JP2010025558A - 測定用光学系 - Google Patents

Abstract

【課題】光学系の全長を長くすることなく、干渉フィルタを用いて検出感度を向上させることのできる測定用光学系を提供する。
【解決手段】多数本の光ファイバが束ねられて形成され測定対象に突き合わされる単一の入射端面１２ａおよび多数本の光ファイバが三つに分割されて形成された三つの出射端面１２ｂを有する光束分割部１２と、各出射端面１２ｂに対向して配設され互いに異なる任意の透過波長に設定された三つの干渉フィルタ１３と、各干渉フィルタ１３を介在させて各出射端面１２ｂに対向して配設された三つの受光素子１６と、各出射端面１２ｂから出射され干渉フィルタ１３を透過した光束を対応する受光素子１６の受光面１６ａに集光する集光部１４とを備える測定用光学系１０である。各出射端面１２ｂから受光面１６ａに至る間に、各出射端面１２ｂから出射される光束の受光面１６ａへの入射角度を規制する絞り部１５が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、測定対象の色の特性を測定するのに用いられる測定用光学系に関し、特に、カラーＬＣＤの表示特性（例えば、色度、輝度、色差等）を計測する色彩計に好適な測定用光学系に関する。

従来から、カラーＬＣＤの表示特性（例えば、色度、輝度、色差等）を計測する色彩計に用いる測定用光学系として、三つの受光素子での受光に基づいて光の三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）をそれぞれ計測するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、光強度が微弱な場合でも、測定対象の色の特性を正確に測定することを可能とするために、測定対象の被測定領域から出射される光束のうち、出射角度が所定値以下の光束のみを集光する正のパワーを有する対物レンズと、入射端面を単一としかつ出射端面を３分割するように光ファイバを束ねて形成された導光体と、光の三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）をそれぞれ計測する三つの受光素子と、を備え、対物レンズにより集光された光束を導光体の入射端面に入射させて各出射端面から各光束を出射させ、この各出射端面から出射された各光束を対応する受光素子により受光して、光の三刺激値（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に関連する光電変換信号に基づき、測定対象の色の特性の計測を行う測定用光学系が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特許第３２８４４９７号公報 特開２００２−３１８０８０号公報

ところで、このような測定用光学系では、受光素子での受光により光の三刺激値を得るために、Ｘ（赤）、Ｙ（緑）、Ｚ（青）の各波長領域に感度を有する分光感度補正フィルタが各受光素子の前に配設されている。この分光感度補正フィルタとしては、通常、色ガラスフィルタが用いられる。

しかしながら、色ガラスフィルタは光の透過率が低いことから、受光素子に入射する光量が少なくなるので、測定対象の光強度が微弱な場合にはその色の特性を適切に測定することが困難となり、検出感度に限界が生じてしまう。

そこで、分光感度補正フィルタとして、色ガラスフィルタよりも透過率の高い干渉フィルタを用いることが考えられる。ところが、干渉フィルタでは、当該干渉フィルタへの入射角が大きくなるにつれて透過中心波長（透過を許す波長領域の中心値）が短波長側へシフトしてしまうので、干渉フィルタを透過した光を受光素子で受光することにより色の特性を正確に測定することは困難である。

また、導光体の出射端面から受光素子までの距離を大きく設定すれば、導光体の出射端面から出射される光束の干渉フィルタに対する入射角を小さくすることはできるが、このような構成とすると、測定用光学系の全長が長くなるという問題が生じる。

本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、光学系の全長を長くすることなく、干渉フィルタを用いて検出感度を向上させることのできる測定用光学系を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、多数本の光ファイバが束ねられて形成され測定対象に突き合わされる単一の入射端面および前記多数本の光ファイバが三つに分割されて形成された三つの出射端面を有する光束分割部と、前記各出射端面に対向して配設され互いに異なる任意の透過波長に設定された三つの分光感度補正フィルタと、該各分光感度補正フィルタを介在させて前記各出射端面に対向して配設された三つの受光素子と、前記各出射端面から出射され前記分光感度補正フィルタを透過した光束を対応する前記各受光素子の受光面に集光する三つの集光部とを備え、前記各出射端面から前記受光面に至る間に、前記各出射端面から出射される光束の前記受光面への入射角度を規制する絞り部が設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の測定用光学系であって、前記絞り部は、所定の角度以下の出射角度で前記各出射端面から出射されて前記分光感度補正フィルタを透過した光束のみを前記受光面へと入射させるように設定され、前記所定の角度は、前記各出射端面から出射されて前記分光感度補正フィルタを透過した光束のうち、その透過中心波長が、前記分光感度補正フィルタに設定された前記透過波長に対して許容範囲内の波長である光束における前記出射端面からの出射角度以下であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の測定用光学系であって、前記光束分割部は、前記入射端面における結束位置関係が、前記各出射端面において擬似的にランダムとなるように前記多数本の光ファイバが束ねられて構成されていることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の測定用光学系であって、前記絞り部は、前記集光部と前記受光素子との間に設けられた遮光部材であることを特徴とする。

本発明の複合型観察装置によれば、絞り部により入射角度が規制された光束のみが受光素子の受光面に入射することとなるので、分光感度補正フィルタとして干渉フィルタを用いても透過中心波長が短波長側へとシフトした光束が受光素子の受光面に入射することを防止することができ、設定された透過波長の光束を高い透過率で受光素子の受光面に受光させることができる。

また、各出射端面と各集光部との間に分光感度補正フィルタが設けられていることから、各集光部の焦点距離を短くすることにより各集光部と各受光素子との間隔を短く設定することができるので、測定用光学系の全長が長くなることをより抑制することができる。

上記した構成に加えて、前記絞り部は、所定の角度以下の出射角度で前記各出射端面から出射されて前記分光感度補正フィルタを透過した光束のみを前記受光面へと入射させるように設定され、前記所定の角度は、前記各出射端面から出射されて前記分光感度補正フィルタを透過した光束のうち、その透過中心波長が、前記分光感度補正フィルタに設定された前記透過波長に対して許容範囲内の波長である光束における前記出射端面からの出射角度以下であることとすると、各出射端面から出射された光束のうち、設定された透過波長に対して許容範囲内の透過中心波長の光束のみを各受光素子に受光させることができるので、色の特性を正確に測定することができる。

上記した構成に加えて、前記光束分割部は、前記入射端面における結束位置関係が、前記各出射端面において擬似的にランダムとなるように前記多数本の光ファイバが束ねられて構成されていることとすると、入射端面に入射した光束に当該入射端面内での色や光量の偏りがある場合であっても、各出射端面間での偏りおよび各出射端面内での偏りがなくなるので、各受光素子での受光により測定対象の色の特性を正確に測定することができる。

上記した構成に加えて、前記絞り部は、前記集光部と前記受光素子との間に設けられた遮光部材であることとすると、各出射端面から出射された光束の光量を効率よく利用することができるので、測定対象の色の特性をより正確に測定することができる。

以下に、本発明に係る測定用光学系の発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は本発明に係る測定用光学系１０の概略構成を示す説明図である。また、図２は、測定用光学系１０における導光体１２の各出射端面１２ｂの位置関係を示す平面図であり、図３は、多数本の光ファイバ束により構成された導光体１２を模式的に示す斜視図である。

測定用光学系１０は、図１に示すように、測定対象である液晶パネル１１（カラーＬＣＤ）の表示特性（例えば、色度、輝度、色差等）を計測する色彩計に用いられている。この測定用光学系１０は、導光体１２と三つの分光感度補正フィルタとしての干渉フィルタ１３と三つの集光レンズ１４と三つの開口絞り１５と三つの受光素子１６と演算回路１７とが、筐体１８に収容されて構成されている。また、この筐体１８には、図示は略すがその他の測定回路、電源回路等、測定スイッチ等の測定に要する機構が設けられている。

筐体１８は、遮光性に優れた材料から形成された一端開放の筒状を呈し、その開放端１８ａに当接面１８ｂが形成されている。この筐体１８は、外光を遮光する役割を果たす。当接面１８ｂは、筐体１８の軸線に直交する面に沿って延在されており、液晶パネル１１の測定の際、その液晶パネル１１の表示面１１ａに接触される。なお、筐体１８は、遮光性に優れたコーティングを施したものであってもよい。

この筐体１８の開放端１８ａに一端（後述する入射端面１２ａ）が位置するように導光体１２が設けられている。導光体１２は、多数本の光ファイバを束ねた光ファイバ束から構成された長尺部材であり、筐体１８の開放端１８ａ側が入射端面１２ａとされ、かつ他端側が出射端面１２ｂとされている。この入射端面１２ａおよび出射端面１２ｂは、各光ファイバの軸線に対して直交するように形成されている。このため、各光ファイバで見ると、入射端面１２ａから入射した光束は、入射端面１２ａへの入射角度（入射光軸に対する角度）と等しい出射角度（出射光軸に対する角度）で出射端面１２ｂから出射される。

この多数本の光ファイバ束は、入射端面１２ａの側で一つに束ねられ、出射端面１２ｂの側で三つの光ファイバ束に分割されている。以下、この三つの光ファイバ束に分割された各光ファイバ束の出射端面１２ｂを個別に示すときは、後述するようにそれぞれが対向される干渉フィルタ１３に合わせて、符号１２ｂｒ、１２ｂｇ、１２ｂｂで示す。この各出射端面１２ｂｒ、１２ｂｇ、１２ｂｂは、本実施例では、図２に示すように、筐体１８の軸線に直交する面で見て、各中心位置Ｏ１、Ｏ２、Ｏ３を結んだ線分が正三角形を構成するように配置されている。

この導光体１２は、入射端面１２ａが筐体１８の当接面１８ｂと略同一平面上に位置するように配置されている。これは、液晶パネル１１の測定の際、導光体１２の入射端面１２ａを液晶パネル１１の表示面１１ａに接触させることが望ましいが、液晶パネル１１では当接箇所の表示色が変化してしまうことから、代わりに当接面１８ｂを液晶パネル１１の表示面１１ａに接触させ、その状態では導光体１２の入射端面１２ａが当該表示面１１ａに近接して対向する（実質的に当接する）ように位置設定するためである。このことから、表示色を変化させないように導光体１２の入射端面１２ａを液晶パネル１１の表示面１１ａに接触させるものであれば、当接面１８ｂではなく直接入射端面１２ａを表示面１１ａに接触させる構成であってもよい。

この導光体１２は、入射端面１２ａに入射する光束を三つの光束群に分割して各出射端面１２ｂから出射する光束分割部として機能する。導光体１２は、特に、本実施例では、図３に模式的に示すように、入射端面１２ａにおける結束位置関係が、各出射端面１２ｂにおいて擬似的にランダムとなるように、多数本の光ファイバ束が束ねられて構成されている。

ここでいう入射端面１２ａにおける結束位置関係が各出射端面１２ｂにおいて擬似的にランダムとなるとは、次の二つを満たすものを言う。一つ目は、入射端面１２ａを三つの領域に分割してそれぞれの領域がそのまま各出射端面１２ｂを形成するのではなく、入射端面１２ａにおける一本の光ファイバが、そこに隣接するまたは近接する光ファイバの振り分け位置に拘らず三つの出射端面１２ｂのいずれかに無作為に振り分けられていること。二つ目は、各出射端面１２ｂにおける多数本の光ファイバ束の位置関係が、入射端面１２ａにおける多数本の光ファイバ束の位置関係に拘束されることなく無作為に振り分けられていること。

このため、導光体１２では、入射端面１２ａへと入射した光束が、擬似的にランダムに混合されて各出射端面１２ｂｒ〜１２ｂｂから出射され、後述する各受光素子１６に受光される。このため、入射端面１２ａへと入射する際の光量むらすなわち測定対象（本実施例では液晶パネル１１）の後述する測定領域内での色や光量の偏りが低減されて、各出射端面１２ｂから出射される。

この各出射端面１２ｂｒ〜１２ｂｂに対向して干渉フィルタ１３（以下、個別に示すときは、それぞれに設定された透過波長に合わせて、符号１３ｒ、１３ｇ、１３ｂで示す。）が設けられている。各干渉フィルタ１３は、各出射端面１２ｂｒ〜１２ｂｂから出射された光束を各受光素子１６が受光することで光の三刺激値を得るために、Ｘ（赤）、Ｙ（緑）、Ｚ（青）の各波長領域に感度を有する分光感度補正フィルタである。各干渉フィルタ１３は、全体に板状を呈し、各出射端面１２ｂの出射光軸上で当該出射端面１２ｂに正対して（互いの面が平行となるように突き合わされて）設けられている。この各干渉フィルタ１３は、その一方の平面から入射した光束のうち設定された透過波長の光を透過させる。ここで、各干渉フィルタ１３では、当該干渉フィルタへの入射角に応じて透過を許す波長領域（透過中心波長）が変化する（入射角が大きくなるにつれて透過中心波長が短波長側へシフトする）ことから、透過波長の設定のために基準となる入射方向が定められている。本実施例では、基準となる入射方向は、透過率が最も高くなることから、当該干渉フィルタ１３の平面に直交する方向とされている。このため、干渉フィルタ１３では、その平面に直交する方向から光束が入射されると、その入射方向に沿って設定された透過波長の光が透過光として他方の平面から出射される。このことから、本実施例では、各干渉フィルタ１３は、各出射端面１２ｂに正対して配置されている。

干渉フィルタ１３ｒは、出射端面１２ｂｒから出射された光束のうち赤色（Ｘ）の光を透過させるフィルタ特性（透過波長が赤色（Ｘ）に設定された）を有し、干渉フィルタ１３ｇは出射端面１２ｂｇから出射された光束のうち緑色（Ｙ）の光を透過させるフィルタ特性（透過波長が緑色（Ｙ）に設定された）を有し、干渉フィルタ１３ｂは出射端面１２ｂｂから出射された光束のうち青色（Ｚ）の光を透過させるフィルタ特性（透過波長が青色（Ｚ）に設定された）を有する。

この各出射端面１２ｂの出射光軸上のそれぞれに集光レンズ１４が設けられている。各集光レンズ１４は、正のパワーを有し、その前側焦点位置ｆ１に各出射端面１２ｂが位置し、かつその後側焦点位置ｆ１´に後述する開口絞り１５が位置するように配設されている。なお、各集光レンズ１４に対する各出射端面１２ｂの位置は前側焦点位置ｆ１でなくてもよく、各集光レンズ１４に対する開口絞り１５の位置は後側焦点位置ｆ１´でなくてもよい。この集光レンズ１４は、各出射端面１２ｂから出射されて各干渉フィルタ１３を透過した光束を集光して、対応する受光素子１６の受光面１６ａに入射させる。この集光レンズ１４は、各出射端面１２ｂと各受光素子１６の受光面１６ａとを光学的に共役としない設定とされている。

この各集光レンズ１４すなわち各出射端面１２ｂ（各干渉フィルタ１３）に対向して三つの受光素子１６（以下、個別に示すときは、それぞれが受光する透過波長に合わせて、符号１６ｒ、１６ｇ、１６ｂで示す。）が設けられている。各受光素子１６は、対向される出射端面１２ｂの出射光軸上に設けられ、それぞれが演算回路１７に接続されている。各受光素子１６は、受光した光（その光量）に基づく光電変換信号を演算回路１７へ出力する。すなわち、受光素子１６ｒは、対向された干渉フィルタ１３ｒを透過した赤色波長域の光に基づき光電変換信号を出力し、受光素子１６ｇは、対向された干渉フィルタ１３ｇを透過した緑色波長域の光に基づき光電変換信号を出力し、受光素子１６ｂは、対向された干渉フィルタ１３ｂを透過した青色波長域の光に基づき光電変換信号を演算回路１７へ出力する。

演算回路１７は、図示は略すが筐体１８の内部に収容された測定回路等と協働して、各受光素子１６からの光電変換信号に基づいて色度、輝度、色差等の色の特性を求める。

各受光素子１６の受光面１６ａに近接して開口絞り１５が設けられている。開口絞り１５は、遮光性を有する板状部材であり、開口部１５ａが設けられている。この開口絞り１５は、上述したように、対向された集光レンズ１４の後側焦点位置ｆ１´に位置されている。すなわち、測定用光学系１０では、導光体１２の各出射端面１２ｂから開口絞り１５に至る間において、集光レンズ１４と開口絞り１５とにより、物体側（測定対象側）テレセントリックとされている。

開口絞り１５は、出射端面１２ｂから出射される光束のうち、受光素子１６の受光面１６ａに入射する光束の入射角度を規制する。詳細には、出射端面１２ｂの各点から出射される光束のうち、当該出射端面１２ｂの出射光軸方向（主光線Ｐｒ、Ｐｇ、Ｐｂに沿う方向）に対して所定の角度θよりも大きな出射角度の光束が、受光素子１６の受光面１６ａへと入射することを防止する。

この所定の角度θは、各出射端面１２ｂから出射されて干渉フィルタ１３を透過した光束のうち、その透過中心波長が、干渉フィルタ１３に設定された透過波長に対して許容範囲内の波長である光束における出射端面１２ｂからの出射角度α以下となるように設定されている。ここで、各出射端面１２ｂと干渉フィルタ１３とは正対されていることから、各出射端面１２ｂからの出射角度は、そのまま干渉フィルタ１３への入射角度となる。このため、受光素子１６の受光面１６ａに入射した光束は、干渉フィルタ１３を透過した後、開口絞り１５を経ることにより、当該干渉フィルタ１３に設定された透過波長、すなわち光の三刺激値を得るために設定された各波長領域の光となる。逆に、干渉フィルタ１３を透過することにより設定された透過波長から短波長側へのシフト量が大きくなり、光の三刺激値を正確に得ることの妨げとなるような光束は、開口絞り１５により受光素子１６の受光面１６ａに入射することが防止される。このため、各受光素子１６では、干渉フィルタ１３を透過した光（光束）を受光することにより、光の三刺激値に相当する光量を適切に得ることができる。

なお、所定の角度θは、以下のように設定するものであってもよい。例えば、液晶パネル１１（カラーＬＣＤ）の表示特性（例えば、色度、輝度、色差等）を計測する色彩計では、国際規格として、表示面１１ａに対して直交する方向を基準として、プラス・マイナス２．５度以内で出射された光束に基づいて表示特性を計測することが要請されている。この国際規格に対応させるために、上記した出射角度αが２．５度よりも小さい場合、所定の角度θを出射角度αに設定し、出射角度αが２．５度よりも大きい場合、所定の角度θを２．５度に設定すればよい。このように設定すると、受光素子１６の受光面１６ａに入射する光束は、干渉フィルタ１３に設定された透過波長、すなわち光の三刺激値を得るために設定された各波長領域の光であり、かつ上記した国際規格を満たしていることとなる。

この測定用光学系１０では、筐体１８の当接面１８ｂが液晶パネル１１の表示面１１ａに接触された状態で、液晶パネル１１の測定が行われる。この状態では、上述したように、導光体１２の入射端面１２ａが、実質的に当接するように当該表示面１１ａに近接して対向される。このとき、液晶パネル１１の表示面１１ａにおいて導光体１２の入射端面１２ａが対向された領域では、表示色が変化することはないので、当該液晶パネル１１を適切に測定することができる。この測定用光学系１０では、測定対象である液晶パネル１１の表示面１１ａにおいて、導光体１２の入射端面１２ａが近接して対向された領域が、当該表示面１１ａにおける測定領域となる。

測定用光学系１０では、導光体１２の入射端面１２ａに入射した光束が、三つに分割されて各出射端面１２ｂから出射される。このとき、複数の光ファイバの束からなる導光体１２では、入射端面１２ａへの入射角度を保存して伝搬し、各出射端面１２ｂから出射する。この各出射端面１２ｂから出射された光束は、それぞれが対応する干渉フィルタ１３を透過して集光レンズ１４に至り、当該集光レンズ１４により集光されて開口絞り１５を経て、それぞれが対応する受光素子１６の受光面１６ａに入射する。このとき、開口絞り１５を経ることにより、各出射端面１２ｂから出射された光束のうち、その出射光軸に対する出射角度が、所定の角度θ以下の光束のみが受光素子１６の受光面１６ａに入射する。各受光素子１６は、受光した光（その光量）に基づく光電変換信号を演算回路１７へ出力し、演算回路１７は、その光電変換信号に基づいて色度、輝度、色差等の色の特性を求める。

この測定用光学系１０を採用した色彩計では、以下の効果を得ることができる。
（１）干渉フィルタ１３を透過した光（光束）を各受光素子１６で受光する構成であることから、従来のように色ガラスフィルタを用いることに比較して、より多くの光量に基づいて三刺激値を得ることができる。これにより、従来の構成に比較して、検出感度を高めることができる。
（２）開口絞り１５により、各出射端面１２ｂを出射した光束のうち、所定の角度θ以下の出射角度の光束のみが各受光素子１６の受光面１６ａに入射することから、干渉フィルタ１３への入射角度による透過中心波長のシフトの影響を受けることなく、色の特性を正確に測定することができる。
（３）導光体１２の出射端面１２ｂと受光素子１６との間に集光レンズ１４が設けられているので、出射端面１２ｂから出射された光束を有効に利用することができる。
（４）導光体１２が、入射端面１２ａから三つの出射端面１２ｂに至る間で擬似的にランダムとなるように多数本の光ファイバ束が束ねられて形成されていることから、測定対象（本実施例では液晶パネル１１）の測定領域内での色や光量の偏りを低減して、各出射端面１２ｂから出射することができる。このため、測定対象（本実施例では液晶パネル１１）の測定領域における表示特性（例えば、色度、輝度、色差等）をより適切に計測することができる。
（５）所定の角度θ以下の出射角度の光束のみを各受光素子１６の受光面１６ａに入射させる開口絞り１５が、当該受光素子１６と集光レンズ１４との間に設けられた板状部材であることから、集光レンズ１４との協働により、各出射端面１２ｂから所定の角度θ以下の出射角度で出射された光束をより効率良く各受光素子１６の受光面１６ａに入射させることができる。このため、より多くの光量に基づいて三刺激値を得ることができる。
（６）多数本の光ファイバが束ねられて形成された導光体１２の入射端面１２ａで測定対象（本実施例では液晶パネル１１）から出射された光束を取得し、各出射端面１２ｂから出射された光束を集光レンズ１４で集光して各受光素子１６の受光面１６ａに入射させて、当該各受光素子１６での受光により三刺激値を求める構成であることから、測定対象の測定領域から出射された光をより有効に測定に利用することができる。これは、以下のことによる。入射端面１２ａが小さな径の多数本の光ファイバが束ねられて形成されていることから、当該入射端面１２ａが各光ファイバの端面により効率よく充填されており、測定対象の測定領域から出射された光をより効率よく入射端面１２ａに入射させることができること。この入射端面１２ａに入射した光束は、確実に各出射端面１２ｂから出射されること。各出射端面１２ｂから出射された光束は、集光レンズ１４により集光されて各受光素子１６の受光面１６ａに入射されること。これらのことから、測定対象の測定領域から出射された光をより有効に測定に利用することができる。このため、より多くの光量に基づいて三刺激値を得ることができる。
（７）各出射端面１２ｂと各集光レンズ１４との間に干渉フィルタ１３が設けられていることから、各集光レンズ１４と各受光素子１６との間隔を短く設定することができるので、測定用光学系１０の全長が長くなることをより抑制することができる。これは、各受光素子１６の近接位置に干渉フィルタを設けた場合、各受光素子１６（その受光面１６ａ）への入射角度を緩やかにする必要があることから、集光レンズ１４の焦点距離を長くしなければならないので、より多くの光量を利用するためには、各集光レンズ１４と各受光素子１６との間隔を長くする必要があることによる。

したがって、本発明に係る測定用光学系１０では、光学系の全長を長くすることなく、干渉フィルタ１３を用いて検出感度を向上させることができる。よって、この測定用光学系１０を採用した色彩計では、微弱な光の検出感度が向上するので、被測定領域の黒色の測定感度を向上させることができる。

なお、上記した実施例では、導光体１２が、入射端面１２ａから三つの出射端面１２ｂに至る間で擬似的にランダムとなるように多数本の光ファイバ束が束ねられて形成されていたが、入射端面１２ａに入射する光束を三つの光束群に分割して各出射端面１２ｂから出射するものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。

また、上記した実施例では、絞り手段として板状部材で構成された開口絞り１５が受光素子１６に近接して設けられていたが、所定の角度θ以下の出射角度の光束のみを各受光素子１６の受光面１６ａに入射させるものであれば、例えば、各出射端面１２ｂと各集光レンズ１４との間に板状部材の開口絞りを設けるものであってもよく、集光レンズ１４の有効径を絞り手段とするものであってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。しかしながら、各出射端面１２ｂから出射された光量を効率よく利用できること、および開口絞り自体を小さなものとできることから、上記した実施例のような構成とすることが望ましい。

さらに、上記した実施例では、測定用光学系１０は色彩計に採用されていたが、測定対象の色の特性を測定するのに用いられるものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。

上記した実施例では、分光感度補正フィルタとして干渉フィルタ１３が用いられていたが、光束の入射角度により透過中心波長が変化してしまう特性を有するフィルタ部材であれば同様の効果を得ることができることから、このようなフィルタ部材を分光感度補正フィルタとして用いた構成であってもよく、上記した実施例に限定されるものではない。

本発明に係る測定用光学系の概略構成を示す説明図である。 測定用光学系における導光体の各出射端面の位置関係を示す平面図である。 多数本の光ファイバ束により構成された導光体を模式的に示す斜視図である。

符号の説明

１０ 測定用光学系
１１ （測定対象としての）液晶パネル
１２ （光束分割部としての）導光体
１２ａ 入射端面
１２ｂ 出射端面
１３ 干渉フィルタ
１４ （集光部としての）集光レンズ
１５ （絞り部としての）開口絞り
１６ 受光素子
θ 所定の角度

Claims (4)

1. 多数本の光ファイバが束ねられて形成され測定対象に突き合わされる単一の入射端面および前記多数本の光ファイバが三つに分割されて形成された三つの出射端面を有する光束分割部と、
   前記各出射端面に対向して配設され互いに異なる任意の透過波長に設定された三つの分光感度補正フィルタと、
   該各分光感度補正フィルタを介在させて前記各出射端面に対向して配設された三つの受光素子と、
   前記各出射端面から出射され前記分光感度補正フィルタを透過した光束を対応する前記各受光素子の受光面に集光する三つの集光部とを備え、
   前記各出射端面から前記受光面に至る間に、前記各出射端面から出射される光束の前記受光面への入射角度を規制する絞り部が設けられていることを特徴とする測定用光学系。
2. 前記絞り部は、所定の角度以下の出射角度で前記各出射端面から出射されて前記分光感度補正フィルタを透過した光束のみを前記受光面へと入射させるように設定され、
   前記所定の角度は、前記各出射端面から出射されて前記分光感度補正フィルタを透過した光束のうち、その透過中心波長が、前記分光感度補正フィルタに設定された前記透過波長に対して許容範囲内の波長である光束における前記出射端面からの出射角度以下であることを特徴とする請求項１に記載の測定用光学系。
3. 前記光束分割部は、前記入射端面における結束位置関係が、前記各出射端面において擬似的にランダムとなるように前記多数本の光ファイバが束ねられて構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の測定用光学系。
4. 前記絞り部は、前記集光部と前記受光素子との間に設けられた遮光部材であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の測定用光学系。
   

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