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技術 配光測定器

出願人 矢崎総業株式会社
発明者 矢後栄郎戸倉信之
出願日 2002年2月22日 (18年10ヶ月経過) 出願番号 2002-046851
公開日 2003年9月5日 (17年3ヶ月経過) 公開番号 2003-247888
状態 未査定
技術分野 測光及び光パルスの特性測定 光学装置、光ファイバーの試験
主要キーワード 設置向き 回転制御機構 回転角ψ 受光面間 回転障害 配光測定 回転角α 各回転角度
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年9月5日)のものです。
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図面 (14)

課題

測定空間が小さく、かつ誤差の少ない配光測定を行うことができる。

解決手段

第1回転軸30に関して回転自在の第1回転ステージ10と、第1回転ステージ保持され、第2回転軸32に関して回転自在の第2回転ステージ12と、第2回転ステージに設けられた受光器14と、受光器に結合され、受光器の受光面に反射光が一定の角度で入射するような角度で保持された鏡面22と、第1および第2回転軸の交差点に設定された光源16と、第1および第2回転ステージと受光器とに接続された制御部装置50とを備えていて、制御装置は、第1および第2回転ステージの回転制御を行いながら、受光器で検出された光源からの放射光の強度を測定して、鏡面の第2回転軸に関する回転角θ、および鏡面の第1回転軸に関する回転角ψに対する光強度P(θ,ψ)の分布を得る。

概要

背景

従来、光源配光特性の測定は、例えば、三次元ゴニオフォトメータや変角光度計を用いて、光源の周り受光素子で以てスキャンすることにより行われていた。

概要

測定空間が小さく、かつ誤差の少ない配光測定を行うことができる。

第1回転軸30に関して回転自在の第1回転ステージ10と、第1回転ステージ保持され、第2回転軸32に関して回転自在の第2回転ステージ12と、第2回転ステージに設けられた受光器14と、受光器に結合され、受光器の受光面に反射光が一定の角度で入射するような角度で保持された鏡面22と、第1および第2回転軸の交差点に設定された光源16と、第1および第2回転ステージと受光器とに接続された制御部装置50とを備えていて、制御装置は、第1および第2回転ステージの回転制御を行いながら、受光器で検出された光源からの放射光の強度を測定して、鏡面の第2回転軸に関する回転角θ、および鏡面の第1回転軸に関する回転角ψに対する光強度P(θ,ψ)の分布を得る。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

第1回転軸に関して回転自在の第1回転ステージと、前記第1回転軸に直交する第2回転軸に関して回転自在であって、該第1回転軸から離間して前記第1回転ステ−ジに保持さられた第2回転ステージと、前記第1および第2回転軸の交点に、発光面の中心を一致させて設けられた光源と、前記第2回転ステージに、前記第2回転軸とは離間して、それぞれ保持された受光器および反射光学系と、前記第1および第2回転ステージと前記受光器とに接続され、前記第1および第2回転ステージの回転制御を行うと共に、前記受光器の測定制御を行う制御装置とを具えており、前記反射光学系は、前記受光器へ反射光入射させる反射鏡を含んでおり、前記受光器及び該反射鏡は、両者間を一定の距離だけ離間させてあると共に、前記光源からの放射光が前記反射光学系を経て前記受光器へ入射する反射光が該受光器に一定の入射角で入射する位置関係で配置されており、および前記制御装置は、前記第1および第2回転ステージの回転制御を行いながら、前記受光器で検出された前記放射光の強度を、前記反射鏡の第1回転軸に関する第1回転角ψおよび前記反射鏡の前記第2回転軸に関する第2回転角θにする光強度P(θ,ψ)として測定することを特徴とする配光測定器

請求項2

請求項1に記載の配光測定器において、前記光源は、支持具によって支持されており、および前記第2回転ステージを回転させる際に前記受光器および反射光学系の回転が前記支持具によって妨げられないような位置関係で、前記支持具、受光器および反射光学系が設定されていることを特徴とする配光測定器。

請求項3

請求項1または請求項2に記載の配光測定器において、前記反射光学系は、前記光源側から前記受光器へと順次に配設された複数個の反射鏡で構成されていることを特徴とする配光測定器。

技術分野

0001

この発明は、光源配光特性を測定する配光測定器に関するものである。

背景技術

0002

従来、光源の配光特性の測定は、例えば、三次元ゴニオフォトメータや変角光度計を用いて、光源の周り受光素子で以てスキャンすることにより行われていた。

発明が解決しようとする課題

0003

しかしながら、このような従来の構成では、受光素子をスキャンするための機構は大きくなってしまう。特に、光源のサイズが大きい場合や、配光角度分解能を上げるためには、光源と受光素子との距離をより離す必要がある。このため、受光素子を駆動させる装置のサイズを大きくしなければならない。このような測定空間の拡大に伴う装置の大型化は、コストの増大につながる。

0004

そこで、例えば、文献1(特開平7−294328号公報)に記載された測光装置によれば、測定空間を小さくすることができる。この文献1の装置の構成は、複数個輝度計が、それぞれの輝度計の光軸が1点Pで交わるように、放射状に配備されている。また、個々の輝度計に対応した鏡面が、光源と点Pとを焦点とする楕円上に配置されている。

0005

しかしながら、鏡面が楕円上に配置された文献1の装置では、鏡面の位置によって光の反射角が異なる。従って、反射率入射角度依存性が、配光測定誤差となってしまう。

0006

また、複数個の輝度計を配列させているので、測光装置の小型化に関しては、自ずから制限がある。

0007

よって、測定空間が小さく、かつ誤差の少ない配光測定を行うことのできる配光測定器の出現が望まれていた。

課題を解決するための手段

0008

このため、この発明の配光測定器によれば、第1および第2回転ステ−ジと、光源と、受光器と、反射光学系と、制御装置とを具えている。

0009

第1回転ステ−ジは、第1回転軸に関して回転自在である。第2回転ステ−ジは、第1回転軸に直交する第2回転軸に関して回転自在であって、この第1回転軸から離間して第1回転ステ−ジに保持されている。

0010

光源は、第1および第2回転軸の交点に、発光面の中心を一致させて設けられている。

0011

受光器および反射光学系は、第2回転ステージに、第2回転軸とは離間して、それぞれ保持されている。さらに、反射光学系は、受光器へ反射光入射させる反射鏡を含んでいる。さらに、受光器及び反射鏡は、両者間を一定の距離だけ離間させてあると共に、光源からの放射光が反射光学系を経て受光器へ入射する反射光が受光器に一定の入射角で入射する位置関係で配置されている。

0012

受光器には、反射鏡からの反射光のみが受光されなければならないので、光源からの直接光を遮る遮光板を受光部に設ける。また、反射鏡での反射によって偏光状態が変わることを防ぐため、反射角は大きくできない。

0013

制御装置は、第1および第2回転ステージと受光器とに接続され、第1および第2回転ステージの回転制御を行うと共に、受光器の測定制御を行う。この制御装置は、第1および第2回転ステージの回転制御を行いながら、受光器で検出された放射光の強度を、反射鏡の第1回転軸に関する第1回転角ψおよび反射鏡の第2回転軸に関する第2回転角θに関する光強度P(θ,ψ)として測定する。

0014

このような構成の配光測定器を用いることにより、光源の配光特性を3次元的に測定することができる。

0015

また、受光器へ反射光を送る反射鏡は、受光器の受光面に対して決められた位置および角度で固定されているので、この反射鏡からの反射光は常に一定の角度で受光面に入射する。よって、反射光の反射率は一定となるために、配光測定の誤差を大幅に低減できる。

0016

また、光源と受光面との間に反射光学系を介していて、反射光学系は、折り返し光学系を構成しているので、光源と受光面との実質的な距離は、光路の折り返しにより、短くなっている。従って、従来の装置よりも小さい測定空間で、配光の角度分解能を所望の分解能とするために必要な光源と受光面との間の距離を確保することができる。

0017

また、このような配光測定器において、好ましくは、第2回転ステージを回転させるときに、受光器および反射光学系の回転が、光源の支持具によって妨げられないように、それぞれを設けるのが好適である。

0018

これにより、配光測定をさらに広範囲にわたって行うことができる。

0019

また、このような配光測定器の好適な構成例によれば、反射光学系を、1枚の反射鏡で構成しても良い。或いはまた、好ましくは、この反射光学系を、複数の反射鏡で構成するのがよい。それぞれの反射鏡は、受光器の受光面および互いの反射鏡の鏡面に対して所定の角度および位置に固定される。すなわち、光源から放射される光が、これら複数の反射鏡を、決められた順序で反射した後、受光器に入射するように、それぞれの反射鏡の鏡面の角度および位置は決められる。

0020

反射鏡を複数用いることによって、受光器と光源との実質的な直線距離は光の経路の長さに比べてより短くなる。従って、受光器および1枚の反射鏡の場合はもとより複数の反射鏡は、互いに光源により近接させて第2回転ステ−ジに固定できるので、第2回転ステージに要求される回転力加重を低減することができる。したがって、配光測定器の小型化とコスト低減とを図れる。

0021

また、この発明の配光測定器の反射鏡面を、波長選択ミラーとしてもよい。その場合、この波長選択ミラーの選択波長を随時換えることのできる波長選択制御装置を備えておけば、分光配光特性を測定することが可能となる。

発明を実施するための最良の形態

0022

以下、図を参照してこの発明の実施の形態につき説明する。なお、各図は発明を理解できる程度に各構成成分の形状、大きさおよび配置関係を概略的に示してあるに過ぎず、したがってこの発明を図示例に限定するものではない。

0023

<第1の実施の形態>第1の実施の形態として、図1図2図3および図4を参照して、この発明の配光測定器の第1の実施の形態につき説明する。

0024

図1は、第1の実施の形態の配光測定器の概略的な斜視図、図2は、図1に示した装置の、一部分を省略して示す概略的な要部の上面図であり、図3図1に示した装置の、一部分を省略して示す概略的な要部の側面図である。

0025

この実施の形態の配光測定器は、第1回転ステージ10、第2回転ステージ12、受光器14、光源16,反射光学系20,受光器14へ反射光を入射させるための反射鏡(反射ミラ−とも言う)22、および制御装置50を具えている。

0026

第1回転ステ−ジ10は、第1回転軸30を回転の中心軸として回転自在に設けられている。第2回転ステ−ジ12は、第1回転軸30と直交する第2回転軸32を回転の中心軸として回転自在に設けられている。この第2回転ステ−ジ12は、保持部34を介して第1回転ステ−ジ10に保持されている。第1回転ステ−ジ10の第2回転ステ−ジ12を保持する表面は、平坦面であり、また、第2回転ステ−ジ12の光源16と対向する側の表面は平坦面である。

0027

この第2回転ステ−ジ12は、その表面と光源16との間に、光源からの放射光を検出するための受光器14と、この受光器16に放射光を導いて入射させるための反射光学系20とを保持する。そのため、第2回転ステ−ジ12すなわちその表面は、第1回転軸30から離間させてある。

0028

光源16は、第1および第2回転軸30および32の交点に、その発光面の中心が一致すなわちこの中心に位置するようにして設けられている。この光源16は、例えば、プラスチックファイバのような光ファイバ18の出射端面とすることが出来る。或いはこの光源16を、半導体レ−ザや、発光ダイオ−ドなどの発光端面とすることもできる。その場合、これら光源16を動かないように(すなわち静止させて)固定支持するための任意好適な支持具が必要である。この支持具は、任意好適な手法で、第1および第2回転ステ−ジ外にすなわちこれらステ−ジとは非接触の形態で、設けている。光ファイバ18の場合には、ファイバ自体が支持具28で支持される。この支持具28として、例えば管状体を用い、この管状体28の中を光ファイバ18を通し、光ファイバ先端部(出射端面)を管状体28の端部に露出させている。この管状体28の他端側は、第1および第2回転ステ−ジ10および12外の任意適当な箇所に固定することにより、光ファイバ18を支持固定する。

0029

反射光学系20は、ここでは、1枚の反射鏡22で構成しているが、後述するように、複数枚の反射鏡で構成しても良い。反射光学系20は、光源からの出射光すなわち放射光を受光器14に直線的な光経路を経て入射させるのではなく、折れ曲がった光経路を経て、受光器14に入射させる。このような反射光学系20を用いることにより、光源16と受光器14とを物理的に接近させて配置させることが可能となる。

0030

さらに、受光器14と反射光学系20は、両者間を一定の距離だけ離間させて配置させてある。図1から図3に示す構成例では、1枚の反射鏡22を用いて反射光学系を形成している。この場合には、この反射鏡22の鏡面および受光器14の受光面間は、一定の距離とする。しかも、反射鏡22と受光器14は、受光器14の受光面での入射光の入射角が、常に、一定の角度となるように、受光器の受光面と反射鏡の反射面との傾きを設定してある。従って、光源16からの放射光が、この反射鏡22で反射された後、受光器14に向かう反射光は、受光面に一定の入射角で入射する反射光が、受光器14で、受光される。

0031

受光器14の受光面は、円筒状の遮光板の中に配置され、光源からの直接光を受光しない。また、反射光の反射角は、偏光特性が無視できる角度に設定されている。

0032

また、光源16は、支持具によって支持されている。第2回転ステ−ジ12を回転させたとき、受光器14と反射光学系20が第2回転軸32の周囲を一緒に回転する。支持具の形状、大きさ、配置位置、取り付け方法等によっては、このステ−ジ12の回転により、受光器14と反射光学系20が支持具と衝突するか、支持具がこれらの回転の障害となる場合がある。その場合には、回転角度範囲に著しい制限を受けることになり、その結果、配光測定の範囲も狭くなる恐れがある。これを回避するため、第2回転ステージ12を回転させる際に受光器14および反射光学系20の回転が支持具によって妨げられないような位置関係となるように、支持具、受光器および反射光学系の位置決めを行っておくのがよい。

0033

これら受光器14および反射光学系20(すなわちこの構成例では例えば反射鏡22)は、例えばア−ム等の任意適当な固定手段36により、互いに連結している。この場合、ア−ム長を予め設計に応じた任意好適な値に設定しておけばよい。また、ア−ムなどの固定手段の固定方法材質は、測定精度に影響を与えるような何らかの変動をきたさなければ、どのような固定方法や材質であっても良い。

0034

この受光器14と反射光学系20との連結により、受光器14と反射鏡22との間の距離は常に固定しており、しかも、反射鏡22からの反射光の受光器14への入射角も固定している。

0035

第1および第2回転ステ−ジ10および12の回転制御と、受光器14におけるその入射光強度の測定制御は、制御装置50で行う。第1および第2回転ステ−ジ10および12の回転制御機構は、図示していないが、それぞれのステ−ジ10および12の裏面側に設けたそれぞれの支持部40および42内に組み込んでおく。この回転制御機構の制御は、制御装置50に設けられた制御部52で行う。また、測定制御は、制御装置50に設けた測定部54で行う。

0036

次に、この第1の実施の形態での放射光の光強度の測定、従って配光測定につき説明する。

0037

今、図2図3および図4において、仮に、x、y、zの直交座標系を、ファイバ18の延在方向すなわち光軸の延長方向にy軸、第2回転軸32の方向にz軸、および第1回転軸30の方向にx軸と定めるとする。また、鏡面22の第1回転軸30に関する回転角を第1回転角ψとし、また、鏡面22の第2回転軸32に関する回転角を第2回転角θとする。

0038

次に、上述した回転障害を回避する方法の一つの方法として、反射鏡22をx軸に対して、第1回転角ψをβとし、および、第2回転角θをαとした位置にシフトさせて配置させてあるとする。このような反射鏡22の設定を前提として説明する。

0039

配光特性は、第1および第2回転ステージ10および12の回転制御を行いながら、受光器14で検出された光源16からの放射光の強度の測定を行って、反射鏡22(以下、単に、鏡面という。)の第2回転軸32に関する第2回転角θ、第1回転軸に関する第1回転角ψに対する光強度P(θ,ψ)として表される。

0040

制御装置50は、基本的にはマイクロコンピュ−タを用いて構成されている。制御装置の制御部52は、その制御信号を出して第1および第2回転ステ−ジ10および12の第1および第2回転角ψおよびθを制御できる構成となっている。従って、これら第1および第2回転ステ−ジ10および12の回転の基準点を予め設定しておいて、その点からの回転角を第1および第2回転角とすれば、第1および第2回転ステ−ジ10および12が基準点からどの程度回転しているかを把握出来る。一方、第1および第2回転角ψおよびθの位置での検出器検出値(光パワ−:光強度)を測定すれば、その角度位置での光強度がわかる。従って、第1および第2回転角度を連続的に変えていっても、各回転角度位置での光パワ−を測定することが出来るので、3次元の配光測定を行うことが出来る。従って、制御部52においては、第1および第2回転角度を測定して、制御部に設けられているメモリ(図示していない。)に格納しておき、かつ、測定部54では、その角度位置での光強度を検出して制御部に送り、メモリに格納する。制御部52では、メモリに格納された回転角度情報および光パワ−情報のデ−タを読み出して、回転角度−光強度分布特性を作成する。この回転角度−光強度分布特性を測定部54の表示画面で表示したり、或いは、印字デ−タとして出力させることが出来る。このようにして得られた回転角度−光強度分布特性曲線が、配光測定の結果である。尚、このような制御装置自体の構成は、従来既知の方法で、容易に構成することが出来、その構成及び動作自体は、この発明の本質的事項ではない。

0041

ここで、直交座標(x,y,z)を図2図3および図4に示すようにとるとする。また、この直交座標系の原点Moに光源16の発光中心があるとする。さらに、x軸が第1回転軸30に相当し、z軸が第2回転軸32に相当するとする。また、ψ=βおよびθ=αとするとき、鏡面22が座標点M(d2,L,d1)にあるとする。すなわち、距離d1は、鏡面22の座標点からxy面へおろした垂線の足の座標点Mxyまでの長さである。さらに、距離Lは、鏡面22の座標点からxz面へおろした垂線の足の座標点Mxzまでの長さであり、および、距離d2は、鏡面22の座標点からyz面へおろした垂線の足の座標点Myzまでの長さである。このように距離を定めると、第1回転ステ−ジ10を第1回転軸30の周りに回転させるとき、鏡面22が描く円の半径R1は、√(L2 +d12 )となる。同様に、第2回転ステ−ジ12を第2回転軸32の周りに回転させるとき、鏡面22が描く円の半径R2は、√(L2 +d22 )となる。よって、光源16の中心と鏡面との距離Rは、√(L2 +d12 +d22 )となる。

0042

直交座標系において、x、y、zは、それぞれ以下(1)〜(3)式で表される。但し、各ステ−ジ10および12の第1および第2回転角の基準点は、シフト角α=0およびβ=0の回転角とする。ここの構成例では、予め、シフト角αおよびβを定めてあるので、実際には、それぞれの第1および第2回転角は、(ψ+α)および(θ+β)である。従って、
x=d2Sin(ψ+α)−√(L2 +d12 )Cos(θ+β)Cosψ・・・(1

y=−d2Cos(ψ+α)−√(L2 +d12 )Cos(θ+β)Sinψ・・・(
2)
z=√(L2 +d12 )Sin(θ+β)・・・(3)
ただし、Tanβ=d1/L、Tanα=d2/Lである。

0043

また、鏡面22の位置を極座標(R,θx,θy)で表すと、x、y、zは、
x=−RCosθyCosθx・・・(4)
y=−RCosθySinθx・・・(5)
z=RSinθy ・・・(6)
で表される。

0044

従って、上記(1)〜(6)式より、SinθyおよびTanθxは、
Sinθy=√(L2 +d12 )Sin(θ+β)/R・・・(7)
Tanθx=−(d2Cos(ψ+α)+√(L2 +d12 )Cos(θ+β)Sinψ)
/(d2Sin(ψ+α)−√(L2 +d12 )Cos(θ+β)Cosψ・・・(8)
で表される。

0045

また、β=0でかつα≠0のとき、R1=Lとなるので、SinθyおよびTanθxは、
Sinθy=LSinθ/R・・・(9)
Tanθx=−(d2Cos(ψ+α)+LCosθSinψ)/(d2Sin(ψ+α)−
LCosθCosψ)・・・(10)
で表される。

0046

また、β≠0でかつα=0のとき、SinθyおよびTanθxは、
Sinθy=Sin(θ+β)・・・(11)
Tanθx=Tanψ ・・・(12)
で表される。

0047

さらに、β=0でかつα=0のとき、SinθyおよびTanθxは、
Sinθy=Sinθ・・・(13)
Tanθx=Tanψ・・・(14)
で表される。

0048

この結果、鏡面22が、距離d1およびd2がでない(d1≠0およびd2≠0)配置であっても配光測定出来ることがわかる。従って、反射鏡22の配置の自由度が増す。そのため、光源が光ファイバのような長尺なものの出射面であっても配光測定が可能となる。

0049

上述の構成例では、α≠0およびβ≠0の場合につき説明した。しかし、第1の実施の形態の配光測定器において、αおよびβを0にすると、図5図6および図7に示すような構成となる。尚、図5図1に対応する配光測定器の要部の斜視図、図6は、図2に対応する配光測定器の要部の上面図、および図7は、図3に対応する配光測定器の要部の側面図である。従って、図5〜7において、図1〜3に示した構成要素と同一の構成要素については同一の番号を付して示す。図中、固定手段であるア−ム36の形状が異なるが、これは単なる例示であり、この形状は本質的なものではない。

0050

<第2の実施の形態>第2の実施の形態を、図8(A)および(B)、および図9を参照して、説明する。この第2の実施の形態の構成例では、反射光学系20を複数枚の反射鏡すなわち鏡面を用いている。従って、図8(A)および(B)、および図9は、反射光学系を中心として、その構成例を説明するための、配光測定器の、一部分を省略して示す要部の概略的斜視図である。これら図において、この配光測定器は、第1の実施の形態の配光測定器と同様に、第1回転ステージ、第2回転ステージ、受光器、制御部、保持部、光源、および支持具を備えているが、これらの要素の配置は第1の実施の形態と同様とするので、その一部分を省略して示してあり、また、同一の構成要素には同一の番号を付して示してある。

0051

図8(A)に示す配光測定器の構成例では、反射光学系20を第1,第2および第3の、3つの鏡面24a、24bおよび24cを用いている。これら第1鏡面24a、第2鏡面24bおよび第3鏡面24cは、最終段の第3鏡面24cが受光器14に反射光を入射させる鏡面であり、図1〜3に示した鏡面22に相当する。

0052

また、この実施の形態の構成例において、受光器に接続され鏡面を固定するためのアーム36は、上記第1〜第3鏡面24a、24bおよび24cの全てを所望の位置に固定できるように複数のアームの組み合わせ、もしくは鏡面の位置および角度に応じて曲折されたアーム36を用いる。

0053

また、第1〜第3鏡面24a、24bおよび24cは、光源16からの光がこの順(第1鏡面→第2鏡面→第3鏡面)に反射するように配置する。さらに、第3鏡面は、この鏡面を反射した光が受光器に入射するように配置する。

0054

これにより、光源および受光器間の光の経路を折り込むので、受光器と鏡面とをより近い位置に配置することができ、しかも光源および受光器間の光の経路の長さを所望の長さにすることができる。

0055

ここで、この実施の形態の配光測定器の構成例において、光源から出射した光は、第1鏡面24a以外の鏡面には直接入射しないようにしなければならない。また、第1鏡面24aを反射した光が受光器14に直接入射しないようにする必要がある。

0056

これらの条件を満たす構成を容易に実現するために、例えば、図8(B)に示すように、遮光物を配置してもよい。図8(B)においては、光源16から第1鏡面24aへ向かう第1光線60と、第1鏡面24aから第2鏡面24bへ向かう第2光線62との間に第1遮光物70を設けてある。また、第2光線62と、第2鏡面24bから第3鏡面24cへ向かう第3光線64との間に第2遮光物72を設けてある。そして、第3光線64と、第3鏡面24cから受光器14へ向かう第4光線66との間に第3遮光物74を設けてある。

0057

また、図9に示すように、複数枚、ここでは4枚の鏡面26a、26b、26cおよび26dを第2回転ステージ12の表面上に配置してもよい。第1鏡面から第4鏡面26a、26b、26cおよび26dと受光器14とを、それぞれ第2回転ステージ12に描かれるn角形(nは自然数)の頂点の位置に配置する。

0058

これにより、光源および受光器間の光の経路を折り込むので、光源から受光器までの光の経路を、小さいスペースの中に、構成することが可能である。

0059

また、上記n角形のnが奇数であると、光路を回転対称にすることができるのでより構成しやすい。

0060

図9では、nを5とする正5角形(点線で示している。)の頂点に、第1鏡面、第2鏡面、第3鏡面、第4鏡面および受光器をそれぞれ配置している。

0061

この結果、CIEスタンダードコンディションAで定められている光の経路の長さ316mmを直径70mmφ程度のスペースの中に実現することができる。

0062

また、上述した配光測定器において、各鏡面の反射面の大きさおよび形状は、各鏡面において反射する光の必要最低限の大きさおよび形状とする。

0063

これにより、各鏡面での反射による迷光を低減させることができる。

0064

<第3の実施の形態>第3の実施の形態として、図10および図11を参照して、第1回転ステージ10の第1回転軸30を光源16の光軸に一致させる構成例につき説明する。尚、これら図10および図11は、それぞれ、配光測定器の、一部分を省略して示す要部の斜視図である。これら図において、この配光測定器は、第1の実施の形態の配光測定器と同様に、第1回転ステージ、第2回転ステージ、受光器、制御部、保持部、光源、および支持具を備えているが、これらの要素の配置は第1の実施の形態と同様とするので、その一部分を省略して示してあり、また、同一の構成要素には同一の番号を付して示してある。また、ここでは、反射光学系を1枚の反射鏡で構成している例につき示しているが、複数枚の反射鏡で構成しても良い。

0065

図10に示す構成は、第1の実施の形態と同様の構成の配光測定器の第1回転ステージ(点線で示してある。)10を、第1回転軸30が光源16の光軸Oと一致するように、図の太矢印Aの通りに移動させた構成である。図10および11において、移動後の第1回転ステ−ジを10′で示し、第1回転軸を30′で示してある。

0066

このような第1回転ステ−ジ10を移動できる構成とするためには、第1および第2回転ステ−ジ10および12間の連結を解除出来る構成とすると共に、第2回転軸32を支え支持棒(図示せず)を別に設けておく。そして、この第2回転軸32を中心としてその周囲を第1回転ステ−ジ10′が回転できるように、第1回転ステ−ジ10′を前述した支持棒に保持する構成とすればよい。

0067

これにより、光源の光軸の円周方向の測定精度を向上させることができる。例えば、光リンクを評価する場合、光源や、ファイバからの出射光の縮退ファ−ファ−フィルドパタ−ンを測定する場合がある。その場合、ファ−ファ−フィ−ルドパタ−ン測定をθx,θy座標で行うと、座標変換して縮退ファ−ファ−フィ−ルドパタ−ンを求めるときに、θx,θyの量子化誤差見える。このときの測定の配置は、第1回転軸30が光源16の光軸Oに対して直角になった状態にある。ここで、第1回転軸30を光軸Oと一致させることにより、直接θ,ψ座標での測定が出来ることになるので、座標変換による誤差を少なくすることができる。その結果、測定精度が上がる。

0068

また、図11は、図10に示した配光測定器の構成において、回転角αおよびβを0にした場合の構成を示す。

0069

<第4の実施の形態>第4の実施の形態として、第1回転ステージの回転軸を光源の光軸と一致させる、第3の実施の形態とは異なる構成につき説明する。

0070

図12および図13は、この実施の形態の配光測定器の、一部分を省略して示す概略的な要部の構成図である。この構成例の場合にも、この配光測定器は、第1の実施の形態の配光測定器と同様に、第1回転ステージ、第2回転ステージ、受光器、制御部、保持部、光源、および支持具を備えているが、これらの要素の配置は第1の実施の形態と同様とするので、その一部分を省略して示してあり、また、同一の構成要素には同一の番号を付して示してある。また、ここでは、反射光学系を1枚の反射鏡で構成している例につき示しているが、複数枚の反射鏡で構成しても良い。

0071

この場合には、光源16として、例えばLEDや、プラスチックファイバを用いる。図12では、第1回転ステージ10をリング状に構成してある。リングの中心すなわち穴80の中心が第1回転ステージ10の第1回転軸30である。そして、穴80に光源16を支持する支持具28を通して、第2回転ステージ12が設けられている側に光源16の発光面すなわち放射光の出射口が突き出るように、LEDまたはプラスチックファイバ18等の光源16が設けられている。

0072

また、図13に示す構成例では、例えばLEDや、プラスチックファイバの光源16の設置向き図12の構成例とは180°シフトしている。すなわち、光源16を支持する支持具28は、第1回転ステージ30の穴80を通らず、光源16の出射口が第2回転ステージ12が設けられている側から第1回転ステージ10に対向するように設けられている。

0073

尚、上述した各構成例では、支持具28を管状体として示したが、この発明では、何らこれに限定されるものではない。この支持具28は、その形態は問わず、光源16を所定の箇所に設置して固定出来る、形状、大きさおよび位置関係などの形態であればどのような形態で設けても良い。その場合、既に説明した通り、受光器14や反射光学系20の動きを妨げないような形態で設けるのがよい。上述した構成例では、支持具28を管状体として、その管内に光ファイバを通しており、LEDの場合には、その駆動のためのコ−ド配線をこの管状体の内部を通すことが出来る。

0074

また、上述した構成例では、この支持具28を横方向から突出させて設けているが、上方から吊すような形態で設けても良い。

発明の効果

0075

上述した説明から明らかなように、この発明の配光測定器によれば、光源の配光特性を3次元的に測定することができる。そして、従来の装置よりも小さい測定空間で、配光の角度分解能を所望の分解能とするために必要な、光源および受光器間の光のと得る経路の長さを確保することができる。よって、配光測定器を従来よりも小型にすることができる。

図面の簡単な説明

0076

図1第1の実施の形態の配光測定器の概略的な斜視図である。
図2図1に示した配光測定器の概略的な要部の上面図である。
図3図1に示した配光測定器の概略的な要部の側面図である。
図4図1に示した配光測定器の構成要素の位置関係の説明に供する図である。
図5第1の実施の形態の変形例の説明に供する、図1に対応する配光測定器の要部の斜視図である。
図6第1の実施の形態の変形例の説明に供する、図2に対応する配光測定器の要部の上面図である。
図7第1の実施の形態の変形例の説明に供する、図3に対応する配光測定器の要部の側面図である。
図8第2の実施の形態の説明に供する、反射光学系を中心として、その構成例を説明するための、配光測定器の要部の概略的斜視図である。
図9図7の場合と同様、反射光学系を中心として、その構成例を説明するための、配光測定器の要部の概略的斜視図である。
図10第3の実施の形態の説明に供する、配光測定器の要部を示す斜視図である。
図11第3の実施の形態の変形例の説明に供する、配光測定器の要部を示す斜視図である。
図12第4の実施の形態の説明に供する、配光測定器の要部を示す斜視図である。
図13第4の実施の形態の変形例の説明に供する、配光測定器の要部を示す斜視図である。

--

0077

10:第1回転ステ−ジ
12:第2回転ステ−ジ
14:受光器
16:光源
18:光ファイバ
20:反射光学系
22,24a,24b,24c,26a,26b,26c,26d:反射鏡(または鏡面)
28:支持具
30:第1回転軸
32:第2回転軸
34:保持部
36:固定手段
40,42:支持部
50:制御装置
52:制御部
54:測定部
60:第1光線
62:第2光線
64:第3光線
66:第4光線
70:第1遮光物
72:第2遮光物
74:第3遮光物
80:穴

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