KR20090042177A - 피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속을 측정하기 위한 광속계 및 그것을 사용한 전체 광속의 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

미러(3)에는 반구부(1)의 내면측과 외부측 사이를 연통 가능한, 광원창(2) 및 조명창(4)이 형성된다. 광원창(2)은 주로 피측정 광원(OBJ)을 장착하기 위한 개구이다. 조명창(4)은 자기 흡수를 측정하기 위해 사용되는 보정 광원(9)으로부터의 광속을 반구부(1)의 내면을 향해 조사하기 위한 개구이다. 피측정 광원(OBJ)의 자기 흡수 보정 계수는 광원창(2)에 비발광 상태의 피측정 광원(OBJ)이 장착된 경우에, 보정 광속에 의해 발생하는 조도와, 광원창(2)에 교정용 미러가 장착된 경우에, 보정 광속에 의해 발생하는 조도를 기초로 하여 산출된다.
미러, 광원창, 조명창, 반구부, 보정 광원

Description

피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속을 측정하기 위한 광속계 및 그것을 사용한 전체 광속의 측정 방법 {INTEGRATING PHOTOMETER FOR MEASURING TOTAL FLUX OF LIGHT GENERATED FROM LIGHT SOURCE TO BE MEASURED, AND METHOD FOR MEASURING TOTAL FLUX OF LIGHT THROUGH USE OF THE SAME}
본 발명은 피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속을 측정하기 위한 광속계 및 그것을 사용한 전체 광속의 측정 방법에 관한 것이고, 보다 특정적으로는 면 광원으로부터의 전체 광속의 측정에 적합한 구성에 관한 것이다.
광원의 전체 광속을 측정하기 위한 대표적인 장치로서, 적분구를 포함하는 구형 광속계가 알려져 있다. 적분구는 그 내면에 확산 반사 재료[예를 들어, 황산바륨이나 PTFE(polytetrafluoroethylene) 등]를 도포한 것이다. 이 적분구 내에 피측정 광원을 배치하고, 이 피측정 광원으로부터 발생하는 광속을 그 내면에서 반복해서 반사시킴으로써, 적분구 내면의 조도는 균일화된다. 구형 광속계는 이 균일화된 조도가 피측정 광원의 전체 광속에 비례하는 것을 이용하는 것이다. 일반적으로, 이와 같은 구형 광속계에 의해 측정되는 전체 광속은 상대적인 값이 되므로, 발생하는 전체 광속이 기지의 전체 광속 표준 광원을 이용한 경우의 측정 결 과(표준값)와의 비교에 의해, 피측정 광원의 전체 광속의 절대값이 측정된다.
이와 같은 구형 광속계에서는 적분구 내에 피측정 광원을 배치하기 위한 지지 구조물이나, 피측정 광원으로부터 조도를 측정하기 위한 수광부에 직접적으로 광이 입사되는 것을 방지하기 위한 차폐판(baffle) 등에 의한 광의 흡수를 피할 수 없다. 또한, 피측정 광원 자체도 광을 흡수한다.
이와 같은 광흡수에 대해, "일본 공업 규격 JIS C-8152 : 조명용 백색 발광 다이오드(LED)의 측광 방법"에는 피측정 광원의 자기 흡수를 보정하기 위한 계수를 사용하는 것이 개시되어 있다. 이 자기 흡수 보정 계수는 그 발생하는 직접광이 수광부에 입사되지 않도록 자기 흡수 측정용 광원[대표적으로, 백색 LED(Light Emitting Diode)]을 설치하여, 피측정 광원을 적분구 내에 배치한 경우와 그렇지 않은 경우에 있어서, 각각 자기 흡수 측정용 광원으로부터의 광속에 의해 발생하는 수광부의 출력의 비를 취함으로써 산출된다. 그러나, 이 방법으로는 지지 구조물이나 차폐판 등에 의한 광흡수를 보정할 수는 없다.
그로 인해, 이와 같은 지지 구조물 등에 의한 광흡수의 영향을 회피하기 위해, 일본 특허 출원 공개 평06-167388호 공보에 개시된 바와 같은 반구형의 광속계(이하 「반구 광속계」라고도 칭함)가 제안되었다. 이 반구 광속계는 적분구 대신에, 반구 형상의 내벽에 확산 반사 재료를 도포한 적분 반구와, 경면이 적분 반구의 개구부를 덮도록 설치한 평면 미러를 구비한다. 그리고, 피측정 광원은 그 중심이 적분 반구의 내부 반구의 곡률 중심에 일치하도록 평면 미러의 중심에 설치된다.
이와 같은 구성에 따르면, 피측정 광원과, 평면 미러에 의해 발생하는 피측정 광원의 허상이 적분구 내(적분 반구와 적분 반구의 허상과의 합성 공간)에 존재하게 된다. 즉, 평면 미러와 적분 반구는 마치 피측정 광원이 적분구 내의 공간에 광원을 고정하는 지지 구조물 없이 점등된 상태를 실현할 수 있으므로, 점등 지그 등의 지지 구조물에 의한 광속 흡수를 회피할 수 있다.
그러나, 상술한 반구 광속계를 사용했다고 해도, 피측정 광원 자체의 광흡수를 회피할 수는 없다. 특히, 반구 광속계를 이용한 경우에는 피측정 광원이 평면 미러측에 장착되므로, 비교적 발광 면적이 큰 면 광원을 피측정 광원으로 할 수 있다. 이와 같은 경우에는 피측정 광원 자체에 의한 광흡수의 양을 무시할 수 없는 경우도 있다.
그래서, 이와 같은 피측정 광원 자체의 광흡수를 보정하기 위해, 상술한 바와 같은 자기 흡수 측정용 광원을 설치한 경우에는, 새로운 문제가 발생할 수 있다. 즉, 자기 흡수 측정용 광원을 설치한 경우에는, 이 자기 흡수 측정용 광원의 허상도 적분구 내에 존재하게 된다. 상술한 바와 같이, 자기 흡수 측정용 광원으로부터의 직접광이 수광부에 입사하지 않도록 차폐판 등을 설치할 필요가 있으나, 자기 흡수 측정용 광원 및 그 허상으로부터 수광부로의 직접광의 입사를 회피하고자 하면, 차폐판은 상대적으로 커져 버린다. 그 결과, 이 차폐판과 자기 흡수 측정용 광원에 의한 적분구 내에서의 조도 불균일 등에 의해 새로운 측정 오차가 발생할 수 있다.
본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은 피측정 광원 등에 의한 광흡수를 보정하는 것이 가능한 반구형의 광속계 및 그 광속계를 사용한 전체 광속의 측정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 국면에 따르면, 피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속을 측정하기 위한 광속계를 제공한다. 광속계는 그 내면에 광확산 반사층을 형성한 반구부와, 반구부의 실질적인 곡률 중심을 통과하고, 또한 반구부의 개구부를 막도록 배치된 판 형상의 미러와, 반구부의 내면에 있어서의 조도를 측정하기 위한 수광부와, 보정 광속을 발생하는 보정 광원을 포함한다. 미러는 반구부의 실질적인 곡률 중심을 포함하는 영역에 형성되고, 또한 피측정 광원을, 그 발생하는 광속이 반구부의 내면을 향해 조사되도록 장착 가능한 제1 창부와, 제1 창부로부터 소정 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제2 창부를 포함한다. 보정 광원은 제2 창부를 통해 보정 광속을 반구부의 내면에 조사하도록 배치된다.
바람직하게는, 제1 창부는 제1 창부의 개구 영역과 동일한 크기의 교정용 미러를, 미러의 경면과 동일면을 따라서 장착 가능하게 구성된다. 광속계는 제1 창부에 비발광 상태의 피측정 광원이 장착되고, 또한 보정 광원이 발광 상태인 경우에 측정되는 제1 조도와, 제1 창부에 교정용 미러가 장착되고, 또한 보정 광원이 발광 상태인 경우에 측정되는 제2 조도를 기초로 하여 피측정 광원의 광흡수에 기 인하는 보정 계수를 산출하는 보정 계수 산출부를 더 포함한다.
더욱 바람직하게는, 제1 창부에 발광 상태의 피측정 광원이 장착된 경우에 측정되는 제3 조도와 보정 계수를 기초로 하여, 피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속을 산출하는 전체 광속 산출부를 더 포함한다.
더욱 바람직하게는, 보정 광원은 제2 창부를 통해 반구부의 내면을 향해 조사되는 보정 광속의 양이 미리 소정값이 되도록 구성되어 있다. 전체 광속 산출부는 제1 조도와, 제3 조도와, 보정 계수와, 보정 광속의 양을 기초로 하여 피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속의 절대값을 산출한다.
바람직하게는, 수광부는 반구부의 내면에 있어서의 조도를 파장별로 측정 가능한 분광부를 포함한다. 보정 계수 산출부는 파장별로 보정 계수를 산출한다.
바람직하게는, 수광부는 반구부 또는 미러에 형성된 제3 창부를 통해 조도를 측정한다. 광속계는 제1 창부로부터 제3 창부까지의 경로 상에 배치된 차폐부를 더 포함한다.
본 발명의 다른 국면에 따르면, 피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속을 측정하기 위한 측정 방법을 제공한다. 측정 방법은 광속계를 준비하는 스텝을 포함한다. 광속계는 그 내면에 광확산 반사층을 형성한 반구부와, 반구부의 실질적인 곡률 중심을 통과하고, 또한 반구부의 개구부를 막도록 배치된 판 형상의 미러를 포함한다. 미러는 제1 창부와, 제1 창부로부터 소정 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제2 창부를 갖는다. 측정 방법은 제1 창부에, 제1 창부의 개구 영역과 동일한 크기의 교정용 미러를, 미러의 경면과 동일면을 따라서 장착하는 스텝과, 제2 창부를 통해 보정 광속을 반구부의 내면에 조사하는 스텝과, 반구부의 내면에 있어서의 조도를 제1 조도로서 측정하는 스텝과, 제1 창부에, 측정 광원을 그 광속의 발생 방향이 반구부의 내면을 향하도록 장착하는 스텝을 더 포함한다. 측정 광원은 비발광 상태로 유지되어 있다. 측정 방법은 제2 창부를 통해 보정 광속을 반구부의 내면에 조사하는 스텝과, 반구부의 내면에 있어서의 조도를 제2 조도로서 측정하는 스텝과, 제1 조도와 제2 조도를 기초로 하여 측정 광원의 광흡수에 기인하는 보정 계수를 산출하는 스텝과, 측정 광원을 발광 상태로 하여 반구부의 내면에 있어서의 조도를 제3 조도로서 측정하는 스텝과, 제3 조도와 보정 계수를 기초로 하여 측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속을 산출하는 스텝을 더 포함한다.
본 발명의 이점은 피측정 광원 등에 의한 광흡수를 보정할 수 있는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은 첨부한 도면과 관련지어 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명에 따르면, 피측정 광원 등에 의한 광흡수를 보정하는 것이 가능한 반구형의 광속계 및 그 광속계를 사용한 전체 광속의 측정 방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에 대해서는, 동일한 부호를 붙여 그 설명은 반복하지 않는다.
[제1 실시 형태]
<장치 구성>
도1을 참조하여 본 발명의 제1 실시 형태를 따르는 광속계(100)는 반구부(1)와, 이 반구부(1)의 개구부를 막도록 배치된 원판 형상의 미러(3)로 이루어진다. 또한, 반구부(1)는 회전축(104)을 개재하여 베이스부(102)와 회전 가능하게 연결된다.
도1 및 도2를 참조하여, 반구부(1)의 내면(내벽)에는 광확산 반사층(1a)이 형성된다. 이 광확산 반사층(1a)은, 대표적으로 황산바륨이나 PTFE(polytetrafluoroethylene) 등의 광확산 재료를 도포 또는 분사함으로써 형성된다.
원판 형상의 미러(3)는 반구부(1)의 실질적인 곡률 중심을 통과하고, 또한 반구부(1)의 개구부를 막도록 배치된다. 또한, 반구부(1)의 곡률 중심이라 함은, 대표적으로 반구부(1)의 내면측에 대한 곡률의 중심을 의미한다. 또한, 미러(3)의 반사면(경면)(5)은 적어도 반구부(1)의 내면측에 형성된다.
또한, 미러(3)에는 반구부(1)의 내면측과 외부측 사이를 연통 가능한, 광원창(2) 및 조명창(4)이 형성된다. 광원창(2)은 주로 피측정 광원 OBJ를 장착하기 위한 개구로서, 미러(3)의 원판 중심점을 포함하는 영역에 형성된다. 바꿔 말하면, 광원창(2)은 반구부(1)의 실질적인 곡률 중심을 포함하는 영역에 형성된다. 또한, 피측정 광원 OBJ로부터의 전체 광속을 측정하기 위해서는, 피측정 광원 OBJ의 중심이 반구부(1)의 곡률 중심과 일치하는 것이 바람직하고, 광원창(2)은 피측정 광원 OBJ를 이와 같은 상태로 장착 가능하면, 어떠한 형상이라도 좋다.
또한, 피측정 광원 OBJ는 전혀 한정되는 것은 아니지만, LED(Light Emitting Diode) 유닛이나 플랫 패널 디스플레이 등의 면 광원으로부터의 전체 광속의 측정에 적합하다.
여기서, 본 실시 형태를 따르는 광속계(100)에 있어서의 측정 원리에 대해 설명한다. 피측정 광원 OBJ에서 발생하는 광속은 주로 반구부(1)의 내면을 향해 조사된다. 한편, 미러(3)는 반구부(1)에서 반사된 후에 입사하는 피측정 광원 OBJ로부터의 광속을 반사하는 동시에, 반구부(1)의 내면의 허상을 생성한다. 상술한 바와 같이, 미러(3)는 반구부(1)의 곡률 중심을 통과하도록 구성되므로, 미러(3)와 반구부(1) 사이에 형성되는 공간은 일정한 곡률을 갖는 반구가 된다. 그로 인해, 이 반구부(1)의 내면과, 미러(3)가 생성하는 허상에 의해 실질적으로 구체의 적분구를 이용한 경우와 동등한 조도 분포를 얻을 수 있다. 바꿔 말하면, 마치 구체의 적분구 내에, 서로 대칭으로 배치된 피측정 광원 OBJ의 발광면이 2개 존재하고 있다고 간주할 수 있다. 이와 같은 허상에 의해 반구부(1)의 내면의 조도는 균일화되고, 이 균일화된 조도의 값으로부터 피측정 광원 OBJ의 전체 광속을 산출할 수 있다.
즉, 미러(3) 및 반구부(1) 사이에 형성되는 공간과, 미러(3)에 의해 생성되는 이 공간의 허상을 합한 상태를 구체라고 간주할 수 있으면 된다. 그로 인해, 「반구부의 실질적인 곡률 중심」이라 함은, 반구부(1)의 완전한 곡률 중심에 추가하여, 상기와 같이 구체의 적분구를 이용한 경우와 실질적으로 동등한 조도 분포를 얻을 수 있는 근방 위치까지도 포함하는 개념이다.
한편, 조명창(4)은 자기 흡수를 측정하기 위해 사용되는 보정 광원(9)으로부터의 광속을 반구부(1)의 내면을 향해 조사하기 위한 개구이다. 조명창(4)은 광원창(2)으로부터 소정 거리만큼 이격된 위치에 형성된다. 또한, 보정 광원(9)으로부터의 광속이 피측정 광원 OBJ의 발광면으로 직접적으로 입사되는 것을 가능한 한 억제하는 것이 바람직하다.
조명창(4)과 연통하도록 미러(3)를 사이에 두고 반구부(1)의 외측에 광원 저장부(11)가 배치된다. 광원 저장부(11)의 내부에는 보정 광원(9)이 배치되고, 보정 광원(9)으로부터의 광속은 조명창(4)을 통해 반구부(1)의 내면에 조사된다. 이 보정 광원(9)은, 후술하는 바와 같이 피측정 광원 OBJ의 광흡수에 기인하는 보정 계수를 산출하기 위한 자기 흡수 측정용 광원이다. 또한, 이하에서는 피측정 광원 OBJ로부터 발생하는 광속과 구별하기 위해, 보정 광원(9)으로부터 발생하는 광속을 「보정 광속」이라고도 칭한다. 여기서, 도2에 도시한 바와 같이 보정 광속의 광축은 실질적으로 조명창(4)을 통과하는 미러(3)의 원판면에 수직인 선에 상당한다. 일반적으로, 피측정 광원 OBJ의 적분구 내에서의 자기 흡수 보정은 피측정 광원 OBJ가 발하는 광이 적분구 내면에서 반복해서 반사되고, 다시 피측정 광원 OBJ에 입사하여 흡수되는 성분을 보정하는 것을 목적으로 하고 있다. 그로 인해, 보정 광속은 피측정 광원 OBJ가 발하는 광과 마찬가지로 적분구 내부에서 반복해서 반사되는 과정에서, 피측정 광원 OBJ에 입사할 필요가 있다. 보정 광속이 적분구 내면에서 반사되지 않고, 피측정 광원 OBJ에 직접 입사된 경우에는, 피측정 광원 OBJ의 광속을 측정할 때의 자기 흡수가 발생하는 조명 조건과는 상이한 것으로 되어, 자 기 흡수 보정에 오차가 발생한다. 그러나, 본 실시 형태를 따르는 광속계(100)와 같이, 미러(3)의 동일한 원판면에 있어서의 상이한 위치에 각각 형성된 창(2, 4)을 통해, 당해 원판면에 수직인 방향으로 광속이 조사되는 구성을 채용함으로써, 조명창(4)을 통해 조사되는 보정 광속이 피측정 광원 OBJ에 직접적으로 입사되는 것을 억제할 수 있다. 이에 의해, 측정 오차를 억제할 수 있다.
반구부(1)의 내부의 조도는 반구부(1) 또는 미러(3) 중 어느 한쪽에 형성된 관측창(6)을 통해 수광부(7)에 의해 검출된다. 도2에 도시하는 구성에서는 대표적으로, 조명창(4)으로부터 이격된 반구부(1)의 내면에 관측창(6)이 형성된다. 이는, 보정 광원(9)으로부터의 보정 광속원이 수광부(7)에 직접적으로 입사되는 것을 억제하기 위해서이다. 대체하여, 미러(3)에 관측창(6)을 형성해도 좋다.
또한, 피측정 광원 OBJ로부터의 광속이 수광부(7)에 직접적으로 입사되는 것을 억제하기 위해, 피측정 광원 OBJ로부터 관측창(6)까지의 경로 상에 차폐부(8)가 형성된다. 또한, 차폐부(8)는 그 자체에 의한 광흡수를 억제하기 위해, 그 표면의 반사율을 상대적으로 높게 하는 것이 바람직하다.
제어부(10)는 수광부(7)에서 측정된 반구부(1)의 내면의 조도를 나타내는 신호를 수신하도록 구성된다. 그리고, 제어부(10)는 이 측정된 조도에 따른 출력으로부터 피측정 광원 OBJ에서의 자기 흡수 보정 계수나 피측정 광원 OBJ로부터의 전체 광속을 산출한다.
도2에 도시하는 구성에서는 조명창(4)과 광원창(2)은 동일 평면 상에 있으므로, 보정 광원(9)으로부터의 광속이 피측정 광원 OBJ의 발광면으로 직접적으로 입 사되는 경우는 있을 수 없다. 상술한 바와 같이, 피측정 광원 OBJ의 자기 흡수는 피측정 광원 OBJ가 발하는 광이 적분구 내면에서 반복해서 반사되어, 다시 피측정 광원 OBJ에 입사되어 흡수되는 것에 기인하기 때문에, 광학적으로는, 조명창(4)과 광원창(2) 사이는 가까운 것이, 조명창(4)으로부터의 광을 광원창(2)으로부터 발해지는 광에 근사시킬 수 있다.
<자기 흡수 보정 계수의 산출 수순>
이하, 도2 및 도3을 사용하여, 본 실시 형태를 따르는 광속계(100)에 있어서, 피측정 광원 OBJ의 자기 흡수 보정 계수(α)를 산출하는 수순에 대해 설명한다.
도3을 참조하여, 광원창(2)은 피측정 광원 OBJ에 추가하여, 미러(3)의 경면과 동일면을 따라서, 광원창(2)의 개구 영역과 동일한 크기의 교정용 미러(12)를 장착 가능하게 구성된다. 즉, 광원창(2)에 피측정 광원 OBJ가 장착되어 있지 않은 상태에 있어서는, 피측정 광원 OBJ 대신에 교정용 미러(12)가 광원창(2)에 장착된다. 따라서, 광원창(2)의 영역을 포함하는 미러(3)의 원판면의 전체면[조명창(4)의 부분을 제외함]에 걸쳐서 반사면(경면)이 형성되게 된다. 도3에 도시한 바와 같은 상태에 있어서, 보정 광원(9)으로부터의 보정 광속에 의해 수광부(7)에서 검출되는 조도는 피측정 광원 OBJ에 의한 자기 흡수의 영향을 배제한 표준값에 상당한다. 그리고, 도2에 도시하는 피측정 광원 OBJ를 점등하지 않고 장착한 상태에 있어서, 보정 광원(9)으로부터의 보정 광속에 의해 수광부(7)에서 검출되는 조도를, 이 표준값으로 규격화함으로써, 피측정 광원 OBJ의 자기 흡수 보정 계수(α)를 산출할 수 있다.
즉, 도3의 상태에 있어서 보정 광속에 의해 발생하는 조도에 따른 수광부(7)로부터의 출력값을 i0으로 하고, 도2의 상태에 있어서 보정 광속에 의해 발생하는 조도에 따른 수광부(7)로부터의 출력값을 i1로 하면, 피측정 광원 OBJ의 자기 흡수 보정 계수(α)는 이하와 같은 식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112008073807692-PAT00001
또한, 이 자기 흡수 보정 계수(α)를 사용하여 피측정 광원 OBJ로부터 발생하는 광속에 의해 발생하는 조도를 보정하고, 이 보정 후의 조도를 사용하여 피측정 광원 OBJ의 전체 광속을 측정할 수 있다.
구체적으로는, 자기 흡수 보정 계수(α)를 고려한 경우의, 피측정 광원 OBJ의 전체 광속(ø)과, 수광부(7)에서 검출되는 조도(Ed)의 이론적인 관계는 이하와 같이 된다.
Figure 112008073807692-PAT00002
단, r은 반구부(1)의 곡률 중심으로부터 내면까지의 반경이고, ρ는 반구부(1)의 내면에 있어서의 반사율이고, 이들의 값은 모두 이미 알려져 있다. 또한, id는 보정 광원(9)을 비발광 상태로 하고, 또한 피측정 광원 OBJ를 발광 상태로 한 경우에 있어서의 수광부(7)로부터의 출력값이다.
즉, 피측정 광원 OBJ의 전체 광속(ø)은 자기 흡수 보정 계수(α)와 수광 부(7)로부터의 출력값(id)과의 곱에 비례하게 된다. 실제로는, 수광부(7)에서 검출되는 절대적인 조도를 정확하게 측정하는 것은 어렵기 때문에, 발생하는 전체 광속의 양이 미리 알려져 있는 전체 광속 표준 광원의 측정 결과와 비교함으로써, 피측정 광원 OBJ의 전체 광속을 간접적으로 측정한다.
<제어 구조>
도4를 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태를 따르는 제어부(10)는 선택부(111)와, 버퍼부(112, 113, 114)와, 제산부(115)와, 전체 광속 산출부(116)를 그 기능으로서 포함한다.
선택부(111)는 수광부(7)로부터의 출력값을 사용자 등으로부터의 상태 입력에 따라서, 버퍼부(112, 113, 114) 중 어느 하나에 선택적으로 출력한다. 여기서, 상태 입력이라 함은, 대표적으로 이하의 3개의 경우를 포함한다.
(1) 광원창(2)에 피측정 광원 OBJ가 장착되어 있고, 또한 보정 광원(9)만이 발광 상태
(2) 광원창(2)에 교정용 미러(12)가 장착되어 있고, 또한 보정 광원(9)만이 발광 상태
(3) 광원창(2)에 피측정 광원 OBJ가 장착되어 있고, 또한 피측정 광원 OBJ만이 발광 상태
즉, 사용자는 상술한 도2 또는 도3에 도시한 바와 같은 상태로 세트한 후에, 각 상태에 따른 상태 입력을 제어부(10)에 부여하게 된다.
버퍼부(112)는 상태 입력으로서 상기한 (1)이 입력되어 있는 경우에 있어서, 선택부(111)로부터 출력되는 수광부(7)의 출력값을 수신하고, 출력값(i1)으로서 유지 출력한다. 또한, 버퍼부(113)는 상태 입력으로서 상기한 (2)가 입력되어 있는 경우에 있어서, 선택부(111)로부터 출력되는 수광부(7)의 출력값을 수신하고, 출력값(i0)으로서 유지 출력한다. 또한, 버퍼부(114)는 상태 입력으로서 상기한 (3)이 입력되어 있는 경우에 있어서, 선택부(111)로부터 출력되는 수광부(7)의 출력값을 수신하고, 출력값(id)으로서 유지 출력한다. 또한, 버퍼부(112, 113, 114)의 각각은 노이즈 제거 회로나 평균화 회로를 포함하도록 구성해도 된다.
제산부(115)는 버퍼부(112)로부터 출력되는 출력값(i1)을 버퍼부(113)로부터 출력되는 출력값(i0)으로 제산하고, 그 몫을 자기 흡수 보정 계수(α)로서 전체 광속 산출부(116)로 출력한다.
전체 광속 산출부(116)는 버퍼부(114)로부터 출력되는 출력값(id)에, 제산부(115)로부터 출력되는 자기 흡수 보정 계수(α)를 곱한 값을, 피측정 광원 OBJ의 전체 광속(ø)에 따른 상대값으로서 출력한다. 또한, 전체 광속 산출부(116)는 그 대응하는 광속계(100)의 설계 정수에 따른 계수를 더 곱한 후에, 출력값을 산출해도 된다.
<점등 자세>
도1에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태를 따르는 광속계(100)에서는 반구 부(1)가 회전 가능하게 구성되므로, 피측정 광원 OBJ의 점등 자세를 연속적으로 변경하여 전체 광속 측정을 용이하게 행할 수 있다.
도5a 내지 도5c를 참조하여, 미리 자기 흡수 보정 계수(α)를 취득한 후에, 피측정 광원 OBJ를 광원창(2)에 장착하고, 반구부(1)를 적당한 회전 각도로 차례로 설정하여, 각 회전 각도에 있어서 피측정 광원 OBJ의 전체 광속을 차례로 측정한다. 피측정 광원 OBJ의 종류에 따라서는, 그 점등 자세에 따라서 발광 성능이 상이한 것이 있고, 본 실시 형태를 따르는 광속계(100)는 이와 같은 피측정 광원 OBJ의 발광 성능의 평가를 더욱 신속하게 행할 수 있다. 또한, 점등 자세에 따라서 발광 성능이 상이한 이유 중 하나로서는, 점등 자세에 따라서 피측정 광원 OBJ의 방열 특성이 상이하기 때문에, 피측정 광원 OBJ의 내부 온도가 상이한 것이 알려져 있다.
<측정 수순>
도6을 참조하여, 본 발명의 제1 실시 형태를 따르는 광속계(100)를 사용한 전체 광속의 측정에 관한 처리 수순에 대해 설명한다.
우선, 사용자는 광속계(100)를 준비한 후에, 광원창(2)에 교정용 미러(12)를 장착하고(스텝 S100), 보정 광원(9)을 발광시킨다(스텝 S102). 그리고, 사용자는 제어부(10)에, 상술한 「(2) 광원창(2)에 교정용 미러(12)가 장착되어 있고, 또한 보정 광원(9)만이 발광 상태」를 나타내는 선택 지령을 입력한다. 그러면, 제어부(10)는 그때에 수광부(7)로부터 출력되는 값을 출력값(i0)으로서 일시적으로 저장 한다(스텝 S104).
다음에, 사용자는 광원창(2)에 피측정 광원 OBJ를 장착하고(스텝 S106), 보정 광원(9)을 발광시킨다(스텝 S108). 그리고, 사용자는 제어부(10)에, 상술한 「(1) 광원창(2)에 피측정 광원 OBJ가 장착되어 있고, 또한 보정 광원(9)만이 발광 상태」를 나타내는 선택 지령을 입력한다. 그러면, 제어부(10)는 그때에 수광부(7)로부터 출력되는 값을 출력값(i1)으로서 일시적으로 저장한다(스텝 S110).
또한, 제어부(10)는 출력값(i1)을 출력값(i0)으로 제산함으로써, 자기 흡수 보정 계수(α)를 산출한다(스텝 S112). 제어부(10)는 이 산출된 자기 흡수 보정 계수(α)를 저장한다.
다음에, 사용자는 광원창(2)에 피측정 광원 OBJ가 장착된 상태로 보정 광원(9)을 비발광 상태로 하는 동시에, 피측정 광원 OBJ를 발광시킨다(스텝 S114). 그리고, 사용자는 제어부(10)에, 상술한 「(3) 광원창(2)에 피측정 광원 OBJ가 장착되어 있고, 또한 피측정 광원 OBJ만이 발광 상태」를 나타내는 선택 지령을 입력한다. 그러면, 제어부(10)는 그때에 수광부(7)로부터 출력되는 값인 출력값(id)에 대해, 스텝 S112에 있어서 산출된 자기 흡수 보정 계수(α)를 곱한 값을 산출하여, 피측정 광원 OBJ의 전체 광속(상대값)으로서 출력한다(스텝 S116).
그 후, 다른 점등 자세에 있어서의 측정이 필요한 경우(스텝 S118에 있어서 예인 경우)에는, 사용자는 반구부(1)를 소정의 회전 각도로 설정하고(스텝 S120), 스텝 S116 이후의 처리를 제어부(10)에 실행시킨다.
이에 대해, 다른 점등 자세에 있어서의 측정이 필요하지 않은 경우(스텝 S118에 있어서 아니오인 경우)에는, 측정 처리는 종료된다.
<변형예>
상술한 제1 실시 형태를 따르는 광속계에 있어서는, 보정 광원(9)의 종류는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 피측정 광원 OBJ의 종류에 따라서는 보정 광원(9)으로서 피측정 광원 OBJ와 동일 종류의 광원을 사용하는 것이 바람직한 경우가 있다.
예를 들어, 형광 수은등에서는 수은등의 외관의 내면측에 형광체가 도포되어 있어, 수은등 자체로부터 발생하는 광과, 이 광의 일부를 받아서 형광체로부터 발생하는 형광이 방사된다. 일반적으로, 수은등의 휘선 스펙트럼에는 254 ㎚나 365 ㎚의 자외선이 포함되어 있고, 이 자외선이 반구부(1)의 내면 등에서 확산 반사되는 과정에서 형광 수은등의 형광체로 재입사할 수 있다. 그로 인해, 형광 수은등으로부터 일단 방사된 자외선에 의해, 형광체가 다시 발광한다는 「재여기 현상」이 발생한다. 또한, 백색 LED를 이용한 경우에도 마찬가지로 「재여기 현상」이 발생할 수 있다.
도7을 참조하여, 백색 LED는 리드 프레임인 캐소드(202) 상에 은 페이스트(214)를 사이에 두고 배치된 LED 칩(212)을 포함한다. 또한, 백색 LED는 캐소드(202)에 추가하여, 마찬가지로 리드 프레임인 애노드(200)를 포함한다. 그리고, LED 칩(212)은 본딩 와이어(206)에 의해 애노드(200)와 전기적으로 접속되는 동시에, 본딩 와이어(216)에 의해 캐소드(202)와 전기적으로 접속된다. 또한, LED 칩(212)의 상측 표면은 형광체를 분산시킨 봉입제(210)에 의해 봉입된다. 그리고, LED 칩(212) 및 봉입제(210)를 포함하는 전체를 포탄 형상으로 패키지함으로써, 렌즈(208)를 구성한다.
이 LED 칩(212)으로부터 방사되는 광은 형광체인 봉입제(210)에 조사된다. 그리고, 봉입제(210)로부터 발생하는 형광이 렌즈(208)를 통해 확산 방사된다. 여기서, 일반적인 백색 LED에서는 LED 칩(212)으로서 청색 발광 LED가 사용되고, 형광체로서 YAG(이트륨ㆍ알루미늄ㆍ가닛) 형광체가 사용된다. 백색 LED로부터는, LED 칩(212)으로부터 방사되는 청색 성분 광의 일부도 방사되게 되지만, 이 청색 성분 광이 반구부(1)의 내면 등에서 확산 반사되는 과정에서 봉입제(210)에 재입사할 수 있다. 그로 인해, 백색 LED로부터 일단 방사된 광에 의해 형광체가 다시 발광한다는 「재여기 현상」이 발생한다.
따라서, 자기 흡수 현상에 추가하여, 상술한 바와 같은 재여기 현상에 의한 측정 오차를 보정하기 위해서는, 보정 광원(9)으로서 피측정 광원 OBJ와 동일 종류의 광원을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 「동일 종류의 광원」이라 함은, 보정 광원(9)으로부터 발생하는 광의 파장 성분(스펙트럼)이 피측정 광원 OBJ로부터 발생하는 광의 파장 성분(스펙트럼)과 실질적으로 등가인 것을 의미하고, 양 광원을 완전히 동일한 것으로 할 필요는 없다.
보정 광원(9)으로서, 상술한 바와 같은 피측정 광원 OBJ와 동일 종류의 광원을 사용함으로써, 자기 흡수 현상 및 재여기 현상을 고려한 자기 흡수 보정 계수(α)를 산출할 수 있다. 또한, 자기 흡수 보정 계수(α)의 산출 수순 및 전체 광 속의 측정 수순은 상술한 각각의 수순과 마찬가지이므로, 상세한 설명은 반복하지 않는다.
본 실시 형태에 따르면, 원판 형상의 미러(3)에 광원창(2) 및 조명창(4)이 서로 소정 거리만큼 이격되어 형성되어 있고, 광원창(2)에 피측정 광원 OBJ가 장착되는 동시에, 반구부(1)의 외부에 설치된 보정 광원(9)으로부터의 보정 광속이 조명창(4)을 통해 반구부(1)의 내면으로 조사된다. 이에 의해, 보정 광원(9)으로부터의 보정 광속이 직접적으로 피측정 광원 OBJ으로 입사되는 것을 억제할 수 있고, 그 결과, 보정 광속이 직접적으로 피측정 광원 OBJ으로 입사되는 것을 억제하기 위한 차폐판을 반구부(1)의 내부에 설치할 필요가 없다. 그로 인해, 간소한 구성을 유지한 상태로, 피측정 광원 OBJ의 광흡수(자기 흡수)에 기인하는 오차를 보정하여 전체 광속을 고정밀도로 측정할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 반구부(1)가 회전 가능하게 구성되므로, 피측정 광원 OBJ를 미러(3)에 장착한 상태 그대로 다양한 점등 자세에 있어서의 전체 광속 측정을 용이하게 행할 수 있다.
[제2 실시 형태]
상술한 제1 실시 형태에 있어서는, 피측정 광원 OBJ의 전체 광속에 따른 상대값을 출력하는 구성에 대해 예시하였으나, 보정 광원으로부터 반구부(1) 내면의 조사되는 광속을 엄밀하게 설정함으로써, 피측정 광원 OBJ의 전체 광속의 절대값을 1회의 측정으로 취득할 수도 있다.
도8을 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태를 따르는 광속계(100A)는 상술한 제1 실시 형태를 따르는 광속계(100)에 있어서, 집광 광학계(13)를 추가하는 동시에, 보정 광원(9) 및 제어부(10)를 각각 보정 광원(9A) 및 제어부(10A)로 대신한 것이다. 그 밖의 부위에 대해서는, 광속계(100)와 마찬가지이므로, 상세한 설명은 반복하지 않는다.
보정 광원(9A)은 그 발생하는 광의 광도가, 미리 소정값으로 설계된 광도 표준 광원으로 이루어진다. 광도라 함은, 단위 입체각당의 광속의 양이기 때문에, 보정 광원(9A)으로부터 방사되는 입체각(개구 면적)을 정확하게 설계함으로써, 보정 광원(9A)으로부터 반구부(1)의 내면으로 조사되는 표준 광속의 양을 임의로 결정할 수 있다.
더욱 구체적으로는, 보정 광원(9A)과 조명창(4)의 광축 상에 집광 광학계(13)를 배치하고, 이 집광 광학계(13)를 적절하게 광학 설계함으로써, 보정 광원(9A)으로부터 발생하는 광속 중, 조명창(4)을 통해 반구부(1)로 조사되는 표준 광속을 정할 수 있다. 더욱 정확하게 표준 광속을 정하기 위해, 미리 정해진 표준 전구와의 비교 등에 의해 교정하는 것이 바람직하다. 또한, 조명창(4)의 크기를 가능한 한 작게 하기 위해, 보정 광원(9A)으로부터의 보정 광속이 조명창(4)에서 수렴되도록 집광 광학계(13)를 설계하는 것이 바람직하다.
그리고, 광원창(2)에 교정용 미러(12)가 장착되어 있고 또한 보정 광원(9A)만이 발광 상태인 경우에 있어서 보정 광원(9A)으로부터의 보정 광속[표준 광속(ø0)]에 의한 조도에 따라서 수광부(7)로부터 출력되는 출력값을 i0으로 하고, 광원 창(2)에 피측정 광원 OBJ가 장착되어 있고 또한 피측정 광원 OBJ만이 발광 상태인 경우에 있어서 수광부(7)로부터 출력되는 출력값을 id로 하면, 피측정 광원 OBJ의 전체 광속(ø)은 이하와 같이 된다.
Figure 112008073807692-PAT00003
또한, 자기 흡수 보정 계수(α)는 상술한 것과 동일한 수순에 의해 산출된다.
이와 같이, 본 실시 형태를 따르는 광속계(100A)에 따르면, 전체 광속 표준 광원과의 비교 측정을 행하지 않고, 1회의 측정으로 피측정 광원 OBJ의 전체 광속의 절대값을 측정할 수 있다.
<제어 구조>
도9를 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태를 따르는 제어부(10A)는, 선택부(111)와, 버퍼부(112, 113, 114)와, 제산부(115)와, 전체 광속 산출부(116A)를 그 기능으로서 포함한다. 전체 광속 산출부(116A)를 제외한 다른 기능 블록에 대해서는, 상술한 도4에 도시하는 제어부(10)의 제어 구조와 마찬가지이므로, 상세한 설명은 반복하지 않는다.
전체 광속 산출부(116A)는 버퍼부(114)로부터 출력되는 출력값(id)과, 제산부(115)로부터 출력되는 자기 흡수 보정 계수(α)와, 보정 광원(9A)으로부터 반구부(1)의 내부로 조사되는 표준 광속(ø0)과, 버퍼부(113)로부터 출력되는 출력 값(i0)을 기초로 하여 피측정 광원 OBJ의 전체 광속(ø)을 산출한다.
구체적으로는, 전체 광속 산출부(116A)는 상술한 산출식(ø ＝ ø0 × α × id/i0)에 따라서 전체 광속(ø)을 산출한다. 또한, 표준 광속(ø0)은 보정 광원(9A)의 설계값을 기초로 하여 미리 설정된다.
<측정 수순>
도10을 참조하여, 본 발명의 제2 실시 형태를 따르는 광속계(100A)를 사용한 전체 광속의 측정에 관한 처리 수순에 대해 설명한다. 또한, 도10에 도시하는 스텝 중, 도6에 도시하는 흐름도에 있어서의 스텝과 실질적으로 동일한 처리를 행하는 것에 대해서는, 동일한 참조 번호를 붙이고 있다.
우선, 사용자는 광속계(100A)를 준비한 후, 광원창(2)에 교정용 미러(12)를 장착하고(스텝 S100), 제어부(10A)에 표준 광속(ø0)의 값을 입력한 후에(스텝 S101), 보정 광원(9A)을 발광시킨다(스텝 S102). 그리고, 사용자는 제어부(10A)에 상술한 「(2) 광원창(2)에 교정용 미러(12)가 장착되어 있고, 또한 보정 광원(9A)만이 발광 상태」를 나타내는 선택 지령을 입력한다. 그러면, 제어부(10A)는 그때에 수광부(7)로부터 출력되는 값을 출력값(i0)으로서 일시적으로 저장한다(스텝 S104).
다음에, 사용자는 광원창(2)에 피측정 광원 OBJ를 장착하고(스텝 S106), 보정 광원(9A)을 발광시킨다(스텝 S108). 그리고, 사용자는 제어부(10A)에, 상술한 「(1) 광원창(2)에 피측정 광원 OBJ가 장착되어 있고, 또한 보정 광원(9A)만이 발광 상태」를 나타내는 선택 지령을 입력한다. 그러면, 제어부(10A)는 그때에 수광부(7)로부터 출력되는 값을 출력값(i1)으로서 일시적으로 저장한다(스텝 S110).
또한, 제어부(10A)는 출력값(i1)을 출력값(i0)으로 제산함으로써 자기 흡수 보정 계수(α)를 산출한다(스텝 S112). 제어부(10A)는 이 자기 흡수 보정 계수(α)를 저장한다.
다음에, 사용자는 광원창(2)에 피측정 광원 OBJ가 장착된 상태로, 보정 광원(9A)을 비발광 상태로 하는 동시에, 피측정 광원 OBJ를 발광시킨다(스텝 S114). 그리고, 사용자는 제어부(10A)에, 상술한 「(3) 광원창(2)에 피측정 광원 OBJ가 장착되어 있고, 또한 피측정 광원 OBJ만이 발광 상태」를 나타내는 선택 지령을 입력한다. 그러면, 제어부(10A)는 그때에 수광부(7)로부터 출력되는 값을 출력값(id)에 대해, 스텝 S101에 있어서 입력된 표준 광속(ø0), 스텝 S112에 있어서 산출된 자기 흡수 보정 계수(α)를 곱하고, 또한 스텝 S104에 있어서 저장된 출력값(i0)으로 제산한 결과를 피측정 광원 OBJ의 전체 광속으로서 출력한다(스텝 S117).
그 후, 다른 점등 자세에 있어서의 측정이 필요한 경우(스텝 S118에 있어서 예인 경우)에는, 사용자는 반구부(1)를 소정의 회전 각도로 설정하여(스텝 S120), 스텝 S117 이후의 처리를 제어부(10A)에 실행시킨다.
이에 대해, 다른 점등 자세에 있어서의 측정이 필요하지 않은 경우(스텝 S118에 있어서 아니오인 경우)에는 측정 처리는 종료된다.
그 밖의 구성에 대해서는, 상술한 제1 실시 형태를 따르는 광속계(100)와 마찬가지이므로, 상세한 설명은 반복하지 않는다.
본 실시 형태에 따르면, 상술한 제1 실시 형태에 있어서의 이점에 추가하여, 보정 광원(9A)으로부터 반구부(1)의 내면을 향해 조사되는 광속이 이미 알려져 있으므로, 피측정 광원 OBJ의 전체 광속의 절대값을 1회의 측정으로 취득할 수 있다. 그로 인해, 측정 시간의 단축화 및 측정 수순의 간소화를 실현할 수 있다.
[제3 실시 형태]
상술한 제1 및 제2 실시 형태에 있어서는, 조도의 절대값을 검출하는 수광부를 사용하는 구성에 대해 예시하였으나, 파장별 조도를 검출할 수 있는 분광형의 수광부를 사용해도 된다.
도11을 참조하여, 본 발명의 제3 실시 형태를 따르는 분광형의 수광부(7A)는 관측창(6)을 통해 반구부(1)로부터 추출되는 광의 광축 상에 배치되는 반사형의 회절 격자(71)와, 회절 격자(71)에 의한 회절광을 수광하는 검출부(72)를 포함한다. 회절 격자(71)는 소정의 파장 간격마다의 회절파가 대응되는 각 방향으로 반사되도록 구성되어 있고, 대표적으로 그레이팅 등에 의해 구성된다. 검출부(72)는 회절 격자(71)에 의해 분광된 반사광에 포함되는 각 파장 성분의 광강도에 따른 전기 신호를 출력한다. 검출부(72)는 대표적으로 포토다이오드 등의 검출 소자를 어레이 형상으로 배치한 포토다이오드 어레이나, 매트릭스 형상으로 배치된 CCD(Charge Coupled Device) 등으로 이루어진다.
이와 같은 구성에 의해, 수광부(7A)로부터는 파장별 조도에 따른 출력값 i(λ)이 출력된다. 이 수광부(7A)와 접속되는 본 실시 형태를 따르는 제어부에서는 파장별로 자기 흡수 보정 계수가 산출된다. 즉, 본 실시 형태를 따르는 제어부에서는, 도3의 상태에 있어서, 보정 광속에 따라서 수광부(7A)로부터 출력되는 출력값을 i0(λ)으로 하고, 도2 상태에 있어서, 보정 광속에 따라 수광부(7)로부터 출력되는 출력값을 i1(λ)로 하면, 피측정 광원 OBJ의 파장별 자기 흡수 보정 계수 α(λ)는 이하와 같은 식으로 나타낼 수 있다.
Figure 112008073807692-PAT00004
또한, 이 자기 흡수 보정 계수 α(λ)를 사용하여, 피측정 광원 OBJ로부터 발생하는 광속에 의해 발생하는 조도를 보정한 후에, 이 보정 후의 조도를 사용하여 피측정 광원 OBJ의 전체 광속을 파장별로 측정할 수 있다.
그 밖의 구성 및 자기 흡수 보정 계수의 산출 수순 및 전체 광속의 측정 수순 등은 상술한 제1 및 제2 실시 형태와 마찬가지이므로, 상세한 설명은 반복하지 않는다.
본 실시 형태에 따르면, 상술한 제1 실시 형태에 있어서의 이점에 추가하여, 피측정 광원 OBJ의 광흡수(자기 흡수)가 파장 의존성을 갖는 경우라도, 이 자기 흡수에 의한 오차를 적절하게 보정할 수 있다. 이에 의해, 피측정 광원 OBJ의 전체 광속을 더욱 고정밀도로 측정할 수 있다.
본 발명을 상세하게 설명하여 나타냈으나, 이는 예시를 위한 것일 뿐이며, 한정되는 것이 아니라, 발명의 범위는 첨부한 청구범위에 의해 해석되는 것이 명백하게 이해될 것이다.
도1은 본 발명의 제1 실시 형태를 따르는 광속계의 외관도를 도시하는 도면.
도2는 본 발명의 제1 실시 형태를 따르는 광속계의 단면 구조를 도시하는 개략도.
도3은 피측정 광원의 비장착 상태를 설명하기 위한 개략도.
도4는 본 발명의 제1 실시 형태를 따르는 제어부에 있어서의 제어 구조를 도시하는 개략도.
도5a 내지 도5c는 본 발명의 제1 실시 형태를 따르는 광속계를 사용한 측정 형태를 모식적으로 도시하는 도면.
도6은 본 발명의 제1 실시 형태를 따르는 광속계를 사용한 전체 광속의 측정에 관한 처리 수순을 도시하는 흐름도.
도7은 백색 LED의 대표적인 구조를 도시하는 단면도.
도8은 본 발명의 제2 실시 형태를 따르는 광속계의 단면 구조를 도시하는 개략도.
도9는 본 발명의 제2 실시 형태를 따르는 제어부에 있어서의 제어 구조를 도시하는 개략도.
도10은 본 발명의 제2 실시 형태를 따르는 광속계를 사용한 전체 광속의 측정에 관한 처리 수순을 도시하는 흐름도.
도11은 본 발명의 제3 실시 형태를 따르는 수광부의 대표적인 개략 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 반구부
1a : 광확산 반사층
2 : 광원창
3 : 미러
4 : 조명창
6 : 관측창
7, 7A : 수광부
8 : 차폐부
9, 9A : 보정 광원
10, 10A : 제어부
11 : 광원 저장부
12 : 교정용 미러
13 : 집광 광학계
71 : 회절 격자
72 : 검출부
100, 100A : 광속계
102 : 베이스부
104 : 회전축
111 : 선택부
112, 113, 114 : 버퍼부
115 : 제산부
116, 116A : 전체 광속 산출부
200 : 애노드
202 : 캐소드
206, 216 : 본딩 와이어
208 : 렌즈
210 : 봉입제
212 : LED 칩
214 : 은 페이스트
OBJ : 피측정 광원

Claims (7)

  1. 피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속을 측정하기 위한 광속계이며,
    그 내면에 광확산 반사층을 형성한 반구부와,
    상기 반구부의 실질적인 곡률 중심을 통과하고, 또한 상기 반구부의 개구부를 막도록 배치된 판 형상의 미러와,
    상기 반구부의 내면에 있어서의 조도를 측정하기 위한 수광부와,
    보정 광속을 발생하는 보정 광원을 구비하고,
    상기 미러는,
    상기 반구부의 실질적인 곡률 중심을 포함하는 영역에 형성되고, 또한 상기 피측정 광원을 그 발생하는 광속이 상기 반구부의 내면을 향해 조사되도록 장착 가능한 제1 창부와,
    상기 제1 창부로부터 소정 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제2 창부를 포함하고,
    상기 보정 광원은 상기 제2 창부를 통해 상기 보정 광속을 상기 반구부의 내면에 조사하도록 배치되는 광속계.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 창부는 상기 제1 창부의 개구 영역과 동일한 크기의 교정용 미러를, 상기 미러의 경면과 동일면을 따라서 장착 가능하게 구성되고,
    상기 광속계는 상기 제1 창부에 비발광 상태의 상기 피측정 광원이 장착되 고, 또한 상기 보정 광원이 발광 상태인 경우에 측정되는 제1 조도와, 상기 제1 창부에 상기 교정용 미러가 장착되고, 또한 상기 보정 광원이 발광 상태인 경우에 측정되는 제2 조도를 기초로 하여 상기 피측정 광원의 광흡수에 기인하는 보정 계수를 산출하는 보정 계수 산출부를 더 구비하는 광속계.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1 창부에 발광 상태의 상기 피측정 광원이 장착된 경우에 측정되는 제3 조도와, 상기 보정 계수를 기초로 하여 상기 피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속을 산출하는 전체 광속 산출부를 더 구비하는 광속계.
  4. 제3항에 있어서, 상기 보정 광원은 상기 제2 창부를 통해 상기 반구부의 내면을 향해 조사되는 상기 보정 광속의 양이 미리 소정값이 되도록 구성되어 있고,
    상기 전체 광속 산출부는 상기 제1 조도와, 상기 제3 조도와, 상기 보정 계수와, 상기 보정 광속의 양을 기초로 하여 상기 피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속의 절대값을 산출하는 광속계.
  5. 제2항에 있어서, 상기 수광부는 상기 반구부의 내면에 있어서의 조도를 파장별로 측정 가능한 분광부를 포함하고,
    상기 보정 계수 산출부는 파장별로 상기 보정 계수를 산출하는 광속계.
  6. 제1항에 있어서, 상기 수광부는 상기 반구부 또는 상기 미러에 형성된 제3 창부를 통해 상기 조도를 측정하고,
    상기 광속계는 상기 제1 창부로부터 상기 제3 창부까지의 경로 상에 배치된 차폐부를 더 구비하는 광속계.
  7. 피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속을 측정하기 위한 측정 방법이며,
    광속계를 준비하는 스텝을 포함하고, 상기 광속계는 그 내면에 광확산 반사층을 형성한 반구부와, 상기 반구부의 실질적인 곡률 중심을 통과하고, 또한 상기 반구부의 개구부를 막도록 배치된 판 형상의 미러를 포함하고, 상기 미러는 제1 창부와, 상기 제1 창부로부터 소정 거리만큼 이격된 위치에 형성된 제2 창부를 갖고, 또한,
    상기 제1 창부에 상기 제1 창부의 개구 영역과 동일한 크기의 교정용 미러를, 상기 미러의 경면과 동일면을 따라서 장착하는 스텝과,
    상기 제2 창부를 통해 보정 광속을 상기 반구부의 내면에 조사하는 스텝과,
    상기 반구부의 내면에 있어서의 조도를 제1 조도로서 측정하는 스텝과,
    상기 제1 창부에 상기 피측정 광원을, 그 광속의 발생 방향이 상기 반구부의 내면을 향하도록 장착하는 스텝을 포함하고, 상기 피측정 광원은 비발광 상태로 유지되어 있고, 또한,
    상기 제2 창부를 통해 보정 광속을 상기 반구부의 내면에 조사하는 스텝과,
    상기 반구부의 내면에 있어서의 조도를 제2 조도로서 측정하는 스텝과,
    상기 제1 조도와 상기 제2 조도를 기초로 하여 상기 피측정 광원의 광흡수에 기인하는 보정 계수를 산출하는 스텝과,
    상기 피측정 광원을 발광 상태로 하여 상기 반구부의 내면에 있어서의 조도를 제3 조도로서 측정하는 스텝과,
    상기 제3 조도와 상기 보정 계수를 기초로 하여 상기 피측정 광원으로부터 발생하는 전체 광속을 산출하는 스텝을 구비하는 전체 광속의 측정 방법.
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