JP2014081275A - Correction method for spectral sensitivity characteristic of light metering device and light metering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定対象光源の発光を測定して測定対象光源の特性を求めるための測光装置の分光感度特性の補正方法、及びその測光装置に関するものである。 The present invention relates to a method for correcting spectral sensitivity characteristics of a photometric device for measuring the light emission of a light source to be measured to determine the characteristics of the light source to be measured, and the photometric device.
従来、例えば、蛍光灯、電球、LED(発光ダイオード)照明、LED素子、LD(レーザーダイオード)素子、LCD(液晶ディスプレイ)などの測定対象光源の発光(被測定光)を測定して測定対象光源の色度、照度、演色性、波長、パワーなどの特性を求めるための測光装置が種々提案されている。 Conventionally, for example, a measurement target light source is measured by measuring light emission (measurement light) of a measurement target light source such as a fluorescent lamp, a light bulb, an LED (light emitting diode) illumination, an LED element, an LD (laser diode) element, or an LCD (liquid crystal display). Various photometric devices for obtaining characteristics such as chromaticity, illuminance, color rendering properties, wavelength, and power have been proposed.
その中で、分光感度特性が異なる複数の光センサを有し、当該測光装置の分光感度特性が所定の分光感度特性となるようにあらかじめ設定された重み付け係数を用いて各光センサの出力を重み付けして積分し、その結果に基づいて測定対象光源の特性を求める測光装置がある(特許文献1)。 Among them, there are a plurality of photosensors with different spectral sensitivity characteristics, and the output of each photosensor is weighted using a weighting coefficient that is set in advance so that the spectral sensitivity characteristics of the photometric device become the predetermined spectral sensitivity characteristics. There is a photometric device that integrates and calculates the characteristics of the light source to be measured based on the result (Patent Document 1).
このような測光装置では、例えば、測光装置の分光感度特性を国際照明委員会(略称CIE)が規定する等色関数x(λ)、y(λ)、z(λ)に近似させるように各光センサの受光信号の重み付けを行う重み付け係数をあらかじめ求めておき、各光センサの受光信号と各重み付け係数とを用いて等色関数x(λ)、y(λ)、z(λ)に基づく三刺激値X、Y、Zを算出し、測定対象光源の特性を求めることができる。 In such a photometric device, for example, the spectral sensitivity characteristics of the photometric device are approximated to color matching functions x (λ), y (λ), and z (λ) defined by the International Commission on Illumination (abbreviated as CIE). Based on the color matching functions x (λ), y (λ), and z (λ) using the light reception signal of each photosensor and each weighting factor in advance, a weighting coefficient for weighting the light reception signal of the photosensor is obtained. Tristimulus values X, Y, and Z can be calculated to determine the characteristics of the light source to be measured.
しかし、このような測光装置の分光感度特性は、各光センサの分光感度特性の経時変化などによって経時変化することがある。また、ユーザーが保有する基準測定器と各測光装置との間の分光感度特性の差異を低減するために、各測光装置の分光感度特性をユーザーが保有する基準測定器の分光感度特性に合わせることが行われることがある。このようなユーザーが保有する基準測定器と各測光装置との間の分光感度特性の差異は、測光装置の製造メーカーが測光装置の校正に用いる基準測定器とユーザーが保有する基準測定器との間に分光感度特性の差異があることなどによって生じる。 However, the spectral sensitivity characteristics of such a photometric device may change over time due to changes over time in the spectral sensitivity characteristics of each optical sensor. In addition, in order to reduce the difference in spectral sensitivity characteristics between the user's reference measuring instrument and each photometric device, the spectral sensitivity characteristics of each photometric device must be matched to the spectral sensitivity characteristics of the user's standard measuring instrument. May be performed. The difference in spectral sensitivity characteristics between the reference measuring instrument owned by the user and each photometric device is the difference between the reference measuring instrument used by the photometric device manufacturer for calibration of the photometric device and the reference measuring instrument owned by the user. This is caused by a difference in spectral sensitivity characteristics between the two.
これに対し、特許文献2は、測光装置の分光感度特性を簡易に補正する方法を開示する。すなわち、先ず、白熱電球(JIS Z8720所定の標準イルミナントAに対応)などの基準光源の発光を、基準となる高精度な分光測定器などのユーザーが保有する基準測定器と、補正対象の測光装置とにより、実質的に同一の条件で測定する。次に、基準測定器による基準光源の発光スペクトルの測定値(例えば、380nm〜780nmの波長範囲において5nmごと)と、当該測光装置に記憶されている各光センサの分光感度特性とから、上記基準光源の発光を当該測光装置により測定した場合の各光センサの出力の予測値を算出する。次に、各光センサについて、上記予測値と、当該測光装置により上記基準光源の発光を測定した際の各光センサの出力の実測値とから、「予測値÷実測値」を補正係数として算出する。
On the other hand,
そして、例えば、当該測光装置の分光感度特性を等色関数x(λ)、y(λ)、z(λ)に近似させるための上記重み付け係数に、上記各光センサについて求められた補正係数を乗算することで、当該測光装置の分光感度特性を基準測定器の分光感度特性に合わせることができる。これにより、各測光装置の分光感度特性の経時変化による影響や基準測定器に対する各測光装置の分光感度特性の差異を低減することができる。 Then, for example, the correction coefficient obtained for each photosensor is used as the weighting coefficient for approximating the spectral sensitivity characteristic of the photometric device to the color matching functions x (λ), y (λ), z (λ). By multiplying, the spectral sensitivity characteristic of the photometric device can be matched with the spectral sensitivity characteristic of the reference measuring device. As a result, it is possible to reduce the influence of the spectral sensitivity characteristics of the photometric devices due to changes over time and the difference in the spectral sensitivity characteristics of the photometric devices with respect to the reference measuring instrument.
特許文献2の方法は、特定の基準光源の発光を基準測定器と各測光装置とにより測定することで補正係数を求めるものである。
The method of
しかしながら、本発明者らの検討によれば、この方法では各測光装置の分光感度特性の経時変化による影響や基準測定器に対する各測光装置の分光感度特性の差異を十分に低減できない場合があることがわかった。例えば、照明用の光源として用いられる白色LEDの生産現場などで白色LEDを基準光源とする場合などである。 However, according to the study by the present inventors, this method may not sufficiently reduce the influence of the change in spectral sensitivity characteristics of each photometric device over time and the difference in spectral sensitivity characteristics of each photometric device with respect to a reference measuring instrument. I understood. For example, when white LED is used as a reference light source in a production site of white LED used as a light source for illumination.
白色LEDとしては、励起光源としての青色LEDと、蛍光体としての黄色蛍光体(あるいは、緑蛍光体、赤蛍光体)と、を組み合わせることで、白色の発光を実現するものがある。このような白色LEDは、生産時の発光の色(発光スペクトル)のばらつきが比較的大きい。その原因の一つとして、青色LEDのピーク波長がばらつくことが挙げられる。 Some white LEDs emit white light by combining a blue LED as an excitation light source and a yellow phosphor (or a green phosphor or a red phosphor) as a phosphor. Such white LEDs have a relatively large variation in emission color (emission spectrum) during production. One of the causes is that the peak wavelength of the blue LED varies.
しかし、白色LEDの生産現場では、基準測定器の分光感度特性に各測光装置の分光感度特性を合わせるための基準光源として、白色LEDを採用することがある。この場合、基準光源として選択された特定の白色LEDの発光を用いて上記補正係数を求めると、基準光源とした白色LEDと生産される個々の白色LEDとで青色LEDのピーク波長が異なる場合に、その個々の白色LEDの特性を正確に求めることができなくなることがある。 However, white LED production sites sometimes employ white LEDs as a reference light source for matching the spectral sensitivity characteristics of each photometric device with the spectral sensitivity characteristics of a reference measuring device. In this case, when the correction coefficient is obtained using the light emission of the specific white LED selected as the reference light source, the peak wavelength of the blue LED is different between the white LED used as the reference light source and each white LED produced. In some cases, it is impossible to accurately determine the characteristics of the individual white LEDs.
上述のような問題は、基準光源として、例えば、測定波長の範囲にピークを有しない光源(JIS Z8720所定の標準イルミナントAなど)、あるいは測定波長範囲にピーク波長を有するが比較的ブロードな発光スペクトルを示す光源(JIS Z8720所定の標準イルミナントD65、補助イルミナントCなど)を用いる場合には生じにくい。しかし、白色LEDのように励起光源と蛍光体との組み合わせにより所定の発光色を実現している光源では、その励起光源は、比較的狭い波長範囲の光を発生するため、その発光スペクトルが急峻となる。そのため、その励起光源のピーク波長のずれは、当該光源を基準光源として算出される補正係数に大きく影響することがある。その結果、補正係数を算出するために用いた基準光源と励起光のピーク波長が同じ個々の光源については三刺激値などの特性を正確に求めることができても、基準光源とは励起光のピーク波長が異なる個々の光源については正確に求めることできなくなることがある。 The above-described problems are caused by, for example, a light source that does not have a peak in the measurement wavelength range (such as a standard illuminant A specified in JIS Z8720) as a reference light source, or a relatively broad emission spectrum that has a peak wavelength in the measurement wavelength range. When a light source indicating JIS Z8720 standard illuminant D 65 or auxiliary illuminant C is used, it is unlikely to occur. However, in a light source that achieves a predetermined emission color by a combination of an excitation light source and a phosphor, such as a white LED, the excitation light source generates light in a relatively narrow wavelength range, so the emission spectrum is steep. It becomes. Therefore, the shift of the peak wavelength of the excitation light source may greatly affect the correction coefficient calculated using the light source as a reference light source. As a result, even if characteristics such as tristimulus values can be accurately obtained for individual light sources having the same peak wavelength of excitation light as the reference light source used to calculate the correction coefficient, the reference light source It may not be possible to accurately determine individual light sources having different peak wavelengths.
したがって、本発明の目的は、発光スペクトルのピーク波長のばらつきが比較的大きい光源、例えば、白色LEDなどの励起光源と蛍光体とを組み合わせて所定の発光色を実現している光源を基準光源とする場合であっても、より高精度に測光装置の分光感度特性を補正することのできる測光装置の分光感度特性の補正方法及び測光装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to use a light source having a relatively large variation in peak wavelength of the emission spectrum, for example, a light source that realizes a predetermined emission color by combining an excitation light source such as a white LED and a phosphor as a reference light source. It is an object to provide a method for correcting a spectral sensitivity characteristic of a photometric device and a photometric device that can correct the spectral sensitivity property of the photometric device with higher accuracy.
上記目的は本発明に係る測光装置の分光感度特性の補正方法及び測光装置にて達成される。要約すれば、第1の本発明によれば、分光感度特性が異なる複数の光センサを有し、測定対象光源の発光を測定して測定対象光源の特性を求める測光装置の、各前記光センサの分光感度特性を補正して前記測光装置の分光感度特性を補正する測光装置の分光感度特性の補正方法であって、基準測定器を用いて複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータを取得することに基づいて、測定対象光源の特性を求める際に各前記光センサの分光感度特性を補正するそれぞれの補正係数を設定することを特徴とする測光装置の分光感度特性の補正方法が提供される。 The above object is achieved by a method for correcting spectral sensitivity characteristics of a photometric device and a photometric device according to the present invention. In summary, according to the first aspect of the present invention, each of the optical sensors of the photometric device having a plurality of optical sensors having different spectral sensitivity characteristics and measuring the light emission of the measurement target light source to obtain the characteristics of the measurement target light source. A method for correcting the spectral sensitivity characteristic of a photometric device by correcting the spectral sensitivity characteristic of the photometric device, and acquiring emission spectrum data of each of a plurality of reference light sources using a reference measuring device Based on the above, there is provided a method for correcting the spectral sensitivity characteristic of a photometric device, wherein each correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each photosensor is set when determining the characteristic of the light source to be measured. .
上記第1の本発明の一実施態様によれば、基準測定器を用いて複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータを取得し、取得した複数の発光スペクトルデータを用いて求められた複数の補正係数基礎値の平均値を求めるなどの統計処理によって補正係数を求めたり、その複数の補正係数基礎値から代表値を選択することで補正係数を求めたりする。また、上記第1の本発明の他の実施態様によれば、取得した複数の発光スペクトルデータから選択された特定の発光スペクトルデータを用いて補正係数を求める。 According to an embodiment of the first aspect of the present invention, the emission spectrum data of each of the plurality of reference light sources is acquired using the reference measuring device, and the plurality of corrections obtained using the acquired plurality of emission spectrum data. A correction coefficient is obtained by statistical processing such as obtaining an average value of coefficient base values, or a correction coefficient is obtained by selecting a representative value from the plurality of correction coefficient base values. According to another embodiment of the first aspect of the present invention, the correction coefficient is obtained using specific emission spectrum data selected from a plurality of acquired emission spectrum data.
また、第2の本発明によれば、分光感度特性が異なる複数の光センサを有し、測定対象光源の発光を測定して測定対象光源の特性を求める測光装置であって、各前記光センサの分光感度特性を補正して前記測光装置の分光感度特性を補正するための補正係数を記憶する記憶部を有し、前記記憶部には、基準測定器により複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータを取得することに基づいて設定された補正係数が記憶されることを特徴とする測光装置が提供される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a photometric device that has a plurality of photosensors having different spectral sensitivity characteristics and obtains the characteristics of the light source to be measured by measuring the light emission of the light source to be measured. A storage unit that stores a correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of the photometric device, and the storage unit includes emission spectra of a plurality of reference light sources by a reference measuring device. A photometric device is provided in which a correction coefficient set based on acquiring data is stored.
上記第2の本発明の一実施態様によれば、前記記憶部には、上記第1の本発明の測光装置の分光感度特性の補正方法によって設定された補正係数が記憶される。 According to one embodiment of the second aspect of the present invention, the storage unit stores a correction coefficient set by the spectral sensitivity characteristic correction method of the photometric device of the first aspect of the present invention.
本発明によれば、発光スペクトルのピーク波長のばらつきが比較的大きい光源、例えば、白色LEDなどの励起光源と蛍光体とを組み合わせて所定の発光色を実現している光源を基準光源とする場合であっても、より高精度に測光装置の分光感度特性を補正することができる。 According to the present invention, a light source that has a relatively large variation in the peak wavelength of the emission spectrum, for example, a light source that realizes a predetermined emission color by combining an excitation light source such as a white LED and a phosphor is used as a reference light source. Even so, the spectral sensitivity characteristic of the photometric device can be corrected with higher accuracy.
以下、本発明に係る測光装置の分光感度特性の補正方法及び測光装置を図面に則して更に詳しく説明する。 Hereinafter, a method for correcting spectral sensitivity characteristics of a photometric device and a photometric device according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
実施例1
1.測光装置
先ず、本発明の一実施例に係る測光装置について説明する。図1は、本実施例の測光装置1の電気的構成を示すブロック図であり、図2は、本実施例の測光装置1の検出部10の概略構成図である。
Example 1
1. First, a photometric device according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of the
測光装置1は、検出部10と、測定部100と、を有する。検出部10は、筐体(ケーシング)12を有しており、その筐体12の内部には光センサ部11が設置されている。筐体12には、測定対象光源からの光(被測定光)が入射する入射部開口13が設けられている。また、入射部開口13には、拡散板14が設置されている。
The
ケーシング12の内部に配置された光センサ部11は、入射部開口13から入射され拡散板14により拡散された光を検出するために、複数の光センサSE(SE1、SE2、SE3、・・・SEn−2、SEn−1、SEn)(nは2以上の自然数:以下同様。)を有する。各光センサSEは、それぞれ分光手段としての光学フィルタf(f1、f2、f3、・・・fn−2、fn−1、fn)と、受光素子(光電変換素子)PD(PD1、PD2、PD3、・・・PDn−2、PDn−1、PDn)と、を有して構成されている。本実施例では、各光学フィルタfは、それぞれ異なる波長領域の光を透過するバンドパスフィルタで構成され、各受光素子PDは、各光学フィルタfを透過した光を受光して受光量に応じた電気信号(受光信号)を出力するシリコンフォトダイオードで構成される。これにより、各光センサSEは、それぞれある制限された感度波長領域を有する。
The
つまり、図3(a)に示すように、各光センサSE(SE1、SE2、SE3、・・・SEn−2、SEn−1、SEn)は、それぞれ異なる分光感度特性S(λ)(S1(λ)、S2(λ)、S3(λ)、・・・Sn−2(λ)、Sn−1(λ)、Sn(λ))を有する。 That is, as shown in FIG. 3A, each optical sensor SE (SE1, SE2, SE3,... SEn-2, SEn-1, SEn) has a different spectral sensitivity characteristic S (λ) (S1 ( λ), S2 (λ), S3 (λ),... Sn-2 (λ), Sn-1 (λ), Sn (λ)).
なお、各光センサSEの分光感度特性S(λ)は、例えば測光装置1の製造時に、光センサSEを測光装置1に組み込んだ後に、波長可変単色光源などを使用して光センサSEごとに測定することにより求めることができる。そして、この各光センサSEの分光感度特性S(λ)は、後述するROM105に記憶される。本実施例では、このように各光センサSEの分光感度特性S(λ)をROM105に記憶させることを、測光装置1の校正という。
Note that the spectral sensitivity characteristic S (λ) of each optical sensor SE is determined for each optical sensor SE using a wavelength variable monochromatic light source or the like after the optical sensor SE is incorporated into the
このように、複数の光センサSE(SE1、SE2、SE3、・・・SEn−2、SEn−1、SEn)によって、光センサ部11、すなわち、測光装置1の所定の検出波長領域、例えば、380nm〜720nmの検出波長領域が構成される。
As described above, a plurality of optical sensors SE (SE1, SE2, SE3,... SEn-2, SEn-1, SEn) are used to detect a predetermined detection wavelength region of the
検出部10の複数の光センサSE(SE1、SE2、SE3、・・・SEn−2、SEn−1、SEn)が出力する受光信号は、電流信号として測定部100へと送信される。
The light reception signals output from the plurality of optical sensors SE (SE1, SE2, SE3,... SEn-2, SEn-1, SEn) of the
測定部100は、検出部10の各光センサSEから電流信号として送信された受光信号を電圧信号に変換するI/V変換アンプ101と、I/V変換アンプ101によって電圧信号に変換された受光信号をデジタル値(デジタル信号)に変換するA/D変換器102と、A/D変換器102によってデジタル値に変換された受光信号を受信する制御手段としてのCPU103と、を有する。また、測定部100は、記憶手段としてのRAM104、ROM105を有する。さらに、測定部100は、CPU103が受信した受光信号を処理した結果などの各種情報を表示する表示手段106を有する。
The
CPU103は、ROM105に記憶された制御プログラムに従って、測光装置1の各部の動作を制御する。ROM105は、CPU103が用いる制御プログラム(各光センサSEの分光感度特性、後述する重み付け係数や補正係数などのデータを含む。)などを記憶する。RAM104は、必要に応じて制御プログラム、測定値データなどを一時的に記憶する。
The
CPU103は、A/D変換器102から送信された各光センサSEの受光信号をRAM104に記憶させる。そして、CPU103は、RAM104に記憶されている各光センサSEの受光信号、及び、ROM105に記憶されている既定の重み付け係数を用いて、各光センサSEの受光信号を重み付けして加算する。重み付け係数は、各光センサSEの分光感度特性S(λ)に対応して、測光装置1の分光感度特性が所定の分光感度特性となるようにあらかじめ求められてROM105に記憶されている。これにより、各光センサSEの受光信号の合算後の値は、測光装置1の所定の検出波長領域における所定の分光感度特性に基づく測定対象光源の特性を表す。
The
例えば、CPU103は、RAM104に記憶されている受光信号、及び、測光装置1の分光感度特性を等色関数x(λ)、y(λ)、z(λ)に近似させるように各光センサSEの受光信号の重み付けを行うためにあらかじめ求められてROM105に記憶されている重み付け係数を用いて、各光センサSEの受光信号を重み付けして加算する。そして、CPU103は、各光センサSEの受光信号の合算後の値から、等色関数x(λ)、y(λ)、z(z)に近似した近似等色関数x’(λ)、y’(λ)、z’(λ)に基づく三刺激値X、Y、Zを算出することができる。
For example, the
図4は、等色関数x(λ)、y(λ)、z(λ)を示す。また、図5は、等色関数x(λ)、y(λ)、z(λ)と、重み付け係数によって得られた近似等色関数x’(λ)、y’(λ)、z’(λ)とを示す。 FIG. 4 shows the color matching functions x (λ), y (λ), and z (λ). FIG. 5 shows color matching functions x (λ), y (λ), z (λ) and approximate color matching functions x ′ (λ), y ′ (λ), z ′ ( λ).
近似等色関数x’(λ)、y’(λ)、z’(λ)は、下記式で表すことができる。
x’(λ)=a1×S1(λ)+a2×S2(λ)+・・・+an×Sn(λ)
y’(λ)=b1×S1(λ)+b2×S2(λ)+・・・+bn×Sn(λ)
z’(λ)=c1×S1(λ)+c2×S2(λ)+・・・+cn×Sn(λ)
ここで、a1〜an、b1〜bn、c1〜cnは、ROM105に記憶された重み付け係数である。
The approximate color matching functions x ′ (λ), y ′ (λ), and z ′ (λ) can be expressed by the following equations.
x ′ (λ) = a1 × S1 (λ) + a2 × S2 (λ) +... + an × Sn (λ)
y ′ (λ) = b1 × S1 (λ) + b2 × S2 (λ) +... + bn × Sn (λ)
z ′ (λ) = c1 × S1 (λ) + c2 × S2 (λ) +... + cn × Sn (λ)
Here, a1 to an, b1 to bn, and c1 to cn are weighting coefficients stored in the
CPU103は、上述のようにして得られた三刺激値X、Y、Zに基づいて、色度、照度、演色性などの測定対象光源の特性を判断するための指標(測定値)を算出することができる。
Based on the tristimulus values X, Y, and Z obtained as described above, the
上記近似等色関数を求める工程、及び、近似等色関数から三刺激値を求める工程は、例えば、上述の特許文献1などに記載されており、当業者には周知であるので、これ以上の説明は省略する。
The step of obtaining the approximate color matching function and the step of obtaining the tristimulus values from the approximate color matching function are described in, for example, the above-mentioned
また、上述から理解されるように、各光センサSEの分光感度特性S(λ)をあらかじめ設定された重み付け係数を用いて重み付けして加算することで、測光装置1の任意の分光感度特性を得ることができる。例えば、各光センサSEの分光感度特性の合算後の測光装置1の分光感度特性を、所定の検出波長領域において略直線状とすることもできる。
Further, as understood from the above, by adding the spectral sensitivity characteristic S (λ) of each optical sensor SE by weighting using a preset weighting coefficient, the arbitrary spectral sensitivity characteristic of the
つまり、合算後の測光装置1の分光感度特性SΣ(λ)は、
SΣ(λ)=k1・S1(λ)+k2・S2(λ)+・・・+knSn(λ)
で表される。k1〜knは、重み付け係数である。合算後の測光装置1の分光感度特性SΣ(λ)は、所定の検出波長領域に対して、図6に示すように、略直線状、例えば、平坦(フラット)とすることもできる。このように、上述のように測光装置1の分光感度特性を等色関数x(λ)、y(λ)、z(λ)に近似させるための重み付け係数だけではなく、例えば、測光装置1の分光感度特性を所定の検出波長領域において略直線状とするための重み付け係数などの他の重み付け係数も、ROM105に記憶させておき、所望により用いることができる。
That is, the spectral sensitivity characteristic SΣ (λ) of the
SΣ (λ) = k1 · S1 (λ) + k2 · S2 (λ) +... + KnSn (λ)
It is represented by k1 to kn are weighting coefficients. As shown in FIG. 6, the spectral sensitivity characteristic SΣ (λ) of the
本実施例では、光センサ部11は、16個の光センサSEを有して構成される。図3(b)に、本実施例における各光センサSEの分光感度特性S1(λ)、S2(λ)、・・・S16(λ)(n=16)を示す。
In the present embodiment, the
つまり、本実施例によれば、16個の光センサSEを有する光センサ部11は、図3(b)に示すように、380nm〜720nmの波長範囲において20nmピッチでピークを持つ16個の受光信号を出力する。
That is, according to the present embodiment, the
なお、光センサSEの数は、16個に限定されるものではなく、所望により、これ以外の個数(16個より多くても少なくてもよい。)とすることもできる。 Note that the number of the optical sensors SE is not limited to 16, but may be other numbers (more or less than 16) if desired.
ここで、本実施例では、ケーシング12の入射部開口13の領域を全面的に覆って、拡散板14が入射部開口13に固定されている。拡散板14としては、オパール型拡散板(商品名:シグマ光機株式会社製)が好適に使用される。この拡散板14によって、被試験光の入射角度が変化した場合にも、各光センサSE上の光量分布が大きく変化することを抑制して、より高精度な測定を行うことが可能となる。
Here, in this embodiment, the
2.測光装置の分光感度特性の補正の原理
前述のように、各受光素子PDの感度の経時変化などによる各光センサSEの分光感度特性の経時変化などによって、測光装置1の分光感度特性は経時的に校正時の分光感度特性から変化(劣化)することがある。また、例えば、照明用の光源の生産現場などにおいて、ユーザーが保有する基準測定器と、複数の生産ラインなどで使用される複数の測光装置1との間の分光感度特性の差異を低減するために、各測光装置1の分光感度特性をユーザーが保有する基準測定器の分光感度特性に合わせることが行われることがある。
2. Principle of Correction of Spectral Sensitivity Characteristics of Photometric Device As described above, the spectral sensitivity characteristics of the
そこで、本実施例の測光装置1は、上述の特許文献2に開示されるように、次のような原理による補正機能を備えている。
Therefore, the
先ず、基準光源を選定し、その選定された基準光源の発光を高精度な分光測定器などの基準測定器を用いて測定し、基準光源の発光スペクトル(発光スペクトルデータ)を取得する。ここでは、基準光源として白熱電球(JIS Z8720所定の標準イルミナントAに対応)を選定するものとする。図3(a)に、この基準光源としての白熱電球の発光スペクトル(発光スペクトルデータ)P(λ)を示す。 First, a reference light source is selected, and light emission of the selected reference light source is measured using a reference measuring instrument such as a high-precision spectrophotometer to obtain an emission spectrum (emission spectrum data) of the reference light source. Here, an incandescent bulb (corresponding to JIS Z8720 predetermined standard illuminant A) is selected as the reference light source. FIG. 3A shows an emission spectrum (emission spectrum data) P (λ) of an incandescent bulb as the reference light source.
次に、上記基準光源の発光スペクトルP(λ)と、測光装置1のROM105に記憶されている測光装置1の校正時の各光センサSE(SE1、SE2、SE3、・・・SEn−2、SEn−1、SEn)の分光感度特性S(λ)(S1(λ)、S2(λ)、・・・Sn(λ))とを用いて、上記基準光源の発光を測光装置1で測定した場合の各光センサSE(SE1、SE2、・・・SEn)の出力の予測値(「予測値データ」)を、それぞれ下記式により算出する。
SE1の出力(予測)=P(λ1)×S1(λ1)+P(λ2)×S1(λ2)+・・・+P(λn)×S1(λn)
SE2の出力(予測)=P(λ1)×S2(λ1)+P(λ2)×S2(λ2)+・・・+P(λn)×S2(λn)
・・・・・
SEnの出力(予測)=P(λ1)×Sn(λ1)+P(λ2)×Sn(λ2)+・・・+P(λn)×Sn(λn)
Next, the light emission spectrum P (λ) of the reference light source and each photosensor SE (SE1, SE2, SE3,... SEn-2) during calibration of the
SE1 output (prediction) = P (λ1) × S1 (λ1) + P (λ2) × S1 (λ2) + ・ ・ ・ + P (λn) × S1 (λn)
Output of SE2 (prediction) = P (λ1) × S2 (λ1) + P (λ2) × S2 (λ2) + ・ ・ ・ + P (λn) × S2 (λn)
...
SEn output (prediction) = P (λ1) × Sn (λ1) + P (λ2) × Sn (λ2) + ・ ・ ・ + P (λn) × Sn (λn)
次いで、上記基準光源の発光を、測光装置1を用いて測定(実測)し、現状の分光感度特性S’(λ)(S1’(λ)、S2’(λ)、・・・Sn’(λ))を有する各光センサSE(SE1、SE2、・・・SEn)の出力の実測値(「実測値データ」)を取得する。この各光センサSEの出力の実測値は、上記基準光源の発光スペクトルP(λ)と、上記現状の分光感度特性S’(λ)とを用いて表せば、次のとおりである。
SE1の出力(測定)=P(λ1)×S1’(λ1)+P(λ2)×S1’(λ2)+・・・+P(λn)×S1’(λn)
SE2の出力(測定)=P(λ1)×S2’(λ1)+P(λ2)×S2’(λ2)+・・・+P(λn)×S2’(λn)
・・・・・
SEnの出力(測定)=P(λ1)×Sn’(λ1)+P(λ2)×Sn’(λ2)+・・・+P(λn)×Sn’(λn)
Next, the light emission of the reference light source is measured (actually measured) using the
SE1 output (measurement) = P (λ1) × S1 '(λ1) + P (λ2) × S1' (λ2) + ... + P (λn) × S1 '(λn)
SE2 output (measurement) = P (λ1) × S2 '(λ1) + P (λ2) × S2' (λ2) + ... + P (λn) × S2 '(λn)
...
SEn output (measurement) = P (λ1) × Sn '(λ1) + P (λ2) × Sn' (λ2) + ... + P (λn) × Sn '(λn)
そして、上述のようにして算出された各光センサSEの出力(予測)の値と、測定(実測)された各光センサSEの出力(測定)の値との比を下記式により算出して、補正係数B1、B2、・・・Bnとする。
B1=SE1の出力(予測)/SE1の出力(測定)
B2=SE2の出力(予測)/SE2の出力(測定)
・・・・・
Bn=SEnの出力(予測)/SEnの出力(測定)
Then, the ratio of the output (predicted) value of each optical sensor SE calculated as described above to the measured (actually measured) output (measured) value of each optical sensor SE is calculated by the following equation. , Correction coefficients B1, B2,... Bn.
B1 = SE1 output (prediction) / SE1 output (measurement)
B2 = SE2 output (prediction) / SE2 output (measurement)
...
Bn = SEn output (prediction) / SEn output (measurement)
上記補正係数B1、B2、・・・Bnは、各測光装置1の各光センサSEの分光感度特性の変動の割合、あるいは基準測定器の分光感度特性に対する各測光装置1の分光感度特性の差異の割合によって決定される。この補正係数B1、B2、・・・Bnは、これらの変動や差異を低減するための補正値(補正データ)として測光装置1のROM105に記憶される。そして、この補正係数B1、B2、・・・Bnは、上記変動や差異による誤差要因を低減するために、測定対象光源の特性の測定時に使用される。
The above correction coefficients B1, B2,... Bn are the ratio of the change in the spectral sensitivity characteristic of each photosensor SE of each
例えば、測光装置1の校正時における三刺激値X、Y、Zを求める場合の近似等色関数x’(λ)、y’(λ)、z’(λ)は、上述のように、次式で表される。
x’(λ)=a1×S1(λ)+a2×S2(λ)+・・・+an×Sn(λ)
y’(λ)=b1×S1(λ)+b2×S2(λ)+・・・+bn×Sn(λ)
z’(λ)=c1×S1(λ)+c2×S2(λ)+・・・+cn×Sn(λ)
For example, the approximate color matching functions x ′ (λ), y ′ (λ), and z ′ (λ) for obtaining tristimulus values X, Y, and Z at the time of calibration of the
x ′ (λ) = a1 × S1 (λ) + a2 × S2 (λ) +... + an × Sn (λ)
y ′ (λ) = b1 × S1 (λ) + b2 × S2 (λ) +... + bn × Sn (λ)
z ′ (λ) = c1 × S1 (λ) + c2 × S2 (λ) +... + cn × Sn (λ)
そして、上記補正係数によって測光装置1の分光感度特性を補正する場合、ROM105に記憶された補正係数B1〜Bnが更に上記重み付け係数に乗算される。これによって、補正係数B1〜Bnが、各光センサSEの分光感度特性に乗算される。この場合、近似等色関数x’(λ)、y’(λ)、z’(λ)は、次式で表される。
x’(λ)=B1×a1×S1(λ)+B2×a2×S2(λ)+・・・+Bn×an×Sn(λ)
y’(λ)=B1×b1×S1(λ)+B2×b2×S2(λ)+・・・+Bn×bn×Sn(λ)
z’(λ)=B1×c1×S1(λ)+B2×c2×S2(λ)+・・・+Bn×cn×Sn(λ)
When the spectral sensitivity characteristic of the
x ′ (λ) = B1 × a1 × S1 (λ) + B2 × a2 × S2 (λ) +... + Bn × an × Sn (λ)
y ′ (λ) = B1 × b1 × S1 (λ) + B2 × b2 × S2 (λ) +... + Bn × bn × Sn (λ)
z ′ (λ) = B1 × c1 × S1 (λ) + B2 × c2 × S2 (λ) +... + Bn × cn × Sn (λ)
このように、補正係数B1〜Bnを装置のROM105に記憶し、この補正係数を重み付け係数a1〜an、b1〜bn、c1〜cnに乗算して、各光センサSEの分光感度特性を補正することによって、基準測定器を基準として測光装置1の分光感度特性を補正することができる。
As described above, the correction coefficients B1 to Bn are stored in the
3.白色LEDを基準光源とする場合の課題
前述のように、白色LEDの生産現場では、基準測定器の分光感度特性に各測光装置1の分光感度特性を合わせるための基準光源として、白色LEDを採用することがある。図7は、励起光源としての青色LEDと、蛍光体としての黄色蛍光体と、を備え、所定の発光色として白色の発光を実現した、白色LEDの発光スペクトルの一例を示す。図示の例では、励起光のピーク波長は450nmである。
3. Problems when using white LEDs as a reference light source As described above, white LED is used as a reference light source for matching the spectral sensitivity characteristics of each
しかし、前述のように、白色LEDは、発光スペクトルのばらつきが比較的大きく、その原因の一つは励起光のピーク波長のばらつきであると考えられる。そのため、例えば、励起光のピーク波長が440nm〜460nmの波長範囲でばらついた場合に、励起光のピーク波長が450nmの白色LEDを基準光源として用いて前述の補正の原理に従って測光装置1の分光感度特性の補正を行うと、測定対象光源としての個々の白色LEDの励起光のピーク波長が450nmからずれている場合に、当該個々の白色LEDの特性を正確に求めることができなくなることがある。
However, as described above, white LEDs have a relatively large variation in emission spectrum, and one of the causes is considered to be a variation in peak wavelength of excitation light. Therefore, for example, when the peak wavelength of the excitation light varies in the wavelength range of 440 nm to 460 nm, the spectral sensitivity of the
図8、図9は、それぞれ励起光のピーク波長が440nm、450nmの白色LEDを基準光源として用い、励起光のピーク波長がその基準光源とは異なる白色LEDの発光を測定した場合を想定して、白色LEDの発光スペクトルから測定値を計算で予測した予測値と白色LEDの発光スペクトルから求まる色度値の理論値との差を求めた結果を示す。 FIG. 8 and FIG. 9 assume a case where white LEDs having excitation light peak wavelengths of 440 nm and 450 nm are used as reference light sources, and light emission of white LEDs having excitation light peak wavelengths different from the reference light source is measured. The result of having calculated | required the difference of the predicted value which estimated the measured value from the emission spectrum of white LED by calculation, and the theoretical value of the chromaticity value calculated | required from the emission spectrum of white LED is shown.
例えば、図8については、先ず、特定の測光装置1について、特定の基準光源として励起光のピーク波長が440nmの白色LEDを基準光源とした場合の補正係数を求めた。そして、この補正係数を用いて、440nm〜460nmの波長範囲で1nmごとに励起光のピーク波長が異なる白色LEDのそれぞれの発光スペクトルから測定値を計算で予測した場合の色度座標x、yを求めて、これを「予測値」とした。また、上記励起光のピーク波長が異なる個々の白色LEDの発光スペクトルと等色関数から計算で求めた色度座標x、yを「理論値」とした。また、色度座標xの「予測値−理論値」を色度偏差Δxとし、色度座標yの「予測値−理論値」を色度偏差Δyとした。そして、縦軸に色度偏差Δx、Δy、横軸に励起光(青色領域)のピーク波長をとってプロットした。図9は、上記同様にして、特定の基準光源としての白色LEDの励起光のピーク波長が450nmである場合の色度偏差Δx、Δyを求めてプロットしたものである(ただし、図9の場合は、430nm〜470nmの波長範囲で1nmごとに励起光のピーク波長が異なる白色LEDを用いた。)。
For example, for FIG. 8, first, for a specific
図8、図9から分かるように、基準光源として選択された白色LEDと個々の白色LEDとで励起光のピーク波長が同じ場合には、その個々の白色LEDの特性を正確に求めることができるが、異なっている場合には、その個々の白色LEDの特性を所望の精度で正確に求めることができなくなることがある。基準光源として選択された白色LEDと個々の白色LEDとでの励起光のピーク波長のずれが大きいほど、測定値のずれ(誤差)が大きくなる傾向がある。これは、前述のように、白色LEDの励起光源が比較的狭い波長範囲の光を発生するため、その発光スペクトルが急峻となり、この励起光源のピーク波長のずれが当該光源を基準光源として算出される補正係数に大きく影響することが原因の一つとして考えられる。 As can be seen from FIGS. 8 and 9, when the peak wavelength of the excitation light is the same between the white LED selected as the reference light source and the individual white LED, the characteristics of the individual white LED can be accurately obtained. However, if they are different, the characteristics of the individual white LEDs may not be accurately obtained with the desired accuracy. As the deviation of the peak wavelength of the excitation light between the white LED selected as the reference light source and each of the white LEDs increases, the deviation (error) of the measured value tends to increase. As described above, since the excitation light source of the white LED generates light in a relatively narrow wavelength range, the emission spectrum becomes steep, and the deviation of the peak wavelength of the excitation light source is calculated using the light source as a reference light source. One of the causes is considered to have a large influence on the correction coefficient.
例えば、白色LEDの生産現場で選別分類機などに使用される各測光装置1は、基準測定器と比較して測定値の差が少ないことが望まれる。そのため、各測光装置1の分光感度特性を補正するための補正係数のより正確な求め方が求められている。
For example, it is desirable that each
そこで、本発明では、概略、高精度な分光測定器などの基準測定器を用いて複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータを取得する。そして、取得した複数の発光スペクトルデータを用いて求められた複数の補正係数基礎値の平均値を求めるなどの統計処理によって補正係数を求めたり、その複数の補正係数基礎値から代表値を選択することで補正係数を求めたりすることができる。あるいは、取得した複数の発光スペクトルデータから選択された特定の発光スペクトルデータを用いて補正係数を求めることができる。すなわち、本発明では、基準測定器を用いて複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータを取得することに基づいて、測定対象光源の特性を求める際に各光センサSEの分光感度特性を補正するそれぞれの補正係数を設定する。以下、更に具体的な各実施例を参照しながら詳しく説明する。 Therefore, in the present invention, emission spectrum data of each of a plurality of reference light sources is acquired using a reference measuring instrument such as a high-precision spectroscopic measuring instrument. Then, a correction coefficient is obtained by a statistical process such as obtaining an average value of a plurality of correction coefficient basic values obtained using a plurality of acquired emission spectrum data, or a representative value is selected from the plurality of correction coefficient basic values. Thus, the correction coefficient can be obtained. Alternatively, the correction coefficient can be obtained using specific emission spectrum data selected from a plurality of acquired emission spectrum data. That is, in the present invention, the spectral sensitivity characteristic of each photosensor SE is corrected when obtaining the characteristics of the light source to be measured based on obtaining the emission spectrum data of each of the plurality of reference light sources using the reference measuring device. Set each correction factor. Hereinafter, further detailed description will be given with reference to specific examples.
図10は、本実施例における測光装置1の分光感度特性の補正方法の概略手順を示すフロー図である。本実施例では、測光装置1の分光感度特性の補正方法は、次の各工程を有する。
(a)基準測定器を用いて複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータを取得する工程(S101)
(b)複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータと各光センサSEの分光感度特性とから、複数の基準光源のそれぞれの発光を測光装置1で測定した場合の各光センサSEの出力の予測値データを算出する工程(S102)
(c)測光装置1を用いて複数の基準光源のそれぞれの発光を測定して各光センサSEの出力の実測値データを取得する工程(S103)
(d)予測値データと実測値データとから、各光センサSEの分光感度特性を補正するための補正係数を求めるためのそれぞれの補正係数基礎値を、複数の基準光源のそれぞれに対応して算出する工程(S104)
(e)複数の基準光源のそれぞれに対応して算出された補正係数基礎値から、各光センサSEの分光感度特性を補正するためのそれぞれの補正係数を求める工程(S105)
(f)各光センサSEのそれぞれに対応して求められた補正係数を、測定対象光源の特性を求める際に各光センサSEの分光感度特性を補正するそれぞれの補正係数として設定する工程(S106)
FIG. 10 is a flowchart showing a schematic procedure of a method for correcting the spectral sensitivity characteristic of the
(A) Step of obtaining emission spectrum data of each of a plurality of reference light sources using a reference measuring device (S101)
(B) Predicting the output of each optical sensor SE when the light emission of each of the plurality of reference light sources is measured by the
(C) A step of measuring the light emission of each of the plurality of reference light sources using the
(D) Each correction coefficient basic value for obtaining a correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each optical sensor SE from the predicted value data and the actually measured value data is associated with each of the plurality of reference light sources. Step of calculating (S104)
(E) A step of obtaining each correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each optical sensor SE from the correction coefficient basic value calculated corresponding to each of the plurality of reference light sources (S105).
(F) The step of setting the correction coefficient obtained corresponding to each optical sensor SE as the respective correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each optical sensor SE when determining the characteristics of the light source to be measured (S106). )
上記(a)工程では、基準測定器は、例えば、当該補正を実施する操作者(例えば、白色LEDのメーカーなどの測光装置1のユーザー)が保有する基準となる高精度な分光測定器などである。基準測定器は、他の分光測定器との比較において厳密な意味で校正がとれている必要はなく、操作者が任意に選定することができる。基準測定器としては、一般には、380nm〜780nmの波長範囲で0.4nm〜0.8nm程度の十分の分光解像度を有し、デジタルデータとして発光スペクトルデータを取得できる任意の分光測定器(分光器、分光光度計)を好適に用い得る。また、上記(a)工程では、基準光源は、発光スペクトルのピーク波長のばらつきが比較的大きい光源、例えば、白色LEDなどの励起光源と蛍光体とを組み合わせて所定の発光色を実現している光源であってよい。基準光源の数は、操作の煩雑さや所望の補正精度に応じて任意に選定することができる。本発明者らの検討によれば、例えば、基準光源が白色LEDの場合、基準光源の数は、10個でも十分に補正精度を向上できることがあり、一方操作の煩雑さなどを考慮すれば、基準光源の数は好ましくは500個以下、より好ましくは200個以下、典型的には100個である。ここで、例えば、基準光源として白色LEDなどの励起光源と蛍光体とを組み合わせて所定の発光色を実現している光源を用いる場合は、励起光のピーク波長のばらつきの範囲を把握した上で、その範囲内で励起光のピーク波長が適当に分布するように複数の基準光源を用いることが好ましい。ただし、一般には、個々の測定対象光源と同じ種類の光源(生産現場で実際に生産する白色LEDと同じ製品など)を無作為に抽出して複数の基準光源として用いることによっても好結果が得られる。
In the step (a), the reference measuring instrument is, for example, a high-precision spectroscopic measuring instrument that serves as a reference held by an operator who performs the correction (for example, a user of the
上記(b)工程では、前述の補正の原理に従って、個々の基準光源の発光スペクトルデータと、補正対象の測光装置1の校正時の各光センサSEの分光感度特性とを用いて、個々の基準光源の発光を測光装置1で測定した場合の各光センサSEの出力の予測値データをそれぞれ算出する。
In the step (b), according to the principle of correction described above, each reference light source spectral data of each reference light source and spectral sensitivity characteristics of each photosensor SE at the time of calibration of the
上記(c)工程では、補正対象の測光装置1により、上記(a)工程と実質的に同一の条件で個々の基準光源の発光を測定し、実測値データを取得する。ここで、実質的に同一の条件とは、個々の基準光源を発光させる条件、個々の基準光源からの光を光検出部で検出する条件などが、所望の補正精度に応じて許容し得る程度に同じ条件であればよい。当業者は、常法に従って適宜条件を設定することができる。
In step (c), the
上記(d)工程では、前述の補正の原理に従って補正係数を算出する要領で、個々の基準光源のそれぞれに対応する補正係数基礎値を算出する。ここで、補正係数基礎値は、それに基づいて最終的に採用される補正係数を求める基礎となるものであるが、各補正係数基礎値自体は、前述の補正の原理に従って補正係数と同様にして求められるものである。ここで、補正対象の測光装置1の各光センサSEのそれぞれに対応する補正係数の群(前述のB1、B2、・・・Bnに対応)を「補正係数セット」ともいう。また、補正対象の測光装置1の各光センサSEのそれぞれに対応する補正係数基礎値の群(前述のB1、B2、・・・Bnに対応)を「補正係数基礎値セット」ともいう。例えば、100個の基準光源を用いる場合には、上記(d)工程では、補正係数基礎値セットB1、B2、・・・Bnが100セット算出されることになる。
In the step (d), the correction coefficient basic value corresponding to each of the individual reference light sources is calculated in the manner of calculating the correction coefficient according to the above-described correction principle. Here, the correction coefficient basic value is a basis for obtaining a correction coefficient to be finally adopted based on the correction coefficient basic value. However, each correction coefficient basic value itself is the same as the correction coefficient in accordance with the principle of correction described above. It is required. Here, a group of correction coefficients (corresponding to B1, B2,... Bn described above) corresponding to each optical sensor SE of the
上記(e)工程では、本実施例では、複数の基準光源のそれぞれに対応して算出された補正係数基礎値の平均値(本実施例では算術平均値)を算出し、該平均値を測定対象光源の特性を求める際に各光センサSEの分光感度特性を補正するそれぞれの補正係数とする。すなわち、例えば、100個の基準光源を用いる場合には、100セットの補正係数基礎値セットの各光センサSEに対する補正係数基礎値B1、B2、・・・Bnの平均値をそれぞれ求め(100個のB1の平均値B1ave、100個のB2の平均値B2ave、・・・100個のBnの平均値Bnaveを求め)、各光センサSEのそれぞれに対応する補正係数基礎値の平均値の群(B1ave、B2ave、・・・Bnave)を補正係数セットとする。
In the step (e), in this embodiment, an average value (arithmetic average value in this embodiment) of correction coefficient basic values calculated corresponding to each of a plurality of reference light sources is calculated, and the average value is measured. When obtaining the characteristics of the target light source, the correction coefficients for correcting the spectral sensitivity characteristics of the respective optical sensors SE are used. That is, for example, when 100 reference light sources are used, average values of correction coefficient basic values B1, B2,... Bn for each photosensor SE of 100 sets of correction coefficient basic value sets are obtained (100). B1
上記(f)工程では、補正対象の測光装置1において個々の測定対象光源の発光を測定する際に用いるために、補正係数セットを測光装置1のROM105に記憶させたり、RAM104に読み出したりすることで、補正係数セットを設定する。
In the step (f), the correction coefficient set is stored in the
図11は、本実施例の補正方法を用いた場合の図8と同様の色度偏差Δx、Δyを求めた結果を示す。つまり、励起光のピーク波長が440nm〜460nmの範囲内で適当に分布する100個の白色LEDを無作為に抽出して用い、本実施例に従って補正係数基礎値の平均値を算出して補正係数を求めた。そして、この補正係数を用いて、440nm〜460nmの波長範囲で1nmごとに励起光のピーク波長が異なる白色LEDのそれぞれの発光スペクトルから測定値を計算で予測した場合の色度座標x、yを求めて、これを「予測値」とした。また、図8の場合と同様に色度座標x、yの「理論値」を求めた。 FIG. 11 shows a result of obtaining chromaticity deviations Δx and Δy similar to those in FIG. 8 when the correction method of the present embodiment is used. That is, 100 white LEDs appropriately distributed in the range of the peak wavelength of the excitation light within the range of 440 nm to 460 nm are randomly extracted and used, and the average value of the correction coefficient base value is calculated according to the present embodiment to correct the correction coefficient. Asked. Then, using this correction coefficient, the chromaticity coordinates x, y when the measured values are predicted by calculation from the respective emission spectra of the white LEDs having different peak wavelengths of the excitation light every 1 nm in the wavelength range of 440 nm to 460 nm are obtained. This was obtained and used as the “predicted value”. Further, “theoretical values” of the chromaticity coordinates x and y were obtained in the same manner as in FIG.
図11から、本実施例に従って補正係数を求めることによって、図8の場合よりも色度偏差Δx、Δyを小さくできることがわかる。特に、励起光のピーク波長が450nmに近い光源ほど、基準測定器に対する測光装置1の測定値の誤差がより低減されていることがわかる。これは、平均値により補正係数を求めているため、励起光のピーク波長の分布の中央値近傍で最も測定値の誤差を小さくできるためと考えられる。
From FIG. 11, it can be seen that the chromaticity deviations Δx and Δy can be made smaller than in the case of FIG. 8 by obtaining the correction coefficient according to the present embodiment. In particular, it can be seen that the error of the measured value of the
以上、本実施例によれば、発光スペクトルのピーク波長のばらつきが比較的大きい白色LEDなどの光源を基準光源とする場合であっても、より高精度に測光装置の分光感度特性を補正することができ、例えば基準測定器に対する測光装置の測定値の誤差(色度誤差など)を低減することができる。 As described above, according to this embodiment, even when a light source such as a white LED having a relatively large variation in the peak wavelength of the emission spectrum is used as a reference light source, the spectral sensitivity characteristics of the photometric device can be corrected with higher accuracy. For example, it is possible to reduce an error (chromaticity error or the like) of a measurement value of the photometric device with respect to the reference measuring device.
なお、本実施例では、補正係数基礎値の平均値を算出して補正係数を求めるものとしたが、複数セットの補正係数基礎値セットから特定の補正係数基礎値セットを選択して、補正係数セットとしてもよい。この場合、上記(e)工程では、特定の補正係数基礎値セットを、基準測定器に対する測光装置1の測定値の誤差を低減するように、典型的には誤差を最も小さくするように選択することができる。例えば、各補正係数基礎値セットを用いた場合の図11と同様の誤差を示す結果に基づいて、基準測定器に対する測光装置1の測定値の誤差を確認して、補正係数基礎値を選択することができる。このように、上記(e)工程では、複数の基準光源のそれぞれに対応して算出された補正係数基礎値から、特定の基準光源に対応して算出された補正係数基礎値を代表値として選択し、該代表値を測定対象光源の特性を求める際に各光センサSEの分光感度特性を補正するそれぞれの補正係数とすることができる。
In this embodiment, the average value of the correction coefficient basic value is calculated to obtain the correction coefficient. However, a specific correction coefficient basic value set is selected from a plurality of correction coefficient basic value sets, and the correction coefficient is calculated. It is good also as a set. In this case, in the step (e), the specific correction coefficient basic value set is typically selected so as to minimize the error so as to reduce the error of the measurement value of the
また、補正係数基礎値から補正係数を求めるための統計処理としては、算術平均値を求める処理の他、中央値、最頻値などを求める処理が挙げられる。本発明では、平均値とは、算術平均値、中央値、最頻値などを含む概念である。 In addition, as a statistical process for obtaining a correction coefficient from a correction coefficient basic value, a process for obtaining a median value, a mode value, and the like in addition to a process for obtaining an arithmetic mean value. In the present invention, the average value is a concept including an arithmetic average value, a median value, a mode value, and the like.
実施例2
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。実施例1のものと同様の機能、構成を有する要素には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
Example 2
Next, another embodiment according to the present invention will be described. Elements having the same functions and configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図12は、本実施例における測光装置1の分光感度特性の補正方法の概略手順を示すフロー図である。本実施例では、測光装置1の分光感度特性の補正方法は、次の各工程を有する。
(a)基準測定器を用いて複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータを取得する工程(S201)
(b)複数の基準光源のそれぞれに対応する複数の発光スペクトルデータから、特定の発光スペクトルデータを選択する工程(S202)
(c)上記特定の発光スペクトルデータと各光センサSEの分光感度特性とから、上記特定の発光スペクトルデータに対応する特定の基準光源の発光を測光装置1で測定した場合の各光センサSEの出力の予測値データを算出する工程(S203)
(d)測光装置1を用いて上記特定の基準光源の発光を測定して各光センサSEの出力の実測値データを取得する工程(S204)
(e)予測値データと実測値データとから、各光センサSEの分光感度特性を補正するためのそれぞれの補正係数を算出する工程(S205)
(f)各光センサSEのそれぞれに対応して算出された補正係数を、測定対象光源の特性を求める際に各光センサSEの分光感度特性を補正するそれぞれの補正係数として設定する工程(S206)
FIG. 12 is a flowchart showing a schematic procedure of a method for correcting the spectral sensitivity characteristic of the
(A) Step of obtaining emission spectrum data of each of a plurality of reference light sources using a reference measuring device (S201)
(B) A step of selecting specific emission spectrum data from a plurality of emission spectrum data corresponding to each of a plurality of reference light sources (S202).
(C) From the specific emission spectrum data and the spectral sensitivity characteristics of each photosensor SE, the
(D) A step of measuring the light emission of the specific reference light source using the
(E) A step of calculating respective correction coefficients for correcting the spectral sensitivity characteristics of the respective optical sensors SE from the predicted value data and the actually measured value data (S205).
(F) The step of setting the correction coefficient calculated corresponding to each optical sensor SE as the respective correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each optical sensor SE when obtaining the characteristics of the light source to be measured (S206). )
上記(a)工程は、実施例1における(a)工程と同様である。 The step (a) is the same as the step (a) in the first embodiment.
上記(b)工程では、特定の発光スペクトルを、それに基づいて求められる補正係数によって基準測定器に対する測光装置1の測定値の誤差を低減するように、典型的には誤差を最も小さくするように選択することができる。例えば、基準光源として白色LEDなどの励起光源と蛍光体とを組み合わせて所定の発光色を実現している光源を用いる場合は、複数の発光スペクトルデータから、励起光のピーク波長の分布を求める。そして、励起光のピーク波長が上記分布の中で中央値を示す発光スペクトルデータを選択する。すなわち、その励起光のピーク波長が上記分布の中で中央値を示す光源を、特定の基準光源として選択する。
In the step (b), the error is typically minimized so that the error of the measured value of the
上記(c)工程では、前述の補正の原理に従って、上記特定の発光スペクトルデータと、補正対象の測光装置1の校正時の各光センサSEの分光感度特性とを用いて、上記特定の発光スペクトルデータに対応する特定の基準光源の発光を測光装置1で測定した場合の各光センサSEの出力の予測値データを算出する。
In the step (c), according to the correction principle described above, the specific emission spectrum data is used, and the specific emission spectrum is obtained using the spectral sensitivity characteristic of each photosensor SE when the
上記(d)工程では、補正対象の測光装置1により、上記(a)工程と実質的に同一の条件で、上記特定の発光スペクトルデータに対応する特定の基準光源の発光を測定し、実測値データを取得する。
In the step (d), the
上記(e)工程では、前述の補正の原理に従って補正係数を算出する要領で、上記特定の基準光源に対応する補正係数セット(前述のB1、B2、・・・Bnに対応)を算出する。 In the step (e), a correction coefficient set (corresponding to the aforementioned B1, B2,... Bn) corresponding to the specific reference light source is calculated in the manner of calculating the correction coefficient according to the correction principle described above.
上記(f)工程は、実施例1における(f)工程と同様である。 The step (f) is the same as the step (f) in the first embodiment.
図13は、本実施例の補正方法を用いた場合の図8と同様の色度偏差Δx、Δyを求めた結果を示す。つまり、励起光のピーク波長が440nm〜460nmの範囲内で適当に分布する100個の白色LEDから、励起光のピーク波長が上記分布の中央値(図13の例では450nm)を示す白色LEDを特定の基準光源として選択し、それを用いて本実施例に従って補正係数を求めた。そして、この補正係数を用いて、440nm〜460nmの波長範囲で1nmごとに励起光のピーク波長が異なる白色LEDのそれぞれの発光スペクトルから測定値を計算で予測した場合の色度座標x、yを求めて、これを「予測値」とした。また、図8の場合と同様に色度座標x、yの「理論値」を求めた。 FIG. 13 shows a result of obtaining chromaticity deviations Δx and Δy similar to those in FIG. 8 when the correction method of the present embodiment is used. That is, from 100 white LEDs in which the peak wavelength of excitation light is appropriately distributed within the range of 440 nm to 460 nm, white LEDs whose peak wavelength of excitation light shows the median value of the above distribution (450 nm in the example of FIG. 13). A specific reference light source was selected and used to determine the correction coefficient according to this embodiment. Then, using this correction coefficient, the chromaticity coordinates x, y when the measured values are predicted by calculation from the respective emission spectra of the white LEDs having different peak wavelengths of the excitation light every 1 nm in the wavelength range of 440 nm to 460 nm are obtained. This was obtained and used as the “predicted value”. Further, “theoretical values” of the chromaticity coordinates x and y were obtained in the same manner as in FIG.
図13から、本実施例に従って補正係数を求めることによって、図8の場合よりも色度偏差Δx、Δyを小さくできることがわかる。特に、励起光のピーク波長が特定の基準光源の励起光のピーク波長(450nm)に近い光源ほど、基準測定器に対する測光装置1の測定値の誤差がより低減されていることがわかる。
From FIG. 13, it can be seen that the chromaticity deviations Δx and Δy can be made smaller than in the case of FIG. 8 by obtaining the correction coefficient according to the present embodiment. In particular, it can be seen that the error of the measured value of the
以上、本実施例によれば、実施例1と同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、複数の発光スペクトルデータから特定の基準光源を選択し、その特定の基準光源についてのみ補正係数の計算を行うので、操作の簡易化が期待できる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the first embodiment. In this embodiment, since a specific reference light source is selected from a plurality of emission spectrum data and the correction coefficient is calculated only for the specific reference light source, simplification of the operation can be expected.
実施例3
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。実施例1、2のものと同様の機能、構成を有する要素には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
Example 3
Next, another embodiment according to the present invention will be described. Elements having the same functions and configurations as those of the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図14は、本実施例における測光装置1の分光感度特性の補正方法の概略手順を示すフロー図である。本実施例では、測光装置1の分光感度特性の補正方法は、次の各工程を有する。
(a)基準測定器を用いて複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータを取得する工程(S301)
(b)複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータと各光センサSEの分光感度特性とから、複数の基準光源のそれぞれの発光を測光装置1で測定した場合の各光センサSEの出力の予測値データを算出する工程(S302)
(c)測光装置1を用いて複数の基準光源のそれぞれの発光を測定して各光センサSEの出力の実測値データを取得する工程(S303)
(d)予測値データと実測値データとから、各光センサSEの分光感度特性を補正するための補正係数を求めるためのそれぞれの補正係数基礎値を、複数の基準光源のそれぞれに対応して算出する工程(S304)
(e)複数の基準光源のそれぞれに対応する複数の発光スペクトルデータに基づいて、複数の基準光源を複数の区分に分類する工程(S305)
(f)区分ごとに、当該区分に属する複数の基準光源のそれぞれに対応して算出された補正係数基礎値から、各光センサSEの分光感度特性を補正するためのそれぞれの補正係数を求める工程(S306)
(g)測光装置1を用いて特定の測定対象光源の発光を測定して各光センサSEの出力の測定値データを取得し、該測定値データに基づいて、上記特定の測定対象光源が基準とすべき基準光源の属する区分を選択する工程(S307)
(h)区分ごとに各光センサSEのそれぞれに対応して求められた補正係数から、上記選択した区分に応じた補正係数を、上記特定の測定対象光源の特性を求める際に各光センサSEの分光感度特性を補正するそれぞれの補正係数として設定する工程(S308)
FIG. 14 is a flowchart showing a schematic procedure of a method for correcting the spectral sensitivity characteristic of the
(A) Step of obtaining emission spectrum data of each of a plurality of reference light sources using a reference measuring device (S301)
(B) Predicting the output of each optical sensor SE when the light emission of each of the plurality of reference light sources is measured by the
(C) A step of measuring the light emission of each of the plurality of reference light sources using the
(D) Each correction coefficient basic value for obtaining a correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each optical sensor SE from the predicted value data and the actually measured value data is associated with each of the plurality of reference light sources. Step of calculating (S304)
(E) Classifying a plurality of reference light sources into a plurality of sections based on a plurality of emission spectrum data corresponding to each of the plurality of reference light sources (S305).
(F) A step of obtaining each correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each photosensor SE from the correction coefficient basic value calculated corresponding to each of the plurality of reference light sources belonging to the section for each section. (S306)
(G) The light emission of a specific measurement target light source is measured using the
(H) From the correction coefficient obtained corresponding to each optical sensor SE for each category, the correction factor corresponding to the selected category is used to determine the characteristics of the specific measurement target light source. Setting as respective correction coefficients for correcting the spectral sensitivity characteristics (S308)
上記(a)工程〜(d)工程は、実施例1における(a)工程〜(d)工程と同様である。 Steps (a) to (d) are the same as steps (a) to (d) in Example 1.
上記(e)工程では、複数の基準光源を少なくとも2個の区分に分類する。すなわち、実施例1、2で説明した図11、図13の結果からわかるように、測定対象光源の発光スペクトルが基準光源の発光スペクトルに近似しているほど、基準測定器に対する測光装置1の測定値の誤差は小さくなる。そのため、複数の基準光源をその発光スペクトルデータに基づいて複数の区分に分類し、各区分に属する複数の基準光源を用いてそれぞれの区分に対応する補正係数を求める。そして、測定対象光源の測定時には、当該測定対象光源の発光スペクトルデータとより近似する発光スペクトルデータを示す複数の基準光源が属する区分に対応して求められた補正係数を用いる。これにより、測定対象光源の測定時に、基準測定器に対する測光装置1の測定値の誤差をより小さくすることができる。
In the step (e), the plurality of reference light sources are classified into at least two sections. That is, as can be seen from the results of FIGS. 11 and 13 described in the first and second embodiments, the closer the emission spectrum of the measurement target light source is to the emission spectrum of the reference light source, the more the measurement of the
本実施例では、上記(e)工程では、発光スペクトルデータから求められる複数の基準光源のそれぞれの発光の特定の波長領域における重心波長に係る情報を基準として、複数の基準光源を複数の区分に分類する。例えば、基準光源として白色LEDなどの励起光源と蛍光体とを組み合わせて所定の発光色を実現している光源を用いる場合は、励起光の発光スペクトルの重心波長に基づいて、複数の基準光源を複数の区分に分類する。励起光の発光スペクトルに注目するのは、前述のように励起光の発光スペクトルのずれが算出される補正係数に与える影響が大きいからである。また、発光スペクトルの重心波長に基づいて区分するのは、発光スペクトルが非対称であるような場合でも、その発光スペクトルのずれが補正係数に与える影響を吸収し易くすることが期待できるからである。例えば、白色LEDを基準光源として用いる場合は、上記特定の波長領域として青色LEDの波長領域である380nm〜500nmの波長領域に限定して重心波長を求め、その重心波長に基づいて複数の区分のいずれに属するかを分類する。ここで、区分の数は、操作の煩雑さや所望の補正精度に応じて任意に選定することができる。例えば、2個の区分に分類する場合は、重心波長の値が特定の閾値重心波長の値未満である第1の区分と、該閾値重心波長の値以上である第2の区分とに分類する。また、3個の区分に分類する場合は、重心波長の値が特定の第1の閾値重心波長の値未満である第1の区分と、該第1の閾値重心波長の値以上かつ特定の第2の閾値重心波長の値未満である第2の区分と、該第2の閾値重心波長の値以上の第3の区分とに分類する。同様に、4個以上の区分に分類することも可能である。本発明者らの検討によれば、例えば、基準光源が白色LEDの場合、区分の数は2個でも十分に補正精度を向上できることがあり、一方操作の煩雑さなどを考慮すれば、区分の数は好ましくは10個以下、より好ましくは5個以下である。なお、区分ごとの基準光源の数は、操作の煩雑さや所望の補正精度に応じて任意に選定することができる。この区分ごとの基準光源の数は、実施例1にて説明した全体としての複数の基準光源の数と同様とすることができるが、操作の煩雑さなどを考慮して、好ましくは50個以下、より好ましくは20個以下、典型的には10個とすることができる。また、基準光源の数は、区分ごとに同じであっても異なっていてもよいが、各区分における補正精度を同様とする観点からは同じであることが好ましい。本実施例では、重心波長が450nm未満の第1の区分と、重心波長が450nm以上の第2の区分との、2個の区分に分類するものとする。 In the present embodiment, in the step (e), the plurality of reference light sources are classified into a plurality of sections based on information relating to the barycentric wavelength in the specific wavelength region of each of the plurality of reference light sources obtained from the emission spectrum data. Classify. For example, when using a light source that realizes a predetermined emission color by combining an excitation light source such as a white LED and a phosphor as a reference light source, a plurality of reference light sources are selected based on the barycentric wavelength of the emission spectrum of the excitation light. Classify into multiple categories. The reason for paying attention to the emission spectrum of the excitation light is that, as described above, the deviation of the emission spectrum of the excitation light has a great influence on the calculated correction coefficient. The reason why the light emission spectrum is divided based on the center-of-gravity wavelength is that, even when the light emission spectrum is asymmetric, it can be expected to easily absorb the influence of the deviation of the light emission spectrum on the correction coefficient. For example, when a white LED is used as a reference light source, a centroid wavelength is obtained by limiting the specific wavelength region to a wavelength region of 380 nm to 500 nm, which is a wavelength region of a blue LED, and a plurality of categories are determined based on the centroid wavelength. Categorize it belongs to. Here, the number of sections can be arbitrarily selected according to the complexity of the operation and the desired correction accuracy. For example, when classifying into two categories, the category is classified into a first category in which the value of the centroid wavelength is less than a specific threshold centroid wavelength value and a second category that is greater than or equal to the threshold centroid wavelength value. . In addition, when classifying into three categories, the first category in which the value of the centroid wavelength is less than the value of the specific first threshold centroid wavelength, and a value greater than or equal to the first threshold centroid wavelength value The second division is less than the threshold centroid wavelength value of 2, and the third division is greater than or equal to the second threshold centroid wavelength value. Similarly, it is possible to classify into four or more sections. According to the study by the present inventors, for example, when the reference light source is a white LED, even if the number of sections is two, the correction accuracy may be sufficiently improved. The number is preferably 10 or less, more preferably 5 or less. The number of reference light sources for each category can be arbitrarily selected according to the complexity of operation and desired correction accuracy. The number of reference light sources for each section can be the same as the number of reference light sources as a whole described in the first embodiment, but preferably 50 or less in consideration of the complexity of operation. , More preferably 20 or less, typically 10. Further, the number of reference light sources may be the same or different for each section, but is preferably the same from the viewpoint of making the correction accuracy in each section the same. In the present embodiment, it is assumed that the classification is made into two sections, a first section having a centroid wavelength of less than 450 nm and a second section having a centroid wavelength of 450 nm or more.
ここで、発光スペクトルデータから重心波長を求める方法自体は、当業者には周知であるの詳しい説明は省略するが、発光スペクトルをP(λ)、重心波長をλgとするとき、重心波長は、次式から求めることができる。
λg=∫λP(λ)dλ/∫P(λ)dλ
Here, the method of obtaining the centroid wavelength from the emission spectrum data itself is well known to those skilled in the art, and detailed description thereof is omitted. However, when the emission spectrum is P (λ) and the centroid wavelength is λg, the centroid wavelength is It can be obtained from the following equation.
λg = ∫λP (λ) dλ / ∫P (λ) dλ
上記(f)工程では、上記(e)工程で分類された区分ごとに、上記(d)工程で算出された補正係数基礎値から、補正係数セットを求める。区分ごとの、補正係数セットを求める方法は、実施例1における(e)工程と同様である。本実施例では、上記(f)工程では、各区分に属する複数の基準光源のそれぞれに対応して算出された補正係数基礎値の平均値を算出し、該平均値を測定対象光源の特性を求める際に各光センサSEの分光感度特性を補正するそれぞれの補正係数とする。すなわち、区分ごとに、各光センサSEのそれぞれに対応する補正係数基礎値の平均値の群(B1ave、B2ave、・・・Bnave)を補正係数セットとする。 In the step (f), a correction coefficient set is obtained from the correction coefficient base value calculated in the step (d) for each category classified in the step (e). The method for obtaining the correction coefficient set for each section is the same as the step (e) in the first embodiment. In the present embodiment, in the step (f), an average value of correction coefficient basic values calculated corresponding to each of a plurality of reference light sources belonging to each category is calculated, and the average value is used as a characteristic of the light source to be measured. When obtaining, each correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each optical sensor SE is used. That is, for each section, a group of average values (B1 ave , B2 ave ,... Bn ave ) of correction coefficient basic values corresponding to each of the optical sensors SE is set as a correction coefficient set.
上記(g)工程では、個々の測定対象光源が複数の区分のいずれに属する基準光源の発光スペクトルに近似するかを求める。本実施例では、上述のように複数の基準光源は特定の波長領域における重心波長に基づいて区分されている。そのため、個々の測定対象光源についても、概略、その特定の波長領域における重心波長に基づいて、いずれの区分に属する基準光源の発光スペクトルに近似するか、すなわち、基準とすべき基準光源の属する区分を選択する必要がある。このように、本実施例では、上記(g)工程では、測定値データから求められる、特定の測定対象光源の発光の特定の波長領域における重心波長に係る情報を基準として、特定の測定対象光源が基準とすべき基準光源の属する区分を選択する。 In step (g), it is determined whether each measurement target light source approximates the emission spectrum of a reference light source belonging to which of a plurality of sections. In this embodiment, as described above, the plurality of reference light sources are classified based on the barycentric wavelength in a specific wavelength region. Therefore, also for each measurement target light source, roughly, based on the barycentric wavelength in the specific wavelength region, it is approximated to the emission spectrum of the reference light source belonging to which category, that is, the category to which the reference light source to be a reference belongs It is necessary to select. As described above, in this embodiment, in the step (g), the specific measurement target light source is obtained based on the information on the centroid wavelength in the specific wavelength region of the light emission of the specific measurement target light source, which is obtained from the measurement value data. Selects a category to which a reference light source to be used as a reference.
なお、測光装置1は、分光分解能が比較的粗く、例えば、本実施例の測光装置1では可視光領域を16分割(16CH(チャンネル))に分光している。そのため、高精度な分光測定器により取得された発光スペクトルデータから求めるようには、測光装置1による測定結果から重心波長を求めることができない。しかし、特定の波長領域における重心波長に係る情報として、基準測定器による測定結果から求められる重心波長に対応する重心位置(重心CH)を求めることができる。例えば、基準光源として白色LEDなどの励起光源と蛍光体とを組み合わせて所定の発光色を実現している光源を用いる場合は、励起光の波長領域における重心位置を求める。例えば、白色LEDを基準光源として用いる場合は、上記特定の波長領域として測定対象光源の青色LEDの波長領域である380nm〜500nmに対応する感度領域の光センサSEの出力(本実施例では1CH、2CH、3CH、4CH、5CH)に限定して重心位置を求める。
Note that the
ここで、重心位置は、光センサSEの出力をP(n)、nをCH番号、重心位置(重心CH)をNgとするとき、次式から求めることができる。
Ng=∫nP(n)dn/∫P(n)dn
Here, the position of the center of gravity can be obtained from the following equation when the output of the optical sensor SE is P (n), n is the CH number, and the center of gravity position (center of gravity CH) is Ng.
Ng = ∫nP (n) dn / ∫P (n) dn
この方法では、個々の測定対象光源がいずれの区分に属する基準光源に近似する発光スペクトルを有するかを判定できるように十分な精度で、光センサSEのチャンネル位置の間を内挿した仮想のチャンネル位置(小数点で表記)として重心位置を求めることができる。 In this method, a virtual channel obtained by interpolating between the channel positions of the optical sensor SE with sufficient accuracy so that it can be determined whether each measurement target light source has an emission spectrum that approximates to which reference light source belongs to which category. The position of the center of gravity can be obtained as a position (indicated by a decimal point).
図15は、基準測定器により得られた発光スペクトルデータから求められた白色LEDの380nm〜500nmの波長領域の重心波長と、測光装置1の1CH〜5CHの光センサSEの出力から求められた重心位置との相関を示す。図15から、上記重心波長と重心位置とには相関があり、測光装置1の出力に基づいて個々の測定対象光源が基準とすべき基準光源の属する区分を判定できることがわかる。本実施例では、上述のように複数の基準光源は、重心波長が450nm未満の第1の区分と、重心波長が450nm以上の第2の区分との、2個の区分に分類されている。これに対応して、重心位置が3.0CH未満の測定対象光源については第1の区分を、3.0CH以上の測定対象光源については第2の区分を、それぞれ基準とすべき基準光源が属する区分であるとして選択する。
FIG. 15 shows the center of gravity of the white LED in the wavelength region of 380 nm to 500 nm obtained from the emission spectrum data obtained by the reference measuring instrument and the center of gravity obtained from the output of the photosensor SE of 1CH to 5CH of the
上記(h)工程では、個々の測定対象光源の発光の測定に用いるために、測光装置1のROM105に記憶された区分ごとの補正係数セットから、対応する区分の補正係数セットをRAM104に読み出したりすることで、補正係数セットを設定する。
In the step (h), a correction coefficient set for a corresponding section is read out from the correction coefficient set for each section stored in the
図16は、本実施例の補正方法を用いた場合の図9と同様の色度偏差Δx、Δyを求めた結果を示す。つまり、励起光の重心波長が430nm〜470nmの範囲内で適当に分布する100個の白色LEDを無作為に抽出して用い、励起光の重心波長が450nm未満の白色LED(第1の区分)と、励起光の重心波長が450nm以上の白色LED(第2の区分)のそれぞれについて、本実施例に従って補正係数基礎値の平均値を算出して補正係数を求めた。そして、430nm〜470nmの波長範囲で1nmごとに励起光の重心波長が異なる白色LEDのそれぞれの発光スペクトルから測定値を計算で予測した場合の色度座標x、yを、対応する区分の補正係数を用いて求め、これを「予測値」とした。また、図9の場合と同様に色度座標x、yの「理論値」を求めた。 FIG. 16 shows the result of obtaining chromaticity deviations Δx and Δy similar to those in FIG. 9 when the correction method of this embodiment is used. In other words, 100 white LEDs having an appropriate distribution of the center of gravity wavelength of excitation light within a range of 430 nm to 470 nm are randomly extracted and used, and a white LED whose center of gravity wavelength of excitation light is less than 450 nm (first category) Then, for each of the white LEDs (second category) having a centroid wavelength of the excitation light of 450 nm or more, the average value of the correction coefficient basic values was calculated according to this example to obtain the correction coefficient. Then, the chromaticity coordinates x and y when the measured values are predicted by calculation from the respective emission spectra of the white LEDs having different centroid wavelengths of the excitation light every 1 nm in the wavelength range of 430 nm to 470 nm are used as the correction coefficients for the corresponding categories. This was determined as “predicted value”. Further, “theoretical values” of the chromaticity coordinates x and y were obtained in the same manner as in FIG.
図16から、本実施例に従って補正係数を求めることによって、図9の場合よりも色度偏差Δx、Δyを小さくできることがわかる。特に、励起光の重心波長が450nm未満(第1の区分)の場合は励起光の重心波長が約439nmに近い光源ほど、励起光の重心波長が450nm以上(第2の区分)の場合は励起光の重心波長が約462nmに近い光源ほど、基準測定器に対する測光装置1の測定値の誤差がより低減されていることがわかる。これは、平均値により各区分の補正係数を求めているため、各区分において励起光の重心波長の分布の中央値近傍で最も測定値の誤差を小さくできるためと考えられる。
From FIG. 16, it can be seen that the chromaticity deviations Δx and Δy can be made smaller than in the case of FIG. 9 by obtaining the correction coefficient according to the present embodiment. In particular, when the centroid wavelength of the excitation light is less than 450 nm (first section), the light source whose centroid wavelength of the excitation light is closer to about 439 nm is excited when the centroid wavelength of the excitation light is 450 nm or more (second section). It can be seen that the error of the measured value of the
以上、本実施例によれば、実施例1と同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、複数の基準光源を複数の区分に細分化することで、より高精度な測定が可能となる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the first embodiment. In this embodiment, more accurate measurement is possible by subdividing a plurality of reference light sources into a plurality of sections.
なお、本実施例では、区分ごとに補正係数基礎値の平均値を算出して補正係数を求めるものとしたが、区分ごとに複数セットの補正係数基礎値セットから特定の補正係数基礎値セットを選択して、区分ごとの補正係数セットとしてもよい。この場合、上記(f)工程では、区分ごとの特定の補正係数基礎値セットを、基準測定器に対する測光装置1の測定値の誤差を低減するように、典型的には誤差を最も小さくするように選択することができる。例えば、各補正係数基礎値セットを用いた場合の図16と同様の誤差を示す結果に基づいて、基準測定器に対する測光装置1の測定値の誤差を確認して、補正係数基礎値を選択することができる。このように、上記(f)工程では、各区分に属する複数の基準光源のそれぞれに対応して算出された補正係数基礎値から、特定の基準光源に対応して算出された補正係数基礎値を代表値として選択し、該代表値を測定対象光源の特性を求める際に各光センサSEの分光感度特性を補正するそれぞれの補正係数とすることができる。
In the present embodiment, the correction coefficient is calculated by calculating the average value of the correction coefficient basic value for each category, but a specific correction coefficient basic value set is selected from a plurality of correction coefficient basic value sets for each category. A correction coefficient set for each section may be selected. In this case, in the step (f), the specific correction coefficient basic value set for each section is typically set to minimize the error so as to reduce the error of the measurement value of the
実施例4
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。実施例1〜3のものと同様の機能、構成を有する要素には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
Example 4
Next, another embodiment according to the present invention will be described. Elements having functions and configurations similar to those of the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施例は、概略、実施例3における重心波長の代わりに、ピーク波長に基づいて複数の基準光源を複数の区分に分類する点が、実施例3とは異なる。本実施例では、測光装置1の分光感度特性の補正方法は、図14を参照して説明した実施例3における(a)工程〜(h)工程と同様の工程を有する。
The present embodiment is generally different from the third embodiment in that a plurality of reference light sources are classified into a plurality of sections based on the peak wavelength instead of the barycentric wavelength in the third embodiment. In the present embodiment, the method for correcting the spectral sensitivity characteristic of the
ただし、本実施例では、上記(e)工程では、発光スペクトルデータから求められる複数の基準光源のそれぞれの発光の特定の波長領域におけるピーク波長に係る情報を基準として、複数の基準光源を複数の区分に分類する。例えば、基準光源として白色LEDなどの励起光源と蛍光体とを組み合わせて所定の発光色を実現している光源を用いる場合は、励起光の発光スペクトルのピーク波長に基づいて、複数の基準光源を複数の区分に分類する。発光スペクトルが略対称であるような場合には、発光スペクトルのピーク波長に基づいて区分しても、その発光スペクトルのずれが補正係数に与える影響を十分に低減することができる。例えば、白色LEDを基準光源として用いる場合は、上記特定の波長領域として青色LEDの波長領域である380nm〜500nmの波長領域に限定してピーク波長を求め、そのピーク波長に基づいて複数の区分に分類する。本実施例では、ピーク波長が450nm未満の第1の区分と、ピーク波長が450nm以上の第2の区分との、2個の区分に分類するものとする。 However, in the present embodiment, in the step (e), a plurality of reference light sources are converted into a plurality of reference light sources based on information related to the peak wavelength in a specific wavelength region of each of the plurality of reference light sources obtained from the emission spectrum data. Classify into categories. For example, when a light source that realizes a predetermined emission color by combining an excitation light source such as a white LED and a phosphor as a reference light source is used, a plurality of reference light sources are selected based on the peak wavelength of the emission spectrum of the excitation light. Classify into multiple categories. In the case where the emission spectrum is substantially symmetrical, even if the emission spectrum is divided based on the peak wavelength of the emission spectrum, the influence of the deviation of the emission spectrum on the correction coefficient can be sufficiently reduced. For example, when a white LED is used as a reference light source, the peak wavelength is obtained by limiting the wavelength range of 380 nm to 500 nm, which is the wavelength range of the blue LED, as the specific wavelength range, and is divided into a plurality of categories based on the peak wavelength. Classify. In the present embodiment, it is classified into two sections, a first section having a peak wavelength of less than 450 nm and a second section having a peak wavelength of 450 nm or more.
また、本実施例では、上記(g)工程では、測定値データから求められる、上記特定の測定対象光源の発光の特定の波長領域におけるピーク波長に係る情報を基準として、上記特定の測定対象光源が基準とすべき基準光源の属する区分を選択する。 In the present embodiment, in the step (g), the specific measurement target light source is obtained based on the information on the peak wavelength in the specific wavelength region of the light emission of the specific measurement target light source, which is obtained from the measurement value data. Selects a category to which a reference light source to be used as a reference.
なお、実施例3の重心波長の場合と同様に、高精度な分光測定器により取得された発光スペクトルデータから求めるようには、測光装置1による測定結果からピーク波長を求めることができない。しかし、特定の波長領域におけるピーク波長に係る情報として、基準測定器による測定結果から求められるピーク波長に対応するピーク位置(ピークCH)を求めることができる。例えば、基準光源として白色LEDなどの励起光源と蛍光体とを組み合わせて所定の発光色を実現している光源を用いる場合は、励起光の波長領域におけるピーク位置を求める。例えば、白色LEDを基準光源として用いる場合は、上記特定の波長領域として測定対象光源の青色LEDの波長領域である380nm〜500nmに対応する感度領域の光センサSEの出力(本実施例では1CH、2CH、3CH、4CH、5CH)に限定してピーク位置を求める。
As in the case of the center-of-gravity wavelength in the third embodiment, the peak wavelength cannot be obtained from the measurement result obtained by the
ここで、ピーク位置は、上記各光センサSEの出力から、ラグランジュ補間により求めることができる。ラグランジュ補間自体は当業者には周知であるので詳しい説明は省略するが、ここでは、概略、補間で求めるCH番号を1.0、1.1、1.2、・・・4.8、4.9、5.0と小数点以下1桁まで設定し、各CH番号の光センサSEの出力をラグランジュ補間で求め、ピークのCH番号を求める。この方法では、個々の測定対象光源がいずれの区分に属する基準光源に近似する発光スペクトルを有するかを判定できるように十分な精度で、光センサSEのチャンネル位置の間を内挿した仮想のチャンネル位置(小数点で表記)としてピーク位置を求めることができる。 Here, the peak position can be obtained by Lagrange interpolation from the output of each optical sensor SE. Lagrangian interpolation itself is well known to those skilled in the art and will not be described in detail, but here, roughly, the CH numbers obtained by interpolation are 1.0, 1.1, 1.2,. .9, 5.0 and up to one digit after the decimal point, the output of the optical sensor SE of each CH number is obtained by Lagrange interpolation, and the CH number of the peak is obtained. In this method, a virtual channel obtained by interpolating between the channel positions of the optical sensor SE with sufficient accuracy so that it can be determined whether each measurement target light source has an emission spectrum that approximates to which reference light source belongs to which category. The peak position can be obtained as a position (indicated by a decimal point).
図17は、基準測定器により得られた発光スペクトルデータから求められた白色LEDの380nm〜500nmの波長領域のピーク波長と、測光装置1の1CH〜5CHの光センサSEの出力からラグランジュ補間で求めたピーク位置との相関を示す。図17から、上記ピーク波長とピーク位置とには相関があり、測光装置1の出力に基づいて個々の測定対象光源が基準とすべき基準光源の属する区分を判定できることがわかる。本実施例では、上述のように複数の基準光源は、ピーク波長が450nm未満の第1の区分と、ピーク波長が450nm以上の第2の区分との、2個の区分に分類されている。これに対応して、ピーク位置が3.0CH未満の測定対象光源については第1の区分を、3.0CH以上の測定対象光源については第2の区分を、それぞれ基準とすべき基準光源が属する区分であるとして選択する。
FIG. 17 is obtained by Lagrange interpolation from the peak wavelength in the wavelength region of 380 nm to 500 nm of the white LED obtained from the emission spectrum data obtained by the reference measuring instrument and the output of the photosensor SE of 1CH to 5CH of the
図18は、本実施例の補正方法を用いた場合の図9と同様の色度偏差Δx、Δyを求めた結果を示す。つまり、励起光のピーク波長が430nm〜470nmの範囲内で適当に分布する100個の白色LEDを無作為に抽出して用い、励起光のピーク波長が450nm未満の白色LED(第1の区分)と、励起光のピーク波長が450nm以上の白色LED(第2の区分)のそれぞれについて、本実施例に従って補正係数基礎値の平均値を算出して補正係数を求めた。そして、430nm〜470nmの波長範囲で1nmごとに励起光のピーク波長が異なる白色LEDのそれぞれの発光スペクトルから測定値を計算で予測した場合の色度座標x、yを、対応する区分の補正係数を用いて求め、これを「予測値」とした。また、図9の場合と同様に色度座標x、yの「理論値」を求めた。 FIG. 18 shows a result of obtaining chromaticity deviations Δx and Δy similar to those in FIG. 9 when the correction method of the present embodiment is used. In other words, 100 white LEDs having a peak wavelength of excitation light appropriately distributed within a range of 430 nm to 470 nm are randomly extracted and used, and a white LED having a peak wavelength of excitation light of less than 450 nm (first category) Then, for each of the white LEDs (second category) having a peak wavelength of excitation light of 450 nm or more, the average value of the correction coefficient basic values was calculated according to this example to obtain the correction coefficient. Then, the chromaticity coordinates x and y when the measured values are predicted by calculation from the respective emission spectra of the white LEDs having different excitation light peak wavelengths every 1 nm in the wavelength range of 430 nm to 470 nm are used as the correction coefficients for the corresponding categories. This was determined as “predicted value”. Further, “theoretical values” of the chromaticity coordinates x and y were obtained in the same manner as in FIG.
図18から、本実施例に従って補正係数を求めることによって、図9の場合よりも色度偏差Δx、Δyを小さくできることがわかる。特に、励起光のピーク波長が450nm未満(第1の区分)の場合は励起光のピーク波長が440nmに近い光源ほど、励起光のピーク波長が450nm以上(第2の区分)の場合は励起光のピーク波長が462nmに近い光源ほど、基準測定器に対する測光装置1の測定値の誤差がより低減されていることがわかる。これは、平均値により各区分の補正係数を求めているため、各区分において励起光のピーク波長の分布の中央値近傍で最も測定値の誤差を小さくできるためと考えられる。
From FIG. 18, it can be seen that the chromaticity deviations Δx and Δy can be made smaller than in the case of FIG. 9 by obtaining the correction coefficient according to the present embodiment. In particular, when the peak wavelength of the excitation light is less than 450 nm (first category), the light source whose excitation light peak wavelength is closer to 440 nm, the excitation light when the peak wavelength of excitation light is 450 nm or more (second category). It can be seen that the error of the measured value of the
以上、本実施例によれば、実施例1と同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、複数の基準光源を複数の区分に細分化することで、より高精度な測定が可能となる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the first embodiment. In this embodiment, more accurate measurement is possible by subdividing a plurality of reference light sources into a plurality of sections.
なお、本実施例では、区分ごとに補正係数基礎値の平均値を算出して補正係数を求めるものとしたが、実施例3の場合と同様に、区分ごとに複数セットの補正係数基礎値セットから特定の補正係数基礎値セットを選択して、区分ごとの補正係数セットとしてもよい。 In the present embodiment, the average value of the correction coefficient basic value is calculated for each division to obtain the correction coefficient. However, as in the case of the third embodiment, a plurality of correction coefficient basic value sets are set for each division. A specific correction coefficient basic value set may be selected from the above, and a correction coefficient set for each section may be set.
また、本実施例では、測光装置1の測定値により測定対象光源の特定の波長領域におけるピーク位置を求めるための補間方法としてラグランジュ補間を用いたが、補間方法はこれに限定されるものではなく、スプライン補間などの利用可能な他の補間方法を用いることができる。
In this embodiment, Lagrange interpolation is used as an interpolation method for obtaining a peak position in a specific wavelength region of the light source to be measured from the measurement value of the
実施例5
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。実施例1〜4のものと同様の機能、構成を有する要素には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
Example 5
Next, another embodiment according to the present invention will be described. Elements having the same functions and configurations as those of the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施例は、概略、実施例3と同様に複数の基準光源を複数の区分に分類すると共に、区分ごとに実施例2と同様に複数の発光スペクトルデータから特定の基準光源を選択して、その特定の基準光源についてのみ補正係数の計算を行う。 In this embodiment, a plurality of reference light sources are classified into a plurality of sections as in the third embodiment, and a specific reference light source is selected from a plurality of emission spectrum data for each section as in the second embodiment. The correction coefficient is calculated only for the specific reference light source.
図19は、本実施例における測光装置1の分光感度特性の補正方法の概略手順を示すフロー図である。本実施例では、測光装置1の分光感度特性の補正方法は、次の各工程を有する。
(a)基準測定器を用いて複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータを取得する工程(S501)
(b)複数の基準光源のそれぞれに対応する複数の発光スペクトルデータに基づいて、複数の基準光源を複数の区分に分類する工程(S502)
(c)区分ごとに、当該区分に属する複数の基準光源のそれぞれに対応する複数の発光スペクトルデータから、特定の発光スペクトルデータを選択する工程(S503)
(d)区分ごとに、上記特定の発光スペクトルデータと各光センサSEの分光感度特性とから、上記特定の発光スペクトルデータに対応する特定の基準光源の発光を測光装置1で測定した場合の各光センサSEの出力の予測値データを算出する工程(S504)
(e)区分ごとに、測光装置1を用いて上記特定の基準光源の発光を測定して各光センサSEの出力の実測値データを取得する工程(S505)
(f)区分ごとに、予測値データと実測値データとから、各光センサSEの分光感度特性を補正するためのそれぞれの補正係数を算出する工程(S506)
(g)測光装置1を用いて特定の測定対象光源の発光を測定して各光センサSEの出力の測定値データを取得し、該測定値データに基づいて、上記特定の測定対象光源が基準とすべき基準光源の属する区分を選択する工程(S507)
(h)区分ごとに各前記光センサSEのそれぞれに対応して算出された補正係数から、選択した区分に応じた補正係数を、上記特定の測定対象光源の特性を求める際に各光センサSEの分光感度特性を補正するそれぞれの補正係数として設定する工程(S508)
FIG. 19 is a flowchart showing a schematic procedure of a method for correcting the spectral sensitivity characteristic of the
(A) Step of obtaining emission spectrum data of each of a plurality of reference light sources using a reference measuring device (S501)
(B) A step of classifying the plurality of reference light sources into a plurality of sections based on a plurality of emission spectrum data corresponding to each of the plurality of reference light sources (S502).
(C) For each category, a step of selecting specific emission spectrum data from a plurality of emission spectrum data corresponding to each of a plurality of reference light sources belonging to the category (S503).
(D) For each section, each light emission of the specific reference light source corresponding to the specific emission spectrum data is measured by the
(E) A step of measuring the light emission of the specific reference light source by using the
(F) For each category, a step of calculating each correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each photosensor SE from the predicted value data and the actually measured value data (S506).
(G) The light emission of a specific measurement target light source is measured using the
(H) From the correction coefficient calculated corresponding to each of the photosensors SE for each section, the correction coefficient corresponding to the selected section is used to determine the characteristics of the specific light source to be measured. Setting as respective correction coefficients for correcting the spectral sensitivity characteristics (S508)
上記(a)工程は、実施例2における(a)工程と同様である。 The step (a) is the same as the step (a) in the second embodiment.
上記(b)工程は、実施例3における(e)工程と同様である。ただし、本実施例では、複数の基準光源を実施例3よりも多くの区分(例えば重心波長10nmごと)に分類する。例えば、重心波長が430nm以上かつ440nm未満の第1の区分、440nm以上かつ450nm未満の第2の区分、450nm以上かつ460nm未満の第3の区分、460nm以上かつ470nm未満の第4の区分に分類することができる。 The step (b) is the same as the step (e) in the third embodiment. However, in the present embodiment, the plurality of reference light sources are classified into more sections (for example, every 10 nm of the center of gravity wavelength) than in the third embodiment. For example, it is classified into a first category having a center-of-gravity wavelength of 430 nm or more and less than 440 nm, a second category of 440 nm or more and less than 450 nm, a third category of 450 nm or more and less than 460 nm, and a fourth category of 450 nm or more and less than 470 nm. can do.
上記(c)工程では、区分ごとに、実施例2における(b)工程と同様に特定の発光スペクトルデータ、すなわち、特定の基準光源を選択する。例えば、上記各区分の波長範囲における分布の中央値を示す発光スペクトルデータ、すなわち、基準光源を選択する。 In the step (c), specific emission spectrum data, that is, a specific reference light source is selected for each section in the same manner as the step (b) in the second embodiment. For example, the emission spectrum data indicating the median value of the distribution in the wavelength range of each section, that is, the reference light source is selected.
上記(d)工程では、区分ごとに、実施例2における(c)工程と同様に予測値データを算出する。 In the step (d), predicted value data is calculated for each category in the same manner as the step (c) in the second embodiment.
上記(e)工程では、区分ごとに、実施例2における(d)工程と同様に実測値データを算出する。 In the step (e), the measured value data is calculated for each category in the same manner as the step (d) in the second embodiment.
上記(f)工程では、区分ごとに、実施例2における(e)工程と同様に補正係数を算出する。 In the step (f), the correction coefficient is calculated for each section in the same manner as the step (e) in the second embodiment.
上記(g)工程では、実施例3における(g)工程と同様に区分を選択する。 In the step (g), the category is selected as in the step (g) in the third embodiment.
上記(h)工程では、選択した区分について、実施例2における(f)工程と同様に補正係数を設定する。 In the step (h), the correction coefficient is set for the selected section in the same manner as the step (f) in the second embodiment.
図20は、本実施例の補正方法を用いた場合の図9と同様の色度偏差Δx、Δyを求めた結果を示す。つまり、励起光の重心波長が430nm〜470nmの範囲内で適当に分布する100個の白色LEDから、励起光の重心波長10nmごとに基準光源を選択し、それを用いて本実施例に従って補正係数をそれぞれ求めた。そして、430nm〜470nmの波長範囲で1nmごとに励起光の重心波長が異なる白色LEDのそれぞれの発光スペクトルから測定値を計算で予測した場合の色度座標x、yを、対応する区分の補正係数を用いて求め、これを「予測値」とした。また、図9の場合と同様に色度座標x、yの「理論値」を求めた。 FIG. 20 shows a result of obtaining chromaticity deviations Δx and Δy similar to those in FIG. 9 when the correction method of the present embodiment is used. That is, a reference light source is selected for every 10 nm of the center of gravity wavelength of the excitation light from 100 white LEDs in which the center of gravity wavelength of the excitation light is appropriately distributed within the range of 430 nm to 470 nm, and is used to correct the correction coefficient according to the present embodiment. I asked for each. Then, the chromaticity coordinates x and y when the measured values are predicted by calculation from the respective emission spectra of the white LEDs having different centroid wavelengths of the excitation light every 1 nm in the wavelength range of 430 nm to 470 nm are used as the correction coefficients for the corresponding categories. This was determined as “predicted value”. Further, “theoretical values” of the chromaticity coordinates x and y were obtained in the same manner as in FIG.
図20から、本実施例に従って補正係数を求めることによって、図9の場合よりも色度偏差Δx、Δyを小さくできることがわかる。また、基準光源の区分の数を多くすることで、色度偏差Δx、Δyをより小さくできることがわかる。 From FIG. 20, it can be seen that the chromaticity deviations Δx and Δy can be made smaller than in the case of FIG. 9 by obtaining the correction coefficient according to the present embodiment. It can also be seen that the chromaticity deviations Δx and Δy can be further reduced by increasing the number of reference light source sections.
以上、本実施例によれば、実施例1と同様の効果を得ることができる。また、本実施例では、複数の基準光源を複数の区分に細分化することで、より高精度な測定が可能となる。また、本実施例では、区分ごとに複数の発光スペクトルデータから特定の基準光源を選択し、その特定の基準光源についてのみ補正係数の計算を行うので、操作の簡易化が期待できる。 As described above, according to this embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the first embodiment. In this embodiment, more accurate measurement is possible by subdividing a plurality of reference light sources into a plurality of sections. Further, in this embodiment, since a specific reference light source is selected from a plurality of emission spectrum data for each section and the correction coefficient is calculated only for the specific reference light source, the operation can be simplified.
なお、本実施例では、実施例3と同様に複数の基準光源を励起光の重心波長に基づいて複数の区分に分類したが、実施例4と同様に励起光のピーク波長に基づいて分類してもよい。 In the present embodiment, a plurality of reference light sources are classified into a plurality of sections based on the barycentric wavelength of the excitation light as in the third embodiment. However, as in the fourth embodiment, the reference light sources are classified based on the peak wavelength of the excitation light. May be.
実施例6
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。実施例1〜4のものと同様の機能、構成を有する要素には同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
Example 6
Next, another embodiment according to the present invention will be described. Elements having the same functions and configurations as those of the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
本実施例では、本発明に係る測光装置1の分光感度特性の補正方法を具現するシステム構成のいくつかの例について説明する。
In this embodiment, several examples of a system configuration that embodies the method for correcting the spectral sensitivity characteristic of the
一例として、図21(a)に示すように、図1に示す測光装置1と、基準測定器2とによって、上記システムを構成することができる。測光装置1と基準測定器2とは、有線又は無線にて通信可能に接続したり、リムーバブル(取り外し可能、移動可能)な記録媒体を介してデータの授受をできるようにしたりすることができる。この場合、測光装置1のCPU103には、高精度な分光測定器などとされる基準測定器2によって取得された発光スペクトルデータが入力され、この発光スペクトルデータは測光装置1のRAM104又はROM105に記憶される。また、測光装置1のRAM104には、光センサSEによる受光信号(実測値データ)などが記憶され、測光装置1のROM105には、各光センサSEの分光感度特性、重み付け係数、補正係数基礎値、補正係数、予測値データなどが記憶される。また、CPU103は、補正係数基礎値、補正係数など計算などを行うと共に、測定対象光源の測定時に用いる補正係数の設定、測定対象光源が基準とすべき基準光源の属する区分の選択などを行う。なお、図1において測定部100の一部、例えば、CPU103、RAM104、ROM105などが、その他の部分とは別体とされ、それら両者間が有線又は無線にて通信可能とされていてもよく、その場合それら両者によって測光装置1が構成される。
As an example, as shown in FIG. 21A, the above-described system can be configured by the
このように、例えば、測光装置1のRAM104又はROM105が、発光スペクトルデータ記憶部として機能する。また、例えば、測光装置1のRAM104が、実測値データ記憶部として機能する。また、例えば、測光装置1のROM1035が、各光センサSEの分光感度測定記憶部、重み付け係数記憶部、補正係数基礎値記憶部、補正係数記憶部、予測値データ記憶部として機能する。そして、例えば、測光装置1のCPU105が、予測値データ算出部、補正係数基礎値算出部、補正係数算出部、補正係数の設定部、区分の選択部などとして機能する。
Thus, for example, the
また、他の例として、図21(b)に示すように、図1に示す測光装置1と、基準測定器2と、パーソナルコンピュータなどの外部ホスト機器3とによって、上記システムを構成することができる。測光装置1と外部ホスト機器3、基準測定器2と外部ホスト機器3は、それぞれ有線又は無線にて通信可能に接続したり、リムーバブルな記録媒体を介してデータの授受をできるようにしたりすることができる。外部ホスト機器3は、制御手段としてのCPU、記憶手段としてのRAMやROMを有している。したがって、図21(a)の態様における測光装置1のCPU103、RAM104、ROM105の機能の全部又は一部を、外部ホスト機器3のCPU、RAM、ROMがはたすようにすることができる。例えば、補正係数を求めるまでを外部ホスト機器3で実行し、この補正係数を最終的に測光装置1のROM105に記憶させて測定対象光源の測定時に用いる補正係数として設定するようにすることができる。この場合、本発明に従う測光装置は、図1に示す測光装置1と外部ホスト機器3とを含んで構成されるものと考えることができる。
As another example, as shown in FIG. 21B, the above system can be configured by the
以上、本実施例のように上述の各実施例における測光装置1の分光感度特性の補正方法を具現するシステムを構成することができ、上述の各実施例の効果を得ることができる。
As described above, a system that embodies the method for correcting the spectral sensitivity characteristics of the
なお、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。例えば、基準光源は、励起光源と蛍光体とを備える光源に限定されるものではなく、所望に応じて、蛍光灯、電球、LED(発光ダイオード)照明、LED素子、LD(レーザーダイオード)素子、LCD(液晶ディスプレイ)などの任意の光源であってよい。 Although the present invention has been described with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the reference light source is not limited to a light source including an excitation light source and a phosphor, and may be a fluorescent lamp, a light bulb, an LED (light emitting diode) illumination, an LED element, an LD (laser diode) element, as desired. It may be any light source such as an LCD (Liquid Crystal Display).
1 測光装置
10 検出部
11 光センサ部
12 ケーシング(筐体)
100 測定部
103 CPU
104 RAM
105 ROM
PD 受光素子
SE 光センサ
DESCRIPTION OF
100
104 RAM
105 ROM
PD photo detector SE photo sensor
Claims (17)
基準測定器を用いて複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータを取得することに基づいて、測定対象光源の特性を求める際に各前記光センサの分光感度特性を補正するそれぞれの補正係数を設定することを特徴とする測光装置の分光感度特性の補正方法。 A photometric device having a plurality of photosensors having different spectral sensitivity characteristics, and measuring the light emission of the measurement target light source to obtain the characteristics of the measurement target light source, correcting the spectral sensitivity characteristics of each of the photosensors to obtain the spectrum of the photometry device A method for correcting spectral sensitivity characteristics of a photometric device that corrects sensitivity characteristics,
Based on acquiring emission spectrum data of each of a plurality of reference light sources using a reference measuring device, each correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristics of each of the photosensors when determining the characteristics of the light source to be measured is set. A method for correcting spectral sensitivity characteristics of a photometric device.
前記複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータと各前記光センサの分光感度特性とから、前記複数の基準光源のそれぞれの発光を前記測光装置で測定した場合の各前記光センサの出力の予測値データを算出する工程と、
前記測光装置を用いて前記複数の基準光源のそれぞれの発光を測定して各前記光センサの出力の実測値データを取得する工程と、
前記予測値データと前記実測値データとから、各前記光センサの分光感度特性を補正するための補正係数を求めるためのそれぞれの補正係数基礎値を、前記複数の基準光源のそれぞれに対応して算出する工程と、
前記複数の基準光源のそれぞれに対応して算出された前記補正係数基礎値から、各前記光センサの分光感度特性を補正するためのそれぞれの前記補正係数を求める工程と、
各前記光センサのそれぞれに対応して求められた前記補正係数を、測定対象光源の特性を求める際に各前記光センサの分光感度特性を補正するそれぞれの前記補正係数として設定する工程と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の測光装置の分光感度特性の補正方法。 Obtaining emission spectrum data of each of a plurality of reference light sources using a reference measuring device;
From the emission spectrum data of each of the plurality of reference light sources and the spectral sensitivity characteristics of each of the photosensors, the predicted value of the output of each of the photosensors when the light emission of each of the plurality of reference light sources is measured by the photometric device. Calculating the data;
Measuring the light emission of each of the plurality of reference light sources using the photometric device to obtain measured value data of the output of each of the optical sensors;
Respective correction coefficient basic values for obtaining correction coefficients for correcting the spectral sensitivity characteristics of the photosensors from the predicted value data and the actual measurement value data, corresponding to each of the plurality of reference light sources. A calculating step;
Obtaining each correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each photosensor from the correction coefficient basic value calculated corresponding to each of the plurality of reference light sources;
Setting the correction coefficient determined corresponding to each of the photosensors as the correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristics of the photosensors when determining the characteristics of the light source to be measured;
The method for correcting spectral sensitivity characteristics of a photometric device according to claim 1, wherein:
前記複数の基準光源のそれぞれに対応する複数の前記発光スペクトルデータから、特定の発光スペクトルデータを選択する工程と、
前記特定の発光スペクトルデータと各前記光センサの分光感度特性とから、前記特定の発光スペクトルデータに対応する特定の基準光源の発光を前記測光装置で測定した場合の各前記光センサの出力の予測値データを算出する工程と、
前記測光装置を用いて前記特定の基準光源の発光を測定して各前記光センサの出力の実測値データを取得する工程と、
前記予測値データと前記実測値データとから、各前記光センサの分光感度特性を補正するためのそれぞれの補正係数を算出する工程と、
各前記光センサのそれぞれに対応して算出された前記補正係数を、測定対象光源の特性を求める際に各前記光センサの分光感度特性を補正するそれぞれの前記補正係数として設定する工程と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の測光装置の分光感度特性の補正方法。 Obtaining emission spectrum data of each of a plurality of reference light sources using a reference measuring device;
Selecting specific emission spectrum data from the plurality of emission spectrum data corresponding to each of the plurality of reference light sources;
Prediction of the output of each photosensor when the photometric device measures the emission of a specific reference light source corresponding to the specific emission spectrum data from the specific emission spectrum data and the spectral sensitivity characteristics of each photosensor. Calculating value data;
Measuring the light emission of the specific reference light source using the photometric device to obtain the measured value data of the output of each photosensor;
Calculating each correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each of the photosensors from the predicted value data and the actually measured value data;
Setting the correction coefficient calculated corresponding to each of the photosensors as the correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristics of the photosensors when determining the characteristics of the light source to be measured;
The method for correcting spectral sensitivity characteristics of a photometric device according to claim 1, wherein:
前記複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータと各前記光センサの分光感度特性とから、前記複数の基準光源のそれぞれの発光を前記測光装置で測定した場合の各前記光センサの出力の予測値データを算出する工程と、
前記測光装置を用いて前記複数の基準光源のそれぞれの発光を測定して各前記光センサの出力の実測値データを取得する工程と、
前記予測値データと前記実測値データとから、各前記光センサの分光感度特性を補正するための補正係数を求めるためのそれぞれの補正係数基礎値を、前記複数の基準光源のそれぞれに対応して算出する工程と、
前記複数の基準光源のそれぞれに対応する複数の前記発光スペクトルデータに基づいて、前記複数の基準光源を複数の区分に分類する工程と、
前記区分ごとに、当該区分に属する複数の基準光源のそれぞれに対応して算出された前記補正係数基礎値から、各前記光センサの分光感度特性を補正するためのそれぞれの前記補正係数を求める工程と、
前記測光装置を用いて特定の測定対象光源の発光を測定して各前記光センサの出力の測定値データを取得し、該測定値データに基づいて、前記特定の測定対象光源が基準とすべき基準光源の属する区分を選択する工程と、
前記区分ごとに各前記光センサのそれぞれに対応して求められた前記補正係数から、選択した区分に応じた前記補正係数を、前記特定の測定対象光源の特性を求める際に各前記光センサの分光感度特性を補正するそれぞれの前記補正係数として設定する工程と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の測光装置の分光感度特性の補正方法。 Obtaining emission spectrum data of each of a plurality of reference light sources using a reference measuring device;
From the emission spectrum data of each of the plurality of reference light sources and the spectral sensitivity characteristics of each of the photosensors, the predicted value of the output of each of the photosensors when the light emission of each of the plurality of reference light sources is measured by the photometric device. Calculating the data;
Measuring the light emission of each of the plurality of reference light sources using the photometric device to obtain measured value data of the output of each of the optical sensors;
Respective correction coefficient basic values for obtaining correction coefficients for correcting the spectral sensitivity characteristics of the photosensors from the predicted value data and the actual measurement value data, corresponding to each of the plurality of reference light sources. A calculating step;
Classifying the plurality of reference light sources into a plurality of categories based on a plurality of the emission spectrum data corresponding to each of the plurality of reference light sources;
Obtaining each correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each photosensor from the correction coefficient base value calculated corresponding to each of the plurality of reference light sources belonging to the section for each of the sections When,
The light measurement device is used to measure the light emission of a specific measurement target light source to obtain measurement value data of the output of each photosensor, and based on the measurement value data, the specific measurement target light source should be used as a reference Selecting a category to which the reference light source belongs;
The correction coefficient corresponding to the selected section is calculated from the correction coefficient determined corresponding to each of the optical sensors for each section, and the characteristics of the specific measurement target light source are determined. A step of setting each of the correction coefficients for correcting spectral sensitivity characteristics;
The method for correcting spectral sensitivity characteristics of a photometric device according to claim 1, wherein:
前記複数の基準光源のそれぞれに対応する複数の前記発光スペクトルデータに基づいて、前記複数の基準光源を複数の区分に分類する工程と、
前記区分ごとに、当該区分に属する複数の基準光源のそれぞれに対応する複数の前記発光スペクトルデータから、特定の発光スペクトルデータを選択する工程と、
前記区分ごとに、前記特定の発光スペクトルデータと各前記光センサの分光感度特性とから、前記特定の発光スペクトルデータに対応する特定の基準光源の発光を前記測光装置で測定した場合の各前記光センサの出力の予測値データを算出する工程と、
前記区分ごとに、前記測光装置を用いて前記特定の基準光源の発光を測定して各前記光センサの出力の実測値データを取得する工程と、
前記区分ごとに、前記予測値データと前記実測値データとから、各前記光センサの分光感度特性を補正するためのそれぞれの補正係数を算出する工程と、
前記測光装置を用いて特定の測定対象光源の発光を測定して各前記光センサの出力の測定値データを取得し、該測定値データに基づいて、前記特定の測定対象光源が基準とすべき基準光源の属する区分を選択する工程と、
前記区分ごとに各前記光センサのそれぞれに対応して算出された前記補正係数から、選択した区分に応じた前記補正係数を、前記特定の測定対象光源の特性を求める際に各前記光センサの分光感度特性を補正するそれぞれの前記補正係数として設定する工程と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の測光装置の分光感度特性の補正方法。 Obtaining emission spectrum data of each of a plurality of reference light sources using a reference measuring device;
Classifying the plurality of reference light sources into a plurality of categories based on a plurality of the emission spectrum data corresponding to each of the plurality of reference light sources;
Selecting specific emission spectrum data from the plurality of emission spectrum data corresponding to each of a plurality of reference light sources belonging to the classification for each of the classifications;
For each of the sections, each light when the light emission of the specific reference light source corresponding to the specific emission spectrum data is measured by the photometric device from the specific emission spectrum data and the spectral sensitivity characteristics of the photosensors. Calculating predicted value data of the output of the sensor;
For each of the sections, measuring the light emission of the specific reference light source using the photometric device to obtain measured value data of the output of each photosensor;
Calculating each correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each photosensor from the predicted value data and the measured value data for each of the categories;
The light measurement device is used to measure the light emission of a specific measurement target light source to obtain measurement value data of the output of each photosensor, and based on the measurement value data, the specific measurement target light source should be used as a reference Selecting a category to which the reference light source belongs;
From the correction coefficient calculated corresponding to each of the photosensors for each category, the correction factor corresponding to the selected category is used to determine the characteristics of the specific light source to be measured. A step of setting each of the correction coefficients for correcting spectral sensitivity characteristics;
The method for correcting spectral sensitivity characteristics of a photometric device according to claim 1, wherein:
各前記光センサの分光感度特性を補正して前記測光装置の分光感度特性を補正するための補正係数を記憶する記憶部を有し、
前記記憶部には、基準測定器により複数の基準光源のそれぞれの発光スペクトルデータを取得することに基づいて設定された補正係数が記憶されることを特徴とする測光装置。 A photometric device having a plurality of photosensors having different spectral sensitivity characteristics and measuring the light emission of the measurement target light source to obtain the characteristics of the measurement target light source,
A storage unit for storing a correction coefficient for correcting the spectral sensitivity characteristic of each photosensor by correcting the spectral sensitivity characteristic of each photosensor;
The storage unit stores a correction coefficient set based on acquiring emission spectrum data of each of a plurality of reference light sources by a reference measuring device.
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