照明光源は、あらゆる産業において機器の設計や操作に大きな影響を与えます。航空機のバックライト付きアビオニクスから医療機器の照明部品に至るまで、照明の明るさ、色、温度、均一性は、視覚情報を伝えたり、ユーザーが重要な作業を達成したりするために不可欠です。例えば、航空機のコックピットの照明は、パイロットが飛行中に重要な計器を見ることができるように、十分な明るさと適切な配光でなければなりません。色彩もまた、目立たないが重要な役割を果たしている。
さまざまな照明の色や温度下での臓器や組織の演色性は、組織のタイプや健康状態を示す色の違いを視覚的に識別する外科医の能力に影響を与える。医療に使用される医療機器やその他の機器の照明は、視覚情報が誤って解釈されないように、特定の色と温度の範囲内に収まっていなければなりません。各光源が意図する性能を達成するには、各光の測光特性を測定する必要がありますが、これはLEDとハロゲンランプや白熱ランプでは異なります。測定ソリューションは、設計者が特定のアプリケーションの発光角度、色度、反射、コントラスト、パターンにわたって望ましい光出力を満たすのに役立ちます。
Radiantの光源設計・製造用測定ソリューションは、光源出力のトータルかつ正確な3次元空間測定値を取得し(標準IES、EULUMDAT(LDT)、Radiant Source Model™(RSM)ファイルを作成)、光学設計ソフトウェア内で使用するためにエクスポートすることができます。Radiant光源測定システムは、輝度、照度、光度、色度、相関色温度(CCT)などを測定し、光源が仕様通りに設計され、欠陥なく製造され、適切にビニングされていることを判定します。
光源測定のためのRadiantのソリューションは、ProMetric® イメージング輝度計・色彩輝度計を採用し、数百万点のデータを最も迅速かつ包括的に評価することで、すべての光源がお客様の仕様と顧客の期待に適合していることを確認します。
光源特性評価ソリューション
光源測定のためのRadiantのソリューションには、角度のファクターとして光を測定するゴニオメトリックシステムから、輝度や全体的な照明パターンを測定する非ゴニオメトリックシステムまで、測光光および色測定技術が含まれます。これらのシステムは、光源のモデリングや特性評価からインライン生産まで、光源製造の全段階を達成するための設計や品質管理に適用することができます。ゴニオメトリックシステムとノンゴニオメトリックシステムのどちらを使用して光計測を行うかの選択は、計測スペースの制限や、取得しなければならない計測データの範囲やタイプによって決まります。Radiantのゴニオメトリックおよびノンゴニオメトリックソリューションの概要は以下の通りです。
ゴニオメトリック ニアフィールド測定
Radiantゴニオメーターソリューションは、ゴニオメーター(LEDおよび小型照明器具用SIG-400)を使用し、ニアフィールド測定法を用いて光源をモデル化します。ゴニオメーターは、光源の輝度(Lv)と光度分布(カンデラ)を測定し、光が放射される空間的な位置と角度を考慮します。イメージングシステムは光源の正確な空間的位置と角度を測定するため、光源(例えばLED)の外形寸法は照明パターンに影響し、したがって測定データに影響します。
ゴニオメトリックシステムは、IES、EULUMDAT(LDT)、Radiant Source Model™(RSM)ファイル(またはUnified Glare Rating(UGR)測定用の輝度データ)を迅速に出力するための光線セットデータを生成します。照明設計に有益なIES、LDT、RSMファイルは、一般的な光学設計光線追跡ソフトウェア(ASAP®、FRED®、LightTools®、LucidShape®、Opticad®、OSLO®、OpticStudio™(ZEMAX)、SimuLux®、SPEOS®、TracePro®、Photopia™、IES TM-25など)にエクスポートできます。
ニアフィールド測定システムの特徴
- ゴニオメータ(Radiantゴニオメータなど)とイメージング色彩計・輝度計(Radiant ProMetricイメージングシステムなど)を組み合わせたシステムです。
- SIG-400 - 小さな光源(個々のLEDなど)を測定するために設計されたゴニオメーター
- 光源の空間および角度出力をトータルに照明。
- トータルな特性評価を出力するには、おおよそ1,500回の測定が必要。
- 限られた測定スペースが必要(5m未満)
- Radiant Source Model (RSM)ファイルから遠視野分布(またはレイトレース)データを外挿するために使用可能
ゴニオメーター(左)の一例で、大きな光源のトータルな空間出力を所定の角度で測定するための照明システムを採用している。測定画像(右)は、光源の角度輝度分布のレーダープロット(偽色スケール)と、その輝度プロットの断面を強調した極座標図。
非ゴニオメトリック ファーフィールド測定
Radiantの非ゴニオメトリックソリューションは、イメージング色彩輝度計または光度計を採用し、遠視野測定法を使用して光源を測定します。遠視野分布測定では、ProMetricイメージングシステムは三脚に取付られ、壁面やディフューザーを通して投射される光を測定するために、外観表面に面して配置されます。これにより、照明システムは、1回の測定で、照度分布と光源の輝度の両方を取得することができます。この測定技術は、実験室でも、生産ライン上の指定された測定スペースでも適用できます。測定値には輝度(cd)が含まれ、これは一定方向の光束(lm)である。遠視野測定システムは、光源によって投射されるビームパターンを測定するため、近視野測定シナリオのように照明器具自体の寸法(例えばLEDストリップ)が測定データに影響を与えることはありません。
非ゴニオメトリックシステムでは、照明設計用のIESファイルと(画像処理システムでキャプチャされた)ビットマップファイルが生成されます。照明設計に有益なIESファイルは、一般的な光学設計光線追跡ソフトウェア(ASAP®、FRED®、LightTools®、LucidShape®、Opticad®、OSLO®、OpticStudio™(ZEMAX)、SimuLux®、SPEOS®、TracePro®、Photopia™、IES TM-25など)にエクスポートできます。
遠視野測定システムの特徴
イメージング色彩輝度計を使用して、壁やスクリーン(左)、または拡散板(右)を通して反射した光源のビームパターンを測定する、非ゴニオメトリック測定セットアップの例。
ヘッドランプによって壁に投射された光からイメージングシステムが捉えた分布パターンを示す照明画像(Radiant PM-HL™ヘッドランプ評価ソフトウェアの偽色スケールで表示)。
LEDアレイの測定
LEDは、色、輝度、色温度の設計仕様に正確に一致するように製造されています。ProMetric イメージング輝度計・色彩輝度計は、洗練された光学フィルター(CIEカラーマッチング機能との比類のないマッチングを提供)と特許取得済みのProMetricキャリブレーション技術を組み合わせ、1枚の画像で最も正確でトータルな測定データを提供します。これらのシステムは、大量生産ラインに最適なコンパクトな画像ベースのシステムの速度とスペース効率を活用し、アレイ、PCB上、またはバックライトユニット(BLU)やLEDライトストリップのようなバックライト部品に設置された状態で、数百または数千の小さな光源を同時に測定することができます。
Radiant TrueTest™ ソフトウェアは、インライン品質検査中にLEDアレイの輝度と色度を測定します。
ソリューションの比較
放射光源測定システム
近視野または遠視野 | ソリューション | 測定方法 | データセット |
ファイル出力 |
典型的な必要スペース |
標準測定時間 |
代表的なアプリケーション | |
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ゴニオメトリック | ニアフィールド | SIG-400(ソース・イメージング・ゴニオメーター) | 撮像システムは光源に対して回転し、あらゆる角度から光源の測定値を取得する。 |
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< 2 m | 1~4時間 | ラボおよび研究開発アプリケーション用の照明光源モデリング。 |
非ゴニオメトリック | ファーフィールド | ProMetric®イメージング・システム |
光源からの照明を壁やスクリーンに投影し、イメージング色彩輝度計や光度計で測定する。
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-光源の10倍の大きさ | 1-2秒 | 小型から大型の光源を実験室または生産現場で照明する。 |
直接測定 | 単一光源または光源アレイをイメージング色彩輝度計または光度計で直接測定します。 |
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< 1 m | 1-2秒 | LED、LEDアレイ、LEDライトストリップのようなバックライト部品の生産検査 |