WO2015151488A1 - 放射束分布測定方法及び放射束分布測定装置 - Google Patents

放射束分布測定方法及び放射束分布測定装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015151488A1
WO2015151488A1 PCT/JP2015/001807 JP2015001807W WO2015151488A1 WO 2015151488 A1 WO2015151488 A1 WO 2015151488A1 JP 2015001807 W JP2015001807 W JP 2015001807W WO 2015151488 A1 WO2015151488 A1 WO 2015151488A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
radiant flux
light source
port
exit
curve
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/001807
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
福島　博司
沙季 青木
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Publication of WO2015151488A1 publication Critical patent/WO2015151488A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0264—Electrical interface; User interface
    • 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
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/0242—Control or determination of height or angle information of sensors or receivers; Goniophotometry
    • 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
    • G01J1/429—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors applied to measurement of ultraviolet light
    • 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
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0205—Optical elements not provided otherwise, e.g. optical manifolds, diffusers, windows
    • G01J3/0254—Spectrometers, other than colorimeters, making use of an integrating sphere
    • 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
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02—Details
    • G01J3/0278—Control or determination of height or angle information for sensors or receivers
    • 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
    • G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/46—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters
    • G01J3/50—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors
    • G01J3/505—Measurement of colour; Colour measuring devices, e.g. colorimeters using electric radiation detectors measuring the colour produced by lighting fixtures other than screens, monitors, displays or CRTs
    • 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
    • G01J1/02—Details
    • G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
    • G01J2001/0481—Preset integrating sphere or cavity
    • 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
    • G01J2001/4247—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors for testing lamps or other light sources

Definitions

  • the present invention relates to a radiant flux distribution measuring method and a radiant flux distribution measuring apparatus, and more specifically, to a radiant flux distribution measuring method and a radiant flux distribution measurement of a light source that emits ultraviolet rays in a UV-C wavelength region (100 nm to 280 nm). Relates to the device.
  • an illuminometer or radiant flux measuring instrument as a general measuring instrument is, for example, JIS C 1609-1: 2006.
  • An illuminometer or a radiant flux measuring instrument that satisfies the above standards is used.
  • the oblique incident light characteristic of the illuminance meter or the radiant flux measuring device is ⁇ 3% when the angle of oblique incidence is 30 °, even in a general class A illuminometer.
  • the cosine law is a law in which the radiant flux of the light receiving surface when light is incident on the light receiving surface at a certain angle is proportional to the cosine of the incident angle.
  • a light source that emits ultraviolet rays in the UV-C wavelength region has recently attracted attention as a light source used for sterilization, inspection, and the like.
  • the radiant flux in the irradiated region is important.
  • an ultraviolet integrated light meter UIT-250 manufactured by USHIO INC. Is known (for example, Japanese Patent Application Publication No. 2013-2013). 218793).
  • An object of the present invention is to provide a radiant flux distribution measuring method and a radiant flux distribution measuring apparatus capable of improving the measurement accuracy of a radiant flux distribution of a horizontal radiant flux by a light source that emits ultraviolet rays in the UV-C wavelength range. There is.
  • the radiant flux distribution measuring method is a radiant flux distribution measuring method for measuring a radiant flux distribution by a light source that emits ultraviolet rays in the UV-C wavelength region.
  • Radiation flux distribution measurement method is a correction coefficient for opening one port of an integrating sphere, turning on a standard light source facing the entrance of the port, and calibrating the output of a spectrometer connected to the integrating sphere.
  • the 1st process of determining is provided.
  • the radiant flux distribution measuring method includes a second step of measuring a light distribution of the light source. Further, the radiant flux distribution measuring method is configured to change a distance between the light source facing the entrance of the port and an apparent exit of the port of the integrating sphere, and to change the apparent light source by the spectroscope.
  • a third step of measuring a radiant flux per solid angle and creating a first radiant flux cumulative curve is provided. Further, the radiant flux distribution measuring method creates a Rousseau diagram from the light distribution measured in the second step, calculates a radiant flux per solid angle of the light source, and outputs a second radiant flux. A fourth step of creating a cumulative curve is provided. Further, in the radiant flux distribution measuring method, the plurality of virtual exit ports, each having a different distance from the entrance port in the port, are shorter than a distance between the entrance port and the apparent exit port, and the plurality of virtual exit ports are defined.
  • the radiant flux distribution measuring method includes a sixth step of determining an effective exit of the port.
  • the radiant flux distribution measuring method includes a seventh step of obtaining a radiant flux distribution of the horizontal radiant flux by the light source based on the position of the effective exit of the port.
  • the light distribution of the light source is measured by changing the angle formed by the optical axis of the light source and the normal line of the light receiving surface of the spectrometer.
  • the output of the spectrometer when the light source is turned on at each distance when the distance between the light source and the apparent emission port is changed is corrected by the correction coefficient.
  • the radiant flux per apparent solid angle of the light source is measured, and the first radiant flux accumulation curve showing the relationship between the solid angle and the cumulative radiant flux accumulated by the radiant flux is created.
  • the second radiant flux cumulative curve showing the relationship between the solid angle and the cumulative radiant flux obtained by accumulating the radiant flux is created.
  • a virtual exit port corresponding to a graph having a minimum difference from the second radiant flux cumulative curve among the plurality of graphs is defined as the effective port of the port. To be determined as a proper exit.
  • a radiant flux distribution measuring apparatus includes a standard light source that emits ultraviolet rays in a UV-C wavelength region, an integrating sphere, a spectroscope connected to the integrating sphere, and a processing device.
  • the processing device includes a correction coefficient determination unit, a first curve creation unit, a diagram creation unit, a second curve creation unit, a first calculation unit, a graph creation unit, an exit opening determination unit, and a second calculation.
  • the correction coefficient determination unit is configured to determine a correction coefficient for calibrating the output of the spectroscope connected to the integrating sphere, using ultraviolet light emitted from the standard light source.
  • the first curve creating unit is configured to create a first radiant flux cumulative curve indicating a relationship between a solid angle and a cumulative radiant flux obtained by accumulating radiant flux, and the first radiant flux cumulative curve is represented by the integrating sphere.
  • the diagram creation unit is configured to create a Rousseau diagram from the light distribution of the light source measured by the spectrometer.
  • the first computing unit is configured to compute a radiant flux per solid angle of the light source using the Rousseau diagram created by the diagram creating unit.
  • the second curve creation unit is configured to create a second radiant flux cumulative curve indicating a relationship between a solid angle and a cumulative radiant flux obtained by accumulating the radiant flux, based on a calculation result of the first calculation unit. Yes.
  • the graph creating unit defines the plurality of virtual exit ports when the port defines a plurality of virtual exit ports whose distance from the entrance port is shorter than a distance between the entrance port and the apparent exit port.
  • a plurality of graphs in which the first radiant flux cumulative curve is rewritten with a solid angle determined by each of the emission ports and the position of the light source are created.
  • the exit determining unit determines a virtual exit corresponding to a graph having a minimum difference from the second radiant flux cumulative curve among the plurality of virtual exits out of the plurality of virtual exits. It is comprised so that it may determine as a right exit.
  • the second calculation unit is configured to obtain a radiant flux distribution of a horizontal radiant flux by the light source based on the position of the effective outlet of the port.
  • the radiant flux distribution measuring method it is possible to improve the measurement accuracy of the radiant flux distribution of the horizontal radiant flux by a light source that emits ultraviolet rays in the UV-C wavelength region.
  • the radiant flux distribution measuring apparatus it is possible to improve the measurement accuracy of the radiant flux distribution of the horizontal radiant flux by a light source that emits ultraviolet rays in the UV-C wavelength region.
  • FIG. 1A is an explanatory diagram of a first step in the radiation flux distribution measuring method of the embodiment.
  • FIG. 1B is an explanatory diagram of a second step in the radiation flux distribution measuring method of the embodiment.
  • FIG. 1C is an explanatory diagram of a third step in the radiation flux distribution measuring method of the embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic configuration diagram of a main part of a radiant flux distribution measuring apparatus used in the radiant flux distribution measuring method of the embodiment.
  • FIG. 2B is a schematic configuration diagram of a processing device in the radiant flux distribution measuring device used in the radiant flux distribution measuring method of the embodiment.
  • FIG. 1A is an explanatory diagram of a first step in the radiation flux distribution measuring method of the embodiment.
  • FIG. 1B is an explanatory diagram of a second step in the radiation flux distribution measuring method of the embodiment.
  • FIG. 1C is an explanatory diagram of a third step in the radiation flux distribution measuring method of the embodiment.
  • FIG. 2A is a schematic configuration diagram of a
  • FIG. 3 is an explanatory diagram of a second step in the radiation flux distribution measuring method of the embodiment.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating the principle of a third step in the radiation flux distribution measuring method of the embodiment.
  • FIG. 4B is an explanatory diagram of a third step in the radiation flux distribution measuring method of the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of the fourth step in the radiation flux distribution measuring method of the embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of a fourth step in the radiation flux distribution measuring method of the embodiment.
  • Drawing 7 is an explanatory view of the 5th process and the 6th process in the radiant flux distribution measuring method of an embodiment.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram of a seventh step in the radiation flux distribution measuring method of the embodiment.
  • the radiant flux distribution measuring method of this embodiment is a radiant flux distribution measuring method for measuring the radiant flux distribution by the light source 1 that emits ultraviolet rays in the UV-C wavelength region.
  • one port 21 of the integrating sphere 2 is opened, the standard light source 3 facing the entrance 21a of the port 21 is turned on, and the spectroscope 4 connected to the integrating sphere 2 (see FIG. 2A) (see FIG. 1A, 2A).
  • the radiant flux distribution measuring method includes a second step of measuring the light distribution of the light source 1 (see FIGS. 1B and 3). Further, the radiant flux distribution measuring method changes the distance Lx (see FIG.
  • FIG. 4 includes a third step of measuring the radiant flux per apparent solid angle of the light source 1 and creating a first radiant flux cumulative curve (see FIGS. 1C and 4B).
  • the radiant flux distribution measuring method creates a Rousseau diagram (see FIG. 5) from the light distribution measured in the second step, calculates the radiant flux per solid angle of the light source 1, and accumulates the second radiant flux.
  • a fourth step of creating a curve C2 is provided.
  • the radiant flux distribution measuring method defines a plurality of virtual exit ports that are different from each other in the port 21 such that the distance from the entrance port 21a is shorter than the distance between the entrance port 21a and the apparent exit port 21b (that is, the entrance port).
  • a fifth step of creating Gr see FIG. 7, where in FIG. 7, the horizontal axis is the radiation angle corresponding to the solid angle and the vertical axis is the cumulative integrated radiation amount (percentage)).
  • the radiant flux distribution measuring method includes a sixth step of determining an effective exit port 21e of the port 21. Further, the radiant flux distribution measuring method includes a seventh step of obtaining the radiant flux distribution of the horizontal radiant flux by the light source 1 based on the effective position of the exit 21e of the port 21 (see FIG. 8). In the second step, the light distribution of the light source 1 is measured by changing the angle between the optical axis OX of the light source 1 and the normal line of the light receiving surface 41 of the spectroscope 4 as shown in FIG. 1B.
  • the light source 1 is corrected by correcting the output of the spectroscope 4 when the light source 1 is turned on at each distance when the distance Lx between the light source 1 and the apparent emission port 21b is changed by the correction coefficient.
  • the radiant flux per apparent solid angle is measured, and a first radiant flux cumulative curve showing the relationship between the solid angle and the cumulative radiant flux accumulated is created.
  • a second radiant flux cumulative curve C2 showing the relationship between the solid angle and the accumulated radiant flux accumulated (see FIG. 6, where in FIG. 6, the horizontal axis is the radiant angle corresponding to the solid angle, The vertical axis is the cumulative integrated radiation amount (percentage).
  • the virtual exit port corresponding to the graph Gr having the smallest difference from the second radiant flux cumulative curve C2 among the plurality of graphs Gr is defined as the effective exit of the port 21. Determine as mouth 21e. Therefore, in the radiant flux distribution measuring method, it is possible to improve the measurement accuracy of the radiant flux distribution of the horizontal radiant flux by the light source 1 that emits ultraviolet rays in the UV-C wavelength region.
  • the light source 1 includes an ultraviolet LED chip 11 and a mounting substrate 12 on which the ultraviolet LED chip 11 is mounted.
  • the emission peak wavelength of the ultraviolet LED chip 11 is in the range of 260 nm to 280 nm. Therefore, the ultraviolet LED chip 11 has an emission peak wavelength in the UV-C wavelength region.
  • the wavelength range of UV-C is, for example, 100 nm to 280 nm according to the classification by the wavelength of ultraviolet rays in the International Commission on Illumination (CIE).
  • the chip size of the ultraviolet LED chip 11 is 400 ⁇ m ⁇ (400 ⁇ m ⁇ 400 ⁇ m).
  • the light output of the ultraviolet LED chip 11 is 2.0 mW or more.
  • the light source 1 may be, for example, an ultraviolet light emitting device in which a plurality of ultraviolet LED chips 11 are arranged at equal intervals on the circumference of one virtual circle on the mounting substrate 12.
  • the ultraviolet light emitting device preferably includes six ultraviolet LED chips 11.
  • the ultraviolet light emitting device can have a total light output of 10 mW or more.
  • total light output means the output of ultraviolet rays emitted through a lens when the ultraviolet light emitting device includes, for example, a lens for controlling the distribution of ultraviolet rays.
  • Integrating sphere 2 is a photometric instrument.
  • the integrating sphere 2 has three ports 21, 22 and 23.
  • the integrating sphere 2 has an outer surface 2a (that is, an outer shape) having a cubic shape, and an inner surface 2b having a spherical shape.
  • the inner diameter of the integrating sphere 2 is 50.8 mm.
  • the opening shape of the three ports 21, 22 and 23 is circular.
  • the diameter of the port 21 is 12.7 mm.
  • the port 22 is closed by the sample holder 24.
  • the port 23 is closed by a fiber adapter 25 connected to one end of the optical fiber 6 (see FIG. 2A).
  • the inner surface 2b of the integrating sphere 2 is preferably a reflecting surface constituted by the surface of a molded product of polytetrafluoroethylene resin.
  • the “polytetrafluoroethylene resin molded product” means a molded body formed by pressing and baking a polytetrafluoroethylene resin powder.
  • SPH-2-X model number manufactured by Labsphere can be used.
  • Spectroscope 4 is an instrument that measures the relative spectral distribution as a function of wavelength.
  • the spectroscope 4 has sensitivity in a wavelength region of 200 nm to 950 nm.
  • QE65000 model number manufactured by Ocean Photonics can be used.
  • the spectroscope 4 is connected to the port 23 of the integrating sphere 2 via the optical fiber 6.
  • the optical fiber 6 is connected to the port 23 of the integrating sphere 2 by a fiber adapter 25.
  • the optical fiber 6 is a quartz fiber.
  • UV-40 from Optronic Laboratories, Inc. is used as the standard light source 3.
  • UV-40 is a standard ultraviolet lamp conforming to NIST (National Institute of Standards and Technology) in the wavelength range of 200 nm to 400 nm. That is, the standard light source 3 is a calibration standard light source.
  • the standard light source 3, the integrating sphere 2 and the spectroscope 4 are preferably arranged on the photometric bench 7.
  • the integrating sphere 2 is preferably attached to a movable stand 81 that is detachably fixed to the photometric bench 7.
  • the standard light source 3 is preferably attached to a movable stand 82 that is detachably fixed to the photometric bench 7.
  • a dark room 8 for light shielding on the photometric bench 7.
  • the dark room 8 may be arranged so as to surround the standard light source 3, the integrating sphere 2, the spectroscope 4, and the like.
  • the dark room 8 can be formed by, for example, a dark curtain.
  • the light shielding property of the dark screen preferably has a property of shielding light of 180 nm to 3 ⁇ m by 99.99% or more.
  • B-S9-CN model number manufactured by Scientex Co., Ltd. can be used.
  • the distance between the standard light source 3 and the integrating sphere 2 facing the entrance 21a of the port 21 is set to a predetermined distance L1.
  • the predetermined distance L1 is 30 cm.
  • a port reducer 26 for reducing the opening area of the port 21 to 1 cm 2 is attached.
  • the predetermined distance L1 is a distance between the standard light source 3 and the port reducer 26.
  • the standard light source 3 is turned on with only one port 21 of the three ports 21, 22, and 23 of the integrating sphere 2 open to the outside, and the spectrum connected to the integrating sphere 2.
  • a correction coefficient for calibrating the output of the device 4 is obtained.
  • the standard light source 3 is turned on by the first power source. More specifically, in the first step, the standard light source 3 is turned on by supplying a current of 30 mA from the first power source to the standard light source 3 to emit ultraviolet rays from the standard light source 3.
  • the correction coefficient is determined by the correction coefficient determination unit 121 of the processing device 120 (see FIGS. 2A and 2B) connected to the spectrometer 4.
  • the processing device 120 can be configured, for example, by installing an appropriate program on a computer.
  • the processing device 120 includes a display unit 123 and an input unit 124.
  • the display unit 123 is configured by a liquid crystal display.
  • the input unit 124 includes, for example, a keyboard 124a and a pointing device 124b.
  • the processing device 120 includes a memory 122, a first curve creation unit 125, a diagram creation unit 126, a second curve creation unit 127, a first calculation unit 128, a graph creation unit 129, and an output, which will be described later.
  • the mouth determination unit 130 and the second calculation unit 131 are further provided.
  • the processing device 120 includes a USB port 133.
  • the USB port 133 is connected to the spectrometer 4 via the USB cable 44. Therefore, the processing device 120 can acquire the output of the spectrometer 4.
  • the processing apparatus 120 can display the output of the spectroscope 4, the correction coefficient determined by the correction coefficient determination unit 121, and the like on the display unit 123.
  • the processing device 120 stores the correction coefficient determined by the correction coefficient determination unit 121 in the memory 122.
  • the correction coefficient determination unit 121 can obtain the correction coefficient by executing calibration software manufactured by Ocean Photonics, for example, installed in the above-described computer.
  • the correction coefficient is obtained as a data table of the ratio between the value priced for each wavelength by NIST and the value measured by the measurement system (spectrometer 4 + integrating sphere 2).
  • the light distribution of the light source 1 is measured by the spectrometer 4.
  • the light distribution of the light source 1 is a curve representing the radiant flux (light intensity) in one plane including the optical axis OX of the light source 1 as a function of direction, and the distribution represented by polar coordinates with the light center of the light source 1 as the origin. Means light curve.
  • the light distribution of the light source 1 represents the distribution of the radiant flux in each direction of the light source 1.
  • the absolute value of the radiant flux has no meaning
  • the relative radiant flux (no unit) as a function of the angle has meaning.
  • X1 and Y1 in FIG. 3 have shown the light distribution in each plane orthogonal to each other.
  • the light distribution of the light source 1 to be measured is a symmetric light distribution.
  • the average light distribution of the two light distributions X 1 and Y 1 is obtained and used as the light distribution of the light source 1. More specifically, the average light distribution is obtained using the following formula (1).
  • I ⁇ a (Y1 ⁇ a + X1 ⁇ a) / 2 Formula (1)
  • I ⁇ a in Equation (1) is a radiant flux in a direction inclined by an angle ⁇ a with respect to the optical axis OX of the light source 1 with respect to the average light distribution.
  • Y1 ⁇ a in the equation (1) is a radiant flux in a direction inclined by an angle ⁇ a with respect to the optical axis OX on the plane corresponding to the light distribution Y1.
  • X1 ⁇ a in the expression (1) is a radiant flux in a direction inclined by an angle ⁇ a with respect to the optical axis OX on the plane corresponding to the light distribution X1.
  • the light center of the light source 1 is a point representing the position when the light source 1 is regarded as a point light source.
  • the optical center of the light source 1 is The center of the virtual circle.
  • the light distribution of the light source 1 is a vertical light distribution curve if the above-described one plane is a vertical plane including the optical axis OX of the light source 1.
  • the average light distribution of the two light distributions X1 and Y1 is an average vertical light distribution curve.
  • the light source 1 and the spectroscope 4 are preferably arranged on the photometric bench 7 (see FIG. 2A).
  • the dark room 8 may be arranged so as to surround the light source 1 and the spectroscope 4.
  • the light source 1 is turned on by the second power source.
  • the second power source is preferably a constant current source or a constant voltage source when the light source 1 is the ultraviolet light emitting device described above.
  • the spectroscope 4 is fixed and the light source 1 is rotated around the optical center, so that the optical axis OX of the light source 1 and the normal of the light receiving surface 41 of the spectroscope 4 are obtained.
  • the light distribution can be measured by the spectroscope 4 by changing the angle formed.
  • the optical axis OX in the middle of the three optical axes OX in FIG. 1B indicates the optical axis when the light source 1 faces the light receiving surface 41 of the spectrometer 4.
  • the left optical axis OX of the three optical axes OX in FIG. 1B indicates the optical axis when the light source 1 is rotated to the position indicated by the alternate long and short dash line.
  • the right optical axis OX of the three optical axes OX in FIG. 1B indicates the optical axis when the light source 1 is rotated to the position indicated by the broken line.
  • the light source 1 is fixed, the spectroscope 4 is moved on an arc having a constant distance from the optical center of the light source 1, and the radiant flux of the light source 1 is measured at each position on the arc.
  • the light distribution of the light source 1 may be measured.
  • the light source 1, integrating sphere 2 and spectroscope 4 are preferably arranged on a photometric bench 7 (see FIG. 2A).
  • the integrating sphere 2 and the spectroscope 4 are connected by the optical fiber 6 described above.
  • the light source 1 is turned on by the second power source.
  • the second power source is preferably a constant current source or a constant voltage source when the light source 1 is the ultraviolet light emitting device described above.
  • the apparent solid angle of light (ultraviolet rays) incident on the integrating sphere 2 from the light source 1 is changed by changing the distance between the light source 1 and the integrating sphere 2. More specifically, the apparent solid angle increases as the distance between the light source 1 and the integrating sphere 2 decreases.
  • the length of the port 21 of the integrating sphere 2 to be used is relatively long, when the apparent solid angle increases, a part of the light incident from the incident port 21a of the port 21 is part of the port 21. It is assumed that the possibility of being reflected by the inner surface 21d increases.
  • the reason for setting the length of the port 21 of the integrating sphere 2 to be relatively long is that the thickness of the integrating sphere 2 is increased in order to suppress a decrease in the reflectivity of ultraviolet rays in the UV-C wavelength region. And so on.
  • the irradiated surface 10 is irradiated with ultraviolet rays from the light source 1.
  • angles formed by the optical axis OX of the light source 1 and the three conical buses MX1, MX2, and MX3 that respectively define the three solid angles are ⁇ 1, ⁇ 2, respectively. , ⁇ 3 ( ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ 3).
  • the radiant flux increases. Therefore, in the model of FIG. 4A, as shown in FIG. 4B, when the cumulative radiant flux is taken on the vertical axis and the angle is taken on the horizontal axis, a radiant flux cumulative curve C0 is obtained.
  • the distance between the light source 1 and the integrating sphere 2 is changed to change the distance between the light source 1 and the apparent exit port 21b of the port 21, and the spectroscope 4 causes the apparent solid angle of the light source 1 to be reduced.
  • Measure the radiant flux the radiant flux per apparent solid angle of the light source 1 is measured by correcting the output of the spectroscope 4 using the correction coefficient determined in the first step.
  • the apparent exit port 21b of the port 21 is a physical exit port of the port 21, and is the right end of the port 21 in FIG. 1C.
  • the output of the spectroscope 4 is input to the processing device 120.
  • the spectrometer 4 is connected to the USB port of the processing device 120 via the USB cable 44.
  • the “apparent exit 21b” described in the present embodiment is one end of the port 21 located on the spherical inner surface 2b side of the integrating sphere 2 as shown in FIG. 1C.
  • the “apparent exit 21 b” is a physical exit that is opposite to the entrance 21 a in the port 21.
  • the “apparent solid angle” described in the present embodiment refers to the center of the light source 1 (that is, the intersection of the light source 1 and the optical axis OX of the light source 1) as the apex, and the “apparent exit 21b” as the bottom surface. It means a virtual cone solid angle.
  • the light source 1 includes the plurality of ultraviolet LED chips 11 as described above and the plurality of ultraviolet LED chips 11 are arranged at equal intervals on the circumference of one virtual circle, the optical axis OX Passes through the center of the virtual circle.
  • the first radiant flux accumulation curve is created by taking the accumulated radiant flux with the solid angle on the horizontal axis and the radiant flux accumulated on the vertical axis.
  • the first radiant flux cumulative curve can be created by the first curve creation unit 125 of the processing device 120, for example.
  • the first curve creation unit 125 can be configured, for example, by installing an appropriate program in the above-described computer.
  • a Rousseau diagram (see FIG. 5) is created from the light distribution measured in the second step, the radiant flux per solid angle of the light source 1 is calculated, and the second radiant flux is calculated.
  • a cumulative curve C2 (see FIG. 6) is created. More specifically, in the fourth step, first, a Rousseau diagram is created.
  • Reference 1 ““Optical Technology Handbook Supplement Edition”, Asakura Shoten, 1968 First Edition, 1978 Third Printing, p317-318]
  • Reference 2 [“Lighting Handbook” , Ohm Co., Ltd., May 20, 1978, first edition, first printing, p281].
  • an angle between the optical axis OX of the light source 1 and a straight line defining an arbitrary direction with respect to the light source 1 is ⁇ , and 1 ⁇ cos ⁇ is taken on the vertical axis as shown in FIG.
  • the horizontal axis represents the radiant flux (light intensity).
  • the area surrounded by the vertical axis, the horizontal axis, and the curve CX corresponds to the total radiant flux.
  • the Rousseau diagram can be created by, for example, the diagram creation unit 126 of the processing device 120.
  • the diagram creation unit 126 can be configured, for example, by installing an appropriate program in the above-described computer.
  • a radiant flux per solid angle is calculated using a Rousseau diagram to create a second radiant flux cumulative curve C2 (see FIG. 6).
  • the following equation (2) is used.
  • ⁇ ⁇ (1-cos ⁇ a) ⁇ (1-cos ⁇ b) ⁇ ⁇ I ⁇ a / S1 Formula (2)
  • ⁇ a radiant flux per unit solid angle.
  • I ⁇ a is a radiant flux in a direction in which the angle ⁇ is ⁇ a.
  • ⁇ b is defined so that the radiant flux per unit solid angle can be obtained.
  • S1 is the area (total area) enclosed by the vertical axis
  • the second radiant flux cumulative curve C2 can be created by, for example, the second curve creation unit 127 of the processing apparatus 120.
  • the second curve creation unit 127 can be configured, for example, by installing an appropriate program in the above-described computer.
  • a plurality of virtual exit ports whose distance from the entrance port 21a is shorter than the distance between the entrance port 21a and the apparent exit port 21b are defined in the port 21 (that is, apparent from the entrance port 21a).
  • the plurality of graphs Gr can be created by the graph creation unit 129 of the processing device 120, for example.
  • the graph creation unit 129 can be configured, for example, by installing an appropriate program on the above-described computer.
  • the user may input information for defining the position of each of the plurality of virtual exit ports by operating the input unit 124.
  • the distance between the light source 1 and the port 21 may be input as information for defining the positions of the plurality of virtual emission ports.
  • the virtual exit port corresponding to the graph Gr having the smallest difference from the second radiant flux cumulative curve C2 among the plurality of graphs Gr is ported. 21 as effective exit ports 21e.
  • the effective outlet 21e of the port 21 can be determined by the outlet determining unit 130 of the processing device 120.
  • the exit determining unit 130 calculates the difference between each of the plurality of graphs Gr and the second radiant flux cumulative curve C2 by the least square method, and determines the graph Gr that minimizes the difference.
  • the emission port determination unit 130 can be configured, for example, by installing an appropriate program in the above-described computer.
  • a person visually compares the second radiant flux cumulative curve C2 and the plurality of graphs Gr, and the graph Gr that minimizes the difference from the second radiant flux cumulative curve C2 among the plurality of graphs Gr is obtained. You may specify.
  • the radiant flux distribution (see FIG. 8) of the horizontal radiant flux by the light source 1 is obtained based on the position of the effective exit port 21e of the port 21 defined in the sixth step.
  • the radiant flux distribution shown in FIG. 8 shows the radiant flux distribution of the horizontal radiant flux when the distance between the light source 1 and the irradiated surface in various directions along the optical axis OX of the light source 1 is varied.
  • the horizontal axis in FIG. 8 is the distance from the point that intersects the optical axis OX of the light source 1 on the irradiated surface.
  • the right side is “positive” and the left side is “negative ( ⁇ sign)” with a distance of 0 cm as the center, but “positive” and “negative ( ⁇ sign)” are at the distance of 0 cm.
  • FIG. 8 is a radiant flux distribution normalized by setting the peak irradiance to 10 mW when the distance between the light source 1 and the irradiated surface is 0.5 cm.
  • the following radiant flux distribution measuring device can be used.
  • the radiant flux distribution measuring device includes the standard light source 3 that emits ultraviolet rays in the UV-C wavelength region, the integrating sphere 2, the spectroscope 4 connected to the integrating sphere 2, and the processing device 120. .
  • the processing device 120 includes a correction coefficient determination unit 121, a first curve creation unit 125, a diagram creation unit 126, a second curve creation unit 127, a first calculation unit 128, a graph creation unit 129, and an exit opening determination. Unit 130 and a second calculation unit 131.
  • the correction coefficient determination unit 121 is configured to determine a correction coefficient for calibrating the output of the spectroscope 4 connected to the integrating sphere 2 using ultraviolet rays emitted from the standard light source 3.
  • the first curve creating unit 125 is configured to create a first radiant flux cumulative curve indicating the relationship between the solid angle and the cumulative radiant flux obtained by accumulating the radiant flux.
  • the first curve creating unit 125 includes a light source 1 that causes the first radiant flux cumulative curve to directly face the incident port 21a of the port 21 opened of the integrating sphere 2 and the apparent exit port 21b of the port 21 of the integrating sphere 2. It is created based on the result of measuring the radiant flux per solid angle of the light source 1 by the spectroscope 4 while changing the distance.
  • the diagram creation unit 126 is configured to create a Rousseau diagram from the light distribution of the light source 1 measured by the spectrometer 4.
  • the first computing unit 128 is configured to compute the radiant flux per solid angle of the light source 1 using the Rousseau diagram created by the diagram creating unit 126.
  • the second curve creation unit 127 is configured to create a second radiant flux cumulative curve indicating the relationship between the solid angle and the cumulative radiant flux obtained by accumulating the radiant flux based on the calculation result of the first calculation unit 128. Yes.
  • the graph creating unit 129 defines a plurality of virtual exit ports that are different from each other in the port 21 such that the distance between the entrance port 21a and the entrance port 21a is shorter than the distance between the entrance port 21a and the apparent exit port 21b.
  • the exit determining unit 130 selects the virtual exit corresponding to the graph Gr having the smallest difference from the second radiant flux cumulative curve C2 among the plurality of graphs Gr out of the plurality of virtual exits. It is comprised so that it may determine as the right exit 21e.
  • the second computing unit 131 is configured to obtain the radiant flux distribution of the horizontal radiant flux by the light source 1 based on the effective position of the exit 21 e of the port 21. Therefore, the radiant flux distribution measuring apparatus can improve the measurement accuracy of the radiant flux distribution of the horizontal radiant flux by the light source that emits ultraviolet rays in the UV-C wavelength region.
  • the inner surface of the integrating sphere 2 is a reflecting surface constituted by the surface of a molded product of polytetrafluoroethylene resin.
  • the radiant flux distribution measuring device can increase the reflectivity of ultraviolet rays in the UV-C wavelength region compared to the case where the inner surface of the integrating sphere 2 is formed by the surface of the barium sulfate coating film. It becomes. Therefore, the radiant flux distribution measuring apparatus can improve the measurement accuracy of the radiant flux distribution of the horizontal radiant flux by the light source that emits ultraviolet rays in the UV-C wavelength region.
  • the order of the first to seventh steps can be changed as appropriate, and the order of the second step and the third step may be reversed.
  • the first step is not limited to the case where the first step is performed for each measurement of one light source 1, and for example, the first step may be performed for each measurement of a plurality of light sources 1.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Abstract

　ＵＶ－Ｃの紫外線を放射する光源による水平面放射束の放射束分布の測定精度を向上可能な放射束分布測定方法及び放射束分布測定装置を提供する。放射束分布測定方法は、分光器（４）の出力を校正する補正係数を決定する第１工程と、光源（１）の配光分布を測定する第２工程と、光源（１）と積分球（２）のポート（２１）の見かけの出射口（２１ｂ）との距離（Ｌｘ）を変化させて光源（１）の見かけの立体角当たりの放射束を測定し、第１放射束累積曲線を作成する第３工程と、配光分布からルソー線図を作成して光源（１）の立体角当たりの放射束を算出し第２放射束累積曲線を作成する第４工程と、複数の仮想出射口と光源（１）の位置とで決まる立体角で第１放射束累積曲線を書き換えた複数のグラフを作成する第５工程と、ポート（２１）の実効的な出射口（２１ｅ）を決定する第６工程と、実効的な出射口（２１ｅ）に基づいて光源（１）による水平面放射束の放射束分布を求める第７工程と、を備える。

Description

放射束分布測定方法及び放射束分布測定装置
　本発明は、放射束分布測定方法及び放射束分布測定装置に関し、より詳細には、ＵＶ－Ｃの波長域（１００ｎｍ～２８０ｎｍ）の紫外線を放射する光源の放射束分布測定方法及び放射束分布測定装置に関する。
　従来、一般照明用光源やＬＥＤ等の光源の直下及びその周囲の水平面放射束分布の測定を行う場合、一般計量器としての照度計または放射束測定器は、例えば、ＪＩＳ　Ｃ　１６０９－１：２００６の規格を満足する照度計または放射束測定器が使用される。ここで、照度計または放射束測定器の斜入射光特性は、一般Ａ級照度計でも、余弦則の外れの限度値が、斜入射の角度が３０°において、±３％である。余弦則とは、受光面に、ある角度をもって光が入射したときの受光面の放射束が入射角の余弦に比例するという法則である。
　ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する光源は、殺菌、検査等に用いる光源として近年注目されている。このような光源を殺菌等の用途に用いる場合、被照射領域での放射束が重要である。
　ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線の積算光量を測定とする積算光量計としては、ウシオ電機株式会社製の紫外線積算光量計ＵＩＴ－２５０が知られている（例えば、日本国特許出願公開番号２０１３－２１８７９３を参照）。
　しかしながら、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する光源の水平面照度を測定する照度計に関しては、上述の斜入射特性を満足する照度計または放射束測定器は存在しない。ウシオ電機株式会社製の紫外線積算光量計ＵＩＴ－２５０では、斜入射の角度が３０°において、余弦則の外れが約５０％である。
　本発明の目的は、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する光源による水平面放射束の放射束分布の測定精度を向上させることが可能な放射束分布測定方法及び放射束分布測定装置を提供することにある。
　本発明の一の形態に係る放射束分布測定方法は、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する光源による放射束分布を測定する放射束分布測定方法である。放射束分布測定方法は、積分球の１つのポートを開放し、前記ポートの入射口に正対させた標準光源を点灯させ、前記積分球に繋がれている分光器の出力を校正する補正係数を決定する第１工程を備える。また、放射束分布測定方法は、前記光源の配光分布を測定する第２工程を備える。また、放射束分布測定方法は、前記ポートの前記入射口に正対させる前記光源と前記積分球の前記ポートの見かけの出射口との距離を変化させて、前記分光器により前記光源の見かけの立体角当たりの放射束を測定し、第１放射束累積曲線を作成する第３工程を備える。また、放射束分布測定方法は、前記第２工程で測定された前記配光分布からルソー線図（Rousseau diagram）を作成して前記光源の立体角当たりの放射束を算出し、第２放射束累積曲線を作成する第４工程を備える。また、放射束分布測定方法は、前記ポートに前記入射口との距離が、前記入射口と前記見かけの出射口との距離よりも短く互に異なる複数の仮想出射口を規定し、前記複数の仮想出射口それぞれと前記光源の位置とで決まる立体角で前記第１放射束累積曲線を書き換えた複数のグラフを作成する第５工程を備える。また、放射束分布測定方法は、前記ポートの実効的な出射口を決定する第６工程を備える。また、放射束分布測定方法は、前記ポートの前記実効的な出射口の位置に基づいて前記光源による水平面放射束の放射束分布を求める第７工程を備える。前記第２工程では、前記光源の光軸と前記分光器の受光面の法線とのなす角度を変化させることで、前記光源の前記配光分布を測定する。前記第３工程では、前記光源と前記見かけの出射口との距離を変化させたときの各距離それぞれにおいて前記光源を点灯させたときの前記分光器の出力を前記補正係数により補正することで前記光源の見かけの立体角当たりの放射束を測定し、立体角と放射束を累積した累積放射束との関係を示す前記第１放射束累積曲線を作成する。前記第４工程では、立体角と放射束を累積した累積放射束との関係を示す前記第２放射束累積曲線を作成する。前記第６工程では、前記複数の仮想出射口のうち、前記複数のグラフのなかで前記第２放射束累積曲線との差が最小となるグラフに対応する仮想出射口を前記ポートの前記実効的な出射口として決定する。
　本発明の一の形態に係る放射束分布測定装置は、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する標準光源と、積分球と、前記積分球に繋がれた分光器と、処理装置と、を備える。前記処理装置は、補正係数決定部と、第１曲線作成部と、図作成部と、第２曲線作成部と、第１演算部と、グラフ作成部と、出射口決定部と、第２演算部と、を備える。前記補正係数決定部は、前記標準光源より放射される紫外線を用いて、前記積分球に繋がれた前記分光器の出力を校正する補正係数を決定するように構成されている。前記第１曲線作成部は、立体角と放射束を累積した累積放射束との関係を示す第１放射束累積曲線を作成するように構成され、前記第１放射束累積曲線を、前記積分球の開放されたポートの入射口に正対させる光源と前記積分球の前記ポートの見かけの出射口との距離を変化させて前記分光器により前記光源の立体角当たりの放射束を測定した結果に基づいて作成する。前記図作成部は、前記分光器により測定された前記光源の配光分布からルソー線図を作成するように構成されている。前記第１演算部は、前記図作成部で作成されたルソー線図を用いて前記光源の立体角当たりの放射束を演算するように構成されている。前記第２曲線作成部は、前記第１演算部の演算結果に基づいて、立体角と放射束を累積した累積放射束との関係を示す第２放射束累積曲線を作成するように構成されている。前記グラフ作成部は、前記ポートに前記入射口との距離が、前記入射口と前記見かけの出射口との距離よりも短く互に異なる複数の仮想出射口を規定したときに、前記複数の仮想出射口それぞれと前記光源の位置とで決まる立体角で前記第１放射束累積曲線を書き換えた複数のグラフを作成するように構成されている。前記出射口決定部は、前記複数の仮想出射口のうち、前記複数のグラフのなかで前記第２放射束累積曲線との差が最小となるグラフに対応する仮想出射口を前記ポートの実効的な出射口として決定するように構成されている。前記第２演算部は、前記ポートの前記実効的な出射口の位置に基づいて前記光源による水平面放射束の放射束分布を求めるように構成されている。
　本発明の上記形態に係る放射束分布測定方法においては、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する光源による水平面放射束の放射束分布の測定精度を向上させることが可能となる。
　本発明の上記形態に係る放射束分布測定装置においては、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する光源による水平面放射束の放射束分布の測定精度を向上させることが可能となる。
　図面は本教示に従って一又は複数の実施例を示すが、限定するものではなく例に過ぎない。図面において、同様の符号は同じか類似の要素を指す。
図１Ａは、実施形態の放射束分布測定方法における第１工程の説明図である。図１Ｂは、実施形態の放射束分布測定方法における第２工程の説明図である。図１Ｃは、実施形態の放射束分布測定方法における第３工程の説明図である。 図２Ａは、実施形態の放射束分布測定方法で用いる放射束分布測定装置の要部概略構成図である。図２Ｂは、実施形態の放射束分布測定方法で用いる放射束分布測定装置における処理装置の概略構成図である。 図３は、実施形態の放射束分布測定方法における第２工程の説明図である。 図４Ａは、実施形態の放射束分布測定方法における第３工程の原理説明図である。図４Ｂは、実施形態の放射束分布測定方法における第３工程の説明図である。 図５は、実施形態の放射束分布測定方法における第４工程の原理説明図である。 図６は、実施形態の放射束分布測定方法における第４工程の説明図である。 図７は、実施形態の放射束分布測定方法における第５工程及び第６工程の説明図である。 図８は、実施形態の放射束分布測定方法における第７工程の説明図である。
　以下では、本実施形態の放射束分布測定方法について図１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、２Ａ、２Ｂ、３、４Ａ，４Ｂ、５、６、７及び８に基づいて説明する。
　本実施形態の放射束分布測定方法は、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する光源１による放射束分布を測定する放射束分布測定方法である。放射束分布測定方法は、積分球２の１つのポート２１を開放し、ポート２１の入射口２１ａに正対させた標準光源３を点灯させ、積分球２に繋がれている分光器４（図２Ａ参照）の出力を校正する補正係数を求める第１工程を備える（図１Ａ、２Ａ参照）。また、放射束分布測定方法は、光源１の配光分布を測定する第２工程を備える（図１Ｂ、３参照）。また、放射束分布測定方法は、ポート２１の入射口２１ａに正対させる光源１と積分球２のポート２１の見かけの出射口２１ｂとの距離Ｌｘ（図１Ｃ参照）を変化させて、分光器４により光源１の見かけの立体角当たりの放射束を測定し、第１放射束累積曲線を作成する第３工程を備える（図１Ｃ、４Ｂ参照）。また、放射束分布測定方法は、第２工程で測定された配光分布からルソー線図（図５参照）を作成して光源１の立体角当たりの放射束を算出し、第２放射束累積曲線Ｃ２（図６参照）を作成する第４工程を備える。また、放射束分布測定方法は、ポート２１に入射口２１ａとの距離が、入射口２１ａと見かけの出射口２１ｂとの距離よりも短く互に異なる複数の仮想出射口を規定（つまり、入射口２１ａと見かけの出射口２１ｂとの間に複数の仮想出射口を規定）し、複数の仮想出射口それぞれと光源１の位置とで決まる立体角で第１放射束累積曲線を書き換えた複数のグラフＧｒ（図７参照、ただし図７では、横軸を立体角に対応する放射角度とし、縦軸を累積積算放射量（百分率）とする）を作成する第５工程を備える。また、放射束分布測定方法は、ポート２１の実効的な出射口２１ｅを決定する第６工程を備える。また、放射束分布測定方法は、ポート２１の実効的な出射口２１ｅの位置に基づいて光源１による水平面放射束の放射束分布を求める第７工程を備える（図８参照）。第２工程では、図１Ｂに示すように光源１の光軸ＯＸと分光器４の受光面４１の法線とのなす角度を変化させることで、光源１の配光分布を測定する。第３工程では、光源１と見かけの出射口２１ｂとの距離Ｌｘを変化させたときの各距離それぞれにおいて光源１を点灯させたときの分光器４の出力を補正係数により補正することで光源１の見かけの立体角当たりの放射束を測定し、立体角と放射束を累積した累積放射束との関係を示す第１放射束累積曲線を作成する。第４工程では、立体角と放射束を累積した累積放射束との関係を示す第２放射束累積曲線Ｃ２（図６参照、ただし図６では、横軸は立体角に対応する放射角度とし、縦軸を累積積算放射量（百分率）とする）を作成する。第６工程では、複数の仮想出射口のうち、複数のグラフＧｒのなかで第２放射束累積曲線Ｃ２との差が最小となるグラフＧｒに対応する仮想出射口をポート２１の実効的な出射口２１ｅとして決定する。よって、放射束分布測定方法では、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する光源１による水平面放射束の放射束分布の測定精度を向上させることが可能となる。
　本実施形態の放射束分布測定方法については、以下に、より詳細に説明する。
　光源１は、紫外線ＬＥＤチップ１１と、紫外線ＬＥＤチップ１１が実装された実装基板１２と、を備える。紫外線ＬＥＤチップ１１の発光ピーク波長は、２６０ｎｍ～２８０ｎｍの範囲にある。よって、紫外線ＬＥＤチップ１１は、ＵＶ－Ｃの波長域に発光ピーク波長を有する。ＵＶ－Ｃの波長域は、例えば国際照明委員会（ＣＩＥ）における紫外線の波長による分類によれば、１００ｎｍ～２８０ｎｍである。紫外線ＬＥＤチップ１１のチップサイズは、４００μｍ□（４００μｍ×４００μｍ）である。紫外線ＬＥＤチップ１１の光出力は、２．０ｍＷ以上である。光源１は、例えば、実装基板１２上の１つの仮想円の円周上において複数個の紫外線ＬＥＤチップ１１が等間隔で並んでいる紫外線発光装置でもよい。紫外線発光装置は、６個の紫外線ＬＥＤチップ１１を備えることが好ましい。これにより、紫外線発光装置は、トータル光出力を１０ｍＷ以上とすることが可能となる。これにより、紫外線発光装置は、より効果的に除菌、殺菌等を行うことが可能となる。本明細書において、「トータル光出力」とは、紫外線発光装置が、例えば、紫外線の配光を制御するためのレンズを備えている場合、レンズを通して出射される紫外線の出力を意味する。
　積分球２は、測光用器具である。積分球２は、３つのポート２１、２２及び２３を備えている。積分球２は、外面２ａ（つまり外形）が立方体状の形状であり、内面２ｂが球面状の形状に形成されている。積分球２の内径は、５０．８ｍｍである。３つのポート２１、２２及び２３の開口形状は、円形状である。ポート２１の直径は、１２．７ｍｍである。ポート２２は、サンプルホルダ２４により塞いでいる。ポート２３は、光ファイバ６の一端部を接続したファイバアダプタ２５により塞いである（図２Ａ参照）。
　積分球２の内面２ｂは、ポリテトラフロロエチレン樹脂の成形品の表面により構成された反射面であるのが好ましい。「ポリテトラフロロエチレン樹脂の成形品」とは、ポリテトラフロロエチレン樹脂の粉末を押し固めてベーキングすることで形成された成形体を意味する。積分球２としては、例えば、ラブスフェア社製のＳＰＨ－２－Ｘ（型番）を用いることができる。
　分光器４は、相対分光分布を波長の関数として測定する器械である。分光器４は、２００ｎｍ～９５０ｎｍの波長域に感度を有する。分光器４としては、例えば、オーシャンフォトニクス社製のＱＥ６５０００（型番）を用いることができる。
　分光器４は、光ファイバ６を介して積分球２のポート２３と繋がれている。光ファイバ６は、ファイバアダプタ２５により積分球２のポート２３と接続されている。光ファイバ６は、石英ファイバである。
　第１工程では、標準光源３として、Optronic Laboratories,Inc.のＵＶ－４０を用いる。ＵＶ－４０は、２００ｎｍ～４００ｎｍの波長域に関して、ＮＩＳＴ（National Institute of Standards and Technology）に準拠した標準紫外ランプである。つまり、標準光源３は、校正用標準光源である。
　第１工程では、図２Ａに示すように、標準光源３、積分球２及び分光器４を測光ベンチ７上に配置しているのが好ましい。積分球２は、測光ベンチ７に着脱自在に固定される移動架台８１に取り付けてあるのが好ましい。標準光源３は、測光ベンチ７に着脱自在に固定される移動架台８２に取り付けてあるのが好ましい。
　また、第１工程では、測光ベンチ７上に、遮光用の暗室８を配置するのが好ましい。暗室８は、標準光源３、積分球２及び分光器４等を囲むように配置すればよい。暗室８は、例えば、暗幕等により形成することができる。暗幕の遮光特性は、１８０ｎｍ～３μｍの光を９９．９９％以上、遮光する特性を有するのが好ましい。暗室８としては、例えば、株式会社サイエンテックスのＢ－Ｓ９－ＣＮ（型番）を採用することができる。
　第１工程では、図１Ａに示すように、ポート２１の入射口２１ａに正対させる標準光源３と積分球２との距離を、所定距離Ｌ１とする。所定距離Ｌ１は、３０ｃｍである。また、第１工程では、ポート２１の開口面積を１ｃｍ2に縮小するためのポートリデューサ２６を取り付ける。この場合、所定距離Ｌ１は、標準光源３とポートリデューサ２６との距離である。
　第１工程では、積分球２の３つのポート２１、２２及び２３のうち１つのポート２１のみを外部に対して開放した状態で、標準光源３を点灯させ、積分球２に繋がれている分光器４の出力を校正する補正係数を求める。
　第１工程では、標準光源３を第１電源によって点灯させる。より詳細には、第１工程では、第１電源から標準光源３へ３０ｍＡの電流を流して標準光源３を点灯させることにより、標準光源３から紫外線を放射させる。
　補正係数は、分光器４に接続された処理装置１２０（図２Ａ、２Ｂ参照）の補正係数決定部１２１において決定する。処理装置１２０は、例えば、コンピュータに適宜のプログラムを搭載することにより構成することができる。また、処理装置１２０は、表示部１２３と、入力部１２４と、を備える。表示部１２３は、液晶ディスプレイにより構成してある。入力部１２４は、例えば、キーボード１２４ａ及びポインディングデバイス１２４ｂを備える。また、処理装置１２０は、後述の、メモリ１２２と、第１曲線作成部１２５と、図作成部１２６と、第２曲線作成部１２７と、第１演算部１２８と、グラフ作成部１２９と、出射口決定部１３０と、第２演算部１３１と、を更に備える。
　処理装置１２０は、ＵＳＢポート１３３を備える。処理装置１２０は、ＵＳＢポート１３３が、ＵＳＢケーブル４４を介して分光器４と接続されている。よって、処理装置１２０は、分光器４の出力を取得することができる。
　処理装置１２０は、分光器４の出力、補正係数決定部１２１において決定した補正係数等を表示部１２３に表示させることができる。処理装置１２０は、補正係数決定部１２１において決定した補正係数をメモリ１２２に記憶させる。
　補正係数決定部１２１は、例えば、上述のコンピュータに搭載した、オーシャンフォトニクス社製の校正用ソフトウェアが実行されることにより、補正係数を求めることができる。補正係数は、ＮＩＳＴで波長ごとに値付けされた値と測定系（分光器４＋積分球２）で測定された値との比のデータテーブルとして求められる。
　第２工程では、光源１の配光分布を分光器４により測定する。
　光源１の配光分布は、光源１の光軸ＯＸを含む一平面内の放射束（光強度）を方向の関数として表した曲線であり、光源１の光中心を原点とする極座標で表す配光曲線を意味する。要するに、光源１の配光分布は、光源１の各方向に対する放射束の分布を表す。図３の配光分布については、放射束の絶対値に意味はなく、角度を関数とする相対放射束（無単位）に意味がある。また、図３中のＸ１及びＹ１は、互いに直交する平面それぞれでの配光分布を示している。本実施形態の放射束分布測定方法では、測定対象の光源１の配光が、対称配光であるのが好ましい。図３のように多少の非対称配光の場合には、２つの配光分布Ｘ１、Ｙ１の平均配光分布を求めて、それを光源１の配光分布として利用する。より詳細には、平均配光分布は、下記の式（１）を利用して平均配光分布を求める。
　Ｉθａ＝（Ｙ１θａ＋Ｘ１θａ）／２　　　式（１）
　ここで、式（１）のＩθａは、平均配光分布に関して光源１の光軸ＯＸに対して角度θａだけ傾けた方向の放射束である。また、式（１）のＹ１θａは、配光分布Ｙ１に対応する平面上において光軸ＯＸに対して角度θａだけ傾けた方向の放射束である。また、式（１）のＸ１θａは、配光分布Ｘ１に対応する平面上において光軸ＯＸに対して角度θａだけ傾けた方向の放射束である。
　光源１の光中心は、光源１を点光源と見なすとき、その位置を代表する点である。例えば、光源１が、上述のように実装基板１２上の１つの仮想円の円周上において複数個の紫外線ＬＥＤチップ１１が等間隔で並んでいる紫外線発光装置の場合、光源１の光中心は、仮想円の中心である。光源１の配光分布は、上述の一平面を、光源１の光軸ＯＸを含む鉛直面とすれば、鉛直配光曲線となる。また、２つの配光分布Ｘ１、Ｙ１の平均配光分布は、平均鉛直配光曲線となる。
　第２工程では、光源１及び分光器４を測光ベンチ７（図２Ａ参照）上に配置しているのが好ましい。また、第２工程では、測光ベンチ７上に、遮光用の暗室８（図２Ａ参照）を配置するのが好ましい。暗室８は、光源１及び分光器４等を囲むように配置すればよい。
　第２工程では、光源１を第２電源により点灯させる。第２電源は、光源１が上述の紫外線発光装置の場合、定電流源もしくは定電圧源を用いるのが好ましい。
　第２工程では、図１Ｂに示すように分光器４を固定して光源１を光中心のまわりで回転させることで、光源１の光軸ＯＸと分光器４の受光面４１の法線とのなす角度を変化させ、分光器４により配光分布を測定することができる。図１Ｂにおける３本の光軸ＯＸのうち真ん中の光軸ＯＸは、光源１が分光器４の受光面４１と正対している状態での光軸を示している。また、図１Ｂにおける３本の光軸ＯＸのうち左側の光軸ＯＸは、光源１を一点鎖線で示す位置まで回転させたときの光軸を示している。また、図１Ｂにおける３本の光軸ＯＸのうち右側の光軸ＯＸは、光源１を破線で示す位置まで回転させたときの光軸を示している。第２工程では、光源１を固定して光源１の光中心からの距離が一定の円弧上で、分光器４を移動させて、この円弧上の各位置それぞれで光源１の放射束を測定することにより、光源１の配光分布を測定するようにしてもよい。
　第３工程では、光源１、積分球２及び分光器４を測光ベンチ７（図２Ａ参照）上に配置しているのが好ましい。また、第３工程では、測光ベンチ７上に、遮光用の暗室８（図２Ａ参照）を配置するのが好ましい。暗室８は、光源１及び積分球２及び分光器４等を囲むように配置すればよい。積分球２と分光器４とは、上述の光ファイバ６により接続されている。
　第３工程では、光源１を第２電源により点灯させる。第２電源は、光源１が上述の紫外線発光装置の場合、定電流源もしくは定電圧源を用いるのが好ましい。
　第３工程では、光源１と積分球２との距離を変えることにより、光源１から積分球２内に入射する光（紫外線）の見かけの立体角を変化させる。より詳細には、光源１と積分球２との距離を短くするほど、見かけの立体角が大きくなる。ただし、第３工程では、使用する積分球２のポート２１の長さが比較的長いため、見かけの立体角が大きくなると、ポート２１の入射口２１ａから入射した光の一部が、ポート２１の内面２１ｄで反射される可能性が高くなると推考される。積分球２のポート２１の長さを比較的長く設定している要因は、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線の反射率の低下を抑制するために、積分球２の厚さを厚くしていること等である。
　ところで、図４Ａに示すモデルのように、光源１から被照射面１０へ紫外線を照射する場合を想定する。ここで、立体角として３つの立体角を仮定し、光源１の光軸ＯＸと、３つの立体角をそれぞれ規定する３つの円錐の母線ＭＸ１、ＭＸ２、ＭＸ３とのなす角度を、それぞれθ１、θ２、θ３（θ１＜θ２＜θ３）とする。光源１の光軸ＯＸと母線との角度が大きくなるほど、放射束が大きくなる。よって、図４Ａのモデルでは、図４Ｂに示すように、縦軸に累積放射束をとり横軸に角度をとると、放射束累積曲線Ｃ０が得られる。
　第３工程では、光源１と積分球２との距離を変えることにより、光源１とポート２１の見かけの出射口２１ｂとの距離を変化させて、分光器４により光源１の見かけの立体角当たりの放射束を測定する。ここで、第３工程では、分光器４の出力を第１工程で決定した補正係数を用いて補正することで光源１の見かけの立体角当たりの放射束を測定する。ポート２１の見かけの出射口２１ｂは、ポート２１の物理的な出射口であり、図１Ｃにおけるポート２１の右端である。分光器４の出力は、処理装置１２０に入力される。ここで、分光器４は、ＵＳＢケーブル４４を介して処理装置１２０のＵＳＢポートと接続されている。
　なお、本実施形態で述べる「見かけの出射口２１ｂ」とは、図１Ｃに示すように積分球２の球面状の内面２ｂ側に位置する、ポート２１の一端である。言い換えれば「見かけの出射口２１ｂ」は、ポート２１における入射口２１ａとは反対にある物理的な出射口である。また、本実施形態で述べる「見かけの立体角」とは、光源１の中心（つまり、光源１と光源１における光軸ＯＸとの交点）を頂点とし「見かけの出射口２１ｂ」を底面とする仮想的な円錐の立体角を意味する。なお、光源１が上述のように複数個の紫外線ＬＥＤチップ１１を備え、１つの仮想円の円周上において当該複数個の紫外線ＬＥＤチップ１１が等間隔で並んでいる場合には、光軸ＯＸは当該仮想円の中心を通る。
　第３工程では、上述のように、横軸に立体角をとり縦軸に放射束を累積した累積放射束をとって第１放射束累積曲線を作成する。第１放射束累積曲線は、例えば、処理装置１２０の第１曲線作成部１２５において作成することができる。第１曲線作成部１２５は、例えば、上述のコンピュータに適宜のプログラムを搭載することにより構成できる。
　第４工程では、上述のように、第２工程で測定された配光分布からルソー線図（図５参照）を作成して光源１の立体角当たりの放射束を算出し、第２放射束累積曲線Ｃ２（図６参照）を作成する。より詳細には、第４工程では、まず、ルソー線図を作成する。ルソー線図の作成方法については、例えば、参考文献１〔“光学技術ハンドブック　増補版”、朝倉書店、１９６８年初版、１９７８年第３刷発行、ｐ３１７－３１８〕、参考文献２〔“照明ハンドブック”、株式会社オーム社、１９７８年５月２０日　第１版第１刷発行、ｐ２８１〕等に記載されている。
　本明細書におけるルソー線図は、光源１の光軸ＯＸとの光源１に対する任意の方向を規定する直線とのなす角度をθとし、図５に示すように、縦軸に１－cosθをとり、横軸に放射束（光強度）をとっている。図５に示すルソー線図では、縦軸と横軸と曲線ＣＸとで囲まれる面積が全放射束に対応する。ルソー線図は、例えば、処理装置１２０の図作成部１２６において作成することができる。図作成部１２６は、例えば、上述のコンピュータに適宜のプログラムを搭載することにより構成できる。
　第４工程では、ルソー線図を用いて立体角当たりの放射束を算出して第２放射束累積曲線Ｃ２（図６参照）を作成する。ルソー線図を用いて立体角当たりの放射束を算出する際には、例えば、下記の式（２）を用いる。
　Φ＝｛（１－cosθａ）－（１－cosθｂ）｝×Ｉθａ／Ｓ１　　　式（２）
　式（２）において、Φは、単位立体角当たりの放射束である。また、式（２）において、Ｉθａは、角度θがθａとなる方向の放射束である。θｂは、θａとは異なり、単位立体角当たりの放射束を求めることができるように規定する。また、式（２）において、Ｓ１は、ルソー線図から求めた、縦軸と横軸と曲線ＣＸとで囲まれる面積（全面積）である。
　第２放射束累積曲線Ｃ２は、例えば、処理装置１２０の第２曲線作成部１２７において作成することができる。第２曲線作成部１２７は、例えば、上述のコンピュータに適宜のプログラムを搭載することにより構成できる。
　第５工程では、ポート２１に入射口２１ａとの距離が、入射口２１ａと見かけの出射口２１ｂとの距離よりも短く互に異なる複数の仮想出射口を規定し（つまり、入射口２１ａと見かけの出射口２１ｂとの間に複数の仮想出射口を規定）、複数の仮想出射口それぞれと光源１の位置とで決まる立体角で第１放射束累積曲線を書き換えた複数のグラフＧｒ（図７参照）を作成する。より詳細には、グラフＧｒは、横軸が立体角に対応する角度、縦軸が累積積算放射量である。複数のグラフＧｒは、例えば、処理装置１２０のグラフ作成部１２９において作成することができる。グラフ作成部１２９は、例えば、上述のコンピュータに適宜のプログラムを搭載することにより構成できる。複数の仮想出射口は、例えば、ユーザが、入力部１２４を操作することで、複数の仮想出射口それぞれの位置を規定するための情報を入力するようにすればよい。複数の仮想出射口それぞれの位置を規定するための情報としては、例えば、光源１とポート２１との距離を入力するようにすればよい。
　第６工程では、第５工程で規定した複数の仮想出射口のうち、複数のグラフＧｒのなかで第２放射束累積曲線Ｃ２との差が最小となるグラフＧｒに対応する仮想出射口をポート２１の実効的な出射口２１ｅとして決定する。第６工程では、例えば、処理装置１２０の出射口決定部１３０においてポート２１の実効的な出射口２１ｅを決定することができる。出射口決定部１３０は、最小二乗法により、複数のグラフＧｒそれぞれと第２放射束累積曲線Ｃ２との差を演算し、差が最小となるグラフＧｒを決定する。出射口決定部１３０は、例えば、上述のコンピュータに適宜のプログラムを搭載することにより構成できる。第６工程では、第２放射束累積曲線Ｃ２と複数のグラフＧｒとを人が目視で比較して複数のグラフＧｒのなかで第２放射束累積曲線Ｃ２との差が最小となるグラフＧｒを特定してもよい。
　第７工程では、第６工程で規定したポート２１の実効的な出射口２１ｅの位置に基づいて光源１による水平面放射束の放射束分布（図８参照）を求める。
　図８に示した放射束分布は、光源１の光軸ＯＸに沿った方向における光源１と被照射面との距離を種々変化させた場合について水平面放射束の放射束分布を示してある。図８の横軸は、被照射面において光源１の光軸ＯＸに交差する点からの距離である。なお、横軸に関して、距離０ｃｍを中心として右側が「正」、左側が「負（－符号）」となっているが、「正」と「負（－符号）」は、距離０ｃｍの位置に対して右側の任意の位置までの距離か、左側の任意の位置までの距離かを区別するために付した符号である。図８の縦軸は、被照射面における放射照度である。図８のＡ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５及びＡ６は、光源１と被照射面との距離が、それぞれ、０．５ｃｍ、１．５ｃｍ、２．５ｃｍ、５．０ｃｍ、１０．０ｃｍ、１５．０ｃｍである。図８は、光源１と被照射面との距離が０．５ｃｍの場合のピーク放射照度を１０ｍＷとして規格化した放射束分布である。
　以上説明した、放射束分布測定方法では、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する光源１による水平面放射束の放射束分布の測定精度を向上させることが可能となる。
　本実施形態の放射束分布測定方法では、例えば、下記の放射束分布測定装置を利用することができる。
　放射束分布測定装置は、上述の、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する標準光源３と、積分球２と、積分球２に繋がれた分光器４と、処理装置１２０と、を備える。処理装置１２０は、補正係数決定部１２１と、第１曲線作成部１２５と、図作成部１２６と、第２曲線作成部１２７と、第１演算部１２８と、グラフ作成部１２９と、出射口決定部１３０と、第２演算部１３１と、を備える。補正係数決定部１２１は、標準光源３より放射される紫外線を用いて、積分球２に繋がれた分光器４の出力を校正する補正係数を決定するように構成されている。第１曲線作成部１２５は、立体角と放射束を累積した累積放射束との関係を示す第１放射束累積曲線を作成するように構成されている。第１曲線作成部１２５は、第１放射束累積曲線を、積分球２の開放されたポート２１の入射口２１ａに正対させる光源１と積分球２のポート２１の見かけの出射口２１ｂとの距離を変化させて分光器４により光源１の立体角当たりの放射束を測定した結果に基づいて作成する。図作成部１２６は、分光器４により測定された光源１の配光分布からルソー線図を作成するように構成されている。第１演算部１２８は、図作成部１２６で作成されたルソー線図を用いて光源１の立体角当たりの放射束を演算するように構成されている。第２曲線作成部１２７は、第１演算部１２８の演算結果に基づいて、立体角と放射束を累積した累積放射束との関係を示す第２放射束累積曲線を作成するように構成されている。グラフ作成部１２９は、ポート２１に入射口２１ａとの距離が、入射口２１ａと見かけの出射口２１ｂとの距離よりも短く互に異なる複数の仮想出射口を規定（つまり、入射口２１ａと見かけの出射口２１ｂとの間に複数の仮想出射口を規定）したときに、複数の仮想出射口それぞれと光源１の位置とで決まる立体角で第１放射束累積曲線を書き換えた複数のグラフＧｒを作成するように構成されている。出射口決定部１３０は、複数の仮想出射口のうち、複数のグラフＧｒのなかで第２放射束累積曲線Ｃ２との差が最小となるグラフＧｒに対応する仮想出射口をポート２１の実効的な出射口２１ｅとして決定するように構成されている。第２演算部１３１は、ポート２１の実効的な出射口２１ｅの位置に基づいて光源１による水平面放射束の放射束分布を求めるように構成されている。よって、放射束分布測定装置は、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する光源による水平面放射束の放射束分布の測定精度を向上させることが可能となる。
　放射束分布測定装置は、積分球２の内面が、ポリテトラフロロエチレン樹脂の成形品の表面により構成された反射面であるのが好ましい。これにより、放射束分布測定装置は、積分球２の内面が、硫酸バリウムのコーティング膜の表面により形成されている場合に比べて、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線の反射率を高めることが可能となる。よって、放射束分布測定装置は、ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する光源による水平面放射束の放射束分布の測定精度を向上させることが可能となる。
　上述の実施形態等において説明した各図は、模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、実施形態等に記載した材料、数値等は、好ましい例を挙げているだけであり、それに限定する主旨ではない。更に、本願発明は、その技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることが可能である。
　例えば、放射束分布測定方法では、第１工程～第７工程の順序を適宜変更することができ、第２工程と第３工程との順序を逆としてもよい。また、放射束分布測定方法では、１つの光源１の測定毎に第１工程を行う場合に限らず、例えば、複数の光源１の測定毎に第１工程を行うようにしてもよい。
 

Claims (3)

  1. 　ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する光源による放射束分布を測定する放射束分布測定方法であって、
    　積分球の１つのポートを開放し、前記ポートの入射口に正対させた標準光源を点灯させ、前記積分球に繋がれている分光器の出力を校正する補正係数を決定する第１工程と、
    　前記光源の配光分布を測定する第２工程と、
    　前記ポートの前記入射口に正対させる前記光源と前記積分球の前記ポートの見かけの出射口との距離を変化させて、前記分光器により前記光源の見かけの立体角当たりの放射束を測定し、第１放射束累積曲線を作成する第３工程と、
    　前記第２工程で測定された前記配光分布からルソー線図を作成して前記光源の立体角当たりの放射束を算出し、第２放射束累積曲線を作成する第４工程と、
    　前記ポートに前記入射口との距離が、前記入射口と前記見かけの出射口との距離よりも短く互に異なる複数の仮想出射口を規定し、前記複数の仮想出射口それぞれと前記光源の位置とで決まる立体角で前記第１放射束累積曲線を書き換えた複数のグラフを作成する第５工程と、
    　前記ポートの実効的な出射口を決定する第６工程と、
    　前記ポートの前記実効的な出射口の位置に基づいて前記光源による水平面放射束の放射束分布を求める第７工程と、を備え、
    　前記第２工程では、前記光源の光軸と前記分光器の受光面の法線とのなす角度を変化させることで、前記光源の前記配光分布を測定し、
    　前記第３工程では、前記光源と前記見かけの出射口との距離を変化させたときの各距離それぞれにおいて前記光源を点灯させたときの前記分光器の出力を前記補正係数により補正することで前記光源の見かけの立体角当たりの放射束を測定し、立体角と放射束を累積した累積放射束との関係を示す前記第１放射束累積曲線を作成し、
    　前記第４工程では、立体角と放射束を累積した累積放射束との関係を示す前記第２放射束累積曲線を作成し、
    　前記第６工程では、前記複数の仮想出射口のうち、前記複数のグラフのなかで前記第２放射束累積曲線との差が最小となるグラフに対応する仮想出射口を前記ポートの前記実効的な出射口として決定する、
    　ことを特徴とする放射束分布測定方法。
  2. 　ＵＶ－Ｃの波長域の紫外線を放射する標準光源と、積分球と、前記積分球に繋がれた分光器と、処理装置と、を備え、
    　前記処理装置は、補正係数決定部と、第１曲線作成部と、図作成部と、第２曲線作成部と、第１演算部と、グラフ作成部と、出射口決定部と、第２演算部と、を備え、
    　前記補正係数決定部は、前記標準光源より放射される紫外線を用いて、前記積分球に繋がれた前記分光器の出力を校正する補正係数を決定するように構成され、
    　前記第１曲線作成部は、立体角と放射束を累積した累積放射束との関係を示す第１放射束累積曲線を作成するように構成され、前記第１放射束累積曲線を、前記積分球の開放されたポートの入射口に正対させる光源と前記積分球の前記ポートの見かけの出射口との距離を変化させて前記分光器により前記光源の立体角当たりの放射束を測定した結果に基づいて作成し、
    　前記図作成部は、前記分光器により測定された前記光源の配光分布からルソー線図を作成するように構成され、
    　前記第１演算部は、前記図作成部で作成されたルソー線図を用いて前記光源の立体角当たりの放射束を演算するように構成され、
    　前記第２曲線作成部は、前記第１演算部の演算結果に基づいて、立体角と放射束を累積した累積放射束との関係を示す第２放射束累積曲線を作成するように構成され、
    　前記グラフ作成部は、前記ポートに前記入射口との距離が、前記入射口と前記見かけの出射口との距離よりも短く互に異なる複数の仮想出射口を規定したときに、前記複数の仮想出射口それぞれと前記光源の位置とで決まる立体角で前記第１放射束累積曲線を書き換えた複数のグラフを作成するように構成され、
    　前記出射口決定部は、前記複数の仮想出射口のうち、前記複数のグラフのなかで前記第２放射束累積曲線との差が最小となるグラフに対応する仮想出射口を前記ポートの実効的な出射口として決定するように構成され、
    　前記第２演算部は、前記ポートの前記実効的な出射口の位置に基づいて前記光源による水平面放射束の放射束分布を求めるように構成されている、
    　ことを特徴とする放射束分布測定装置。
  3. 　前記積分球の内面は、ポリテトラフロロエチレン樹脂の成形品の表面により構成された反射面である、
    　ことを特徴とする請求項２記載の放射束分布測定装置。
PCT/JP2015/001807 2014-04-03 2015-03-30 放射束分布測定方法及び放射束分布測定装置 WO2015151488A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014077196 2014-04-03
JP2014-077196 2014-04-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015151488A1 true WO2015151488A1 (ja) 2015-10-08

Family

ID=54239833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/001807 WO2015151488A1 (ja) 2014-04-03 2015-03-30 放射束分布測定方法及び放射束分布測定装置

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW201602526A (ja)
WO (1) WO2015151488A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111337126B (zh) * 2020-03-09 2023-01-31 安徽大学 一种光源模式测量仪

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6438617A (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Yaskawa Denki Seisakusho Kk Measuring apparatus of light distribution
JP2010139446A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Hioki Ee Corp 積分球及び測光装置
JP2012007951A (ja) * 2010-06-23 2012-01-12 Nikon Corp 光源の配光特性測定装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6438617A (en) * 1987-08-04 1989-02-08 Yaskawa Denki Seisakusho Kk Measuring apparatus of light distribution
JP2010139446A (ja) * 2008-12-12 2010-06-24 Hioki Ee Corp 積分球及び測光装置
JP2012007951A (ja) * 2010-06-23 2012-01-12 Nikon Corp 光源の配光特性測定装置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201602526A (zh) 2016-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100967859B1 (ko) 전체 광속 측정 장치
TWI744222B (zh) 用於分光亮度計之校正的基準光源裝置及使用其之校正方法
JP5486692B2 (ja) 積分球光度計およびその測定方法
TWI497039B (zh) 含有半球型積分球的光學測量裝置
CN106885632B (zh) 一种真空紫外光谱辐射计校准方法及装置
JP6154153B2 (ja) 標準光源および測定方法
EP3199911B1 (en) System comprising a three-dimensional measuring apparatus
US8970835B2 (en) Optical characteristic measuring apparatus
WO2015151488A1 (ja) 放射束分布測定方法及び放射束分布測定装置
Hanselaer et al. A new integrating sphere design for spectral radiant flux determination of light-emitting diodes
JP2008292497A (ja) 光学測定装置
CN107795960A (zh) 测量光源和用于检测反射光谱的测量系统
Hovila et al. Realization of the unit of luminous flux at the HUT using the absolute integrating-sphere method
JP7279937B2 (ja) 光学測定方法および処理装置
CN110954301A (zh) 测定系统及测定方法
KR20190135760A (ko) 전광선속 측정 장치
JP6924561B2 (ja) 近赤外インタラクタンス分光測定用基準白色板ユニット及び近赤外インタラクタンス分光測定における基準分光強度取得方法
JP2015224881A (ja) 光放射機構、照明機構及び反射特性測定装置
Hauer et al. High-grade uniform light source for radiometric and photometric applications
JPWO2015151233A1 (ja) 分光測定装置及び積分球
Ohkubo Integrating sphere theory for measuring optical radiation
JP2013224825A (ja) 測定装置、及び測定方法
JP2014077739A (ja) 透明度測定装置
CN105318967A (zh) 光度测量装置
CN114061768A (zh) 一种积分球式光源色温校准装置及色温表校准方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15773086

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15773086

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP