特開 2023-63802 現地光度測定機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023063802

(43)【公開日】2023-05-10

(54)【発明の名称】現地光度測定機

(51)【国際特許分類】

   G01J 1/02 20060101AFI20230428BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20230428BHJP

   G01J 1/00 20060101ALN20230428BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20230428BHJP

【ＦＩ】

G01J1/02 S

G01J1/02 F

F21S2/00 664

G01J1/00 C

F21Y115:10

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021173824

(22)【出願日】2021-10-25

(71)【出願人】

【識別番号】519147348

【氏名又は名称】株式会社ホタルクス

(74)【代理人】

【識別番号】100115255

【弁理士】

【氏名又は名称】辻丸 光一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100201732

【弁理士】

【氏名又は名称】松縄 正登

(74)【代理人】

【識別番号】100154081

【弁理士】

【氏名又は名称】伊佐治 創

(74)【代理人】

【識別番号】100194515

【弁理士】

【氏名又は名称】南野 研人

(72)【発明者】

【氏名】中村 宗明

【テーマコード（参考）】

2G065

【Ｆターム（参考）】

2G065AA01

2G065AA03

2G065AA04

2G065AB28

2G065BA01

2G065BB42

2G065BD01

2G065DA03

2G065DA05

2G065DA20

(57)【要約】

【課題】 本発明は、閃光灯が設置された現地にて、閃光灯の光度測定が可能な可搬性を有する現地光度測定機を提供する。
【解決手段】 光度測定部２と制御部３０からなり、光度測定部２は空港などの現地に設置された閃光灯８０の光出射面と合体して、閃光灯８０の光源９５から出射される光の照度を測定し、測定データを制御部３０に送信し、基準データと比較することにより、閃光灯８０の光源９５の異常診断を行う現地光度測定機である。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光度測定部と制御部からなり、
前記光度測定部は現地に設置された閃光灯の光出射口と着脱自在に合体し、前記閃光灯の出射光の照度を測定して、照度の測定データを前記制御部に送信し、
前記制御部は、前記光度測定部から送信された前記測定データを受信し、基準データと比較して、前記測定データと前記基準データとの間に一定の乖離がある場合に、前記閃光灯を異常と診断することを特徴とする現地光度測定機。

【請求項2】

さらに、前記測定データは、前記閃光灯の消灯時における照度の測定データと、前記閃光灯周辺の温度の測定データを含むことを特徴とする請求項１に記載の現地光度測定機。

【請求項3】

前記制御部は、前記測定データに基づいて、前記基準データにおける照度の補正をして新たに照度の基準データを設定し、
補正後の前記基準データに基づいて、前記閃光灯の異常診断を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の現地光度測定機。

【請求項4】

前記光度測定部は積分球と保護カバーを備え、
前記積分球は半球状であって最大径部に開口と前記開口の周方向に円環状の縁部を有し、
前記保護カバーは、当接板と背面板と側板とを有し、
前記当接板は前記積分球の開口と略同形の開口を有し、前記積分球の開口と一致するように前記縁部に固定され、
前記背面板は前記当接板と略平行に対峙して配置され、
前記側板は前記背面板と前記当接板とを架橋するように、前記背面板と前記当接板との間に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の現地光度測定機。

【請求項5】

前記閃光灯は筐体を有し、前記筐体の開口の周囲には円環部が設けられ、
前記円環部はクランプを備え、前記クランプにより前記円環部と前記当接板とが着脱自在に合体されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の現地光度測定機。

【請求項6】

前記制御部は、上面に把手を有する略直方体の形状をなす可搬性の筐体と、
前面側に配置されたタッチパネル付ディスプレイと温度表示パネルと給電用コネクタと、
背面側に配置された測定用コネクタを備え、
前記タッチパネル付ディスプレイは各種データを表示するとともに、前記制御部を操作可能であり、
前記温度表示パネルは前記温度の測定データを表示し、
前記給電用コネクタは前記閃光灯の閃光灯側コネクタと給電用ケーブルを介して前記閃光灯に給電し、
前記積分球の積分球側コネクタは積分球用ケーブルを介して前記測定用コネクタに前記測定データを送信することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の現地光度測定機。

【請求項7】

前記光度測定部は、照度計を備え、
前記照度計は前記積分球の底部に配置され、前記底部に配置された積分球側コネクタと接続する積分球用ケーブルを介して前記制御部の測定用コネクタと導通し、
前記閃光灯の出射光の照度を測定して、照度の測定データを前記制御部に送信し、
前記タッチパネル付ディスプレイは前記制御部から送信された制御データを表示することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の現地光度測定機。

【請求項8】

前記光度測定部と前記制御部は防水性を備えていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の現地光度測定機。

【請求項9】

前記制御部は前記閃光灯、前記光度測定器及び前記制御部を駆動可能なバッテリを搭載することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の現地光度測定機。

【請求項10】

航空機着陸誘導用の閃光灯に用いられることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の現地光度測定機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、現地光度測定機に関する。

【背景技術】

【0002】

従前より、空港等において、着陸する航空機の滑走路への誘導に供するため、滑走路に複数の閃光灯が設置されている（特許文献１参照）。また、閃光灯としてＬＥＤ等の発光素子を用いたものも知られている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－１８２４９５号公報

【特許文献2】特開２００７－１３７１８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

空港の滑走路等に設置された閃光灯は、特に、ＬＥＤ等の発光素子を用いた閃光灯の光度は、使用により初期値から減衰していく傾向があるため、定期的な光度確認が必要である。しかしながら、これまでの光度確認は、現地に設置された閃光灯を取り外して、光度測定装置が設置された測定室に運び、そこで、光度測定をする必要があった。

【0005】

本発明は、閃光灯が設置された現地において光度測定が可能な現地光度測定機を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記目的を達成するために、本発明の現地光度測定機は、光度測定部と制御部からなり、前記光度測定部は現地に設置された閃光灯の光出射口と着脱自在に合体し、前記閃光灯の出射光の照度を測定して、照度の測定データを前記制御部に送信し、前記制御部は、前記光度測定部から送信された前記測定データを受信し、基準データと比較して、前記測定データと前記基準データとの間に一定の乖離がある場合に、前記閃光灯を異常と診断することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、可搬性を有する現地光度測定機を用いることにより、閃光灯が設置された現地での簡単なセッティングで閃光灯の光度測定ができるため、測定のための閃光灯の取外しや再設置をする必要がなく、短時間で検査ができ、検査者の作業負担を軽減するなど、工数面、費用面などで大きな改善効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態１の光度測定部の背面側からみた斜視図である。

【図2】図２は、実施形態１の制御部を示す斜視図である。

【図3】図３は、実施形態１の閃光灯の構成を示す斜視図である。

【図4】図４は、実施形態１の光度測定部と閃光灯との合体状態を示す斜視図である。

【図5】図５は、実施形態１の光度測定部と閃光灯との合体状態を示す断面斜視図である。

【図6】図６は、実施形態１の制御部の前面図である。

【図7】図７は光度測定部と閃光灯との合体状態を示す一部概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の現地光度測定機について、図面を参照して詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の説明に限定されない。また、以下の図１から図７において、同一部材には同一符号を付している。

【0010】

ここで、光度と照度の関係について述べる。光度とは、ある方向への単位立体角当たりの光束（光の量）を指し、各方向への光の強さを表す。単位は、ｃｄ（カンデラ）、ｌｍ／ｓｒ（ｓｒ：ステラジアン）である。光度が１０００ｃｄの場合、１ｍの照射距離の直下照度は１０００ｌｘ（ルクス）となる。

【0011】

照度とは、単位面積当たりに入射する光束の量であり、光源によって照らされている面の明るさの程度を表す。計算式は、Ｅ（照度）＝Ｃ（光度）／Ｄ^２、光源からの距離をＤ（ｍ）である。単位はｌｘ（ルクス）である。

【0012】

本実施形態の現地光度測定機は、閃光灯８０の客観的な出射能力の指標である光度を基準として、閃光灯８０の出射機能を評価するものである。
光度測定は、閃光灯８０と一定の距離をおくところに照度計２０を配置し、閃光灯８０の出射光の照度を測定することによって行う。光度と照度が上述のような一定の相関関係を有することを用いて、測定された照度を光度に換算することにより、閃光灯８０の光度の経年劣化等をはじめとする異常診断を行う。

【0013】

本発明の現地光度測定機は、閃光灯と合体可能な光度測定部と、制御部から構成される。また、本発明の現地光度測定機の測定対象となる閃光灯は、リフレクタと、ＬＥＤからなる光源を有する。光源は、基本的にリフレクタの底部に配置されており、基板に実装されたＬＥＤの実装面が、リフレクタの光出射側の開口（光出射口）側に向けられている。

【0014】

本発明の現地光度測定機は、ＬＥＤから構成される光源に対応する仕様であるが、キセノンランプを用いた閃光灯等、他のランプを用いた閃光灯の光度測定に用いてもよい。
また、本発明の現地光度測定機は、航空機着陸用の誘導に用いられる閃光灯用の現地光度測定機であるが、これに限定されるものではない。

【0015】

［実施形態１］
まず、本実施形態に用いられる現地光度測定機による光度の測定対象となる閃光灯の一例について説明する。
図３は、本実施形態の現地光度測定機の測定対象となる閃光灯の構成を示す斜視図である。

【0016】

図３に示すように、閃光灯８０は、筐体８２、光透過性カバー８５、リフレクタ９０、および複数のＬＥＤからなる光源９５を有する。リフレクタ９０、光源９５は、筐体８２の内部に収容されている。

【0017】

リフレクタ９０の開口側には、光透過性カバー８５が配置されている。また、光透過性カバー８５の前面側の縁部には、筐体８２の開口（光出射口）を覆うように、リング状の円環部８８と、円環部８８の頂部付近には、光度測定部２と着脱自在に合体するためのクランプ９８が配置されている。また、円環部８８には円環部８８を筐体８２に固着するための複数の取着部材９６が設けられている。クランプ９８は、円環部８８の周りに複数個配置してもよい。

【0018】

本実施形態の閃光灯８０は、アーム１００および脚部１１０を備え、脚部１１０により、現地の滑走路の地面等に設置される。

【0019】

閃光灯８０の光源９５は、複数のＬＥＤがマトリックス状に実装されたＬＥＤ基板からなる（図示省略）。閃光灯８０の出射光の光度は、適宜設定可能である。また、光源９５は複数のＬＥＤがＬＥＤ基板上に列状、円環状や放射状に実装されたものであってもよい。また、複数のＬＥＤは、白色ＬＥＤの他、青色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤなど複数色のＬＥＤを取り混ぜて用いてもよい。

【0020】

図３において、リフレクタ９０は、光源９５が光を出射する方向に配置され、光源９５から出射された光を、光の出射方向に反射して光透過性カバー８５を通して外部に出射する部材である。

【0021】

リフレクタ９０は、内壁が反射効率の高い光沢面からなり、光源９５から筐体８２の開口（光出射口）に向かって広がる半球形状である。リフレクタ９０は、半球形状のほか、円錐形状など有効な反射効果を得られる形状のものを用いてもよい。

【0022】

光透過性カバー８５は、筐体８２内部から出射された光を透過する部材である。光透過性カバー８５の形成材料は、光源９５から出射された光を透過可能であるガラス、エポキシ樹脂等が用いられるが、これらに限定されるものではない。

【0023】

例えば、飛行場に設置される閃光灯８０の光透過性カバー８５は、例えば、直径１５～２９ｃｍのものが使用される。

【0024】

本実施形態の閃光灯８０は、複数の滑走路を有する大型空港に設置される場合、航空機の進入する方向から滑走路末端に向かって、約３０ｍおきに、８～２９灯程度設置される。さらに、航空機が真っ直ぐに滑走路に進入できない空港に設置される閃光灯８０の場合には、滑走路への進入路上の要所に、例えば、数ｋｍごとに設置される。

【0025】

図１は、本実施形態の光度測定部２を背面側からみた斜視図である。同図に示すように、光度測定部２は、略直方体の形状を有する保護カバー５に覆われている。保護カバー５は、積分球１０（図５参照）の周囲を覆うことで、光度測定部２の落下による衝撃等によって積分球１０が変形し、照度の測定データが変化することで、閃光灯８０の照度の測定が不正確になるなどのエラーの発生を防止するための保護カバーである。

【0026】

図１に示すように、保護カバー５は、背面板８、当接板１６と、側板１８とから構成される。保護カバー５は、アルミ板の加工材が用いられるが、ステンレス板、スチール板など他の金属材料のほか、ＡＢＳ、ＰＣ（ポリカーボネート）などのプラスチック材料を用いてもよい。

【0027】

背面板８は、保護カバー５の上面に、矩形の板材の二カ所の角部を面取りした略六角形の板材からなる。背面板８の対面には、四隅を円弧状に面取りした略四角形の当接板１６が背面板８と対峙して略平行に配置されている。側板１８は、背面板８と当接板１６とを架橋するように、背面板８と当接板１６との間に配置されている。なお、背面板８、当接板１６ともに、角部の面取りは任意である。

【0028】

図２は、本実施形態の制御部３０を示す斜視図である。制御部３０は、略直方体形状の可搬性を備えた筐体３２である。筐体３２の上面には把手３５があり、前面には、タッチパネル付ディスプレイ５０、温度表示パネル４５と給電用コネクタ４０が配置されている。筐体３２の背面には、給電用コネクタ４０（図示省略）が配置され、積分球１０と給電用ケーブル６０によって接続される。

【0029】

また、筐体３２の左側面には、制御部３０を水平に載置した場合に使用する複数の載置脚３３が設けられている。図２では、４個の載置脚３３が矩形状に配置されているが、数量および配置位置は、これに限定されるものではない。

【0030】

なお、筐体３２は、保護カバー５と同様にアルミ板の加工材が用いられるが、ステンレス板、スチール板など他の金属材料のほか、ＡＢＳ、ＰＣ（ポリカーボネート）などのプラスチック材料を用いてもよい。

【0031】

また、筐体３２の上面に設けられている把手３５に代わり、または、併用して、肩掛けベルトを設け、肩に掛けて運ぶようにしてもよい。

【0032】

図４は、本実施形態の光度測定部２と閃光灯８０との合体状態を示す斜視図、図５は、実施形態１の光度測定部２と閃光灯８０との合体状態を示す一部断面斜視図、図７は光度測定部２と閃光灯８０との合体状態を示す一部概略図である。

【0033】

図３に示す閃光灯８０のリフレクタ９０の開口は、光度測定部２の積分球１０の開口と略同一サイズである。図７に示すように、閃光灯８０と積分球１０は、開口を合わせる形で着脱自在に合体する。

【0034】

図４、図５に示すように、閃光灯８０と光度測定部２とは、閃光灯８０の円環部８８の頂部付近に設けられたクランプ９８によって、光度測定部２の当接板１６を介して閃光灯８０の円環部８８と機械的に挟持されて合体される。光度測定部２の当接板１６の開口の内周付近には、円環状のゴム製のパッキン（図示省略）が設置されている。パッキンは、閃光灯８０と光度測定部２との合体時に、円環部８８と当接板１６との間を密閉して、閃光灯８０の出射光の外部への漏洩、外部からの太陽光や雨水の侵入などを防止する役割を担う。
クランプ９８は、閃光灯８０の円環部８８の頂部付近のみでなく、円環部８８の他の部部分の複数箇所に設けてもよい。

【0035】

図５に示すように、光度測定部２は、半球状の積分球１０に当接板１６が固定された構造を有する。半球状の積分球１０の底部には、積分球側コネクタ１２が配置されている。積分球１０の下面側には、脚部２７と台座２８が設置され、光学測定器２の保護カバー５の底部に固定されている（図示省略）。当接板１６、積分球１０、脚部２７及び台座２８は、いずれも光度測定部２の保護カバー５の内部に収納されている。

【0036】

半球状の積分球１０の底部が外側には、積分球側コネクタ１２が設置されており、積分球１０の内側の底部には、閃光灯８０から出射された光を受信する照度計２０が配置されている。この照度計２０により測定された閃光灯８０の照度の測定データは、積分球側コネクタ１２に脱着自在に接続された積分球用ケーブル１４を通して制御部３０に送信される。

【0037】

図６は制御部３０の前面図である。同図に示すように、制御部３０は、筐体３２を有し、右上面に閃光灯８０周囲の気温の測定値を表示する温度表示パネル４５が、温度表示パネル４５の下面には、給電用コネクタ４０が配置されている。給電用コネクタ４０は、給電用ケーブル６０と接続し、閃光灯８０の閃光灯側コネクタ９２と導通する。制御部３０の左側には、各種データの表示と制御部３０の操作を行うタッチパネル付ディスプレイ５０が配置されている。

【0038】

制御部３０の裏面には、電源プラグ３７が設けられている。電源プラグ３７は、閃光灯８０が設置された場所付近に配置された電源コンセントと接続して、制御部３０に電源を供給する。供給電力はＡＣ１００Ｖであるが、ＡＣ２００Ｖなど他の電圧であってもよい。

【0039】

また、制御部３０は、リチウムイオン充電池等の充電機能を備えたバッテリ電源を搭載するようにしてもよい。バッテリ電源を搭載することにより、現地に電源コンセントを備えていない環境下においても、円滑な光度測定をすることが可能となる。

【0040】

次に、現地光度測定機の概要について説明する。本実施形態の現地光度測定機は、空港などに設置された閃光灯８０を取り外すことなく光度測定が可能である。

【0041】

現地光度測定機の光度測定のための準備の手順は、次のとおりである。
（１）光度測定部２を閃光灯８０に取り付け、合体させる。
（２）閃光灯８０の閃光灯側コネクタ９２に接続されている閃光灯点灯用ケーブル（図示省略）を取り外す。
（３）制御部３０の給電用コネクタ４０と接続する給電用ケーブル６０を、閃光灯８０の閃光灯側コネクタ９２に接続する。
（４）積分球１０の積分球側コネクタ１２と接続する積分球用ケーブル１４を、制御部３０の測定用コネクタ４４に接続する。
（５）制御部３０の電源プラグ３７を、現地に設置されている電源コンセントに差し込む。

【0042】

測定作業環境は、原則として、５℃から３５℃が基準である。また、本実施形態の現地光度測定機は、防水性を有するため、雨天の状況下においても、光度測定が可能である。光度測定は、制御部３０から閃光灯８０の光源９５に所定の電圧を印加し、光源９５の出射光の照度を積分球１０の照度計２０で測定することにより行う。測定データは測定ごとに制御部３０に送信される。
制御部３０は、各種の積分球の型式に応じて、環境温度２５度における未使用状態（初期状態）の照度を基準データとして記録している。この基準データが各閃光灯の光源の減衰度を判断するための初期値であり、各種の閃光灯の型式により固有の値を有する。

【0043】

次に、光度測定の手順について説明する。
（１）閃光灯８０に電圧を印加する前に、光度測定器２に設置された温度計（図示省略）により、閃光灯８０の設置場所付近の環境温度を測定する。
次に、積分球１０の内側底部に設置された照度計２０により、閃光灯８０の消灯時（未発光時）における照度を測定し、現地温度と照度の測定データを制御部３０に送信する。
この消灯時における照度測定の目的は、閃光灯８０と積分球１０の合体時における球状体の内部に、球状体の隙間等から入り込む光などの外乱により発生する照度を予め把握しておき、照度の基準データのゼロ点補正を行うことにより、測定データの補正をすることにある。
（２）制御部３０は、閃光灯８０のリフレクタ９０の底部に位置する光源９５のＬＥＤに、小電流から大電流までの５段階の電流を印加し、光源９５から発せられる出射光の照度を測定し、測定データを制御部３０に取り込む。
（３）制御部３０は、上記（１）の測定データである周囲温度と消灯時における照度に基づいて、前記基準データにおける照度の補正をして新たに基準照度を設定する。
そして、上記（２）における光源９５への印可電流と照度の測定データとの関係を表す近似式を作成し、制御部のタッチパネル付ディスプレイ５０に表示する。
（４）予め標準温度２５℃で測定された閃光灯の補正後の照度の基準データと、現地で測定された閃光灯８０の照度の測定データの結果を比較して、前記基準データと測定データとの間に一定の乖離がある場合に、その閃光灯８０を異常と診断する。

【0044】

以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。

【産業上の利用可能性】

【0045】

本発明によれば、可搬性を有する現地光度測定機を用いることにより、閃光灯が設置された現地での簡単なセッティングで閃光灯の光度測定ができるため、測定のための閃光灯の取外しや再設置をする必要がなく、短時間で検査ができ、検査者の作業負担を軽減するなど、工数面、費用面などで大きな改善効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0046】

２ 光度測定部
５ 保護カバー
８ 背面板
１０ 積分球
１１ 縁部
１２ 積分球側コネクタ
１４ 積分球用ケーブル
１６ 当接板
１８ 側板
２０ 照度計
２７ 脚部
２８ 台座
３０ 制御部
３２ 筐体
３３ 載置脚
３５ 把手
３７ 電源プラグ
４０ 給電用コネクタ
４４ 測定用コネクタ
４５ 温度表示パネル
５０ タッチパネル付ディスプレイ
６０ 給電用ケーブル
８０ 閃光灯
８２ 筐体
８５ 光透過性カバー
８８ 円環部
９０ リフレクタ
９２ 閃光灯側コネクタ
９５ 光源
９６ 取着部材
９８ クランプ
１００ アーム
１１０ 脚部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】