LED製品の信頼できる特性評価を提供する研究室は、 照明試験装置LED試験プログラムを設計する際の最初の問いは、測定によって何を証明したいのかということです。多くのプロジェクトでは、リーディングを実現するために、性能、色品質、時間的安定性、電気効率といった項目について、再現性と報告性を備えた方法で回答することが求められます。こうしたニーズに応えるため、試験室では光学機器、電気計測、環境規制を同一のワークフロー手順に統合し、報告されたルーメン、スペクトル曲線、フリッカーの各測定値を機器の校正と文書化された試験条件にリンクさせる必要があります。

光学測定チェーンと機器の選択

測光および色彩測定における二つの柱は、全光束と分光分布です。ビーム形状に左右されない全光束測定が必要な場合は、積分球が依然として最適な選択肢です。積分球自体が放射積分器であるため、積分球のサイズ、内部およびポート形状、コーティング反射率などによって測定チェーンが決まります。分光誤差は色彩誤差に正比例するため、積分球は波長精度が既知で、迷光測定機能を備えた分光放射計と組み合わせて使用​​してください。
方向および空間的に分解されたデータの場合は、ゴニオフォトメーターまたはイメージングフォトメーターを使用します。ゴニオフォトメーターは、IESおよびビームシェーピング解析の生成、およびEULUMDATファイルの作成に使用される光度対角度データを提供します。フォトメーターまたはイメージング色彩計は、照明器具の輝度と色度マップを2次元で取得します。これは、照明器具が空間的に不均一であったり、混色光源を示している場合に非常に役立ちます。狭視野輝度計は、COBエミッターのような小さなホットスポットを正確に測定します。
光チェーンには時間的な挙動が含まれます。多くのLEDドライバは、起動時に振幅が変化したりドリフトしたりします。立ち上がり時間、フリッカー、ストロボ効果は、十分な帯域幅を持つ高速フォトダイオードとデジタイザを使用することで最適に測定できます。フリッカー指数、周波数スペクトル、フリッカー率、時間領域、そしてすべての指標が計算され、ヒューマンファクター（人的要因）と安全性の評価、そして規制遵守に役立てられます。
レンズ、拡散板、二次光学系には特別な注意が必要です。照明器具の試験においては、照明器具を取り付けた際にシステム全体を一つのシステムとして扱います。取り付け光学系は、現場での設置状態に合わせて取り付けてください。多くのベンダーがモジュール式試験システムを提供しており、取り付けと熱接合を認証するキットを提供しています。試験機関メーカー（LISUN) は、実験室での生産実装条件の再現を可能にし、セットアップの差異を減らすアクセサリのコレクションを提供します。

電気、熱、環境に関する考慮事項

LEDテストは、電気的および熱的要因を考慮しなければ正確に実施できません。電圧、電流、実効電力、高調波歪みを測定するパワーアナライザは、発光効率の算出と駆動装置に起因する異常の観察に不可欠です。電気ロギングと光学的測定をデータ取得と整合させ、すべてのルーメン測定値が駆動装置の瞬時状態と一致していることを確認してください。
温度も要因の一つです。スペクトル出力と発光効率はLED接合部温度によって変化します。信頼性の高い手順では、ケースまたは規定のTcポイントに温度センサーを設置し、定常状態を記録してから光学値を報告します。パッケージ化されたLEDやモジュールの場合、熱器具によって製造時の放熱状態が再現されますが、照明器具全体の場合は、サーマルチャンバーによって周囲環境が再現されます。湿度が重要な場合、湿度と温度の複合的な影響により光束減衰が促進され、腐食による故障につながるため、湿度には気候制御が含まれます。
コネクタ経路の影や放熱は、十分な対策が取られていない一般的な誤差要因です。光学部品の干渉を防ぐため、配線経路の給電に注意してください。チャンバーの完全性を損なわず、伝導を最小限に抑えるフィードスルーを設置してください。測定に主電源接続が必要な場合は、適切な定格のLISNアクセサリを使用して既知のインピーダンスを導入し、試験対象物を建物のノイズから遮断してください。

図：照明試験装置

校正トレーサビリティとデータワークフロー

各機器は測定誤差を増加させます。校正 校正プログラムとは、分光放射計、光度計、パワーアナライザー、温度センサーを国立または認定された試験機関にリンクさせる、規律あるプログラムです。校正証明書には不確かさが記載されている必要があります。これにより、試験機関は報告されたルーメン、色度座標、および効率値の信頼性を判断するための不確かさの予算を作成することができます。
すべての測定キャンペーンの測定後には、必ずルーチン機能のテストを実施してください。安定した参照光源を使用すれば、ドリフトはすぐに確認でき、正式なテストを開始する前に、安定した参照光源、検出器の飽和、またはソフトウェアの設定ミスによる簡単なチェックで検出できます。結果を確認し、検証結果と機器の生出力を記録します。生スペクトルを記録することで、新しい測定や補正処理を追加しても、物理的なサンプルを再処理することなく、再処理が可能になります。
照明試験装置は、照明試験をソフトウェアによって一貫したワークフローに組み込むための接着剤のような役割を果たします。角度位置、スペクトルサンプリング、電力ロギングなどの測定スイートを選択し、同期させることができます。エクスポート形式は一般的な測光ファイルに対応し、機器のシリアル番号、校正日、周囲条件、照明器具の位置などのメタデータを保持します。テストスクリプトのチェックサム検証とバージョン管理により、意図しないサイレント変更による長期的なデータ履歴の破損を回避できます。安全なバックアップによって、こうした事態も回避できます。
報告基準は重要です。各報告書には、関連する試験基準を完全な試験条件とともに記載してください。例えば、駆動波形、周囲温度、Tc、ウォームアップ時間、校正トレーサビリティなどを設定します。色測定は、導出値だけでなく、分光パワー分布も報告する必要があります。この基準を設けることで、独立した検証が容易になり、同じデータに基づくTM 30指数などの下流計算も容易になります。

実用的なラボ設計と投資の優先順位

設計ラボは、仕様書の見出しではなく、設計基準を定めます。より優れた固定具と安定した設置は、わずかに解像度の高い分光放射計よりも優れた再現性をもたらします。トレーサブルな基準源、堅牢な熱固定具、高品質のケーブルを使用してください。機器の使用頻度に応じて、スペアパーツの交換と校正頻度を調整してください。
既知のベンダーと協力すれば、手法の移行が容易になります。例えば、 LISUN 計測ハードウェア、ソフトウェア、アクセサリのエコシステムを提供することで、システム統合の際の摩擦を軽減し、多くの場合校正サポートも提供します。機器を選択する際には、ベンダーのドキュメントやサービスの選択肢、そして在庫状況も考慮してください。
照明試験装置 デバイスの物理的特性を有用な製品仕様に変換するインフラストラクチャを構成します。電気的および熱的コンテキストを制御し、トレーサブルな校正とデータ管理を義務付ける測定目的を備えた機器を選択することで、ラボはLEDテストを疑念の源ではなく、設計とコンプライアンスのメリットに変えることができます。