１の実施例で示したように、分
光放射束演算装置６は、分光測定装置４からの出力Ｉ
std0（λ），Ｉstd1（λ），Ｉm0（λ），Ｉm1（λ）を
取り込み、（１）、（２）式なる関係式を演算して標準
ランプ装着時の積分球の分光効率Ｑstd （λ）と被測定
ランプ装着時の積分球の分光効率Ｑm （λ）を、また
（５）、（６）式なる関係式を演算して標準ランプ装着
時の積分球の分光効率分光反射率ρstd （λ）と被測定
ランプ装着時の積分球の分光反射率ρm （λ）を算出す
る。算出したρstd （λ）およびρm （λ）は、相互反
射演算装置11に入力される。相互反射演算装置11は、積
分球や遮光板などの形状や位置などの球形光束計構成デ
ータ12、標準ランプおよび被測定ランプの配光特性デー
タ13が入力され、ρstd （λ）およびρm （λ）ととも
に相互反射演算を行い、標準ランプと被測定ランプの単
位分光放射束当りの積分球測光窓面上の放射照度Ｄstd
（λ）およびＤm （λ）を算出し、出力する。Ｄ
std （λ）およびＤm （λ）は分光放射束演算装置６に
入力され、分光放射束演算装置６により、（７）式なる
関係式を演算して、分光放射束Ｐm （λ）を出力するこ
とにより、被測定ランプの分光放射束を求めることがで
きる。
【００３０】ここで、配光特性データ13は、配光測定装
置により測定したデータを全光束値が単位量になるよう
に正規化したものを用いると演算量を少なくすることが
できる。
置により測定したデータを全光束値が単位量になるよう
に正規化したものを用いると演算量を少なくすることが
できる。
【００３１】なお、相互反射演算装置11が行う相互反射
演算としては、（13）式，（14）式，（15）式で示した
関係式を用いるとよい。また、相互反射演算の終了条件
としては、反射後の分光放射束が初期分光放射束値の５
％程度になるまで計算すればよい。また、球形光束計構
成データ12に関する演算は、相互反射演算装置11により
あらかじめ行っておくとよい。
演算としては、（13）式，（14）式，（15）式で示した
関係式を用いるとよい。また、相互反射演算の終了条件
としては、反射後の分光放射束が初期分光放射束値の５
％程度になるまで計算すればよい。また、球形光束計構
成データ12に関する演算は、相互反射演算装置11により
あらかじめ行っておくとよい。
【００３２】図４は本発明の第４の実施例である全光束
測定装置の全光束演算装置および相互反射演算装置流れ
図を示す。図４において、６は分光放射束演算装置、10
は全光束演算装置、11は相互反射演算装置、12は球形光
束計構成データ、13はランプ配光特性データである。本
発明の第３の実施例で示したように、分光放射束演算装
置６は、相互反射演算装置11より出力される標準ランプ
と被測定ランプの単位分光放射束当りの積分球測光窓面
上の放射照度Ｄstd （λ）およびＤm （λ）を用いて、
分光特性や配光特性相違の誤差を補正した被測定ランプ
の分光放射束Ｐ m （λ）を出力する。このＰm （λ）は
全光束演算装置10に入力され、（４）式なる関係式の演
算を行い、全光束値Ｆm を出力することにより、被測定
ランプの全光束値を求めることができる。
測定装置の全光束演算装置および相互反射演算装置流れ
図を示す。図４において、６は分光放射束演算装置、10
は全光束演算装置、11は相互反射演算装置、12は球形光
束計構成データ、13はランプ配光特性データである。本
発明の第３の実施例で示したように、分光放射束演算装
置６は、相互反射演算装置11より出力される標準ランプ
と被測定ランプの単位分光放射束当りの積分球測光窓面
上の放射照度Ｄstd （λ）およびＤm （λ）を用いて、
分光特性や配光特性相違の誤差を補正した被測定ランプ
の分光放射束Ｐ m （λ）を出力する。このＰm （λ）は
全光束演算装置10に入力され、（４）式なる関係式の演
算を行い、全光束値Ｆm を出力することにより、被測定
ランプの全光束値を求めることができる。
【００３３】図５は本発明の第５の実施例である全光束
測定装置の光減衰器の概要断面図である。図５におい
て、１は積分球、14は開口部、15は開口部蓋、16は光吸
収部である。本実施例は、第１から第４の実施例におけ
る光吸収シートによる光減衰手段の代わりに用いること
のできる光減衰器を有していることを特徴としている。
積分球１の内壁面のうち光吸収シートを置く位置に、開
口部14が設けられている。開口部14は、開口部蓋15によ
って積分球１内の光を外へ放射したり、閉じ込めたりす
る。開口部蓋15の内側表面は積分球１の内面と同様な塗
装が施されている。開口部蓋15を外した場合、開口部14
から出る積分球１内の光は、開口部14の後方に位置する
光吸収部16によって吸収される。光吸収部16は空洞の円
錐状の形状をしており、内面には開口部14から出射され
る光を全て吸収するように光吸収物質が塗布されてい
る。光吸収シートを置かない場合と同様にするには開口
部蓋15をして開口部14を閉じておき、光吸収シートを置
いた場合と同様にするには開口部蓋15を外して開口部14
を開けることで、光吸収シートと同様に、積分球１内の
光を減衰させることができる。
測定装置の光減衰器の概要断面図である。図５におい
て、１は積分球、14は開口部、15は開口部蓋、16は光吸
収部である。本実施例は、第１から第４の実施例におけ
る光吸収シートによる光減衰手段の代わりに用いること
のできる光減衰器を有していることを特徴としている。
積分球１の内壁面のうち光吸収シートを置く位置に、開
口部14が設けられている。開口部14は、開口部蓋15によ
って積分球１内の光を外へ放射したり、閉じ込めたりす
る。開口部蓋15の内側表面は積分球１の内面と同様な塗
装が施されている。開口部蓋15を外した場合、開口部14
から出る積分球１内の光は、開口部14の後方に位置する
光吸収部16によって吸収される。光吸収部16は空洞の円
錐状の形状をしており、内面には開口部14から出射され
る光を全て吸収するように光吸収物質が塗布されてい
る。光吸収シートを置かない場合と同様にするには開口
部蓋15をして開口部14を閉じておき、光吸収シートを置
いた場合と同様にするには開口部蓋15を外して開口部14
を開けることで、光吸収シートと同様に、積分球１内の
光を減衰させることができる。
【００３４】なお、光吸収部16の光吸収物質を塗布した
表面は、つやのあるものか、もしくは鏡面反射のあるよ
うにするとよい。また、開口部蓋15を外したときの見か
けの分光反射率は０とするとよい。
表面は、つやのあるものか、もしくは鏡面反射のあるよ
うにするとよい。また、開口部蓋15を外したときの見か
けの分光反射率は０とするとよい。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、球形光
束計の分光特性やランプの自己吸収などの誤差要因を補
正して、精度良く分光放射束を測定できる。また、測定
時に積分球の効率を測定するので、標準ランプによる校
正や、従来の測定では必要であった積分球のヒートアッ
プや積分球壁面の塗装面の湿度管理が不要となる。さら
に、全光束も精度良く測定できる。
束計の分光特性やランプの自己吸収などの誤差要因を補
正して、精度良く分光放射束を測定できる。また、測定
時に積分球の効率を測定するので、標準ランプによる校
正や、従来の測定では必要であった積分球のヒートアッ
プや積分球壁面の塗装面の湿度管理が不要となる。さら
に、全光束も精度良く測定できる。
【００３６】また本発明によれば、配光特性の相違によ
っても生じる誤差要因を補正して、精度良く分光放射束
を測定でき、従来の測定装置では測定誤差がかなり大き
かった光吸収の大きいランプ・光源システムの分光放射
束を精度良く測定できる。また、反射率を分光放射測定
時に測定するので、積分球の内壁面反射率の維持・管理
が容易となる。さらに、従来の測定装置では測定誤差が
かなり大きかった光吸収の大きいランプ・光源システム
の全光束値も精度良く測定できる。
っても生じる誤差要因を補正して、精度良く分光放射束
を測定でき、従来の測定装置では測定誤差がかなり大き
かった光吸収の大きいランプ・光源システムの分光放射
束を精度良く測定できる。また、反射率を分光放射測定
時に測定するので、積分球の内壁面反射率の維持・管理
が容易となる。さらに、従来の測定装置では測定誤差が
かなり大きかった光吸収の大きいランプ・光源システム
の全光束値も精度良く測定できる。
【００３７】また、本発明によれば、光吸収シートを積
分球内壁面に置いたときに生じる、積分球壁面や光吸収
シートの汚染を防ぐことができる。また、積分球と光減
衰器が密着しているので、明室においても測定可能であ
り、また、積分球外部から積分球内部の光を減衰させる
ことができるので、測定が容易になり、自動計測などの
応用展開が可能となる。
分球内壁面に置いたときに生じる、積分球壁面や光吸収
シートの汚染を防ぐことができる。また、積分球と光減
衰器が密着しているので、明室においても測定可能であ
り、また、積分球外部から積分球内部の光を減衰させる
ことができるので、測定が容易になり、自動計測などの
応用展開が可能となる。
【図１】本発明の第１の実施例である分光放射束測定装
置の概要構成図である。
置の概要構成図である。
【図２】本発明の第２の実施例である全光束測定装置の
全光束演算装置流れ図である。
全光束演算装置流れ図である。
【図３】本発明の第３の実施例である分光放射束測定装
置の相互反射演算装置流れ図である。
置の相互反射演算装置流れ図である。
【図４】本発明の第４の実施例である全光束測定装置の
全光束演算装置および相互反射演算装置流れ図である。
全光束演算装置および相互反射演算装置流れ図である。
【図５】本発明の第５の実施例である全光束測定装置の
光減衰器概要断面図である。
光減衰器概要断面図である。
１ 積分球 ２ ランプ点灯治具 ３ 遮光板 ４ 分光測定装置 ５ 遮光板 ６ 分光放射束演算装置 ７ 光吸収シート ８ 標準ランプ ９ 被測定ランプ 10 全光束演算装置 11 相互反射演算装置 12 球形光束計構成データ 13 ランプ配光特性データ 14 開口部 15 開口部蓋 16 光吸収部
Claims (5)
- 【請求項１】 分光放射束値Ｐstd （λ）が既知である
標準ランプと、被測定ランプと、壁面の一部に測光窓を
設けた内面積Ａなる積分球と、積分球内部で標準ランプ
および被測定ランプを保持点灯するための治具と、測光
窓の透過光を測定する分光測定装置と、被測定ランプを
点灯したときに、被測定ランプから積分球測光窓への直
射光を遮光するための遮光板と、前記積分球内において
ランプ点灯時に球内の光を減衰させる面積がｓで分光反
射率がρabs （λ）なる光吸収シートと、前記積分球内
においてランプ点灯時に前記光吸収シートへの直射光を
遮光する遮光板と、前記分光測定装置の出力を取り込み
演算する分光放射束演算装置とを備え、前記標準ランプ
および前記被測定ランプを前記治具に装着して点灯し、
前記標準ランプについて前記光吸収シートを前記積分球
内壁面に置かないときの前記分光測定装置出力Ｉ
std0（λ）および前記光吸収シートを前記積分球内壁面
に置いたときの前記分光測定装置出力Ｉstd1（λ）とを
測定し、前記被測定ランプについて前記光吸収シートを
前記積分球内壁面に置かないときの前記分光測定装置出
力Ｉm0（λ）および前記光吸収シートを前記積分球内壁
面に置いたときの前記分光測定装置出力Ｉm1（λ）とを
測定し、前記分光放射束演算装置により（１）、（２）
式なる関係式から前記標準ランプ装置時の前記積分球分
光効率Ｑstd （λ）および前記被測定ランプ装着時の前
記積分球分光効率Ｑm （λ）を求め、前記Ｑstd （λ）
および前記Ｑm （λ）から前記分光放射束演算装置によ
り（３）式なる関係式から前記被測定ランプの分光放射
束Ｐm （λ）を測定するように構成したことを特徴とし
た分光放射束測定装置。 【数１】 ただし、ａstd （λ）＝Ｉstd1（λ）／Ｉstd0（λ）、 ａm （λ）＝Ｉm1（λ）／Ｉm0（λ）、 ｃ＝ｓ／Ａ 【数２】 - 【請求項２】 請求項１に記載の分光放射束測定装置か
ら測定される前記被測定ランプの分光放射束Ｐm （λ）
を用いて、（４）式なる演算を行う全光束演算装置を設
け、前記被測定ランプの全光束値Ｆm を算出するように
構成したことを特徴とした全光束測定装置。 Ｆm ＝Ｋm ・Σ（Ｐm （λ）・Ｖ（λ）・λ） … (４) ただし、Ｖ（λ）は標準比視感度、 λはＰm （λ）の波長帯域、 Ｋm は最大視感度（Ｋm ＝６８３［１ｍ／Ｗ］） - 【請求項３】 請求項１に記載の分光放射束測定装置に
おいて、前記分光放射束演算装置は（５）、（６）式な
る関係式から前記標準ランプを前記治具に装着時の前記
積分球の分光反射率ρstd （λ）および前記被測定ラン
プを前記治具に装着時の前記積分球の分光反射率ρ
m （λ）を算出する機能を有し、前記ρst d （λ）およ
び前記ρm （λ）と、請求項１に記載の分光放射束測定
装置の位置構成データと、前記標準ランプおよび前記被
測定ランプの配光特性データが入力されて、前記標準ラ
ンプと前記被測定ランプの単位分光放射束当りの前記積
分球の測光窓面放射照度Ｄstd （λ）およびＤm （λ）
を算出する相互反射演算装置を設け、前記相互反射演算
装置より（７）式なる関係式から前記被測定ランプの分
光放射束Ｐm （λ）を測定するように構成したことを特
徴とした分光放射束測定装置。 【数３】 ただし、ａstd （λ）＝Ｉstd1（λ）／Ｉstd0（λ）、 ａm （λ）＝Ｉm1（λ）／Ｉm0（λ）、 ｃ＝ｓ／Ａ 【数４】 - 【請求項４】 請求項３に記載の分光放射束測定装置か
ら測定される前記被測定ランプの分光放射束Ｐm （λ）
を用いて、（４）式なる演算を行う全光束測定計算装置
を設け、前記被測定ランプの全光束値Ｆm を算出するよ
うに構成したことを特徴とした全光束測定装置。 - 【請求項５】 請求項２および４の全光束測定装置にお
いて、光吸収シートを用いる代わりに、前記積分球の壁
面の中で光吸収シートを置いた部分に設けた開口部と、
内面が前記積分球内部と同様な表面をもつ開口部蓋と、
前記開口部の後方に位置して前記開口部から出射される
光を全て吸収する内面が光を吸収する空洞の円錐状の光
吸収部とを有する光減衰器を用いることを特徴とした全
光束測定装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4123011A JP3014216B2 (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 分光放射束測定装置および全光束測定装置 |
| US08/060,983 US5359406A (en) | 1992-05-15 | 1993-05-14 | Luminous flux measuring apparatus which calculates spectral efficiencies for error compensation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4123011A JP3014216B2 (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 分光放射束測定装置および全光束測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05312639A true JPH05312639A (ja) | 1993-11-22 |
| JP3014216B2 JP3014216B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=14850038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4123011A Expired - Fee Related JP3014216B2 (ja) | 1992-05-15 | 1992-05-15 | 分光放射束測定装置および全光束測定装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5359406A (ja) |
| JP (1) | JP3014216B2 (ja) |
Cited By (2)
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