TWI443312B - 用於測定由被測定光源產生之全光束的光束計、以及使用該光束計之全光束的測定方法 - Google Patents

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Description

用於測定由被測定光源產生之全光束的光束計、以及使用該光束計之全光束的測定方法
本發明係有關於一種用於測定由被測定光源產生之全光束的光束計、以及使用該光束計之全光束的測定方法，更特別地係有關於一種適用於測定來自面光源的全光束的構成。
做為用於測定光源的全光束之代表性的裝置，已知為包含積分球的球形光束計。積分球在其內面塗佈擴散反射材料(例如，硫酸鋇或PTFE(聚四氟乙烯)等)。經由在此積分球內配置被測定光源，並以其內面重複地反射由此被測定光源產生的光束，積分球內面的照度均勻。球形光束計係利用此均勻的照度比例於被測定光源的全光束者。通常，由於由此種球形光束計測定的全光束變成相對的值，經由將產生的全光束與使用已知的全光束標準光源時的測定結果(標準值)比較，可測定被測定光源的全光束之絕對值。
在此種球形光束計中，無法避免用以將被測定光源配置於積分球內的支撐結構物，或是用以防止光直接入射至用於測定來自被測定光源的照度之光接收部的遮蔽板(baffle)等吸收光。又，被測定光源本身也吸收光。
對於此種光吸收，在”日本工業規格JIS C-8152：照明用白色發光二極體(LED)的測光方法”中揭示使用用於補正被測定光源的自我吸收的係數。此自我吸收補正係數係由設置自我吸收測定用光源(通常係白色LED(Light Emitting Diode))以使得其產生的直接光未入射至光接收部，且在將被測定光源配置於積分球內時與未配置時，分別取得由來自自我吸收測定用光源的光束產生之光接收部的輸出的比而算出。不過，此方法無法補正由支撐結構物或遮蔽板等造成的光吸收。
因此，為了避免此種支撐結構物等造成的光吸收的影響，提出了如特開平06-167388號公報揭示的半球形的光束計(下面稱為「半球光束計」)。此半球光束計包括：積分半球，在半球狀的內壁塗佈擴散反射材料，以取代積分球；及平面反射鏡，設置以使得鏡面覆蓋積分半球的開口部。並且，被測定光源係被設置於平面反射鏡的中心，以使得其中心與積分半球的內部半球的曲率中心一致。
根據此種構成，被測定光源與由平面反射鏡產生的被測定光源的虛像將存在於積分球內(積分半球與積分半球的虛像的合成空間)。亦即，因為被測定光源可沒有將光源固定於積分球內之空間的支撐結構物而實現點燈的狀態，平面反射鏡與積分半球可避免點燈治具等的支撐結構物造成的光束吸收。
不過，即使使用上述的半球光束計，也無法避免被測定光源本身的光吸收。特別，在使用半球光束計時，由於被測定光源被安裝在平面反射鏡側，可使用發光面積比較大的面光源做為被測定光源。對於此情況，被測定光源本身造成的光吸收的量可能無法忽略。
因此，為了補正此種被測定光源本身的光吸收，在設置如上述的自我吸收測定用光源時，產生新的問題。亦即，在設置自我吸收測定用光源時，此自我吸收測定用光源的虛像也存在於積分球內。如上所述，雖然必須設置遮蔽板等，以使得來自自我吸收測定用光源的直接光不入射至光接收部，當避免從自我吸收測定用光源及其虛像至光接收部的直接光的入射時，遮蔽板相對地變大。結果，經由此遮蔽板及自我吸收測定用光源所造成在積分球內的照度不均等，會產生新的測定誤差。
為了解決此種問題，本發明之目的在於提供一種半球形的光束計及使用該光束計之全光束的測定方法，其可補正由被測定光源等造成的光吸收。
根據本發明之某一觀點，提供用於測定由被測定光源產生的全光束之光束計。光束計係包含：半球部，在其內面形成光擴散反射層；板狀的反射鏡，被配置以通過半球部之實質的曲率中心，且關閉半球部的開口部；光接收部，用以測定半球部之內面的照度；及補正光源，產生補正光束。反射鏡係包含：第1窗部，被形成在包含半球部之實質的曲率中心的區域，且可安裝被測定光源以使其產生的光束被照射朝向半球部的內面；及第2窗部，被形成在從第1窗部起分離僅預定距離的位置。補正光源，被配置以通過第2窗部，並使補正光束照射半球部的內面。
較好地，第1窗部係被構成以可沿著與反射鏡的鏡面相同的面安裝與第1窗部的開口區域相同大小的校正用反射鏡。光束計更包括：補正係數算出部，基於在將非發光狀態的被測定光源安裝於第1窗部且補正光源為發光狀態時被測定的第1照度，及在將校正用反射鏡安裝於第1窗部且補正光源為發光狀態時被測定的第2照度，算出由被測定光源的光吸收導致的補正係數。
最好係更包括：全光束算出部，基於在將發光狀態的被測定光源安裝於第1窗部時被測定的第3照度及補正係數，算出由被測定光源產生的全光束。
最好，補正光源係被構成以使得通過第2窗部且朝向半球部的內面照射的補正光束的量為預先指定的值。全光束算出部係基於第1照度、第3照度、補正係數、及補正光束的量，算出由被測定光源產生的全光束的絕對值。
較好地，光接收部係包含分光部，其可根據波長測定半球部的內面的照度。補正係數算出部係根據波長算出補正係數。
較好地，光接收部係通過被形成在半球部或反射鏡的第3窗部以測定照度。光束計更包含：遮蔽部，被配置在從第1窗部至第3窗部的路徑上。
根據本發明之另一觀點，提供用於測定由被測定光源產生的全光束之測定方法。測定方法係包含：準備光束計的步驟。光束計係包含在其內面形成光擴散反射層的半球部，及被配置以通過半球部之實質的曲率中心並關閉半球部的開口部之板狀的反射鏡。反射鏡具有第1窗部，及第2窗部，其被形成在從第1窗部起分離僅預定距離的位置。測定方法係包含：沿著與反射鏡的鏡面相同的面將與第1窗部的開口區域相同大小的校正用反射鏡安裝至第1窗部的步驟；通過第2窗部將補正光束照射至半球部的內面的步驟；測定半球部的內面的照度以做為第1照度的步驟；及在第1窗部安裝被測定光源以使其光束的產生方向朝向半球部的內面的步驟。被測定光源維持非發光狀態。測定方法係包括：通過第2窗部將補正光束照射至半球部的內面的步驟；測定半球部的內面的照度以做為第2照度的步驟；基於第1照度及第2照度，算出由被測定光源的光吸收導致的補正係數的步驟；使被測定光源成為發光狀態，並測定半球部的內面的照度以做為第3照度的步驟；及基於第3照度及補正係數，算出由被測定光源產生的全光束的步驟。
本發明之優點係可補正由被測定光源等造成的光吸收。
本發明之上述及其他目的、特徵、觀點及優點係由與附圖關聯被理解之本發明相關的下面的詳細說明闡明。
參閱附圖詳細說明本發明之實施例。另外，圖中相同或相當的部分係標示相同的符號，且不重複其說明。
[第1實施例] <裝置構成>
參閱圖1，根據本發明的第1實施例之光束計100係由半球部1及被配置以關閉此半球部1的開口部之圓板形的反射鏡3構成。又，半球部1係經由旋轉軸104自由旋轉地與基底部102連結。
參閱圖1及圖2，在半球部1的內面(內壁)上形成光擴散反射層1a。此光擴散反射層1a通常係由塗佈或噴塗硫酸鋇或PTFE(聚四氟乙烯)等的光擴散材料而形成。
圓板形的反射鏡3係被配置以通過半球部1之實質的曲率中心，且關閉半球部1的開口部。另外，半球部1的曲率中心通常係表示半球部1的內面側之曲率的中心。又，反射鏡3的反射面(鏡面)5至少被形成於半球部1的內面側。
再者，在反射鏡3上形成可連通半球部1的內面側及外部側之間的光源窗2及照明窗4。光源窗2主要係用於安裝被測定光源OBJ的開口，且被形成於包含反射鏡3的圓板中心點之區域。換言之，光源窗2係被形成於包含半球部1之實質曲率中心的區域。另外，為了測定來自被測定光源OBJ的全光束，被測定光源OBJ的中心最好與半球部1的曲率中心一致。若光源窗2可以此種狀態安裝被測定光源OBJ，則其可為任何形狀。
另外，雖然被測定光源OBJ沒有任何限制，但適於測定來自LED(Light Emitting Diode)單元或平面顯示器等的面光源之全光束。
在此，說明根據本實施例的光束計100之測定原理。在被測定光源OBJ產生的光束主要被朝向半球部1的內面照射。另一方面，反射鏡3將在半球部1反射之後入射的來自被測定光源OBJ的光束反射，同時產生半球部1之內面的虛像。如上所述，由於反射鏡3被構成以通過半球部1的曲率中心，被形成在反射鏡3與半球部1之間的空間變成具有固定曲率的半球。因此，經由此半球部1的內面及反射鏡3產生的虛像，實質上可得到與使用球體的積分球時相同的照度分布。換言之，可當做在球體的積分球內剛好存在2個相互對稱地配置的被測定光源OBJ的發光面。經由此種虛像，半球部1的內面之照度被均勻化，且可由此均勻化的照度的值算出被測定光源OBJ的全光束。
亦即，使被形成在反射鏡3及半球部1之間的空間與由反射鏡3產生之此空間的虛像結合的狀態可被當做是球體。因此，「半球部之實質的曲率中心」係除了半球部1實際的曲率中心外，也包含可如上所述得到與使用球體的積分球時實質相等的照度分布之附近位置的概念。
另一方面，照明窗4係用於將來自為了測定自我吸收被使用的補正光源9的光束朝向半球部1的內面照射的開口。照明窗4係被形成於從光源窗2起分離僅預定距離的位置。另外，最好盡可能抑制來自補正光源9的光束直接入射至被測定光源OBJ的發光面。
以與照明窗4連通的方式，光源儲藏部11夾住反射鏡3被配置於半球部1的外側。在光源儲藏部11的內部配置補正光源9，且來自補正光源9的光束係通過照明窗4被照射至半球部1的內面。如後述，此補正光源9係用於算出由被測定光源OBJ的光吸收導致的補正係數之自我吸收測定用光源。另外，在下面，為了與從被測定光源OBJ產生的光束區別，將從補正光源9產生的光束稱為「補正光束」。在此，如圖2所示，補正光束的光軸實質上相同於通過照明窗4之垂直於反射鏡3的圓板面的線。通常，在被測定光源OBJ的積分球內之自我吸收補正係以補正被測定光源OBJ發出的光在積分球內重複反射且再次入射至被測定光源OBJ而被吸收的成分為目的。因此，補正光束必須與被測定光源OBJ發出的光相同地在積分球內部重複反射的過程中入射至被測定光源OBJ。在補正光束未在積分球內面被反射而直接入射至被測定光源OBJ的情況中，則與測定被測定光源OBJ的光束時之自我吸收發生的照明條件不同，而在自我吸收補正中產生誤差。不過，如同根據本實施例之光束計100，採用通過分別被形成在反射鏡3之同一圓板面中之不同位置的窗2、4，使光束沿著垂直於該圓板面的方向照射的構成，可抑制通過照明窗4被照射的補正光束直接入射至被測定光源OBJ。從而，可抑制測定誤差。
半球部1內部的照度係通過被形成在半球部1或反射鏡3上的觀測窗6由光接收部7檢測。在圖2所示的構成中，通常觀測窗6被形成在與照明窗4分離之半球部1的內面。這是為了抑制來自補正光源9的補正光束源直接入射至光接收部7。選擇地，也可在反射鏡3上形成觀測窗6。
再者，為了抑制來自被測定光源OBJ的光束直接入射至光接收部7，在被測定光源OBJ至觀測窗6的路徑上形成遮蔽部8。另外，為了抑制遮蔽部8本身造成的光吸收，最好相對地提高其表面的反射率。
控制部10被構成以接收表示在光接收部7被測定的半球部1的內面之照度的信號。並且，控制部10係由對應於此被測定的照度之輸出，算出在被測定光源OBJ的自我吸收補正係數及來自被測定光源OBJ的全光束。
在圖2所示的構成中，因為照明窗4與光源窗2係在同一平面上，來自補正光源9的光束不可能直接入射至被測定光源OBJ的發光面。如上所述，因為被測定光源OBJ的自我吸收係起因於被測定光源OBJ發出的光在積分球內面重複地反射，且再度入射至被測定光源OBJ而被吸收，光學上，照明窗4及光源窗之間較近者可使得來自照明窗4的光近似於從光源窗2發出的光。
<自我吸收補正係數的算出步驟>
下面，使用圖2及圖3，在根據本實施例的光束計100中，說明算出被測定光源OBJ的自我吸收補正係數α的步驟。
參閱圖3，光源窗2被構成以除了被測定光源OBJ之外，可沿著與反射鏡3的鏡面相同的面，安裝與光源窗2的開口區域相同大小的校正用反射鏡12。亦即，在光源窗2上未安裝被測定光源OBJ的狀態中，安裝校正用反射鏡12以取代被測定光源OBJ。因此，在包含光源窗2的區域之反射鏡3的圓板面的整個面上將形成反射面(鏡面)。在如圖3所示的狀態中，由來自補正光源的補正光束在光接收部7被檢測的照度係相等於將由被測定光源OBJ造成之自我吸收的影響排除的標準值。在未點燈地安裝圖2所示的被測定光源OBJ的狀態中，可經由以此標準值將由來自補正光源9的補正光束在光接收部7被檢測的照度標準化，而算出被測定光源OBJ的自我吸收補正係數α。
亦即，當在圖3的狀態中，對應於由補正光束產生的照度之來自光接收部7的輸出值為i0 ，且在圖2的狀態中，對應於由補正光束產生的照度之來自光接收部7的輸出值為i1 時，被測定光源OBJ的自我吸收補正係數α可以下式表示。
α=i1 /i0
再者，可使用此自我吸收補正係數α，補正由從被測定光源OBJ發生的光束產生的照度，並使用此補正後的照度測定被測定光源OBJ的全光束。
具體而言，在考慮自我吸收補正係數α時，被測定光源OBJ的全光束Φ及在光接收部7被檢測的照度Ed之理論的關係如下。
不過，r係從半球部1的曲率中心至內面的半徑，ρ係在半球部1的內面之反射率，這些值均為已知。又，id 係在補正光源9為非發光狀態且被測定光源OBJ為發光狀態時之來自光接收部7的輸出值。
亦即，被測定光源OBJ的全光束Φ將比例於自我吸收補正係數α及來自光接收部7的輸出值id 的積。實際上，由於難以正確地測定在光接收部7被檢測的絕對照度，故利用將發生的全光束的量與已知的全光束標準光源的測定結果比較，間接地測定被測定光源OBJ的全光束。
<控制構造>
參閱圖4，根據本發明之第1實施例的控制部10係包含選擇部111、緩衝部112、113、114、除法部115、及全光束算出部116以做為其功能。
選擇部111係根據來自使用者等的狀態輸入將來自光接收部7的輸出值選擇性地輸出至緩衝部112、113、114的任一個。在此，輸入的狀態通常包含下面3個情況。
(1)被測定光源OBJ被安裝於光源窗2，且僅補正光源9為發光狀態
(2)校正用反射鏡12被安裝於光源窗2，且僅補正光源9為發光狀態
(3)被測定光源OBJ被安裝於光源窗2，且僅被測定光源OBJ為發光狀態
亦即，使用者在設定如上述圖2或圖3所示的狀態之後，將對應於各狀態的狀態輸入提供給控制部10。
在上述(1)被輸入以做為狀態輸入的情況中，緩衝部112接收從選擇部111輸出之光接收部7的輸出值，並保持輸出做為輸出值i1 。又，在上述(2)被輸入以做為狀態輸入的情況中，緩衝部113接收從選擇部111輸出之光接收部7的輸出值，並保持輸出做為輸出值i0 。再者，在上述(3)被輸入以做為狀態輸入的情況中，緩衝部114接收從選擇部111輸出之光接收部7的輸出值，並保持輸出做為輸出值id 。另外，緩衝部112、113、114各自可構成以包含雜訊除去電路及平均電路。
除法部115將從緩衝部112輸出的輸出值i1 除以從緩衝部113輸出的輸出值i0 ，以其商做為自我吸收補正係數α並輸出至全光束算出部116。
全光束算出部116輸出將從緩衝部114輸出的輸出值id 與從除法部115輸出的自我吸收補正係數α相乘的值以做為對應於被測定光源OBJ的全光束Φ之相對值。另外，全光束算出部116也可在進一步乘上對應於其對應的光束計100之設計常數的係數之後，算出輸出值。
<點燈姿勢>
如圖1所示，在根據本實施例的光束計100中，由於半球部1係被自由旋轉地構成，可連續地改變被測定光源OBJ的點燈姿勢，以容易地實行全光束測定。
參閱圖5A~圖5C，在預先取得自我吸收補正係數α之後，將被測定光源OBJ安裝於光源窗2，並將半球部1一個一個地設定於適當的旋轉角度，且在各旋轉角度中一個一個地測定被測定光源OBJ的全光束。根據被測定光源OBJ的種類有根據其點燈姿勢而發光性能不同者。根據本實施例之光束計100可更迅速地實行對此種被測定光源0BJ的發光性能的評價。另外，根據其點燈姿勢而發光性能不同的一個理由已知係因為根據點燈姿勢而被測定光源0BJ的散熱特性不同，故被測定光源0BJ的內部溫度不同。
<測定步驟>
參閱圖6，說明使用本發明之第1實施例的光束計100之全光束的測定的處理步驟。
首先，使用者在準備光束計100之後，將校正用反射鏡12安裝於光源窗2(步驟S100)，使補正光源9發光(步驟S102)。然後，使用者輸入選擇指令，其表示上述之「(2)將校正用反射鏡12安裝於光源窗2，且僅補正光源9為發光狀態」。然後，控制部10將在那時從光接收部7輸出的值做為輸出值i0 並暫時地儲存(步驟S104)。
其次，使用者將被測定光源0BJ安裝至光源窗2(步驟S106)，並使補正光源9發光(步驟S108)。然後，使用者輸入選擇指令，其表示上述之「(1)將被測定光源0BJ安裝至光源窗2，且僅補正光源9為發光狀態」。然後，控制部10將在那時從光接收部7輸出的值做為輸出值i1 並暫時地儲存(步驟S110)。
再者，控制部10利用將輸出值i1 除以輸出值i0 ，算出自我吸收補正係數α(步驟S112)。控制部10儲存此算出的自我吸收補正係數α。
其次，使用者在被測定光源0BJ被安裝至光源窗2的狀態中，使補正光源9為非發光狀態，同時使被測定光源OBJ發光(步驟S114)。然後，使用者對控制部10輸入選擇指令，其表示上述之「(3)將被測定光源OBJ安裝至光源窗2，且僅被測定光源OBJ為發光狀態」。然後，控制部10對於在那時從光接收部7輸出的值之輸出值id ，算出乘上在步驟S112中被算出的自我吸收補正係數α後的值，以輸出做為被測定光源OBJ的全光束(相對值)(步驟S116)。
其後，在必須測定其他的點燈姿勢時(在步驟S118中為YES時)，使用者將半球部1設定於預定的旋轉角度(步驟S120)，並使控制部10實行步驟S116以下的處理。
另一方面，在不必測定其他的點燈姿勢時(在步驟S118中為NO時)，結束測定處理。
<變形例>
在根據上述第1實施例的光束計中，雖然未特別限定補正光源9的種類，也有根據被測定光源OBJ的種類，最好使用與被測定光源OBJ相同種類的光源做為補正光源9的情況。
例如，螢光水銀燈係在水銀燈的外管的內面側塗佈螢光體，並放射從水銀燈本身產生的光，與接受此光的一部分並從螢光體產生的螢光。通常，在水銀燈的亮線光譜上包含254nm及365nm的紫外線，在此紫外線在半球部1的內面等被擴散反射的過程中，可再入射至螢光水銀燈的螢光體。因此，經由從螢光水銀燈一次放射的紫外線，發生螢光體再次發光之所謂「再激發現象」。又，即使在使用白色LED時，也同樣發生「再激發現象」。
參閱圖7，白色LED係在做為框架的陰極202上包含夾著銀膏214被配置的LED晶片212。又，白色LED除了陰極202外，包含同樣做為框架的陽極200。並且，LED晶片212係經由接合線206與陽極200電氣地接續，同時經由接合線216與陰極202電氣地接續。再者，LED晶片212的上表面係被分散有螢光體的封固劑210封固。然後，利用將包含LED晶片212及封固劑210的整體封裝成砲彈形狀，而構成透鏡208。
由此LED晶片212放射的光被照射至係螢光體的封固劑210。然後，從封固劑210產生的螢光通過透鏡208被擴散放射。在此，在一般的白色LED中係使用藍色發光二極體做為LED晶片212，且使用YAG(釔鋁石榴石)螢光體做為螢光體。從白色LED也將放射一部分從LED晶片212放射的藍色成分光，在此藍色成分光在半球部1的內面等被擴散反射的過程中，可再入射至封固劑210。因此，經由從白色LED一次放射的光，發生螢光體再度發光之所謂「再激發現象」。
因此，除了自我吸收現象外，為了補正上述之再激發現象造成的測定誤差，最好使用與被測定光源OBJ相同種類的光源做為補正光源9。在此，「相同種類的光源」表示從補正光源9產生的光之波長成分(光譜)係與從被測定光源OBJ產生的光之波長成分(光譜)實質相等，而不需使兩個光源完全相同。
利用使用與上述之被測定光源OBJ相同種類的光源做為補正光源9，可算出考慮自我吸收現象及再激發現象的自我吸收補正係數α。另外，由於自我吸收補正係數α的算出步驟及全光束的測定步驟與上述各自的步驟相同，故不重複詳細說明。
根據本實施例，光源窗2及照明窗4在圓板形的反射鏡3上分離僅預定距離被形成，且在光源窗2上安裝被測定光源OBJ，同時來自被設置於半球部1外部之補正光源9的補正光束通過照明窗4被照射至半球部1的內面。從而，可抑制來自補正光源9的補正光束直接入射至被測定光源OBJ，結果，不需在半球部1的內部設置用於抑制補正光束直接入射至被測定光源OBJ的遮蔽板。因此，可維持簡單的構成,補正由被測定光源OBJ的光吸收(自我吸收)導致的誤差，以高精度地測定全光束。
又，根據本實施例，由於半球部1係自由旋轉地被構成，在將被測定光源OBJ安裝於反射鏡3的狀態中，可容易地實行各種點燈姿勢中的全光束測定。
[第2實施例]
在上述第1實施例中，雖然例示將對應於被測定光源OBJ的全光束之相對值輸出的構成，經由嚴密地設定從補正光源被照射至半球部1的內面之光束，可利用1次的測定取得被測定光源OBJ的全光束之絕對值。
參閱圖8，根據本發明之第2實施例的光束計100A係在根據上述第1實施例的光束計100中追加聚光光學系統13，同時將補正光源9及控制部10分別替換成補正光源9A及控制部10A。至於其他的部件，由於與光束計100相同，故不重複詳細的說明。
補正光源9A係由其產生的光之光度被預先設計為預定值的光度標準光源構成。因為光度係各單位立體角的光束的量，利用正確地設計從補正光源9A被放射的立體角(開口面積)，可任意地決定從補正光源9A被照射至半球部1的內面之標準光束的量。
更具體來說，經由在補正光源9A及照明窗4的光軸上配置聚光光學系統13，並對此聚光光學系統13進行適當的光學設計，可在從補正光源9A產生的光束中決定通過照明窗4被照射至半球部1的標準光束。為了更正確地決定標準光束，最好是經由與預先決定的標準電燈比較等加以校正。另外，為了盡可能使照明窗4的大小變小，最好設計聚光光學系統13以使來自補正光源9A的補正光束在照明窗4聚集。
當在將校正用反射鏡12安裝於光源窗2，且僅補正光源9A為發光狀態的情況中，使根據由來自補正光源9A的補正光束(標準光束Φ0 )造成的照度從光接收部7輸出的輸出值為i0 ，而在將被測定光源OBJ安裝於光源窗2，且僅被測定光源OBJ為發光狀態的情況中，由光接收部7輸出的輸出值為id 時，被測定光源OBJ的全光束Φ將如下所示。
Φ=Φ0 ×α×id /i0
另外，自我吸收補正係數α係由與上面相同的步驟算出。
如此，根據本實施例的光束計100A，可不進行與全光束標準光源的比較測定，而在1次的測定中測定被測定光源OBJ的全光束之絕對值。
<控制構造>
參閱圖9，根據本發明的第2實施例之控制部10A係包含選擇部111、緩衝部112、113、114、除法部115、及全光束算出部116以做為其功能。由於除了全光束算出部116A外，其他的功能方塊與上述圖4所示之控制部10的控制構造相同，故不重複詳細說明。
全光束算出部116A係基於從緩衝部114輸出的輸出值id 、從除法部115輸出的自我吸收補正係數α、從補正光源9A被照射至半球部1的內部之標準光束Φ0 、及從緩衝部113輸出的輸出值i0 ，算出被測定光源OBJ的全光束Φ。
具體而言，全光束算出部116A係根據上述算出式(Φ=Φ0 ×α×id /i0 )算出全光束Φ。另外，標準光束Φ0 係基於補正光源9A的設計值被預先設定。
<測定步驟>
參閱圖10，說明使用本發明之第2實施例的光束計100A之全光束的測定的處理步驟。另外，圖10所示的步驟中，與圖6所示的流程圖中的步驟實行實質相同的處理者係標示相同的參考號碼。
首先，使用者在準備光束計100A之後，將校正用反射鏡12安裝於光源窗2(步驟S100)，且在將標準光束Φ0 的值輸入至控制部10A之後(步驟S101)，使補正光源9A發光(步驟S102)。然後，使用者對控制部10A輸入選擇指令，其表示上述之「(2)將校正用反射鏡12安裝於光源窗2，且僅補正光源9A為發光狀態」。然後，控制部10A將在那時從光接收部7輸出的值做為輸出值i0 並暫時地儲存(步驟S104)。
其次，使用者將被測定光源OBJ安裝至光源窗2(步驟S106)，並使補正光源9A發光(步驟S108)。然後，使用者對控制部10A輸入選擇指令，其表示上述之「(1)將被測定光源OBJ安裝至光源窗2，且僅補正光源9A為發光狀態」。然後，控制部10A將在那時從光接收部7輸出的值做為輸出值i1 並暫時地儲存(步驟S110)。
再者，控制部10A利用將輸出值i1 除以輸出值i0 ，算出自我吸收補正係數α(步驟S112)。控制部10A儲存此自我吸收補正係數α。
其次，使用者在被測定光源OBJ被安裝至光源窗2的狀態中，使補正光源9A為非發光狀態，同時使被測定光源OBJ發光(步驟S114)。然後，使用者對控制部10A輸入選擇指令，其表示上述之「(3)將被測定光源OBJ安裝至光源窗2，且僅被測定光源OBJ為發光狀態」。然後，控制部10A將在那時從光接收部7輸出的值相對於輸出值id ，乘上在步驟S101中被輸入的標準光束Φ0 、在步驟S112中被算出的自我吸收補正係數α，並除以在步驟S104中被儲存的輸出值i0 的結果輸出做為被測定光源OBJ的全光束(步驟S117)。
其後，在必須測定其他的點燈姿勢時(在步驟S118中為YES時)，使用者將半球部1設定於預定的旋轉角度(步驟S120)，並使控制部10A實行步驟S117以下的處理。
另一方面，在不必測定其他的點燈姿勢時(在步驟S118中為NO時)，結束測定處理。
關於其他的構成，由於與上述根據第1實施例的光束計100相同，故不重複詳細說明。
根據本實施例，除了上述第1實施例的優點外，由於從補正光源9A朝向半球部1的內面照射的光束係預先已知，故可在1次的測定中取得被測定光源OBJ的全光束之絕對值。因此，可實現測定時間的縮短化及測定步驟的簡單化。
[第3實施例]
在上述第1及第2實施例中，雖然例示使用檢測照度的絕對值之光接收部的構成，但也可使用可檢測根據波長的照度之分光型光接收部。
參閱圖11，根據本發明的第3實施例之分光型光接收部7A係包含：反射型繞射光柵71，被配置於通過觀測窗6從半球部1被取出的光之光軸上；檢測部72，接收由繞射光柵71造成的繞射光。繞射光柵71係被構成以使預定之每個波長間隔的繞射波反射至對應的各方向，且通常係由光柵(grating)等構成。檢測部72輸出電氣信號，其對應於被包含於在繞射光柵71被分光的反射光中之各波長成分的光強度。檢測部72通常係由將光二極體等的檢測元件配置成陣列狀的光二極體陣列或配置成矩陣狀的CCD(電荷耦合元件)等構成。
經由此種構成，從光接收部7A輸出對應於根據波長的照度之輸出值i(λ)。在與此光接收部7A接續之本實施例的控制部中，根據波長算出自我吸收補正係數α。亦即，在根據本實施例的控制部中，當根據補正光束使從光接收部7A輸出的輸出值為i0 (λ)，且在圖2的狀態中，使對應於補正光束之從光接收部7輸出的輸出值為i1 (λ)時，被測定光源OBJ之根據波長的自我吸收補正係數α(λ)可以下式表示。
α(λ)=i1 (λ)/i0 (λ)
再者，可使用此自我吸收補正係數α(λ)，補正由從被測定光源OBJ發生的光束產生的照度，並使用此補正後的照度，根據波長測定被測定光源OBJ的全光束。
在其他的構成中，由於自我吸收補正係數的算出步驟及全光束的測定步驟等與上述第1及第2實施例相同，故不重複詳細說明。
根據本實施例，除了上述第1實施例的優點外，即使在被測定光源OBJ的光吸收(自我吸收)具有波長依存性的情況中，也可適當地補正由此自我吸收造成的誤差。從而，可更高精度地測定被測定光源OBJ的全光束。
雖然已詳細地說明並顯示本發明，但其僅係用於例示，並非限定於此，應清楚理解本發明之範圍係由附加的申請專利範圍解釋。
1．．．半球部
1a．．．光擴散反射層
2．．．光源窗
3．．．反射鏡
4．．．照明窗
6．．．觀測窗
7、7A．．．光接收部
8．．．遮蔽部
9、9A．．．補正光源
10、10A．．．控制部
11．．．光源儲藏部
12．．．校正用反射鏡
13．．．聚光光學系統
71．．．繞射光柵
72．．．檢測部
100、100A．．．光束計
102．．．基底部
104．．．旋轉軸
111．．．選擇部
112、113、114．．．緩衝部
115．．．除法部
116、116A．．．全光束算出部
200．．．陽極
202．．．陰極
206、216．．．接合線
208．．．透鏡
210．．．封固劑
212．．．LED晶片
214．．．銀膏
0BJ．．．被測定光源
圖1係繪示根據本發明之第1實施例的光束計的外觀圖。
圖2係繪示根據本發明之第1實施例的光束計的截面構造之示意圖。
圖3係用於說明被測定光源之非安裝狀態的示意圖。
圖4係繪示根據本發明之第1實施例的控制部的示意圖。
圖5A~圖5C係繪示使用根據本發明之第1實施例的光束計之測定方式的概要圖。
圖6係繪示有關使用根據本發明之第1實施例的光束計之全光束的測定的處理步驟的流程圖。
圖7係繪示白色LED之典型的構造的截面圖。
圖8係繪示根據本發明之第2實施例的光束計的截面構造之示意圖。
圖9係繪示根據本發明之第2實施例的控制部之控制構造的示意圖。
圖10係繪示有關使用根據本發明之第2實施例的光束計之全光束的測定的處理步驟的流程圖。
圖11係繪示根據本發明之第3實施例的光接收部之典型的示意構成圖。
1．．．半球部
1a．．．光擴散反射層
2．．．光源窗
3．．．反射鏡
4．．．照明窗
5．．．反射面(鏡面)
6．．．觀測窗
7．．．光接收部
8．．．遮蔽部
9．．．補正光源
10．．．控制部
11．．．光源儲藏部
OBJ．．．被測定光源

Claims (6)

  1. 一種光束計，用於測定由被測定光源產生之全光束，包括：半球部，在其內面形成光擴散反射層；板狀的反射鏡，被配置以通過前述半球部之實質的曲率中心，且關閉前述半球部的開口部；光接收部，用以測定前述半球部之內面的照度；及補正光源，產生補正光束；前述反射鏡包含：第1窗部，被形成在包含前述半球部之實質的曲率中心的區域，且可安裝前述被測定光源以使其產生的光束被照射朝向前述半球部的內面；及第2窗部，被形成在從前述第1窗部起分離僅預定距離的位置；前述補正光源，被配置以通過前述第2窗部，並使前述補正光束照射前述半球部的內面，其中，前述第1窗部係被構成以可沿著與前述反射鏡的鏡面相同的面安裝與前述第1窗部的開口區域相同大小的校正用反射鏡；前述光束計更包括：補正係數算出部，基於在將非發光狀態的前述被測定光源安裝於前述第1窗部且前述補正光源為發光狀態時被測定的第1照度，及在將前述校正用反射鏡安裝於前述第1窗部且前述補正光源為發光狀態時被測定的第2照度，算出由前述被測定光源的光吸收 導致的補正係數。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的光束計，更包括：全光束算出部，基於在將發光狀態的前述被測定光源安裝於前述第1窗部時被測定的第3照度及前述補正係數，算出由前述被測定光源產生的全光束。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的光束計，其中，前述補正光源被構成以使得通過前述第2窗部，朝向前述半球部的內面照射的前述補正光束的量為預先指定的值；前述全光束算出部係基於前述第1照度、前述第3照度、前述補正係數、及前述補正光束的量，算出由前述被測定光源產生的全光束的絕對值。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的光束計，其中，前述光接收部係包含分光部，其可根據波長測定前述半球部的內面的照度；前述補正係數算出部係根據波長算出前述補正係數。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的光束計，其中，前述光接收部係通過被形成在前述半球部或前述反射鏡的第3窗部以測定前述照度；前述光束計更包括：遮蔽部，被配置在從前述第1窗部至前述第3窗部的路徑上。
  6. 一種全光束的測定方法，用於測定由被測定光源產生之全光束，包含：準備光束計的步驟，且前述光束計包含在其內面形成光擴散反射層的半球部，及被配置以通過前述半球 部之實質的曲率中心並關閉前述半球部的開口部之板狀的反射鏡，前述反射鏡具有第1窗部，及第2窗部，其被形成在從前述第1窗部起分離僅預定距離的位置；包含：沿著與前述反射鏡的鏡面相同的面將與前述第1窗部的開口區域相同大小的校正用反射鏡安裝至前述第1窗部的步驟；通過前述第2窗部將來自補正光源的補正光束照射至前述半球部的內面的步驟；測定前述半球部的內面的照度以做為第1照度的步驟；及在前述第1窗部安裝前述被測定光源以使其光束的產生方向朝向前述半球部的內面的步驟；前述被測定光源維持非發光狀態；包括：通過前述第2窗部將來自前述補正光源的補正光束照射至前述半球部的內面的步驟；測定前述半球部的內面的照度以做為第2照度的步驟；基於前述第1照度及前述第2照度，算出由前述被測定光源的光吸收導致的補正係數的步驟；使前述被測定光源成為發光狀態，並測定前述半球部的內面的照度以做為第3照度的步驟；及基於前述第3照度及前述補正係數，算出由前述被測定光源產生的全光束的步驟。
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