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図B.1−温度制御ソケットの構造例(光度標準LEDと組み合わせた場合)
B.3.2 適用
図B.2に温度制御ソケットの効果の一例を示す。温度制御ソケットを用いることで,測定中の周囲温度
の変動による影響を緩和することができる。また,点灯後,熱平衡に達して安定状態になるまでの時間も
短くなる。LEDチップの温度が一定に保たれることで,点灯の再現性及び安定性を向上させることができ
る。
なお,図B.2は,温度制御ソケットを35 ℃に設定し,周囲温度が20 ℃,25 ℃及び30 ℃の場合の特
性を示す。また,温度制御ソケット及び比較した温度制御のないソケットは,冷却ファンなど特別な放熱
機構をもたない。
a) 温度制御ソケットの場合 b) 温度制御のないソケットの場合
図B.2−光度安定時間の比較(入力電流20 mA一定)
――――― [JIS C 8152-1 pdf 21] ―――――
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附属書C
(参考)
有色LED測定における受光器具備条件及び色補正係数の算出方法
C.1 概要
有色LEDの測定に使用する受光器は,基本的には照明用白色LED(白色LED)の測定と同じように,
標準分光視感効率近似受光器[以下,V( 光器という。]を用いる。また,測定方法の基本的な考え方は
同じである。白色LEDと有色LEDとの最も大きな違いは,白色LEDの分光分布が可視域全域に及ぶのに
対して,有色LEDの分光分布は狭帯域発光であり,このことは,有色LEDの測定に用いる受光器のV(
への近似の度合いの優劣が測定結果によって厳しく反映されることを意味する。
この附属書では,有色LEDの測定にV( 光器を使用した場合に,要求される具備条件及び測定によ
る不確かさを小さくするために必要な色補正係数の算出方法を示す。また,有色LEDが狭帯域発光である
ことから,分光応答度が平たんなフラット受光器5)の具備条件及びその測定方法を示す。
注5) “フラット”とは,測定に必要な波長帯域内で,有色LED測定において十分と認め得る不確か
さが得られるような波長平たん性をもつ(波長依存性のない)ものであり,全ての波長につい
ての完全な波長平たん性を担保するものではない。
C.2 V( 光器を使用する場合
LEDの測定に使用するV( 光器の標準分光視感効率(明所視)からのずれf1'は,JIS C 1609-1に規定
する一般形AA級照度計相当のf1'を上回る性能をもつものが最低限必要である。また,有色LEDの測定に
用いる場合,測定対象となるLEDの発光波長帯域の相対分光応答度が,よりV( い受光器を使用す
ることによって,標準分光視感効率からの不一致に伴う測定の不確かさを小さくすることが可能となる。
ただし,標準分光視感効率に完全に一致したV( 光器を入手することは難しい。また,f1'はV( 光器
の標準分光視感効率からのずれの度合いを可視域全体で評価する方法であり,可視域内の個々の波長にお
いてどの程度標準分光視感効率からずれているかを提示するものではない。そのため,V( 光器の相対
分光応答度,測定対象となるLEDの相対分光分布及び測光量を目盛定めするときに用いる校正用光源の相
対分光分布(測色用標準電球の分布温度からプランクの式によって求めた分光分布,又は標準LEDの分光
分布)の各データをあらかじめ入手し,色補正係数を算出して,標準分光視感効率からのずれを補正する
必要が生じる。可視域の全波長領域を計算対象とした色補正係数kは,次の式によって算出する。分光デ
ータの波長間隔としては,5 nmが望ましい。
2 2
Pt V d Ps S d
1 1
k 2 2
Ps V d Pt S d
1 1
ここに, k : 色補正係数
V( 標準分光視感効率
S( 受光器の相対分光応答度
Ps( 校正用光源の相対分光分布
Pt( 被測定LEDの相対分光分布
可視波長域の下限(360 nm)
可視波長域の上限(830 nm)
また,受光器の入射光学系に積分球を用いる場合には,受光器の相対分光応答度S( 地潺 球の
――――― [JIS C 8152-1 pdf 22] ―――――
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特性を含んだものを使用することが必要であり,次の方法によって求めることができる。
a) 直接,相対分光応答度を測定する方法 CIE平均化LED光度及びCIE部分LED光束の測定で使用す
る積分球に入射開口部があるものについては,積分球に受光器を装着した状態で相対分光応答度S(
を測定する。
b) 積分球の相対分光効率 攀攀 法 積分球の特性を含んだ相対分光応答度S(
器単独の相対分光応答度SD( び積分球の相対分光効率 攀攀 い,次の式によって求める
S( C0× 攀攀 SD(
ここに, S( 相対分光応答度
C0 : 係数
攀攀 積分球の相対分光効率
SD( 受光器単独の相対分光応答度
波長(nm)
積分球の相対分光効率 攀攀 次のいずれかの方法で求めることができる。
1) 積分球内部の平均的な分光反射率が 積分球の相対分光効率 攀攀 次の
きる。
Sphere C1
1
ここに, 攀攀 積分球の相対分光効率
C1 : 係数
積分球内部の平均的な分光反射率
2) 相対分光分布がP0( 球内に導入したとき,受光器窓からの透過光の相対分
光分布がPSphere( 積分球の相対分光効率 攀攀 次の式で近似できる。
PSphere
Sphere
C2
P0
ここに, 攀攀 積分球の相対分光効率
C2 : 係数
P0( 積分球への導入光の相対分光分布
PSphere( 積分球の受光器窓からの透過光の相対分光分布
なお,光源を積分球内部で点灯する場合には,光源の相対分光分布としては,方向によらず一様
なものを使用する。
被測定LEDの相対分光分布Pt( 実際に測定した値を用いるのが望ましいが,測定値の入手ができ
ない場合は,次の式を用いてLEDの相対分光分布の数式モデル[1]を用いることができる。
Pt LED , 0, 0.5
g , 0, 0.5 2 g5 , 0, 0.5
3
なお,g(λ, λ0, Δλ0.5)は,次の式で表す。
2
0
g , 0, 0.5 exp
5.0
ここに, LEDのピーク発光波長(nm)
LEDのスペクトル半値幅(nm)
上記の色補正係数の算出方法は,白色LED及び有色LEDだけでなく,全ての光源に対して利用できる。
ただし,この色補正係数の計算には,受光器の相対分光応答度,被測定LEDの相対分光分布及び校正用光
源の相対分光分布がデータとして必要であり,国家標準とのトレーサビリティを確保した各標準量に基づ
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いた目盛定めを行うことが望ましい。
有色LEDのような,波長幅20 nm(代表的な有色LEDの半値幅)程度の(仮想的な)可視波長域にお
ける帯域光の色補正係数k( 愀 次の式を用いて求めることによって,有色LEDの異色測光誤差の最悪
値を見積もることができる。ただし,受光器の相対分光応答度のデータは必要である。
a 10 2
V d Ps S d
a 10 1
k a 2 a 10
Ps V d S d
1 a 10
ここに, k( 愀 仮想的な帯域光の色補正係数
V( 標準分光視感効率
S( 受光器の相対分光応答度
Ps( 校正用光源の相対分光分布
可視波長域の下限(360 nm)
可視波長域の上限(830 nm)
懿 370 nm≦ 20 nm間隔)
C.3 フラット受光器を使用する場合
有色LEDの光出力をV( 光器で測定するとき,分光応答度の急しゅん(峻)な変化が発生する波長
域を対象とするため,温度変化などによる分光応答度の変化及びLED発光の分光分布の変動がある場合,
測定結果に大きな不確かさが生じることがある。そこで,有色LEDの光出力を直接に測光量[光度,光束
などV( した量]として評価しない場合,例えば,同色又は異色のLEDの光出力放射量の相互比較,
経時的変動の評価などを行う場合には,分光応答特性が平たんな(波長依存性のない)フラット受光器に
よる測定が望ましい。
このようなフラット受光器の代表的なものとしては,サーモパイル,PVDF焦電形検出器などの熱形検
出器があるが,検出能力が低く,取扱いも難しい。LED評価に用いるフラット受光器は,波長範囲が可視
域内に限定できるため,シリコンフォトダイオード(SPD)などの量子形検出器と適切な光学フィルタと
の組合せによって実現することができる。
市販のSPD[S1227-66BQ 6)]及び光学フィルタ[LB40 6),CC2.5M 6)]によって製作したフラット受光器
の分光応答度の例を,図C.1に示す。
注6) これらは,市販品の一例である。
――――― [JIS C 8152-1 pdf 24] ―――――
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図C.1−フラット受光器の分光応答度の例
分光応答度の“平たんさ”は,波長範囲を指定して,次の式によって計算する。応答は,相対値でもよ
い。
Smax Smin
U1 100
Save
1 2
Si Save
m 1
U2 100
Save
ここに, U1 : 応答の“平たんさ”の変動の最大幅(%)
U2 : 応答の波長域全体での“平たんさ”からの外れの程度(%)
Smax : 指定波長範囲内での応答の最大値
Smin : 指定波長範囲内での応答の最小値
Save : 応答の平均値
Si : 個々の応答の値
m : データの点数
図C.1に示したフラット受光器の評価は,次のとおりである。
U1 : 10 % U2 : 2.9 % (評価の波長範囲 : 440 nm800 nm)
注記 LEDの分光分布測定に用いる分布温度標準又は分光放射照度標準,及び分光応答度測定に用い
る分光応答度標準は,計量法に基づいた計量標準供給制度(Japan Calibration Service System:
JCSS)によって登録事業者から供給される。
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JIS C 8152-1:2019の国際規格 ICS 分類一覧
- 31 : エレクトロニクス > 31.260 : オプトエレクトロニクス.レーザー設備
JIS C 8152-1:2019の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISC1609-1:2006
- 照度計 第1部:一般計量器
- JISC62504:2016
- 一般照明用LED製品及び関連装置の用語及び定義
- JISZ8103:2019
- 計測用語
- JISZ8113:1998
- 照明用語
- JISZ8724:2015
- 色の測定方法―光源色
- JISZ8725:2015
- 光源の分布温度及び色温度・相関色温度の測定方法
- JISZ8726:1990
- 光源の演色性評価方法
- JISZ8781-1:2012
- 測色―第1部:CIE測色標準観測者の等色関数