JP2005037137A

JP2005037137A - 分光測定装置

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Publication number: JP2005037137A
Application number: JP2003196950A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Kadowaki; 豊門脇; Jun Matsumoto; 純松本; Osamu Morikawa; 収森川; Shinji Yamamoto; 信次山本
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】光学フィルタが設けられた分光部の回転盤の径を小さくして小型化を実現することが可能な分光測定装置を提供する。
【解決手段】光源１により照明された光が測定域によって反射する反射光を、光学フィルタによって複数の波長の光に分光する分光部５は、回転可能な第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２により構成され、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２には、任意の数の光学フィルタＦ_ｉ，Ｆ_ｊが配置されるとともに、光をそのまま透過させる透過窓Ｈ_１，Ｈ_２が配置され、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２は、一の回転盤の光学フィルタと他の回転盤の透過窓とが反射光が受光センサ４に至る光路上に重なるように縦列配置されている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、測定対象を経由することで生成される透過光、反射光又は放射光等の被測定光を分光し、測定対象が有している情報を得るための分光測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、試料による反射光や透過光等の波長ごとの反射率や透過率を測定する分光測定装置が知られている。このような分光測定装置では、反射光や透過光を分光することによって波長ごとの反射率や透過率を測定し、測定した反射率や透過率に基づいて三刺激値などが求められる。
【０００３】
図１５は、従来の分光測定装置２００の構成を示す図である。図１５に示す従来の分光測定装置２００は、光源２０１、コリメータレンズ２０２、受光光学系２０３、受光センサ２０４、回転盤２０５及びモータ２０６を備えて構成される。
【０００４】
光源２０１は、測定対象である試料２０を照明するためのものである。コリメータレンズ２０２は、光源２０１からの光を平行光にし、効率よく試料２０を照明するためのものである。受光光学系２０３は、試料２０による反射光を受光センサ２０４に導くものである。受光センサ２０４は、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を出力する。受光光学系２０３と受光センサ２０４との間には、回転盤２０５が配置されている。
【０００５】
図１６は、従来の分光測定装置の回転盤における光学フィルタの配置の一例を示す図である。回転盤２０５は、モータ２０６によって中心軸２０５ａを中心として回転する。図１６に示すように、回転盤２０５には、分光を所望する数だけの複数の光学フィルタ２１０が、回転中心である中心軸２０５ａの同心円Ｓｃ上に配置されている。光学フィルタ２１０は、それぞれ異なる分光透過率特性を有しており、各光学フィルタ２１０によって反射光が分光される（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−４８６４５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図１６に示すように、従来の分光測定装置２００では、回転盤２０５の１つの円周上に光学フィルタ２１０を全て配置している。したがって、分光を所望する数が少ない場合、光学フィルタ２１０の数も少なくてすみ、回転盤２０５の径も小さくすることが可能であるが、分光を所望する数が多い場合、光学フィルタ２１０の数が多くなってしまい、回転盤２０５の径も光学フィルタ２１０の数に応じて大きくなってしまう。回転盤２０５の大きさは、装置全体の大きさに影響を与えるため、回転盤２０５の径が大きくなることによって、分光測定装置が大型化してしまい、近年求められている小型化を実現することが困難である。
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、光学フィルタが設けられた分光部の回転盤の径を小さくして小型化を実現することが可能な分光測定装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る分光測定装置は、測定対象の測定域に光を照射する照明部と、
前記照明部により照明された光が前記測定域を経由することで生成された被測定光を、光学フィルタによって複数の波長の光に分光する分光部と、
前記分光部によって分光された光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する受光部とを備え、
前記分光部は、回転可能な複数の回転盤により構成され、前記回転盤には、任意の数の前記光学フィルタが配置されるとともに、光をそのまま透過させる透過窓が配置され、前記複数の回転盤は、前記複数の回転盤のうちの一の回転盤の光学フィルタと他の回転盤の透過窓とが前記被測定光が前記受光部に至る光路上に重なるように縦列配置されている。
【００１０】
この構成によれば、照明部によって、測定対象の測定域に光が照射され、分光部によって、照明された光が測定域を経由することで生成された被測定光が複数の波長の光に分光される。ここで、分光部は、回転可能な複数の回転盤により構成され、各回転盤には、任意の数の光学フィルタが配置されるとともに、光をそのまま透過させる透過窓が配置され、複数の回転盤は、複数の回転盤のうちの一の回転盤の光学フィルタと他の回転盤の透過窓とが被測定光が受光部に至る光路上に重なるように縦列配置されている。被測定光は、複数の回転盤における複数の光学フィルタと透過窓とを透過して複数の波長の光に分光される。そして、受光部によって、分光された光が受光され、受光された各波長成分の光強度に応じた電気信号が光電変換により検出される。
【００１１】
したがって、従来のように、測定対象を経由することで生成された被測定光を分光するための複数の光学フィルタを１つの回転盤に設けることなく、複数の光学フィルタを複数の回転盤に分散して配置することによって、光学フィルタが設けられた分光部の回転盤の径を小さくして小型化を実現することができる。
【００１２】
また、上記の分光測定装置において、前記照明部により照明された光が前記測定域を経由することで生成された被測定光を複数の光に分岐する光分岐部をさらに備えることが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、光分岐部によって分岐された複数の被測定光が、回転盤に配置された複数の光学フィルタを透過することによって、１度に複数の波長の被測定光を受光することができ、測定時間を短縮することができる。
【００１４】
また、上記の分光測定装置において、測定対象の測定域に光を照射する照明部と、
前記照明部により照明された光が前記測定域を経由することで生成された被測定光を、光学フィルタによって複数の波長の光に分光する分光部と、
前記分光部によって分光された光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する受光部とを備え、
前記分光部は、回転可能な回転盤により構成され、前記回転盤には、任意の数の前記光学フィルタが回転中心の同心円上に環状に複数列並べて配置される。
【００１５】
この構成によれば、照明部によって、測定対象の測定域に光が照射され、分光部によって、照明された光が測定域を経由することで生成された被測定光が複数の波長の光に分光される。ここで、分光部は、回転可能な回転盤により構成され、回転盤には、任意の数の光学フィルタが回転中心の同心円上に環状に複数列並べて配置されている。被測定光は、回転盤における光学フィルタを透過して複数の波長の光に分光される。そして、受光部によって、分光された光が受光され、受光された各波長成分の光強度に応じた電気信号が光電変換により検出される。
【００１６】
したがって、測定対象を経由することで生成された被測定光を分光するための複数の光学フィルタの数がたとえ増えたとしても、複数の光学フィルタを回転盤の複数の同心円上に環状に分散して配置することによって、回転盤の大きさを大きくする必要がなく、光学フィルタが設けられた分光部の回転盤の径を小さくして小型化を実現することができる。
【００１７】
また、上記の分光測定装置において、前記照明部により照明された光が前記測定域を経由することで生成された被測定光を複数の光に分岐する光分岐部をさらに備えることが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、光分岐部によって分岐された複数の被測定光が、回転盤に配置された複数の光学フィルタを透過することによって、１度に複数の波長の被測定光を受光することができ、測定時間を短縮することができる。
【００１９】
また、上記の分光測定装置において、前記回転盤の中心軸を光軸に対して垂直な方向にシフトさせる中心軸駆動部をさらに備えることが好ましい。
【００２０】
この構成によれば、中心軸駆動部によって、回転盤の中心軸を光軸に対して垂直な方向にシフトさせることで、回転盤の複数の同心円上に配置された複数の光学フィルタのうち、各同心円上に配置された複数の光学フィルタを受光部に入射する被測定光の光路上に移動させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における分光測定装置の構成を示す図であり、図２は、光学フィルタ回転盤の配置について説明するための図である。
【００２３】
図１に示す分光測定装置１０は、光源１、コリメータレンズ２、受光光学系３、受光センサ４、分光部５及びモータ６を備えて構成される。
【００２４】
光源１は、例えば、連続点灯が可能なハロゲンランプ又はＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）等で構成され、測定対象である試料２０を照明する。コリメータレンズ２は、効率よく試料２０を照明するために光源１からの光を平行光にする。
【００２５】
受光光学系３は、例えば、カメラレンズ等で構成され、試料２０によって反射した反射光を受光センサ４に導くものである。なお、受光光学系３としては、有限距離の受光センサ４に反射光を結像させる有限結像の光学系や、受光した光を拡散させる光学系などを用いてもよい。
【００２６】
受光センサ４は、例えば、フォトダイオード等で構成され、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する。なお、受光センサ４としては、ＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）等を用いてもよい。
【００２７】
分光部５は、光源１により照明された光が試料２０の測定域によって反射した反射光を複数の波長の光に分光するものであり、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２を備えて構成される。
【００２８】
第１光学フィルタ回転盤５１は、第１モータ６１の回転軸６１ａを中心とする同心円Ｓａ（図２参照）上に、分光する数（本実施形態では１６）の光学フィルタを２等分した数の光学フィルタＦ_ｉ（本実施形態では、ｉ＝１〜８）と、光学フィルタが設けられておらず、光をそのまま透過させる１つの透過窓Ｈ_１とを備えて構成される。光学フィルタＦ_ｉは、例えば、色ガラスフィルタで構成され、特定の波長の光を透過させる分光透過率特性を有する。なお、光学フィルタＦ_ｉとしては、例えば、干渉フィルタを用いてもよい。透過窓Ｈ_１は、例えば、透明ガラスなどで構成され、受光光学系３によって導かれた反射光を透過させる。なお、透過窓Ｈ_１としては、例えば、第１光学フィルタ回転盤５１上に穴を形成することによって構成してもよい。
【００２９】
第２光学フィルタ回転盤５２は、第２モータ６２の回転軸６２ａを中心とする同心円Ｓｂ（図２参照）上に、分光する数（本実施形態では１６）の光学フィルタを２等分した数の光学フィルタＦ_ｊ（本実施形態では、ｊ＝１〜８）と、光学フィルタが設けられておらず、光をそのまま透過させる１つの透過窓Ｈ_２とを備えて構成される。光学フィルタＦ_ｊは、例えば、色ガラスフィルタで構成され、特定の波長の光を透過させる分光透過率特性を有する。なお、光学フィルタＦ_ｊとしては、例えば、干渉フィルタを用いてもよい。透過窓Ｈ_２は、例えば、透明ガラスなどで構成され、受光光学系３によって導かれた反射光を透過させる。なお、透過窓Ｈ_２としては、例えば、第２光学フィルタ回転盤５２上に穴を形成することによって構成してもよい。
【００３０】
第１光学フィルタ回転盤５１に設けられた複数の光学フィルタＦ_ｉ及び第２光学フィルタ回転盤５２に設けられた複数の光学フィルタＦ_ｊは、それぞれ異なる分光透過率特性を有している。
【００３１】
図２に示すように、第１光学フィルタ回転盤５１と第２光学フィルタ回転盤５２とは、受光光学系３から受光センサ４に入射する光に対して並列に重ねて配置される。第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２に設けられた光学フィルタＦ_ｉ，Ｆ_ｊ及び透過窓Ｈ_１，Ｈ_２は、受光光学系３から受光センサ４に入射する光の光路上に重なるように縦列配置される。そして、受光光学系３からの光は、第１光学フィルタ回転盤５１の光学フィルタＦ_ｉを通過した場合、第２光学フィルタ回転盤５２の透過窓Ｈ_２を通過して受光センサ４に入射し、第１光学フィルタ回転盤５１の透過窓Ｈ_１を通過した場合、第２光学フィルタ回転盤５２の光学フィルタＦ_ｊを通過して受光センサ４に入射することとなる。
【００３２】
モータ６は、複数の光学フィルタ回転盤を回転させるものであり、第１モータ６１及び第２モータ６２を備えて構成される。
【００３３】
第１モータ６１は、例えば、一時停止可能なステッピングモータなどで構成され、第１光学フィルタ回転盤５１を回転させる。なお、第１モータ６１としては、全ての光学フィルタＦ_ｉの位置を検出することができれば、ＤＣモータのような連続回転式のものを使用してもよい。
【００３４】
第２モータ６２は、例えば、一時停止可能なステッピングモータなどで構成され、第２光学フィルタ回転盤５２を回転させる。なお、第２モータ６２としては、全ての光学フィルタＦ_ｊの位置を検出することができれば、ＤＣモータのような連続回転式のものを使用してもよい。
【００３５】
図３は、第１の実施形態における分光測定装置１０の内部構成を示すブロック図である。図３に示す分光測定装置１０は、光源１、受光センサ４、第１モータ６１、第２モータ６２及び制御部１００を備えて構成される。なお、光源１、受光センサ４、第１モータ６１及び第２モータ６２については、既に説明しているので、ここでは制御部１００についてのみ説明する。
【００３６】
制御部１００は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等で構成され、発光制御部１０１、光学フィルタ位置制御部１０２及び分光データ測定処理部１０３として機能する。
【００３７】
発光制御部１０１は、光源１の発光タイミング及び発光時間を制御する。光学フィルタ位置制御部１０２は、第１モータ６１及び第２モータ６２の駆動を制御し、第１光学フィルタ回転盤５１の光学フィルタＦ_ｉ及び透過窓Ｈ_１の位置と、第２光学フィルタ回転盤５２の光学フィルタＦ_ｊ及び透過窓Ｈ_２の位置とを制御する。分光データ測定処理部１０３は、試料２０からの反射光を受光した受光センサ４から出力される分光データを測定し、この分光データを用いて試料２０の分光反射特性Ｒ（λ）を求め、求めた分光反射特性Ｒ（λ）に基づいて三刺激値Ｘ，Ｙ，Ｚを算出する。
【００３８】
次に、第１の実施形態における分光測定装置１０の動作について説明する。図４は、第１の実施形態における分光測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【００３９】
ステップＳ１において、制御部１００は、光源１の発光タイミング及び発光時間を制御する発光制御信号を光源１に出力し、光源１は、制御部１００からの発光制御信号に基づいて発光する。光源１から放射される光は、コリメータレンズ２によって平行光にされ、試料２０に照射する。試料２０による反射光は、受光光学系３に入射する。
【００４０】
ステップＳ２において、受光光学系３は試料２０による反射光を受光する。受光光学系３によって受光された反射光は、受光センサ４に向けて出射される。
【００４１】
ステップＳ３において、制御部１００は、第１モータ６１及び第２モータ６２の駆動を制御し、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２のうちの回転させる回転盤以外の回転盤における透過窓の位置を受光センサ４へ入射する光の光路上に移動させる。例えば、第１光学フィルタ回転盤５１に配置された光学フィルタを用いて分光する場合、第２光学フィルタ回転盤５２の透過窓Ｈ_２を、受光光学系３から受光センサ４への光路上に移動させる。
【００４２】
ステップＳ４において、制御部１００は、第１モータ６１及び第２モータ６２の駆動を制御し、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２のうちのいずれか一方の回転盤を回転させ、所望の光学フィルタを受光光学系３から受光センサ４への光路上に移動させる。例えば、第１光学フィルタ回転盤５１に配置された光学フィルタＦ_ｉを用いて分光する場合、第１光学フィルタ回転盤５１の所望の光学フィルタＦ_ｉを、受光センサ４へ入射する光の光路上に移動させる。受光光学系３によって受光センサ４に向けて出射された反射光は、第１光学フィルタ回転盤５１の光学フィルタＦ_ｉ又は透過窓Ｈ_１を通過した後、第２光学フィルタ回転盤５２の透過窓Ｈ_２又は光学フィルタＦ_ｊを通過して、受光センサ４に入射する。
【００４３】
ステップＳ５において、受光センサ４は、光学フィルタＦ_ｉ，Ｆ_ｊによる透過光を受光し、受光した波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する。なお、受光センサ４によって検出される電気信号は、分光データとして制御部１００に出力される。
【００４４】
ステップＳ６において、制御部１００は、受光光学系３から出射される光が、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２のうちの回転している回転盤に配置されている光学フィルタを全て通過したか否かを判断する。ここで、受光光学系３から出射される光が、回転している回転盤の光学フィルタを全て通過したと判断されると（ステップＳ６でＹＥＳ）、ステップＳ７に移行する。受光光学系３から出射される光が、回転している回転盤の光学フィルタを全て通過していないと判断されると（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ４に戻ることとなり、回転している回転盤の光学フィルタを全て通過するまでステップＳ４〜Ｓ６までの動作が繰り返し行われる。
【００４５】
ステップＳ７において、制御部１００は、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２に配置されている全ての光学フィルタの分光データを取得したか否かを判断する。ここで、全ての光学フィルタの分光データを取得したと判断されると（ステップＳ７でＹＥＳ）、ステップＳ８に移行する。全ての光学フィルタの分光データを取得していないと判断されると（ステップＳ７でＮＯ）、ステップＳ３に戻ることとなり、全ての光学フィルタの分光データが取得されるまでステップＳ３〜Ｓ７までの動作が繰り返し行われる。
【００４６】
ステップＳ８において、制御部１００は、試料２０による反射光の分光データを測定する。
【００４７】
このように、試料２０による反射光が受光センサ４に入射する光路上に、光学フィルタ及び透過窓がそれぞれ設けられた第１光学フィルタ回転盤５１と第２光学フィルタ回転盤５２とを並列に配置し、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２のうちの一方の回転盤の透過窓を前記光路上に移動させ、他方の回転盤の光学フィルタを前記光路上に移動させる。したがって、従来、１つの回転盤上に配置していた複数の光学フィルタを、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２上に分散して配置することによって、光学フィルタが設けられた分光部の回転盤の径を小さくして装置の小型化を実現することができる。
【００４８】
なお、本実施形態において、分光測定装置１０は、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２の２つの回転盤を備えているが、本発明は特にこれに限定されず、３つ以上の複数の回転盤を備えてもよい。この場合、３つ以上の回転盤に光学フィルタを分散して配置することで、さらに回転盤の径を小さくすることができ、装置の小型化を実現することができる。
【００４９】
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。第１の実施形態の分光測定装置では、受光センサに入射する反射光が１つであり、この反射光が光学フィルタ及び透過窓を通過することで分光しているが、第１の実施形態の変形例では、受光センサに入射する反射光を複数に分割し、分割された複数の反射光が複数の光学フィルタ及び透過窓を同時に通過することで分光し、受光センサによって分光された光を同時に受光する。
【００５０】
図５及び図６は、第１の実施形態の変形例について説明するための図であり、図５は、第１の実施形態の変形例における光学フィルタ回転盤の配置について説明するための図であり、図６は、受光光学系から出射される反射光について説明するための図である。
【００５１】
第１の実施形態の変形例における分光測定装置は、光源１、コリメータレンズ２、受光光学系３、受光センサ４、分光部５、モータ６、光分岐部７及び反射鏡８を備えて構成される。
【００５２】
分光部５は、第１光学フィルタ回転盤５１’及び第２光学フィルタ回転盤５２’を備えて構成される。
【００５３】
第１光学フィルタ回転盤５１’は、第１モータ６１の回転軸６１ａを中心とする同心円Ｓａ（図５参照）上に、分光する数（本実施形態では１４）の光学フィルタを２等分した数の光学フィルタＦ_ｉ（本実施形態では、ｉ＝１〜７）と、光学フィルタが設けられておらず、光をそのまま透過させる２つの透過窓Ｈ_１１，Ｈ_１２とを備えて構成される。
【００５４】
第２光学フィルタ回転盤５２’は、第２モータ６２の回転軸６２ａを中心とする同心円Ｓｂ（図５参照）上に、分光する数（本実施形態では１４）の光学フィルタを２等分した数の光学フィルタＦ_ｊ（本実施形態では、ｊ＝１〜７）と、光学フィルタが設けられておらず、光をそのまま透過させる２つの透過窓Ｈ_２１，Ｈ_２２とを備えて構成される。
【００５５】
第１光学フィルタ回転盤５１’に設けられた複数の光学フィルタＦ_ｉ及び第２光学フィルタ回転盤５２’に設けられた複数の光学フィルタＦ_ｊは、それぞれ異なる分光透過率特性を有している。
【００５６】
光分岐部７は、例えば、ビームスプリッタ等で構成され、受光光学系３より出射した反射光を、互いに異なる角度を有する複数の光に分離させる。すなわち、光分岐部７は、受光光学系３より出射した反射光Ｌｘを、直進する光Ｌａと、当該直進する光に対して９０度の方向の光Ｌｂとに分割する。反射鏡８は、光分岐部７によって９０度の方向に分割された光Ｌｂを、第１光学フィルタ回転盤５１’に向けて反射させる。反射鏡８によって反射された光Ｌｃは、第１光学フィルタ回転盤５１の光学フィルタＦ_ｉ、透過窓Ｈ_１１又は透過窓Ｈ_１２に入射する。
【００５７】
受光センサ４は、第１受光センサ４１及び第２受光センサ４２を備えて構成される。第１受光センサ４１は、光分岐部７によって分割された光のうちの一方の光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する。第２受光センサ４２は、光分岐部７によって分割された光のうちの他方の光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する。
【００５８】
図５に示すように、第１光学フィルタ回転盤５１’と第２光学フィルタ回転盤５２’とは、受光光学系３から受光センサ４に入射する光に対して並列に重ねて配置される。第１光学フィルタ回転盤５１’及び第２光学フィルタ回転盤５２’に設けられた光学フィルタＦ_ｉ，Ｆ_ｊ及び透過窓Ｈ_１１，Ｈ_１２，Ｈ_２１，Ｈ_２２は、受光光学系３から受光センサ４に入射する光の光路上に重なるように縦列配置される。そして、受光光学系３からの光は、光分岐部７によって２つの光に分岐され、分岐された２つの光は、第１光学フィルタ回転盤５１の光学フィルタＦ_ｉのうちの２つの光学フィルタを通過した場合、第２光学フィルタ回転盤５２の透過窓Ｈ_２１，Ｈ_２２を通過して受光センサ４１，４２に入射し、第１光学フィルタ回転盤５１’の透過窓Ｈ_１１，Ｈ_１２を通過した場合、第２光学フィルタ回転盤５２’の光学フィルタＦ_ｊのうちの２つの光学フィルタを通過して受光センサ４１，４２に入射することとなる。
【００５９】
このように、光分岐部７によって分割した光の数に応じた透過窓を第１光学フィルタ回転盤５１’及び第２光学フィルタ回転盤５２’にそれぞれ設けるとともに、光分岐部７によって分割した光の数に応じた受光センサ４を設け、試料２０による反射光を光分岐部７によって複数に分割し、分割された反射光を第１受光センサ４１及び第２受光センサ４２で同時に受光することによって、１度に複数の波長の反射光を受光することができ、測定時間を短縮することができる。
【００６０】
なお、本実施形態では、受光センサ４に入射する光を光分岐部７によって２つの光に分岐しているが、本発明は特にこれに限定されず、光分岐部７は、３つ以上の複数の光に分岐してもよい。この場合、分岐する光の数に応じた数の受光センサが設けられる。
【００６１】
なお、本実施形態における分光測定装置は、積分球方式の分光測色計として用いることが可能である。
【００６２】
図７は、積分球方式の分光測色計の構成を示す図である。図７に示す分光測定装置３０は、光源１、コリメータレンズ２、受光光学系３、受光センサ４、分光部５、モータ６及び積分球９を備えて構成される。
【００６３】
積分球９は、その内壁に高拡散性、高反射率の例えば酸化マグネシウムや硫酸バリウム等の白色拡散反射塗料が塗布された中空の球で、光源１からの光線を内壁で多重反射して拡散光を生成するものである。
【００６４】
この構成では、積分球９によって生成された拡散光により試料２０をあらゆる方向から均等に照明することができ、拡散光による試料２０の反射光を測定することができる。
【００６５】
（第２の実施形態）
図８は、第２の実施形態における分光測定装置の構成を示す図であり、図９は、光学フィルタ回転盤における光学フィルタの配置について説明するための図である。
【００６６】
図８に示す分光測定装置１０’は、光源１、コリメータレンズ２、受光光学系３、受光センサ４、分光部５’及びモータ６’を備えて構成される。
【００６７】
分光部５’は、光源１により照明された光が試料２０の測定域によって反射した反射光を複数の波長の光に分光するものであり、光学フィルタ回転盤５３を備えて構成される。光学フィルタ回転盤５３は、回転中心の複数の同心円上に環状に複数の光学フィルタが配置されている。すなわち、図９に示すように、光学フィルタ回転盤５３の回転中心である回転軸６３ａの第１の同心円Ｓ１上に複数の光学フィルタＦ_ｎが配置され、さらに第１の同心円Ｓ１よりも小さい第２の同心円Ｓ２上に複数の光学フィルタＦ_ｍが配置されている。光学フィルタ回転盤５３に設けられた光学フィルタＦ_ｎが、受光光学系３から受光センサ４に入射する光の光路上にある場合、受光光学系３からの光は、光学フィルタ回転盤５３の光学フィルタＦ_ｎを通過して受光センサ４に入射する。光学フィルタ回転盤５３に設けられた光学フィルタＦ_ｍが、受光光学系３から受光センサ４に入射する光の光路上にある場合、受光光学系３からの光は、光学フィルタ回転盤５３の光学フィルタＦ_ｍを通過して受光センサ４に入射する。
【００６８】
モータ６’は、回転駆動モータ６３及び軸駆動モータ６４を備えて構成される。回転駆動モータ６３は、例えば、一時停止可能なステッピングモータなどで構成され、回転軸６３ａを中心として光学フィルタ回転盤５３を回転させる。なお、回転駆動モータ６３としては、全ての光学フィルタＦ_ｎ，Ｆ_ｍの位置を検出することができれば、ＤＣモータのような連続回転式のものを使用してもよい。軸駆動モータ６４は、例えば、連続回転可能なＤＣモータ等で構成され、光学フィルタ回転盤５３の回転軸６３ａを、受光センサ４に入射する光に対して垂直な方向（図８及び図９の矢印Ｙ１の方向）に移動させる。軸駆動モータ６４によって、光学フィルタ回転盤５３の回転軸６３ａを受光センサ４に入射する光に対して垂直な方向に移動させることで、光学フィルタ回転盤５３の第１の同心円Ｓ１上又は第２の同心円Ｓ２上に受光光学系３から受光センサ４に入射する光の光路が位置することとなり、受光光学系３から受光センサ４に入射する光の光路上に光学フィルタＦ_ｎあるいは光学フィルタＦ_ｍが配置されることとなる。
【００６９】
図１０は、第２の実施形態における分光測定装置１０’の内部構成を示すブロック図である。図１０に示す分光測定装置１０’は、光源１、受光センサ４、回転駆動モータ６３、軸駆動モータ６４及び制御部１００を備えて構成される。なお、光源１、受光センサ４、回転駆動モータ６３及び軸駆動モータ６４については、既に説明しているので、ここでは制御部１００についてのみ説明する。
【００７０】
制御部１００は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）で構成され、発光制御部１０１、光学フィルタ位置制御部１０２及び分光データ測定処理部１０３として機能する。なお、発光制御部１０１及び分光データ測定処理部１０３の機能については、第１の実施形態で説明しているので、ここでは光学フィルタ位置制御部１０２についてのみ説明する。
【００７１】
光学フィルタ位置制御部１０２’は、回転駆動モータ６３及び軸駆動モータ６４の駆動を制御し、光学フィルタ回転盤５３の光学フィルタＦ_ｎ，Ｆ_ｍの位置を制御する。
【００７２】
次に、第２の実施形態における分光測定装置１０’の動作について説明する。図１１は、第２の実施形態における分光測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【００７３】
ステップＳ１１において、制御部１００は、光源１の発光タイミング及び発光時間を制御する発光制御信号を光源１に出力し、光源１は、制御部１００からの発光制御信号に基づいて発光する。光源１から放射される光は、コリメータレンズ２によって平行光にされ、試料２０に照射する。試料２０による反射光は、受光光学系３に入射する。
【００７４】
ステップＳ１２において、受光光学系３は試料２０による反射光を受光する。受光光学系３によって受光された反射光は、受光センサ４に向けて出射される。
【００７５】
ステップＳ１３において、制御部１００は、軸駆動モータ６４の駆動を制御し、光学フィルタ回転盤５３の回転軸を受光センサ４へ入射する光に対して垂直な方向に移動させることにより、第１の同心円Ｓ１上の光学フィルタＦ_ｎ及び第２の同心円Ｓ２上の光学フィルタＦ_ｍのうちのいずれか一方が受光センサ４へ入射する光の光路上に位置するように移動させる。例えば、第１の同心円Ｓ１上の光学フィルタＦ_ｎを用いて分光する場合、光学フィルタ回転盤５３の光学フィルタＦ_ｎが受光センサ４へ入射する光の光路上にくるように回転軸を移動させ、第２の同心円Ｓ２上の光学フィルタＦ_ｍを用いて分光する場合、光学フィルタ回転盤５３の光学フィルタＦ_ｍが受光センサ４へ入射する光の光路上にくるように回転軸を移動させる。
【００７６】
ステップＳ１４において、制御部１００は、回転駆動モータ６３の駆動を制御し、光学フィルタ回転盤５３を回転させ、所望の光学フィルタを受光光学系３から受光センサ４へ入射する光の光路上に移動させる。例えば、光学フィルタ回転盤５３の第１の同心円Ｓ１上に配置された光学フィルタＦ_ｎを用いて分光する場合、光学フィルタ回転盤５３の所望の光学フィルタＦ_ｎを受光光学系３から受光センサ４へ入射する光の光路上に移動させる。受光光学系３によって受光センサ４に向けて出射された反射光は、光学フィルタ回転盤５３の光学フィルタを通過して、受光センサ４に入射する。
【００７７】
ステップＳ１５において、受光センサ４は、光学フィルタによる透過光を受光し、受光した波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する。なお、受光センサ４によって検出される電気信号は、分光データとして制御部１００に出力される。
【００７８】
ステップＳ１６において、制御部１００は、受光光学系３から出射される光が、光学フィルタ回転盤５３の同一同心円上に配置されている光学フィルタを全て通過したか否かを判断する。ここで、受光光学系３から出射される光が、光学フィルタ回転盤５３の同一同心円上に配置されている光学フィルタを全て通過したと判断されると（ステップＳ１６でＹＥＳ）、ステップＳ１７に移行する。受光光学系３から出射される光が、光学フィルタ回転盤５３の同一同心円上に配置されている光学フィルタを全て通過していないと判断されると（ステップＳ１６でＮＯ）、ステップＳ１４に戻ることとなり、光学フィルタ回転盤５３の同一同心円上に配置されている光学フィルタを全て通過するまでステップＳ１４〜Ｓ１６までの動作が繰り返し行われる。
【００７９】
ステップＳ１７において、制御部１００は、光学フィルタ回転盤５３に配置されている全ての光学フィルタの分光データを取得したか否かを判断する。ここで、全ての光学フィルタの分光データを取得したと判断されると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、ステップＳ１８に移行する。全ての光学フィルタの分光データを取得していないと判断されると（ステップＳ１７でＮＯ）、ステップＳ１３に戻り、制御部１００は、他の同心円上の光学フィルタの分光データを取得するべく軸駆動モータ６４を制御して回転軸６３ａを移動させる。そして、他の全ての光学フィルタの分光データが取得されるまでステップＳ１３〜Ｓ１７までの動作が繰り返し行われる。
【００８０】
ステップＳ１８において、制御部１００は、試料２０による反射光の分光データを測定する。
【００８１】
このように、光源１によって、試料２０の測定域に光が照射され、分光部５’によって、照明された光が測定域によって反射する反射光が複数の波長の光に分光される。ここで、分光部５’は、回転可能な光学フィルタ回転盤５３により構成され、光学フィルタ回転盤５３には、任意の数の光学フィルタが回転中心の同心円上に複数列並べて配置されている。反射光は、光学フィルタ回転盤５３における光学フィルタを透過して複数の波長の光に分光される。そして、受光センサ４によって、分光された光が受光され、受光された各波長成分の光強度に応じた電気信号が光電変換により検出される。
【００８２】
したがって、試料２０によって反射した反射光を分光するための複数の光学フィルタの数がたとえ増えたとしても、複数の光学フィルタを光学フィルタ回転盤５３の複数の同心円Ｓ１，Ｓ２上に分散して配置することによって、光学フィルタ回転盤５３の大きさを大きくする必要がなく、光学フィルタが設けられた分光部５’の回転盤の径を小さくして装置の小型化を実現することができる。
【００８３】
また、軸駆動モータ６４によって、光学フィルタ回転盤５３の中心軸（回転軸６３ａ）を光軸に対して垂直な方向にシフトさせることで、光学フィルタ回転盤５３の複数の同心円Ｓ１，Ｓ２上に配置された複数の光学フィルタのうち、各同心円上に配置された複数の光学フィルタを受光センサ４に入射する反射光の光路上に移動させることができる。
【００８４】
なお、本実施形態では、光学フィルタ回転盤５３における第１の同心円Ｓ１及び第２の同心円Ｓ２の２つの同心円上に光学フィルタをそれぞれ配置しているが、本発明は特にこれに限定されず、３つ以上の複数の同心円上に光学フィルタを配置してもよい。
【００８５】
次に、第２の実施形態の変形例について説明する。第２の実施形態の分光測定装置では、受光センサに入射する反射光が１つであり、この反射光が光学フィルタを通過することで分光しているが、第２の実施形態の変形例では、受光センサに入射する反射光を複数に分割し、分割された複数の反射光が複数の光学フィルタを同時に通過することで分光し、受光センサによって分光された光を同時に受光する。
【００８６】
図１２は、第２の実施形態の変形例について説明するための図である。第２の実施形態の変形例における分光測定装置は、光源１、コリメータレンズ２、受光光学系３、受光センサ４、分光部５’、モータ６’、光分岐部７及び反射鏡８を備えて構成される。なお、光源１、コリメータレンズ２、受光光学系３、受光センサ４、モータ６’、光分岐部７及び反射鏡８の構成は、第１の実施形態の変形例における分光測定装置と同じであり、分光部５’の構成は、第２の実施形態における分光測定装置と同じであるので説明を省略する。
【００８７】
図１２に示すように、光学フィルタ回転盤５３には、回転軸を中心とする第１の同心円Ｓ１上に光学フィルタＦ_ｎが配置され、第１の同心円Ｓ１よりも小さい第２の同心円Ｓ２上に光学フィルタＦ_ｍが配置されている。そして、光分岐部７によって分割された反射光は、それぞれ異なる同心円上の光学フィルタに入射する。すなわち、光分岐部７を透過した反射光は、光学フィルタ回転盤５３における第２の同心円Ｓ２上の光学フィルタＦ_ｍを通過して受光センサ４１に入射し、光分岐部７により９０度の角度で反射された光は、反射鏡８によりさらに９０度の角度で反射され、光学フィルタ回転盤５３における第１の同心円Ｓ１上の光学フィルタＦ_ｎを通過して受光センサ４２に入射する。
【００８８】
このように、光分岐部７によって分割した光の数に応じた受光センサ４を設け、試料２０による反射光を光分岐部７によって複数に分割し、分割された反射光が第１の同心円Ｓ１上の光学フィルタＦ_ｎ及び第２の同心円Ｓ２上の光学フィルタＦ_ｍを同時に透過し、光学フィルタＦ_ｎ及び光学フィルタＦ_ｍを透過した反射光を第１受光センサ４１及び第２受光センサ４２で同時に受光することによって、１度に複数の波長の反射光を受光することができ、測定時間を短縮することができる。
【００８９】
なお、上記各実施形態において、分光部５は、光源により照明された光が試料の測定域で反射した反射光を、光学フィルタによって複数の波長の光に分光しているが、本発明は特にこれに限定されず、例えば、試料による透過光や試料による放射光を、光学フィルタによって複数の波長の光に分光してもよく、光源により照明された光が試料の測定域を経由することで生成された被測定光を、光学フィルタによって複数の波長の光に分光してもよい。
【００９０】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。上記第１及び第２の実施形態では、試料２０による反射光を分光部５により分光しているが、第３の実施形態では、光源１の放射光を分光部５により分光する。
【００９１】
図１３は、第３の実施形態における分光測定装置の構成を示す図である。図１３に示す分光測定装置４０は、光源１、受光光学系３、受光センサ４、分光部５及びモータ６を備えて構成される。
【００９２】
光源１は、連続点灯が可能なハロゲンランプ又はＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）等で構成され、放射光を出力する。受光光学系３は、例えば、カメラレンズ等で構成され、光源１によって出力される放射光を受光センサ４に導くものである。受光センサ４は、例えば、フォトダイオード等で構成され、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する。分光部５は、光源１により出力された放射光を複数の波長の光に分光するものであり、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２を備えて構成される。モータ６は、複数の光学フィルタ回転盤を回転させるものであり、第１モータ６１及び第２モータ６２を備えて構成される。なお、第１光学フィルタ回転盤５１、第２光学フィルタ回転盤５２、第１モータ６１及び第２モータ６２については第１の実施形態で説明しているので、ここではその説明を省略する。
【００９３】
また、第１の実施形態における分光測定装置１０が試料２０による反射光を分光して測定するものであるのに対して、第３の実施形態における分光測定装置４０は、光源１からの放射光を分光して測定するものであるので、分光測定装置４０の動作については説明を省略する。
【００９４】
このように、分光測定装置４０は、測定対象となる光源１から照射された被測定光（放射光）を、光学フィルタＦ_ｉ，Ｆ_ｊによって複数の波長の光に分光する分光部５と、分光部５によって分光された光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する受光センサ４とを備え、分光部５は、回転可能な第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２により構成され、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２には、任意の数の光学フィルタＦ_ｉ及び光学フィルタＦ_ｊが配置されるとともに、光をそのまま透過させる透過窓Ｈ_１及び透過窓Ｈ_２が配置され、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２は、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２のうちの一の回転盤の光学フィルタと他の回転盤の透過窓とが被測定光が受光センサ４に至る光路上に重なるように縦列配置されている。
【００９５】
したがって、光源の放射光を分光測定することができ、従来、１つの回転盤上に配置していた複数の光学フィルタを、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２上に分散して配置することによって、光学フィルタが設けられた分光部の回転盤の径を小さくして装置の小型化を実現することができる。
【００９６】
なお、第３の実施形態における分光測定装置４０の分光部５としては、図５に示す第１光学フィルタ回転盤５１’及び第２光学フィルタ回転盤５２’を用いてもよく、また、図８及び図９に示す光学フィルタ回転盤５３を用いてもよい。
【００９７】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。上記第１及び第２の実施形態では、試料２０による反射光を分光部５により分光しているが、第３の実施形態では、光源１の放射光を分光部５により分光し、分光された光が試料２０によって反射された反射光を受光センサ４により受光する。
【００９８】
図１４は、第４の実施形態における分光測定装置の構成を示す図である。図１４に示す分光測定装置５０は、光源１、受光光学系３、受光センサ４、分光部５及びモータ６を備えて構成される。
【００９９】
光源１は、例えば、連続点灯が可能なハロゲンランプ又はＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）等で構成され、測定対象である試料２０を照明する。コリメータレンズ２は、効率よく試料２０を照明するために光源１からの光を平行光にする。分光部５は、光源１により出力され、コリメータレンズ２によって平行光にされた光を複数の波長の光に分光するものであり、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２を備えて構成される。モータ６は、複数の光学フィルタ回転盤（第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２）を回転させるものであり、第１モータ６１及び第２モータ６２を備えて構成される。なお、第１光学フィルタ回転盤５１、第２光学フィルタ回転盤５２、第１モータ６１及び第２モータ６２については第１の実施形態で説明しているので、ここではその説明を省略する。受光光学系３は、例えば、カメラレンズ等で構成され、分光部５によって分光され、試料２０によって反射した反射光を受光センサ４に導くものである。受光センサ４は、例えば、フォトダイオード等で構成され、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する。
【０１００】
なお、第１の実施形態における分光測定装置１０が試料２０による反射光を分光し、分光された光を受光センサ４により受光するものであるのに対して、第４の実施形態における分光測定装置５０は、光源１からの放射光を分光し、分光された光が試料２０によって反射された反射光を受光センサ４により受光するものであるので、分光測定装置４０の動作については説明を省略する。
【０１０１】
このように、分光測定装置５０は、光源１と、光源１からの光を、光学フィルタＦ_ｉ，Ｆ_ｊによって複数の波長の光に分光する分光部５と、分光部５によって分光され、測定対象である試料２０を照明した後の反射光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する受光センサ４とを備え、分光部５は、回転可能な第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２により構成され、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２には、任意の数の光学フィルタＦ_ｉ及び光学フィルタＦ_ｊが配置されるとともに、光をそのまま透過させる透過窓Ｈ_１及び透過窓Ｈ_２が配置され、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２は、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２のうちの一の回転盤の光学フィルタと他の回転盤の透過窓とが被測定光が試料２０に至る光路上に重なるように縦列配置されている。
【０１０２】
したがって、光源の放射光を分光し、分光された光が試料２０によって反射した反射光を測定することができ、従来、１つの回転盤上に配置していた複数の光学フィルタを、第１光学フィルタ回転盤５１及び第２光学フィルタ回転盤５２上に分散して配置することによって、光学フィルタが設けられた分光部の回転盤の径を小さくして装置の小型化を実現することができる。
【０１０３】
なお、第４の実施形態における分光測定装置５０の分光部５としては、図５に示す第１光学フィルタ回転盤５１’及び第２光学フィルタ回転盤５２’を用いてもよく、また、図８及び図９に示す光学フィルタ回転盤５３を用いてもよい。
【０１０４】
また、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【０１０５】
（１）測定対象の測定域に光を照射する照明部と、
前記照明部により照明された光が前記測定域を経由することで生成された被測定光を、光学フィルタによって複数の波長の光に分光する分光部と、
前記分光部によって分光された光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する受光部とを備え、
前記分光部は、回転可能な複数の回転盤により構成され、前記回転盤には、任意の数の前記光学フィルタが配置されるとともに、光をそのまま透過させる透過窓が配置され、前記複数の回転盤は、前記複数の回転盤のうちの一の回転盤の光学フィルタと他の回転盤の透過窓とが前記被測定光が前記受光部に至る光路上に重なるように縦列配置されていることを特徴とする分光測定装置。
【０１０６】
（２）前記複数の回転盤は、それぞれ中心軸が同一であり、同心円上に複数の光学フィルタと、少なくとも１つの透過窓とが配置されており、
前記複数の回転盤をそれぞれ回転駆動する複数の回転駆動部をさらに備え、
前記複数の回転駆動部は、前記複数の回転盤のうちの１の回転盤の光学フィルタが前記受光部に入射する被測定光の光路上に位置するように前記１の回転盤を回転駆動し、他の回転盤の透過窓が前記受光部に入射する被測定光の光路上に位置するように前記他の回転盤を回転駆動することを特徴とする上記（１）記載の分光測定装置。
【０１０７】
（３）前記照明部により照明された光が前記測定域を経由することで生成された被測定光を複数の光に分岐する光分岐部をさらに備えることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の分光測定装置。
【０１０８】
（４）前記複数の回転盤は、それぞれ中心軸が同一であり、同心円上に複数の光学フィルタと、少なくとも２つの透過窓とが配置されており、
前記複数の回転駆動部は、前記複数の回転盤のうちの１の回転盤の光学フィルタが、前記光分岐部によって分岐される複数の被測定光の光路上に位置するように前記１の回転盤を回転駆動し、他の回転盤の透過窓が、前記光分岐部によって分岐される複数の被測定光の光路上に位置するように前記他の回転盤を回転駆動することを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の分光測定装置。
【０１０９】
（５）測定対象の測定域に光を照射する照明部と、
前記照明部により照明された光が前記測定域を経由することで生成された被測定光を、光学フィルタによって複数の波長の光に分光する分光部と、
前記分光部によって分光された光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する受光部とを備え、
前記分光部は、回転可能な回転盤により構成され、前記回転盤には、任意の数の前記光学フィルタが回転中心の同心円上に環状に複数列並べて配置されることを特徴とする分光測定装置。
【０１１０】
（６）前記回転盤を回転駆動する回転駆動部をさらに備え、
前記回転駆動部は、前記回転盤の光学フィルタが前記受光部に入射する被測定光の光路上に位置するように前記回転盤を回転駆動することを特徴とする上記（５）記載の分光測定装置。
【０１１１】
（７）前記照明部により照明された光が前記測定域を経由することで生成された被測定光を複数の光に分岐する光分岐部をさらに備えることを特徴とする上記（５）記載の分光測定装置。
【０１１２】
（８）前記回転駆動部は、前記回転盤における複数の同心円上の光学フィルタが、前記光分岐部によって分岐される複数の被測定光の光路上に位置するように前記回転盤を回転駆動することを特徴とする上記（５）〜（７）のいずれかに記載の分光測定装置。
【０１１３】
（９）前記回転盤の中心軸を光軸に対して垂直な方向にシフトさせる中心軸駆動部をさらに備えることを特徴とする上記（５）〜（８）のいずれかに記載の分光測定装置。
【０１１４】
（１０）測定対象となる光源から照射された被測定光を、光学フィルタによって複数の波長の光に分光する分光部と、
前記分光部によって分光された光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する受光部とを備え、
前記分光部は、回転可能な複数の回転盤により構成され、前記回転盤には、任意の数の前記光学フィルタが配置されるとともに、光をそのまま透過させる透過窓が配置され、前記複数の回転盤は、前記複数の回転盤のうちの一の回転盤の光学フィルタと他の回転盤の透過窓とが前記被測定光が前記受光部に至る光路上に重なるように縦列配置されていることを特徴とする分光測定装置。
【０１１５】
（１１）照明部と、
前記照明部からの光を、光学フィルタによって複数の波長の光に分光する分光部と、
前記分光部によって分光され、測定対象を照明した後の反射光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する受光部とを備え、
前記分光部は、回転可能な複数の回転盤により構成され、前記回転盤には、任意の数の前記光学フィルタが配置されるとともに、光をそのまま透過させる透過窓が配置され、前記複数の回転盤は、前記複数の回転盤のうちの一の回転盤の光学フィルタと他の回転盤の透過窓とが前記被測定光が前記測定対象に至る光路上に重なるように縦列配置されていることを特徴とする分光測定装置。
【０１１６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、従来のように、測定対象を経由することで生成された被測定光を分光するための複数の光学フィルタを１つの回転盤に設けることなく、複数の光学フィルタを複数の回転盤に分散して配置することによって、光学フィルタが設けられた分光部の回転盤の径を小さくして小型化を実現することができる。
【０１１７】
請求項２に記載の発明によれば、光分岐部によって分岐された複数の被測定光が、回転盤に配置された複数の光学フィルタを透過することによって、１度に複数の波長の被測定光を受光することができ、測定時間を短縮することができる。
【０１１８】
請求項３に記載の発明によれば、測定対象を経由することで生成された被測定光を分光するための複数の光学フィルタの数がたとえ増えたとしても、複数の光学フィルタを回転盤の複数の同心円上に環状に分散して配置することによって、回転盤の大きさを大きくする必要がなく、光学フィルタが設けられた分光部の回転盤の径を小さくして小型化を実現することができる。
【０１１９】
請求項４に記載の発明によれば、光分岐部によって分岐された複数の被測定光が、回転盤に配置された複数の光学フィルタを透過することによって、１度に複数の波長の被測定光を受光することができ、測定時間を短縮することができる。
【０１２０】
請求項５に記載の発明によれば、中心軸駆動部によって、回転盤の中心軸を光軸に対して垂直な方向にシフトさせることで、回転盤の複数の同心円上に配置された複数の光学フィルタのうち、各同心円上に配置された複数の光学フィルタを受光部に入射する被測定光の光路上に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における分光測定装置の構成を示す図である。
【図２】光学フィルタ回転盤の配置について説明するための図である。
【図３】第１の実施形態における分光測定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態における分光測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施形態の変形例における光学フィルタ回転盤の配置について説明するための図である。
【図６】受光光学系から出射される反射光について説明するための図である。
【図７】積分球方式の分光測色計の構成を示す図である。
【図８】第２の実施形態における分光測定装置の構成を示す図である。
【図９】光学フィルタ回転盤における光学フィルタの配置について説明するための図である。
【図１０】第２の実施形態における分光測定装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１１】第２の実施形態における分光測定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態の変形例について説明するための図である。
【図１３】第３の実施形態における分光測定装置の構成を示す図である。
【図１４】第４の実施形態における分光測定装置の構成を示す図である。
【図１５】従来の分光測定装置の構成を示す図である。
【図１６】従来の分光測定装置の回転盤における光学フィルタの配置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１光源
２コリメータレンズ
３受光光学系
４受光センサ
５分光部
６モータ
１０分光測定装置
５１第１光学フィルタ回転盤
５２第２光学フィルタ回転盤
５３光学フィルタ回転盤
６１第１モータ
６２第２モータ

Claims

測定対象の測定域に光を照射する照明部と、
前記照明部により照明された光が前記測定域を経由することで生成された被測定光を、光学フィルタによって複数の波長の光に分光する分光部と、
前記分光部によって分光された光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する受光部とを備え、
前記分光部は、回転可能な複数の回転盤により構成され、前記回転盤には、任意の数の前記光学フィルタが配置されるとともに、光をそのまま透過させる透過窓が配置され、前記複数の回転盤は、前記複数の回転盤のうちの一の回転盤の光学フィルタと他の回転盤の透過窓とが前記被測定光が前記受光部に至る光路上に重なるように縦列配置されていることを特徴とする分光測定装置。
前記照明部により照明された光が前記測定域を経由することで生成された被測定光を複数の光に分岐する光分岐部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の分光測定装置。
測定対象の測定域に光を照射する照明部と、
前記照明部により照明された光が前記測定域を経由することで生成された被測定光を、光学フィルタによって複数の波長の光に分光する分光部と、
前記分光部によって分光された光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を光電変換により検出する受光部とを備え、
前記分光部は、回転可能な回転盤により構成され、前記回転盤には、任意の数の前記光学フィルタが回転中心の同心円上に環状に複数列並べて配置されることを特徴とする分光測定装置。
前記照明部により照明された光が前記測定域を経由することで生成された被測定光を複数の光に分岐する光分岐部をさらに備えることを特徴とする請求項３記載の分光測定装置。
前記回転盤の中心軸を光軸に対して垂直な方向にシフトさせる中心軸駆動部をさらに備えることを特徴とする請求項３又は４記載の分光測定装置。