反射率の範囲は、スペクトラロンに黒い色素を色々な濃度で混入することによって実現しています。

スペクトラフレクトはコーティングを特別に処理されあ表面にスプレーする事によって塗布されます。一般的な厚みは約0.5mm(0.020インチ)です。

スペクトラフレクトRコーティングは、ほぼ全ての基盤に塗布でき、光学部品、積分球、ランプの筐体、および分光拡散パネルのような部材に理想的な反射コーティングです。

通常、アルミニウム、ニッケル、スチール、銅です。

"スペクトラロンR反射スタンダードの手入れと取り扱いのガイドライン"をご参照下さい。左メニューの技術文書ライブラリから"材料およびコーティング"のカテゴリにあります。

特に明記しない限り、スペクトラロンに関して提供される全てのデータは、7mmまたはそれ以上の厚みによるものです。"反射コーティングおよび材料のガイド"で例示される通り、スペクトラロンは厚み7mmでほんの僅かな透過率となり、ほとんど不透明体になりました。厚みが7mm未満の場合、スペクトラロンスタンダードは半透明になります。

信号限界は以下に依存します:
- 検出システムのタイプ
- 光源の波長と範囲

ブロードバンドディテクタの限界は:
- 可視におけるシリコンディテクタ: 10 mW (ROM 概算)
- 近赤外におけるゲルマニウムディテクタ: 100 mW (ROM 概算)

その他の要因:
- 光ファイバ接続は最小値をおよそ1000xまで増加させます
- スペクトラロンvsスペクトラフレクトはスループットを増加させます
- 可視で30%
- 近赤外で200%〜300%またはそれ以上

これら限界に近いアプリケーションの場合は、弊社担当にご相談下さい。

熱限界は以下に依存します:
? 熱のために吸収され、変えられる放射束量
? 熱を分散させる積分球の能力

代表的な限界は:
- 2インチ積分球: 25W
- 6インチ積分球: 225W

これら限界に近いアプリケーションの場合は、弊社担当にご相談下さい。

パワー最大値は熱限界で決まり、パワー最小値は信号限界で決まります。初期の放射束は小さな領域に集中しているので、最大値はおそらくレーザーダメージスレッシュホールドで決まるでしょう。

350-1800nmの単一波長、ディテクタに依存

複数波長:
? シリコンディテクタ: 350-1100nm、25nm毎
? ゲルマニウムディテクタ: 800-1800nm、25nm毎
? InGaAsディテクタ: 900-1700nm、25nm毎

ラブスフェアのレーザーパワー測定用積分球は、レーザーで見つかった問題の多くを考慮し、それら問題を解決するために積分球を設計してきました。そのため積分球は下記特徴を持っています:

? 最大半角40°までの拡散ビームに反応しない
? 垂線から最大40°までの入力ビームアライメントに反応しない
? 偏光に反応しない
? 最大0.9インチ径までのビームの正確な測定を提供
? 測定に影響するような非常に拡散的光源が入る可能性があるので、ディテクタポートは入射ポートの上または下で積分球の内壁を直接見る
? ディテクタアダプタは最大0.5インチまでのフィルタに対応する
? ディテクタ2つ、またはディテクタ1つと分光器1つのどちらでもディテクタポートに取り付けられる機構
? バッフルが必要なく、より良い光積分レベルを可能にする

バッフルがある事により、もはや積分球が完璧な球ではなくなり、ある種の間違いを起こしかねるので、バッフルのサイズや数は最小限に抑えるべきです。また、光の積分への影響を最小にする一方、実用性を最大にするためにバッフルが戦略上配置される事を確実にする事が重要です。

1. フィルタベースの光度計は、校正を行った際の光源と類似した光源を測定する場合、単純に正確です。
2. リファレンス光源は通常、照明Aの白熱灯です。

LEDで見られる光束強度の異なる空間分布はかなりの多様性を示し、その多様性は測定および特性評価の一定の方法を定義する事の難しさが付随します。

1. 空間的な不均一性
2. スタンダードと非試験ランプ間のスペクトル不一致
3. 近視野の吸収
4. 光度計の温度
5. 積分球内壁のコーティングの加熱に対する影響
6. ランプの長さ

積分球設計には以下の事を考慮して下さい:
1. 光の全積分が遮られないようなポートおよびバッフルの配置
2. 積分球の大きさ - 表面積の5%以上を遮らないようにする
3. 置き換え誤差に関する補正

機械的許容誤差
- 異なるサイズ、タイプ、およびジオメトリのチップ
- チップは効果的強度を最大にするために合成構造に収容されます
- カップ構造は、横の放射を反射するように設計されえいます
- 色変換のレンズ設計、空間分布、および/または、スペクトル分布
熱の管理(環境とデバイスの温度)
- LEDタイプによって~0.1-0.2 nm/℃

LED光源の吸収は、一般に全光束測定の際に直面する2つの主要な誤差のうちの1つです:
1. 積分球内に設置された物理的に異なる光源の試験時のサンプル吸収誤差
2. 光度計を使う場合の標準ランプとLEDのスペクトル不一致

この補正のため、積分球は積分球の中に光束または分光放射束が既知のランプを置く事によって校正されます。このランプをリファレンスランプと言います。リファレンスランプは一般的に小さい低出力白熱ランプです。試験光源はどんなものも想定されます。そして補助ランプは試験光源で見られる吸収誤差を補正するために使われます。

分光放射計は、ディテクタとグレーティングモノクロメータで構成されています。フィルタベースの光度計および色彩計と同様に、入力光学系は収集ジオメトリを定義します。分光放射計は、スキャンするタイプかアレーベースのものがあり、スペクトルパワー分布を測定するので、測光における誤差を少なくします。光度測定および比色の量は生のスペクトルパワーデータから計算されます(通常ソフトウェアによって)。

LEDのレンズが測定集光角度と測定エリアの依存関係を生むので、ほとんどどんな値もどのように測定条件が定められるかに依存して得られます。TC 2-58は、LED放射輝度/輝度測定の推奨で述べている技術報告に従って設計されており、光生物学的安全の環境で特定の必要条件の特別な評価を行います。

スキャンタイプの分光放射計は遅いがより正確です。

アレータイプの分光放射計は、(より)早いですが、正確性に欠けるかもしれません。

ヒント: LEDまたはその他の境帯域光源について許容可能な精度で2nmのスペクトル分解能と<0.1%の迷光性能を持つアレーベースの分光放射計をお選び下さい。

積分球の内壁が完全拡散(別名、ランバーティアン)の時、積分球内のどの点についても反射光は完全な均一性で積分球一面に分散されるでしょう。そのため、本当に光の"積分"が起こります。

これはCIE 127 LED測定の改訂でした。CIE 127は、LEDの光束および光度の測定のための推奨ジオメトリを定義するために数年前に準備されました。

TC 2-45ミッション: LEDの全光束と部分的光束の測定の量と方法についての改良された定義を含め、LEDの分光および色の測定を含む他の要素を再評価するためにCIE 127-1997を改訂する事。

この改訂は、特に放射輝度測定を除外します。

バッフルはディテクタを光源からの直射的な照明から保護するため、ディテクタは積分球内壁から来る積分された光だけを検知します。また、バッフルは光源が直接照射している積分球内壁の調査エリアからもディテクタを保護します。

現在の演色評価数方式では、白色LEDは低評価となりますが、それでも白色LEDの色の外見は想定される演色評価数よりも優れています。これは白色LEDの主流アプリケーションへの導入の潜在的な障害なので、TC 1-62は視覚実験によって白色LED光源の演色評価数特性を調査し、白色LEDについてのCIE演色評価数の適用性を試験するために確立されました。

LED強度測定のTC 2-46 CIE/ISOスタンダードのミッションは、CIE 127に基づいたLED強度測定のCIE/ISO測定スタンダードを準備する事です。

LEDクラスタおよびアレーのTC 2-50 測定のミッションは下記の通りです:
1. 可視のLEDクラスタおよびアレーの光学特性の測定に関する技術資料を作成し、
2. 面の大きなアレーの光学量を導き出し、
3. そして測定方法と条件の推奨を与える。

信号や標識、ディスプレイやアクセント照明、そして白色光アプリケーションのためのクラスタおよびアレーに、LEDはますます使われています。

風変わり、指向性、分光特性、およびパルス駆動のようなLEDの特殊な特徴は、測定方法と性能仕様に関連するガイダンスの欠如に結びつき、測定を困難にします。仕様は一般に、"従来の"光源に対してのみ確立しました。

設計はXYZ三刺激関数、従って三刺激の感度のフィルタ(RGBまたはR1+R2GB)を備えた3/4ディテクタを分析しなければなりません。精度は、光度計のようにLEDに関する類似した問題である三刺激感度の適合によって強く操縦されます。

最高精度のため、分光放射計--Yチャンネル(緑) = CIE V(?)によって色測定を行って下さい。

より大きい積分球は、幾何学的な性能がより良くなります。またより大きい積分球はより良い空間的積分を提供します。可能ならば、積分球はランプサイズの10倍または線形の光源では2倍の大きさが必要です。例えば、NISTでは光束の米国スタンダードを現実化するためにカスタムの2mスペクトラロンR製積分球を使用しています。

より小さい積分球は、より高感度になります。より小さい積分球は、単一LEDのような小さい光源に使われるでしょう。

また、積分球サイズは下記によって決まります:
? ポート数
? ポートサイズ
? 出力ポートで必要とされる放射輝度レベル

経験則として、開口ポートは積分球の表面積の僅か5%までであるべきです。

マテリアルは主に以下に依存します:
? スペクトル必要条件
? 操作環境

どのコーティングが最良かを決めるためにコーティングと反射率のチャートをご覧下さい。

最も単純な方法は、複数のランプ、時には多様な電源を持つシステムを使用する事です。ランプは、望ましい出力レベルを生成するために起動されます。高解像度が要求される場合、多様な部品を備えた外部ランプが使われます。光の変動は、フィルタまたは様々なシャッタを使って提供されます。ランプへの電流を調節する事による出力レベルの制御は、大きい分光シフトが起こりえるので推奨しません。

視覚アプリケーションにおいて明順応視ディテクタは十分です。フィルタをかけていないディテクタのような"ブロードバンド"測定からの示度は、光源のスペクトルに依存します。スペクトルは安定しているので、単純なディテクタは十分にモニタリング可能です。もちろん、感度が時間とともに安定しているディテクタは、正確な校正に要求されます。場合によっては、ディテクタは感度が変化しないよう熱的に制御されていなければなりません。

放射照度の均一光源は、画像デジタル化用の写真フィルムあるいはMTF試験用の解像度ターゲットのようなプリントされた、またはエッチングされたイメージを背面照明するためにご使用いただけます。

光源はまた、CCDまたは類似のアレーディテクタのような非イメージングデバイスの試験にもご使用可能です。大抵試験中のデバイスは、ポートに、しかしながらいくらかの距離を離れて同軸に配置されます。このように使われる際に確定される2つの重要な量は、物体の中央の軸上の放射照度だけでなく、軸から外れた端の放射照度です。

放射輝度均一光源は、デジタルカメラ、リモートセンシングシステム、および他の電子映像機器の試験および校正にご使用いただけます。

積分球は、イメージングシステムの感度の均一性を特徴づけ、校正する最良の方法を提供します。積分球均一光源は、反射拡散ターゲットのような代替品より非常に優っています。

ラブスフェアの均一光源積分球およびシステムのラインナップは、特にこのようなアプリケーション用に設計されており、試験中のシステムに示されるシーンの均一性に影響する事なく、多様なレベルの放射輝度と様々な相関色温度さえ供給するために確実に適合可能です。

均一光源システムは、アレー(非イメージングシステム)の感度を測定するための優れたツールです。均一光源は、既知の照明量を提供可能です。照明レベルが変えられ、アレーの感応が測定される際、感度、リニアリティ、およびダイナミックレンジは特徴づけられます。多様な波長の狭帯域光を導入する事によって、スペクトル感応はまた測定されます。

積分球均一光源はまた、フォーカルプレーンアレーの光子移動曲線の測定に非常に役立ちます。入力照明のレベルを変える事によって、アレーにおけるノイズ: 低い光束条件におけるノイズ"下限"; 照度増加のショットノイズ: およびより高い照度でのFPNを測定し、ノイズのもとを限定できます。この技術はまた、関連する表示電子機器を含んだアレーのダイナミックレンジを提供します。

均一光源は一般的に下記を含んでいます:
1. 積分球
2. ポートアクセサリ
3. ランプ
4. 電源
5. 可変アッテネータ
6. ディテクタ
7. SC-5500
8. システム制御ソフトウェア

妥当な設計ガイドラインは、積分球の径が少なくとも出力ポートの3倍であるべきであると言う事です。もし小さい場合、均一性が損なわれるでしょう。より大きいサイズ、およびより多くのランプの取り付けは、極僅かな向上しか見込めないでしょう。特定の出力レベルを供給するために他の全てのパラメータが一定に保たれる時、入力パワーは積分球の径の2乗によって変化します。

放射輝度は、表面から離れた距離から見た放射面から出ている束密度です。ランバーティアン表面は、完全拡散で視野角に依存しない放射輝度を特色としています。

放射照度は、表面に来ている束密度であり、表面の平面で測定されます。積分球子光源は、イメージングシステムの試験にとても頻繁に用いられます。望ましい効果は、試験中のシステムの視野内で一定の放射輝度です。

材料はスペクトル必要条件だけでなく、操作環境にもよります。例えば、湿気がある環境で使用される場合、ある拡散コーティングは他のものよりも強いです。高いエネルギーアプリケーションのダメージスレッシュホールドもまた考慮されなければなりません。

積分球で用いられるコーティングおよび材料は、95%から99%の反射率を持っています。完全な拡散リフレクタが均一な放射照度で照らされる時、完全拡散光源-ランバーティアン光源として機能します。

ラブスフェアのスペクトラロンR、スペクトラフレクトR、デュラフレクトR、およびインフラゴールドRコーティングは、優れたランバーティアン特性を供給します。

他の分光計分野のように、反射分光計は多種多様な産業に適用できます。一部の例は、生命科学、医薬、織物、コーティングおよび食品です。

中央取付けサンプルホルダは、反射測定システムの積分球の中央にサンプルを配置する事を可能にします。サンプルは、角度作用のように反射率の変化を測定するために回転させる事ができます。

ほとんどの分光光度計および分光計は、透過または吸光度を測定するように設計されています。反射分光アクセサリは、多種多様な種類のサンプルの反射測定を行うために、従来の分光光度計あるいは分光計を使えるようにします。