JP2012177551A - 分光測定装置、測定システムおよび分光測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】分光された光のスペクトルを検出して分光測定を行うときに、測定時間を短縮化することを目的とする。
【解決手段】本発明の分光測定装置は、ＬＥＤ１１からの光を分光した光を波長ごとに受光する複数の受光素子を有する光センサ１６と、光センサ１６の各受光素子についてのスペクトルデータを順番に生成するＡＤ変換部２１および補正部２２と、補正部２２が全ての前記受光領域のスペクトルデータを生成するよりも前に、既に生成されたスペクトルデータを用いて演算処理を開始する演算部２４と、を備えている。これにより、スペクトルデータの生成動作と演算動作とをオーバラップさせることができ、分光測定の時間を短縮化できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被測定物からの光を分光した光を測定する分光測定装置、測定システムおよび分光測定方法に関するものである。

ＬＥＤ等の照明光源の光学特性を測定するために分光器を用いて分光測定が行われる。分光器は、照明光源の光を分光して、分光した光（分光光）を受光してスペクトルを検出している。この検出されたスペクトルを用いて照明光源の分光測定が行われる。分光器にはコンピュータが接続されており、分光器はスペクトルの検出までを行い、検出したスペクトルのデータ（スペクトルデータ）をコンピュータに転送する。

コンピュータでは転送されたスペクトルデータに対して種々の演算（色度座標や放射束、分光密度、主波長、ピーク波長、半値全幅等）を行う。そして、その演算結果に基づいて照明光源の光学特性が測定される。この種の技術としては例えば特許文献１に開示されている技術がある。

図８は従来の測定システム１００を示している。この測定システム１００は分光器１０１とコンピュータ１０２とを備えて構成している。分光器１０１は分光光が矩形１０３を有しており、この分光光学系１０３は光センサ１０４を有している。照明光源から射出した光は回折格子等の分光手段により分光されて、分光光は光センサ１０４で受光される。

光センサ１０４には縦横に受光素子を配列しており、分光光は縦横に配列した受光素子に受光される。各受光素子が受光した分光光はそれぞれ波長が異なっている。つまり、各受光素子は受光した分光光の波長に対応した関係になる。ここでは、受光素子の個数を１０２４とし、これを１０２４ピクセルとする。

光センサ１０４の各受光素子は受光した光を光電変換する。そして、光電変換した電気信号ｓｉｇをデータ処理装置１１０に出力する。データ処理装置１１０はスペクトルデータを生成するための処理装置であり、ＡＤ変換部１１１と補正部１１２とメモリ１１３と通信部１１４と制御部１１５とを備えている。

光センサ１０４が出力する電気信号ｓｉｇはアナログ信号となっている。ＡＤ変換部１１１はこのアナログ信号をデジタル信号（測定信号ＭＤ）に変換する。補正部１１２は測定信号ＭＤを入力して、入力した測定信号ＭＤに対して１次補正（オフセットやゲイン、感度等）を行う。この１次補正を行うことにより、スペクトルデータＳＤが生成される。

メモリ１１３はスペクトルデータＳＤを記憶する。光センサ１０４は１０２４ピクセルを有して構成しており、各ピクセルについてのスペクトルデータＳＤが生成される。従って、メモリ１１３には１０２４個分のスペクトルデータＳＤが記憶される。通信部１１４はメモリ１１３に記憶されたスペクトルデータＳＤをコンピュータ１０２に転送する。以上のＡＤ変換部１１１、補正部１１２、メモリ１１３、通信部１１４並びに光センサ１０４は制御部１１５によって、その動作制御がされている。

図９は図８の測定システム１００の動作を示している。光センサ１０４の各受光素子は電気信号ｓｉｇを出力する（図中のセンサ出力）。このとき、光センサ１０４は１０２４ピクセル分の電気信号ｓｉｇを順番に出力する。つまり、シリアルに出力している。ＡＤ変換部１１１は光センサ１０４が出力した電気信号ｓｉｇを測定信号ＭＤに変換する（図中のＡＤ）。そして、補正部１１２が測定信号ＭＤに対して１次補正を行うことで（図中の補正）、スペクトルデータＳＤを生成する。

光センサ１０４はシリアルに電気信号ｓｉｇを出力している。よって、ＡＤ変換部１１１の変換動作および補正部１１２の補正動作もシリアル動作になっている。そして、生成されたスペクトルデータＳＤはメモリ１１３に順番に記憶される。

光センサ１０４は１０２４ピクセル分の電気信号ｓｉｇを出力する。よって、１０２４個のスペクトルデータＳＤがメモリ１１３に記憶された時点でスペクトルデータＳＤの取得が完了する。この時点で、スペクトルデータＳＤの転送が開始される。このために、制御部１１５はメモリ１１３から全てのスペクトルデータＳＤの読み出しを行い、通信部１１４に転送を行うように制御を行う。

このとき、制御部１１５は全てのスペクトルデータＳＤを一括してコンピュータ１０２に転送するように通信部１１４を制御する。これにより、コンピュータ１０２は１０２４ピクセル分のスペクトルデータＳＤを取得できる。そして、当該スペクトルデータＳＤに基づいて種々の演算（色度座標や放射束、分光密度、主波長、ピーク波長、半値全幅等）を行う。そして、演算した結果をコンピュータ１０２に設けた記憶装置に格納している。これにより、ＬＥＤの光学特性の測定を行う。

特開２０１０−１１７３４３号公報

スペクトルデータＳＤを用いて行う種々の演算には複雑な演算処理を行うものがある。このために、分光器１０１ではスペクトルデータＳＤの検出までを行い、その後の演算は高速演算可能なコンピュータ１０２で行うようにしている。従って、分光器１０１が生成したスペクトルデータＳＤはコンピュータ１０２に転送するようにしている。

前記の種々の演算のうち主波長やピーク波長、半値全幅等は全てのスペクトルデータＳＤが生成された時点で得ることができる値になる。例えば、ピーク波長は全ての波長域のうち何れの波長がピークになっているかを示すものであり、これは全てのスペクトルデータＳＤが生成されたときに初めて得られる値になる。

このために、データ処理装置１１０でシリアルに生成されるスペクトルデータＳＤは順次メモリ１１３に格納し、全て（１０２４個）のスペクトルデータＳＤがメモリ１１３に格納された時点で、一括してコンピュータ１０２に転送するようにしている。そして、コンピュータ１０２は転送されたスペクトルデータＳＤに基づいて、例えばピーク波長を求める演算を行うようにしている。

従って、コンピュータ１０２で演算を開始できるのは、全てのスペクトルデータＳＤが生成され、且つコンピュータ１０２に全てのスペクトルデータＳＤが転送された後になる。このために、演算を開始するまでに長い時間を要するようになる。これがオーバヘッドとなり、演算結果を早期に取得できなくなる。これにより、照明光源の光学特性を測定できるまでの時間が長くなり、測定速度が低速になる。

そこで、本発明は、分光された光のスペクトルを検出して分光測定を行うときに、測定時間を短縮化することを目的とする。

以上の課題を解決するため、本発明の分光測定装置は、被測定物からの光を分光した光を波長ごとに受光する複数の受光領域を有する受光部と、この受光部の各受光領域についてのスペクトルデータを順番に生成するスペクトルデータ生成部と、このスペクトルデータ生成部が全ての前記受光領域のスペクトルデータを生成するよりも前に、既に生成されたスペクトルデータを用いて演算処理を開始する演算部と、を備えたことを特徴とする。

この分光測定装置によれば、スペクトルデータが全て揃うよりも前に演算部が演算を開始している。これにより、スペクトルデータの生成動作と演算動作とをオーバラップさせることができる。このオーバラップにより、測定時間を実質的に短縮化することができる。

また、前記演算部は、２つのスペクトルデータが生成された時点で加算を行う演算を開始し、前記スペクトルデータが生成されるごとに順次加算の演算を行うことを特徴とする。２つのスペクトルデータを用いて加算処理が可能な演算の場合には、最初の２つのスペクトルデータが生成された時点で演算処理を開始することができる。これにより、スペクトルデータの生成動作と演算動作とを殆どオーバラップさせることができ、大幅な測定時間の短縮化を図れる。

また、前記演算部は、前記スペクトルデータを用いて、色度座標と光束と放射束とを演算することを特徴とする。色度座標と光束と放射束とは２つのスペクトルデータを用いて演算することができる。よって、これらの値については非常に早期に得ることができ、測定時間の短縮化を実現できる。

また、前記色度座標の２軸の座標上に設定されている複数の領域をそれぞれランクとして記憶し、前記演算部が演算した前記色度座標が前記ランクのうち何れのランクに属しているかを判定するランク判定部を備えたことを特徴とする。色度座標のランクを判定して分光測定をするときには、ランク判定部が色度座標のランクを判定することで、色度座標の演算が完了した時点で早期に測定することができる。且つ、コンピュータを用いることなく、分光測定装置は単独で演算処理を完結できる。

また、本発明の測定システムは、前記の分光測定装置を備える測定システムであって、請求項３記載の分光測定装置を備える測定システムであって、

前記分光測定装置に通信手段を介して接続され、全ての前記受光領域のスペクトルデータを一括して前記分光測定装置から取得して、取得した前記スペクトルデータを用いて、前記色度座標、前記光束および前記放射束以外の演算処理を行うコンピュータを備えていることを特徴とする。

また、本発明の分光測定方法は、被測定物からの光を分光して、分光された光を波長ごとに受光する複数の受光領域を有する受光部に受光させて、各受光領域についてのスペクトルデータを順番に生成するときに、全ての前記受光領域のスペクトルデータを生成するよりも前に、既に生成されたスペクトルデータを用いて演算処理を開始することを特徴とする。

本発明は、スペクトルデータを用いて被測定物の分光測定を行うときに、全てのスペクトルデータが生成されるよりも前のタイミングで分光測定を得るための演算を開始している。これにより、スペクトルデータの生成動作と演算動作とをオーバラップさせることができ、測定時間の短縮化を実現することができる。

実施形態における測定システムの構成を示すブロック図である。 分光光学系を示す図である。 図１の構成のハードウェア構成図である。 分光測定がされるまでの過程を示した図である。 図１のデータ処理装置の動作を説明した図である。 変形例の測定システムの構成を示すブロック図である。 ランク判定を説明するためのグラフである。 従来の測定システムの構成を示すブロック図である。 図８のデータ処理装置の動作を説明した図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、分光測定により光学特性の測定を行う対象（被測定物）としてＬＥＤを適用しているが、ＬＥＤ以外の照明光源を被測定物としてもよい。また、照明光源だけではなく、光を反射する反射体の特性を測定するような場合にも適用することができる。

図１は本実施形態の測定システム１を示している。この測定システム１は分光器２とコンピュータ３とを備えて構成している。分光器２はＬＥＤの光を分光して、分光した光のスペクトルを測定する分光測定装置である。コンピュータ３は分光器２と通信手段（例えば、外部バス等）により接続される高速に演算可能な計算機である。

コンピュータ３は分光器２から転送されたスペクトルデータに基づいて所定の演算を行う。そして、演算した結果を所定の記憶装置に記憶し、或いは適宜の表示手段（ディスプレイ等）に演算結果を表示することができる。

分光器２は分光光学系４とデータ処理装置５とを備えている。図２は分光光学系４の一例としてポリクロメータを示している。この分光光学系４は、ＬＥＤ１１とスリット１２とコリメーティングミラー１３と回折格子１４とフォーカシングミラー１５と光センサ１６とを備えて構成している。

ＬＥＤ１１は被測定物である照明光源である。ＬＥＤ１１が発光した光はスリット１２から射出する。この光がコリメーティングミラー１３に入射する。コリメーティングミラー１３は入射した光を平行光に変換して反射する。この反射した光が回折格子１４に入射する。

回折格子１４は入射した光を分光する分光手段である。これにより、反射する光は波長ごとに分光される。分光された光（分光光）はフォーカシングミラー１５に入射する。なお、光を分光することができるのであれば、分光手段としては回折格子１４以外のものを適用してもよい。フォーカシングミラー１５は入射した光を光センサ１６にフォーカスする。光センサ１６は縦横に多数の受光素子を配列して構成している。ここでは、縦横に１０２４個（１０２４ピクセル）の受光素子を配列しており、縦横に配列した受光素子に分光光が受光される。

光センサ１６の各受光素子（ピクセル）にはそれぞれ異なる波長の分光光が受光される。よって、各ピクセルはそれぞれ分光光の波長に対応している関係になる。ここでは、１つの受光素子（１つのピクセル）を１つの受光領域として、各受光領域は波長が異なる分光光を受光している。光センサ１６の各受光素子は受光した光を光電変換して電気信号ｓｉｇを生成する。光センサ１６からは１ピクセルごとに電気信号ｓｉｇが出力される。従って、１０２４個の電気信号ｓｉｇが順番にシリアルに出力される。

図１に示すように、データ処理装置５はＡＤ変換部２１と補正部２２とメモリ２３と演算部２４と通信部２５と制御部２６とを備えて構成している。ＡＤ変換部２１は光センサ１６が出力する電気信号ｓｉｇを入力する。このときの電気信号ｓｉｇはアナログ信号になっており、これをデジタル信号の測定信号ＭＤに変換する。

補正部２２は測定信号ＭＤに対して１次補正を行う。１次補正は、主にオフセット（Ｏｆｆｓｅｔ）、ゲイン（Ｇａｉｎ）、感度といった補正を行う。オフセットは光センサ１６に流れる暗電流のオフセット成分を除去する補正になる。ゲインは傾きの補正であり、感度は光センサ１６の固有の感度特性を補正している。

補正部２２が測定信号ＭＤに対して１次補正を行うことで、スペクトルデータＳＤが生成される。測定信号ＭＤは光センサ１６の各ピクセルについての値であり、各ピクセルは分光された光の波長λと対応している。そこで、スペクトルデータＳＤの値をＳｔ（λ）、測定信号ＭＤの値を「ＡＤ[ｎ（λ）]」とし、波長感度係数をＲ（λ）としたときに、スペクトルデータＳＤの値Ｓｔ（λ）は以下の式１になる。

つまり、波長λに応じた波長感度係数Ｒ（λ）に波長λについての測定信号ＭＤの値を乗じることで、当該波長λに対応するスペクトルデータＳＤが得られる。波長λの個数は光センサ１６のピクセル（１０２４個）に対応している。よって、スペクトルデータＳＤの値Ｓｔ（λ）は１０２４個分が得られる。なお、スペクトルデータＳＤの全パワーＰｗは以下の式２で表される（ｋは補正定数）。

補正部２２が測定信号ＭＤの値に対して１次補正を行うことでスペクトルデータＳＤが得られる。よって、ＡＤ変換部２１および補正部２２がスペクトルデータＳＤを生成するスペクトルデータ生成部を構成する。生成したスペクトルデータＳＤはメモリ２３に記憶される。従って、メモリ２３は１０２４個のスペクトルデータＳＤを記憶する。

補正部２２が生成したスペクトルデータＳＤはメモリ２３に記憶されると共に、演算部２４に対しても出力される。演算部２４はこのスペクトルデータＳＤを入力して演算を行う。演算部２４が行う演算は積和演算（Σ演算）である。Σ演算は波長λごとにスペクトルデータＳＤの値に対して所定の値を乗じて得られた結果を順次加算処理をする演算になる。

ここでは、演算部２４が行う演算としては、色度座標と光束と放射束との３つの演算になる。まず、色度座標について説明する。ＣＩＥ標準表色系における色を示す直交３軸で表した値は三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚになる。三刺激値Ｘ、ＹおよびＺは、波長λに対応するスペクトルデータＳｔ（λ）、前後のスペクトルデータＳＤの波長λの差分Δλ、ＪＩＳで定められた等色関数（ｘ（λ）、ｙ（λ）、ｚ（λ）：以下の式３に示すように、ｘ、ｙ、ｚにはオーバーライン（上線）が付されている）の値を用いて、以下の式３で表すことができる。なお、等色関数は波長λに対して所定の関数演算を行うことにより得られる値になる。

色度座標は直交２軸を用いて色を表しており、三刺激値Ｘ、ＹおよびＺを用いて得ることができる。つまり、色度座標の２軸のうちｘの値は「ｘ＝Ｘ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）」になり、ｙの値は「ｙ＝Ｙ／（Ｘ＋Ｙ＋Ｚ）」になる。光束Ｂは光の明るさを示すものであり、式３におけるＹの値を絶対値化した値が光束Ｂになる。放射束Ｐは全スペクトルのエネルギーであり、以下の式４の結果Ｐを絶対値化した値になる。

以上の色度座標ｘおよびｙ、光束Ｂおよび放射束Ｐの３つの値を演算部２４が演算（Σ演算）する。この演算を行った３つの値は演算データＣＤとしてメモリ２３に記憶される。演算データＣＤは分光測定を行った値であり、メモリ２３にはスペクトルデータＳＤおよび演算データＣＤが記憶されることになる。

通信部２５はメモリ２３に記憶されているスペクトルデータＳＤおよび演算データＣＤを適宜の通信手段（外部バス等）を介してコンピュータ３に転送する。制御部２６はＡＤ変換部２１、補正部２２、メモリ２３、通信部２５並びに光センサ１６の動作制御を行っており、この制御部２６によって各部は動作制御がされる。

図３は図１の測定システム１の具体的なハードウェア構成図になる。同図に示すように、分光器２は分光光学系４とデータ処理装置５とを備えており、分光光学系４は光センサ１６とアンプ３２とを備えている。アンプ３２は光センサ１６の各受光素子が出力する電気信号ｓｉｇを増幅している。

データ処理装置５はＣＰＵ３１とＲＡＭ３２とＲＯＭ３３と内部バス３４と制御・演算ロジック回路３５とＡＤ変換部２１とメモリ２３と通信部２５とを備えている。ＣＰＵ３１はデータ処理装置５の全体の動作制御を行っており、ＲＯＭ３３に記憶されているプログラムをＲＡＭ３２に展開して実行することで制御を行う。

制御・演算ロジック回路３５は内部バス３４を介してＣＰＵ３１等と接続されており、図１の制御部２６および演算部２４の機能を有している。制御・演算ロジック回路３５の演算結果はメモリ２３に記憶される。通信部２５は外部バス３６を介してコンピュータ３に演算データＣＤおよびスペクトルデータＳＤを転送する。

次に、図４を用いて、分光測定の過程について説明する。ＬＥＤ１１が発光した光は回折格子１４によって分光され、分光光が光センサ１６に受光される。光センサ１６の各ピクセルは分光光の波長に対応しており、各ピクセルは受光した光を電気信号ｓｉｇに光電変換して、１ピクセルごとに順番に電気信号ｓｉｇをデータ処理装置５にシリアルに出力する。

図４に示すように、ＡＤ変換部２１がシリアルに電気信号ｓｉｇを変換することで測定信号ＭＤが生成される。そして、補正部２２が測定信号ＭＤに対して１次補正を行うことで、スペクトルデータＳＤが生成される。光センサ１６の１ピクセルは分光光の波長λに対応している。よって、スペクトルデータＳＤは波長λに対応して生成される。

波長λに対応した１０２４個のスペクトルデータＳＤは順番に生成され、生成されるごとにメモリ２３に記憶される。これと同時に演算部２４が色度座標ｘおよびｙ、光束Ｂ、放射束Ｐの３つの値を演算する。このとき、全て（１０２４個）のスペクトルデータＳＤが生成されるよりも前に、演算可能になった時点で演算部２４は演算処理を開始する。

色度座標ｘおよびｙは、三刺激値Ｘ、ＹおよびＺにより得られる値である。そして、三刺激値Ｘ、ＹおよびＺは式３で表される。この式３からも明らかなように、Ｘ、ＹおよびＺは波長λごとのスペクトルデータＳＤを順次加算する演算（Σ演算）を行なっているものになる。このため、２つのスペクトルデータＳＤが生成された時点で、これら２つのスペクトルデータＳＤについてはΣ演算を行うことが可能になる。

つまり、１個目のピクセルのスペクトルデータＳＤと２個目のピクセルのスペクトルデータＳＤとが生成された時点で、式３のΣ演算（加算処理の演算）を行うことが可能になる。図５はそのことを示しており、補正部２２により２個目のピクセルのスペクトルデータＳＤが生成された時点で、Σ演算を開始するようにしている。

次に、３個目のピクセルのスペクトルデータＳＤが生成される。演算部２４は前記のΣ演算の結果に対してさらに加算処理を行うことで、１個目のスペクトルデータＳＤから３個目のスペクトルデータＳＤについてのΣ演算を行う。以降、順次Σ演算を行い、１０２４個目のピクセルのスペクトルデータＳＤについてのΣ演算を終了した時点で三刺激値Ｘ、ＹおよびＺが得られる。これにより、色度座標ｘおよびｙが得られる。

つまり、全てのスペクトルデータＳＤが生成されるよりも前に順次Σ演算を行うようにしている。ここでは、２個目以降のピクセルのスペクトルデータＳＤが生成されるごとに順次Σ演算を行うようにしている。これにより、スペクトルデータＳＤの生成動作と演算部２４の演算動作とをオーバラップさせることができる。つまり、並列処理を行うことができる。このため、色度座標ｘおよびｙを早期に得ることができる。

特に、図５に示すように、ＡＤ変換部２１の変換動作と補正部２２の補正動作と演算部２４の演算動作との動作時間が同程度であるとすると、スペクトルデータの生成動作（変換動作および補正動作）と演算動作とを殆どの部分でオーバラップさせることができる。これにより、大幅な時間短縮を実現することができる。

光束Ｂは三刺激値Ｘ、ＹおよびＺのうちＹの値になる。このＹの値を絶対値に変換（絶対値化）することで、光束Ｂを得ることができる。よって、光束Ｂについても、色度座標ｘおよびｙと同様にスペクトルデータの生成動作と演算動作とをオーバラップさせることができ、光束Ｂを得るまでの時間短縮を実現できる。

放射束Ｐも同様であり、式４により得られる値を絶対値化したものになる。式４はスペクトルデータＳＤの波長λについての値Ｓｔ（λ）についてΣ演算を行うことにより得られる値である。このため、色度座標ｘおよびｙと同様にスペクトルデータの生成動作と演算動作とをオーバラップさせることができ、放射束Ｐを得るまでの時間短縮を実現できる。

なお、スペクトルデータＳＤを絶対値化することで、分光密度を得ることができる。この分光密度を用いて分光測定を行う場合もある。従って、分光密度はスペクトルデータＳＤを生成することで得られる値であるため、色度座標ｘおよびｙと同様にスペクトルデータの生成動作と演算動作とをオーバラップさせることができ、分光密度を得るまでの時間短縮を実現できる。

色度座標ｘおよびｙ、光束Ｂ、放射束Ｐは分光測定の値である。よって、スペクトルデータＳＤの生成動作と演算部２４の演算動作とをオーバラップさせることで、分光測定を行う時間を短縮化できる。つまり、高速に分光測定を行うことができる。特に、色度座標ｘおよびｙ、光束Ｂ、放射束Ｐのように２つのスペクトルデータＳＤが生成された時点でΣ演算を行うことが可能な場合には、殆どの部分をオーバラップさせることができ、大幅に時間短縮を図ることができる。

一方、色度座標ｘおよびｙ、光束Ｂ、放射束Ｐだけではなく、主波長（全てのスペクトルの中での主要な波長）、ピーク波長（全てのスペクトルの中でピークになっている波長）、半値全幅（ピーク波長の最大値の半分におけるガウス分布の幅）等を用いて分光測定を行う場合もある。これらの値は全てのスペクトルデータＳＤが生成された後に測定可能な値になる。

例えば、主波長は全てのスペクトルデータＳＤを得て、その中での主要な波長になる。また、ピーク波長は全てのスペクトルデータＳＤの中でピークになっている波長になる。よって、主波長、ピーク波長、半値全幅等といった値はメモリ２３に全てのスペクトルデータＳＤが格納された後に、通信部２５がコンピュータ３に全てのスペクトルデータＳＤを一括して転送する。

そして、コンピュータ３が全てのスペクトルデータＳＤを取得した後に、主波長、ピーク波長、半値全幅を演算するための処理が行われる。このとき、スペクトルデータＳＤと共に演算データＣＤ（つまり、色度座標ｘおよびｙ、光束Ｂ、放射束Ｐ）もコンピュータ３に転送されている。よって、色度座標ｘおよびｙ、光束Ｂ、放射束Ｐといった値は演算が完了しており、コンピュータ３において、新たに演算を行う必要がない。このため、時間短縮効果を得ることができる。

以上において、色度座標ｘおよびｙ、光束Ｂ、放射束Ｐは２つのスペクトルデータＳＤが生成された時点で演算を開始しているが、３つのスペクトルデータＳＤが生成された時点で演算を開始するようにしてもよい。この場合でも、スペクトルデータＳＤの生成動作と演算部２４の演算動作とをオーバラップさせることができ、時間短縮効果を得ることができる。要は、スペクトルデータＳＤの生成動作と演算部２４の演算動作とをオーバラップさせることができればよく、つまり全てのスペクトルデータＳＤが生成されるよりも前のタイミングで演算部２４が演算動作を開始できればよい。

従って、全てのスペクトルデータＳＤが生成されるよりも前のタイミングで演算部２４が演算動作を開始できるものであれば、色度座標ｘおよびｙ、光束Ｂ、放射束Ｐ以外の演算を演算部２４が行うようにしてもよい。

次に、変形例について説明する。図１では、測定システム１として分光器２にコンピュータ３を接続していたが、コンピュータ３を接続せずに分光器２だけで分光測定を完結してもよい。本変形例では通信部２５にコンピュータ３を接続していない。ただし、スペクトルデータＳＤを転送しなければ、本変形例においてコンピュータ３を接続してもよい。

図６では、図１の構成にランク判定部５０を追加している。このランク判定部５０は演算部２４から演算データＣＤを入力している。つまり、演算部２４は色度座標ｘおよびｙ、光束Ｂ、放射束Ｐを得るための演算を行い、その演算結果をメモリ２３に記憶させると共に、色度座標ｘおよびｙをランク判定部５０に出力している。

ランク判定部５０は色度座標ｘおよびｙのランクを判定する。図７ａ）は色度座標ｘおよびｙで表現可能な全ての色を示しており、図中のグラフで囲まれた領域の何れの座標にあるかで色が表現される。なお、図中の曲線に付されている数値は波長を示しており、横軸が色度座標のｘ軸（ｃｘ）、縦軸が色度座標のｙ軸（ｃｙ）を示している。

図中のＥで囲まれた領域は白色付近を示している。この領域Ｅは見た目では白色に見えるが、実際には青、緑或いは赤といった波長成分を含んでいる。照明光源としてのＬＥＤ１１が白色の場合、このＬＥＤ１１の光を分光して色度座標ｘおよびｙを得ることで、色度座標ｘおよびｙが領域Ｅのうち何れの位置にあるかを判定する。なお、領域Ｅ以外に位置する場合には、判定エラー（不良品）となる。

図７ｂ）は領域Ｅを拡大した図になる。この図に示すように、領域Ｅは合計１２個の領域（３Ｋ〜８Ｋ、３Ｌ〜８Ｌ）に分割されている。これらの領域は色度座標ｘおよびｙのランクを示しており、色度座標ｘおよびｙが何れの領域に属するかをランク判定部５０が判定を行う。

これにより、演算部２４が演算した色度座標ｘおよびｙが何れのランク（領域３Ｋ〜８Ｋ、３Ｌ〜８Ｌ）に属しているかを判定する。そして、その判定結果（ランク）を分光器２に設けた適宜の表示手段（ディスプレイやデジタル表示計）等に表示を行う。これにより、分光測定をした結果を容易に認識できるようになる。

従って、色度座標ｘおよびｙのランク判定を行うことにより分光測定を行う測定システム１においては、コンピュータ３にスペクトルデータＳＤを転送する必要がなくなる。これにより、分光器２が単独で分光測定を行うことができるようになる。且つ、スペクトルデータＳＤを転送する必要がないことから、転送時間を省略できる。これにより、測定時間が大幅に短縮化できる。

本変形例では、色度座標ｘおよびｙのランク判定を分光器２で行うようにしているが、光束Ｂや放射束Ｐ等を分光器２でランク判定を行うようにしてもよい。この場合には、光束Ｂや放射束Ｐのランクを予め記憶しておき、記憶した値と演算結果とを比較することで、ランク判定を行う。また、図７ｂ）では領域Ｅを合計１２個の領域に分割しているが、これは一例であり、任意の数の領域に分割してもよい。さらに、領域Ｅ自体は白色のランクを判定しているが、他の色のランクを判定するものであってもよい。

１ 測定システム
２ 分光器
３ コンピュータ
４ 分光光学系
５ データ処理装置
１１ ＬＥＤ
１４ 回折格子
１６ 光センサ
２１ ＡＤ変換部
２２ 補正部
２３ メモリ
２４ 演算部
２５ 通信部
２６ 制御部
５０ ランク判定部

Claims (6)

1. 被測定物からの光を分光した光を波長ごとに受光する複数の受光領域を有する受光部と、
   この受光部の各受光領域についてのスペクトルデータを順番に生成するスペクトルデータ生成部と、
   このスペクトルデータ生成部が全ての前記受光領域のスペクトルデータを生成するよりも前に、既に生成されたスペクトルデータを用いて演算処理を開始する演算部と、
   を備えたことを特徴とする分光測定装置。
2. 前記演算部は、２つのスペクトルデータが生成された時点で加算を行う演算を開始し、前記スペクトルデータが生成されるごとに順次加算の演算を行うこと
   を特徴とする請求項２記載の分光測定装置。
3. 前記演算部は、前記スペクトルデータを用いて、色度座標と光束と放射束とを演算すること
   を特徴とする請求項２記載の分光測定装置。
4. 前記色度座標の２軸の座標上に設定されている複数の領域をそれぞれランクとして記憶し、前記演算部が演算した前記色度座標が前記ランクのうち何れのランクに属しているかを判定するランク判定部を備えたこと
   を特徴とする請求項３記載の分光測定装置。
5. 請求項３記載の分光測定装置を備える測定システムであって、
   前記分光測定装置に通信手段を介して接続され、全ての前記受光領域のスペクトルデータを一括して前記分光測定装置から取得して、取得した前記スペクトルデータを用いて、前記色度座標、前記光束および前記放射束以外の演算処理を行うコンピュータを備えていること
   を特徴とする測定システム。
6. 被測定物からの光を分光して、分光された光を波長ごとに受光する複数の受光領域を有する受光部に受光させて、各受光領域についてのスペクトルデータを順番に生成するときに、
   全ての前記受光領域のスペクトルデータを生成するよりも前に、既に生成されたスペクトルデータを用いて演算処理を開始すること
   を特徴とする分光測定方法。

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