JP2005043153A

JP2005043153A - 分光輝度計の校正システム

Info

Publication number: JP2005043153A
Application number: JP2003201726A
Authority: JP
Inventors: Kenji Imura; 健二井村
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2005-02-17
Also published as: US7151600B2; US20050018184A1

Abstract

【課題】分光輝度計の波長及び感度の校正をユーザ側で行うことができる分光輝度計の校正システムを提供する。
【解決手段】校正用光源１００は既知の輝線波長の輝線を出力し、被校正分光輝度計は、校正用光源の輝線出力を測定し、システム制御部３００は、被校正分光輝度計２００が校正用光源１００の輝線出力を測定した場合に、輝線波長に隣接する複数の測定波長における受光部２０５からの出力比から輝線出力の波長を推定し、推定した輝線出力の波長と既知の輝線波長との差から波長変化量を推定して被校正分光輝度計２００を波長校正する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種光源や表示装置の輝度や色彩を測定、評価するための分光輝度計の校正システムに関し、特に、波長校正及び分光感度校正を行う分光輝度計の校正システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、各種光源や表示装置の分光輝度や輝度、色彩を測定、評価する分光輝度計が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。図１８は、従来の分光輝度計における分光部の構成を示す図である。図１８に示すように、従来の分光輝度計に内蔵される分光部３１０は、入射スリット３１１からの入射光束を回折格子３１３で分散させ、結像光学系３１２で入射スリット３１１の分散像を受光センサアレイ３１４上に作る、いわゆるポリクロメータであり、測定域の全波長の強度分布を同時に測定する。図１９は、ポリクロメータの受光センサアレイ３１４の各受光センサＳ_ｎ（ｎ＝０〜６０）の分光感度を示す図である。なお、図１９に示すポリクロメータは、半値幅が１０ｎｍであり、センサピッチが５ｎｍであり、波長域が４００〜７００ｎｍである。また、図１９において、横軸は波長を表し、縦軸は相対感度を表している。図１９では、受光センサＳ_０，Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３０，Ｓ_５８，Ｓ_５９，Ｓ_６０における相対感度のみを示している。
【０００３】
図１９に示すように、各受光センサＳ_ｎで受光する光の中心波長は、必ずしも４００〜７００ｎｍを６０分割した波長に一致しない。したがって、分光部３１０の波長校正は、波長が既知で安定した単色光源を用い、受光センサアレイ３１４の各受光センサの分光感度を与えることによって行われる。
【０００４】
また、分光部３１０の感度校正は、分光強度分布が既知で安定した標準光源の出力光を測定し、受光センサアレイ３１４の各受光センサの出力と、波長校正で求められた分光感度から各受光センサがもつべき出力との比として求められた各受光センサの感度補正係数を制御部４０１にあらかじめ記憶することで行われる。
【０００５】
図１８に示すように、ポリクロメータの光学的要素の相対的な位置変化は、直接且つ鋭敏に波長誤差に結びつく。また、感度誤差は、回折格子３１３の反射効率など光学的要素や回路構成による特性変化により引き起こされ、さらに、前述の波長誤差もその要因となる。したがって、経時あるいは熱的変化に起因する波長誤差及び感度誤差の発生は避けられず、精度維持のためには再校正が不可欠である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−７４８２３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、分光輝度計の精度を維持するための再校正には、製造時の校正と同じ設備と作業を必要とし、ユーザ側で行うことは困難であった。そのため、ユーザは、分光輝度計の再校正を行う際に分光輝度計を製造工場等に返送する必要があった。このように、分光輝度計を返送して行う再校正は、製造者側にもユーザ側にもコストと時間がかかり、十分な頻度で行うことは困難である。さらに、返送している期間に代替のための予備の分光輝度計を必要とする場合は、そのためのコストも必要となる。
【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、分光輝度計の波長及び感度の校正をユーザ側で行うことができる分光輝度計の校正システム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】
本発明に係る分光輝度計の校正システムは、既知の輝線波長の輝線を出力する校正用光源と、入射される光を波長に応じて分散した光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を出力する光電変換素子が配列されてなる受光部を備え、前記校正用光源の輝線出力を測定する被校正分光輝度計と、前記被校正分光輝度計が前記校正用光源の輝線出力を測定した場合に、前記輝線波長に隣接する複数の測定波長における前記受光部の相対出力から前記輝線出力の波長を推定し、推定した前記輝線出力の波長と前記既知の輝線波長との差から波長変化量を推定して前記被校正分光輝度計を波長校正する波長校正部とを備える。
【００１０】
この構成によれば、校正用光源によって、既知の輝線波長の輝線が出力され、被校正分光輝度計によって、校正用光源の輝線出力が測定され、波長校正部によって、被校正分光輝度計が校正用光源の輝線出力を測定した場合に、輝線波長に隣接する複数の測定波長における受光部の相対出力から輝線出力の波長が推定され、推定された輝線出力の波長と既知の輝線波長との差から波長変化量が推定され、この波長変化量が受光部の全測定波長域に一様な波長シフト量として校正される。
【００１１】
したがって、校正用光源を用いて受光部が受光する光の波長変化量を推定することによって、分光輝度計の波長の再校正をユーザ側で行うことができ、ユーザは、十分な頻度で分光輝度計の波長校正を行うことで常に高い精度で分光輝度計を使用することができる。
【００１２】
また、上記の分光輝度計の校正システムにおいて、前記被校正分光輝度計は、前記輝線波長に隣接する複数の測定波長における前記受光部からの出力比と、前記輝線出力の波長との対応表を予め記憶しており、前記波長校正部は、前記被校正分光輝度計によって測定された前記出力比と前記対応表とから前記輝線出力の波長を推定し、推定した前記輝線出力の波長と前記既知の輝線波長との差から波長変化量を推定して前記被校正分光輝度計を波長校正することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、被校正分光輝度計には、輝線波長に隣接する複数の測定波長における受光部からの出力比と、輝線出力の波長との対応表が予め記憶されており、波長校正部によって、被校正分光輝度計によって測定された出力比と対応表とから輝線出力の波長が推定され、推定された輝線出力の波長と既知の輝線波長との差から波長変化量が推定され、この波長変化量が受光部の全測定波長域に一様な波長シフト量として校正される。
【００１４】
したがって、輝線波長に隣接する複数の測定波長における受光部からの出力比から簡単なアルゴリズムで輝線出力の波長を推定することができる。
【００１５】
また、上記の分光輝度計の校正システムにおいて、前記校正用光源は、レーザ光を発光する半導体レーザと、前記半導体レーザの出力波長近傍で、互いに異なる分光感度を有する複数のモニタ用センサと、前記複数のモニタ用センサの出力比から前記半導体レーザの出力波長を推定する出力波長推定部とを備えることが好ましい。
【００１６】
この構成によれば、レーザ光を発光する半導体レーザの出力波長近傍で、互いに異なる分光感度を有する複数のモニタ用センサの出力比から半導体レーザの出力波長が推定され、推定された半導体レーザの出力波長が被校正分光輝度計に出力されるので、低価格で十分な輝線出力を有する半導体レーザを輝線光源として用いて精度の高い分光輝度計の再校正ができる。
【００１７】
また、上記の分光輝度計の校正システムにおいて、前記校正用光源は、前記複数のモニタ用センサの出力比と、前記半導体レーザの出力波長との対応表を予め記憶しており、前記出力波長推定部は、前記複数のモニタ用センサからの出力比と前記対応表とから前記半導体レーザの出力波長を推定することが好ましい。
【００１８】
この構成によれば、校正用光源には、複数のモニタ用センサの出力比と、半導体レーザの出力波長との対応表が予め記憶されており、出力波長推定部によって、複数のモニタ用センサからの出力比と対応表とから半導体レーザの出力波長が推定されるので、複数のモニタ用センサからの出力比から簡単なアルゴリズムで半導体レーザの出力波長を推定することができる。
【００１９】
また、本発明に係る分光輝度計の校正システムは、白熱光源と、互いに異なる分光感度を有する複数のモニタ用センサと、前記複数のモニタ用センサの出力から前記白熱光源の分光強度分布を推定する分光強度分布推定部とを備える校正用光源と、入射される光を波長に応じて分散した光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を出力する光電変換素子が配列されてなる受光部を備え、前記校正用光源の出力光を測定する被校正分光輝度計と、前記被校正分光輝度計が前記校正用光源の出力光を測定した場合に、前記分光強度分布推定部によって推定された前記分光強度分布と、前記受光部の光電変換素子毎の分光感度とから前記受光部の出力を推定し、推定された前記受光部の出力と、実際の前記受光部の出力との比を光電変換素子毎に算出し、算出された光電変換素子毎の比を前記被校正分光輝度計に記憶させることで前記被校正分光輝度計を感度校正する感度校正部とを備える。
【００２０】
この構成によれば、校正用光源が備える分光強度分布推定部によって、互いに異なる分光感度を有する複数のモニタ用センサの出力から白熱光源の分光強度分布が推定され、被校正分光輝度計によって、校正用光源の出力光が測定され、感度校正部によって、被校正分光輝度計が校正用光源の出力光を測定した場合に、分光強度分布推定部によって推定された分光強度分布と、受光部の光電変換素子毎の分光感度とから受光部の出力が推定され、分光強度分布から推定された得られるべき受光部の出力と、実際の受光部の出力との比が光電変換素子毎に算出され、算出された光電変換素子毎の比が被校正分光輝度計に記憶されることで被校正分光輝度計の感度校正が行われる。
【００２１】
したがって、被校正分光輝度計が校正用光源の出力光を測定した場合の分光強度分布から推定された受光部の出力と、実際の受光部の出力との比を、分光輝度計の感度を校正するための係数として記憶しておくことによって、分光輝度計の感度の再校正をユーザ側で行うことができ、ユーザは、十分な頻度で分光輝度計の感度校正を行うことで常に高い精度で分光輝度計を使用することができる。
【００２２】
【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。
【００２３】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における分光輝度計の校正システムの構成を示す図である。図１に示す分光輝度計の校正システム１は、校正用光源１００、被校正分光輝度計２００及び両者と接続されたシステム制御部３００を備えて構成される。
【００２４】
校正用光源１００は、制御部１０１、輝線光源１０２、白熱光源１０３、拡散板１０４、コリメータ光学系１０５、第１モニタセンサ１０６（１０６ａ，１０６ｂ）、第２モニタセンサ１０７（１０７ａ，１０７ｂ）、第３モニタセンサ１０８（１０８ａ，１０８ｂ）、温度センサ１０９及び記憶部１２０を備えて構成される。
【００２５】
記憶部１２０は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄ−ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）で構成され、第１の対応表記憶部１２０ａ及び第２の対応表記憶部１２０ｂとして機能する。
【００２６】
第１の対応表記憶部１２０ａは、温度毎に出力波長λ_ｍと、第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１０と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２０との出力比Ｉ_１０／Ｉ_２０とが対応付けられた第１の対応表を記憶する。なお、第１の対応表については後述する。
【００２７】
第２の対応表記憶部１２０ｂは、温度毎に相対分光強度分布Ｒ（λ）と、第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３０と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１０との出力比Ｉ_３０／Ｉ_１０、第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２０及び第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２０と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１０との出力比Ｉ_２０／Ｉ_１０とが対応付けられた第２の対応表を記憶する。なお、第２の対応表については後述する。
【００２８】
制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ（中央演算処理装置）で構成され、出力波長推定部１０１ａ及び分光強度分布推定部１０１ｂとして機能する。
【００２９】
出力波長推定部１０１ａは、第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２との出力比Ｉ_１／Ｉ_２から第１の対応表記憶部１２０ａに記憶されている第１の対応表を参照して輝線光源１０２の出力波長λ_ｍを推定する。
【００３０】
分光強度分布推定部１０１ｂは、第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１との出力比Ｉ_３／Ｉ_１から第２の対応表記憶部１２０ｂに記憶されている第２の対応表を参照して白熱光源１０３の相対分光強度分布Ｒ（λ）を選択し、選択された相対分光強度分布Ｒ（λ）と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２及び第２の対応表における相対分光強度分布Ｒ（λ）に対応する出力Ｉ_２０に基づいて分光強度分布Ｐ（λ）を推定する。なお、分光強度分布Ｐ（λ）の具体的な算出方法については後述する。
【００３１】
また、制御部１０１は、輝線光源１０２及び白熱光源１０３の発光タイミング及び発光時間を制御する。
【００３２】
輝線光源１０２は、例えば、可視光のレーザ光を発光する可視ＬＤ（半導体レーザ）で構成され、特定の波長（輝線波長）の光である輝線を出力する。白熱光源１０３は、例えば、白熱電球で構成され、複数の波長からなる白色光を出力する。
【００３３】
拡散板１０４は、輝線光源１０２より出力された出力光及び白熱光源１０３より出力された出力光を拡散させる。
【００３４】
コリメータ光学系１０５は、拡散板１０４によって拡散された輝線光源１０２より出力された出力光及び白熱光源１０３より出力された出力光を平行な光にする。
【００３５】
第１モニタセンサ１０６、第２モニタセンサ１０７及び第３モニタセンサ１０８は、シリコンフォトダイオード１０６ａ，１０７ａ，１０８ａ及びガラスフィルタ１０６ｂ，１０７ｂ，１０８ｂをそれぞれ備えて構成される。
【００３６】
第１モニタセンサ１０６は、拡散板１０４によって拡散された輝線光源１０２からの出力光の出力波長をモニタするものであり、ガラスフィルタ１０６ｂは、輝線光源１０２の出力波長近辺で立ち上がる分光感度を有する。
【００３７】
第２モニタセンサ１０７は、拡散板１０４によって拡散された輝線光源１０２からの出力光の出力波長をモニタするものであり、ガラスフィルタ１０７ｂは、輝線光源１０２の出力波長近辺で立ち下がる分光感度を有する。
【００３８】
第３モニタセンサ１０８は、拡散板１０４によって拡散された白熱光源１０３からの出力光の分光強度分布をモニタするものである。
【００３９】
図２は、校正用光源の相対分光強度とモニタセンサにおけるフィルタの分光透過率とを示す図である。なお、図２における縦軸は相対分光強度及び分光透過率を示し、横軸は波長を示す。
【００４０】
図２に示すように、輝線光源１０２は、出力波長λ_ＬＤが略６５０ｎｍの単色光を出力するが、その出力波長には最大±５ｎｍの個体差があり、温度依存性も大きい。そのため、輝線光源１０２からの出力波長は、第１モニタセンサ１０６及び第２モニタセンサ１０７によってモニタされる。また、同様に、白熱光源１０３の分光強度分布及び放射強度にも個体差があり、経時変化もある。そのため、白熱光源１０３からの出力光の相対分光強度分布は、第１モニタセンサ１０６、第２モニタセンサ１０７及び第３モニタセンサ１０８によってモニタされる。
【００４１】
第１モニタセンサ１０６のガラスフィルタ１０６ｂには、例えば、図２のＲ６４に示す分光透過率を有するＨＯＹＡＯＰＴＩＣＳ製のＲ−６４フィルタが用いられ、このガラスフィルタ１０６ｂは、輝線光源１０２の出力波長である６５０ｎｍ近傍で立ち上がる分光透過率を有している。また、第２モニタセンサ１０７のガラスフィルタ１０７ｂには、例えば、図２のＨＡ３０に示す分光透過率を有するＨＯＹＡＯＰＴＩＣＳ製のＨＡ−３０フィルタが用いられ、このガラスフィルタ１０７ｂは、輝線光源１０２の出力波長である６５０ｎｍ近傍で立ち下がる分光透過率を有している。したがって、第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２との比Ｉ_１／Ｉ_２は、輝線光源１０２の出力波長λ_ＬＤが短波長にシフトすると減少し、長波長にシフトすると増加する。特に、本実施形態では、図２に示すようにガラスフィルタ１０６ｂの分光透過率の特性を表す曲線Ｒ６４の立ち上がりが急峻であるので、波長シフトに対して高い感度を有する。記憶部１２０には、あらかじめ第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１０と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２０との比Ｉ_１０／Ｉ_２０と輝線光源１０２の出力波長λ_ｍとが対応付けられた第１の対応表が記憶されている。制御部１０１は、第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２との比Ｉ_１／Ｉ_２を算出し、算出した比Ｉ_１／Ｉ_２に基づいて第１の対応表を参照して輝線光源１０２の出力波長の推定値Λ_ＬＤを算出する。
【００４２】
また、白熱光源１０３の出力光の分光強度分布の変化には、相対分光強度分布の変化と放射強度の変化とがある。相対分光強度分布をモニタするために、第３モニタセンサ１０８のガラスフィルタ１０８ｂには、例えば、図２のＢＧ３９に示す分光透過率を有するＨＯＹＡＯＰＴＩＣＳ製のＢＧ−３９フィルタが用いられ、このガラスフィルタ１０８ｂは、３９０ｎｍ近傍にピークを有する分光透過率を有している。
【００４３】
白熱光源１０３の出力光の相対分光強度分布Ｒ（λ）は、白熱電球のフィラメントの色温度に依存する。すなわち、色温度が２７００Ｋ（ケルビン）の場合、相対分光強度分布Ｒ（λ）は、図２に示す特性曲線Ｒ１で表され、色温度が２８００Ｋ（ケルビン）の場合、相対分光強度分布Ｒ（λ）は、図２に示す特性曲線Ｒ２で表され、色温度が２９００Ｋ（ケルビン）の場合、相対分光強度分布Ｒ（λ）は、図２に示す特性曲線Ｒ３で表される。第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１との比Ｉ_３／Ｉ_１は、相対分光強度分布Ｒ（λ）に対応して変化するので、この比Ｉ_３／Ｉ_１から校正時の白熱光源１０３の放射光分光強度分布を推定することができる。記憶部１２０には、あらかじめ校正用光源１００の白熱光源１０３を複数の異なる色温度で点灯した時の相対分光強度分布Ｒ（λ）と、その時の第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３０と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１０との比Ｉ_３０／Ｉ_１０及び第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２０とが対応付けられた第２の対応表が記憶されている。制御部１０１は、第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１との比Ｉ_３／Ｉ_１を算出し、算出した比Ｉ_３／Ｉ_１に基づいて第２の対応表を参照して白熱光源１０３の出力光の校正時の相対分光強度分布Ｒ（λ）を推定する。そして、制御部１０１は、下記の（１）式に基づいて、推定された相対分光強度分布Ｒ（λ）と、白熱光源１０３の出力光の校正時の第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２と、記憶部１２０にあらかじめ記憶されている第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２０とから分光強度分布Ｐ（λ）を算出する。
Ｐ（λ）＝Ｒ（λ）・Ｉ_２／Ｉ_２０・・・・（１）
【００４４】
図２に示すように、第２モニタセンサ１０７は、分光輝度計が測定する可視領域（３８０〜７８０ｎｍ）全体にわたって感度を有しており、放射強度をモニタするのに適している。
【００４５】
なお、上述の白熱光源１０３の分光強度分布をモニタする方法は、白熱光源１０３の相対分光強度分布Ｒ（λ）の変化がフィラメントの色温度にのみ依存することを前提にしている。すなわち、白熱光源１０３のフィラメントの痩せや、印加電圧の変化によって生じる相対分光強度分布Ｒ（λ）の変化については、この前提が維持されるが、管球へのフィラメントの蒸着や拡散板１０４の黄変化などによる相対分光強度分布Ｒ（λ）の変化には、この前提が成り立たない。すなわち、上述の前提が維持されている限り、３つのモニタセンサ１０６，１０７，１０８の出力Ｉ_１，Ｉ_２，Ｉ_３の相対比は変化しないので、記憶部１２０は、設定時の第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２０と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１０との比Ｉ_２０／Ｉ_１０を上述の第２の対応表の相対分光強度分布Ｒ（λ）にさらに対応付けて記憶する。制御部１０１は、第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１との比Ｉ_２／Ｉ_１を算出し、算出された比Ｉ_２／Ｉ_１が、記憶部１２０にあらかじめ記憶されている設定時の比Ｉ_２０／Ｉ_１０から変化していないことを確認することで、白熱光源１０３の異常を監視することができる。
【００４６】
図１に戻って、温度センサ１０９は、例えば、サーミスタで構成され、第１モニタセンサ１０６、第２モニタセンサ１０７及び第３モニタセンサ１０８の温度補償をするためのものである。温度センサ１０９は、第１モニタセンサ１０６、第２モニタセンサ１０７及び第３モニタセンサ１０８の温度を測定する。各モニタセンサ１０６，１０７，１０８のガラスフィルタ１０６ｂ，１０７ｂ，１０８ｂの分光透過率は、温度依存性を有しており、例えば、ガラスフィルタ１０６ｂの立ち上がり部分は、０．１ｎｍ／℃強で長波長に移動する。このようなガラスフィルタ１０６ｂ，１０７ｂ，１０８ｂの温度変化による誤差を補償するために、上述の第１の対応表及び第２の対応表はモニタセンサ１０６，１０７，１０８の異なる温度に対して複数用意される。したがって、制御部１０１は、温度センサ１０９によって測定されたモニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度に対応する第１の対応表及び第２の対応表を参照する。
【００４７】
なお、第１モニタセンサ１０６、第２モニタセンサ１０７、第３モニタセンサ１０８及び温度センサ１０９は、アルミブロック１１０内に配置されている。
【００４８】
図３は、校正用光源のコリメータ光学系とモニタセンサとを拡散板の方向から見た図である。図３に示すように、拡散板１０４の方向からコリメータ光学系１０５とモニタセンサ１０６，１０７，１０８とを見た場合、コリメータ光学系１０５の下方にアルミブロック１１０が配置される。アルミブロック１１０内において、コリメータ光学系１０５の下方に第２モニタセンサ１０７が配置され、第２モニタセンサ１０７の左方に第１モニタセンサ１０６が配置され、第２モニタセンサの右方に第３モニタセンサ１０８が配置される。第２モニタセンサ１０７の下方に温度センサ１０９が配置される。
【００４９】
図１に戻って、被校正分光輝度計２００は、校正する対象となる分光輝度計であり、制御部２０１、収束光学系２０２、絞り２０３、コンデンサレンズ２０４受光部２０５及び記憶部２２０を備えて構成される。
【００５０】
記憶部２２０は、例えば、ＥＥＰＲＯＭで構成され、第３の対応表記憶部２２０ａ、波長変化量記憶部２２０ｂ及び感度補正係数記憶部２２０ｃとして機能する。
【００５１】
第３の対応表記憶部２２０ａは、出力波長λ_ｍと、各輝線波長に対応する出力比Ｑ_ｎ／Ｑ_ｎ＋２とが対応付けられた第３の対応表を記憶する。なお、第３の対応表については後述する。
【００５２】
波長変化量記憶部２２０ｂは、輝線出力の波長と、出力波長推定部１０１ａによって推定された輝線波長との差を波長変化量として記憶する。この波長変化量は、分光輝度計２００の測定時において、波長校正に用いられる。
【００５３】
感度補正係数記憶部２２０ｃは、分光強度分布推定部１０１ｂによって推定された分光強度分布Ｐ（λ）と被校正分光輝度計２００から取得した各受光センサＳ_ｎの分光感度とに基づいて求められた各受光センサＳ_ｎから得られるべき推定出力ｑ_ｎと、実際に受光センサＳ_ｎから得られた出力Ｑ_ｎとの比ｑ_ｎ／Ｑ_ｎを感度補正係数として記憶する。この感度補正係数は、分光輝度計２００の測定時において、感度校正に用いられる。
【００５４】
制御部２０１は、例えば、ＣＰＵで構成され、出力波長算出部２０１ａ及び三刺激値算出部２０１ｂとして機能する。
【００５５】
出力波長算出部２０１ａは、校正用光源１００の輝線波長を測定した場合に３つの出力比Ｑ_ｎ／Ｑ_ｎ＋２の中で最も１に近い比Ｑ_ｎ／Ｑ_ｎ＋２を選択して、第３の対応表記憶部２２０ａに記憶されている第３の対応表を参照して、選択された比Ｑ_ｎ／Ｑ_ｎ＋２に対応する波長λ_ｍを算出する。
【００５６】
三刺激値算出部２０１ｂは、受光センサＳ_ｎの各測定波長での出力と、測定波長ごとの重み係数との積和で三刺激値を算出する場合、重み係数を波長変化量に応じて修正し、修正した重み係数を用いて三刺激値を算出する。
【００５７】
収束光学系２０２は、校正用光源１００のコリメータ光学系１０５によってコリメートされた光を絞り２０３の開口部分に収束させる。
【００５８】
絞り２０３は、収束光学系２０２と共に測定光束の受光角を規定する。
【００５９】
コンデンサレンズ２０４は絞り２０３を通過した光を受光部２０５の入射スリットに集めるものである。
【００６０】
受光部２０５は、入射される光を波長に応じて分散する回折格子と、回折格子によって波長毎に異なる方向に分散された光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を出力する複数の光電変換素子（受光センサＳ_ｎ）が配列されてなる受光センサアレイとを備えて構成される。
【００６１】
なお、校正時において、校正用光源１００のハウジング１１１と被校正分光輝度計２００のハウジング２０６とは、外部光が入らないようにするため、ハウジング１１１に形成された開口部１１１ａと、ハウジング２０６に形成された２０６ａとで結合される。
【００６２】
システム制御部３００は、例えば、ＣＰＵで構成され、波長校正部３００ａ、感度校正部３００ｂ、迷光レベル推定部３００ｃ及び半値幅推定部３００ｄとして機能する。
【００６３】
波長校正部３００ａは、被校正分光輝度計２００が校正用光源１００の輝線出力を測定した場合に、輝線波長に隣接する複数の測定波長における受光センサＳ_ｎからの出力比から輝線出力の波長を推定し、推定した輝線出力の波長と既知の輝線波長との差から波長変化量を算出し、算出された波長変化量を被校正分光輝度計２００の記憶部２２０に記憶させることで波長校正する。
【００６４】
感度校正部３００ｂは、被校正分光輝度計２００が校正用光源１００の出力光を測定した場合に、分光強度分布推定部１０１ｂによって推定された分光強度分布Ｐ（λ）と被校正分光輝度計２００から取得した各受光センサＳ_ｎの分光感度とに基づいて各受光センサＳ_ｎから得られるべき推定出力ｑ_ｎを求め、求めた推定出力ｑ_ｎと、実際に受光センサＳ_ｎから得られた出力Ｑ_ｎとの比ｑ_ｎ／Ｑ_ｎを各受光センサＳ_ｎ毎に算出し、算出された比ｑ_ｎ／Ｑ_ｎを被校正分光輝度計２００の記憶部２２０に記憶させることで被校正分光輝度計２００を感度校正する。
【００６５】
迷光レベル推定部３００ｃは、輝線波長に隣接する複数の測定波長における受光センサＳ_ｎからの出力により求めた輝線の強度と、輝線波長に感度を有しない波長における出力（輝線波長における分光感度が０である受光センサＳ_ｎの出力）との比を求め、求めた比と予め記憶されている比の初期値とを比較することで被校正分光輝度計２００の迷光レベルの変化を推定する。
【００６６】
半値幅推定部３００ｄは、輝線波長に隣接する複数の測定波長における受光センサＳ_ｎからの出力より受光センサＳ_ｎにおける輝線波長近傍での半値幅を求め、求めた半値幅と予め記憶されている半値幅の初期値とを比較することで被校正分光輝度計２００の半値幅の変化を推定する。
【００６７】
ここで、被校正分光輝度計２００の波長再校正について説明する。被校正分光輝度計２００は、システム制御部３００からの指示によって校正用光源１００の輝線光源１０２の出力光を測定する。
【００６８】
図４は、輝線光源の輝線波長と、輝線波長近傍の５つの受光センサＳ_ｎ（ｎ＝４８〜５２）の相対分光感度を示す図である。前述のように、輝線光源１０２の出力波長は６５０±５ｎｍでばらつきが生じるが、図４では、λ_ＬＤ１，λ_ＬＤ２，λ_ＬＤ３の３つの輝線波長を示している。例えば、校正用光源１００の輝線光源１０２の出力波長λ_ＬＤ＝λ_ＬＤ１の場合、その短波長側に隣接する受光センサＳ_４８の分光感度はλ_ＬＤ１近傍で立ち下がり、長波長側に隣接する受光センサＳ_５０の分光感度はλ_ＬＤ１近傍で立ち上がるので、受光センサＳ_４８の出力（Ｑ_４８）_１と受光センサＳ_５０の出力（Ｑ_５０）_１の比Ｑ_４８／Ｑ_５０は、出力波長λ_ＬＤが短波長側にシフトすれば高い感度で増加し、長波長側にシフトすれば高い感度で減少する。したがって、被校正分光輝度計２００の制御部２０１は、受光センサＳ_４８の出力（Ｑ_４８）_１と受光センサＳ_５０の出力（Ｑ_５０）_１の比Ｑ_４８／Ｑ_５０を算出し、記憶部２２０にあらかじめ記憶されている比Ｑ_４８／Ｑ_５０と波長λ_ＬＤとの第３の対応表を参照して、輝線光源１０２の出力波長λ_ＬＤを推定してシステム制御部３００に出力する。システム制御部３００は、被校正分光輝度計２００の制御部２０１から入力される推定値λ_ＬＤと、校正用光源１００の制御部１０１から入力される輝線波長の推定値Λ_ＬＤとの差から被校正分光輝度計２００の受光部２０５の波長変化量ｄλ＝λ_ＬＤ−Λ_ＬＤを算出し、被校正分光輝度計２００の受光部２０５の各受光センサＳ_ｎの分光感度の共通の修正量として記憶部２２０に記憶させることで出力波長の補正を行う。
【００６９】
複数の受光センサＳ_ｎ（ｎ＝４８〜５２）のうちの比を算出する２つの受光センサの分光感度は、輝線光源１０２の出力波長λ_ＬＤで急峻かつ互いに逆に変化していることが好ましく、出力波長λ_ＬＤの位置によって組み合わせが異なる。すなわち、図４で、校正用光源１００の輝線光源１０２の出力波長λ_ＬＤ＝λ_ＬＤ２の場合、受光センサＳ_４９の出力と受光センサＳ_５１の出力との比Ｑ_４９／Ｑ_５１を算出することが好ましく、校正用光源１００の輝線光源１０２の出力波長λ_ＬＤ＝λ_ＬＤ３の場合、受光センサＳ_５０の出力と受光センサＳ_５２の出力との比Ｑ_５０／Ｑ_５２を算出することが好ましい。したがって、記憶部２２０が記憶する第３の対応表には、各輝線波長に対応する３つの比Ｑ_４８／Ｑ_５０，Ｑ_４９／Ｑ_５１，Ｑ_５０／Ｑ_５２が用意されており、校正時に算出された比Ｑ_４８／Ｑ_５０，Ｑ_４９／Ｑ_５１，Ｑ_５０／Ｑ_５２の中から最も適切な比を用いて輝線光源１０２の出力波長λ_ＬＤを推定する。具体的には、制御部２０１は、３つの比Ｑ_４８／Ｑ_５０，Ｑ_４９／Ｑ_５１，Ｑ_５０／Ｑ_５２の中で最も１に近い値をもつ比を用いて輝線光源１０２の出力波長λ_ＬＤを推定する。
【００７０】
次に、被校正分光輝度計２００の分光感度の再校正について説明する。前述の出力波長の再校正を行った後、被校正分光輝度計２００は、システム制御部３００からの指示によって校正用光源１００の白熱光源１０３の出力光を測定する。被校正分光輝度計２００は、受光部２０５の各波長での出力（分光感度）Ｑ（λ）をシステム制御部３００に出力する。システム制御部３００は、校正用光源１００の制御部１０１から入力される分光強度分布Ｐ（λ）と、被校正分光輝度計２００の制御部２０１から入力される受光部２０５の各受光センサＳ_ｎの分光感度Ｑ（λ）、及び前述の波長変化量ｄλとに基づいて、各受光センサＳ_ｎから得られるべき推定出力ｑ_ｎを算出し、算出された推定出力ｑ_ｎと実測値Ｑ_ｎとの受光センサＳ_ｎ毎の比ｑ_ｎ／Ｑ_ｎを算出し、被校正分光輝度計２００の制御部２０１に記憶させることで被校正分光輝度計２００の分光感度を補正する。
【００７１】
被校正分光輝度計２００の出力波長及び分光感度の校正のためには、校正用光源１００には、輝線光源１０２の出力波長モニタ用対応表（第１の対応表）と、白熱光源１０３の放射光モニタ用対応表（第２の対応表）があらかじめ設定されている必要があり、被校正分光輝度計２００には、波長校正用対応表（第３の対応表）があらかじめ設定されている必要がある。そこで、これらの対応表の設定手順について以下に説明する。
【００７２】
まず、校正用光源１００の第１の対応表の設定手順について説明する。図５は、校正用光源１００の第１の対応表の設定における分光輝度計の校正システムを示す図である。図５に示す分光輝度計の校正システムは、校正用光源１００、基準モノクロメータ３０３及びシステム制御部３００を備えて構成される。
【００７３】
基準モノクロメータ３０３は、水銀の輝線などで波長校正された分光部と光源部とを備えて構成され、任意の波長の単色光を校正用光源１００に向けて出力する。
【００７４】
システム制御部３００は、基準モノクロメータ３０３に輝線光源１０２の出力波長近傍の波長を有する複数の単色光を所定波長間隔で出力させ、校正用光源１００のハウジング１１１に形成された開口部１１１ａに当該単色光を入射させる。なお、本実施形態におけるシステム制御部３００は、基準モノクロメータ３０３に輝線光源１０２の出力波長６５０ｎｍ近傍の６４４ｎｍから６５６ｎｍの単色光を２ｎｍピッチで出力させる。校正用光源１００に入射した単色光は、コリメータ光学系１０５を透過して拡散板１０４に入射する。拡散板１０４によって拡散反射した光は、第１モニタセンサ１０６及び第２モニタセンサ１０７によって検知される。システム制御部３００は、校正用光源１００の制御部１０１から入力される各単色光に対する第１モニタセンサ１０６及び第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_１，Ｉ_２を取得し、出力Ｉ_１と出力Ｉ_２との比Ｉ_１／Ｉ_２を算出する。システム制御部３００は、算出された比Ｉ_１／Ｉ_２を単色光の波長λ_ｍと対応付けて第１の対応表を作成する。
【００７５】
また、校正用光源１００は、ハウジング１１１の底部の蓋１１１ｂ（図３参照）を取り外すことで、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８及び温度センサ１０９が格納されたアルミブロック１１０を露出させることができる。この露出させたアルミブロック１１０には、システム制御部３００によって制御される恒温ユニット３０１が密着して配置され、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度を制御する。第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度は、温度センサ１０９によって検出される。システム制御部３００は、恒温ユニット３０１を制御することでアルミブロック１１０内を複数の温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に設定してそれぞれの温度における出力Ｉ_１，Ｉ_２を取得する。なお、本実施形態においてシステム制御部３００は、アルミブロック１１０内の温度をＴ１＝１３℃、Ｔ２＝２３℃及びＴ３＝３３℃近傍に設定して出力Ｉ_１，Ｉ_２を取得する。同時に、温度センサ１０９は、第１〜第２モニタセンサ１０６，１０７の温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を検出し、検出された温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を制御部１０１に出力する。システム制御部３００は、検出された温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を制御部１０１より取得し、各温度毎に比Ｉ_１／Ｉ_２と単色光の波長λ_ｍとの第１の対応表を作成し、作成した第１の対応表を校正用光源１００の記憶部１２０に記憶させる。下記の表１は、上述のようにして作成された第１の対応表の一例を示すものである。
【００７６】
【表１】

【００７７】
表１に示すように、例えば、単色光の波長λ_ｍが６４４ｎｍであり、温度センサ１０９によって検出された温度がＴ１である場合、出力Ｉ_１０と出力Ｉ_２０との比Ｉ_１０／Ｉ_２０は、（Ｉ_１０／Ｉ_２０）_１１となり、温度がＴ２である場合、比Ｉ_１０／Ｉ_２０は、（Ｉ_１０／Ｉ_２０）_２１となり、温度がＴ３である場合、比Ｉ_１０／Ｉ_２０は、（Ｉ_１０／Ｉ_２０）_３１となる。このように、システム制御部３００は、温度毎に単色光の波長λ_ｍと比Ｉ_１０／Ｉ_２０とが対応付けられた第１の対応表を作成し、作成した第１の対応表を制御部１０１に記憶する。
【００７８】
そして、校正時において、制御部１０１は、表１に示す第１の対応表に基づいて、出力Ｉ_１と出力Ｉ_２との比Ｉ_１／Ｉ_２を温度センサ１０９によって検出された温度Ｔについて補間して、検出された温度ＴでのΛ_ＬＤとＩ_１／Ｉ_２との対応表を新たに作成し、新たに作成された対応表に基づいて、Λ_ＬＤをＩ_１／Ｉ_２について補間して、モニタされたＩ_１／Ｉ_２に対応する出力波長の推定値Λ_ＬＤを算出する。
【００７９】
次に、校正用光源１００の第２の対応表の設定手順について説明する。図６は、校正用光源１００の第２の対応表の設定における分光輝度計の校正システムを示す図である。図６に示す分光輝度計の校正システムは、校正用光源１００、基準分光輝度計３０２及びシステム制御部３００を備えて構成される。
【００８０】
基準分光輝度計３０２は、基準モノクロメータによって出力波長が校正され、標準電球によって分光感度が校正されている。
【００８１】
システム制御部３００は、校正用光源１００の白熱光源１０３を３種類の駆動電圧Ｖ_１，Ｖ_２，Ｖ_３で点灯させ、拡散板１０４からの放射光束を第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８によって検知させるとともに、基準分光輝度計３０２にコリメータ光学系１０５から射出される光束の相対分光強度分布Ｒ_１（λ），Ｒ_２（λ），Ｒ_３（λ）を測定させる。システム制御部３００は、校正用光源１００の制御部１０１から第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の出力Ｉ_１０，Ｉ_２０，Ｉ_３０を取得し、出力Ｉ_３０と出力Ｉ_１０との比Ｉ_３０／Ｉ_１０を算出するとともに、出力Ｉ_２０と出力Ｉ_１０との比Ｉ_２０／Ｉ_１０を算出する。システム制御部３００は、算出された比Ｉ_３０／Ｉ_１０、第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２０、及び算出された比Ｉ_２０／Ｉ_１０を相対分光強度分布Ｒ_１（λ），Ｒ_２（λ），Ｒ_３（λ）と対応付けて第２の対応表を作成する。
【００８２】
また、校正用光源１００は、ハウジング１１１の底部の蓋１１１ｂ（図３参照）を取り外すことで、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８及び温度センサ１０９が格納されたアルミブロック１１０を露出させることができる。この露出させたアルミブロック１１０には、システム制御部３００によって制御される恒温ユニット３０１が密着して配置され、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度を制御する。第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度は、温度センサ１０９によって検出される。システム制御部３００は、恒温ユニット３０１を制御することでアルミブロック１１０内を複数の温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に設定してそれぞれの温度における出力Ｉ_１０，Ｉ_２０，Ｉ_３０を取得する。なお、本実施形態においてシステム制御部３００は、アルミブロック１１０内の温度をＴ１＝１３℃、Ｔ２＝２３℃及びＴ３＝３３℃近傍に設定して出力Ｉ_１０，Ｉ_２０，Ｉ_３０を取得する。同時に、温度センサ１０９は、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７、１０８の温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を検出し、検出された温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を制御部１０１に出力する。システム制御部３００は、検出された温度Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３を制御部１０１より取得し、各温度毎に比Ｉ_３０／Ｉ_１０と相対分光強度分布Ｒ（λ）との第２の対応表を作成し、作成した第２の対応表を校正用光源１００の記憶部１２０に記憶する。下記の表２は、上述のようにして作成された第２の対応表の一例を示すものである。
【００８３】
【表２】

【００８４】
表２に示すように、例えば、駆動電圧Ｖ_１で白熱光源１０３を駆動した場合の分光強度分布がＲ_１（λ）であり、温度センサ１０９によって検出された温度がＴ１である場合、出力Ｉ_３０と出力Ｉ_１０との比Ｉ_３０／Ｉ_１０は（Ｉ_３０／Ｉ_１０）_１１となり、出力Ｉ_２０は（Ｉ_２０）_１１となり、出力Ｉ_２０と出力Ｉ_１０との比Ｉ_２０／Ｉ_１０は（Ｉ_２０／Ｉ_１０）_１１となる。温度がＴ２である場合、比Ｉ_３０／Ｉ_１０は（Ｉ_３０／Ｉ_１０）_２１となり、出力Ｉ_２０は（Ｉ_２０）_２１となり、出力Ｉ_２０と出力Ｉ_１０との比Ｉ_２０／Ｉ_１０は（Ｉ_２０／Ｉ_１０）_２１となる。温度がＴ３である場合、比Ｉ_３０／Ｉ_１０は（Ｉ_３０／Ｉ_１０）_３１となり、出力Ｉ_２０は（Ｉ_２０）_３１となり、出力Ｉ_２０と出力Ｉ_１０との比Ｉ_２０／Ｉ_１０は（Ｉ_２０／Ｉ_１０）_３１となる。このように、システム制御部３００は、温度毎に相対分光強度分布Ｒ（λ）と比Ｉ_３０／Ｉ_１０、出力Ｉ_２０及び比Ｉ_２０／Ｉ_１０とが対応付けられた第２の対応表を作成し、作成した第２の対応表を校正用光源１００の記憶部１２０に記憶する。
【００８５】
そして、校正時において、制御部１０１は、出力Ｉ_３と出力Ｉ_１との比Ｉ_３／Ｉ_１、出力Ｉ_２、及び出力Ｉ_２と出力Ｉ_１との比Ｉ_２／Ｉ_１を温度について補間して、モニタされた温度Ｔでの相対分光強度分布Ｒ（λ）と比Ｉ_３／Ｉ_１、出力Ｉ_２、及び比Ｉ_２／Ｉ_１との対応表を作成し、作成された対応表に基づいて、Ｒ（λ）を比Ｉ_３／Ｉ_１について補間して、モニタされた比Ｉ_３／Ｉ_１に対応する相対分光強度分布Ｒ（λ）と出力Ｉ_２及び比Ｉ_２／Ｉ_１とを算出する。
【００８６】
次に、被校正分光輝度計２００の第３の対応表の設定手順について説明する。図７は、被校正分光輝度計２００の第３の対応表の設定における分光輝度計の校正システムを示す図である。図７に示す分光輝度計の校正システムは、被校正分光輝度計２００、基準モノクロメータ３０３及びシステム制御部３００を備えて構成される。
【００８７】
システム制御部３００は、基準モノクロメータ３０３に輝線光源１０２の出力波長近傍の波長を有する複数の単色光を所定波長間隔で出力させ、被校正分光輝度計２００のハウジング２０６に形成された開口部２０６ａに当該単色光を入射させる。なお、本実施形態におけるシステム制御部３００は、基準モノクロメータ３０３に輝線光源１０２の出力波長６５０ｎｍ近傍の６４４ｎｍから６５６ｎｍの単色光を２ｎｍピッチで出力させる。被校正分光輝度計２００に入射した単色光は、収束光学系２０２を透過して絞り２０３に入射する。絞り２０３を通過した単色光は、コンデンサレンズ２０４により集められて受光部２０５に入射し、波長毎に分散されて受光部２０５の各受光センサＳ_ｎによって受光される。
【００８８】
システム制御部３００は、各受光センサＳ_ｎからの出力Ｑ_ｎを取得し、各単色光に対する輝線光源１０２の出力波長近傍の受光センサの出力Ｑ_ｎ（ｎ＝４８〜５２）と、各輝線波長に対応する３つの比Ｑ_４８／Ｑ_５０，Ｑ_４９／Ｑ_５１，Ｑ_５０／Ｑ_５２とを算出する。システム制御部３００は、算出された比Ｑ_４８／Ｑ_５０，Ｑ_４９／Ｑ_５１，Ｑ_５０／Ｑ_５２を単色光の波長λ_ｍと対応付けた第３の対応表を作成し、作成した第３の対応表を被校正分光輝度計２００の記憶部２２０に記憶させる。下記の表３は、上述のようにして作成された第３の対応表の一例を示すものである。
【００８９】
【表３】

【００９０】
表３に示すように、例えば、単色光の波長λ_ｍが６４４ｎｍである場合、出力Ｑ_４８と出力Ｑ_５０との比Ｑ_４８／Ｑ_５０は、（Ｑ_４８／Ｑ_５０）_１となり、出力Ｑ_４９と出力Ｑ_５１との比Ｑ_４９／Ｑ_５１は、（Ｑ_４９／Ｑ_５１）_１となり、出力Ｑ_５０と出力Ｑ_５２との比Ｑ_５０／Ｑ_５２は、（Ｑ_５０／Ｑ_５２）_１となる。このように、システム制御部３００は、単色光の波長λ_ｍと各輝線波長に対応する３つの比Ｑ_４８／Ｑ_５０，Ｑ_４９／Ｑ_５１，Ｑ_５０／Ｑ_５２とが対応付けられた第３の対応表を作成し、作成した第３の対応表を被校正分光輝度計２００の記憶部２２０に記憶する。
【００９１】
そして、校正時において、制御部２０１は、校正用光源１００の輝線波長Λ_ＬＤを測定した場合に３つの出力比Ｑ_ｎ／Ｑ_ｎ＋２の中で最も１に近い比Ｑ_ｎ／Ｑ_ｎ＋２を選択して、表３に示す第３の対応表のλ_ｍを比Ｑ_ｎ／Ｑ_ｎ＋２について補間して、測定された比Ｑ_ｎ／Ｑ_ｎ＋２に対応する波長λ_ｍを算出する。
【００９２】
ここまでは、分光輝度計の波長及び分光感度についてユーザ側で再校正するための分光輝度計の校正システムについて説明してきたが、分光輝度計の受光部２０５は、迷光レベルや半値幅も経時的に変化する可能性がある。そこで、この分光輝度計の迷光レベルや半値幅を確認することが可能な分光輝度計の校正システムについて以下に説明する。
【００９３】
図８は、被校正分光輝度計の半値幅の推定について説明するための図である。なお、図８において、縦軸は相対分光感度を示し、横軸は波長を示している。図８に示すように、輝線波長λ_ＬＤ近傍の複数の受光センサＳ_ｎ（ｎ＝４８〜５２）の分光感度が、ガウス関数などの数学関数で近似でき、ほぼ相似であれば、複数の受光センサＳ_ｎの中心波長λ_ｃｎと出力Ｑ_ｎによって与えられる座標（λ_ｃｎ，Ｑ_ｎ）にフィットする前記数学関数Ｇ_ＬＤ（λ）は複数の受光センサＳ_ｎの分光感度を近似し、半値幅の近似値を与える。なお、ここでは、前記数学関数をガウス関数とする。
【００９４】
ガウス関数は、下記の（２）式で定義され、その形状を決めるには、３つの定数である中心波長λｃ、半値幅Δλ及び振幅Ａの最適値を最小自乗法で求めればよい。なお、下記の（２）式において、Ｃ＝２・Ｉｎ（２）である。
Ｇ（λ）＝Ａ・ｅｘｐ［−｛（λ−λｃ）／（Δλ／Ｃ）｝^２］・・・（２）
【００９５】
システム制御部３００は、最小自乗法で推定されたＧ（λ）の半値幅Δλを、あらかじめ記憶されている工場での校正時に推定したＧ_０（λ）の半値幅Δλ_０と比較することで半値幅の変化を検知することができる。
【００９６】
また、被校正分光輝度計２００で校正用光源１００の輝線出力を測定したとき、波長λ_ＬＤで分光感度が０である輝線波長λ_ＬＤから十分離れた受光センサ（例えば、受光センサＳ_３０）の出力Ｑ_３０は、迷光レベルの指標となる。輝線光源１０２の出力変化をキャンセルするために、輝線強度Ｑ（λ_ＬＤ）と相対比較する必要があるが、出力波長が６４５ｎｍから６５５ｎｍの間に分布する輝線光源１０２の場合、輝線強度Ｑ（λ_ＬＤ）を直接求めることができない。しかしながら、前述の半値幅を推定するために求めたガウス関数Ｇ（λ）の振幅Ａは、輝線強度Ｑ（λ_ＬＤ）を近似した値となる。したがって、システム制御部３００は、受光センサＳ_３０の出力Ｑ_３０と振幅Ａとの比Ｑ_３０／Ａを求め、予め記憶されている工場での校正時の比（Ｑ_３０／Ａ）_０と比較することによって、迷光レベルの変化を検知することができる。
【００９７】
なお、迷光レベル及び半値幅の変化はユーザ側では補正することができないが、波長校正時に確認し、迷光レベル及び半値幅の変化量が許容範囲を超えた場合、ユーザに報知することによって、例えば、分光輝度計の工場への返送を促すことができる。
【００９８】
次に、分光輝度計の校正システムの動作について説明する。図９は、分光輝度計の校正システムの動作を示すフローチャートである。
【００９９】
ステップＳ１において、システム制御部３００は、被校正分光輝度計２００の受光部２０５の半値幅Δλを算出する。
【０１００】
ステップＳ２において、システム制御部３００は、算出された半値幅Δλから、工場での校正時に算出された初期半値幅Δλ_０を減算した半値幅の変化量（Δλ−Δλ_０）と、あらかじめ設定されている所定の限度値とを比較する。なお、半値幅の変化は輝線波長に対する隣接センサの出力比に変化をもたらし、輝線波長推定値に誤差を生じさせる。したがって、所定の限度値は、輝線波長推定値の誤差が要求仕様を満たす限度の半値幅の変化量として与えられる。ここで、変化量（Δλ−Δλ_０）が限度値より小さい場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、ステップＳ４に移行し、変化量（Δλ−Δλ_０）が限度値以上である場合（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ３に移行する。
【０１０１】
ステップＳ３において、システム制御部３００は、半値幅Δλが異常であることをユーザに対して警告し、分光輝度計を校正するための動作を終了する。具体的には、分光輝度計の校正システムは、半値幅が異常であることをユーザに対して報知するための半値幅警告報知部（例えば、ＬＥＤやＬＣＤ等で構成される）をさらに備えており、ユーザは、この半値幅警告報知部によって半値幅が異常であることを確認することができる。なお、半値幅警告報知部としては、半値幅が異常である旨を表示する半値幅警告表示部を含む。
【０１０２】
ステップＳ４において、システム制御部３００は、被校正分光輝度計２００の受光部２０５の迷光レベルをチェックする。具体的には、システム制御部３００は、輝線波長λ_ＬＤで分光感度が０となるような、輝線波長λ_ＬＤから十分離れた波長の光を検出する受光センサＳ_３０の出力Ｑ_３０と、ガウス関数Ｇ（λ）によって得られる振幅Ａとの比Ｑ_３０／Ａを算出する。
【０１０３】
ステップＳ５において、システム制御部３００は、算出された比Ｑ_３０／Ａから、工場での校正時に算出された初期比（Ｑ_３０／Ａ）_０を減算した迷光レベルの変化量｛（Ｑ_３０／Ａ）−（Ｑ_３０／Ａ）_０｝と、あらかじめ設定されている所定の限度値とを比較する。なお、所定の限度値は、例えばＪＩＳ２８７２４が規定する迷光レベル（５００ｎｍカットオフフィルタ挿入時の４５０ｎｍのレベルが、フィルタ挿入前の１％以下となるレベル）に対応する値として与えられる。ここで、変化量｛（Ｑ_３０／Ａ）−（Ｑ_３０／Ａ）_０｝が限度値より小さい場合（ステップＳ５でＹＥＳ）、ステップＳ７に移行し、変化量｛（Ｑ_３０／Ａ）−（Ｑ_３０／Ａ）_０｝が限度値以上である場合（ステップＳ５でＮＯ）、ステップＳ６に移行する。
【０１０４】
ステップＳ６において、システム制御部３００は、迷光レベルが異常であることをユーザに対して警告し、分光輝度計を校正するための動作を終了する。具体的には、分光輝度計の校正システムは、迷光レベルが異常であることをユーザに対して報知するための迷光警告報知部（例えば、ＬＥＤやＬＣＤ等で構成される）をさらに備えており、ユーザは、この迷光警告報知部によって迷光レベルが異常であることを確認することができる。なお、迷光警告報知部としては、迷光レベルが異常である旨を表示する迷光警告表示部を含む。
【０１０５】
ステップＳ７において、システム制御部３００は波長校正処理を行う。なお、この波長校正処理については、図１０を用いて後述する。
【０１０６】
ステップＳ８において、システム制御部３００は、分光感度を校正する分光感度校正処理を行う。なお、この分光感度校正処理については、図１１を用いて後述する。
【０１０７】
このように、分光輝度計の校正システムでは、半値幅及び迷光レベルのチェックが行われ、当該半値幅及び迷光レベルに問題がなければ、波長の校正及び分光感度の校正が行われる。
【０１０８】
図１０は、図９のステップＳ７における波長校正処理の動作を示すフローチャートである。
【０１０９】
ステップＳ１１において、制御部１０１は、輝線光源１０２を点灯するよう制御し、輝線光源１０２は、輝線波長の輝線を出力する。
【０１１０】
ステップＳ１２において、制御部１０１は、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔを測定するように温度センサ１０９を制御し、温度センサ１０９は、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔを測定する。温度センサ１０９によって測定された温度Ｔは、制御部１０１に出力される。
【０１１１】
ステップＳ１３において、制御部１０１は、温度センサ１０９によって測定された第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔが安定状態にあるか否かを判断する。なお、制御部１０１は、温度Ｔの前回測定時からの変化量が基準値以下である場合、安定状態にあると判断する。ここで、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔが安定状態にあると判断されると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４に移行する。第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔが安定状態にないと判断されると（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ１２に戻ることとなり、温度センサ１０９によって測定される第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔが安定するまで測定が繰り返し行われる。
【０１１２】
ステップＳ１４において、制御部１０１は、温度Ｔが補間可能なＴ_１＜Ｔ＜Ｔ_３の範囲にあるか否かを判定する。ここで、補間可能な範囲外であると判定されると（ステップＳ１４でＮＯ）、ステップＳ１５に移行し、補間可能な範囲内であると判定されると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１６に移行する。
【０１１３】
ステップＳ１５において、制御部１０１は、温度センサ１０９によって測定される第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔが補間可能な範囲外であることを示す警告を行い、ステップＳ１２に戻ることとなる。
【０１１４】
ステップＳ１６において、制御部１０１は、第１モニタセンサ１０６、第２モニタセンサ１０７及び温度センサ１０９を制御し、第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１、第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２及び温度センサ１０９の出力温度Ｔを測定する。
【０１１５】
ステップＳ１７において、制御部１０１は、第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２との比Ｉ_１／Ｉ_２を算出する。
【０１１６】
ステップＳ１８において、制御部１０１は、算出された第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２との比Ｉ_１／Ｉ_２が安定状態にあるか否かを判断する。なお、制御部１０１は、比Ｉ_１／Ｉ_２の前回測定時からの変化量が基準値以下である場合、安定状態にあると判断する。ここで、第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２との比Ｉ_１／Ｉ_２が安定状態にあると判断されると（ステップＳ１８でＹＥＳ）、ステップＳ１９及びステップＳ２１に移行する。第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２との比Ｉ_１／Ｉ_２が安定状態にないと判断されると（ステップＳ１８でＮＯ）、ステップＳ１６に戻ることとなり、第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２との比Ｉ_１／Ｉ_２が安定するまで測定が繰り返し行われる。
【０１１７】
ステップＳ１９において、制御部１０１は、記憶部１２０にあらかじめ記憶されている第１の対応表（表１参照）の各温度Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３での第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１０と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２０との比Ｉ_１０／Ｉ_２０を、温度Ｔについて補間し、温度センサ１０９によって測定された温度Ｔに対応する比Ｉ_１０／Ｉ_２０と、輝線波長の推定値Λ_ＬＤとを対応付ける対応表を新たに作成する。
【０１１８】
ステップＳ２０において、制御部１０１は、第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２との比Ｉ_１／Ｉ_２に対応する輝線波長の推定値Λ_ＬＤを、新たに作成された対応表を比Ｉ_１０／Ｉ_２０について補間することによって算出する。制御部１０１は、算出された推定値Λ_ＬＤをシステム制御部３００に出力する。
【０１１９】
一方、第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２との比Ｉ_１／Ｉ_２が安定状態にあると判断されると、校正用光源１００の輝線光源１０２の出力光を被校正分光輝度計２００により測定する。
【０１２０】
ステップＳ２１において、制御部２０１は、各受光センサＳ_ｎ（ｎ＝４８〜５２）からの出力Ｑ_ｎ（ｎ＝４８〜５２）を取得する。
【０１２１】
ステップＳ２２において、制御部２０１は、受光センサＳ_ｎの出力Ｑ_ｎと受光センサＳ_ｎ＋２の出力Ｑ_ｎ＋２との比Ｑ_ｎ／Ｑ_ｎ＋２の中で、１に最も近い比Ｑ_ｎ／Ｑ_ｎ＋２を選択し、選択された比Ｑ_ｎ／Ｑ_ｎ＋２に対応する輝線波長λ_ｍを、記憶部２２０にあらかじめ記憶されている第３の対応表（表３参照）を比Ｑ_ｎ／Ｑ_ｎ＋２について補間することによって算出する。制御部２０１は、算出された輝線波長λ_ｍをシステム制御部３００に出力する。
【０１２２】
ステップＳ２３において、システム制御部３００は、制御部２０１より入力される輝線波長λ_ｍから制御部１０１より入力される推定値Λ_ＬＤを減算し、減算値ｄλ（＝λ_ｍ−Λ_ＬＤ）を波長変化量として被校正分光輝度計２００の制御部２０１に記憶する。
【０１２３】
ステップＳ２４において、システム制御部３００は、各受光センサの分光感度をｄλ分シフトして校正する。
【０１２４】
ステップＳ２５において、制御部１０１は、輝線光源１０２を消灯するよう制御し、出力波長校正処理を終了する。
【０１２５】
このように、校正用光源１００が備える輝線光源１０２によって、既知の輝線波長の輝線が出力され、被校正分光輝度計２００によって、校正用光源１００の輝線出力が測定され、システム制御部３００によって、被校正分光輝度計２００が校正用光源１００の輝線出力を測定した場合に、輝線波長に隣接する複数の測定波長における受光センサＳ_ｎからの出力Ｑ_ｎの相対比Ｑ_ｎ／Ｑ_ｎ＋２から輝線出力の波長λ_ｍが推定され、推定された輝線出力の波長λ_ｍと既知の輝線波長Λ_ｍとの差から波長変化量ｄλが推定され、この波長変化量ｄλが受光センサＳ_ｎの全測定波長域に一様な波長シフト量として校正される。
【０１２６】
したがって、校正用光源１００を用いて受光センサＳ_ｎの分光感度の波長変化量を推定することによって、分光輝度計２００の波長の再校正をユーザ側で行うことができ、ユーザは、十分な頻度で分光輝度計の波長校正を行うことで常に高い精度で分光輝度計２００を使用することができる。また、校正用光源１００は分光輝度計２００に比べて構造も簡単で使用頻度も低いので経時変化しにくく、年に一回程度、工場あるいはサービス拠点に返送して再校正することで精度を維持することができる。
【０１２７】
また、被校正分光輝度計２００には、輝線波長に隣接する複数の測定波長における受光センサＳ_ｎからの出力比と、輝線出力の波長との第３の対応表が予め記憶されており、システム制御部３００によって、被校正分光輝度計２００によって測定された各出力の相対比と第３の対応表とから輝線出力の波長が推定され、推定された輝線出力の波長と既知の輝線波長との差から波長変化量が推定され、この波長変化量が受光センサＳ_ｎの全測定波長域に一様な波長シフト量として校正される。したがって、輝線波長に隣接する複数の測定波長における受光センサＳ_ｎからの出力比から簡単なアルゴリズムで輝線出力の波長を推定することができる。
【０１２８】
また、可視ＬＤ１０２の出力波長近傍で、互いに異なる分光感度を有する第１及び第２モニタセンサ１０６，１０７の出力比から可視ＬＤ１０２の出力波長が推定され、推定された可視ＬＤ１０２の出力波長が被校正分光輝度計２００に出力されるので、低価格で十分な輝線出力を有し、耐衝撃性、寿命に優れる可視ＬＤを輝線光源として用いて精度の高い分光輝度計２００の再校正ができる。
【０１２９】
また、校正用光源１００には、第１及び第２モニタセンサ１０６，１０７の出力比と、可視ＬＤ１０２の出力波長との第１の対応表が予め記憶されており、制御部１０１によって、第１及び第２モニタセンサ１０６，１０７の出力比と第１の対応表とから可視ＬＤ１０２の出力波長が推定されるので、第１及び第２モニタセンサ１０６，１０７の出力比から簡単なアルゴリズムで可視ＬＤの出力波長を推定することができる。
【０１３０】
図１１は、図９のステップＳ８における分光感度校正処理の動作を示すフローチャートである。
【０１３１】
ステップＳ３１において、制御部１０１は、白熱光源１０３を点灯するよう制御し、白熱光源１０３は、複数の波長からなる白色光を出力する。
【０１３２】
ステップＳ３２において、制御部１０１は、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔを測定するように温度センサ１０９を制御し、温度センサ１０９は、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔを測定する。温度センサ１０９によって測定された温度Ｔは、制御部１０１に出力される。
【０１３３】
ステップＳ３３において、制御部１０１は、温度センサ１０９によって測定された第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔが安定状態にあるか否かを判断する。なお、制御部１０１は、温度Ｔの前回測定時からの変化量が基準値以下である場合、安定状態にあると判断する。ここで、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔが安定状態にあると判断されると（ステップＳ３３でＹＥＳ）、ステップＳ３４に移行する。第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔが安定状態にないと判断されると（ステップＳ３３でＮＯ）、ステップＳ３２に戻ることとなり、温度センサ１０９によって測定される第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔが安定するまで測定が繰り返し行われる。
【０１３４】
ステップ３４において、制御部１０１は、温度Ｔが補間可能なＴ_１＜Ｔ＜Ｔ_３の範囲にあるか否かを判定する。ここで、補間可能な範囲外であると判定されると（ステップＳ３４でＮＯ）、ステップＳ３５に移行し、補間可能な範囲内であると判定されると（ステップＳ３４でＹＥＳ）、ステップＳ３６に移行する。
【０１３５】
ステップＳ３５において、制御部１０１は、温度センサ１０９によって測定される第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度Ｔが補間可能な範囲外であることを示す警告を行い、ステップＳ３２に戻ることとなる。
【０１３６】
ステップＳ３６において、制御部１０１は、第１モニタセンサ１０６、第２モニタセンサ１０７、第３モニタセンサ１０８及び温度センサ１０９を制御し、第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１、第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２、第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３及び温度センサ１０９の出力温度Ｔを測定する。
【０１３７】
ステップＳ３７において、制御部１０１は、第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１との比Ｉ_３／Ｉ_１を算出する。
【０１３８】
ステップＳ３８において、制御部１０１は、算出された第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１との比Ｉ_３／Ｉ_１が安定状態にあるか否かを判断する。なお、制御部１０１は、比Ｉ_３／Ｉ_１の前回測定時からの変化量が基準値以下である場合、安定状態にあると判断する。ここで、第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１との比Ｉ_３／Ｉ_１が安定状態にあると判断されると（ステップＳ３８でＹＥＳ）、ステップＳ３９及びステップＳ４２に移行する。第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１との比Ｉ_３／Ｉ_１が安定状態にないと判断されると（ステップＳ３８でＮＯ）、ステップＳ３６に戻ることとなり、第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１との比Ｉ_３／Ｉ_１が安定するまで測定が繰り返し行われる。なお、温度Ｔ及び比Ｉ_３／Ｉ_１の安定性判断のための基準値は、各々が与える分光強度分布推定誤差と要求される分光感度校正精度を勘案して設定される。
【０１３９】
ステップＳ３９において、制御部１０１は、記憶部１２０にあらかじめ記憶されている第２の対応表（表２参照）の各温度Ｔ_１，Ｔ_２，Ｔ_３での第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３０と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１０との比Ｉ_３０／Ｉ_１０、第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２０及び第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２０と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１０との比Ｉ_２０／Ｉ_１０を温度Ｔについて補間し、温度センサ１０９によって測定された温度Ｔに対応する比Ｉ_３０／Ｉ_１０、出力Ｉ_２０及び比Ｉ_２０／Ｉ_１０と、相対分光強度分布Ｒ（λ）とを対応付ける対応表を新たに作成する。
【０１４０】
ステップＳ４０において、制御部１０１は、第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１との比Ｉ_３／Ｉ_１に対応する相対分光強度分布Ｒ（λ）を、新たに作成された対応表を比Ｉ_３／Ｉ_１について補間することによって算出する。
【０１４１】
ステップＳ４１において、制御部１０１は、算出された相対分光強度分布Ｒ（λ）と第２モニタセンサ１０７の出力Ｉ_２及び第２の対応表における相対分光強度分布Ｒ（λ）に対応する出力Ｉ_２０に基づいて分光強度分布Ｐ（λ）を推定し、推定された分光強度分布Ｐ（λ）をシステム制御部３００に出力する。
【０１４２】
一方、第３モニタセンサ１０８の出力Ｉ_３と第１モニタセンサ１０６の出力Ｉ_１との比Ｉ_３／Ｉ_１が安定状態にあると判断されると、校正用光源１００の白熱光源１０３の出力光を被校正分光輝度計２００により測定する。
【０１４３】
ステップＳ４２において、制御部２０１は、各受光センサＳ_ｎ（ｎ＝０〜６０）を制御し、各受光センサＳ_ｎの出力Ｑ_ｎ（ｎ＝０〜６０）を取得する。制御部２０１は、取得した各受光センサＳ_ｎの出力Ｑ_ｎをシステム制御部３００に出力する。
【０１４４】
ステップＳ４３において、システム制御部３００は、校正用光源１００の制御部１０１より入力される分光強度分布Ｐ（λ）と、被校正分光輝度計２００の制御部２０１より入力される波長再校正済みの受光センサＳ_ｎ（ｎ＝０〜６０）の分光感度とから得られるべき出力ｑ_ｎを算出する。
【０１４５】
ステップＳ４４において、システム制御部３００は、算出されたｑ_ｎと実測値Ｑ_ｎとの受光センサＳ_ｎ毎の比ｑ_ｎ／Ｑ_ｎを算出し、算出した比ｑ_ｎ／Ｑ_ｎを感度補正係数として被校正分光輝度計２００の制御部２０１に記憶する。
【０１４６】
ステップＳ４５において、制御部１０１は、白熱光源１０３を消灯するよう制御し、分光感度校正処理を終了する。
【０１４７】
このように、校正用光源１００が備える制御部１０１によって、互いに異なる分光感度を有する第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の出力から白熱光源１０３の分光強度分布が推定され、被校正分光輝度計２００によって、校正用光源１００の出力光が測定される。そして、システム制御部３００によって、分光強度分布推定部１０１ｂによって推定された分光強度分布Ｐ（λ）と被校正分光輝度計２００から取得した波長再校正済みの各受光センサＳ_ｎの分光感度とに基づいて、被校正分光輝度計２００が校正用光源１００の出力光を測定した場合に各受光センサＳ_ｎから得られるべき推定出力ｑ_ｎが求められ、求められた推定出力ｑ_ｎと、実際に受光センサＳ_ｎから得られた出力Ｑ_ｎとの比ｑ_ｎ／Ｑ_ｎが各受光センサＳ_ｎ毎に算出され、算出された比ｑ_ｎ／Ｑ_ｎが被校正分光輝度計２００に記憶されることで感度校正が行われる。
【０１４８】
したがって、被校正分光輝度計２００が校正用光源１００の出力光を測定した場合の、分光強度分布Ｐ（λ）と各受光センサＳ_ｎの分光感度とに基づいて算出される各受光センサＳ_ｎの推定出力ｑ_ｎと、受光センサＳ_ｎの出力Ｑ_ｎとの比ｑ_ｎ／Ｑ_ｎを、分光輝度計の感度を校正するための感度補正係数として記憶しておくことによって、分光輝度計２００の感度の再校正をユーザ側で行うことができ、ユーザは、十分な頻度で分光輝度計２００の感度校正を行うことで常に高い精度で分光輝度計２００を使用することができる。
【０１４９】
なお、本実施形態では、校正用光源１００及び被校正分光輝度計２００の外部にシステム制御部３００を設けているが、本発明は特にこれに限定されず、校正用光源１００の制御部１０１及び被校正分光輝度計２００の制御部２０１のうちのいずれか一方にシステム制御部３００の機能を持たせてもよい。この場合、システム制御部３００の機能を有するＰＣ（パーソナルコンピュータ）を介さずに校正用光源１００と被校正分光輝度計２００とを直接接続することができるので、構成を簡略化することができる。
【０１５０】
また、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８が内蔵されるアルミブロック１１０内の温度をペルチェ素子などの冷却効果のある素子を用いて一定温度に維持してもよい。この場合、アルミブロック１１０内の温度がペルチェ素子によって一定温度に維持されるので、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度補償が不要となり、第１〜第３モニタセンサ１０６，１０７，１０８の温度補償のための構成を省略し、校正用光源１００に対応表を設定する作業時間を短縮することができる。
【０１５１】
さらに、本発明に係る分光輝度計の校正システムは、受光部２０５の有する各受光センサＳ_ｎが波長間隔２０ｎｍ程度で、３０ｎｍ程度の広い半値幅の分光感度を有し、制御部が各受光センサＳ_ｎの分光感度ｓ_ｎ（λ）とあらかじめ求められて記憶されている重み係数Ｃ_ｘｎ，Ｃ_ｙｎ，Ｃ_ｚｎを用いて、下記の（３）〜（５）式により標準観察者の等色関数ｘ（λ），ｙ（λ），ｚ（λ）を近似する分光輝度計に適用してもよい。この場合、制御部は、想定される波長変化量に対応して、複数の重み係数をあらかじめ求めて記憶しておき、上述の校正システムによって推定された波長変化量に応じて、複数の重み係数の中から適切な重み係数を選択して入射光の三刺激値ｘ，ｙ，ｚを求める。
ｘ（λ）＝ΣＣ_ｘｎ・ｓ_ｎ（λ）・・・・（３）
ｙ（λ）＝ΣＣ_ｙｎ・ｓ_ｎ（λ）・・・・（４）
ｚ（λ）＝ΣＣ_ｚｎ・ｓ_ｎ（λ）・・・・（５）
【０１５２】
例えば、受光部２０５が２０ｎｍピッチで４００〜７００ｎｍまでの１６の受光センサを有し、制御部２０１は、０．１ｎｍピッチで−１ｎｍから＋１ｎｍまでの２１の波長変化量と対応する２１組の係数（Ｃ_ｘｎ）_ｋ，（Ｃ_ｙｎ）_ｋ，（Ｃ_ｚｎ）_ｋ（ｋ＝０〜２０）を記憶する。制御部２０１は、記憶された波長変化量の中で、波長校正で求めた波長変化量に最も近似する誤差（ｋ＝Ｍ）と対応する係数（Ｃ_ｘｎ）_ｋ，（Ｃ_ｙｎ）_ｋ，（Ｃ_ｚｎ）_ｋを選択する。そして、制御部２０１は、測定された各受光センサＳ_ｎ（ｎ＝０〜１５）の出力Ｑ_ｎ（ｎ＝０〜１５）を用いて、下記の（６）〜（８）式により入射光の三刺激値ｘ，ｙ，ｚを求める。
ｘ＝Σ（Ｃ_ｘｎ）_Ｍ・Ｑ_ｎ（λ）・・・・（６）
ｙ＝Σ（Ｃ_ｙｎ）_Ｍ・Ｑ_ｎ（λ）・・・・（７）
ｚ＝Σ（Ｃ_ｚｎ）_Ｍ・Ｑ_ｎ（λ）・・・・（８）
【０１５３】
このように、波長間隔が大きい分光輝度計において、波長変化量がもたらす三刺激値の誤差を最小にすることができる。
【０１５４】
以上の説明では、被校正分光輝度計２００は、輝線波長に隣接する測定波長の複数の受光センサの出力比から、校正用光源１００の輝線出力の波長を推定しているが、前述の半値幅推定に用いた数学関数を用いて波長を推定することもできる。前述同様、数学関数をガウス関数とすれば、輝線波長近傍の複数の受光センサＳ_ｎの出力Ｑ_ｎ（ｎ＝４８〜５２）に最もフィットするガウス関数（上記（２）式で示す）を求め、その中心波長λｃを輝線出力の波長λ_ｍとする。この場合、工場では被校正分光輝度計２００で校正用光源１００と同じ構成の基準校正用光源の輝線出力を測定して、受光センサＳ_ｎの出力Ｑ_ｎ（ｎ＝４８〜５２）に最もフィットするガウス関数のλｃから（λ_ｍ）_０を求め、既知の輝線波長（Λ_ｍ）_０との差（δλ）_０＝（λ_ｍ）_０−（Λ_ｍ）_０を求めて記憶する。波長再校正時は、ユーザの基準分光輝度計３０２からの輝線出力を測定し、工場と同様のプロセスでλ_ｍを求め、既知の輝線波長Λ_ｍとの差δλ＝λ_ｍ−Λ_ｍを求め、波長変化量ｄλ＝δλ−（δλ）_０を求めて記憶する。この方法では、基準分光輝度計３０２から複数の単色光を出力して対応表を作成する必要がない。
【０１５５】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、輝線光源として可視ＬＤを用い、輝線光源の出力光をモニタセンサによってモニタしているが、第２の実施形態では、輝線光源としてバンドパスフィルタと組み合わせた３波長型の蛍光ランプを用い、輝線光源の出力光をモニタするモニタセンサを省略する。
【０１５６】
図１２は、第２の実施形態における校正用光源の輝線光源及び白熱光源付近の構成を示す図である。図１２に示すように、本実施形態における校正用光源１００は、輝線光源１０２’、白熱光源１０３及び拡散板１０４を備えて構成される。輝線光源１０２’は、３波長型の蛍光ランプ１１２及びバンドパスフィルタ１１３を備えて構成される。
【０１５７】
図１３は、輝線光源に３波長型の蛍光ランプを用いた場合のスペクトルを示す図である。なお、図１３に示す縦軸は相対分光強度及び透過率を示し、横軸は波長を示している。
【０１５８】
図１３に示すように、３波長型の蛍光ランプは、５４６ｎｍ近傍に強い輝線ＧＬを放射する。また、他の波長域でも輝線あるいは蛍光発光があるので、５４６ｎｍに中心波長を有するバンドパスフィルタＢＰＦを３波長型の蛍光ランプに組み合わせることによって、他の波長域での発光を無視できるレベルに抑えることができる。
【０１５９】
輝線ＧＬの波長は、蛍光ランプの発光物質である水銀原子のエネルギーレベルに由来するので、個体差、温度依存性及び経時変化がなく常に安定している。したがって、輝線光源に可視ＬＤを用いる第１の実施形態のように、輝線波長をモニタする必要がなく、さらに、被校正分光輝度計２００に記憶させる輝線波長と受光部の輝線波長に隣接する受光センサの出力比との各対応表も出力波長の個体差を考慮する必要がなく、５４５ｎｍ、５４６ｎｍ及び５４７ｎｍの３点程度の輝線波長と受光センサの出力比との対応表のみを記憶すればよく、分光輝度計に対応表を設定する作業時間を短縮することができる。
【０１６０】
また、波長校正に用いられるのは、輝線出力に対する輝線波長に隣接する受光センサの出力だけなので、前述のバンドパスフィルタ１１３は、図４に示す隣接する受光センサの分光感度が０でない波長範囲で発光を抑えればよく、サイドバンド除去フィルタを組み合わせる必要はない。
【０１６１】
バンドパスフィルタ１１３の中心波長の精度については、輝線波長で必要な透過率が確保できる範囲の誤差は許容されるが、中心波長の誤差が大きい場合は、蛍光ランプ１１２から拡散板１０４に向かう光束のバンドパスフィルタ１１３への入射角を調整可能に配置することで、中心波長の誤差を抑えることができる。図１４は、バンドパスフィルタの透過波長の調整を説明するための図であり、校正用光源の輝線光源及び白熱光源付近の構成を示す図である。図１４に示すように、バンドパスフィルタ１１３が斜めに取り付けられた保持筒１１３ａを、蛍光ランプ１１２の光軸１１２ａ周りの適切な方位で取り付けることで、蛍光ランプ１１２から拡散板１０４に向かう光束のバンドパスフィルタ１１３への入射角を調整する。干渉膜によるバンドパスフィルタ１１３の中心波長は、入射角が大きくなるに従って短波長にシフトするので、光束のバンドパスフィルタ１１３への入射角を調整可能に構成することによって中心波長の誤差を抑えることができる。図１４の１１３及び１１３’の２方向を８分割するよう方位を８分割し、垂直入射での中心波長の目標値を想定誤差の上限に設定したバンドパスフィルタ１１３の個々の中心波長を測定して必要なシフト量が得られる方位を選択する。
【０１６２】
なお、本実施形態では、輝線光源１０２’を蛍光ランプ１１２及びバンドパスフィルタ１１３で構成しているが、本発明は特にこれに限定されず、輝線光源１０２’を低圧水銀ランプで構成してもよい。図１５は、低圧水銀ランプの輝線スペクトルを示す図である。なお、図１５における縦軸は２５３．７ｎｍを１００％とした場合の相対出力強度を示し、横軸は波長を示している。図１５に示すように、低圧水銀ランプは、５４６ｎｍ近傍に輝線を出力し、さらに輝線が独立しているので、蛍光ランプのようにバンドパスフィルタと組み合わせる必要がなく、輝線光源の構成を簡略化することができる。
【０１６３】
本実施形態における輝線光源は、出力波長をモニタする必要がないため、分光輝度計に内蔵することができる。図１６は、第２の実施形態における輝線光源を組み込んだ分光輝度計を示す図である。
【０１６４】
図１６において、分光輝度計２００’は、制御部２０１、収束光学系２０２、絞り２０３、コンデンサレンズ２０４、分光部２１０及び輝線光源２３２を備えて構成される。分光部２１０は、入射スリット２１１、結像光学系２１２、回折格子２１３及び受光センサアレイ２１４を備えて構成される。
【０１６５】
測定光Ｌは、収束光学系２０２によって収束され、絞り２０３に入射する。絞り２０３を通過した光束は、コンデンサレンズ２０４によって集められて分光部２１０の入射スリット２１１に入射する。入射スリット２１１を通過した光束２１１ａは、結像光学系２１２によって平行光束となって、回折格子２１３に入射する。回折格子２１３に入射した平行光束は、波長毎に波長に応じて異なる方向に分散反射し、再び結像光学系２１２に入射する。そして、結像光学系２１２は、受光センサアレイ２１４上に入射スリット２１１の波長分散像２１１ｂを結像する。受光センサアレイ２１４は、光電変換素子が等間隔に配列されており、各光電変換素子は、受光した光強度に応じた電流を生成する。
【０１６６】
一方、輝線光源２３２は、分光部２１０の入射スリット２１１の上方の収束光学系２０２側に配置される。輝線光源２３２は、３波長型の蛍光ランプ２３２ａ及びバンドパスフィルタ２３２ｂを備えて構成される。３波長型の蛍光ランプ２３２ａは、制御部２０１によって、その発光タイミング及び発光時間が制御される。
【０１６７】
そして、輝線光源２３２からの光束以外の光束（測定光Ｌ）を遮光する場合には、収束光学系２０２の入射側に着脱可能な遮光キャップ２０２ａを装着する。遮光キャップ２０２ａは、例えば、輝線光源２３２より校正用の光が点灯されている間に測定光Ｌを遮光するために使用される。蛍光ランプ２３２ａを点灯すると、コンデンサレンズ２０４によって反射した光が迷光として分光部２１０の入射スリット２１１に入射し、入射した輝線光束を測定することで、外部に校正用光源を設けることなしに分光部２１０の波長校正を行うことができる。
【０１６８】
さらに、本実施形態における輝線光源は、分光測色計に内蔵することができる。図１７は、第２の実施形態における輝線光源を組み込んだ分光測色計を示す図である。
【０１６９】
図１７において、分光測色計４００は、制御部２０１、受光部２０５、収束光学系２０２及び積分球２３０を備えて構成される。
【０１７０】
積分球２３０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、内部に輝線光源２３２及び試料照明用光源としてキセノンフラッシュランプ（以下、単にランプともいう）２２２を備え、ランプ２２２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。
【０１７１】
制御部２０１は、白色校正終了後、積分球２３０の試料用開口２２０ａに白色板２２１を置いた状態で、輝線光源２３２を点灯させて白色板２２１を照明し、白色板２２１からの反射光を受光部２０５で測定することによって、外部に校正用光源を設けることなしに受光部２０５の波長校正を行うことができる。
【０１７２】
なお、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。
【０１７３】
（１）既知の輝線波長の輝線を出力する校正用光源と、
入射される光を波長に応じて分散した光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を出力する光電変換素子が配列されてなる受光部を備え、前記校正用光源の輝線出力を測定する被校正分光輝度計と、
前記被校正分光輝度計が前記校正用光源の輝線出力を測定した場合に、前記輝線波長に隣接する複数の測定波長における前記受光部の相対出力から前記輝線出力の波長を推定し、推定した前記輝線出力の波長と前記既知の輝線波長との差から波長変化量を推定して前記被校正分光輝度計を波長校正する波長校正部とを備えることを特徴とする分光輝度計の校正システム。
【０１７４】
（２）前記被校正分光輝度計は、前記輝線波長に隣接する複数の測定波長における前記受光部からの出力比と、前記輝線出力の波長との対応表を予め記憶しており、
前記波長校正部は、前記被校正分光輝度計によって測定された前記出力比と前記対応表とから前記輝線出力の波長を推定し、推定した前記輝線出力の波長と前記既知の輝線波長との差から波長変化量を推定して前記被校正分光輝度計を波長校正することを特徴とする上記（１）記載の分光輝度計の校正システム。
【０１７５】
（３）前記校正用光源は、レーザ光を発光する半導体レーザと、前記半導体レーザの出力波長近傍で、互いに異なる分光感度を有する複数のモニタ用センサと、前記複数のモニタ用センサの出力比から前記半導体レーザの出力波長を推定する出力波長推定部とを備えることを特徴とする上記（１）又は（２）記載の分光輝度計の校正システム。
【０１７６】
（４）前記校正用光源は、前記複数のモニタ用センサの出力比と、前記半導体レーザの出力波長との対応表を予め記憶しており、
前記出力波長推定部は、前記複数のモニタ用センサからの出力比と前記対応表とから前記半導体レーザの出力波長を推定することを特徴とする上記（３）記載の分光輝度計の校正システム。
【０１７７】
（５）前記校正用光源は、白熱光源と、互いに異なる分光感度を有する複数のモニタ用センサと、前記複数のモニタ用センサの出力から前記白熱光源の分光強度分布を推定する分光強度分布推定部とをさらに備え、
前記被校正分光輝度計が前記校正用光源の出力光を測定した場合に、前記分光強度分布推定部によって推定された前記分光強度分布と、前記受光部の光電変換素子毎の分光感度とから前記受光部の出力を推定し、推定された前記受光部の出力と、実際の前記受光部の出力との比を光電変換素子毎に算出し、算出された光電変換素子毎の比を前記被校正分光輝度計に記憶させることで前記被校正分光輝度計を感度校正する感度校正部をさらに備えることを特徴とする上記（１）〜（４）のいずれかに記載の分光輝度計の校正システム。
【０１７８】
この構成によれば、校正用光源が備える分光強度分布推定部によって、互いに異なる分光感度を有する複数のモニタ用センサの出力から白熱光源の分光強度分布が推定され、被校正分光輝度計によって、校正用光源の出力光が測定され、感度校正部によって、被校正分光輝度計が校正用光源の出力光を測定した場合に、分光強度分布推定部によって推定された分光強度分布と、受光部の光電変換素子毎の分光感度とから受光部の出力が推定され、分光強度分布から推定された得られるべき受光部の出力と、実際の受光部の出力との比が光電変換素子毎に算出され、算出された光電変換素子毎の比が被校正分光輝度計に記憶されることで被校正分光輝度計の感度校正が行われる。
【０１７９】
したがって、被校正分光輝度計が校正用光源の出力光を測定した場合の分光強度分布から推定された受光部の出力と、実際の受光部の出力との比を、分光輝度計の感度を校正するための係数として記憶しておくことによって、分光輝度計の感度の再校正をユーザ側で行うことができ、ユーザは、十分な頻度で分光輝度計の感度校正を行うことで常に高い精度で分光輝度計を使用することができる。
【０１８０】
（６）前記校正用光源は、前記複数のモニタ用センサの出力比と、前記白熱光源の相対分光強度分布との対応表を予め記憶しており、
前記分光強度分布推定部は、前記複数のモニタ用センサによってモニタされた出力比と前記対応表とから前記出力光の相対分光強度分布を推定することを特徴とする上記（５）記載の分光輝度計の校正システム。
【０１８１】
この構成によれば、校正用光源には、複数のモニタ用センサの出力比と、白熱光源の相対分光強度分布との対応表が予め記憶されており、分光強度分布推定部によって、複数のモニタ用センサによってモニタされた出力比と、予め記憶されている対応表とから出力光の相対分光強度分布が推定される。したがって、複数のモニタ用センサによってモニタされた出力比から簡単なアルゴリズムで分光強度分布を推定することができる。
【０１８２】
（７）前記校正用光源は、前記複数のモニタ用センサの温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記校正用光源は、前記複数のモニタ用センサの複数の温度に対応して前記対応表を複数記憶しており、
前記出力波長推定部及び前記分光強度分布推定部の少なくとも一方は、前記複数のモニタ用センサによって測定された出力比と、前記温度センサによって検出された温度に対応する対応表とを用いて、前記半導体レーザの輝線波長及び前記白熱光源の分光強度分布の少なくとも一方を推定することを特徴とする上記（３）〜（６）のいずれかに記載の分光輝度計の校正システム。
【０１８３】
この構成によれば、校正用光源には、複数のモニタ用センサの複数の温度に対応した対応表が複数記憶されており、出力波長推定部及び分光強度分布推定部の少なくとも一方によって、複数のモニタ用センサによって測定された出力比と、複数のモニタ用センサの温度を検出する温度センサによって検出された温度に対応する対応表とが用いられて、半導体レーザの輝線波長及び白熱光源の分光強度分布の少なくとも一方が推定される。
【０１８４】
したがって、複数のモニタ用センサの温度による変化の影響を受けずに半導体レーザの輝線波長及び白熱光源の分光強度分布を推定することができる。
【０１８５】
（８）前記輝線波長に隣接する複数の測定波長における前記受光部からの出力により求めた輝線の強度と、前記輝線波長に感度を有しない波長での出力との比を求め、求めた比と予め記憶されている前記比の初期値とを比較することで前記被校正分光輝度計の迷光レベルの変化を推定する迷光レベル推定部をさらに備えることを特徴とする上記（１）記載の分光輝度計の校正システム。
【０１８６】
この構成によれば、被校正分光輝度計によって校正用光源の輝線出力が測定され、迷光レベル推定部によって、輝線波長に隣接する複数の測定波長における受光部からの出力により求めた輝線の強度と、輝線波長に感度を有しない波長での出力との比が求められ、求められた比と予め記憶されている前記比の初期値とが比較されることで被校正分光輝度計の迷光レベルの変化が推定される。したがって、被校正分光輝度計の迷光レベルの変化が推定されることによって、ユーザは、分光輝度計の状況をより詳細に把握することができる。
【０１８７】
（９）前記輝線波長に隣接する複数の測定波長における前記受光部からの出力より前記受光部における前記輝線波長近傍での半値幅を求め、求めた半値幅と予め記憶されている前記半値幅の初期値とを比較することで前記被校正分光輝度計の半値幅の変化を推定する半値幅推定部をさらに備えることを特徴とする上記（１）記載の分光輝度計の校正システム。
【０１８８】
この構成によれば、被校正分光輝度計によって校正用光源の輝線出力が測定され、半値幅推定部によって、輝線波長に隣接する複数の測定波長における受光部からの出力より受光部における輝線波長近傍での半値幅が求められ、求められた半値幅と予め記憶されている半値幅の初期値とが比較されることで被校正分光輝度計の半値幅の変化が推定される。したがって、被校正分光輝度計の半値幅の変化が推定されることによって、ユーザは、分光輝度計の状況をより詳細に把握することができる。
【０１８９】
（１０）白熱光源と、互いに異なる分光感度を有する複数のモニタ用センサと、前記複数のモニタ用センサの出力から前記白熱光源の分光強度分布を推定する分光強度分布推定部とを備える校正用光源と、
入射される光を波長に応じて分散した光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を出力する光電変換素子が配列されてなる受光部を備え、前記校正用光源の出力光を測定する被校正分光輝度計と、
前記被校正分光輝度計が前記校正用光源の出力光を測定した場合に、前記分光強度分布推定部によって推定された前記分光強度分布と、前記受光部の光電変換素子毎の分光感度とから前記受光部の出力を推定し、推定された前記受光部の出力と、実際の前記受光部の出力との比を光電変換素子毎に算出し、算出された光電変換素子毎の比を前記被校正分光輝度計に記憶させることで前記被校正分光輝度計を感度校正する感度校正部とを備えることを特徴とする分光輝度計の校正システム。
【０１９０】
（１１）前記被校正分光輝度計は、前記受光部の各測定波長での出力と、測定波長ごとの重み係数との積和で三刺激値を算出する場合、前記重み係数を前記波長変化量に応じて修正し、修正した重み係数を用いて三刺激値を算出する三刺激値算出部をさらに備えることを特徴とする上記（１）記載の分光輝度計の校正システム。
【０１９１】
この構成によれば、被校正分光輝度計が備える三刺激値算出部によって、受光部の各測定波長での出力と、測定波長ごとの重み係数との積和で三刺激値が算出される場合、重み係数を波長変化量に応じて修正し、修正した重み係数を用いて三刺激値が算出される。したがって、ユーザは、より正確な三刺激値を得ることができる。
【０１９２】
（１２）前記被校正分光輝度計は、波長誤差毎の重み係数を予め算出して記憶しており、
前記三刺激値算出部は、予め記憶されている重み係数の中から前記波長変化量に対応する重み係数を選択して三刺激値を算出することを特徴とする上記（１１）記載の分光輝度計の校正システム。
【０１９３】
この構成によれば、被校正分光輝度計には、波長誤差毎の重み係数が予め算出して記憶されており、三刺激値算出部によって、予め記憶されている重み係数の中から波長変化量に対応する重み係数が選択されて三刺激値が算出される。したがって、推定される波長変化量から簡単なアルゴリズムで測定対象の三刺激値を算出することができることができる。
【０１９４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、校正用光源を用いて受光部が受光する光の波長変化量を推定することによって、分光輝度計の波長の再校正をユーザ側で行うことができ、十分な頻度で分光輝度計の波長校正を行うことで常に高い精度で分光輝度計を使用することができる。
【０１９５】
請求項２に記載の発明によれば、輝線波長に隣接する複数の測定波長における受光部からの出力比から簡単なアルゴリズムで輝線出力の波長を推定することができる。
【０１９６】
請求項３に記載の発明によれば、低価格で十分な輝線出力を有し、耐衝撃性、寿命に優れる半導体レーザを輝線光源として用いて精度の高い分光輝度計の再校正ができる。
【０１９７】
請求項４に記載の発明によれば、複数のモニタ用センサからの出力比から簡単なアルゴリズムで半導体レーザの出力波長を推定することができる。
【０１９８】
請求項５に記載の発明によれば、被校正分光輝度計が校正用光源の出力光を測定した場合の受光部の出力と得られるべき受光部の出力との比を、分光輝度計の感度を校正するための係数として記憶しておくことによって、分光輝度計の感度の再校正をユーザ側で行うことができ、十分な頻度で分光輝度計の感度校正を行うことで常に高い精度で分光輝度計を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態における分光輝度計の校正システムの構成を示す図である。
【図２】校正用光源の相対分光強度とモニタセンサにおけるフィルタの分光透過率とを示す図である。
【図３】校正用光源のコリメータ光学系とモニタセンサとを拡散板の方向から見た図である。
【図４】輝線光源の輝線波長と、輝線波長近傍の５つの受光センサの相対分光感度を示す図である。
【図５】校正用光源の第１の対応表の設定における分光輝度計の校正システムを示す図である。
【図６】校正用光源の第２の対応表の設定における分光輝度計の校正システムを示す図である。
【図７】被校正分光輝度計の第３の対応表の設定における分光輝度計の校正システムを示す図である。
【図８】被校正分光輝度計の半値幅の推定について説明するための図である。
【図９】分光輝度計の校正システムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】図９のステップＳ７における出力波長校正処理の動作を示すフローチャートである。
【図１１】図９のステップＳ８における分光感度校正処理の動作を示すフローチャートである。
【図１２】第２の実施形態における校正用光源の輝線光源及び白熱光源付近の構成を示す図である。
【図１３】輝線光源に３波長型の蛍光ランプを用いた場合のスペクトルを示す図である。
【図１４】バンドパスフィルタの透過波長の調整を説明するための図である。
【図１５】低圧水銀ランプの輝線スペクトルを示す図である。
【図１６】第２の実施形態における輝線光源を組み込んだ分光輝度計を示す図である。
【図１７】第２の実施形態における輝線光源を組み込んだ分光測色計を示す図である。
【図１８】従来の分光輝度計における分光部の構成を示す図である。
【図１９】ポリクロメータの受光センサアレイの各受光センサの分光感度を示す図である。
【符号の説明】
１分光輝度計の校正システム
１００校正用光源
１０１制御部
１０２輝線光源
１０３白熱光源
１０４拡散板
１０５コリメータ光学系
１０６第１モニタセンサ
１０７第２モニタセンサ
１０８第３モニタセンサ
１０９温度センサ
１１０アルミブロック
２００被校正分光輝度計
２０１制御部
２０２収束光学系
２０３絞り
２０４コンデンサレンズ
２０５受光部
３００システム制御部

Claims

既知の輝線波長の輝線を出力する校正用光源と、
入射される光を波長に応じて分散した光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を出力する光電変換素子が配列されてなる受光部を備え、前記校正用光源の輝線出力を測定する被校正分光輝度計と、
前記被校正分光輝度計が前記校正用光源の輝線出力を測定した場合に、前記輝線波長に隣接する複数の測定波長における前記受光部の相対出力から前記輝線出力の波長を推定し、推定した前記輝線出力の波長と前記既知の輝線波長との差から波長変化量を推定して前記被校正分光輝度計を波長校正する波長校正部とを備えることを特徴とする分光輝度計の校正システム。
前記被校正分光輝度計は、前記輝線波長に隣接する複数の測定波長における前記受光部からの出力比と、前記輝線出力の波長との対応表を予め記憶しており、
前記波長校正部は、前記被校正分光輝度計によって測定された前記出力比と前記対応表とから前記輝線出力の波長を推定し、推定した前記輝線出力の波長と前記既知の輝線波長との差から波長変化量を推定して前記被校正分光輝度計を波長校正することを特徴とする請求項１記載の分光輝度計の校正システム。
前記校正用光源は、レーザ光を発光する半導体レーザと、前記半導体レーザの出力波長近傍で、互いに異なる分光感度を有する複数のモニタ用センサと、前記複数のモニタ用センサの出力比から前記半導体レーザの出力波長を推定する出力波長推定部とを備えることを特徴とする請求項１又は２記載の分光輝度計の校正システム。
前記校正用光源は、前記複数のモニタ用センサの出力比と、前記半導体レーザの出力波長との対応表を予め記憶しており、
前記出力波長推定部は、前記複数のモニタ用センサからの出力比と前記対応表とから前記半導体レーザの出力波長を推定することを特徴とする請求項３記載の分光輝度計の校正システム。
白熱光源と、互いに異なる分光感度を有する複数のモニタ用センサと、前記複数のモニタ用センサの出力から前記白熱光源の分光強度分布を推定する分光強度分布推定部とを備える校正用光源と、
入射される光を波長に応じて分散した光を受光し、受光した各波長成分の光強度に応じた電気信号を出力する光電変換素子が配列されてなる受光部を備え、前記校正用光源の出力光を測定する被校正分光輝度計と、
前記被校正分光輝度計が前記校正用光源の出力光を測定した場合に、前記分光強度分布推定部によって推定された前記分光強度分布と、前記受光部の光電変換素子毎の分光感度とから前記受光部の出力を推定し、推定された前記受光部の出力と、実際の前記受光部の出力との比を光電変換素子毎に算出し、算出された光電変換素子毎の比を前記被校正分光輝度計に記憶させることで前記被校正分光輝度計を感度校正する感度校正部とを備えることを特徴とする分光輝度計の校正システム。