光度分布の精密測定技術に関する研究

イントロダクション

LED照明、植物照明、スマート照明、道路照明の急速な普及に伴い、光度分布の精密な測定は、製品設計、性能評価、市場参入における重要な要素となっています。光度分布（すなわち配光曲線）は、光源または照明器具の光度分布を三次元空間のあらゆる方向で表したもので、路面照度均一性、室内照明の快適性、グレア等級、エネルギー利用効率に直接影響します。従来の試験装置は、角度精度が低く、試験範囲が限られており、光源への適応性が低いため、現代の照明製品の厳しい試験要件を満たすことができません。

回転プローブと反射鏡の同期運動設計を採用し、動作中は照明器具を静止させ、 LISUN LSG-6000回転プローブ式垂直ゴニオフォトメーターは、柔軟なカスタマイズ可能な試験距離で、全空間3D光度分布曲線を完全自動で取得できます。LED、植物育成ライト、HIDランプ、街路灯、投光器など、さまざまな光源の試験を包括的にカバーし、LM-79-19/24、CIE、EN 13032-1などの主要な国際規格に完全に準拠しているため、光度分布試験分野における理想的なソリューションです。

LM-79 移動検出器ゴニオフォトメーター（ミラータイプC）

光度分布の試験原理と実施

科学的に定義すると、光度分布とは、光源または照明器具から三次元空間の単位立体角あたりに放出される光束を指し、カンデラ（cd）で測定されます。その空間分布パターンは光度分布（光分布曲線）と呼ばれます。ゴニオフォトメーターは、精密な角度制御と測光検出によって照明器具の全角度光度データを取得し、3D光度分布モデルを再構築します。

その LISUN LSG-6000は、回転プローブを備えた垂直構造を採用することで、光度分布の高精度測定を実現しています。
・近視野プローブと反射鏡の連動：近視野測光プローブと反射鏡は、試験対象の照明器具の周囲を円を描くように移動し、遠視野プローブと反射鏡は同期して回転することで、安定した誤差のない光路を確保します。
・動作中の照明器具の静止：実際の点灯状態を維持するため、試験中は照明器具は完全に静止した状態を保ち、照明器具の回転による熱バランスのずれや機械的な乱れを回避し、光度分布データの信頼性を確保します。
・全角度カバー：反射鏡／可動プローブはγ軸に沿って360°全角度スキャンを実現し、測定死角なく2π立体角内の光度分布データを完全に取得します。
・高精度角度制御：日本製三菱製サーボモーターとドイツ製エンコーダーを搭載し、0.05°の角度精度と0.001°の角度分解能を実現。微細な角度での微妙な光強度変化を捉え、光強度分布の真のディテールを再現します。

この構造はCIEおよびIESNA規格の要件を完全に満たしており、3D光度分布曲線、等光度図、等照度図などの専門的なグラフを自動的に生成できるため、照明設計や製品最適化のための直感的なデータサポートを提供します。

コア技術パラメータと仕様 LISUN LSG-6000

LSG-6000シリーズ測角測光器は、さまざまな用途に対応する複数の仕様を備えており、小型屋内照明から大型街路灯や投光器まで、幅広い照明器具の光度分布測定に適用可能です。主な仕様は以下の表に示されています。

表：コア仕様 LISUN LSG-6000シリーズ垂直ゴニオフォトメーター

その他の主要なテクニカル指標：
・測光プローブ：クラスLグレード、f1′<1.5%、定温補償付き、DIN5032-6/CIE規格に準拠。
• 試験距離：顧客の現場や試験要件に応じて柔軟にカスタマイズ可能で、さまざまなサイズの照明器具に対応します。
• データ出力：CIE、IES、LDTなどのフォーマットをサポートし、DiaLuxなどの照明設計ソフトウェアに直接インポートできます。
• 拡張機能: LPCE-2 分光放射計と組み合わせることで、LSG-6000CCD システムを構成し、空間スペクトル、色温度、PAR/PPF/PPFD の同期テスト、光度分布、植物照明の光合成光子束分布テストを行うことができます。

光度分布に関する適用標準システムおよび試験要件

LSG-6000は、光度分布試験結果の世界的な相互承認を確保するため、権威ある国内外の規格を厳格に遵守しており、主に以下の規格を満たしています。
・北米規格：LM-79-19、LM-79-24 固体照明製品の測光特性および電気特性を測定する方法光度分布、光束、発光効率の試験方法を規定する。
• 国際規格： CIE S025、CIE 121 照明器具の測光とゴニオフォトメトリー光度分布試験のための幾何学的構造とデータ形式を定義する。
• 欧州規格：EN 13032-1 条項 6.1.1.3、タイプ 4 ゴニオフォトメーターの要件。
• その他の基準： SASO 2902、IS 16106、GB/T 24824、(EU) 2019/2015など。

すべての規格において、光度分布は主要な試験項目として扱われており、全角度スキャン、高精度な角度制御、安定した測光検出機能を備えた装置が求められています。LSG-6000は上記の要件を完全に満たしており、試験データはDLC、エネルギースター、CEなどの国際認証に直接使用できます。

光度分布試験におけるLSG-6000の技術的利点

3次元光度分布の自動測定
この装置は、手動操作なしにγ軸に沿って360°スキャンを自動的に完了し、照明器具の空間的な光分布特性を直感的に提示する3D光度分布モデルを迅速に生成し、試験効率を大幅に向上させます。

カスタマイズ可能なテスト距離
試験距離は、顧客の実験室スペース、照明器具のサイズ、試験規格の要件に応じて調整でき、近距離試験の精度と遠距離試験の正確さのバランスを取り、さまざまなシナリオに対応できます。

あらゆる光源に対応
LED光源、植物育成ライト、HID光源、屋内ダウンライト、パネルライト、屋外街路灯、投光器、プロジェクターなど、あらゆる光源と完全に互換性があります。UV光源用のUVA/UVB/UVC専用プローブはオプションで、光度分布試験の範囲を拡大できます。

非常に現実的なテスト状況
照明器具は静止状態で燃焼し、実際の使用姿勢と熱バランスを維持するため、回転による光度変動を回避し、光度分布データと実際の性能との一貫性を確保します。

インテリジェントな運用とデータ管理
Win7/Win10/Win11システムに対応したプロフェッショナルな中国語・英語対応ソフトウェアを搭載し、リアルタイムの光度分布曲線を表示するとともに、光束、発光効率、UGRグレア、利用率などのパラメータを自動的に計算し、追跡可能でエクスポート可能なデータを提供します。

エンジニアリング応用シナリオ

照明製品の研究開発および配合最適化
光度分布試験を通じて、研究者は照明器具の光学設計上の欠陥を正確に分析し、反射板やレンズ構造を最適化し、光度分布の均一性を向上させ、暗い領域やグレアを低減し、発光効率と照明品質を向上させることができる。

道路および屋外照明設計
街路灯や投光器の光度分布は、路面照度の均一性とグレア度を直接左右します。LSG-6000が提供するIES光度分布ファイルは、照明設計ソフトウェアに直接インポートできるため、照明器具の配置を最適化し、エネルギー消費量と設置コストを削減できます。

植物照明の有効性評価
LSG-6000CCDシステムは、PAR/PPF/PPFDの光強度分布と空間分布の同時測定を可能にし、植物照明の光分布設計や照明均一性の最適化のためのデータを提供し、植物の光合成効率の向上に貢献します。

製品品質検査および国際認証
LM-79規格に準拠した専門機器であるLSG-6000が発行する光度分布試験報告書は、照明製品が欧州、米国、中東、東南アジア市場に参入するための不可欠な技術文書であり、企業が迅速に認証を取得するのに役立ちます。

第三者検査機関向け高精度検査
優れた角度精度、測光精度、安定性を備えているため、第三者試験機関が光度分布試験を実施し、権威ある報告書を発行する際の最適な機器です。

結論

光度分布 は照明製品の中核的な性能指標であり、その正確な測定は照明技術の進歩を促進し、製品の競争力を高める鍵となります。高度な構造設計、超高精度のテスト、柔軟なテスト距離構成、さまざまな光源との完全な互換性を備えた LISUN LSG-6000回転プローブ垂直ゴニオフォトメーターは、3D光度分布曲線を自動的にテストすることができ、LED、植物育成ライト、HIDランプ、街路灯、投光器など、さまざまな光源の光度分布テスト要件を完全に満たし、LM-79、CIE、ENなどの国際規格に完全に準拠しています。

照明業界における高品質開発とグローバル競争を背景に、LSG-6000を用いた光度分布試験の実施は、製品性能の向上、研究開発サイクルの短縮、市場リスクの低減、国際認証の取得において、かけがえのない工学的価値と応用上の意義を持つ。