機械ビジョン光源の性能をテストする方法
どのようにして機械視覚の光源買う?同じ種類の光源のブランドがどれも同じなのでしょうか?答えはもちろん同じではありません。機械視覚光源の性能検出は複数のポイントから観察できます。以下は機械視覚の機械視覚を、機械視覚光源の性能を良くも悪いも検出するためのワードオップの後に続きます!
1. 光度検出
光の強度とは、特定の角度で放射される光の量を指します。LED光はより集中しているため、近距離の場合逆二乗則には適用されません。CIE127標準の光強度測定条件A(遠場条件)、測定条件B(近距離領域条件)は、平均標準光強度を測定するための2つの条件として提案されており、検出面積は1cm²です。通常、標準条件Bを用いて光度の測定を行います。
2. 光束と光効率検出
光束とは、光源から放出される光の量、すなわち発光量の合計です。検出方法は主に以下の2種類に分けられます。
(1) 積分法。標準的な光束はΦsと呼ばれ、測定されたランプの光束はΦD = ED × Φs/Esです。積分法は「点源」原理を用い、操作は簡単ですが、標準ランプと測定ランプの色温度偏差では測定誤差が大きくなります。測定誤差は大きいです。
(2) 分光法。光束はスペクトルエネルギーP(λ)分布によって計算されます。単色計を用いて、標準ランプの380nmから780nmのスペクトルを積分球内で測定し、同じ条件下でテスト対象ランプのスペクトルを測定し、比較によって照射ランプの光束を計算します。
発光効率とは、光源から放出される光束と消費電力の比率であり、LEDの発光効率は通常一定電流方式で測定されます。
3. スペクトル特性検出
LEDスペクトル特性試験には、スペクトルパワー分布、色座標、色温度、色再現指数およびその他の内容が含まれます。
スペクトルパワー分布は、光源の光が多くの異なる波長の色放射で構成されていることを示し、それぞれの波長の放射パワーの大きさも異なり、この波長数との差を光源のスペクトルパワー分布と呼びます。分光光度計(モノクロメーター)と標準ランプを光源として比較し、測定値を得ています。
色座標は光源の発光色量の座標チャートにデジタルで表されます。色座標チャートを表す座標系は多種あり、通常はX座標系とY座標系が用いられます。
色温度とは、人間の目で見る光源の色表(色の表現の見た目)のことです。光源から放たれる光が、ある温度で絶対黒体から放たれる光と同じ色の場合、その温度が色温度となります。照明の分野では、色温度は光源の光学特性を記述する上で重要なパラメータです。色温度に関する理論は黒体放射に由来し、黒体軌道を含む光源の色座標から得ることができます。
カラーレンダーインデックスは、光源が照射対象の色を正しく反射する光の量を示し、通常は一般カラーレンダーインデックスRaで表されます。これは8色サンプルに対する光源のカラルレンダリングインデックスの算術平均です。色表現指数は光源の品質の重要なパラメータであり、光源の適用範囲を決定します。白色LEDの色表現率を向上させることはLEDの研究開発における重要な課題の一つです。
4. 光強度分布試験
空間角度(方向)と関係する光強度は偽光強度分布と呼ばれ、この種の閉じた曲線の分布は光強度分布曲線と呼ばれます。測定ポイントの数が多く、各ポイントは通常自動分布フォトメーターを用いてデータによって処理されます。
5. LEDの光学特性に対する温度影響
温度はLEDの光学特性に影響を与えます。多くの実験により、温度がLEDの発光スペクトルや色座標に影響を与えることが示されています。
6. 表面明るさ測定
光源の明るさは、光源の光度の強度を単位投影面積の方向に示す。表面輝度計や照準型輝度計の一般的な用途は、照準光路と光路測定の2つの部分から成り立っている。
7.LEDランプとランタンの電気的パラメータ測定
電気的パラメータは主に順方向、逆方向電圧、逆流電流などであり、LEDランプやランタンが正常に動作するかどうかは、LEDランプやランタンの基本性能を決定する基礎の一つです。LEDランプやランタンの電気的パラメータ測定は2種類あります。すなわち、特定の電流の場合に電圧パラメータを測定します。電圧を一定の場合にかけて、電流パラメータをテストします。具体的な方法は以下の通りです。
A. 順方向電圧。テスト対象のLEDランプに順方向の電流を加えると、端子間で電圧降下が生じます。電流値を調整して電源を特定し、DCボルトメーターに該当する読み取り値を記録します。つまりLEDランプの順方向電圧です。一般的な見解によれば、LEDは順流し、抵抗は小さく、アンメーターの外部方式を使う方が正確です。
B. 逆流。テストされたLED照明器具に逆電圧をかけ、電圧レギュレーターを調整します。アンメーターの読み取り値はテストされたLED照明器具の逆流電流となります。これは、アンメーター内部接続法を用いて順方向電圧を測定するのと同じです。LEDの逆伝導抵抗が大きいためです。
8. LEDランプおよびランタンの熱特性試験
LEDの熱特性、LEDの光学特性、電気的特性が重要な影響を与えます。熱抵抗と接合温度はLEDの2つの主要な熱特性です。熱抵抗とは、PN接合とハウジング表面間の熱抵抗、すなわち熱流チャネルに沿った温度差とチャネル上で消費される電力の比率であり、接合温度はLEDのPN接合の温度です。
LED接合温度と熱抵抗を測定する方法は一般的に、赤外マイクロイメージング法、分光法、電気パラメータ法、光学熱抵抗走査法などがあります。赤外線温度顕微鏡やマイクロ熱電対を用いてLEDチップの表面温度を接合温度として測定すると、精度は十分ではありません。
現在、一般的に使われている電気的パラメータ法は、LEDのPN接合部の順方向電圧降下がPN接合部温度と線形関係にあるという性質を利用し、接合温度は異なる温度での順方向電圧降下差を測定することで得られるというものです。
1. 光度検出
光の強度とは、特定の角度で放射される光の量を指します。LED光はより集中しているため、近距離の場合逆二乗則には適用されません。CIE127標準の光強度測定条件A(遠場条件)、測定条件B(近距離領域条件)は、平均標準光強度を測定するための2つの条件として提案されており、検出面積は1cm²です。通常、標準条件Bを用いて光度の測定を行います。
2. 光束と光効率検出
光束とは、光源から放出される光の量、すなわち発光量の合計です。検出方法は主に以下の2種類に分けられます。
(1) 積分法。標準的な光束はΦsと呼ばれ、測定されたランプの光束はΦD = ED × Φs/Esです。積分法は「点源」原理を用い、操作は簡単ですが、標準ランプと測定ランプの色温度偏差では測定誤差が大きくなります。測定誤差は大きいです。
(2) 分光法。光束はスペクトルエネルギーP(λ)分布によって計算されます。単色計を用いて、標準ランプの380nmから780nmのスペクトルを積分球内で測定し、同じ条件下でテスト対象ランプのスペクトルを測定し、比較によって照射ランプの光束を計算します。
発光効率とは、光源から放出される光束と消費電力の比率であり、LEDの発光効率は通常一定電流方式で測定されます。
3. スペクトル特性検出
LEDスペクトル特性試験には、スペクトルパワー分布、色座標、色温度、色再現指数およびその他の内容が含まれます。
スペクトルパワー分布は、光源の光が多くの異なる波長の色放射で構成されていることを示し、それぞれの波長の放射パワーの大きさも異なり、この波長数との差を光源のスペクトルパワー分布と呼びます。分光光度計(モノクロメーター)と標準ランプを光源として比較し、測定値を得ています。
色座標は光源の発光色量の座標チャートにデジタルで表されます。色座標チャートを表す座標系は多種あり、通常はX座標系とY座標系が用いられます。
色温度とは、人間の目で見る光源の色表(色の表現の見た目)のことです。光源から放たれる光が、ある温度で絶対黒体から放たれる光と同じ色の場合、その温度が色温度となります。照明の分野では、色温度は光源の光学特性を記述する上で重要なパラメータです。色温度に関する理論は黒体放射に由来し、黒体軌道を含む光源の色座標から得ることができます。
カラーレンダーインデックスは、光源が照射対象の色を正しく反射する光の量を示し、通常は一般カラーレンダーインデックスRaで表されます。これは8色サンプルに対する光源のカラルレンダリングインデックスの算術平均です。色表現指数は光源の品質の重要なパラメータであり、光源の適用範囲を決定します。白色LEDの色表現率を向上させることはLEDの研究開発における重要な課題の一つです。
4. 光強度分布試験
空間角度(方向)と関係する光強度は偽光強度分布と呼ばれ、この種の閉じた曲線の分布は光強度分布曲線と呼ばれます。測定ポイントの数が多く、各ポイントは通常自動分布フォトメーターを用いてデータによって処理されます。
5. LEDの光学特性に対する温度影響
温度はLEDの光学特性に影響を与えます。多くの実験により、温度がLEDの発光スペクトルや色座標に影響を与えることが示されています。
6. 表面明るさ測定
光源の明るさは、光源の光度の強度を単位投影面積の方向に示す。表面輝度計や照準型輝度計の一般的な用途は、照準光路と光路測定の2つの部分から成り立っている。
7.LEDランプとランタンの電気的パラメータ測定
電気的パラメータは主に順方向、逆方向電圧、逆流電流などであり、LEDランプやランタンが正常に動作するかどうかは、LEDランプやランタンの基本性能を決定する基礎の一つです。LEDランプやランタンの電気的パラメータ測定は2種類あります。すなわち、特定の電流の場合に電圧パラメータを測定します。電圧を一定の場合にかけて、電流パラメータをテストします。具体的な方法は以下の通りです。
A. 順方向電圧。テスト対象のLEDランプに順方向の電流を加えると、端子間で電圧降下が生じます。電流値を調整して電源を特定し、DCボルトメーターに該当する読み取り値を記録します。つまりLEDランプの順方向電圧です。一般的な見解によれば、LEDは順流し、抵抗は小さく、アンメーターの外部方式を使う方が正確です。
B. 逆流。テストされたLED照明器具に逆電圧をかけ、電圧レギュレーターを調整します。アンメーターの読み取り値はテストされたLED照明器具の逆流電流となります。これは、アンメーター内部接続法を用いて順方向電圧を測定するのと同じです。LEDの逆伝導抵抗が大きいためです。
8. LEDランプおよびランタンの熱特性試験
LEDの熱特性、LEDの光学特性、電気的特性が重要な影響を与えます。熱抵抗と接合温度はLEDの2つの主要な熱特性です。熱抵抗とは、PN接合とハウジング表面間の熱抵抗、すなわち熱流チャネルに沿った温度差とチャネル上で消費される電力の比率であり、接合温度はLEDのPN接合の温度です。
LED接合温度と熱抵抗を測定する方法は一般的に、赤外マイクロイメージング法、分光法、電気パラメータ法、光学熱抵抗走査法などがあります。赤外線温度顕微鏡やマイクロ熱電対を用いてLEDチップの表面温度を接合温度として測定すると、精度は十分ではありません。
現在、一般的に使われている電気的パラメータ法は、LEDのPN接合部の順方向電圧降下がPN接合部温度と線形関係にあるという性質を利用し、接合温度は異なる温度での順方向電圧降下差を測定することで得られるというものです。
