配光曲線儀架構發展久遠

　　藉由量測光強度分布I（θ，Φ）如圖9所示，光通量可由公式（4）求得。若以亮度探頭量測照度值E（θ，Φ）進行校正，光通亮的計算方式可由公式（5）計算出來。其中γ為相對于亮度探頭參考平面的旋轉半徑。量測光強度時，γ須要有足夠的長度。

　　常見幾種配光曲線儀的運作架構，有中心旋轉反射鏡式及圓周運動反射鏡式。這兩種架構都已有幾十年的歷史了，中心旋轉反射鏡式其運作方式如圖10，待測燈具必須在相當大的空間范圍內繞著反射鏡反向且同步旋轉，在暗室中上部溫度高及下部溫度低的現象，溫差有時達到2～5℃，此時對溫度變化和氣流敏感的燈具如固態照明燈具，極可能出現不穩定的現象，為降低氣流流動對燈具的影響，在運行時須放慢速度，量測時間也就增加了。

　　圖10 中心旋轉反射鏡式之配光曲線儀架構示意

　　圓周運動反射鏡式其運作方式如圖11，待測燈僅自轉不須做大范圍的繞行，相對于中心旋轉反射鏡式的配光曲線較為穩定，但根據CIE-70的規定，入射到偵測器的主光線應被限制在2.5度內，因此須要將量測距離拉長才可滿足此要求，但對于光線較弱的小型光源，如此長的量測距離，可能受限偵測器的靈敏度，不易量測。

　　圖11 圓周運動反射鏡式之配光曲線儀架構示意

　　工研院量測中心目前使用配光曲線儀為圖12的架構，燈具僅緩步自轉，且量測時燈具為使用時的擺放姿態，穩定性佳。量測時有兩種模式，一為透過雙面反射鏡提供大型燈具的遠距離量測；另一模式不透過反射鏡提供小型燈具如嵌燈、E27燈等的近距離（約1公尺）的量測。

　　圖12 工研院量測中心之配光曲線儀及其量測光源路徑示意

　　配光曲線儀的校正

　　使用配光曲線儀進行光強度分布的測試，須使用照度或光強度標準燈進行國際標準追溯。若量測全光通量則須使用全光通量標準燈進行標準追溯，原則上標準燈的光型分布建議與待測燈源的光型相似。

　　LM-79特別說明使用配光曲線儀量得的光強度分布數據，須依照IES LM-63規范定義的格式，形成IES電子文件，以方便后續于照度分度上的模擬計算使用。

　　發光效率ηv的計算如下列公式（6）所述，為待測固態照明產品的總光通量ΦTEST除以總消耗功率PTEST，此指標是用以評估固態照明電光效能轉換的重要指標。

　　固態照明在顏色特性的量測上包含色度坐標、相對色溫、演色性，對于固態照明其顏色特性在不同的空間角度可能是不同的，LM-79規范在第12.1至12.2節當中進行定義。

　　第12.1節為使用積分球-光譜輻射計系統進行分光輻射通量的量測，再計算出顏色特性，此時量得的固態照明顏色特性為空間分布的平均表現。

　　第12.2節為使用前述配光曲線儀的機構方式，搭配光譜輻射計或是色度計進行空間顏色特性分布量測。這個方式適用于無法使用積分球進行量測，如大型燈具。重要的是，此方法可量得固態照明光源的空間顏色差異。若要得到空間平均的顏色特性，就將空間中各點的顏色數據進行平均即可得到。

　　在量測θ=0°和90°（或更多的θ角）的色度坐標和光強度時，首先在每個θ角上取平均，表示為x（θi）、y（θi）以及I（θi），這里的θi=0°、10°、20°等直到180°。然后平均色度坐標xa由下列加權平均式子算出，量測示意圖如圖13。

　　圖13 圖中為使用配光曲線儀量測固態照明顏色特性示意圖，該燈具為僅朝下半面發光之形式。

　　平均色度坐標ya 也是使用相同的算法。此計算方式是近似算法但對于實際應用已算是足夠正確。嚴格說來，若要很精確的進行顏色特性的空間積分須要經由三刺激值計算X、Y、Z。

　　在使用光譜輻射計進行顏色特性的量測時，LM-79定義光譜輻射計的量測波長范圍至少為380～780奈米，這是可見光的波長范圍，掃描間隔為5奈米或是更小的間距，如此才可確保量測的精確性。

　　在兩個空間垂直平面（ψ=0o，ψ=90o）量測，空間平均色度坐標是由前述公式（7）取得。LM-79中所定義的固態照明燈具空間色差Δu’’v’’為從計算空間平均色度坐標的所有量測點中，對空間平均色度坐標的最大差異（即在CIE（u’’v’’）坐標圖中，兩點間最大距離）所決定的。

　　量測方法一致性可推動產業發展

　　固態照明的發展目前正如火如荼的進行，為使固態照明取代傳統照明能順利推動，美國能源之星正積極展開相關計劃，期望藉由對固態產品特性量測方式定義的一致性，使產品能有一致的手法來評估，而得以分出固態照明產品的優劣，使此產業有正向推動力。國內業者要推動固態照明產業除了國內內需市場、大陸市場，另一部分應是歐美市場。而了解能源之星對固態照明的驗證量測方法并進行測試驗證，將有助于質量的提升。