照明の仕様書には800ルーメン、100lm/W、色温度3000K、CRI 90と書かれています——これらの数字は客観的に見えますが、どうやって測られたのでしょうか。異なる実験室が同じ一つの照明を測って、数字は一致するのでしょうか。これこそLM-79が解決しようとする問題です。LED製品の測光と測電の方法を規定し、一枚の報告書の数字に信頼性を与え、互いに比較できるようにします。本記事では、LM-79と、一枚の光電試験報告書の読み方を取り上げます。
照明の仕様書には800ルーメン、100lm/W、色温度3000K、CRI 90と書かれています——これらの数字は客観的に見えますが、どうやって測られたのでしょうか。
異なる実験室が同じ一つの照明を測って、数字は一致するのでしょうか。仕様書の主張は、何を根拠に信じればよいのでしょうか。これこそLM-79が解決しようとする問題です。LED製品の測光と測電の方法を規定し、一枚の報告書の数字に信頼性を与え、互いに比較できるようにします。本記事では、LM-79と、一枚の光電試験報告書の読み方を取り上げます。
LM-79：まず「どう測るか」を統一する
数字を語る前に、まず皆が合意した一つの測定方法が必要です——さもなければ各社の測り方が異なり、数字がどれほど美しくても比較できません。
ANSI/IES LM-79は、LEDおよびOLED固体照明製品の光電測定の方法標準です[1]。制御された条件下で、製品の光学的・電気的特性を同時に測定することを規定します——総光束、入力電力、発光効率、色度座標、相関色温度、演色評価数を含みます。
一つの重要な原則があります：裸チップではなく照明器具全体を測ることです。LEDの実際の性能は駆動回路と放熱に大きく左右され、チップだけを測った数字は、完成品では乖離します。LM-79は駆動も放熱も含めて測定することを求め、測るのはユーザーが実際に手にするその製品です。方法を統一して初めて、異なる実験室が同じ製品を測った数字が一致し、仕様書の主張にも根拠が生まれます。
なぜ相対法ではなく絶対光度法なのか
LM-79の、見落とされがちだが核心的な選択が、従来の相対法に代えて絶対光度法（absolute photometry）を採用したことです。
相対光度法のやり方は、まず既知の光束を持つ標準ランプを測り、被測定灯をそれと比較して、被測定灯の光束を換算するものです。この方法は従来照明の時代にはうまく機能しました——従来光源の光出力は安定しており、かつランプと器具を分離でき、ランプを測ってから器具に組み込めたからです。
しかしLEDはこの二つの前提を崩しました。第一に、LEDの光出力は温度と駆動電流に強く相関し、従来ランプのような安定した一定値ではありません。第二に、LEDの粒はしばしば器具・放熱構造と一体成形されており、分離できず、独立して測定できる「ランプ」が存在しません。
絶対光度法は、照明器具全体を実際の動作条件下での絶対光束として直接測定し、標準ランプとの比較に依存しません。これはまさにLEDの特性に合致します：測るのはこの製品が、この温度、この駆動の下で、実際にどれだけの光を発するかです。これがLM-79と従来の測定法の最も根本的な違いです。
積分球 vs 配光測定器：二つの設備の分業
実際に光束を測定するには、主に二つの設備を用います。どちらも測るのは光ですが、得意とする方向が異なります。
積分球（integrating sphere）は光を内壁が高反射の球体に打ち込み、光が球内で多重反射して均一化されたあと、検出器で一度に総光束を測ります。利点は速いことで、量産の抜き取り検査や総光束の測定に向きます。欠点は光を「散らして」しまうため、光の空間分布情報が得られないことです。
配光測定器（goniophotometer）は別の路線を進みます：検出器を照明器具の周りで、各角度ごとに一点ずつ測定させます。完全な配光曲線と空間光度分布を得られ、精度が高く情報も完全ですが、代償は時間がかかることで、一度の完全な走査は積分球よりはるかに遅くなります。歴史的に、総光束の絶対的な測定にも、対応する測定手順が定められています[2]。
選択は直感的です：総光束を素早く得たいなら積分球、光がどこへ向かうか、配光がどんな形かを知りたいなら配光測定器。両者は実験室で分業し補完し合います。
一枚の報告書の読み方：五つの重要な数字群
一枚のLM-79報告書を手にしたとき、どの数字を見るべきでしょうか。重点は五つの数字群です。
- 総光束（単位：ルーメンlm）：照明が発する総光量で、「この照明はどれだけ明るいか」の客観的な量です。
- 発光効率（lm/W）：光束を入力電力で割った値で、エネルギー効率を表します——同じ明るさをどれだけの電力で得るか。
- 色度座標（CIE x、yなど）：座標で光の色の位置を正確に定義します。
- 相関色温度（CCT、単位：K）：光が暖色寄りか寒色寄りかを表し、3000Kは暖白、6500Kは寒白です。
- 演色評価数（CRI／Ra）：光が物体の本当の色を再現する能力で、数字が高いほど自然光下の色に近づきます。
報告書を読むときの最も重要な規律は：必ず測定条件とともに見ることです。これらの数字はどの環境温度、どの駆動電流で測られたのか。条件を離れると、孤立した「800ルーメン」には意味がありません——温度が変わり、駆動が変われば、数字も変わります。良い報告書はこれらの前提を明確に記載し、読む側も能動的にそれを探す必要があります。
ストリング系製品を試験に出すときの三つの注意点
長いストリング、可撓性、ピクセル制御効果を持つ製品をLM-79に出すとき、特に留意すべき点がいくつかあります。
- 駆動条件を明確に定義する：ピクセル制御製品は調光や動的効果を持つことが多く、光出力は画面によって変化します。試験時の駆動状態と電流を明確に定義すべきで、さもなければ測っているのはどのフレームなのか、という話になります。
- 熱平衡を待ってから測る：LEDの光出力は温度で漂うため、測定は必ず製品が熱平衡したあとに行い、起動直後の数字は当てになりません。
- 製品形態を計画する：長いストリングや可撓性の形態は標準的な器具と異なり、配光測定の治具や配置方法を適切に設計して初めて、代表性のある結果が得られます。
PowerMOS：安定した光電出力で、測定を再現可能にする
測定が正確であるための前提は、被測定物そのものの出力が安定していることです——もし粒の明るさと色がランダムに漂えば、どれほど精密な機器でも信頼できる数字は測れません。
PowerMOSのピクセル制御チップは定電流アーキテクチャを採用し、一粒一粒が安定した電流の下で動作し、出力される明るさと色がより一貫します。高い階調深度とフリッカーフリー調光と組み合わせることで、測定時に再現性のある光電データを得られます。これはLM-79のような厳密な条件制御を要する試験に特に役立ちます——安定した源こそ、信頼できる報告書の出発点です。主力型番のP9864/P9866（RGB三チャンネル）、P9865/P9873（RGBW四チャンネル）は、いずれもこうした安定した出力特性を備えます。全型番は製品センターをご覧ください。試験関連の駆動設定については sales-02@powermos.com までお問い合わせください。
関連記事：階調とフリッカーフリー調光は《アドレサブルLEDの階調、色彩、フリッカーフリー調光エンジニアリング》を、色彩と白色再現は《フルカラーと白色の演色エンジニアリング》をご覧ください。
参考規格・文献
- ANSI/IES LM-79-19, Approved Method: Optical and Electrical Measurements of Solid-State Lighting Products. Illuminating Engineering Society (IES).
- CIE 84-1989, The Measurement of Luminous Flux. International Commission on Illumination (CIE).
本記事は光電測定の解説です。引用した規格の名称は、IESおよびCIEの公式カタログで確認できます。PowerMOSのピクセル制御チップは、LEDピクセル制御に最適化した独自のキャリアプロトコルを採用しています。
よくある質問
LM-79とは何ですか。何を規定していますか。
ANSI/IES LM-79は、LEDおよびOLED固体照明製品の光電測定の方法標準です。制御された条件下で製品の光学的・電気的特性を同時に測定することを規定します——総光束、入力電力、発光効率、色度座標、相関色温度、演色評価数を含み、裸チップではなく照明器具全体（駆動と放熱を含む）を測定することを求めます。その価値は方法を統一する点にあり、異なる実験室が同じ製品を測った数字を互いに比較でき、仕様書の主張に根拠を持たせます。
積分球と配光測定器は、測定時にどう分業しますか。
どちらも測るのは光束ですが、得意とする方向が異なります。積分球（integrating sphere）は光を内壁が高反射の球体に打ち込み、一度で総光束を測ります。速く、量産や総光束の測定に向きますが、光の空間分布は得られません。配光測定器（goniophotometer）は検出器を照明器具の周りで各角度ごとに一点ずつ測定させ、完全な配光曲線と空間光度分布を得られます。精度が高く情報も完全ですが、時間がかかります。総量なら積分球、配光の詳細なら配光測定器です。
絶対光度法とは何ですか。なぜ相対法に取って代わったのですか。
従来の相対光度法は、まず既知の光束を持つ標準ランプを測り、被測定灯をそれと比較する方式で、光出力が安定し、ランプと器具を分離できる従来光源に向いていました。しかしLEDの光出力は温度・駆動と強く相関し、かつ粒はしばしば器具・放熱と一体で、分離が困難です。絶対光度法は照明器具全体を実際の動作条件下で直接測定し、標準ランプとの比較に依存しないため、LEDの特性により適します。LM-79が絶対光度法を採用するのはこのためで、これが従来の測定法との決定的な違いです。
一枚のLM-79報告書の重要な数字は、どう読めばよいですか。
いくつかの数字群に注目します。総光束（単位ルーメンlm）は照明が発する総光量、発光効率（lm/W）は光束を入力電力で割った値でエネルギー効率を表し、色度座標（CIE x、yなど）と相関色温度（CCT、単位K）は光の色を表し、演色評価数（CRI／Ra）は物体の本当の色を再現する能力を表します。報告書を読むときは、これらの数字がどの環境温度、どの駆動条件で測られたかに注意が必要です——条件を離れた単一の数字には意味がありません。
ストリング系の製品をLM-79試験に出すとき、何に注意すべきですか。
ストリングやピクセル制御系の製品を試験に出すときは、いくつかの点に留意します。一つは駆動条件：この種の製品は調光や動的効果を持つことが多く、試験時の駆動状態と電流を明確に定義すべきです。二つ目は放熱と温度：LEDの光出力は温度で変化するため、測定は熱平衡後に行う必要があります。三つ目は製品形態：長いストリングや可撓性の製品は標準的な器具形態と異なり、配光と治具を適切に計画する必要があります。PowerMOSのピクセル制御チップは定電流アーキテクチャと安定した階調出力を提供し、測定時に再現性のある光電データを得るのに役立ちます。全型番は製品センターをご覧ください。