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Gigahertz-Optik社

LEDモジュール・スポットランプ用 2π全光束・分光測色システム ISD-21-BTS256-LED

LEDモジュール・スポットランプ用 2π全光束・分光測色システム ISD-21-BTS256-LED

製品特長

ISD-21-BTS256-LEDは、Gigahertz-Optik社のコンパクト分光放射計BTS256-LEDと、直径210 mm(21 cm)のISD-21-V01積分球を組み合わせた、可視LED用の2π全光束・分光測色システムです。直径63.5 mmまでのLEDアレイ、COB/LEDモジュール、小型LEDスポットランプを対象に、0.3~35,000 lmの光束、360~830 nmの分光分布、色度座標、相関色温度(CCT)、演色評価数(CRI)などを評価します。

ここでは、大型・高光束モデルのISD-50-BTS256-LEDも併せて紹介します。ISD-50は直径500 mm(50 cm)の積分球と127 mm測定ポートを備え、1.2~120,000 lm、360~830 nmで、ISD-21の対象径または光束レンジを超えるLEDアレイ/スポットランプに対応します。ISD-21とISD-50は測定原理とBTS256-LED本体を共通化できるため、対象外形、光束レンジ、治具、設置スペース、較正条件から選定します。

BTS256-LED単体は、標準10 mm測定ポートで基板上・実装状態の個別LEDを測定する用途に適します。ISD-21/ISD-50では、同じBTS256-LEDを外部積分球へ精密バヨネット接続し、より大きな光源と高い光束レンジへ測定能力を拡張します。補助ランプによる自己吸収(置換)補正も行えるため、筐体、基板、レンズ、ヒートシンクなどが球内光を吸収する影響を補正できます。

ISD-21/ISD-50-BTS256-LEDとは

ISD-21-BTS256-LEDとISD-50-BTS256-LEDは、BTS256-LED分光放射計に210 mmまたは500 mmの外部積分球を組み合わせ、LEDモジュールやLEDスポットランプの2π全光束、スペクトル、色を測定するシステムです。

ISD-21は最大63.5 mm・0.3~35,000 lm、ISD-50は最大127 mm・1.2~120,000 lmに対応します。どちらも360~830 nmの分光測定、全光束、色度、CCT、CRIなどの評価、および補助ランプによる自己吸収補正に対応します。

共通プラットフォーム:
BTS256-LED(内部50 mm積分球・BiTecセンサー)+ ISD-21-V01またはISD-50-V01(外部積分球・バッフル・補助ランプ・測定ポート)

BTS256-LED単体・ISD-21・ISD-50の用途の違い

3つの構成は測定原理を共有しますが、主な測定対象、測定ポート、較正光束範囲が異なります。単体LEDや基板上LEDにはBTS256-LED単体、小型~中型のLEDモジュール/スポットランプにはISD-21、大型・高光束のLEDスポットランプにはISD-50が適しています。

比較項目 BTS256-LED単体 ISD-21-BTS256-LED ISD-50-BTS256-LED
主な測定対象 個別LED、基板上・実装状態のオンボードLED LEDアレイ、COB/モジュール、小型スポットランプ 大型・高光束のLEDアレイ/スポットランプ
積分球 内部50 mm積分球 外部210 mm積分球 外部500 mm積分球
測定ポート/対象径 標準10 mm測定ポート 最大63.5 mm(2.5インチ)
50.8 mmレデューサ付
最大127 mm
50.8 mmレデューサ付
較正光束範囲 10 mlm~1,100 lm 0.3~35,000 lm 1.2~120,000 lm
分光範囲 360~830 nm 360~830 nm 360~830 nm
自己吸収補正 内蔵補助LEDランプ 12 V/20 W補助ハロゲンランプ 12 V/20 W補助ハロゲンランプ
選定の要点 小型・低~中光束、基板上LEDを直接測りたい場合 63.5 mm以下、35,000 lm以下の2π光源 63.5 mm超~127 mm、または35,000 lm超~120,000 lmの2π光源

重要: ISD-50はISD-21の単純な「上位精度モデル」ではありません。対象の外形、ポート径、光束レンジ、積分球に対する試料・開口部の占有率、設置スペース、較正条件から選定します。

大型・高光束モデル ISD-50-BTS256-LED

ISD-50-BTS256-LEDは、直径500 mm(50 cm)の積分球と127 mm測定ポートを用い、直径127 mmまでのLEDアレイ/スポットランプを1.2~120,000 lm、360~830 nmで2π測定する大型モデルです。

検出・演算部にはISD-21と共通のBTS256-LEDを使用するため、全光束、分光放射束、色度、CCT、CRIなどの評価項目とS-BTS256ソフトウェアの操作体系を共通化できます。BTS256-LEDを外部積分球から取り外せば、標準10 mmポートによる個別・オンボードLED測定にも使用できます。

測定精度は球径だけで決まらないため、ISD-50を選定する際も、使用する治具、自己吸収補正、点灯姿勢、試料と測定ポートの占有率、2π較正条件を含めて構成します。

ISD-50の項目 仕様・選定情報
積分球直径 500 mm(50 cm)
測定ポート 直径127 mm、直径50.8 mmポートレデューサ(ナイフエッジ)
対象光源 直径127 mmまでのLEDアレイ/LEDスポットランプ
較正光束範囲 1.2~120,000 lm
分光範囲 360~830 nm
光束較正不確かさ ±5%
球内コーティング 硫酸バリウム系拡散反射コーティング
補助ランプ 12 V/20 W ハロゲンランプ(自己吸収補正用)
代表測定時間(白色光) 120,000 lm:5 ms以下/1.2 lm:30 s以下
主な用途 大型・高光束LEDスポットランプ、受入検査、製造品質保証、設計評価

ISD-21とISD-50の選定基準

  • ISD-21: 対象径63.5 mm以下、較正光束0.3~35,000 lm。小型モジュール/スポットランプ向けで、装置を比較的コンパクトに構成したい場合
  • ISD-50: 対象径63.5 mm超~127 mm、または光束35,000 lm超~120,000 lm。大型筐体、高光束、治具を含む開口条件に余裕が必要な場合
  • 共通: 2π光源向け。全方向へ放射する4π光源は、開閉式HF積分球を選定

対象の「発光面」だけでなく、筐体・ヒートシンク・コネクター・ソケット・治具を含む最大外形を確認することが重要です。当社では外形図や写真を基に、ポート干渉と較正条件を確認します。

測定できる項目

測定・評価項目 主な出力例
測光量 全光束(lm)
分光放射量 分光放射束、発光スペクトル、ピーク波長、主波長
色度 CIE 1931 x, y、CIE 1976 u′, v′、X, Y, Z、Δuv
色温度 相関色温度(CCT、1,700~17,000 K)
演色・色品質 CRI Ra、R1~R15、IES TM-30-20、CIE 224、CQS、CIE 170など
品質判定 色度ビニング、基準値との比較、測定データ保存

表示・演算できる指標は、S-BTS256ソフトウェアのバージョンおよびライセンス構成により異なる場合があります。必要な評価指標がある場合は見積時にご指定ください。

BiTecセンサーが光束と色を測定する仕組み

BTS256-LEDは、測光用のV(λ)フィルター付きSiフォトダイオードと、CMOSダイオードアレイ分光器を組み合わせたBiTec(Bi-Technology)センサーを採用しています。

  • Siフォトダイオード:広いダイナミックレンジ、直線性、高速応答を利用して光束を測定
  • CMOSアレイ分光器:360~830 nmのスペクトルを取得し、色度、CCT、CRIなどを演算
  • スペクトルデータ:測光受光器の分光ミスマッチをオンライン補正
  • 自動シャッター:明測定と同じ積分時間で暗信号を取得し、オフセットを補正

光束測定に適した広帯域受光器と、色・スペクトル評価に適した分光器を併用することで、速度、ダイナミックレンジ、分光情報を一つのシステムで確保します。

2π全光束測定と自己吸収(置換)補正

2π測定とは

ISD-21/ISD-50では、LEDモジュールやスポットランプを積分球の測定ポート外側に設置し、前方半空間へ放射される光を球内へ取り込みます。この配置を2πジオメトリと呼び、基板上LED、COB、LEDモジュール、スポットランプなどに適しています。

自己吸収補正が必要な理由

試料の筐体、基板、レンズ、ヒートシンクなどが積分球内の拡散光を吸収すると、試料を置かない場合より球内の光スループットが低下します。補正しない場合、外形、表面色、材質の違いが光束差として現れる可能性があります。

ISD-21-V01およびISD-50-V01は12 V/20 Wの補助ハロゲンランプを備え、試料の有無による球内応答の差を測定して自己吸収または置換誤差を補正します。黒色筐体、大型ヒートシンク、外形の異なる試料を比較する場合に特に重要です。

ISD-21-BTS256-LEDの主な仕様

項目 仕様
製品構成 BTS256-LED分光放射計 + ISD-21-V01積分球
測定ジオメトリ 2π(光源を積分球外側の測定ポートに配置)
積分球直径 210 mm(21 cm)
測定ポート 直径63.5 mm、直径50.8 mmポートレデューサ(ナイフエッジ)
対象光源 直径63.5 mmまでのLEDアレイ/モジュール/スポットランプ
球内コーティング 硫酸バリウム系拡散反射コーティング
補助ランプ 12 V/20 W ハロゲンランプ
較正光束範囲 0.3~35,000 lm
光束較正不確かさ ±5%
分光範囲 360~830 nm
光学帯域幅/データ間隔 5 nm(CIE 214補正)/1 nm
代表測定時間(白色光) 35,000 lm:5 ms以下/350 mlm:30 s以下
インターフェース USB 2.0(Type-B)
ソフトウェア S-BTS256
動作温度 10~30 ℃

記載値は代表的なメーカー仕様です。実際の測定範囲・不確かさは、光源スペクトル、配光、点灯安定性、ポート治具、較正条件、自己吸収補正、周囲温度などの影響を受けます。正式仕様は見積時の構成書および較正内容でご確認ください。

主な用途

LEDモジュール・COB・アレイの研究開発

全光束、スペクトル、色度、CCT、CRIを同一条件で取得し、光学設計、材料変更、レンズ・拡散板の比較、駆動電流依存性、温度ドリフト評価に利用できます。

LEDスポットランプの受入検査・品質保証

ISD-21は最大63.5 mm、ISD-50は最大127 mmの2π光源に対応し、仕入先・ロット間の光束および色差を比較できます。色度ビニングや出荷判定の基礎データ取得にも適しています。

製造工程の抜取検査・工程管理

USB制御とS-BTS256ソフトウェアにより測定条件を統一し、測定結果を保存できます。S-SDK-BTS256を追加すれば、自社検査ソフトウェアや自動化システムへの組込みも検討できます。

実装状態を考慮した単体LED評価

BTS256-LEDを外部積分球から取り外し、内部50 mm積分球と円錐形測定ポートを用いることで、基板上LEDを実装・点灯状態のまま測定できます。個別LED評価とモジュール完成後の全光束評価を同一プラットフォームで使い分けられます。

較正とトレーサビリティ

光束測定では、積分球、検出器、測定ポート、バッフル、光源の配光を含むシステム全体の較正条件が重要です。ISD-21/ISD-50とBTS256-LEDの組合せは、2π配光を持つ標準ランプを用いて光束較正され、構成に応じた較正証明書が付属します。

Gigahertz-Optik社は、分光応答度および分光放射照度についてISO/IEC 17025に基づくDAkkS認定較正ラボ(D-K-15047-01-00)を保有しています。当社では、必要な較正量、較正範囲、証明書の要件、再較正時の返送構成を日本語で確認し、メーカーと調整します。

重要: 外部積分球を使用する測定では、BTS256-LED本体だけでなく、使用するISD-21またはISD-50、アダプター、測定ジオメトリを含めた較正内容をご確認ください。異なる球や治具へ付け替えた場合、同じ較正係数をそのまま適用できるとは限りません。

オプション・拡張

  • S-SDK-BTS256: BTS256シリーズを自社ソフトウェア・自動検査装置へ組み込むためのソフトウェア開発キット
  • ランプソケット/治具: GU5.3など、対象ランプの口金・配線・電圧測定条件に応じて選定
  • ISD-50HF/ISD-100HF系: 球中心に光源を設置する4π光源、または2π/4π兼用測定向け
  • BTS256-LED-UV: 紫外LEDの放射束・スペクトル測定向けの別モデル(200~550 nm)。外部積分球との組合せ可否、球内コーティング、較正条件は個別確認
  • BTS256-LED-IR: 近赤外LEDの放射束・スペクトル測定向けの別モデル(標準較正750~1,050 nm)。外部積分球との組合せ可否、較正条件は個別確認

標準ISD-21/ISD-50-BTS256-LEDは可視LEDの測光・測色を主目的とします。UV/NIRでは、光束(lm)、CCT、CRIではなく放射束(W)と分光放射束が主要評価量になります。

日本代理店である当社にご相談いただくメリット

積分球システムは球径だけで選ぶ装置ではありません。測定ポートに対する光源サイズ、2π/4πジオメトリ、光束レンジ、筐体による自己吸収、点灯電源、ソケット・治具、温度安定化、較正範囲、ソフトウェア連携まで含めて構成する必要があります。

  • BTS256-LED単体/ISD-21/ISD-50/HF積分球/UV・NIRモデルを比較選定
  • 外形図や写真からポート干渉、レデューサ、ソケット、治具、補助ランプ電源を確認
  • メーカーへの技術照会、仕様確認、見積条件、較正範囲を当社が日本語窓口として整理
  • 納入後のソフトウェア、測定条件、較正・再較正、修理に関するお問い合わせ窓口を一本化

単に型式を手配するのではなく、測定対象と必要な不確かさに合う構成を整理してからご提案することで、導入後の「ポートに取り付かない」「レンジが合わない」「必要な較正が含まれていない」といった手戻りを防ぎます。

選定・見積に必要な情報

  1. 測定対象:単体LED、COB、LEDアレイ、モジュール、スポットランプなど
  2. 最大外形・発光面寸法:筐体、ヒートシンク、コネクター、口金、治具を含む
  3. 想定光束・スペクトル:最小/最大光束、中心波長、白色/単色
  4. 配光・設置:2π/4π、点灯姿勢、測定ポート外/球中心
  5. 必要な評価量:光束、分光放射束、色度、CCT、CRI、TM-30、ビニングなど
  6. 点灯条件:電流・電圧、パルス/PWM、温度条件、安定化時間
  7. 運用方法:研究室測定、受入検査、量産検査、自動化・SDK連携
  8. 較正要件:必要レンジ、証明書、再較正周期、社内品質規程

測定対象の写真・外形図・想定光束をお送りいただければ、BTS256-LED単体、ISD-21、ISD-50から適切な構成をご案内します。ISD-21/ISD-50-BTS256-LEDの選定・見積を相談する

よくある質問

Q. ISD-21とISD-50はどちらを選べばよいですか?

A. 対象径63.5 mm以下・光束35,000 lm以下であればISD-21が基本候補です。対象径が63.5 mmを超えて127 mm以下、または光束が35,000 lmを超えて120,000 lm以下であればISD-50を検討します。発光面だけでなく、筐体、ヒートシンク、ソケット、治具を含む最大外形で判断します。

Q. ISD-21/ISD-50とBTS256-LED単体の最大の違いは何ですか?

A. 主な違いは測定対象の大きさと光束レンジです。BTS256-LED単体は標準10 mmポートで個別・オンボードLEDを測定し、較正光束範囲は10 mlm~1,100 lmです。ISD-21は最大63.5 mm・0.3~35,000 lm、ISD-50は最大127 mm・1.2~120,000 lmに対応します。

Q. 2π測定と4π測定の違いは何ですか?

A. 2π測定は、スポットランプや基板上LEDのように主として前方半空間へ発光する光源を積分球ポート外側に置く方法です。4π測定は、電球のように全方向へ発光する光源を積分球中心に置きます。ISD-21/ISD-50は2π測定向けで、4π光源には開閉式HF積分球が適します。

Q. ISD-50はISD-21より高精度ですか?

A. 球径が大きいだけで測定精度が自動的に高くなるわけではありません。ISD-50は、より大きな光源、広いポート、高い光束レンジに対応するモデルです。精度は較正条件、試料とポートの占有率、自己吸収補正、点灯安定性、治具などを含む測定系全体で決まります。

Q. 自己吸収補正はどのような場合に必要ですか?

A. 測定対象の筐体、基板、ヒートシンク、レンズなどが積分球内の拡散光を吸収する場合に必要です。外形や表面色が異なる製品を比較する場合、補正しないと試料自身の吸収差が光束差として現れることがあります。

Q. 紫外LEDや近赤外LEDも測定できますか?

A. 標準ISD-21/ISD-50-BTS256-LEDの分光範囲は360~830 nmで、可視LEDの測光・測色向けです。UV LEDにはBTS256-LED-UV、NIR LEDにはBTS256-LED-IRなどの別モデルを検討します。外部積分球との組合せ可否、球内コーティング、ポート構成、較正波長域は用途ごとに確認が必要です。

Q. 光学帯域幅5 nmとデータ間隔1 nmは何が違いますか?

A. 光学帯域幅は分光器が波長成分をどの程度の幅で分離できるか、データ間隔は結果を何nm刻みで出力するかを示します。本機は光学帯域幅5 nm、データ間隔1 nmであり、単に「波長分解能1 nm」と表現するのは適切ではありません。

Q. 測定結果を既存の検査システムへ取り込めますか?

A. 標準のS-BTS256ソフトウェアで測定・表示・保存ができます。自社ソフトウェアや自動検査装置へ組み込む場合は、S-SDK-BTS256の利用をご検討ください。必要な制御内容、データ形式、測定タクトを確認して構成します。

Q. 較正証明書は付属しますか?

A. システムには構成に応じた較正証明書が付属します。必要な較正量、範囲、2πジオメトリ、積分球と測定器の組合せ、再較正条件については、見積時に確認することを推奨します。

Q. 見積依頼時に何を伝えればよいですか?

A. 測定対象の写真または外形図、最大寸法、想定光束、発光波長、2π/4π、点灯条件、必要な測定項目、較正要件をご提示ください。情報が揃っていない段階でも、当社が確認項目を整理します。


個別・オンボードLED向け BTS256-LED

紫外〜近赤外/光計測 製品一覧

ISD-21-BTS256-LED メーカー公式データシート(英語)

ISD-50-BTS256-LED メーカー公式データシート(英語)

仕様は製品構成・較正条件により変更される場合があります。正式な仕様・付属品・較正内容は見積時にご確認ください。

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