JPS62137527A

JPS62137527A - 分光分布検査装置

Info

Publication number: JPS62137527A
Application number: JP27783285A
Authority: JP
Inventors: Nobuyoshi Akiyama; 秋山　順悦; Mamoru Tominaga; 富永　守
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-12-12
Filing date: 1985-12-12
Publication date: 1987-06-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は分光分布検査装置に関し、更に詳しくは物体色
を比較・検査するための標準照明装置に用いられる光源
で３００ｎｍの紫外波長域まで自然昼光に近似した光を
発光する蛍光ランプ等の紫外部の分光分布の良否を標準
の光と比較・検査する分光分布検査装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

物体色を比較・検査するための標準照明装置用の光源は
、その発光の分光分布が国際照明委員会（ＣＩＥ）で規
定するＤｓ　ｓ　、Ｄｓ　ｓ　、　０７　ｓという標準
の光のそれに近似していて、種々の物体色に対する効果
が標準の光と同等であることが必要とされる。特に、蛍
光を含む物体色をも比較・評価する標準照明装置用の光
源には、その発光の分光分布が可視波長域ばかりでなく
、紫外波長域に至るまで標準の光と近似していることが
要求される。

この分光分布及び物体色に対する効果の近似の程度は、
ＣＩＥ及びＪＩＳの規定により、可視波長域では演色評
価数（平均演色評価数Ｒａのほかに、各種の持殊演色評
洒数がある。）と可視条件等色指数（可視メタメリズム
：以下、ｌｙ［ｖｉｓと記す〉で、また紫外波長域では
蛍光条件等色指数（紫外メタメリズム二以下、Ｍｒｕｖ
と記す）でそれぞれ定量表示することができる（ＣＩＥ
出版物Ｎ（１５１（１９８１）及びＪＩＳ　　２８７２
０−１９８３）。そして、これらの出版物によれば、Ｂ
、Ｃクラス以上（ＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間で
の色差がそれぞれ０．５以下、１．０以下）であれば、
上記光源として問題がないと勧告されている。

ところで、上記のような条件を満足する標準照明８置用
の光源としては、例えば特開昭６０−１７４８号公報に
開示されているものが知られている。これらの光源は第
６図に示す分光分布及び第１表に示す各種特性を有する
蛍光ランプであり、■、■及び■のいずれも上述した評
価方法でＢ、Ｃクラスの特性を有するものである。とこ
ろが、第６図かられかるように、これらの蛍光ランプの
分光分布は、可視波長域ではほぼ同じであるが、紫外波
長域では大きく異なっている。この分光分布の違いは第
１表では紫外波長域の特性を表わすＭＩＵＶの違いとし
て表わされている。したがって、これらのランプの特性
を検査する際には、目視では視認できない紫外波長域の
発光エネルギー量の管理が重要であることがわかる。

しかるに従来は、一般に照明用蛍光ランプの大部分は紫
外波長域に発光があると、発光効率が低下し演色評価数
も低下するという知見に基づぎ、演色性の改善を図るた
めに単に紫外波長域を吸収する蛍光体を使用するなどし
てその発光を抑えるという対策をとるにすぎない場合が
ある。一方、ランプ色度や演色評価数の算出には３８０
ｎｍ以下の発光の影響はほとんど無視できることから、
その測定装置もほとんど可視波長域専用のものに限られ
、更にＭｌｕｖを簡便に算出できる装置は全くないのが
現状である。

例えば、ランプ色度を最も簡便に測定できるものとして
は、三刺激値直読型の光電色彩計が知られている。しか
し、これはＲａ　、　Ｍ　ｌ’ｖｉ３、Ｍｌｕｖの算出
に必要な分光分布の測定ができない。

また、分光分布を測定できるものとしては、波長駆動方
式及び瞬時測光方式による分光分布測定装置が市販され
ている。しかし、これらの装置は大型で非常に高価であ
ることに加えて、測定及び計算時間が長く、大量生産さ
れるランプに対しては膨大な検査時間が必要となる等の
問題がある。また、紫外波長域の発光エネルギー潰を測
定する装−置としては、２５４ｎｍ、３６５ｎｍに最大
分光感度をもつ受光素子を用いた紫外線強度計が市販さ
れている。しかし、これらの装置では蛍光ランプの検査
には必要でない水銀輝線発光も同時に測定することや、
測定値とＭｌｕｖとの間には相関が得られないことなど
から、蛍光ランプの検査装置としては適当でない。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
り、蛍光ランプのような紫外部発光エネルギーを含む光
源の分光分布の特性を表わすＭｌｕｖを簡便に算出する
ことができる安価な分光分布検査装置を提供しようとす
るものである。

〔発明の概要〕

本発明者らは、標準の光に代用して使用される上述した
ような蛍光ランプを対象として、分光分布と色度、Ｒａ
、Ｍｌｖｉｓ　、Ｍｌｕｖとの関係について詳細に検討
した。その結果、Ｒａ、ＭＩｖｉｓについては、第１表
からも明らかなように、ランプの色度点と対応関係があ
るので、安価で取扱いも容易な三刺激値直読型の光電色
彩計でチェックすることにより十分管理できることがわ
かった。

更に、ＭＩｕｖについても、その値に対応する特定波長
が存在しないかということをコンピュータ解析を行なっ
て検討した。その結果、例えば第６図に示すような標準
の光Ｄ６５の代用となる蛍光ランプの使用蛍光体である
青緑色発光蛍光体の発光ピーク付近の４９０ｎｍ及び紫
外部発光蛍光体の発光ピーク付近の３８０ｎｍの光電出
力の比率とＭＩＩＪＶとの間に良好な相関関係があるこ
とがわかった。すなわち、４９０ｎｍの光電出力に対す
る３８０ｎｍの光電出力の比率く％で表示。以下、光電
出力比率と記す）とＭＩｕｖとは、例えば第２図に示す
ような関係を有する。この場合、光電出力比率が５５％
のときＭＩＬＩＶが０．３で最少となり、光電出力比率
が５５％より増大しても減少してもＭＩｕｖは０．３よ
り大きくなる。そして、ＭＩＬＩＶが１．０以上となっ
てＣクラスを維持できなくなるときの光電出力比率の値
は４０％及び７０％である。

したがって、上記のような特定の波長域に対応する出力
を検知し、両者の比率を計算７ることにより、ＭＩｕｖ
値が特定でき、そのランクも検査することができる。

丁なわら、本発明の分光分布検査装置は、光源からの光
を特定の波長域のみに有意な感度を有する複数の受光器
に取出し、それらの光電出力の比又は差によって前記光
源の分光分布の良否を判別・表示する分光分布検査装置
において、前記受光器として４００ｎｍ以下の紫外域に
分光感度のピークを有する少なくとも１つの受光器及び
４００ｎｍ以上の可視域に分光感度のピークを有する少
なくとも１つの受光器を用いたことを特徴とするもので
ある。

そして、上記の例で示したように、複数の受光器の分光
感度を、光源に使用されている複数の発光材料のうち特
定の１つの発光材料の光電出力のみが有意である波長域
にそれぞれ設定し、かつＭＩｕＶとの間で良好な相関関
係がある適正な波長域を選択することにより、分光分布
の良否の判別を高精度に行なうことができる。

なお、本発明において用いられる受光器で検知する測光
量からは、周囲温度の影響で発光特性が変化する水Ｗｖ
ｌＳ；＋発光を除くことが望ましい。このためには、例
えば３６５ｎｍ及び４０５ｎｍの水銀１ｓｉｔ発光の影
響を受けないような半値幅の非常に狭い干渉フィルター
と３００ｎｍ付近まで分光感度を有する受光素子とを組
合わせた受光器を用いる。ただし、干渉フィルターの半
値幅が３０ｎｍ程度までであるなら、ＭＩｕＶとの相関
関係に大きな影響を及ぼすことはない。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明に係る分光分布検査装置の溝成図である
。第１図において、紫外波長域の光に波長選択性を有す
る干渉フィルター１を通過した光は受光素子２に、可視
波長域の光に波長選択性を有する干渉フィルター３を通
過した光は受光素子４にそれぞれ取出される。前記干渉
フィルター１としては３６５ｎｍ及び４０５ｎｍの水銀
輝線発光の影響を受けないものが用いられる。受光素子
２での第１の測光量及び受光素子４での第２の測光量は
それぞれ増幅部５．６で増幅され、更に演算部７で両者
の比率又は差が演算され、表示部８に表示される。

第３図に干渉フィルター１　（Ａ、Ｂ）及び干渉フィル
ター３（Ｃ）の分光透過率曲線を、第４図に受光素子２
．４の分光感度曲線をそれぞれ示す。

紫外域用の干渉フィルター１として第３図に示すＡを、
可視域用の干渉フィルター３として第３図に示すＣをそ
れぞれ使用した検査装置（実施例１）及び紫外域用の干
渉フィルター１として第３図に示すＢを、可視域用の干
渉フィルター３として第３図に示すＣをそれぞれ使用し
た検査装置（実施例２）を製作した。そして、上記２つ
の検査装置を用い、分光分布測定による３８０ｎｍ及び
４９０ｎｍの光電出力から算出された光電出力比率が３
０（％）から９０（％）までの種々の値を有する蛍光ラ
ンプ（標準の光ＤＳＳ用）について、それぞれ検査装置
の読みを調べた。その結果得られた光電出力比率と検査
装置の読みとの関係を第２表及び第５図に示す。なお、
第２表及び第５図では、光電出力比率５５％の蛍光ラン
プを測定した場合の検査装置の読みを５５．０として校
正を行なっている。

第２表第５図から明らかなように、分光分布測定から算出され
る光電出力比率と検査装置の読みとの間には非常に良好
な関係がある。また、半値幅の狭い干渉フィルター１を
用いている検査装置（実施例１）の方が感度が優れてい
ることがわかる。そして、任意の蛍光ランプを測定して
検査装置の読みを調べることにより、第５図から光電出
力比率を知ることができ、更にこの光電出力比率をもと
に第２図からＭｌｕｖを知ることができる。したがって
、例えばＣクラスにランクされる蛍光ランプでは光電出
力比率が４０〜７０％であることから、実施例１の検査
装置では４２．０〜６７、Ｏ１実施例２の検査装置では
４９．５〜６１．０の範囲の読みを示すものであればＣ
クラス以上であると判定でき、蛍光ランプが規格に適合
しているか否かを極めて簡便に検査することができる。

なお、上記実施例では紫外域及び可視域の測光量を得る
ための受光器として干渉フィルターと受光素子を組合わ
せたものを用いたが、干渉フィルターに限らず他のガラ
スフィルターあるいはブラスチックフィルター等でもよ
く、分光分布測定から算出される光電出力比率との間に
良好な相関が得られるものであれば何ら制限されるもの
ではない。

また、増幅部、演算部、表示部については、２つの測光
量を増幅して演算し、表示できるものであれば、その方
式や構成について特に制限はない。

〔発明の効果〕

以上詳述した如（本発明の分光分布検査装置によれば、
標準の光Ｄｓｓ等のように３００ｎｍまでの紫外波長域
にまで発光エネルギーを含む光源の分光分布及び紫外部
のランプ特性、すなわちＭｌｕｖのランク判定等を簡便
に行なうことができ、工業的価値が極めて大きいもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における分光分布検査装置の構
成図、第２図は光電出力比率とＭｌｕｖとの関係を示す
特性図、第３図は本発明の実施例における分光分布検査
装置に使用される干渉フィルターの分光透過率を示す特
性図、第４図は本発明の実施例における分光分布検査装
置に使用される受光素子の分光感度を示ず特性図、第５
図は充電出力比率と本発明の実施例における分光分布検
査装置により得られた読みとの関係を示す特性図、第６
図は蛍光ランプの分光分布図である。１・・・紫外域用の干渉フィルター、２・・・受光素子
、３・・・可視域用の干渉フィルター、４・・・受光素
子、５．６・・・増幅部、７・・・演算部、８・・・表
示部。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第１崗第２図５良長（ｎｍ）第４因竪欠″′、０−

Claims

【特許請求の範囲】

（１）光源からの光を特定の波長域のみに有意な感度を
有する複数の受光器に取出し、それらの光電出力の比又
は差によって前記光源の分光分布の良否を判別・表示す
る分光分布検査装置において、前記受光器として４００
ｎｍ以下の紫外域に分光感度のピークを有する少なくと
も１つの受光器及び４００ｎｍ以上の可視域に分光感度
のピークを有する少なくとも１つの受光器を用いたこと
を特徴とする分光分布検査装置。
（２）４００ｎｍ以下の紫外域に分光感度のピークを有
する受光器は、水銀輝線発光に対する分光感度が分光感
度のピーク値に比べて有意でないことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の分光分布検査装置。
（３）複数の受光器の分光感度のピーク波長が、光源に
使用されている複数の発光材料のうち特定の１つの発光
材料の光電出力のみが有意である波長域にそれぞれ設定
されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の分光分布検査装置。
（４）４００ｎｍ以下の紫外域に分光感度のピークを有
する受光器のピーク波長が略３８０ｎｍであることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の分光分布検査装置
。