光度/配光測定システム SLST-001
LED素子(砲弾型、SMD型など)を対象にCarlZeiss社製分光器を使用して、CIEコンディションBに準拠した光度測定、またはその配置を保持しながらの配光特性の測定を行います。
電流・電圧・温度コントロールはもちろんのこと、1パルス・連続パルスなど様々な条件下での測定を可能としており、分光放射強度・光度・配光特性の測定に加え、色度・演色性・相関色温度など各種評価を同時に行います。また、電気特性としては順電流・順電圧・逆電流・逆電圧の測定を可能としております。
光度プローブ
CIEコンディションBに則り、径または対角10mm以下のサンプルを対象として、受光面までの距離を100mmに設定しております。温調器付きサンプルホルダ
ペルチェ式の温調器です。設定範囲10~80℃(結露なきこと)、温度精度0.1℃でサンプルの温度コントロールを行います。サンプル位置合わせ光学系
左右に位置合わせ用レーザーと照明用LEDが配置され、中心にはサンプルモニタリング用CCDカメラが搭載されております。CCDカメラでモニタリングを行いながら、左右から照射されるレーザービームのクロスポイントにサンプル位置を合わせます。XYZ手動ステージ
マイクロメーターステージでサンプル位置の微調整を行います。β回転ステージ・θ回転ステージ
β軸は光度プローブを、θ軸はサンプルをそれぞれ回転させることにより光度の配光特性を測定します。測定機能/パルス測定
パルス測定:
1パルス測定は弊社独自の機能で、トリガを用いて分光器の露光時間とパルスのタイミングを同期させる測定手法です。DC点灯では点灯時間と共にLEDの温度が上昇し、測定ごとにLEDの測定条件が変わってしまい一定にならないことがあります。各測定角における比率が重要な配光測定においてこれは問題となります。それに対し1パルス測定では、LEDの温度上昇を防ぎ、測定毎の条件を一致させ、正しい配光特性を評価することが可能となります。
同期タイミングは右図の通りで、パルス発生の流れは以下のとおりです。
1,ユーザー任意のタイミングで「測定」ボタンが押されると、分光器内部の露光準備ができたところでトリガを発信
2,トリガ信号を受けた電源が、ソース・ディレイ時間(Tds)後にパルス幅(Tw)のパルスを発生
2,トリガ信号を受けた電源が、ソース・ディレイ時間(Tds)後にパルス幅(Tw)のパルスを発生
バースト測定:
バースト測定も弊社独自の機能で、一回のパルス内で分光器の連続露光を行います。タイミングは1パルス測定と変わりませんが、1つのパルス幅に対して指定回数(バースト回数)の露光を行います。
これによりパルス点灯時のLEDの立ち上がり立ち下がりの特性を評価することができます。
連続パルス測定:
一回の露光時間内でLEDを連続パルス点灯させます。パルスのデューティー比を変えることにより、スペクトルの形状を変えずに光量調節を行うことができます。
配光測定
CIEコンディションBに規定のサンプル-受光面間の距離100mmを保ちながら、光度プローブを±100度、サンプルを±90度回転させることでLEDの配光特性の測定を行います。
サンプルは常に上向きで固定させ、プローブを回転させる構造は弊社独自のものです。この構造により、上昇するLEDの温度条件を安定させながら測定することが可能となります。
プローブ側を回転させる構造は、使用するバンドルファイバーが曲げによる透過率特性の変化がないためにできることであり、透過率特性に角度依存が生じる単芯ファイバーではできないことです。
サンプルは常に上向きで固定させ、プローブを回転させる構造は弊社独自のものです。この構造により、上昇するLEDの温度条件を安定させながら測定することが可能となります。
プローブ側を回転させる構造は、使用するバンドルファイバーが曲げによる透過率特性の変化がないためにできることであり、透過率特性に角度依存が生じる単芯ファイバーではできないことです。
システム構成
分光装置仕様
分光装置モデル | SolidLambda CCD UV-NIR |
---|---|
対象波長域 | 200~900nm |
ファイバーコネクタ | SMAコネクタ |
波長精度 | 0.5nm |
波長分散 | 0.8nm/1素子 |
波長温度依存 | <0.01nm /℃ |
半値分解能 | 3nm |
検出素子 | 冷却型2次元CCD 裏面入射タイプ |
素子数 | 1044×64素子 |
S/N比 | 10,000:1 |
分光器内部搭載 | USBエレクトロニクス回路・電動シャッター・CCD専用温度コントローラ・温度制御回路・ロジック回路・AD変換回路・電源回路・放熱回路・放熱ファン |
校正・トレーサビリティー体系図
型式「SolidLambdaCCD LEDMonitorPlus」で行う校正は、可視(近赤外)領域にハロゲン標準光源、紫外領域にキセノン標準光源を使用しております。
システム仕様
モデル | SLST-001 |
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定電流・定電圧電源 | 電流範囲:±2A ・ 電圧範囲:±100V 最小パルス幅:1ms※仕様により可変 |
θ軸自動ステージ | 回転角:±90度 ・ 最小移動分解能:0.1度 ステップ:1、5、10、15度 |
β軸自動ステージ | 回転角:±100度 ・ 最小移動分解能:0.1度 ステップ:1、5、10、15度 |
サンプル手動ステージ | XY軸 移動量:±6.5mm Z軸 移動量:±5.0mm |
サンプルホルダ | 対象:LED素子 ※砲弾型/SMD型等仕様により可変 |
ペルチェ式温調器 | 設定温度範囲:10~80℃(結露なきこと)・ 温度精度:0.1℃ |
位置合わせ光学部 | 方式:クロスレーザービーム方式 サンプル部モニタ:CCDカメラ、液晶モニタ付き |
光度プローブ | 方式:CIEコンディションB 測定最小光度:0.05mcd以下 校正:可視領域(オプションにて紫外対応) |
光ファイバー | 材質:石英(紫外~可視用) 太さ:φ0.6バンドル・長さ:4m |
温調器コントローラ | 冷却・加熱能力:最大25V/6.5A インターフェイス:USB |
測定項目
- 分光放射強度(uW/sr・nm)
- 光度(mcd)
- 放射強度(uW/sr)
- 配光プロファイル(%)
- 半値全角(°)
- ピーク角(°)
- 色度xy、u'v'
- 相関色温度(K)
- 色温度偏差Δuv
- 主波長(nm)
- 純刺激度(%)
- ピーク波長(nm)
- 演色性(Ra、R1-R15)
- 電流(A)、電圧(V)
- 有効電力(W)
- 温度調節、読み取り(℃)
- ジャンクション温度(℃)
- ステージ自動制御 θ、β軸
- 電源リモート制御