JP2000186960A - 蛍光体試料の光学特性測定方法と装置 - Google Patents
蛍光体試料の光学特性測定方法と装置Info
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Abstract
のできる方法と装置。 【解決手段】 紫外放射および可視放射の量を測定する
第1の積分球3と、内径と内面反射率が第1の積分球3
と同じであり蛍光体の蛍光発光のうち励起光投射側の反
対側の蛍光発光を捕捉する第2の積分球4を、蛍光体を
装着する試料装着部1を介して接続し、積分球3に一定
量の可視放射F0を入れて積分球3および積分球4の内
壁面照度を積分球3に設けられた第1の受光部5と積分
球4に設けられた第2の受光部6とでそれぞれ測定して
測定値M10、M20を求め、積分球3にある一定量の紫外
放射P0を入れて蛍光体を励起したときの積分球3およ
び積分球4の内壁面照度を受光部5および受光部6でそ
れぞれ測定して測定値M1、M2を求め、測定値M10、M
20、M1、M2をもとに少なくとも蛍光体試料の拡散透過
輝度、拡散反射輝度、拡散透過輝度と拡散反射輝度との
和の内の一つ以上を求める。
Description
や蛍光ランプで用いられる蛍光体試料の光学特性測定装
置に関するものである。
マディスプレイなどの各種ディスプレイ装置や、蛍光ラ
ンプや水銀ランプなどの光源装置の分野で広く用いられ
ている。
しては、蛍光体を励起発光させたときの蛍光体の量子効
率、蛍光発光の分光スペクトル特性、発光面の輝度特
性、蛍光体を励起したときの蛍光発光の立ち上がり時間
特性、蛍光体の反射、透過特性などの光学特性が重要で
ある。
れくらい明るく発光するものであるかを示す輝度特性が
重要である。
定波長、特定強度の励起光を蛍光体に照射して特定方向
の輝度(または放射輝度)を測定し、輝度が既知の標準
蛍光体と比較したり、直接輝度計を用いて測定すること
により行なわれている。
励起光を特定方向から蛍光体に照射したときの輝度特性
を測定するものであり、蛍光体層が薄い場合には、励起
光の照射方向と、輝度を測定する受光方向により輝度が
大きく異なるという問題がある(例えば、A.Bernes et
al.:Fluorescent quantum efficiency, JOSA Vol.54,74
7(1964))。
励起光をその蛍光体面の垂直な方向から照射したときの
蛍光発光の輝度分布と透過光分布がどのようになるかを
定性的に示したものである。
は透過率特性をそれぞれ示す。
の塗布重量すなわち膜厚によって異なり、膜厚の厚い場
合の透過輝度特性はa1で示すような分布となり、膜厚
が薄い場合にはa2で示すような分布となる。
で示すような分布となり、膜厚の薄い場合にはb2で示
すような分布となる。
直な方向から測定する場合と、面に45度の方向から測
定する場合とでは輝度の測定値は異なる。
く、透過率が低い場合に顕著である。
(以下、「拡散反射輝度」と称す。)や励起光側と反対
の蛍光体面の輝度(以下、「拡散透過輝度」と称す。)
を測定する場合には目的に合わせた測定が必要であり、
発光量が問題となる場合には、受光面側に積分球をおく
などの方法により各方向の輝度を積分したものを測定す
る必要がある。
254nmを主体とする紫外放射が拡散光であるため、
蛍光ランプに使用する蛍光体の輝度特性を適切に評価し
ようとすると、蛍光体面に拡散励起光を照射して輝度特
性を測定する必要がある。
や測定装置は未だ実用化されていない。
料の拡散透過輝度、拡散反射輝度、拡散透過輝度と拡散
反射輝度との和などの光学特性を、容易に測定すること
のできる蛍光体試料の光学特性測定装置を提供すること
を目的とする。
測定装置は、蛍光体試料の光学特性の測定手段を特殊な
構成にしたことを特徴とする。
性を容易に求めることができる。
特性測定装置は、少なくとも蛍光体を励起する紫外放射
と可視放射を放射し、このうちのいずれか一方を独立的
に取り出し投射できるようにした光源部と、前記光源部
からの紫外放射および可視放射の量を測定する第1の積
分球と、前記第1の積分球の内壁面照度を測定するため
の第1の受光部と、前記第1の積分球から紫外放射また
は可視放射を受ける蛍光体試料を保持する試料装着部
と、内径と内面反射率とが第1の積分球と同じであり、
蛍光体の蛍光発光のうちの励起光投射側の反対側の蛍光
発光を捕捉するための第2の積分球と、前記第2の積分
球の内壁面照度を測定するための第2の受光部と、演算
部とで構成される蛍光体試料の光学特性測定装置であっ
て、前記演算部を、一定量の可視放射F0を入れたとき
の第1の積分球および第2の積分球の内壁面照度を第1
の受光部と第2の受光部とでそれぞれ測定して求めた測
定値M10、M 20と、第1の積分球にある一定量の紫外放
射P0を入れ蛍光体を励起したときの第1の積分球およ
び第2の積分球の内壁面照度を第1の受光部および第2
の受光部でそれぞれ測定して求めた測定値M1、M2と、
これらの測定値M10、M20、M 1、M2をもとに少なくと
も蛍光体試料の拡散透過輝度、拡散反射輝度、拡散透過
輝度と拡散反射輝度との和のうちの一つ以上を求めるよ
うに構成したことを特徴とする。
装置は、請求項1において、演算部を、第1の積分球か
ら蛍光体試料に投射される放射を通す開口面積をSとし
たときに、下記[式1]により蛍光体試料の拡散透過輝
度Ltを求めるよう構成したことを特徴とする。
装置は、請求項1において、演算部を、第1の積分球か
ら蛍光体試料に投射される放射を通す開口面積をSとし
たときに、下記[式2]により蛍光体試料の拡散反射輝
度Lrを求めるよう構成したことを特徴とする。
装置は、請求項1において、演算部を、第1の積分球か
ら蛍光体試料に投射される放射を通す開口面積をSとし
たときに、下記[式3]により蛍光体試料の拡散反射輝
度Lrと拡散反射輝度Ltの和Lrtを求めるよう構成
したことを特徴とする。
装置は、請求項1において、演算部を、下記[式4]に
より拡散反射輝度Lrが既知の蛍光体試料の拡散透過輝
度Ltと拡散反射輝度Lrの和Lrtを求めるよう構成
したことを特徴とする。
装置は、請求項1において、下記[式5]により拡散反
射輝度Lrが既知の蛍光体試料の拡散透過輝度Ltを求
めるよう構成した演算部と、下記[式5]の装置定数K
を求めるための拡散反射輝度と拡散透過輝度とが既知の
標準蛍光体とで構成したことを特徴とする。
装置は、請求項1〜請求項6の何れかにおいて、光源部
の光源として少なくとも紫外放射と可視放射とを放射す
る光源と、金属干渉光学フィルタ等の光学フィルタある
いは多層膜を塗布した光学ミラー又は回折格子などの分
光手段の何れかとを組み合わせて用いたことを特徴とす
る。
装置は、請求項7において、光源としてキセノンランプ
を使用したことを特徴とする。
装置は、請求項1〜請求項6の何れかにおいて、光源部
の光源として、少なくとも紫外放射を放射する光源と、
少なくとも可視放射を放射する光源と、光学フィルタ、
光学ミラー、回折格子などの分光手段の1つないし2つ
を組み合わせたことを特徴とする。
定装置は、請求項1〜請求項6のいずれかにおいて、光
源部から積分球に投射する紫外放射および可視放射を測
定する手段を光源部に内蔵したことを特徴とする。
定装置は、可視放射を放射する光源部と、光源部からの
放射を拡散させ蛍光体に照射するための第1の積分球
と、前記光源部から第1の積分球へ投射される可視放射
の量を測定する手段と、前記第1の積分球の内壁面照度
を測定するための第1の受光部と、第1の積分球から可
視放射を受ける蛍光体を保持する試料装着部と、蛍光体
を透過した光を捕捉するための内径と内面反射率とが第
1の積分球と同じである第2の積分球と、前記第2の積
分球の内壁面照度を測定するための第2の受光部と、演
算部とで構成される蛍光体試料の光学特性測定装置であ
って、前記演算部で、試料装着部に蛍光体を装着しない
状態で前記第1の積分球にある一定量の可視放射F0を
入れたときの第1の積分球および第2の積分球の内壁面
照度を第1の受光部と第2の受光部でそれぞれ測定した
測定値M100、M200と、試料装着部に蛍光体を装着した
状態で前記積分球にある一定量の可視放射F0を入れた
ときの第1の積分球および第2の積分球の内壁面照度を
第1の受光部と第2の受光部でそれぞれ測定した測定値
M10、M20とに基づいて、下記[式6]により蛍光体試
料の透過率を求めることを特徴とする。
定装置は、請求項2において、[式1]の代わりに下記
[式1’]を用いることにより蛍光体試料の拡散透過輝
度面の光束発散度Mtを求めることを特徴とする。
定装置は、請求項1において、[式2]の代わりに下記
[式2’]を用いることにより蛍光体試料の拡散反射輝
度面の光束発散度Mrを求めることを特徴とする。
定方法は、紫外放射および可視放射の量を測定する第1
の積分球と、内径と内面反射率とが前記第1の積分球と
同じであり蛍光体の蛍光発光のうちの励起光投射側の反
対側の蛍光発光を捕捉する第2の積分球とを蛍光体を装
着する試料装着部を介して接続し、第1の積分球に一定
量の可視放射F0を入れて前記第1の積分球および第2
の積分球の内壁面照度を前記第1の積分球に設けられた
第1の受光部と前記第2の積分球に設けられた第2の受
光部とでそれぞれ測定して測定値M10、M20を求め、第
1の積分球にある一定量の紫外放射P0を入れて蛍光体
を励起したときの第1の積分球および第2の積分球の内
壁面照度を第1の受光部および第2の受光部でそれぞれ
測定して測定値M1、M2を求め、これらの測定値M10、
M20、M1、M2をもとに少なくとも蛍光体試料の拡散透
過輝度、拡散反射輝度、拡散透過輝度と拡散反射輝度と
の和の内の一つ以上を求めることを特徴とする。
を用いて説明する。
(実施の形態1)を示す。
の(実施の形態1)では、第1の積分球を用いて拡散励
起光を作り、この拡散励起光をガラス基板に塗布した蛍
光体に照射して蛍光発光を生じさせ、この蛍光発光の各
方向の成分を第2の積分球により積分して蛍光体試料の
輝度を求めるよう光学特性の測定装置を構成している。
示す。
するための蛍光体試料30を装着する試料装着部1を介
して、光源部2からの紫外放射および可視放射の量を測
定する第1の積分球3と、蛍光体の蛍光発光のうちの励
起光投射側の反対側の蛍光発光を捕捉するための内径と
内面反射率とが第1の積分球3と同じである第2の積分
球4とが接続されている。
て、光源部2から紫外放射や可視放射が供給され、蛍光
体試料30の光学特性が測定される。
紫外放射と可視放射を放射し、この内のいずれか一方を
独立的に取り出し投射できるように構成されている。
mの紫外放射を放射する殺菌灯10と254nmにピー
クを持つ狭帯域光学フィルタ12とで構成した紫外放射
源と、ハロゲンランプ11と400〜700nmの可視
放射を透過する広帯域光学フィルタ13とで構成された
可視放射源とから構成される。
放射の量を測定する第1の積分球3には、その内壁面照
度を測定するための第1の受光部5が設けられており、
同様に第2の積分球4には、第2の積分球4の内壁面照
度を測定するための第2の受光部6が設けられている。
射を与え、第2の積分球4は、蛍光体試料30を透過し
た光や拡散透過輝度による光を積分受光するよう構成さ
れている。
2は、測定データをもとに光学特性測定値を演算するた
めの演算部7に繋がっており、この演算部7の演算結果
を表示する表示部8と、測定データおよび演算結果を記
憶する記憶部9とが設けられている。
3に投射する可視放射および紫外放射の量を測定する第
3の受光部14が設けられている。
うに、紫外放射を受光するための紫外用受光器17と可
視放射を受光する可視用受光器16とが設けられてお
り、これらの受光器は回転駆動手段により駆動軸19の
周りに回転し、測定対象とする放射の種類に対応して受
光器を選択、配置できるようになっている。
示する増幅・表示部15で、この出力表示値を見て光源
部2の紫外放射および可視放射出力をある一定値に調整
する。
た紫外または可視放射を第1の積分球3に導くための開
口である。
において、蛍光体試料30の光学特性を測定するに際
し、非常に薄い蛍光体を試料装着部1におくことは不可
能であるため、実際の測定では、薄いガラス基板に蛍光
体を塗布した蛍光体試料30を作成し、その蛍光体試料
30の光学特性を測ればよい。
光学特性測定装置において、演算部7は、下記のように
構成されている。
て、光源部2のハロゲンランプ11と広帯域フィルタ1
3とで構成される可視放射源から一定量の可視放射F0
を入れ、第1の積分球3および第2の積分球4の内壁面
照度を第1の受光部5と第2の受光部6とでそれぞれ測
定して、測定値M10およびM20を求める。
学フィルタ12とで構成される紫外放射源から一定量の
紫外放射P0を入れ、第1の積分球3および第2の積分
球4の内壁面照度を第1の受光部5と第2の受光部6と
でそれぞれ測定して、測定値M1、M2を求める。
ータを演算部7に送り、記憶部9に記憶する。
F0、M10、M20、M1、M2と、予め記憶させておいた
蛍光体試料30の装着部における開口面積Sとをデータ
演算部から呼び出して演算し、拡散透過輝度Lt、拡散
反射輝度Lr、拡散透過輝度Ltと拡散反射輝度Lrと
の和Lrtの内の一つ以上を求め、表示部8に表示す
る。
示部15の可視用受光器16の出力表示を見てある一定
量になるように調整し、紫外放射P0の量は、増幅・表
示部15の紫外用受光器17の出力表示を見てある一定
量に調整する。
たっては、ランプへの電気入力を微調整するか、減光フ
ィルタを用いて調整してもよい。
タ12としては金属干渉フィルタを、また広帯域光学フ
ィルタ13としてはゼラチンフィルタを用いた。
紫外用受光器17としては、シリコンフォトダイオー
ド、光電子増倍管、熱型検出器などを用いた。
て殺菌灯10とハロゲンランプ11と狭帯域光学フィル
タ12と広帯域光学フィルタ13を用いた例を示した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、光源部の
光源として少なくとも紫外放射と可視放射とを放射する
光源と、金属干渉光学フィルタ等の光学フィルタあるい
は多層膜を塗布した光学ミラー又は回折格子などの分光
手段の何れかとを組み合わせて用いたものであればよ
く、特に光源となるランプとしては、キセノンランプが
好適に使用できる。
も紫外放射を放射する光源と、少なくとも可視放射を放
射する光源と、光学フィルタ、光学ミラー、回折格子な
どの分光手段の1つないし2つを組み合わせたものが好
適に使用できる。
6の内壁表面には、硫酸バリウムを塗布するのがよい。 実施例1 上記のように構成された蛍光体試料の光学特性測定装置
において、蛍光体試料の拡散透過輝度Lt、拡散反射輝
度Lr、拡散透過輝度Ltと拡散反射輝度Lrとの和L
rtは、以下の手順にて求められる。
1)を示す図1の要部を示す模式図である。
部1の上下には、第1の積分球3と第2の積分球4とが
配置され、第1の積分球3と第2の積分球4の受光窓の
上部には、それぞれ第1の受光部5と第2の受光部6と
が設けられている。
第2の積分球4とは、それぞれ内径および内部反射率が
同じであり、光学的に等価と考えられるものとする。
体を試料装着部1に装着し、第1の積分球3に一定量の
可視放射F0(lm)を入れると、このうちのβF0が第
2の積分球4に入射する。
1に装着したときの第1の積分球3から第2の積分球4
への光束伝達量を評価する指数である。
光部6の出力がそれぞれM10、M20であるとすると、蛍
光ランプなどの蛍光体塗布膜のようにその膜厚が薄い場
合には、近似的に下記[式7]式が成立する。
分球3にFr、第2の積分球4にFt(lm)の可視放
射を入射させると、第1の積分球3および第2の積分球
4の出力M1、M2は、下記[式8]で表される。
と、透過光束Ftは下記の[式9]にて表される。
構成された第1の積分球3、第2の積分球4と同一形状
・同一光学特性の積分球を示す。
0、例えば254nm放射を入れると、この蛍光体によ
る第1の積分球3への反射光束Frと第2の積分球4へ
の透過光束Ftは、下記の[式10]にて表される。
の拡散透過輝度Ltは、下記[式11]に示すようにな
る。
F0、M10、M20、M1、M2と、予め記憶させておいた
蛍光体試料30装着部開口面積Sをデータ演算部から呼
び出し、上記[式1]に基づいて演算することで、拡散
透過輝度Ltの値が求められ、表示部8にその値が表示
される。
は、上記[式11]を変形して得られる下記[式2]に
より求められる。
rとの和Lrtは、上記[式1]と[式2]より求めた
下記[式3]により得られる。
r、拡散透過輝度Ltと拡散反射輝度Lrとの和Lrt
のいずれもが未知の場合について述べたが、この実施例
2では、拡散反射輝度Lrが既知の蛍光体試料30を用
いた場合について述べる。
20、M1、M2を求める。
Lrとの和Lrtは、上記[式9]より求めた下記[式
4]により得られる。
により求められる。
る。
3に可視放射F0を(1m)を入れると、そのうちのβ
F0が第2の積分球4に入射する。このときの第1の受
光部5の出力がM10、第2の受光部6の出力がM20であ
るすると、上記実施例1と同様に下記[式12]が成立
する。
がLtである試料蛍光体を試料装着部1に置き、第2の
積分球4に可視放射の代わりに蛍光体を励起する紫外放
射、例えば254nm放射を入れ、拡散透過輝度Ltに
対応する第2の受光部6の出力をM2とすると、M2は近
似的に次式で与えられる。
ており、且つ試料蛍光体のLrが分かっている場合に
は、測定によりM10、M20、M1、M2を求めれば、測定
試料の拡散透過輝度Ltは下記の[式14]にて求めら
れる。
装置の較正作業を行なうことにより求められる。
700nmの可視域を透過する広帯域光学フィルタとで
構成される可視放射源からある一定量の放射F0が積分
球1に投射されるように可視用受光器16の出力表示を
見ながら調整する。
がそれぞれ既知のLr(ref)およびLt(ref)である標準
蛍光体を用いて、可視放射に対する第1の積分球3およ
び第2の積分球4の受光部出力M10(ref)、M20(ref)を
測定する。
2]にもとづき第1の積分球3から第2の積分球4への
光束伝達量を表す指数β(ref)を求め、このデータを記
憶部9に送り記憶する。
2とで構成される紫外放射源から第1の積分球3に紫外
放射を供給できるように光源とフィルタを移動させる。
なるように紫外用受光器17の出力表示を見ながら調整
し、第2の受光部6により第2の積分球4の内壁面照度
に対応する出力M2(ref)を測定し、演算部7に送る。
20(ref)のデータを呼び出し、下記[式15]に示すよ
うに装置定数Kが求められる。これで校正作業が完了で
ある。
の形態2)を示す。
構成を特殊にした点で上記(実施の形態1)と異なる
が、それ以外の構成は上記(実施の形態1)とほぼ同様
である。
放射を双方とも放射する光源としてのキセノンランプ2
0と、光学フィルタとして254nmにピークをもつ狭
帯域光学フィルタ22と400〜700nmの範囲の可
視放射を透過する広帯域光学フィルタ23とを用いる。
21はキセノンランプ20の点灯制御装置である。
紫外放射を入れたいときは狭帯域光学フィルタ22を、
可視放射を入れたいときは広帯域フィルタ23を、それ
ぞれ回転駆動機構24を通じて選択・配置できるように
構成されている。
から投射する放射の量を測定するための紫外域および可
視域に感度を持つ受光器であり、26は受光器25から
の信号の増幅・表示部である。
ダイーオードなどが使用できる。
が、ある一定値P0になるようにするための調整は、キ
セノンランプ20の点灯制御装置21により行う。ま
た、ある一定の可視放射F0を第1の積分球3に投射す
るための調整も、同様に点灯制御装置21により行う。
特性装置において、一定量の可視放射F0あるいは一定
量の紫外放射P0を第1の積分球3に入れ、第1の受光
部5と第2の受光部6における測定値M10、M20、
M1、M2を求め、これらの測定値M 10、M20、M1、M2
をもとに蛍光体試料30の拡散透過輝度Lt、拡散反射
輝度Lr、拡散透過輝度と拡散反射輝度との和Lrtを
求める手順については、上記(実施の形態1)と同様で
ある。
源部2aの光源として、キセノンランプ20と光学フィ
ルタを用いた例を示したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、少なくとも紫外放射と可視放射とを放射
する光源と、金属干渉光学フィルタ等の光学フィルタあ
るいは多層膜を塗布した光学ミラー又は回折格子などの
分光手段の何れかとを組み合わせて用いることができ
る。
光学フィルタ22と広帯域フィルタ23との取り替えを
回転駆動機構24を通じて行なうものを示したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、回転駆動機構24
の代りに例えばスライドレールなどを用いてもよい。
の形態3)を示す。
0の透過率を求めるために光源部2bの構成を特殊にし
た点で図1と異なるが、それ以外の基本的な構成につい
ては上記(実施の形態1)とほぼ同様である。
囲の可視放射源27が置かれ、その出力を調整するため
の点灯制御装置28が設けられている。29は、蛍光体
の透過率の波長特性が知りたいときに狭帯域光学フィル
タが配置できるようにしたフィルタ装着手段である。
状態で測定を行う。
を装着しない状態で第1の積分球3にある一定量の可視
放射F0を入れたときの第1の積分球3および第2の積
分球4の内壁面照度を第1の受光部5と第2の受光部6
でそれぞれ測定して測定値M 100、M200を求める。
よりβ00を演算し、このβ00の値と測定データとを記憶
部9に記憶させる。
うとする蛍光体試料30を置き、ある一定量の可視放射
F0を入れたときの第1の積分球3および第2の積分球
4の内壁面照度を第1の受光部5と第2の受光部6でそ
れぞれ測定して測定値M10、M20を求める。
2]によりβ0を演算し、このβ0の値と測定データとを
記憶部9に記憶させる。
と演算結果β0とβ00とを呼び出し、[式6]にもとづ
いて蛍光体試料30の透過率を演算し、表示部8にその
値を表示する。
30を通して透過する光量の比であるため、可視放射の
絶対量F0自体に意味は無く、一定値に保持されればよ
い。このためには、第1の積分球3の第1の受光部5の
出力が一定になるようにモニターすればよい。
体試料30の拡散透過率のデータから蛍光体自体の透過
率Tpを求めたい場合には、この蛍光体試料30と基盤
ガラスの拡散反射率と基盤ガラスの透過率を測定し、計
算によってTpを求めればよい。
おいて、[式1]の代わりに下記[式1’]のアルゴリ
ズムを用いれば、蛍光体試料30の拡散透過輝度Ltの
代りに拡散透過輝度面の光束発散度Mtが求められる。
2’]のアルゴリズムを用いれば、蛍光体試料30の拡
散反射輝度面Lrの光束発散度Mrが求められる。
7、表示部8、記憶部9のそれぞれが制御部によって制
御されている蛍光体試料の光学特性測定装置を用いた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、演算部
7、記憶部9を取り除いた測定装置を用いて、上記と同
様に測定値M10、M20、M1、M2を求め、これらの測定
値M10、M20、M1、M2をもとに手計算にて、少なくと
も蛍光体試料30の拡散透過輝度、拡散反射輝度、拡散
透過輝度と拡散反射輝度との和の内の一つ以上を求める
ものであってもよい。
学特性測定装置を用いることで、蛍光体試料に拡散励起
光を照射したときの拡散透過輝度、拡散反射輝度などの
光学特性を容易に測定することができる。
く塗布した場合のように、蛍光体を励起したときの蛍光
発光面が完全拡散面から外れた状態における発光輝度や
拡散透過輝度を輝度計で測定する場合においても、従来
よりも精度よく測定することができる。
りも発光面からの放射光量が重要であるときには、特に
有効である。
タの演算処理のアルゴリズムを変えるだけで、拡散透過
輝度や拡散反射輝度、あるいは拡散透過輝度と拡散反射
輝度との和の測定を行なうことができる。
性測定装置の模式図
性測定装置の模式図
性測定装置の模式図
式図
になるかを示す模式図
Claims (14)
- 【請求項1】少なくとも蛍光体を励起する紫外放射と可
視放射を放射し、このうちのいずれか一方を独立的に取
り出し投射できるようにした光源部と、 前記光源部からの紫外放射および可視放射の量を測定す
る第1の積分球と、 前記第1の積分球の内壁面照度を測定するための第1の
受光部と、 前記第1の積分球から紫外放射または可視放射を受ける
蛍光体試料を保持する試料装着部と、 内径と内面反射率とが第1の積分球と同じであり、蛍光
体の蛍光発光のうちの励起光投射側の反対側の蛍光発光
を捕捉するための第2の積分球と、 前記第2の積分球の内壁面照度を測定するための第2の
受光部と、 演算部とで構成される蛍光体試料の光学特性測定装置で
あって、 前記演算部を、 一定量の可視放射F0を入れたときの第1の積分球およ
び第2の積分球の内壁面照度を第1の受光部と第2の受
光部とでそれぞれ測定して求めた測定値M10,M20と、 第1の積分球にある一定量の紫外放射P0を入れ蛍光体
を励起したときの第1の積分球および第2の積分球の内
壁面照度を第1の受光部および第2の受光部でそれぞれ
測定して求めた測定値M1、M2と、 これらの測定値M10、M20、M1、M2をもとに少なくと
も蛍光体試料の拡散透過輝度、拡散反射輝度、拡散透過
輝度と拡散反射輝度との和のうちの一つ以上を求めるよ
うに構成した蛍光体試料の光学特性測定装置。 - 【請求項2】演算部を、第1の積分球から蛍光体試料に
投射される放射を通す開口面積をSとしたときに、下記
[式1]により蛍光体試料の拡散透過輝度Ltを求める
よう構成した請求項1記載の蛍光体試料の光学特性測定
装置。 【数1】 - 【請求項3】演算部を、第1の積分球から蛍光体試料に
投射される放射を通す開口面積をSとしたときに、下記
[式2]により蛍光体試料の拡散反射輝度Lrを求める
よう構成した請求項1記載の蛍光体試料の光学特性測定
装置。 【数2】 - 【請求項4】演算部を、第1の積分球から蛍光体試料に
投射される放射を通す開口面積をSとしたときに、下記
[式3]により蛍光体試料の拡散反射輝度Lrと拡散反
射輝度Ltの和Lrtを求めるよう構成した請求項1記
載の蛍光体試料の光学特性測定装置。 【数3】 - 【請求項5】演算部を、下記[式4]により拡散反射輝
度Lrが既知の蛍光体試料の拡散透過輝度Ltと拡散反
射輝度Lrの和Lrtを求めるよう構成した請求項1記
載の蛍光体試料の光学特性測定装置。 【数4】 - 【請求項6】下記[式5]により拡散反射輝度Lrが既
知の蛍光体試料の拡散透過輝度Ltを求めるよう構成し
た演算部と、下記[式5]の装置定数Kを求めるための
拡散反射輝度と拡散透過輝度とが既知の標準蛍光体とで
構成した請求項1記載の蛍光体試料の光学特性測定装
置。 【数5】 ここでKは、標準蛍光体について既知の拡散反射輝度L
r(ref)および拡散透過輝度Lt(ref)と、この標準蛍光
体について本装置を用いて測定されるM10(re f)、M
20(ref)、M2(ref)とから上記[式5]を用いて決定さ
れる装置定数である。 - 【請求項7】光源部の光源として少なくとも紫外放射と
可視放射とを放射する光源と、金属干渉光学フィルタ等
の光学フィルタあるいは多層膜を塗布した光学ミラー又
は回折格子などの分光手段の何れかとを組み合わせて用
いた請求項1〜請求項6の何れかに記載の蛍光体試料の
光学特性測定装置。 - 【請求項8】光源としてキセノンランプを使用した請求
項7記載の蛍光体試料の光学特性測定装置。 - 【請求項9】光源部の光源として、 少なくとも紫外放射を放射する光源と、少なくとも可視
放射を放射する光源と、光学フィルタ、光学ミラー、回
折格子などの分光手段の1つないし2つを組み合わせた
請求項1〜請求項6の何れかに記載の蛍光体試料の光学
特性測定装置。 - 【請求項10】光源部から積分球に投射する紫外放射お
よび可視放射を測定する手段を光源部に内蔵した請求項
1〜請求項6の何れかに記載の蛍光体試料の光学特性測
定装置。 - 【請求項11】可視放射を放射する光源部と、 光源部からの放射を拡散させ蛍光体に照射するための第
1の積分球と、 前記光源部から第1の積分球へ投射される可視放射の量
を測定する手段と、 前記第1の積分球の内壁面照度を測定するための第1の
受光部と、 第1の積分球から可視放射を受ける蛍光体を保持する試
料装着部と、 蛍光体を透過した光を捕捉するための内径と内面反射率
とが第1の積分球と同じである第2の積分球と、 前記第2の積分球の内壁面照度を測定するための第2の
受光部と、 演算部とで構成される蛍光体試料の光学特性測定装置で
あって、 前記演算部で、 試料装着部に蛍光体を装着しない状態で前記第1の積分
球にある一定量の可視放射F0を入れたときの第1の積
分球および第2の積分球の内壁面照度を第1の受光部と
第2の受光部でそれぞれ測定した測定値M100、M
200と、 試料装着部に蛍光体を装着した状態で前記積分球にある
一定量の可視放射F0を入れたときの第1の積分球およ
び第2の積分球の内壁面照度を第1の受光部と第2の受
光部でそれぞれ測定した測定値M10、M20とに基づい
て、下記[式6]により蛍光体試料の透過率を求める蛍
光体試料の光学特性測定装置。 【数6】 ここで、Tは蛍光体の透過率である。 - 【請求項12】[式1]の代わりに下記[式1’]を用
いることにより蛍光体試料の拡散透過輝度面の光束発散
度Mtを求める請求項2記載の蛍光体試料の光学特性測
定装置。 【数7】 - 【請求項13】[式2]の代わりに下記[式2’]を用
いることにより蛍光体試料の拡散反射輝度面の光束発散
度Mrを求める請求項1記載の蛍光体試料の光学特性測
定装置。 【数8】 - 【請求項14】紫外放射および可視放射の量を測定する
第1の積分球と、内径と内面反射率とが前記第1の積分
球と同じであり蛍光体の蛍光発光のうちの励起光投射側
の反対側の蛍光発光を捕捉する第2の積分球とを蛍光体
を装着する試料装着部を介して接続し、 第1の積分球に一定量の可視放射F0を入れて前記第1
の積分球および第2の積分球の内壁面照度を前記第1の
積分球に設けられた第1の受光部と前記第2の積分球に
設けられた第2の受光部とでそれぞれ測定して測定値M
10、M20を求め、 第1の積分球にある一定量の紫外放射P0を入れて蛍光
体を励起したときの第1の積分球および第2の積分球の
内壁面照度を第1の受光部および第2の受光部でそれぞ
れ測定して測定値M1、M2を求め、 これらの測定値M10、M20、M1、M2をもとに少なくと
も蛍光体試料の拡散透過輝度、拡散反射輝度、拡散透過
輝度と拡散反射輝度との和の内の一つ以上を求める蛍光
体試料の光学特性測定方法。
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JP36580198A JP3611015B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 蛍光体試料の光学特性測定方法と装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1998
- 1998-12-24 JP JP36580198A patent/JP3611015B2/ja not_active Expired - Lifetime
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