CN111194399A - 用于测量光之装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明系关于一种用于测量自检测体接收之光之装置、系统及方法。在测量自检测体放出之光而获得三激值等之经修正之影像的先前之复合系统中，由于利用分束器等光分歧机构，故有测量机之光感度降低、结果导致测量速度变慢之问题点。因而，本发明为了解决上述课题，而设为可使自检测体发出且入射至光测量装置之光不经由将光分歧为复数个并使其等指向互不相同之方向之光分歧机构而入射至第1测量机及第2测量机。且，为此本发明之特征在于以下述之方式配置第1测量机与第2测量机，即：至第1测量机之第1光之光路径中自共通测量区域内之一地点延长的第1光路径区间、与至第2测量机之第2光之光路径中自上述一地点延长的第2光路径区间不相互重叠，而在大于0°小于180°之范围内形成角。

Description

用于测量光之装置、系统及方法

技术领域

本发明系关于一种用于测量自检测体接收之光之装置、系统及方法。

背景技术

存在用于测量自检测体放出之光之亮度及色度之多种光度计及色度计。尤其是，为了检查显示器装置之面板之性能，而存在用于测量自LCD、PDP等之平板显示器面板放出之光之亮度、色度及其他之发光特性的光度计、色度计。

例如，为了进行高性能检查而将光谱光度计(spectral photometer)或光谱色度计(spectral colorimeter)用作可测量正确之光之亮度及色度之机器。光谱光度计/色度计可将光之光谱分割为具有特定之频带(例如1～10nm)之多数个频道(例如30～200频道)，而测量各频带之能量。而且，在光谱光度计/色度计中，藉由利用特定之色匹配函数(colormatching function)对每一频带之能量予以积分，而可算出与该色匹配函数正确地对应之色彩空间之亮度及/或色度。例如，在显示器机器之检查中，为了以人感知之颜色为基准进行检查，而可以光谱光度计/色度计正确地获得表现其之CIE三激值(tristimulus)(XYZ)。此种光谱光度计/色度计有可利用上述之方式获得正确之亮度及/或色度之优点，但有测量耗费较长之时间、装置之复杂度提高、且高成本的缺点。又，一般而言，亦存在测量值无空间分辨率或空间分辨率小之限制。

为了解决如上述之问题点，而自先前以来创作光谱光度计/色度计与视讯摄影机之复合系统。例如有如韩国公开专利公报第10-2016-0098083号之色彩测量机系统。在如图1之先前之测量机系统中，以分束器30将自检测体放出之同轴光分歧，在使各分歧之光指向RGB照相机20及光谱色度计10后，利用由光谱色度计10测量之三激值变换及修正由RGB照相机20获得之RGB影像，而产生三激值之影像。在如上述之先前技术中具有下述优点，即：统合可在更宽广之区域中以更快之速度获得检测体之RGB影像的RGB照相机20、及可在更狭小之区域中在无空间分辨率下更正确地获得检测体之三激值的光谱色度计10，而可获得正确度提高之三激值之映射信息。

发明内容

技术问题

然而，如上述之先前之测量机系统由于为了以互不相同之测量机测量同轴光而利用分束器等光分歧机构，故在同轴光被分歧之过程中，至少任一者之光量减少至1/2以下，其结果为有在2个测量机中至少任一测量机中光感度降低至1/2以下之问题。而且，当如上述般光感度降低时，由于必须收集用于测量之光之时间增加，故对于检测体之测量时间增加，其结果为有检测体检查工序之生产效率降低之问题点。又，由于在光测量装置内必须具备光分歧机构，故装置之体积变大，由于根据光分歧机构之配置决定测量机之位置，故有制约测量机之配置自由度之问题点。又，有当将开口镜用作光分歧机构时无法取得相当于镜之孔之部分之影像，且当孔变小时通过孔至测量机之光量减少的问题点。

因而，本发明之光测量装置、系统及方法之课题在于解决上述之先前技术之问题点。

解决问题的手段

为了解决上述课题，本发明使自检测体发出且入射至光测量装置之光在不经由将光分歧为复数个并使其等指向互不相同之方向的光分歧机构下可朝第1测量机及第2测量机入射。且，因而，本发明之特征在于以下述之方式配置第1测量机与第2测量机，即：至第1测量机之第1光之光路径中自共通测量区域内之一地点延长的第1光路径区间与至第2测量机之第2光之光路径中自上述一地点延长的第2光路径区间不会相互重叠而在大于0°小于180°之范围内形成角。

本发明之光测量装置可包含：第1测量机构，其自检测体之第1测量区域接收第1光，且自上述接收之第1光产生至少1个第1测量值；第2测量机构，其自上述检测体之第2测量区域接收第2光，且自上述接收之第2光产生具有特定之空间分辨率之第2测量值之集合；及修正机构，其基于上述第1测量值，进行对上述第2测量值之变换及修正中至少一者。而且，此处，上述第1测量机构与上述第2测量机构可以下述之方式配置，即：上述第1测量区域与第2测量区域具有至少一部分重复之共通测量区域，且至上述第1测量机构之上述第1光之光路径中自上述共通测量区域内之一地点延长的第1光路径区间、与至上述第2测量机构之第2光之光路径中自上述一地点延长的第2光路径区间不相互重叠，而在大于0°小于180°之范围内形成角。

在一实施例中，上述第2测量机构可相对于上述第2测量区域内之全部区域产生上述第2测量值。

在一实施例中，光测量装置可更包含控制机构，该控制机构系以变更上述第1光路径区间与上述第2光路径区间之间之角度之方式，变更上述第1测量机构之位置、光轴及光学系统设定、以及上述第2测量机构之位置、光轴及光学系统设定中至少一者。

在一实施例中，上述修正机构还可基于上述第1光路径区间与上述第2光路径区间之间之角度，进行对上述第2测量值之变换及修正中至少一者。

在一实施例中，入射至上述光测量装置之光可不经由将光分歧为复数个并使其等指向互不相同之方向的光分歧机构，而入射至上述第1测量机构及上述第2测量机构。

在一实施例中，上述光测量装置可包含复数个上述第2测量机构，且上述复数个第2测量机构之上述第2测量区域具有至少一部分重复之区域，且上述共通测量区域位于上述重复之区域内。

在一实施例中，上述光测量装置可包含复数个上述第1测量机构，且上述复数个第1测量机构之上述第1测量区域在上述重复之区域中至少具有2个以上之上述共通测量区域。

在一实施例中，上述第1测量机构可为光谱光度计、光谱色度计、光谱辐射计、光电光度计、光电色度计、及光电辐射计中任一者。又，上述第2测量机构可为具有空间分辨率之照相机、影像光度计、及影像色度计中任一者。

在本发明之在光测量装置中测量自检测体接收之光之方法可包含：以第1测量机自上述检测体之第1测量区域接收第1光，且自上述接收之第1光产生至少1个第1测量值的步骤；以第2测量机自上述检测体之第2测量区域接收第2光，且自上述接收之第2光产生具有特定之空间分辨率之第2测量值之集合的步骤；及基于上述第1测量值，进行对上述第2测量值之变换及修正中至少一者的修正步骤。此处，上述第1测量机与上述第2测量机之特征在于可以下述之方式配置，即：上述第1测量区域与第2测量区域具有至少一部分重复之共通测量区域，且至上述第1测量机之上述第1光之光路径中自上述共通测量区域内之一地点延长的第1光路径区间、与至上述第2测量机之上述第2光之光路径中自上述一地点延长的第2光路径区间不相互重叠，而在大于0°小于180°之范围内形成角。

本发明之光测量系统可包含：第1测量机，其自检测体之第1测量区域接收第1光，且自上述接收之第1光产生至少1个第1测量值；第2测量机，其自上述检测体之第2测量区域接收第2光，且自上述接收之第2光产生具有特定之空间分辨率之第2测量值之集合；及修正电路，其基于上述第1测量值，进行对上述第2测量值之变换及修正中至少一者。

本发明之光测量系统可构成为包含：第1测量机，其自检测体之第1测量区域接收第1光，且自上述接收之第1光产生至少1个第1测量值；第2测量机，其自上述检测体之第2测量区域接收第2光，且自上述接收之第2光产生具有特定之空间分辨率之第2测量值之集合；及至少1个处理器；且上述处理器基于上述第1测量值进行对上述第2测量值之变换及修正中至少一者。

此处，上述第1测量机与上述第2测量机可以下述之方式配置，即：上述第1测量区域与第2测量区域具有至少一部分重复之共通测量区域，至上述第1测量机之上述第1光之光路径中自上述共通测量区域内之一地点延长的第1光路径区间、与至上述第2测量机之上述第2光之光路径中自上述一地点延长的第2光路径区间不相互重叠，而在大于0°小于180°之范围内形成角。

发明的效果

根据本发明之光测量装置、系统及方法，由于不利用分束器等之光分歧机构，故可更迅速地获得对于检测体在三激值等之特定之色彩空间中定义之测量值的经修正之映射资料，藉此有可提高检测体检查工序之生产效率之有利的效果。又，光测量装置之设计单纯化，而装置可小型化。又，在本发明中，由于修正因视野角之差所致之光之特性差，故即便不利用光分歧机构测量同轴光仍可正确地修正。又，根据本发明，藉由利用复数个照相机，而有可测量更宽广之面积之检测体，或可以更大之分辨率进行测量，而测量空间分辨率提高之有利的效果。又，具有在检测体整体中可以均一之基准修正/变换测量值之有利的效果。又，根据本发明，由于地域性地设定测量区域，并利用测量之各地域之基准测量值修正/变换成为修正对象之具有空间分辨率之测量值，故有进一步提高修正/变换之正确度之有利的效果。又，根据本发明，有可同时修正及/或变换多种视野角之测量值之有利的效果。

附图说明

图1系显示先前之光测量系统之图。

图2系本发明之第1测量机及第2测量机之方块图。

图3系显示对于检测体之第1测量区域、第2测量区域及共通测量区域之图。

图4系显示本发明之一实施例之光测量装置、系统之图。

图5系用于说明本发明之修正之参考图。

图6、及图7系显示本发明之一实施例之检测体之第1测量区域、第2测量区域及共通测量区域之设定的图。

图8系显示本发明之一实施例之光测量装置、系统之图。

图9系本发明之一实施例之光测量装置、系统之方块图。

图10系本发明之一实施例之光测量方法之流程图。

附图标记的说明

1：第1测量区域

2：第2测量区域

3：检测体

10：光谱色度计/测量机

20：RGB照相机/测量机

30：分束器/光分歧机构

100：第1测量机

200：第2测量机

具体实施方式

本发明之光测量装置包含第1测量机构、第2测量机构、及修正机构，修正机构基于第1测量机构对于检测体之第1测量值进行对于第2测量机构之第2测量值之变换及修正中至少一者。此处，检测体系意味着成为测量自其接收之光之对象的客体，检测体亦可为能动地发出光之客体，还可为反射入射之光之客体。例如，检测体并不限定于其等，可为对使用者提供显示之装置所具备之显示器(例如OLED、LCD、及PDP等)、或各种光源(例如LED等)或照明等。

本发明之第1测量机构可为自检测体之第1测量区域接收第1光，且自上述接收之第1光产生至少1个第1测量值的第1测量机。在本发明中，第1测量机之特征在于产生具有较之后所说明之第2测量机相对高之正确度的测量值。例如，第1测量机可为周知之光谱光度计或辐射计、及光谱色度计中任一者，亦可为光电光度计、及光电色度计中任一者。

光谱光度计(spectral photometer)或光谱色度计(spectral colori meter)系分析光之光谱而测量更正确之光之亮度及色度的机器。当第1测量机构为基于此种光谱分析之测量机时，测量机可如图2(a)般包含：产生入射之光之光谱之分光器101a、检测光谱之光传感器等之检测器102a、以及处理由检测器检测之光之按频带的能量的电路或处理器103a。在光谱光度计或色度计中，藉由光之光谱被分割为具有特定之频带(例如1～10nm)之多数个频道(例如30～200个频道)，测量在各频带之能量，利用特定之色匹配函数(colormatching functi on)对按频带的能量予以积分，而可获得与该色匹配函数对应之色彩空间之亮度及/或色度。例如，藉由利用设计为对人眼感知之颜色进行建模之CIE XYZ色匹配函数而对光谱之能量予以积分，而可获得CIE三激值(XYZ)。例如，利用下述式1，可获得CIE三激值(XYZ)。

[式1]

此处，X、Y、Z系CIE三激值，λ系波长，L系光谱辐射量，x、y、z系CIE XYZ色彩空间之色匹配函数。

或，光谱光度计/色度计亦可根据需要获得标准化之CIE xyY色彩空间之值，又，还可利用在其他之色彩空间中定义之色匹配函数获得色彩空间之亮度及/或色度。如上述般，分析光谱而测量光之机器由于将每频带之能量之值反映于色匹配函数，并算出该色匹配函数规定之亮度及/或色度，故有可获得正确之亮度及/或色度之优点。惟，如上述般分析光谱之方式有获得亮度及/或色度耗费较长之时间、装置之复杂度提高、且高成本的缺点。又，一般而言，亦存在测量值无空间分辨率或空间分辨率小之限制。

另一方面，光电光度计(photoelectric photometer)或光电色度计(photoelectric colorimeter)系利用光学滤光器与光传感器测量亮度及/或色度取代直接分析光谱的机器。此种光电测量机可如图2(b)般包含：光学滤光器101b、光传感器等之检测器102b、及处理检测器之输出值之电路或处理器103b。光电光度计/色度计藉由利用相应于欲测量之色彩空间之色匹配函数之光学滤光器，以光传感器测量通过该光学滤光器之光之能量，而测量该色彩空间之亮度及/或色度。此种光电光度计/色度计有可更迅速地获得亮度及/或色度之优点，但由于不直接分析光之光谱之能量，利用对色匹配函数进行建模之光学滤光器，故有测量之正确度相对低之限制。

本发明之第1测量机可为上述之光谱光度计或辐射计、光谱色度计、光电光度计、及光电色度计中任一者，又，亦可为基于以上述之方式以外之方式动作之光谱分析或光电现象的光度计/辐射计/色度计等。此处，较佳为，第1测量机为获得更正确之第1测量值，可为光谱光度计或色度计。惟第1测量机并不限定于其等，只要为以较以下所说明之第2测量机相对更高之正确度测量亮度或色度或其他之光之特性的光测量机即可。因而，第1测量机亦可为除基于上述之方式以外并基于其他之方式之光度计或色度计或其他之光测量装置。而且，第1测量机所产生之第1测量值可为在任意之色彩空间中定义之亮度及/或色度，或是其他之光之特性值，较佳为，可为三激值、及CIE三激值(XYZ)中至少1个值。惟第1测量值并不限定于其等，亦可为根据需要在其他之色彩空间中定义之亮度及/或色度值、或其他之光之特性值。

本发明之第2测量机构可为自检测体之第2测量区域接收第2光，且自上述接收之第2光产生具有特定之空间分辨率之第2测量值之集合的第2测量机。此处，第2测量值之集合可具有具备特定之空间分辨率(例如640×480、1024×768、1280×1024等)之影像、二维阵列或映射等形态，亦可具有与色彩空间之频道数相对应而至少为三维之资料构造。本发明之第2测量机之特征在于产生具有较上文所说明之第1测量机相对低之正确度的测量值，但具有更高之空间分辨率。此处，所谓相对低之正确度可意味着第2测量机之第2测量值或第2测量值之变换值与第1测量机之第1测量值相比测量误差较大，具有较低的正确度。例如，第2测量机可为具有特定之空间分辨率之照相机、影像光度计、及影像色度计中任一者。

此处，第2测量机可为包含光学滤光器及具有空间分辨率之光传感器之照相机、光度计、及色度计等。此处，可将与第2测量机所欲测量之色彩空间对应之周知之光学滤光器用作光学滤光器，可将CCD、CMOS等可获得影像之周知之传感器用作光传感器。例如，第2测量机可为RGB照相机或旋转滤镜照相机，亦可为利用不仅以RGB色彩空间还根据需要以CIEXYZ色彩空间定义之光学滤光器产生CIE三激值(XYZ)影像或产生其他之色彩空间之测量值的影像光度计/色度计。

第2测量机可为产生与本发明之光测量装置所欲获得之特定之色彩空间之影像相同的色彩空间之影像的测量机，或可为产生不同之色彩空间之影像之测量机。假若为第2测量机产生与本发明之光测量装置所欲获得之资料之色彩空间不同的色彩空间之第2测量值之情形，则必须变换第2测量值之色彩空间。此种色彩空间之变换可利用第2测量机构进行，亦可利用以下说明之修正机构进行。又，以下所说明之修正机构之色彩空间之变换可利用第2测量机构进行，根据需要修正机构亦可与第2测量机构统合。例如，当本发明之光测量装置产生检测体之三激值之影像时，第2测量机可为产生三激值之影像之光度计或色度计，或可为产生RGB影像之照相机。假若第2测量机为RGB照相机，则可将第2测量机产生之RGB测量值变换为三激值之值，亦可根据需要在修正过程中进行该变换。

本发明之第2测量机可为上述之照相机、影像光度计、及影像色度计中任一者，又，亦可为具有其他之特定之空间分辨率之光测量装置。本发明之第2测量机并不限定于上述之例，只要系一面以较第1测量机相对低之正确度测量亮度及/或色度、或其他之光之特性，一面具有特定之空间分辨率的光测量机即可。第2测量机产生之第2测量值可为在任意之色彩空间中定义之亮度及/或色度或其他之光之特性值，较佳为，可为RGB资料、三激值、及CIE三激值(XYZ)中至少1个值。

在一实施例中，在本发明之光测量装置中，第1测量机可为光谱色度计，第2测量机可为影像色度计或RGB照相机。然而，第1测量机与第2测量机之组合并不限定于上述例，可选自满足上述之第1测量机与第2测量机之测量值之正确度及空间分辨率之条件的组合。又，本发明之第1及第2测量机并不限定于被实体性区分之个别之机器或客体，亦可如上述般以进行测量在特定之色彩空间中定义之亮度及/或色度或其他之光之特性之功能的硬件及/或软件之组合统合于至少1个以上之装置或系统的形态存在。

在本发明中，第1测量机对检测体之第1测量区域与第2测量机对检测体之第2测量区域具有至少一部分重复之共通测量区域。例如，参照图3及图4进行说明，第1测量机100之检测体3之第1测量区域1与第2测量机200之检测体3之第2测量区域2具有重复之共通测量区域，在图3及图4之例中，第1测量区域1之整体为共通测量区域1。

在本发明之光测量装置中，以下述之方式配置第1测量机与第2测量机，即：至第1测量机之第1光之光路径中自共通测量区域内之一地点延长的第1光路径区间与至第2测量机之第2光之光路径中自上述一地点延长的第2光路径区间不会相互重叠而在大于0°小于180°之范围内形成角。此处，光路径区间相互重叠之含义并非系在互不相同之方向前进之光之光路径仅在任一交点相互交叉的含义，而系光路径至少在一部分区间相互重叠(overlap)的含义。例如，在如图1之先前之测量机系统中，至各测量机10、20之光之光路径在自检测体之共通测量区域延伸至分束器之区间相互重叠。另一方面，在本发明中，不产生如上述之光路径之重叠。在本发明中，第1光路径区间可为第1光之光路径中自共通测量区域内之任意之一地点延长的直线区间，第2光路径区间可为第2光之光路径中自上述同一一地点延长的直线区间，如上述之第1光路径区间及第2光路径区间可不会相互重叠而形成角。因而，自共通测量区域内之所有地点延长之第1光及第2光路径区间可不相互重叠。

本发明之光测量装置之特征在于藉由如上述般第1光路径区间与第2光路径区间在不重叠下形成角，而如图4般当自共通测量区域发出时起具有互不相同之光路径的第1光与第2光分别到达第1测量机100及第2测量机200。亦即，相对于在如图1之先前之光测量装置中，光在以同一光路径前进后由如分束器等光分歧机构30分歧，且入射至各个RGB照相机20与光谱色度计10，而在本发明中，至第1测量机与第2测量机之光系当自共通测量区域1发出时起具有互不相同之光路径的光。

如图1之先前之光测量装置为了以互不相同之测量机测量同轴光，而利用分束器与开口镜等光分歧机构进行分歧。亦即，具有以分束器等将沿同一光路径前进之光分歧并使其等指向互不相同之方向，并接收各个测量机所分歧之光的构造。然而，在如上述之先前之光测量装置中，在将光分歧之过程中，经分歧之光之量至少任一者较分歧前之光减少至1/2以下，其结果为有在2个测量机中至少任一之测量机中光感度减少至1/2以下之问题。而且，当如上述般光感度减少时，由于必须收集用于测量之光之时间增加，故对于检测体之测量时间增加，其结果为有检测体检查工序之生产效率降低之问题点。又，由于在光测量装置内必须具备光分歧机构，故装置之体积变大，由于根据光分歧机构之配置决定测量机之位置，故有测量机之配置自由度被制约之问题。又，有当将开口镜用作光分歧机构时无法取得相当于镜之孔之部分之影像，当孔变小时通过孔至测量机之光量减少的问题点。

本发明之光测量装置为了解决上述之先前技术之问题点，而自检测体发出且入射至光测量装置之光可在不经由将光分歧为复数个并使其等指向互不相同之方向之光分歧机构下入射至第1测量机及第2测量机。因而，本发明之光测量装置系如上述般以下述之方式配置第1测量机与第2测量机，即：至第1测量机之第1光之光路径中自共通测量区域内之一地点延长的第1光路径区间与至第2测量机之第2光之光路径中自上述一地点延长的第2光路径区间不会相互重叠而在大于0°小于180°之范围内形成角。

在一实施例中，如图4之例般，以第1测量机之光轴与第2测量机之光轴形成特定之角度之方式配置第1测量机与第2测量机，第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度可大于0°。此处，第1测量机与第2测量机由于在不经由光分歧机构下自检测体直接接收光，且以上述之特定之角度相互隔开，故分别接收具有互不相同之光路径之光。

在本发明中，第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度可基于第1测量机及第2测量机之与检测体之距离、以及第1测量机与第2测量机之间之距离等决定。此处，第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度可以来自第1测量区域之第1光与来自第2测量区域之第2光不会成为相互相同或重叠之光之方式设定为特定之角度以上。上述角度在理想之情形下亦可设定为0.001°或0.01°等之小的角度，但考量第1及第2测量机之实体性大小或相互隔开距离及与检测体之距离，而可设定为可以光测量装置实现之角度。例如，考量如上述之制约，可设定为0.5°以上、1°以上、或1.5°以上之角度。

藉由如上述般以第1光路径区间与第2光路径区间之角度形成大于0°之角度之方式配置第1测量机构及第2测量机构，而在本发明中，即便不利用分束器等光分歧机构，第2测量机构仍可对于第2测量区域内之全部区域无遗漏之区域地产生第2测量值。又，第1测量机构亦可在第1测量区域内无遗漏之区域地产生第1测量值。

另一方面，为了根据需要调节第1测量机与第2测量机之配置，并非是作为用于将入射至测量机之光分歧之用途，而在本发明之光测量装置中可更具备反射镜等之光路径变更机构。而且，此时，可进一步考量光路径变更机构之配置而决定第1测量机与第2测量机之配置。因而，在本发明中，有时第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度不一定和第1测量机之光轴与第2测量机之光轴之间之角度一致，有时根据需要可相应于更具备之光路径变更机构之配置变化。因而，本发明之光测量装置之特征在于满足第1光路径区间与第2光路径区间不会相互重叠而在大于0°小于180°之范围内形成角的条件，在满足此种条件之范围内第1测量机及第2测量机之位置、光轴方向、及光学系统之设定等可根据需要变更。又，第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度可为固定，或亦可利用后述之控制机构根据需要变更。

此处，第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度越变大，第1光与第2光之特性互不相同之可能性可能越变大。因而，第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度较佳为可设定于90°或60°或45°或30°以内。尤其是，本发明之发明人等发现：当第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度为15°以内，较佳为10°以内，更佳为5°以内时，在三激值等之光之测量时，几乎不会产生因第1光与第2光之光路径不同所致之明显之误差。亦即，本发明之发明人等发现下述之事实，即：第1测量机与第2测量机即便不利用来自检测体之具有同一光路径之光，但若第1光路径区间与第2光路径区间为特定之角度以内，仍不会在最终经修正之检测体之三激值之正确度上产生明显之差。认为此系缘于当自检测体放出之2个光路径之差为特定之角度以内时，所测量之三激值间之差小至可无视之程度之故。因而，在本发明中，藉由将第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度设为15°以内，较佳为设为10°以内、更佳为设为5°以内，而可一面将第2测量值之修正正确度维持为与先前技术相同之水平，一面解决上述之先前技术之问题点而提高测量速度，藉此达成可提高检测体检查工序之生产效率之有利的效果。又，由于不利用分束器等之光分歧机构，故有无需复杂之光学设计，光测量装置之设计单纯化，装置亦可小型化之有利的效果。又，在本发明中，由于亦可利用后述之方法进一步修正伴随着上述之视野角之差之光之特性差，故即便利用上述之方式配置第1测量机与第2测量机，仍可进一步提高光测量装置之正确度。

本发明之光测量装置可更包含控制机构。控制机构可变更第1测量机之位置、光轴及光学系统设定、以及第2测量机之位置、光轴及光学系统设定中至少一者以变更第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度。在一实施例中，亦可与第1及第2测量机之上述之变更一起变更反射镜等之光路径变更机构之配置，而变更上述第1光路径区间与上述第2光路径区间之间之角度。用于上述之变更之控制机构可包含：用于改变测量机或反射镜之位置或方向等的周知之用于固定、移动及姿势调节之实体性机构、及用于实体上控制其等之马达等之驱动机构。例如，可包含：固定测量机或反射镜之螺钉、接着机构等周知之固定机构、及以实体上变更前述固定机构之位置或方向之方式被调节之皮带等的周知之移动机构或旋转轴等周知之旋转机构，又可包含可控制上述移动或旋转机构之马达等周知之驱动机构。又，可包含以控制上述机构之方式发挥功能之控制电路或处理器及硬件及/或软件之组合。又，可包含以控制测量机之焦点或曝光设定等之光学系统设定之方式发挥功能之电路或处理器及硬件及/或软件之组合。

本发明之修正机构基于第1测量机之第1测量值修正及/或变换第2测量机之第2测量值。在本发明中，修正机构可为由执行以下所说明之变换及/或修正功能之硬件及/或软件构成之修正电路。例如，修正电路可为耦合有设计为执行如上述之功能之特定之元件的电气或电子电路。又，修正机构亦可为执行如上述之功能之至少1个以上之处理器与硬件及/或软件之组合。

在本发明中，当第1测量值与第2测量值为在同一色彩空间中定义之测量值时，可基于第1测量值修正第2测量值。又，当第1测量值与第2测量值为在不同之色彩空间中定义之测量值时，可在将第2测量值变换为第1测量值之色彩空间后，基于第1测量值修正第2测量值之变换值。或，根据变换及/或修正函数之设定，当以不同之色彩空间定义第1测量值与第2测量值时，亦可将基于第1测量值变换、修正第2测量值之色彩空间之处理作为经统合之变换而进行。

在本发明中，由于第1测量机与第2测量机不接收同轴光，如上述般分别接收第1光路径区间与第2光路径区间不相互重叠之第1光与第2光而产生第1测量值及第2测量值，故在基于第1测量值修正第2测量值时，较佳为修正如上述之光路径之差。因而，在本发明中，可进一步考量第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度而修正及/或变换第2测量值。因而，可基于第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度修正第1测量值，基于上述经修正之第1测量值修正及/或变换第2测量值，上述之角度之修正亦可根据需要统合于第2测量值之修正及/或变换过程。

自检测体发出且由测量机接收之光根据现实之检测体之光之视野角、以及测量机观察检测体之角度而强度改变。此处，当将检测体之配光信息设为显示根据测量机观察检测体之视野角而亮度及/或色度被不同地测量之特性的信息时，与按检测体之视野角的强度相关之配光信息可经由预先之测量而收集。或，当无法预先收集检测体之配光信息时，亦可基于兰伯特余弦定理对配光信息进行数学性建模。亦即，当将朝检测体之法线方向之光之强度定义为I₀时，可利用与法线形成之角度θ如下述式2般规定角度θ之光之强度I。

[式2]

I＝I₀×cosθ

因而，利用如上述之配光信息，在本发明中，基于第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度可修正第1测量值。例如，当第2测量机配置于检测体之法线方向，第1测量机与该法线方向形成角度θ时，假若有预先收集之按检测体之视野角的配光信息，则可利用其反映根据视野角之差的光之强度之差，而修正第1测量值之大小。例如，在上述例中，若预先收集及保存与法线之角度θ为10°之光具有较法线方向之光少90％之光之强度的配光信息，则可以将第1测量值之大小与法线方向之第2测量机之基准相符之方式，将第1测量值乘以10/9而产生经修正之第1测量值。如此，修正机构为了利用对于检测体预先收集之配光信息，而可将其储存于存储器等之储存装置。又，假若无预先收集之配光信息，则亦可基于上述之兰伯特余弦定理修正第1测量值之大小，此时，基于兰伯特余弦定理之配光信息亦可储存于修正机构。上述之第1测量值之大小之修正亦可统合于第2测量值之修正及/或变换过程而执行。

参照图5再次说明上述之修正，与不受视野角影响之理想的检测体之配光特性4、或基于兰伯特余弦定理之检测体之配光特性6不同，实际之检测体之配光特性可具有如5之分布。在本发明中，为了将沿第1光路径区间8入射至第1测量机而被测量之第1测量值如沿第2光路径区间9前进之光般进行修正，可预先收集检测体之实际之配光特性5并保存为配光信息，且利用其来修正第1测量值之大小。

在本发明中，可基于如上述般经修正之第1测量值修正及/或变换第2测量值。惟，由于当第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度为小时，因角度差所致之光之强度之差有可能不大，故亦可根据需要省略利用上述之配光信息之第1测量值之修正，直接基于由第1测量机产生之第1测量值修正及/或变换第2测量值。

以下，针对基于经修正或未经修正之第1测量值变换及/或修正第2测量值更详细地说明。又，为了方便说明，利用上述之配光信息已修正之第1测量值亦简称为第1测量值。

本发明之修正机构可利用在共通测量区域获得之第1测量值与第2测量值设定对第2测量区域之第2测量值应用之变换函数及/或修正函数之系数。

首先，当第1测量值与第2测量值之色彩空间不同时，可存在用于将第2测量值变换为第1测量值之色彩空间之变换函数，例如，可存在具有特定之大小之变换矩阵。又，可存在用于第2测量值之正确度修正之修正函数，例如，可存在具有特定之大小之修正矩阵。此处，色彩空间之变换与修正可依次进行，但亦可将色彩空间变换函数与正确度修正函数统合而将变换及修正一起进行，亦可将其统称为变换。

例如，本发明之修正机构可使用一般所知悉之色彩空间变换函数、或使用利用为了使检测体之特性最佳化而被知悉之预先学习方法而获得的色彩空间变换函数，变换共通测量区域之第2测量值之色彩空间。而且，可在共通测量区域之色彩空间经变换之第2测量值与第1测量值之间求得修正函数之系数。作为求得修正函数之系数之方法可利用为了利用函数之输入值与输出值之样本推定最佳之函数参数而使用的最小二乘法等周知之多种方法。例如，当第1测量值系三激值XYZ，第2测量值系RGB资料时，可在将具有共通测量区域内之分辨率之R GB资料变换为三激值之色相空间产生三激值之映射后，利用在共通测量区域所测量之三激值之值修正上述产生之三激值之映射。

或，如上述般，当变换与修正一起进行时，可求得将第2测量值之色彩空间变换与正确度修正统合而执行之变换函数之系数。此情形时，可利用共通测量区域之第2测量值与第1测量值直接取得变换函数之系数，此处亦可利用周知之系数推定方法。例如，若第1测量值为三激值XYZ，第2测量值为RGB资料，可于在共通测量区域所测量之三激值之值与具有共通测量区域内之分辨率之RGB资料之间，获得将RGB资料变换为所测量之三激值之值的最佳之变换系数或变换矩阵。此时，例如，可使用周知之闭环(closed loop)处理推定及获得变换系数。

另一方面，若第1测量值与第2测量值之色彩空间相同，则无需色彩空间之变换，而可仅考量修正。因而，可利用上述之系数之推定及获得方法，求得在共通测量区域之第1测量值与第2测量值间之修正函数之系数。

若如上述般决定变换函数及/或修正函数之系数，则修正机构可对第2测量区域之第2测量值应用上述所决定之系数，而对第2测量值进行变换及/或修正。因而，在以更正确之第1测量机测量第1测量值之第1测量区域及共通测量区域以外之第2测量区域中，亦将第2测量值予以变换及/或修正，而可获得更正确之测量值。亦即，由于共通测量区域为获得相对而言测量正确度较高之第1测量值与测量正确度较低之第2测量值之任一者的区域，故可利用在共通测量区域获得之第1及第2测量值，如上述般获得变换及/或修正系数，藉由对具有第2测量区域内之空间分辨率之第2测量值应用如上述般获得之变换及/或修正系数而进行变换及/或修正，而可获得具有空间分辨率之更正确之测量值。

在本发明中，利用第1测量值变换及/或修正第2测量值之方法并不仅限定于上述之方法，除此以外，亦可应用如本发明般在具有互不相同之正确度之第1测量机与第2测量机之复合系统中基于更正确之第1测量值变换及/或修正具有空间分辨率之第2测量值的多种周知之方法。

在本发明之一实施例中，光测量装置可包含复数个第2测量机。此时，复数个第2测量机之第2测量区域具有至少一部分重复之区域，又，第1及第2测量区域之共通测量区域可位于上述重复之区域内。参照图6(a)、图6(b)进行说明，在上述实施例中，复数个第2测量机划分拍摄检测体3，但各第2测量机拍摄之第2测量区域2之一部分重复，使第1测量机之第1测量区域1位于该重复之区域中之一部分，共通测量区域1位于上述重复之区域内。在此种情形下，可将第1测量值相同地应用于拍摄上述重复之区域之第2测量机之第2测量值任一者，而进行修正及/或变换。因而，在上述实施例中，由于可对更宽广之面积之检测体进行测量，且可以更大之分辨率进行测量，故有测量空间分辨率提高之有益的效果。又，由于基于在上述重复区域内获得之共通之第1测量值修正及/或变换复数个第2测量机之第2测量值，故有在检测体整体中可以均一之基准修正或变换第2测量值之有利的效果。

在本发明之一实施例中，光测量装置可包含复数个第2测量机、及复数个第1测量机。此时，复数个第2测量机之第2测量区域具有至少一部分重复之区域，又，第1及第2测量区域之共通测量区域可位于上述重复之区域内。又，复数个第1测量机之第1测量区域可在上述重复之区域中至少具有2个以上之上述共通测量区域。参照图7进行说明，在上述实施例中，在各第2测量机拍摄之第2测量区域2之重复区域中，利用复数个第1测量机将互不相同之区域设为第1测量区域1并进行测光，可对拍摄该第1测量机所测光之区域之第2测量机的第2测量值应用由各第1测量机测量之第1测量值而进行修正及/或变换。在此种情形下，由于与利用1个第1测量机之情形相比可地域性地设定第1测量区域而测量各地域之第1测量值，且利用其进行修正及/或变换，故有第2测量值之修正及/或变换正确度进一步提高之有利的效果。

在本发明之一实施例中，如图8之例般，复数个第2测量机中之任一第2测量机200a之第2光路径区间及另一第2测量机200b之上述第2光路径区间可以与检测体之发光面或光反射面之角度互不相同之方式设定。藉此，在上述实施例中，可以互不相同之视野角同时测量检测体。在图8之例中，第2测量机200a可获得在检测体之正面之第2测量值，第2测量机200b可获得在检测体之侧面之第2测量值，该等第2测量值可利用由第1测量机100获得之第1测量值且根据上述之方法进行变换及/或修正。在先前技术中有下述之问题点，即：由于利用1个照相机与1个光谱色度计，故为了在检查工序中以多种视野角测量检测体，而必须一面改变视野角一面进行复数次测光而修正三激值。然而，在上述实施例中，由于将复数个第2测量机配置为多种角度并同时拍摄，并利用以共通之第1测量机获得之第1测量值修正及/或变换其，故有可同时修正及/或变换多种视野角之第2测量值之有利的效果。

在本发明之光测量装置中，为了进行上述之功能、上述之修正或控制，而如图9所示般，包含至少1个电子电路或处理器300、及至少1个存储器400的运算电路可在本发明之光测量装置内统合或连动而动作。此处，毋庸置疑，运算电路除包含电子电路或处理器300、及存储器400以外，还可包含周知之输入/输出装置、及储存装置。又，此处，处理器不仅为CPU或DSP之泛用处理器，还可为以执行上述之功能之方式设计之ASIC、FPGA，又可以等效之逻辑电路、或其等中至少1者以上之任意之组合实现，亦可以其他之硬件、软件、韧体、或其等之任意之组合实现。又，用于执行本发明之光测量装置之上述之修正或控制功能之电子电路或处理器亦可如图9般与第1及第2测量机个别地存在，但亦可根据需要统合于第1测量机或第2测量机所具备之电子电路或处理器。

以下，针对在光测量装置中测量自检测体接收之光之方法进行说明。此处，测量本发明之光之方法可以与上文详细地说明之本发明之光测量装置动作相同的方式进行。

测量本发明之光之方法系如图10般包含：以第1测量机产生第1测量值之步骤(S100)、以第2测量机产生第2测量值之步骤(S200)、及基于第1测量值进行对第2测量值之变换及修正中至少一者之修正步骤(S300)。产生第1测量值之步骤(S100)以第1测量机自检测体之第1测量区域接收第1光，且自上述接收之第1光产生至少1个第1测量值。产生第2测量值之步骤(S200)以第2测量机自检测体之第2测量区域接收第2光，且自上述接收之第2光产生具有特定之空间分辨率之第2测量值之集合。修正步骤(S300)基于第1测量值进行对第2测量值之变换及修正中至少一者。此处，又可基于第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度进行修正及变换中至少一者。此处，产生第1测量值之步骤、及产生第2测量值之步骤可任一步骤先进行、或可两步骤同时进行。

此处，第1测量机与第2测量机系以下述之方式配置，即：第1测量区域与第2测量区域具有至少一部分重复之共通测量区域，至第1测量机之第1光之光路径中自共通测量区域内之一地点延长的第1光路径区间与至第2测量机之第2光之光路径中自上述一地点延长的第2光路径区间不会相互重叠而在大于0°小于180°之范围内形成角。此时，入射至上述光测量装置之光可在不经由将光分歧为复数个并使其等指向互不相同之方向之光分歧机构下入射至第1测量机及第2测量机。

又，测量本发明之光之方法可更包含基于光测量装置与检测体之间之距离变更第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度的步骤。此时，可变更第1测量机之位置、光轴及光学系统设定、以及第2测量机之位置、光轴及光学系统设定中至少一者以变更第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度。此处，光学系统之设定可为构成测量机之光学系统之焦点距离或曝光值等周知之设定值。

在本发明之一实施例中，当光测量装置包含复数个第2测量机时，复数个第2测量机之第2测量区域具有至少一部分重复之区域，又，在上述共通测量区域位于上述重复之区域内之状态下，第1测量装置可产生第1测量值，第2测量装置可产生第2测量值。

在本发明之一实施例中，当光测量装置包含复数个第1测量机时，在复数个第1测量机之第1测量区域以在上述重复之区域中至少具有2个以上之上述共通测量区域之状态下，第1测量装置可产生第1测量值，第2测量装置可产生第2测量值。

在本发明之一实施例中，在复数个第2测量机中之任一第2测量机之第2光路径区间及其他第2测量机之第2光路径区间与检测体之发光面或光反射面之角度互不相同之状态下，第1测量装置可产生第1测量值，第2测量装置可产生第2测量值。

以下，针对本发明之光测量系统进行说明。省略一部分重复之说明，本发明之光测量系统可以与上文详细地说明之光测量装置相同之方式动作。

本发明之光测量系统包含第1测量机、第2测量机、及修正电路。第1测量机自检测体之第1测量区域接收第1光，且自上述接收之第1光产生至少1个第1测量值。第2测量机自检测体之第2测量区域接收第2光，且自上述接收之第2光产生具有特定之空间分辨率之第2测量值之集合。修正电路基于第1测量值进行对第2测量值之变换及修正中至少一者。第1测量机与第2测量机系以下述之方式配置，即：第1测量区域与第2测量区域具有至少一部分重复之共通测量区域，至第1测量机之第1光之光路径中自上述共通测量区域内之一地点延长的第1光路径区间与至第2测量机之第2光之光路径中自上述一地点延长的第2光路径区间不会相互重叠而在大于0°小于180°之范围内形成角。此处，入射至光测量系统之光可在不经由将光分歧为复数个并使其等指向互不相同之方向之光分歧机构下入射至第1测量机及第2测量机。

本发明之光测量系统亦可包含上述之第1测量机、第2测量机、及至少1个处理器。而且，处理器可构成为基于第1测量值进行对第2测量值之变换及修正中至少一者。又，此处，可基于第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度进行对第2测量值之变换及修正中至少一者。光测量系统可基于光测量装置与检测体之间之距离变更第1光路径区间与第2光路径区间之间之角度。

在一实施例中，光测量系统包含复数个第2测量机，复数个第2测量机之第2测量区域具有至少一部分重复之区域，又，上述共通测量区域可位于上述重复之区域内。在一实施例中，光测量系统包含复数个第1测量机，复数个第1测量机之第1测量区域可在上述重复之区域中至少具有2个以上之上述共通测量区域。在一实施例中，复数个第2测量机中之任一第2测量机之第2光路径区间及其他第2测量机之第2光路径区间与检测体之发光面或光反射面之角度可互不相同。

本发明之光测量装置、光测量系统、及光测量方法在显示器领域中可用于OLED、LCD、及PDP等之平板显示器之光特性评估、高分辨率显示器之评估、以及伽玛、均一性、云纹、及视野角特性之检查等。又，在照明领域中亦可用于平板照明之光特性评估、以及均一性、及云纹等之评估。

在本说明书中揭示之方法或在制程中说明之动作之顺序系作为一例而说明者。因而，根据需要，各步骤之顺序可在本发明之思想内调整。又，本说明书中所揭示之装置及系统可包含可执行本说明书中所说明之功能之机构，亦可根据需要以独立之装置或系统实现，或以与其他系统连动或统合之形态存在。

本说明书中所说明之技术可至少部分地由硬件、软件、韧体、或其等之任意之组合实现。其等例如亦可以1个以上之处理器、DSP、ASIC、FPGA、或等效之逻辑电路、或其等中至少1者以上之任意之组合实现。如上述之硬件、软件及韧体可在用于支援本说明书中所揭示之动作及功能之1个或复数个系统或元件内实现，或亦可以与其他系统或元件连动或统合之形态实现。又，本说明书中所说明之元件为个别，但亦可与可相互应用之逻辑元件一起或个别地实现。在本说明书中区分说明之各功能及动作仅系为了强调各自之功能而如上述般说明者，如上述之功能并非是必须由分别个别之硬件、韧体、或软件元件实现，亦可统合于共通或个别之硬件及/或软件之组合。

又，本说明书中所说明之技术亦可由包含命令之计算机可读取之储存媒体实现、或保存。而且，储存于计算机可读取之媒体之命令可藉由处理器进行与该命令关联之方法及动作。计算机可读取之储存媒体亦可包含RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、快闪存储器、硬盘、CD-ROM、磁性媒体、光学媒体、或其他之储存媒体。

Claims (10)

1.一种光测量装置，其特征在于，

包含：

第1测量机构，其自检测体之第1测量区域接收第1光，且自上述接收之第1光产生至少1个第1测量值；

第2测量机构，其自上述检测体之第2测量区域接收第2光，且自上述接收之第2光产生具有特定之空间分辨率之第2测量值之集合；及

修正机构，其基于上述第1测量值，进行对上述第2测量值之变换及修正中至少一者，

上述第1测量机构与上述第2测量机构系以下述之方式配置，即：

上述第1测量区域与第2测量区域具有至少一部分重复之共通测量区域；

至上述第1测量机构之上述第1光之光路径中自上述共通测量区域内之一地点延长的第1光路径区间、与至上述第2测量机构之上述第2光之光路径中自上述一地点延长的第2光路径区间不相互重叠，而在大于0°小于180°之范围内形成角。

2.根据权利要求1所述的光测量装置，其特征在于，上述第2测量机构对上述第2测量区域内之全部区域产生上述第2测量值。

3.根据权利要求1所述的光测量装置，其特征在于，其更包含控制机构，该控制机构系以变更上述第1光路径区间与上述第2光路径区间之间之角度之方式，变更上述第1测量机构之位置、光轴及光学系统设定、以及上述第2测量机构之位置、光轴及光学系统设定中至少一者。

4.根据权利要求1所述的光测量装置，其特征在于，上述修正机构又基于上述第1光路径区间与上述第2光路径区间之间之角度，进行对上述第2测量值之变换及修正中至少一者。

5.根据权利要求1所述的光测量装置，其特征在于，入射至上述光测量装置之光不经由将光分歧为复数个并使其等指向互不相同之方向之光分歧机构，而入射至上述第1测量机及上述第2测量机构。

6.根据权利要求1所述的光测量装置，其特征在于，

上述光测量装置包含复数个上述第2测量机构；

上述复数个第2测量机构之上述第2测量区域具有至少一部分重复之区域，且上述共通测量区域位于上述重复之区域内。

7.根据权利要求6所述的光测量装置，其特征在于，

上述光测量装置包含复数个上述第1测量机构；

上述复数个第1测量机构之上述第1测量区域在上述重复之区域中至少具有2个以上之上述共通测量区域。

8.根据权利要求1所述的光测量装置，其特征在于，

上述第1测量机构系光谱光度计、光谱色度计、光谱辐射计、光电光度计、光电色度计、及光电辐射计中任一者；

上述第2测量机构系具有空间分辨率之照相机、影像光度计、及影像色度计中任一者。

9.一种测量自检测体接收之光之方法，其系在光测量装置中测量自检测体接收之光者，其特征在于，

包含：

以第1测量机自上述检测体之第1测量区域接收第1光，且自上述接收之第1光产生至少1个第1测量值的步骤；

以第2测量机自上述检测体之第2测量区域接收第2光，且自上述接收之第2光产生具有特定之空间分辨率之第2测量值之集合的步骤；及

基于上述第1测量值，进行对上述第2测量值之变换及修正中至少一者的修正步骤，

上述第1测量机与上述第2测量机系以下述之方式配置，即：

上述第1测量区域与第2测量区域具有至少一部分重复之共通测量区域；

至上述第1测量机之上述第1光之光路径中自上述共通测量区域内之一地点延长的第1光路径区间、与至上述第2测量机之上述第2光之光路径中自上述一地点延长的第2光路径区间不相互重叠，而在大于0°小于180°之范围内形成角。

10.一种光测量系统，其特征在于，

包含：

第1测量机，其自检测体之第1测量区域接收第1光，且自上述接收之第1光产生至少1个第1测量值；

第2测量机，其自上述检测体之第2测量区域接收第2光，且自上述接收之第2光产生具有特定之空间分辨率之第2测量值之集合；及

修正电路，其基于上述第1测量值，进行对上述第2测量值之变换及修正中至少一者，

上述第1测量机与上述第2测量机系以下述之方式配置，即：

上述第1测量区域与第2测量区域具有至少一部分重复之共通测量区域；

至上述第1测量机之上述第1光之光路径中自上述共通测量区域内之一地点延长的第1光路径区间、与至上述第2测量机之上述第2光之光路径中自上述一地点延长的第2光路径区间不相互重叠，而在大于0°小于180°之范围内形成角。

Images