光強度の測定方法 – フル測光パラメータテストに関する研究 LISUN LSG-1890B 高精度ゴニオフォトメーター（光度分布曲線）

抽象

光強度は照明製品の中核的な光学指標であり、 光の強さを測定する方法 照明器具の測光試験、製品のエネルギー効率認証、照明設計シミュレーションの基礎を築きます。 LISUN LSG-1890B 本論文では、高精度ゴニオフォトメーター（光度分布曲線）を試験装置として、光度測定の基本原理と標準化された操作手順について詳しく説明します。光度データ、光度分布、ゾーン光束、照明器具効率、輝度分布、利用率、輝度制限曲線、UGRグレア評価、EEIエネルギー効率指数、等照度曲線、等カンデラ曲線、有効ビーム角、最大許容間隔高さ比、照明器具曲線と照明エリアのマッチング、および輝度制限曲線を含む10以上の測光パラメータの試験方法を包括的に網羅しています。測定データ表を添付し、実験室でのLED、HID、蛍光灯照明器具の測光試験のための標準化された参照情報を提供します。この装置は、以下の国際試験規格に完全に準拠しています。 CIE-70, LM-79-19 (NAIST) と EN13032-1.

1．測定機器の概要と光強度測定の基本原理

1.1 コア構成 LSG-1890B

その LSG-1890B は、定温測光プローブ、日本製三菱製サーボモーター、高精度ドイツ製デコード装置を備えた欧州規格タイプ1ゴニオフォトメーターで、0.1°の角度測定精度を実現しています。測光プローブはCIEクラスAの精度を満たしています。C-γシングルアームとB-βダブルアームの2つのテストモードをサポートしています。テスト対象照明器具の最大サイズはΦ2000mm×600mmで、最大耐荷重は60kgです。屋内LEDパネルライト、街路灯、投光器、HID光源など、あらゆる照明製品に適しています。中国語と英語に対応した測定および制御ソフトウェアは、IES、LDT、CIE、Excelなどの一般的な形式でエクスポートでき、Dialux照明シミュレーションソフトウェアに直接接続できます。

1.2 光強度測定の基本原則

光度（単位：cd、カンデラ）の測定は、距離の逆二乗法則に従います。I=E×d2、ここでIは測定方向の光度、Eは定温プローブによって収集された照度（lx）、dはプローブと照明器具の発光中心間の固定測定距離を表します。
その LSG-1890B 「固定照明器具＋全球プローブ走査」構造を採用しています。C-γ座標系において、C角は水平方向に±180°、γ角は垂直方向に±180°回転します。プローブは球面に沿って点ごとに照度値を収集し、ソフトウェアがリアルタイムで3次元空間光度マトリックスに変換することで、光強度の生データ取得が完了します。この生データは、すべての派生測光パラメータを統合および計算するための基礎となります。定温プローブは、光強度収集中の周囲温度ドリフトによる誤差を排除し、長時間の走査中も安定したデータを保証します。

高精度回転ランプノニオフォトメーターLSG1890B AL1

2 光強度測定のための標準化された操作手順 LSG-1890B

2.1 テスト前の準備

1. 機器の予熱とシステム校正：起動後30分間機器を予熱し、標準光度ランプを用いて定温プローブの絶対校正を行い、プローブ応答の偏差を解消します。暗室を完全に遮光し、光路上の反射性ゴミを取り除き、周囲温度を23℃±2℃に保ちます。
2. 照明器具の設置と位置決め：多機能固定具で照明器具を固定し、レーザーアライナーを使用して照明器具の発光中心とターンテーブルの原点の位置合わせを行い、実際の使用姿勢に合わせて照明器具を設置します。高精度電力計を同期接続して、電気パラメータを収集します。
3. サンプル熱安定化：定格電圧で照明器具の電源を入れ、10分間の光束変動が0.5%未満になった後にスキャンを開始します。LED照明器具の熱安定化期間は30分以上とします。
4. ソフトウェアパラメータ設定: C-γテストモードを選択し、角度ステップをγ=2°、C=5°に設定し、パラメータ計算モジュール（輝度、UGR、EEI、利用率など）をすべてチェックし、データのエクスポート形式を設定します。

2.2 全球光度スキャン（コアステップ：光度を測定する方法）

1. 装置のサーボ機構は、定温プローブを駆動し、球状の軌道に沿って自動的に走査します。各（C、γ）座標群に到達すると、プローブはその方向の照度Eを収集します。
2. ソフトウェアは、式 I=E×d2 を使用してその角度の光度値をリアルタイムで出力し、生の光度データテーブルとして保存します。
3. 全球スキャンが完了すると、システムはすべての光度行列に基づいて球面立体角積分アルゴリズムにより、ゾーン光束、照明器具効率、等光度曲線などの派生パラメータを自動的に計算します。
4. ドイツ規格L級の高精度PHOTO-VIS-Lプローブをオプションで構成することで、低出力LEDや高精度光源の光強度測定精度を向上させることができます。UVA/UVB/UVCプローブを使用すれば、紫外線光源の光度分布測定も可能になります。

2.3 後処理とレポート生成

スキャン後、ソフトウェアは自動的に光度分布曲線、等照度図、等光度図を作成し、UGRグレア、EEIエネルギー効率、間隔高さ比、利用率などの指標を出力し、Excel形式の生光度データとIES標準光度ファイルをエクスポートできます。

3. 測光パラメータ全系列の試験方法（生の測定光強度データに基づく）

すべてのパラメータは、全球測定による光度データに基づいて算出されます。各パラメータのテストロジックは以下のとおりです。

1. 光度データと光度分布: 各(C、γ)角度に対応するcd値を直接出力して3D光度分布マトリックスを形成し、極座標光度曲線を生成します。
2. ゾーン光束: 指定された立体角間隔 (上半球/下半球/ビーム角間隔) 内の光度を積分して、対応するゾーン光束 (lm) を取得します。
3. 照明器具効率：ゾーン光束を照明器具の入力電力で割った値、単位：lm/W。
4. 輝度分布（オプション）：イメージング輝度プローブとマッチングさせて、対応する角度の光度を照明器具表面輝度マトリックスに変換します。
5. 利用率：空間的な光度分布と異なる空間の部屋空間比率を照合することにより、室内照明の光利用率を計算します。
6. 輝度制限曲線：45°から90°までの観測角度で輝度データを抽出し、反射防止制限曲線を描画します。
7. UGRグレア評価：CIE 117規格に従って、観測視野角内の光度、光源立体角、背景輝度を使用して、統一グレア値を自動的に計算します。
8. 等照度曲線と最大許容間隔高さ比：地面を受光面として、全球光度を重ね合わせることで地面照度分布を計算し、照明器具設置のための最大許容間隔高さ比を導き出します。
9. 照明器具の特性曲線と照明エリアのマッチング：道路照明やオフィス照明などの用途シナリオに合わせて、異なる設置高さでの地面照度範囲をシミュレーションします。
10. 等光度曲線：空間的な光度値が等しい角度を結んで、等価な曲面を形成する。
11. 有効ビーム角度：最大光度50%に対応する2つの側面γ角度の差。
12. EEIエネルギー効率指数：EU 2019/2015 ErP指令に基づく標準参照照明器具との光効率を比較して、エネルギー効率等級指数を計算します。

4 測定サンプルデータ表 LSG-1890B

100W LED投光器を試験サンプルとして選択し、コア測光データをスキャンしました。 LISUN LSG-1890B 以下にリストされています：

光度分布の抜粋（C=0°平面における典型的なγ角の光度データ）：

5つの計測機器の利点と産業応用における価値

1. 光強度測定の高精度：0.1°の角度精度とCIEクラスAの定温プローブにより、小角度での光強度収集誤差が大幅に低減されます。 LSG-1800A （0.2°）であり、ハイエンドLEDおよび精密光学製品の試験要件を満たしています。
2. 包括的な規格対応：世界のCIE、北米のIES、欧州のEN、EU ErP指令に同時に対応し、世界的な認証に必要な光度試験レポートを発行できます。
3. さまざまな光源への幅広い適応性：可視光、UVA/UVB/UVC紫外線光源、消毒ランプ、硬化光源、およびあらゆる種類の屋外照明をテストできます。
4．実用的な工学的価値：1回のスキャンで15種類の測光パラメータすべてを測定できるため、複数の機器で繰り返しテストを行う必要がなく、実験室でのテストサイクルを大幅に短縮できます。エクスポートされたIESファイルは、道路、教室、工場などの照明シミュレーション設計に直接適用できます。

6まとめ

光強度の測定方法 は、照明器具の光学性能試験における基本的なステップです。定温プローブと高精度サーボスキャンシステムを備えた LISUN LSG-1890B 高精度ゴニオフォトメーターは、逆二乗距離法則に基づき、全球の生光度データを正確に収集します。内蔵の標準アルゴリズムにより、光度分布、光束、照明器具効率、UGR、EEI、等照度曲線など、測光パラメータの全セットを同時に計算できます。この装置は、標準化された操作手順とトレーサブルなデータを備えており、世界の照明製品の試験、研究開発、エネルギー効率認証の要求を完全に満たします。研究所が全次元の測光性能検出を実現するためのコア試験装置として機能します。