(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視放射と蛍光体を励起する紫外放射とを放射し、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を拡散放射させる第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の積分球によって拡散放射された紫外放射または可視放射を受ける位置に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を第１の積分球に入れたときの、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】
0003611015.tif 000026
【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】
0003611015.tif 000027
【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と拡散透過輝度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】
0003611015.tif 000028
【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】
0003611015.tif 000029
【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】
0003611015.tif 000030
ここでＫは、標準蛍光体について既知の拡散反射輝度Ｌｒ(ref)および拡散透過輝度Ｌ
ｔ(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(ref)、Ｍ２０(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、光学フィルタ
と多層膜を塗布した光学ミラーと回折格子との群から選択された分光手段と、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、
紫外放射を放射する光源と、可視放射を放射する光源と、光学フィルタと多層膜を塗布した光学ミラーと回折格子との群から選択される分光手段と、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】
［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６】
0003611015.tif 000031
【請求項１２】
［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７】
0003611015.tif 000032
【請求項１３】
紫外放射および可視放射を拡散放射させる第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、蛍光体試料を装着するための試料装着部を介し、かつ、前記第１の積分球によって拡散放射された紫外放射または可視放射を受ける位置に当該試料装着部が位置するように接続し、
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蛍光体試料の光学特性測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイ装置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。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光体は、ＣＲＴディスプレイやプラズ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。
【０００３】
これらの装置で使用される蛍光体の特性としては、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。
【０００４】
これらの諸特性の中でも、特に蛍光体がど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。
【０００５】
従来より、蛍光体の輝度特性の測定は、特定波長、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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来は、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．５４，７４７（１９６４））。
【０００７】
図６は、蛍光体３１をガラス面に塗布し、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。
【０００８】
図６（ａ）は透過輝度特性を、図６（ｂ）は透過率特性をそれぞれ示す。
【０００９】
輝度特性は、蛍光体３１の単位面積当たり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。
【００１０】
また、膜厚の厚い場合の透過率特性はｂ１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。
【００１１】
このため、例えば蛍光体面の輝度を面に垂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。
【００１２】
この現象は、塗布した蛍光体の膜厚が薄く、透過率が低い場合に顕著である。
【００１３】
したがって、励起光側の蛍光体面の輝度（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。
【００１４】
また、蛍光ランプでは、蛍光体を励起する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。
【００１５】
しかしながら、このための簡便な測定方法や測定装置は未だ実用化されていない。
【００１６】
本発明は、前記問題点を解決し、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。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の蛍光体光学特性測定装置は、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。
【００１８】
この本発明によると、蛍光体試料の光学特性を容易に求めることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の蛍光体試料の光学特性測定装置は、視放射と蛍光体を励起する紫外放射とを放射し、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を拡散放射させる第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の積分球によって拡散放射された紫外放射または可視放射を受ける位置に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を第１の積分球に入れたときの、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ことを特徴とする。
【００２０】
請求項２記載の蛍光体試料の光学特性測定装置は、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。
【００２１】
【数９】
0003611015.tif 000002
【００２２】
請求項３記載の蛍光体試料の光学特性測定装置は、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。
【００２３】
【数１０】
0003611015.tif 000003
【００２４】
請求項４記載の蛍光体試料の光学特性測定装置は、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と拡散透過輝度Ｌｔの和Ｌｒｔを求めるよう構成したことを特徴とする。
【００２５】
【数１１】
0003611015.tif 000004
【００２６】
請求項５記載の蛍光体試料の光学特性測定装置は、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。
【００２７】
【数１２】
0003611015.tif 000005
【００２８】
請求項６記載の蛍光体試料の光学特性測定装置は、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。
【００２９】
【数１３】
0003611015.tif 000006
【００３０】
請求項７記載の蛍光体試料の光学特性測定装置は、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、光学フィルタと多層膜を塗布した光学ミラーと回折格子との群から選択された分光手段と、を組み合わせて用いたことを特徴とする。
【００３１】
請求項８記載の蛍光体試料の光学特性測定装置は、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。
【００３２】
請求項９記載の蛍光体試料の光学特性測定装置は、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、紫外放射を放射する光源と、可視放射を放射する光源と、光学フィルタと多層膜を塗布した光学ミラーと回折格子との群から選択される分光手段と、を組み合わせたことを特徴とする。
【００３３】
請求項１０記載の蛍光体試料の光学特性測定装置は、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。
【００３６】
請求項１１記載の蛍光体試料の光学特性測定装置は、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。
【００３７】
【数１５】
0003611015.tif 000007
【００３８】
請求項１２記載の蛍光体試料の光学特性測定装置は、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。
【００３９】
【数１６】
0003611015.tif 000008
【００４０】
請求項１３記載の蛍光体試料の光学特性測定方法は、紫外放射および可視放射を拡散放射させる第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、蛍光体試料を装着するための試料装着部を介し、かつ、前記第１の積分球によって拡散放射された紫外放射または可視放射を受ける位置に当該試料装着部が位置するように接続し、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。
【００４１】
以下、本発明の各実施の形態を図１〜図５を用いて説明する。
【００４２】
（実施の形態１）
図１〜図３は、本発明の（実施の形態１）を示す。
【００４３】
従来の光学特性の測定装置とは異なり、この（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。
【００４４】
その詳細を以下に述べる。
【００４５】
図１は、蛍光体試料の光学特性測定装置を示す。
【００４６】
図１（ａ）に示すように、光学特性を測定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。
【００４７】
試料装着部１に蛍光体試料３０を装着して、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。
【００４８】
光源部２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。
【００４９】
詳細には、光源部２は、例えば、２５４ｎｍ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。
【００５０】
また、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。
【００５１】
そして、第１の積分球３は蛍光体に拡散放射を与え、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。
【００５２】
第１の受光部５と第２の受光部６と光源部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。
【００５３】
また、光源部２の出口には、第１の積分球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。
【００５４】
第３の受光部１４は、図１（ｂ）に示すように、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。
【００５５】
１５は、受光器１４からの信号を増幅、表示する増幅・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。
【００５６】
１８は、光源部２からある一定量に調整し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。
【００５７】
上記のように構成された光学特性測定装置において、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。
【００５８】
上記のように構成された蛍光体試料３０の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。
【００５９】
蛍光体試料３０を試料装着部１に装着して、光源部２のハロゲンランプ１１と広帯域フィルタ１３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。
【００６０】
同様に、光源部２の殺菌灯１０と狭帯域光学フィルタ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。
【００６１】
得られた測定値Ｍ１０、Ｍ２０、Ｍ１、Ｍ２のデータを演算部７に送り、記憶部９に記憶する。
【００６２】
そして、記憶部９に記憶された測定データ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。
【００６３】
このとき、可視放射Ｆ０の量は、増幅・表示部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。
【００６４】
なお放射量をＦ０およびＰ０に調整するにあたっては、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。
【００６５】
また、光源部２で用いる狭帯域光学フィルタ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。
【００６６】
また、受光部３の可視用受光器１６および紫外用受光器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。
【００６７】
また、上記（実施の形態１）では光源として殺菌灯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。
【００６８】
あるいは、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つを組み合わせたものが好適に使用できる。
【００６９】
また、第１の積分球３および第２の積分球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Ｌｒｔは、以下の手順にて求められる。
【００７０】
図２（ａ）、（ｂ）は、上記（実施の形態１）を示す図１の要部を示す模式図である。
【００７１】
光学特性を測る蛍光体試料３０の試料装着部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。
【００７２】
上記のように構成された第１の積分球３と第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。
【００７３】
まず、図２（ａ）に示すように、試料蛍光体を試料装着部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。
【００７４】
ここでβは、蛍光体試料３０を試料装着部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。
【００７５】
このときの第１の受光部５および第２の受光部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。
【００７６】
【数１７】
0003611015.tif 000009
【００７７】
また、図２（ｂ）に示すように、第１の積分球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。
【００７８】
【数１８】
0003611015.tif 000010
【００７９】
上記［式８］からＦ０又はＦｒを消去すると、透過光束Ｆｔは下記の［式９］にて表される。
【００８０】
【数１９】
0003611015.tif 000011
【００８１】
図３は、上記図２（ａ）、（ｂ）と同様に構成された第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。
【００８２】
第１の積分球３にある一定量の紫外放射Ｐ０、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。
【００８３】
【数２０】
0003611015.tif 000012
【００８４】
上記［式９］と［式１０］より試料蛍光体の拡散透過輝度Ｌｔは、下記［式１１］に示すようになる。
【００８５】
【数２１】
0003611015.tif 000013
【００８６】
従って、記憶部９に記憶された測定データ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。
【００８７】
【数２２】
0003611015.tif 000014
【００８８】
また、蛍光体試料３０の拡散反射輝度Ｌｒ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。
【００８９】
【数２３】
0003611015.tif 000015
【００９０】
また、拡散透過輝度Ｌｔと拡散反射輝度Ｌｒ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。
【００９１】
【数２４】
0003611015.tif 000016
【００９２】
実施例２
上記実施例１では、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。
【００９３】
上記実施例１と同様にして測定値Ｍ１０、Ｍ２０、Ｍ１、Ｍ２を求める。
【００９４】
そして、拡散透過輝度Ｌｔと拡散反射輝度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。
【００９５】
【数２５】
0003611015.tif 000017
【００９６】
また、拡散透過輝度Ｌｔは、下記［式５］により求められる。
【００９７】
【数２６】
0003611015.tif 000018
【００９８】
上記［式５］は、以下の手順にて求められる。
【００９９】
上述の図２（ａ）において、第１の積分球３に可視放射Ｆ０を（１ｍ）を入れると、そのうちのβＦ０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。
【０１００】
【数２７】
0003611015.tif 000019
【０１０１】
いま、拡散反射輝度がＬｒ、拡散透過輝度が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。
【０１０２】
【数２８】
0003611015.tif 000020
【０１０３】
したがって、測定装置についてＫが分かっており、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。
【０１０４】
【数２９】
0003611015.tif 000021
【０１０５】
測定装置についての定数Ｋは、以下の測定装置の較正作業を行なうことにより求められる。
【０１０６】
光源部２のハロゲンランプ１１と４００−７００ｎｍ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。
【０１０７】
そして、拡散反射輝度および拡散透過輝度がそれぞれ既知の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。
【０１０８】
このデータを演算部７に送り、下記［式１５］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。
【０１０９】
次に、殺菌灯１０と狭帯域光学フィルタ１２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。
【０１１０】
そして、紫外放射の量がある一定量Ｐ０と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。
【０１１１】
ここで、先ほど測定したＭ１０（ｒｅｆ）とＭ２０（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。
【０１１２】
【数３０】
0003611015.tif 000022
【０１１３】
（実施の形態２）
図４は、本発明の（実施の形態２）を示す。
【０１１４】
この（実施の形態２）では、光源部２ａの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。
【０１１５】
詳細には、光源部２ａは、紫外放射と可視放射を双方とも放射する光源としてのキセノンランプ２０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。
【０１１６】
第１の積分球３に蛍光体を励起するための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。
【０１１７】
また、２５は第１の積分球３に光源部２ａ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。
【０１１８】
受光器２５としては、例えばシリコンホトダイーオードなどが使用できる。
【０１１９】
第１の積分球３に投射する紫外放射の量が、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。
【０１２０】
上記のように構成された蛍光体試料の光学特性装置において、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Ｍ１０、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。
【０１２１】
なお、上記（実施の形態２）において、光源部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。
【０１２２】
また、上記（実施の形態２）では、狭帯域光学フィルタ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。
【０１２３】
（実施の形態３）
図５は、本発明の（実施の形態３）を示す。
【０１２４】
この（実施の形態３）では、蛍光体試料３０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。
【０１２５】
光源部２ｂには、４００〜７００ｎｍの範囲の可視放射源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。
【０１２６】
透過率の測定は、通常は、フィルタが無い状態で測定を行う。
【０１２７】
すなわち、試料装着部１に蛍光体試料３０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Ｍ１００、Ｍ２００を求める。
【０１２８】
このデータを演算部に送り、［式１２］により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。
【０１２９】
次に、試料装着部１に透過率Ｔを測定しよ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。
【０１３０】
同様にこのデータを演算部に送って［式１２］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。
【０１３１】
次に、記憶部から測定データＭ２０、Ｍ２００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。
【０１３２】
【数３１】
0003611015.tif 000023
【０１３３】
ここで、Ｔは蛍光体の透過率である。
【０１３４】
なお、透過率の測定においては蛍光体試料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。
【０１３５】
また、ガラス基板に蛍光体を塗布した蛍光体試料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。
【０１３６】
（実施の形態４）
上記（実施の形態１）において、［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。
【０１３７】
【数３２】
0003611015.tif 000024
【０１３８】
同様に、［式２］の代わりに下記［式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。
【０１３９】
【数３３】
0003611015.tif 000025
【０１４０】
なお、上記（実施の形態１）では、演算部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。
【０１４１】
【発明の効果】
以上のように、本発明の蛍光体試料の光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。
【０１４２】
特に、蛍光ランプのガラス管に蛍光体を薄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。
【０１４３】
このことは蛍光発光面の特定方向の輝度よ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。
【０１４４】
また、同じ物理的構成で、しかも測定デー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。
【図面の簡単な説明】
【図１】（実施の形態１）における蛍光体試料の光学特性測定装置の模式図
【図２】（実施の形態２）における蛍光体試料の光学特性測定装置の模式図
【図３】（実施の形態３）における蛍光体試料の光学特性測定装置の模式図
【図４】（実施の形態１）における図１の要部を示す模式図
【図５】図１の要部を示す模式図
【図６】蛍光体発光の輝度分布と透過光分布がどのようになるかを示す模式図
【符号の説明】
１    試料装着部
２    光源部
３    第１の積分球
４    第２の積分球
５    第１の受光部
６    第２の受光部
７    演算部
８    表示部
９    記憶部
【図１】
0003611015.tif 000033
【図２】
0003611015.tif 000034
【図３】
0003611015.tif 000035
【図４】
0003611015.tif 000036
【図５】
0003611015.tif 000037
【図６】
0003611015.tif 000038