再測定

4.4.1で見直した測定方法で実際に測定を行った、光源の安定性の再試験、約60 m先の鏡

に届く光量推測試験の結果についてまとめる。

光量安定性再試験

測定方法は、4.4.1 で述べたように 2f 側にスクリーンを配置し、鏡によって反射された光 が作る反射像の光量を測定した(図4.21)。使用した鏡はNo.77 で比較的スポットの広がりが 小さいものである。反射像の光量は図4.22に示すように D80 よりもやや大きめの半径 400

pixel円内に入る光量とした。測定した時間は、LED 点灯から0、1、3、5、8、10、15、20、

25、30、35、40、45、50、55、60分後の計 16回である。またバックグラウンドについても

点灯前と点灯から 10 分間隔の計 7 回の測定を行った。結果を図4.23、表4.10に示す。エ ラーは4 枚撮影の統計誤差。

図 4.21: 2f 側のスクリーンに写る反射像の光量測定

図 4.22: 測定する反射像の光量範囲

図 4.23: 光量安定性再試験結果

表 4.10: LED 光量の時間変化(再試験結果) 経過時間 [min] LED 光量(ON-BG)×10⁶ [count]

0 403.27 ± 0.34

1 403.15 ± 0.20

3 402.64 ± 0.45

5 402.23 ± 0.16

8 401.25 ± 0.76

10 401.00 ± 0.45

15 400.04 ± 0.32

20 399.77 ± 0.33

25 399.34 ± 0.39

30 399.81 ± 0.22

35 399.67 ± 0.35

40 399.42 ± 0.43

45 398.99 ± 0.41

50 399.60 ± 0.27

55 399.24 ± 0.40

60 399.17 ± 0.50

バックグラウンド光量の平均：(2.74 ± 0.04) ×10⁶ count

測定の結果から新たな方法による光量安定性試験では、光量の低下は 1 % まで抑えられ ており、また点灯15 分後からは非常に安定した状態となり測定値のばらつきも小さくなっ ていることがわかった。このことから実際に反射率を求める時の系統誤差を小さくすること ができたと考えられる。

光量推測試験

図??で示すように、光源であるLED と約 60 m 先にある鏡との光軸上にスクリーンの中 心がくるように置き、LED からの距離を徐々に遠ざけていき、距離による光量の低下量か ら鏡の反射面に届く光量を推測する。理想的には距離の二乗に反比例して光量が減少するこ とが予測される。

この方法で最も重要なことは、床や壁から反射する光をスクリーン上に写さないことであ る。図4.25に示すようにスクリーン前から光源の方を見てみると、床や壁からの反射成分は かなり存在することが確認できる。そこで図4.26に示すように壁に暗幕を張り、床にはこれ まで何度か使用してきたダンボール壁を置くことでそれぞれの反射成分がスクリーンに写ら ないようにした。

測定は、LED から 10、15、20、25、30 mの 5点の位置で行った。これ以上の距離では暗 幕やダンボール壁による反射光の遮光ができないためである。各距離で撮影は、ON、OFF ともに4 枚ずつ撮影した。測定結果を表4.11と図4.27に示す。

図 4.24: 光量推測試験

図中の赤円で囲った部分にみられる光が床や壁の反射成分が鏡に反射された光であり、光量 安定性再試験のようにスクリーンを2f 側に置いた場合には反射光が写らないことがわかる。

図 4.25: スクリーンから見た床と壁の反射光 図 4.26: 暗幕とダンボール壁による遮光

表 4.11: 光量推測試験の測定位置と光量

測定位置 [m] 光量[count/pixel]

10.819 60.0655± 0.171162 16.036 27.2502± 0.150131 20.926 16.4017± 0.123046 25.826 11.7972± 0.533351 32.179 7.04822± 0.186599

図 4.27: 光量推測試験結果(1)

測定から得られた 5 点の結果をプロットし、Fitting を行った結果、光源から鏡までの距 離である 56.83 m先での光量は 2.16045 count/pixel であった。しかし、図をみてわかるよ うに25 m の結果だけ外れているためにχ²/ndfの値が大きい。そこで、25 m の点を外し、

再度Fitting を行った。結果を図4.28に示す。

図 4.28: 光量推測試験結果(2)

再 Fitting の結果、χ²/ndfの値は小さくなりより尤もらしい値を得ることができた。こ

の結果を用いると 56.83 m先での光量は 2.16247 count/pixel であった。これらの結果を表 4.12にまとめ、次の 4.4.3 では、再 Fitting の結果を用いて反射率を求めることにする。

表 4.12: Fitting 結果の違い

25 m の点を含む場合 25 m の点を含まない場合

56.83 m での光量 [count/pixel] 2.16045 2.16247