JPH0843253A - 照明器具及び音響機器の三次元特性測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光源や受光器の位置調整が極めて簡単でかつ回
転停止角度を極めて小さくしても正確に停止でき、それ
だけ精度の良いデータを得ることができるとともに照明
器具に限らず、音響機器や受音装置の指向特性等、三次
元特性の測定に使用できる。 【構成】架台１の上面に高トルクサーボモータから成る
水平回転モータ２を固定し、このモータ２の回転軸に水
平回転台座３を載置し、この水平回転台座３の上面に垂
直枠体４を設け、この垂直枠体４の側面に高トルクサー
ボモータから成る垂直回転モータ５を取り付け、このモ
ータ５の回転軸に上記垂直枠体４と略平行な被測定物取
付板６を固定し、上記架台１の一側に一定方向に伸びた
レール枠体７を設け、このレール枠体７には当該レール
枠体７上を移動、固定自在な可動台座８を設け、この可
動台座８の上に垂直な支持柱９を固定し、この支持柱９
に上下左右に移動、固定自在な照度計１０等のセンサー
を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は照明器具の配光や音響
機器の指向特性等の三次元特性を測定する装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】快適な照明環境を作るには照明器具の配
光特性、即ち照明器具の各方向における器具光束を逐一
正確に知る必要があり、種々の配光測定装置が開発され
ている。この配光特性を求めるには光源を中心としたあ
らゆる方向の光度を求めなければならない。その方法と
しては受光器を回転させるか、光源を回転させるかに大
きく分けられる。

【０００３】この受光器を回転させる方法では、光源か
ら回転するアームを出して、光源に正対させた受光器を
取り付け、このアームを鉛直方向回転及び光源を水平方
向回転させながら測定する方式である。また光源を回転
させる方法では光源と受光器とを正対させて充分に距離
をとり、光源は水平回転台の上に鉛直面の回転ができる
台を組合せた構造とし、光源を水平方向回転及び鉛直方
向回転させながら測定する方法である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この光
源を回転させる方法において、光源を水平方向に回転さ
せる回転台及び鉛直方向に回転させる回転台に光源を支
持させ、かつ水平、鉛直両方向の回転の中心に光源の光
の中心が来るように光源の位置を調整するのに容易でな
く、また受光器を光源の光軸に合わせたり、光源からの
距離を正確に合わせたりするのに手間がかかる。またこ
れらの回転を一定角度毎に停止し、測定するが、測定デ
ータの精度を上げるためこの回転角度を小さくし、かつ
正確に停止させるのは容易なことではない。

【０００５】そこでこの発明はこの様な光源を回転させ
る方式の測定装置において、光源や受光器の位置調整が
極めて簡単でかつ回転停止角度を極めて小さくしても正
確に停止でき、それだけ精度の良いデータを得ることが
できる装置を提供するとともに音響機器や受音装置の指
向特性等、三次元特性の測定にも使用できる装置を提供
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】而して請求項１項の発明
は、架台の上面に高トルクサーボモータから成る水平回
転モータを固定し、このモータの回転軸に水平回転台座
を載置し、この水平回転台座の上面に垂直枠体を設け、
この垂直枠体の側面に高トルクサーボモータから成る垂
直回転モータを取り付け、このモータの回転軸に上記垂
直枠体と略平行な被測定物取付板の中央部を固定し、上
記架台の一側に一定方向に伸びたレール枠体を設け、こ
のレール枠体には当該レール枠体上を移動、固定自在な
可動台座を設け、この可動台座の上に垂直な支持柱を固
定し、この支持柱に上下左右に移動、固定自在なセンサ
ーを設けた照明器具及び音響機器の三次元特性測定装置
とした。

【０００７】また請求項２項の発明は、架台の上面に高
トルクサーボモータから成る水平回転モータを固定し、
このモータの回転軸に水平回転台座を載置し、この水平
回転台座の下面に、下端が架台上面に接するキャスター
を設け、この水平回転台座の上面に設けた二本のレール
に下端を摺動自在に嵌合した垂直枠体を設け、この垂直
枠体の側面に高トルクサーボモータから成る垂直回転モ
ータを取り付け、このモータの回転軸に上記垂直枠体と
略平行な被測定物取付板の中央部を固定し、上記架台の
一側縁に一定方向に伸びたレール枠体の一端を取り付
け、このレール枠体には当該レール枠体上を移動、固定
自在な可動台座を設け、この可動台座の上に垂直な支持
柱を固定し、この支持柱に上下左右に移動、固定自在な
センサーを設けた照明器具及び音響機器の三次元特性測
定装置とした。

【０００８】また請求項３項の発明は架台の上面に高ト
ルクサーボモータから成る水平回転モータを固定し、こ
のモータの回転軸に水平回転台座を載置し、この水平回
転台座の上面に一方向に摺動自在な垂直枠体を設け、こ
の垂直枠体の側面に高トルクサーボモータから成る垂直
回転モータを取り付け、このモータの回転軸に上記垂直
枠体と平行な被測定物取付板を固定し、上記架台の一側
に一定方向に伸びたレール枠体を設け、このレール枠体
には当該レール枠体上を移動、固定自在な可動台座を設
け、この可動台座の上に垂直な支持柱を固定し、この支
持柱に上下左右に移動、固定自在なセンサーを設け、上
記水平回転モータ及び垂直回転モータを制御する水平回
転モータコントローラ及び垂直回転モータコントローラ
を設け、これらのコントローラ及び上記センサーの出力
信号を導入する角度制御用コンピュータ及びデータ解析
コンピュータを設けた照明器具及び音響機器の三次元特
性測定装置とした。

【０００９】

【作用】請求項１項の発明においてまず被測定物取付板
の中央に、レーザーポインターを取り付け、レーザー光
を発する。そしてレール枠体の上で可動台座をレール枠
体の長手方向に動かして水平回転モータ２の回転軸から
所定の距離にセンサーを動かす。さらに当該センサーを
支持柱に対して上下左右に動かし、上記レーザー光をセ
ンサーで受けるようにする。これによりセンサーの位置
決めをする。また被測定物取付板に被測定物たる照明器
具等を取り付ける。その際照明器具の光源の中心軸と垂
直回転モータの回転軸とを一致させる。

【００１０】また当該照明器具の光源中心点と上記水平
回転モータの回転軸とを合わせる。この様にして測定準
備が整う。その後水平回転モータ及び垂直回転モータを
回転させて、被測定物取り付け板を僅かづつ回動させ、
一定の角度毎に上記センサーで被測定物の光度を測定し
ていく。この様にして被測定物たる照明器具の光源に対
して水平及び垂直に一定角度づつ回動させて、その際の
被測定物の光度を測り、これらのデータから被測定物の
鉛直配光曲線、水平配光曲線、さらにはこれらを基にし
て立体配光曲線を求める。これは被測定物を音響機器と
して音を捕集するセンサーで上記の照明器具と同様に測
定していき、この音響機器のもつ指向特性を測定するこ
とができる。

【００１１】また請求項２項の発明では上記請求項１項
の作用に加え、水平回転台座の下面に、架台上面を摺動
するキャスターを設けているため、水平回転モータの回
転軸の他にこのキャスターに支持され、水平回転台座は
常に水平を維持して安定して水平回転できる。また被測
定物たる照明器具の光源中心点と上記水平回転モータの
回転軸を合わせる際、垂直枠体はこの水平回転台座の上
面に設けた二本のレールに下端を摺動自在に嵌合してい
るため、垂直枠体はこれらの二本のレールに沿って確実
に摺動する。

【００１２】また請求項３項の発明では上記請求項１項
の作用に加え、角度制御用コンピュータからの指令に従
って水平回転モータコントローラ及び垂直回転モータコ
ントローラが作動し、水平回転モータ及び垂直回転モー
タの回転を制御し、上記センサーの出力信号を受けてデ
ータ解析コンピュータで被測定物たる照明器具の鉛直配
光曲線、水平配光曲線、さらにはこれらを基にして立体
配光曲線が自動的に求められる。

【００１３】

【実施例】以下この発明の方法及び装置の実施例を図に
ついて説明する。図１はこの発明の概略図を示すもの
で、架台１の上面に高トルクサーボモータから成る水平
回転モータ２を固定し、この水平回転モータ２の回転軸
に水平回転台座３を載置している。上記水平回転モータ
２は水平に約１５０度回転する様に成っている。この水
平回転台座３の上面には一方向に摺動自在な垂直枠４を
設け、この垂直枠４の側面に高トルクサーボモータから
成る垂直回転モータ５を取り付け、この垂直回転モータ
５の回転軸に上記垂直枠４と平行に被測定物取付板６の
中央部を固定している。なお上記垂直回転モータ５は垂
直面で３６０度回転する。

【００１４】上記架台１の一側縁には一定方向に伸びた
レール枠体７の一端を取り付け、このレール枠体７には
当該レール枠体７上を移動、固定自在な可動台座８を設
け、この可動台座８の上に垂直な支持柱９を固定し、こ
の支持柱９に上下左右に移動、固定自在な照度計１０を
設けている。また上記水平回転モータ２を制御する水平
回転モータコントローラ１１及び垂直回転モータ５を制
御する垂直回転モータコントローラ１２を設け、これら
のコントローラ１１、１２への指示及び上記照度計１０
の出力信号を制御する角度制御用コンピュータ１３及び
データ解析コンピュータ１４を設けている。

【００１５】図２以下はこの装置の各部の詳細を示すも
ので、図２は上記架台１及びレール枠体７の平面図を示
す。このレール枠体７は二本のレールから成り、長手方
向に複数個分割され、分割、接続が自在と成っている。
またこのレール枠体の少なくとも一本のレールには長さ
を示す目盛が付ってあり、上記被測定物取付板に取り付
けた被測定物と上記照度計１０との距離を調整する時、
可動台座８を移動させるのに都合が良い。

【００１６】図３乃至図５は上記架台１の側面図、正面
図及び底面図を示し、当該架台１の下面には四つのキャ
スター１５を設けており、適宜の床面を移動させる際当
該キャスター１５により容易に移動できるようになって
いる。また当該架台１の前後両側にはアウトリガー１６
を設け、これらのアウトリガー１６を伸ばして脚１７を
下方に突出させると上記キャスター１５は床面から浮
き、架台１は安定して床面に固定される。そして上記水
平回転台座３は水平回転モータ２の回転軸に支持されて
いるが、水平回転台座３の重量を安定して支えるため水
平回転台座３下面の一側に、架台１の上面を圧接、摺動
する二個のバネ付きキャスター１８を設けている。これ
により水平回転台座３は常に水平を維持し、安定よく回
転する。

【００１７】また上記垂直枠４は鍵型に成っており水平
部の下面両側前後に夫々把持具１９を設け、これらの各
把持具１９が上記水平回転台座３の上面に前後方向に設
けた二本の各レール体２０に嵌合され、当該垂直枠４は
当該二本のレール体２０に沿って摺動自在と成ってい
る。また上記水平回転台座３の上面後端に固定した支持
板２１を遊貫するボルト杆２２に上記垂直枠４の水平部
に固定したナット部２３を螺着させ、当該支持板２１の
外方に突出するボルト杆２２の端部にハンドル２４を設
けている。このハンドル２４を回すと、ボルト杆２２が
回転し、上記ナット部２３がボルト杆２２に沿って動
き、垂直枠４は上記レール体２０に沿って移動する。ま
た上記アウトリガー１６の脚１７を引っ込めると架台１
は四つのキャスター１５で支えられ、レール枠体７の一
端を外して架台１の一側縁に着脱自在な把手２５を取り
付け、当該把手２５を持って架台１を押していくことが
できる。

【００１８】図６乃至図８は上記レール枠体７の他端に
設けた支持柱９及び照度計１０等の詳細を示し、図６は
側面図、図７及び図８は照度計部分の拡大側面図及び正
面図である。上記支持柱９の上端側面から固定金具２６
を介して上方に伸びた垂直ポール２７を突設し、この垂
直ポール２７にネジにより固定自在な支持金具２８を取
り付け、この支持金具２８から垂直ポール２７に対して
直角に水平ポール２９を突設しており、この水平ポール
２７にネジにより固定自在な支持金具３０を取り付け、
この支持金具３０と一体な支持台３１の上に上記照度計
１０が固定されている。

【００１９】この実施例の場合、被測定物取付板６の中
央に、別途用意したレーザーポインター（図示省略）を
取り付け、レーザー光を発する。そしてレール枠体７の
上で可動台座８をレール枠体７の長手方向に動かして水
平回転モータ２の回転軸から所定の距離に照度計１０を
動かす。さらに上記垂直ポール２７に対して支持金具２
８を上下に動かし、また水平ポール２９に対して支持金
具３０を左右に動かして当該照度計１０の位置をづら
し、上記レーザー光を照度計１０で受けるようにする。
これにより照度計１０の位置決めが完了する。

【００２０】また被測定物取付板６に被測定物たる照明
器具を取り付ける。その際照明器具の光源の中心軸と垂
直回転モータ５の回転軸とを一致させる様に取り付け
る。また当該照明器具の光源中心点と上記水平回転モー
タ２の回転軸とを合わせる。それには上記ハンドル２４
を回すとボルト杆２２が回転し、このボルト杆２２に螺
着したナット部２３が垂直枠４の水平部に固定され、こ
の垂直枠４が二本のレール２０を把持しているため回転
不能であり、そこでナット部２３はボルト杆２２に沿っ
て移動する。これにより垂直枠４が水平回転台座３の上
で摺動し、上記調整が可能である。この様にして測定準
備が整う。

【００２１】そして測定に当たっては、あらかじめ測定
条件を入力した角度制御用コンピュータ１３からの指令
に従って水平回転モータコントローラ１１及び垂直回転
モータコントローラ１２が作動し、水平回転モータ２及
び垂直回転モータ５の回転を制御しつつ一度毎に回転を
停止し、その都度上記照度計１０で被測定物たる照明器
具の輝度をはかる。この様にして被測定物たる照明器具
の光軸を通る鉛直面で一度毎に１５０度、また光軸に対
して直角な面となる水平面で一度毎に３６０度の輝度を
測定する。そしてこれらの各出力信号を受けてデータ解
析コンピュータ１４により図９に示すような被測定物た
る照明器具の鉛直配光曲線、図１０に示すような水平配
光曲線、さらにはこれらを基にして図１１に示すような
立体配光曲線が自動的に求められる。

【００２２】なお上記実施例では水平回転モータの回転
角度を１５０度としたが、これは照明器具の光源の裏側
まで測定する必要がない場合であり、３６０度回転さ
せ、測定できることは勿論である。また被測定物の光源
又は音源の中心点を水平回転モータ２の回転軸に合わせ
るのに、上記実施例では水平回転台座３の上の垂直枠４
をレール体２０に沿って摺動自在としたが、これに限ら
ず適宜の方法でよい。また上記実施例では水平回転台座
の下にキャスター１８を設けているが、これはこの発明
の必須要件ではない。

【００２３】またさらに上記実施例では水平回転モータ
コントローラ１１、垂直回転モータコントローラ１２、
角度制御コンピュータ１３及びデータ解析コンピュータ
１４を用いて測定データから自動的に鉛直配光曲線、水
平配光曲線及び立体配光曲線を求めたが、これらがなく
とも上記水平回転モータ２及び垂直回転モータ５を手動
で操作し、上記センサーの測定データを集めて鉛直配光
曲線、水平配光曲線及び立体配光曲線を求めることもで
きる。また上記実施例ではこの発明を照明器具の配光特
性を得る測定装置として使用したが、これに限らず音響
機器の指向特性等、広く照明器具や音響機器の三次元特
性を測定する装置として使用できる。

【００２４】

【発明の効果】請求項１項の発明は光源を回転させる方
式の測定装置であり、回転移動幅が極めて小さく、場所
を取らずに光源に対して必要なあらゆる角度から光度を
測定できる。しかも光源や受光器の位置調整が極めて簡
単である。さらに水平回転モータ及び垂直回転モータに
高トルクサーボモータを用いているため、回転停止角度
を極めて小さくしても正確に停止でき、それだけ精度の
高い測定データを得られる。しかもこの装置はマイクロ
ホン等の受音装置の指向性や音響発生装置の指向性等、
広く照明器具や音響機器の三次元特性の測定にも使用で
き、極めて便利である。

【００２５】請求項２項の発明では上記請求項１項の発
明の効果に加え、水平回転台座が回転してもより安定し
て支持され、また垂直枠体を水平回転台座上で摺動自在
としているため被測定物を取り付けた際、水平回転モー
タの回転軸と被測定物の光源又は音源中心点とを合わせ
やすい。従って測定データもより精度の高いものが得ら
れる。

【００２６】請求項３項の発明では上記請求項１項の発
明の効果に加え、予め測定角度等の測定条件を入力して
おけば角度制御用コンピュータからの指令に従って水平
回転モータコントローラ及び垂直回転モータコントロー
ラが作動し、水平回転モータ及び垂直回転モータの回転
を制御し、上記センサーの出力信号を受けてデータ解析
コンピュータで被測定物たる照明器具の鉛直配光曲線、
水平配光曲線、さらにはこれらを基にして立体配光曲線
等の三次元特性が自動的に求められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の概略構成図である。

【図２】この発明の実施例の装置の平面図である。

【図３】この発明の実施例の架台部分の側面図である。

【図４】この発明の実施例の架台部分の正面図である。

【図５】この発明の実施例の架台部分の底面図である。

【図６】この発明の実施例の照度計支持部付近の側面図
である。

【図７】この発明の実施例の照度計支持部の拡大側面図
である。

【図８】この発明の実施例の照度計支持部の拡大正面図
である。

【図９】この発明で測定した照明器具の鉛直配光曲線を
示すグラフ図である。

【図１０】この発明で測定した照明器具の水平配光曲線
を示すグラフ図である。

【図１１】この発明で測定した照明器具の立体配光曲線
を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１ 架台 ２ 水平回転モー
タ ３ 水平回転台座 ４ 垂直枠 ５ 垂直回転モータ ６ 被測定物取付
板 ７ レール枠体 ８ 可動台座 ９ 支持柱 １０ 照度計 １１ 水平回転モータコントローラ １２ 垂直回転モ
ータコントローラ １３ 角度制御用コンピュータ １４ データ解析
コンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 春夫 東京都港区芝浦４丁目８番33号 株式会社 関電工内 (72)発明者 斉藤 秀次 大阪府大阪市西区北堀江１丁目３番23号 モーリグランド７Ｆ 鶴賀システム株式会 社内 (72)発明者 西川 澄 東京都港区三田３丁目２番８号 西川計測 株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架台の上面に高トルクサーボモータから
   成る水平回転モータを固定し、このモータの回転軸に水
   平回転台座を載置し、この水平回転台座の上面に垂直枠
   体を設け、この垂直枠体の側面に高トルクサーボモータ
   から成る垂直回転モータを取り付け、このモータの回転
   軸に上記垂直枠体と略平行な被測定物取付板を固定し、
   上記架台の一側に一定方向に伸びたレール枠体を設け、
   このレール枠体には当該レール枠体上を移動、固定自在
   な可動台座を設け、この可動台座の上に垂直な支持柱を
   固定し、この支持柱に上下左右に移動、固定自在なセン
   サーを設けたことを特徴とする、照明器具及び音響機器
   の三次元特性測定装置。
2. 【請求項２】 架台の上面に高トルクサーボモータから
   成る水平回転モータを固定し、このモータの回転軸に水
   平回転台座を載置し、この水平回転台座の下面に、下端
   が架台上面に接するキャスターを設け、この水平回転台
   座の上面に設けた二本のレールに下端を摺動自在に嵌合
   した垂直枠体を設け、この垂直枠体の側面に高トルクサ
   ーボモータから成る垂直回転モータを取り付け、このモ
   ータの回転軸に上記垂直枠体と略平行な被測定物取付板
   の中央部を固定し、上記架台の一側縁に一定方向に伸び
   たレール枠体の一端を取り付け、このレール枠体には当
   該レール枠体上を移動、固定自在な可動台座を設け、こ
   の可動台座の上に垂直な支持柱を固定し、この支持柱に
   上下左右に移動、固定自在なセンサーを設けたことを特
   徴とする、照明器具及び音響機器の三次元特性測定装
   置。
3. 【請求項３】 架台の上面に高トルクサーボモータから
   成る水平回転モータを固定し、このモータの回転軸に水
   平回転台座を載置し、この水平回転台座の上面に一方向
   に摺動自在な垂直枠体を設け、この垂直枠体の側面に高
   トルクサーボモータから成る垂直回転モータを取り付
   け、このモータの回転軸に上記垂直枠体と略平行な被測
   定物取付板の中央部を固定し、上記架台の一側に一定方
   向に伸びたレール枠体を設け、このレール枠体には当該
   レール枠体上を移動、固定自在な可動台座を設け、この
   可動台座の上に垂直な支持柱を固定し、この支持柱に上
   下左右に移動、固定自在なセンサーを設け、上記水平回
   転モータ及び垂直回転モータを制御する水平回転モータ
   コントローラ及び垂直回転モータコントローラを設け、
   これらのコントローラ及び上記センサーの出力信号を導
   入する角度制御用コンピュータ及びデータ解析コンピュ
   ータを設けたことを特徴とする、照明器具及び音響機器
   の三次元特性測定装置。