JP2015166682A - Spectral radiance meter - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spectral radiance meter that can acquire spectral information on each pixel in a wide-range space in a short time and perform interconversion to and from color display of an arbitrary color system.SOLUTION: A spectral radiance meter includes: a two-dimensional imaging detector on which luminous flux from an object is dispersed by an optical element and made incident through photography and which acquires a signal based upon the incident luminous flux; moving means of moving a structure behind an objective integrally in a predetermined direction so as to move a photographic position in the predetermined direction; means of synchronously controlling movements of photography and the moving means; means of generating first data having linear space information on the photographic position and wavelength information on the basis of a signal, and generating second data having two-dimensional space information and linear wavelength information from the first data at each photographic position; means of generating a spectral image for each wavelength from the second data; means of acquiring spectral radiance of each pixel of the spectral image; and means of generating an image of a predetermined color system from the spectral image and generating an image of a predetermined display method by subjecting the image to color arithmetic process.

Description

本発明は、分光放射輝度計に関し、さらに詳細には、測定の対象となる物体を含む領域を測定し、当該領域の色情報を取得する分光放射輝度計に関する。 The present invention relates to a spectral radiance meter, more particularly, a region including an object to be measured is measured, relating spectroradiometer for acquiring color information of the region.

従来の色分析表示には、分光放射輝度計で得られた分光情報に、実験的に得られた人間の視感度を乗じたRGBをベースとした色座標表記(CIEXYZなど)が広く用いられているが、それらの色座標表記は、心理状態や個体差の影響を統計学的に処理したデータに基づいており、個別多様性に対応できていない。 The conventional color analysis display, split into spectral information obtained in radiance meter (such as CIEXYZ) experimentally obtained human color coordinate notation which is based on RGB multiplied by the visibility is widely used are, but their color coordinate notation, the influence of the mental state and individual differences are based on the statistically processed data, not possible to correspond to individual diversity.

具体的には、あらゆる色空間の基になっている等色関数は、心理実験結果の統計処理に基づく、標準観察者と呼ばれる仮想的な観察者の特性であるが、実際には、加齢による水晶体の黄化などによる個人差や網膜上の黄斑色素の影響による個人内の変動がある。 Specifically, color matching functions that underlies any color space, based on the statistical processing of the psychological experiments, is a characteristic of the virtual observer, called the standard observer, in fact, aging there is a variation of the individual within the due to the influence of the individual differences and retina on macular pigment due to yellowing of the lens by. このような等色関数の変動が無視できない場合、2種類の刺激が提示されたとき、標準観察者には同じ色に知覚されても、別の人には異なる色に見える現象(観察者メタメリズム)が発生する。 If the fluctuation of such a color matching function can not be ignored, when the two types of stimulus is presented, in the standard observer it is perceived in the same color, a phenomenon that appears in a different color to another person (observer metamerism ) is generated.

ここで、こうした観察者メタメリズムを発生させないために、例えば、分光画像情報を用いる技術が知られている。 Here, in order to prevent the occurrence of such an observer metamerism, for example, it is known techniques using a spectral image information.

こうした技術は、例えば、非特許文献1に開示されており、分光画像情報および対応した多原色ディスプレイを用いて実物からの反射光の分光分布を再現(分光的色再現)することにより、全ての観察者が、実物とディスプレイ上の画像とが同じ色として認識できるようにしたものである。 Such techniques, for example, is disclosed in Non-Patent Document 1, by reproducing (spectral color reproduction) the spectral distribution of the reflected light from the real using a spectroscopic image information and multi-primary color display corresponding, all observer, in which the image on the real and the display was set to be recognized as the same color.

そして、このような分光画像情報を利用した技術は、遠隔医療、美術品アーカイブ、服飾・インテリア・印刷物などの色合わせなど、異なるメディア間で高精度な色あわせを要する分野への応用が期待される。 The technology using this spectral image information, telemedicine, art archiving, and color matching, such as clothing, interior printed matter, its application to fields requiring highly accurate color matching between different media is expected that.

また、従来の色分析表示においては、産業や国によって異なる色分析表示方法が使用されているため、相互比較が難しく、各色分析表示方法間の互換性に乏しいため、扱いにくいという問題点が指摘されていた。 Further, in the conventional color analysis display, since the color analysis display method varies depending industries and countries are used, mutual comparison is difficult, since poor compatibility, a problem that cumbersome point is pointed out among the color analysis display method It had been.

また、従来の技術による分光放射輝度計は、1点もしくは一定空間領域(例えば、画角10°以下)の平均値のみの計測しか行うことができないため、例えば、測定の対象となる物体(以下、「対象物」と称する。)の表面の2次元空間の分光情報を取得しようとする場合には、分光放射輝度計あるいは対象物を走査して、対象物表面の膨大なポイントを測定しなければならず、対象物表面の色情報を取得する作業に多大な時間を要することとなり、実質不可能であることが問題点として指摘されていた。 Further, the spectral radiance meter according to the prior art, one point or predetermined spatial region (e.g., angle 10 ° or less) can not be performed only measure only the average value of, for example, a target of the measurement object (hereinafter , when attempting to obtain the spectral information of the two-dimensional space of the surface of the referred to as "object".) scans the spectroradiometer or objects, have to measure the vast point of the object surface Banara not a, will be time-consuming to work to obtain the color information of the object surface, it is virtually impossible to have been pointed out as a problem.

さらに、一定空間領域の分光情報を取得する場合には、撮影した画角内の分光情報は平均化されてしまうため、こうした分光情報を取得して作成した対象物表面の分光情報においては、空間細部(1画素)ごとの色情報の差異をとらえることができず、対象物表面の正確な評価をすることができないという問題点が指摘されていた。 Furthermore, when acquiring the spectral information of the predetermined spatial region, since the spectral information in the angle shot would be averaged in the spectral information of the object surface created by obtaining such spectral information, space can not capture the difference in color information for each detail (1 pixel), a problem that can not be an accurate assessment of the object surface has been pointed out.

本発明は、上記したような従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、情報の損失なく任意の表色系による色表示と相互変換を行うことができる分光放射輝度計を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the various problems of the prior art as described above, it is an object of performing color display and interconversions by any color system without loss of information it is intended to provide a spectral radiance meter can.

また、本発明の目的とするところは、従来の技術による分光放射輝度計による測定可能な領域よりも広範囲の2次元の空間における1画素ごと分光情報を容易に、かつ、短時間で取得することが可能な分光放射輝度計を提供しようとするものである。 Further, it is an object of the present invention, one pixel per spectral information easily in the prior art a wide variety of two-dimensional space than measurable region by the spectroradiometer by, and, obtaining in a short time it is intended to provide a capable spectroradiometer.

上記目的を達成するために、本発明は、対物レンズより後段の構成を移動することにより、撮影位置を移動しながら、対象物を含む所定の測定領域全体を撮影して、2次元撮像検出器(エリアセンサ)によって1次元の空間情報と1次元の波長情報とを有する2次元分光データを取得するようにした。 To achieve the above object, the present invention is, by moving the subsequent configuration the objective lens, while moving the photographing position and photographing the entire predetermined measurement area including the object, two-dimensional imaging detector and acquire the two-dimensional spectral data having a one-dimensional spatial information and one-dimensional wavelength information by (area sensor).

なお、この1次元の波長情報は、人間の視覚可能な可視光線を含む、紫外から赤外領域(例えば、200nm〜13μm)の波長域を、0.1nm〜100nmの波長分解能で、数十〜数百バンドに分光する高波長分解分光情報(ハイパースペクトルデータ)とした。 The wavelength information of the one-dimensional, including human viewable visible light, the wavelength range in the infrared region from ultraviolet (e.g., 200Nm~13myuemu), at a wavelength resolution of 0.1 nm to 100 nm, several tens to and a high wavelength-resolved spectroscopy information (hyperspectral data) for splitting hundreds band.

そして、取得した各撮影位置の2次元分光データを統合して2次元の空間情報と1次元の波長情報とを有する3次元分光データを作成し、作成した3次元分光データから各波長ごとの分光画像(ハイパースペクトル画像)を作成するようにした。 The spectroscopic from the three-dimensional spectral data created and create a 3-dimensional spectral data having a two-dimensional spatial information by integrating the two-dimensional spectral data and one-dimensional wavelength information of each imaging position acquired for each wavelength It was to create an image (hyperspectral image).

その後、作成した分光画像における各画素ごとの分光放射輝度と、分光輝度と、分光反射率または分光透過率とを算出し、さらに、各画素における分光放射輝度値を所定の表色系の刺激値に変換して2次元空間画像の各画素に当該表色系の刺激値を保持する画像(以下、「色空間画像」と称する。)を取得するとともに、所定の表色系に変換された色空間画像を、色演算処理して得られる色解析画像を所定の表示方法で表示部に表示するようにした。 Thereafter, the spectral radiance of each pixel in the spectral image created, the spectral intensity, and calculates the spectral reflectance or spectral transmittance, further stimulus values ​​of predetermined color system a spectral radiance value for each pixel It is converted into an image which holds the stimulus value of the color system to each pixel of the two-dimensional spatial image (hereinafter, referred to as "color space image".) acquires and converted into a predetermined color system color the space image, and to display on the display unit the color analysis image obtained by the color processing in a predetermined display method.

これにより、本発明においては、対象物を含む所定の測定領域全体のイメージングやイメージングにより取得した分光画像の各画素ごとの分光放射輝度などの取得を短時間で実行することができるようになる。 Thus, in the present invention, it is possible to perform acquisition of such spectral radiance of each pixel of the spectral image obtained by a predetermined measuring area overall imaging and imaging including the object in a short time.

具体的には、広い2次元空間における1画素ごとの分光放射輝度は、例えば、VGAサイズであれば数秒で取得することができようになる。 Specifically, the spectral radiance of each pixel in a wide two-dimensional space is, for example, as can be obtained in a few seconds if VGA size.

さらに、本発明においては、分光放射輝度を共通の色空間とすることで、色情報を損失することがなく、既存の種々の表色系による色表示および相互変換を行うことができ、また、照明光やディスプレイ環境、視覚特性の観察者間の個体差や個人内変動によらず正確な色再現・情報伝達を行うことができる。 Further, in the present invention, by the spectral radiance and common color space, without any loss of color information, it is possible to perform color display and interconversions by various existing color system, also, illumination light or display environment, regardless of the individual difference and intraindividual variability between observers visual characteristics it is possible to perform accurate color reproduction and information transmission.

これにより、本発明によれば、統一的、かつ、客観的な色分析表示を行うことができるようになる。 Thus, according to the present invention, unified, and it is possible to perform the objective color analysis display.

即ち、本発明は、撮影により、対物レンズを介して入射した対象物からの光束が、分散光学素子により所定の方向と直交する方向に分散されて入射し、該入射した光束に基づく信号を取得する2次元撮像検出器と、上記対物レンズより後段に設けられた構成を一体的に上記所定の方向に移動することにより、上記2次元撮像検出器により撮影される撮影位置を上記所定の方向に移動する移動手段と、上記2次元撮像検出器の撮影のタイミングを制御する第1の制御手段と、上記移動手段の移動を制御する第2の制御手段と、上記信号に基づいて、撮影位置における1次元の空間情報と1次元の波長情報とを有する2次元分光データを作成するとともに、各撮影位置における2次元分光データから2次元の空間情報と1次元の波長情報とを有す That is, the present invention, by imaging, acquires a light beam is incident is dispersed in the direction perpendicular to the predetermined direction by the dispersive optical element, a signal based on the light beam shines said input from an object incident through the objective lens and two-dimensional imaging detector, by moving the arrangement provided in the subsequent stage integrally the predetermined direction from the objective lens, the photographing position to be photographed by a two-dimensional imaging detector above the predetermined direction a moving means for moving a first control means for controlling the timing of imaging of the two-dimensional imaging detector above, the second control means for controlling the movement of the moving means, based on the signal, in the photographing position thereby creating a two-dimensional spectral data having a one-dimensional spatial information and one-dimensional wave information, having a two-dimensional spatial information from the two-dimensional spectral data and one-dimensional wave information at respective shooting positions 3次元分光データを作成する分光データ作成手段と、上記3次元分光データから波長ごとの分光画像を作成する第1の画像作成手段と、上記分光画像の各画素における分光放射輝度を取得する取得手段と、上記分光画像を色空間変換処理して、所定の表色系による色空間画像を作成するとともに、上記色空間画像を色演算処理して、色解析画像を作成し、当該色解析画像を所定の表示方法による表示に変換する第2の画像作成手段とを有するようにしたものである。 And spectroscopic data generating means for generating 3-dimensional spectral data, the first image forming means for forming a spectral image for each wavelength from the 3-dimensional spectral data, obtaining means for obtaining a spectral radiance of each pixel of the spectral image When, with the spectral image to the color space conversion processing, as well as create a color space image according to predetermined color system, and the color space image and color processing, to create a color analysis image, the color analysis image it is obtained as a second image forming means for converting the display by a predetermined display method.

また、本発明は、上記した発明において、上記2次元撮像検出器は、上記対物レンズおよび上記分散光学素子を含む光学素子とともに着脱可能な構成であり、上記2次元撮像検出器および上記光学素子を交換することにより、撮影可能な波長域、波長分解能および空間画素数を変更することができるようにしたものである。 Further, the present invention is the invention described above, the two-dimensional imaging detector is detachable together with the optical element including the objective lens and the dispersive optical element, the two-dimensional imaging detector and the optical element by replacement, the wavelength range which can be photographed, is obtained to be able to change the wavelength resolution and the number of spatial pixels.

また、本発明は、上記した発明において、上記移動手段は、精密直動ステージであるようにしたものである。 Further, the present invention is the invention described above, the moving means is obtained by such a certain precision linear stage.

また、本発明は、撮影により、対物レンズを介して入射した対象物からの光束が、分散光学素子により所定の方向と直交する方向に分散されて入射し、該入射した光束に基づく信号を取得する2次元撮像検出器と、上記2次元撮像検出器の撮影のタイミングを制御する制御手段と、上記信号に基づいて、撮影位置における1次元の空間情報と1次元の波長情報とを有する2次元分光データを作成するとともに、各撮影位置における2次元分光データから2次元の空間情報と1次元の波長情報とを有する3次元分光データを作成する分光データ作成手段と、上記3次元分光データから波長ごとの分光画像を作成する第1の画像作成手段と、上記分光画像の各画素における分光放射輝度を取得する取得手段と、上記分光画像を色空間変換処理して The present invention, by imaging, acquires a light beam is incident is dispersed in the direction perpendicular to the predetermined direction by the dispersive optical element, a signal based on the light beam shines said input from an object incident through the objective lens and two-dimensional imaging detector, and control means for controlling the timing of imaging of the two-dimensional imaging detector above, based on the signals, two-dimensional and a one-dimensional spatial information and one-dimensional wavelength information in the photographing position thereby creating a spectral data, the spectral data generator for generating 3-dimensional spectral data having a two-dimensional spatial information from the two-dimensional spectral data and one-dimensional wave information at respective shooting positions, a wavelength from the 3-dimensional spectral data a first image forming means for forming a spectral image of each, an acquisition unit for acquiring a spectral radiance of each pixel of the spectral image and the spectral image to the color space conversion process 所定の表色系による色空間画像を作成するとともに、上記色空間画像を色演算処理して、色解析画像を作成し、当該色解析画像を所定の表示方法による表示に変換する第2の画像作成手段とを有し、上記対象物との位置関係を前記所定の方向において移動することにより、撮影位置を前記所定の方向に変更しながら上記対象物の撮影を行うようにしたものである。 Thereby creating a color space image according to predetermined color system, and the color space image and color processing, the second image to create a color analysis image, and converts the color analysis image to the display by a predetermined display method and a creation unit, by moving in the predetermined direction the positional relationship between the object, in which to perform the imaging of the object while changing the shooting position in the predetermined direction.

本発明は、以上説明したように構成されているので、情報の損失なく任意の表色系による色表示と相互変換を行うことができるという優れた効果を奏する。 The present invention is more which is configured as has been described, an excellent effect that it is possible to perform color display and interconversions by any color system without loss of information.

また、本発明は、以上説明したように構成されているので、広範囲の2次元の空間における1画素ごとの分光情報を容易に、かつ、短時間で取得することができるという優れた効果を奏する。 The present invention, which is configured as described above, facilitates the spectral information of each pixel in a wide range of two-dimensional space, and an excellent effect that it is possible to acquire in a short time .

図1(a)は、本発明による分光放射輝度計の概略構成説明図であり、また、図1(b)は、図1(a)のA矢視図である。 1 (a) is a schematic illustration of a spectral radiance meter according to the invention, FIG. 1 (b) is an A arrow view of FIG. 1 (a). 図2は、制御部のブロック構成説明図である。 Figure 2 is a block diagram illustrating the configuration of a control unit. 図3は、分光放射輝度計における撮影処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。 Figure 3 is a flow chart showing the processing routine of photographing processing in the spectroradiometer. 図4は、分光放射輝度計における測定処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。 Figure 4 is a flowchart showing the processing routine of the measurement process in the spectroradiometer. 図5は、校正処理の処理ルーチンを示すフローチャートである。 Figure 5 is a flowchart showing the processing routine of the calibration process. 図6(a)は、本発明による分光放射輝度計により撮影した葉束のRGB画像であり、また、図6(b)は、本発明による分光放射輝度計で作成した所定の波長(バンド)における分光画像であり、また、図6(c)は、分光反射率を示すグラフであり、また、図6(d)は、図6(b)に示す分光画像をXYZ表色系の刺激値へ変換表示(X値)した画像であり、また、図6(e)は、図6(b)に示す分光画像をxy色度座標へ変換表示(x値)した画像である。 6 (a) is an RGB image of Hataba taken by spectroradiometer according to the invention, FIG. 6 (b), the predetermined wavelength created by the spectral radiance meter according to this invention (band) a spectral image in, Figure 6 (c) is a graph showing the spectral reflectance, and Figure 6 (d) the spectral image shown in the XYZ color system of the stimulus value Fig 6 (b) a transform representative (X value) image to, also, FIG. 6 (e) is an image of a spectral image conversion display the xy chromaticity coordinates (x value) were shown in Figure 6 (b). 図7は、本発明による分光放射輝度計の変形例の概略構成説明図である。 Figure 7 is a schematic explanatory view of a modification of the spectral radiance meter according to the present invention. 図8は、本発明による分光放射輝度計の変形例の概略構成説明図である。 Figure 8 is a schematic explanatory view of a modification of the spectral radiance meter according to the present invention. 図9は、本発明による分光放射輝度計の変形例の概略構成説明図である。 Figure 9 is a schematic explanatory view of a modification of the spectral radiance meter according to the present invention. 図10(a)は、初期状態で配置された一対の色消しプリズムの説明図であり、また、図10(b)は、図10(a)のB矢視図であり、また、図10(c)は、平行平面板として機能する状態の一対の色消しプリズムの説明図であり、また、図10(d)は、図10(c)のC矢視図である。 10 (a) is an explanatory view of a pair of achromatic prisms arranged in the initial state, FIG. 10 (b) is a B arrow view of FIG. 10 (a), FIG. 10 (c) is an explanatory view of a pair of achromatic prisms in the state that functions as a plane-parallel plate, also FIG. 10 (d) is a view seen in the arrow C of FIG. 10 (c). 図11(a)(b)は、本発明による分光放射輝度計の変形例の概略構成説明図である。 Figure 11 (a) (b) is a schematic explanatory view of a modification of the spectral radiance meter according to the present invention.

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による分光放射輝度計の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。 Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it shall be described an example of an embodiment of a spectral radiance meter according to the present invention in detail.

図1には、(a)には、本発明による分光放射輝度計の概略構成説明図が示されており、また、図1(b)には、図1(a)のA矢視図が示されており、また、図2には、制御部のブロック構成説明図が示されている。 1 shows, in (a), there is shown a schematic block diagram of a spectral radiance meter according to the invention, also in FIG. 1 (b), A arrow view in FIG. 1 (a) shown and, also, FIG. 2, a block diagram illustrating the configuration of the control unit is shown.

この図1に示す分光放射輝度計10は、対象物200を含む所定の測定領域からの光束を入射する対物レンズ12と、XYZ直交座標系におけるY軸方向に移動する精密直動ステージ14と、対物レンズ12の像面においてZ軸方向に延設されたスリット開口部16aが位置するように配設されたスリット板16と、スリット開口部16aを通過した光束を平行光とするコリメートレンズ18と、コリメートレンズ18からの平行光を、Y軸方向に分散する分散光学素子20と、分散光学素子20から出射された光束を結像する結像レンズ22と、結像レンズ22の像面上に検出部24aが位置するように配設された2次元撮像検出部24と、精密直動ステージ14および2次元撮像検出部24を制御するとともに、2次元撮像検出部24か Spectral radiance meter 10 shown in FIG. 1 includes an objective lens 12 to a light beam from a predetermined measurement area including the object 200, a precision linear stage 14 that moves in the Y-axis direction in the XYZ orthogonal coordinate system, a slit plate 16 disposed to the slit opening 16a that extends in the Z-axis direction in the image plane of the objective lens 12 is positioned, a collimating lens 18 for the light beam passed through the slit opening 16a into parallel light the collimated light from the collimating lens 18, a dispersive optical element 20 to be dispersed in the Y axis direction, an imaging lens 22 for imaging the light beam emitted from the dispersive optical element 20, on an image plane of the imaging lens 22 a two-dimensional imaging detector 24 detecting unit 24a is disposed so as to be positioned, and controls the precision linear stage 14 and the two-dimensional imaging detector 24, or two-dimensional imaging detector 24 出力された情報の処理を行う制御部26とを有して構成されている。 It is constituted by a control unit 26 for processing the output information.

より詳細には、スリット板16、コリメートレンズ18、分散光学素子20、結像レンズ22および2次元撮像検出部24は、精密直動ステージ14に固定的に配設され、精密直動ステージ14のY軸方向への移動にともなって、一体的にY軸方向へ移動することとなる。 More specifically, the slit plate 16, collimator lens 18, dispersive optical element 20, an imaging lens 22 and two-dimensional imaging detector 24 is fixedly arranged on a precision linear stage 14, a precision linear stage 14 with the movement of the Y-axis direction, and to move to integrally Y-axis direction.

なお、こうした精密直動ステージ14は、従来より公知の技術を用いることができるため、その詳細な説明は省略することとする。 Incidentally, such a precision linear stage 14, it is possible to use a known technique conventionally and the detailed description thereof will be omitted.

スリット板16は、対物レンズ12からの光束が、Z軸方向に延設されたスリット開口部16aを通過するように配設される。 Slit plate 16, the light beam from the objective lens 12 is disposed so as to pass through the slit opening 16a that extends in the Z-axis direction.

また、分散光学素子20は、例えば、回折格子、プリズムあるいはグリズムを用いることができる。 Moreover, dispersive optical element 20, for example, may be used a diffraction grating, a prism or grism. なお、グリズムとは、透過型回折格子とプリズムとを組み合わせた直視回折格子である。 Note that the grism is a direct view diffraction grating of a combination of a transmission type diffraction grating and a prism.

そして、回折格子、プリズムあるいはグリズムは、スリット開口部16aの延長方向であるZ軸方向に対して垂直なX軸方向に、入射した光束を分散するように配設される。 Then, a diffraction grating, a prism or grism is perpendicular X-axis direction with respect to the Z-axis direction which is the extending direction of the slit opening 16a, is arranged so as to distribute the incident light beam.

なお、対物レンズ12、スリット板16、コリメートレンズ18、分散光学素子20および結像レンズ22は、適宜交換することが可能な構成となっている。 Incidentally, the objective lens 12, slit plate 16, collimator lens 18, dispersive optical element 20 and the imaging lens 22 has a capable of properly exchanging configuration.

2次元撮像検出器24は、Z軸およびY軸と平行(つまり、一次像面と平行、YZ平面と平行である。)に検出部24aが配置されるエリアセンサである。 Two-dimensional imaging detector 24, parallel to the Z-axis and Y-axis (i.e., the primary image plane and parallel, are parallel to the YZ plane.) Is an area sensor in the detector 24a is disposed.

なお、こうした2次元撮像検出器24は、交換可能な構成となっており、本発明による分光放射輝度計10に用いられる2次元撮像検出器24としては、空間画素数が1画素〜2900万画素、取得可能な波長域が200nm〜13μm、波長分解能が0.1nm〜100nmとする。 Incidentally, these two-dimensional imaging detector 24 has a replaceable structure, as the two-dimensional imaging detector 24 used in the spectral radiance meter 10 according to the present invention, the number of spatial pixels 1 pixel ~2900 megapixels , the wavelength range can be acquired is 200Nm~13myuemu, wavelength resolution to 0.1 nm to 100 nm.

このため、分光放射輝度計10においては、取得される分光画像における波長域、波長分解能および空間画素数を変更することができる。 Therefore, in the spectral radiance meter 10, it is possible to change the wavelength band in the spectral image obtained, the wavelength resolution and the number of spatial pixels.

即ち、分光放射輝度計10においては、波長域、波長分解能、空間画素数などが異なる2次元撮像検出器24に交換するとともに、対物レンズ12、スリット板16、コリメートレンズ18、分散光学素子20および結像レンズ22を適宜交換することにより、撮影可能な波長域、波長分解能および空間画素数などを変更することができる。 That is, in the spectral radiance meter 10, a wavelength range, the wavelength resolution, together with such as the number of spatial pixels is replaced with a different two-dimensional imaging detector 24, the objective lens 12, slit plate 16, collimator lens 18, dispersive optical element 20 and the by replacing the imaging lens 22 may be appropriately changed wavelength region can image, and the wavelength resolution and the number of spatial pixels.

また、制御部26は、精密直動ステージ14および2次元撮像素子24に接続されており、例えば、マイクロコンピューターや汎用のパーソナルコンピューターにより構成される。 The control unit 26 is connected to a precision linear stage 14 and the two-dimensional image sensor 24, for example, a microcomputer or a general-purpose personal computer.

そして、制御部26は、2次元撮像検出器24において電気信号を取得するタイミング(つまり、撮影するタイミングである。)を制御する撮影制御部30と、精密直動ステージ14のY軸方向における移動方向、移動量および移動のタイミングを制御する移動制御部32と、2次元撮像検出器24からの電気信号に基づいて分光データを作成する分光データ作成部34と、分光データ作成部34で作成された分光データに基づいて、分光画像を作成するとともに、作成された分光画像を所定の表色系に変換し、その後、色演算処理を行って色解析画像を取得し、この色解析画像を所定の表示方法により処理した画像を表示部(図示せず。)に出力する画像作成部36とを有して構成されている。 Then, the control unit 26, the timing of acquiring the electrical signals in the two-dimensional imaging detector 24 (i.e., a timing to shoot.) And the imaging control unit 30 for controlling the movement in the Y-axis direction of the precision linear stage 14 direction, a movement control unit 32 for controlling the timing of the movement amount and the movement, the spectral data generator 34 that creates a spectral data based on the electric signal from the two-dimensional imaging detector 24, created by the spectral data generator 34 based on the spectral data, as well as creating a spectral image, converts the spectral image created in a predetermined color system, then, acquires the color analysis image by performing color processing, predetermined this color analysis image is configured to include an image forming unit 36 ​​to be output to the display unit an image processed by the display method (not shown.).

より詳細には、撮影制御部30は、移動制御部32から精密直動ステージ14が移動との情報が出力されると、2次元撮像検出器24における撮影(つまり、2次元撮像検出器において電気信号を取得することである。)を行い、撮影を行ったとの情報を移動制御部32に出力する。 More specifically, the imaging control unit 30, the precision linear stage 14 from the movement control unit 32 information and movement is output, capturing the two-dimensional imaging detector 24 (i.e., electricity in the two-dimensional imaging detector performed is to obtain a signal.), and outputs the information of the performed shooting movement control unit 32.

また、撮影制御部30は、対象物200を含む所定の測定領域における撮影位置が撮影終了位置となるまで精密直動ステージ14を移動したか否かを判断し、移動制御部32から撮影終了位置まで移動したとの情報が出力されると、撮影を行った後に撮影処理を終了する。 Further, the imaging control unit 30, the imaging position in a predetermined measurement region is determined whether to move the precision linear stage 14 until the imaging end position including the object 200, imaging end position from the movement control unit 32 When information has moved is output to, and ends the shooting processing after the shooting.

移動制御部32は、精密直動ステージ14を対象物200のY軸方向における一方の端部200cから他方の端部200dが含まれる所定の撮像領域内をY軸方向に、スリット開口部16aのスリット幅に応じた所定の間隔で順次移動させる。 Movement control unit 32, the predetermined imaging area that includes the other end portion 200d from one end 200c in the Y-axis direction of the object 200 a precision linear stage 14 in the Y-axis direction, of the slit opening 16a successively moving at a predetermined intervals corresponding to the slit width. これにより、所定の測定領域における撮影位置をY軸方向に移動されることとなる。 Thereby, it is moved to the imaging position in a predetermined measurement area in the Y-axis direction.

より詳細には、移動制御部32は、作業者により撮影開始が指示されると、2次元撮像検出器24の撮影位置が撮影開始位置となるよう精密直動ステージ14を移動し、精密直動ステージ14を移動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 More specifically, the movement control unit 32 moves the photographing start is instructed by the operator, the precision linear stage 14 so that the imaging position of the two-dimensional imaging detector 24 is imaging start position, precise linear motion outputs information that moves the stage 14 to the imaging controller 30.

そして、移動制御部32は、撮影制御部30から撮影を行ったとの情報が出力されると、精密直動ステージ14を、スリット開口部16aのスリット幅に応じた所定の間隔で移動させ、精密直動ステージ14を移動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 The movement control unit 32, the information and were taken from the imaging control unit 30 is output, the precision linear stage 14 is moved at a predetermined intervals corresponding to the slit width of the slit opening 16a, precision and it outputs the information of the moved linear motion stage 14 to the imaging controller 30.

また、移動制御部32は、2次元撮像検出器24の撮影位置が撮影終了位置となるまで精密直動ステージ14を移動すると、撮影終了位置まで移動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 Further, the movement control unit 32, the photographing position of the two-dimensional imaging detector 24 moves a precision linear stage 14 until the imaging end position, and outputs the information to have moved to the photographing end position to the photographing control section 30 .

また、分光データ作成部34は、2次元撮像検出器24から出力された電気信号に基づいて、1次元の空間情報と1次元の波長情報とを有する2次元分光データを作成し、作成した2次元分光データは、制御部26に設けられた記憶部52に出力されて記憶される。 Further, the spectroscopic data generating section 34, based on the electric signal output from the two-dimensional imaging detector 24, to create a two-dimensional spectral data having a one-dimensional spatial information and one-dimensional wave information, the created 2 dimensional spectroscopic data is stored is outputted to the storage unit 52 provided in the control unit 26.

なお、2次元撮像検出器24から出力された電気信号に基づいて作成された1次元の波長情報は、200nm〜13μmの範囲のうちの所定の範囲の波長域を、波長分解能0.1nm〜100nmの所定の波長分解能で、数百バンドに分光された高波長分解分光情報である。 Incidentally, the 1-dimensional wavelength information created based on the electric signal output from the two-dimensional imaging detector 24, the wavelength range of the predetermined range of the range of 200Nm~13myuemu, wavelength resolution 0.1nm~100nm in the predetermined wavelength resolution, a high wavelength-resolved spectroscopy information spectrally hundreds band.

また、分光データ作成部34は、全ての撮影位置の撮影が終了すると、記憶部52に記憶された2次元分光データを用いて、2次元の空間情報と1次元の波長情報(高波長分解分光情報)とを有する3次元分光データ(ハイパースペクトル画像)を作成し、作成した3次元分光データは記憶部52に出力されて記憶される。 Further, the spectroscopic data generating section 34, when the imaging of all the photographing positions ends, using the two-dimensional spectral data stored in the storage unit 52, a two-dimensional spatial information and one-dimensional wavelength information (higher wavelength-resolved spectroscopy create a 3D spectral data (hyperspectral images) having information) and three-dimensional spectral data created is stored is outputted to the storage unit 52.

画像作成部36は、分光データ作成部34において作成した3次元分光データに基づいて、各波長ごとの分光画像を作成する分光画像作成部38と、分光画像作成部38において作成された分光画像を所定の表色系に変換し、色演算処理を行って色解析画像を作成するとともに、作成した色解析画像を所定の表示方法により表示するための処理を行う色解析画像作成部40とにより構成されている。 Image creating unit 36, based on the three-dimensional spectral data created in the spectral data generating section 34, a spectral image generation unit 38 that creates a spectral image for each wavelength, a spectral image created in the spectral image generation unit 38 into a predetermined color system, as well as create a color analysis image by performing color processing, composed of the color analyzing image creating unit 40 that performs processing for displaying a color analysis image generated by a predetermined display method It is.

より詳細には、分光画像作成部38は、200nm〜13μmの所定の波長範囲の波長域、0.1nm〜100nmの範囲内の所定の波長分解能で、数百バンドに分光された3次元分光データに基づいて、各バンド(各波長)ごとの分光画像を取得する。 More specifically, the spectral image generation unit 38, the wavelength range of the predetermined wavelength range of 200Nm~13myuemu, at a given wavelength resolution in the range of 0.1 nm to 100 nm, 3-dimensional spectral data spectral hundreds band based on, to obtain a spectral image of each band (each wavelength).

また、この色解析画像作成部40は、分光画像作成部38で作成された分光画像に対して、暗時ノイズ補正処理、画像間感度偏差補正処理、輝度校正処理および光源補正処理を行う校正処理部42と、輝度校正処理の際に算出された分光放射輝度(W/sr・m ・nm)から分光輝度(cd/m ・nm)を算出するとともに、後述する感度補正係数、輝度校正係数および分光反射率などを算出する算出部44と、各画素の分光放射輝度が算出された各波長ごとの分光画像を所定の表色系に変換し、色演算処理を行って色解析画像を作成するとともに、作成した色解析画像を所定の表示方法により表示するための処理を行う色解析画像取得部50とを有して構成されている。 Moreover, the color analysis image creation section 40, the calibration process performed with respect to the spectral image created by the spectral image generation unit 38, the noise correction dark image between the sensitivity deviation correction, a luminance correction process and a light source correction and parts 42, calculates the calculated spectral radiance in the luminance correction process (W / sr · m 2 · nm) from the spectral luminance (cd / m 2 · nm) , described later sensitivity correction coefficient, brightness calibration a calculating unit 44 for calculating a like factor and the spectral reflectance, a spectral image for each wavelength spectral radiance of each pixel is computed into a predetermined color system, the color analysis image by performing color operation processing as well as create, is configured to have a color analysis image acquiring unit 50 that performs processing for displaying a color analysis image generated by a predetermined display method.

この校正処理部42は、2次元撮像検出器24において、暗電流に起因するノイズを除去する暗時ノイズ補正(ダーク補正)処理を行う。 The calibration processing unit 42, in the two-dimensional imaging detector 24 performs dark noise correction (dark correction) processing for removing the noise caused by a dark current. また、2次元撮像検出器24の画素ごとの感度偏差を補正するために、暗時ノイズ補正処理がなされた分光画像に対して感度補正係数を用いて画素間感度偏差補正処理を行う。 Further, in order to correct the sensitivity deviation for each pixel of the two-dimensional imaging detector 24, the sensitivity deviation correction between pixels by using the sensitivity correction coefficient relative to the dark noise correction processing has been performed spectral image. さらに、画素間感度偏差補正処理がなされた分光画像に対して、輝度校正係数を用いて輝度校正処理を行う。 Further, with respect to the spectral image pixels between the sensitivity deviation correction process has been performed, performs the brightness correction processing using a brightness calibration factor. さらにまた、暗時ノイズ補正処理された分光画像内の、空間内の光源光の照明ムラを補正するとともに対象物200の分光反射率もしくは分光透過率を取得する光源補正処理を行う。 Furthermore, performing the dark noise correction processed in spectral image, the light source correction process for obtaining the spectral reflectance or spectral transmittance of the object 200 is corrected illumination unevenness of light source light in space.

ここで、暗時ノイズ補正処理時に用いて暗時ノイズ補正データは、対象物200の測定を行う前に、光遮断状態で、2次元撮像検出器24による撮影を行って取得された3次元分光データに基づいて作成された各波長ごとの分光画像データである。 Here, the noise correction data dark with at dark noise correction processing, before performing the measurement of the object 200, a light blocking state, three-dimensional spectral obtained by performing the imaging by the two-dimensional imaging detector 24 the spectral image data of each wavelength that is created based on the data. なお、このときの撮影の処理手順は、後述する撮影処理と同様である。 The processing procedure of the shooting at this time is the same as the imaging process to be described later.

また、感度補正係数は、対象物200の測定を行う前に、積分球などにより放射輝度の空間分布が均一化された光源光(以下、「均一標準光源」と称する。)を撮影して取得された3次元分光データである。 Furthermore, the sensitivity correction coefficient, before the measurement of the object 200, light source light uniform spatial distribution of the radiation intensity due integrating sphere (hereinafter, referred to as "uniform standard light source".) The captured by the acquisition it is a 3-dimensional spectral data. なお、このとき撮影の処理手順は、後述する撮影処理と同様である。 The processing procedure of the shooting this time is similar to photographic processing described below.

即ち、感度補正係数は、2次元撮像検出器24により均一標準光源を撮影して得られた3次元分光データに基づく各波長ごとの分光画像において、指定画素(単一画素でも複数画素の平均でも可)の出力値を基準として、基準値を各画素の出力値で除算して、各画素ごとの補正係数を算出し、各波長ごとの分光画像の各画素に補正係数を持つ3次元分光データとして作成される。 That is, the sensitivity correction coefficient, the spectral image of each wavelength based on the 3-dimensional spectral data obtained by photographing a uniform standard light source by the two-dimensional imaging detector 24, on average of a plurality of pixels in the specified pixel (single pixel based on the output value of the variable), the reference value is divided by the output value of each pixel, and calculates a correction coefficient for each pixel, three-dimensional spectral data with the correction coefficient to each pixel of the spectral image of each wavelength It is created as. なお、こうした感度補正係数の算出は、算出部44においてなされ、記憶部52に出力されて記憶される。 The calculation of such sensitivity correction coefficient is done in the calculation unit 44, and stored are output to the storage unit 52.

さらに、輝度校正係数は、対象物200の測定を行う前に、分光放射輝度の値づけられている光源光(以下、「分光放射輝度標準光源」と称する。)を撮影して取得した3次元データに基づいて作成された1次元データである。 Furthermore, radiometric calibration coefficients, before the measurement of the object 200, light source light are correlated values ​​of the spectral radiance (hereinafter, referred to as "spectral radiance standard light source".) 3D obtained by photographing a is a one-dimensional data generated based on the data. なお、このときの撮影手順は、後述する撮影処理と同様である。 The procedure of capturing this case is similar to the imaging process to be described later.

即ち、輝度校正係数は各波長に対応する1次元データであり、分光放射輝度標準光源の波長ごとに値づけられた分光放射輝度値を、分光放射輝度標準光源を撮影して得られた各波長ごとの分光画像における指定画素(単一画素でも複数画素の平均でも可)の出力値で除算して、各波長ごとの変換係数を持った輝度校正係数を作成する。 That is, the luminance calibration factor is one-dimensional data corresponding to each wavelength, spectral radiance spectral radiance values ​​associated values ​​for each wavelength of the standard light source, the wavelength obtained by photographing a spectral radiance standard light source by dividing the output value of the specified pixel in the spectral image of each (or a mean of a plurality of pixels in a single pixel), to create a luminance calibration coefficients having transform coefficients for each wavelength. なお、こうした輝度校正係数の算出は、算出部44においてなされ、記憶部52に出力されて記憶される。 The calculation of these radiometric calibration coefficients is done in the calculation unit 44, and stored are output to the storage unit 52.

また、光源データは、対象物200の観察を行う前に、光源光を標準白色板などの反射基準に照射して得られる反射光を撮影して取得された3次元分光データとして作成される。 Further, the light source data, before performing the observation of the object 200 is created a source light as a three-dimensional spectral data obtained by photographing the reflected light obtained by irradiating the reflection reference, such as a standard white plate. なお、このとき撮影の処理手順は、後述する撮影処理と同様である。 The processing procedure of the shooting this time is similar to photographic processing described below. また、この光源光は、分光放射輝度計を用いた測定に用いられる分光放射輝度計とは別体に設けられた光源からの光である。 Further, the light source light, the spectral radiance meter used in measurement using a spectral radiance meter is the light from a light source provided separately.

さらに、各波長(λnm)ごとの分光画像における各画素の分光反射率もしくは分光透過率R(λ)は、次式で表される。 Furthermore, the spectral reflectance of each pixel in the spectral image for each wavelength ([lambda] nm) or spectral transmittance R (lambda) is expressed by the following equation.
R(λ)=C(λ)/E(λ) R (λ) = C (λ) / E (λ)
R(λ):分光画像の各画素ごとの分光反射率もしくは分光透過率 C(λ):対象物200の測定により取得した各波長ごとの分光画像の各画素の出力値 E(λ):光源データの各波長ごとの分光画像のC(λ)に対応する画素の出力値 R (lambda): the spectral reflectance or spectral transmittance of each pixel of the spectral image C (lambda): for each pixel of the spectral image of each wavelength obtained by the measurement of the object 200 the output value E (lambda): the light source output values ​​of pixels corresponding to the C (lambda) of the spectral images of each wavelength of the data

なお、こうした光源データおよび分光反射率もしくは分光透過率の算出は、算出部44においてなされ、記憶部52に出力されて記憶される。 The calculation of such a light source data and the spectral reflectance or spectral transmittance is done in the calculation unit 44, and stored are output to the storage unit 52.

算出部44は、校正処理部42において処理された各波長ごとの分光画像における分光放射輝度Le(λ)(W/sr・m ・nm)から分光輝度L(λ)(cd/m ・nm)を算出する。 Calculating section 44, the spectral radiance Le in the spectral image of each wavelength that is processed in the calibration processing unit 42 (λ) (W / sr · m 2 · nm) from the spectral brightness L (λ) (cd / m 2 · nm) is calculated.

具体的には、次式により算出される。 Specifically, it is calculated by the following equation.
L(λ)=Km×Le(λ)×V(λ) L (λ) = Km × Le (λ) × V (λ)
L(λ) :分光画像の各画素ごとの分光輝度(cd/m ・nm) L (λ): spectral luminance of each pixel of the spectral image (cd / m 2 · nm)
Le(λ):分光画像の各画素ごとの分光放射輝度(W/sr・m ・nm) Le (lambda): the spectral radiance of each pixel of the spectral image (W / sr · m 2 · nm)
V(λ) :CIE標準分光視感効率 Km :最大視感効果度(683lm・W −1 V (λ): CIE standard spectral luminous efficiency Km: maximum luminous effect level (683lm · W -1)

なお、こうした分光放射輝度から分光輝度を算出する手法については、従来より公知の技術(例えば、日本色彩学会(編)、”新編色彩科学ハンドブック(第3版)”、東京大学出版会、pp.51−53、2011.)を用いるため、その詳細な説明は省略することとする。 It is to be noted that the method of calculating the spectral brightness from these spectral radiance, conventionally known techniques (for example, Color Science Association of Japan (ed.), "Shinpen Color Science Handbook (Third Edition)", University of Tokyo Press, pp. 51-53,2011.) for using, and the detailed description thereof will be omitted.

色解析画像取得部50は、校正処理部42において処理された対象物200の測定により取得した各波長ごとの分光画像の各画素における、分光放射輝度、分光輝度および分光反射率などを用いて設定された規格の表色系へ変換するための色空間変換処理を行う。 The color analysis image obtaining unit 50, configured with at each pixel of the spectral image of each wavelength obtained by the measurement of the object 200 which has been processed in the calibration processing unit 42, the spectral radiance, and spectral intensity and spectral reflectance perform color space conversion processing for converting the color system has been standardized.

具体的には、予め記憶部52に記憶された各表色系に対応する等色関数を用いて、各画素の分光放射輝度が算出された各波長ごとの分光画像に対して、表色演算を行い、各画素ごとに所定の規格の表色系における刺激値を持つ色空間画像を取得する。 Specifically, by using the color matching functions corresponding to the respective color system, which is previously stored in the storage unit 52, with respect to the spectral image for each wavelength spectral radiance is calculated for each pixel, color specification operation It was carried out to obtain a color space image with stimulus values ​​of color system predetermined standard for each pixel. なお、この色空間変換処理においては、その過程で分光輝度を用いることもあるが、基本的には分光放射輝度を用いて処理がなされる。 Incidentally, in this color space conversion processing, there is also possible to use a spectral intensity in the process, the process is performed basically by using a spectral radiance.

即ち、この色空間変換処理においては、表色系に応じて等色関数や定数を変えることで任意の色空間へ変換することができるものであり、例えば、XYZ表色系への変換は、次式の通りである。 That is, in the color space conversion process, which can be converted into any color space by changing the color matching functions and constants according to the color system, for example, conversion to the XYZ color system, it is as follows.

なお、X、Y、Zは、三刺激値であり、また、 Incidentally, X, Y, Z are the tristimulus values ​​and,
は、等色関数であり、また、Δλは波長間隔である。 Are color matching functions, also, [Delta] [lambda] is the wavelength interval.

また、物体色の場合は、以下の式で算出する。 In the case of object color is calculated by the following equation.

なお、X、Y、Zは三刺激値であり、また、 Incidentally, X, Y, Z are tristimulus values ​​and,
は、等色関数であり、また、Δλは、波長関数であり、また、kは、対応する測光単位に合わせるための係数であり、また、S(λ)は、光源光の相対分光放射輝度である。 Are color matching functions, also, [Delta] [lambda] is the wavelength function, also, k is a coefficient for matching the corresponding photometry unit, also, S (lambda) is the relative spectral radiance of the source light it is.

さらに、色解析画像取得部50は、取得した色空間画像に対して、予め記憶部に記憶されている変換関数を用いて色演算処理を施すことにより、目的に応じた色解析値(例えば、色度座標値や演色評価数など)を各画素に持つ色解析画像を取得する。 Moreover, the color analysis image acquiring unit 50, to the acquired color space image by performing color processing using the conversion functions stored in advance in the storage unit, color analysis value according to the purpose (for example, the chromaticity coordinate values ​​and color rendering index, etc.) to obtain the color analysis image with each pixel.

例えば、xy色度座標への変換係数は、以下の通りである。 For example, transform coefficients into xy chromaticity coordinates is as follows.

なお、x(λ)、y(λ)、z(λ)は、xy色度座標であり、また、 Incidentally, x (λ), y (λ), z (λ) is an xy chromaticity coordinates, also,
は、等色関数である。 Is a color-matching function.

また、こうした手法については、従来より公知の技術(例えば、日本色彩学会(編)、”新編色彩科学ハンドブック(第3版)”、東京大学出版会、pp.81−86、2011.)を用いるため、その詳細な説明は省略することとする。 In addition, for such techniques, known techniques than conventional (for example, Color Science Association of Japan (ed.), "Shinpen Color Science Handbook (Third Edition)", University of Tokyo Press, pp.81-86,2011.) Using the Therefore, detailed description thereof will be omitted.

そして、色解析画像取得部50においては、取得した色解析画像を、所定の表示方法による表示に変換する処理を行う。 Then, the color analysis image acquiring unit 50, the color analysis image acquired, performs processing for converting the display by a predetermined display method. なお、こうした所定の表示方法については、各種の表示方法を用いることができ、例えば、色座標上の強度別に色階調を割り付けてグラデーション画像とするような表示方法などがある。 Note that such a predetermined display method, various display methods can be used, for example, there is a display method as a gradation image by assigning color gradation for each intensity in the color coordinates.

なお、表色系の規格としては、例えば、JIS規格(日本工業規格)、NDS規格(防衛省規格)、ISO規格(国際標準機構)、CIE規格(国際照明委員会)、ASTM規格(ASTMインターナショナル)、IEC規格(国際電気標準会議)、ANSI C78.377(米国規格協会)、NTSCカラー規格、パントン、RAL、NCS(Natural Color System)、XYZ(Yxy)表色系(CIE表色系)、RGB表色系、L 表色系、L 表色系、L 表色系、ハンターLab表色系、マンセル表色系、オストワルト表色系、DIN表色系、PCCS表色系(日本色研配色体系)、DICカラーガイド、日本塗料工業会標準色、HSV色空間、HLS色空間、CMYK色空 It should be noted that, as the standard color system, for example, JIS standard (Japanese Industrial Standards), NDS standard (Ministry of Defense standard), ISO standard (International Standards Organization), CIE standard (International Commission on Illumination), ASTM standard (ASTM International ), IEC standard (International Electrotechnical Commission), ANSI C78.377 (American National standards Institute), NTSC color standard, Pantone, RAL, NCS (Natural color system), XYZ (Yxy) color system (CIE color system), RGB color system, L * u * v * color system, L * a * b * color system, L * c * h * color system, Hunter Lab color system, Munsell color system, Ostwald color system , DIN color system, PCCS color system (Japan Iroken color scheme system), DIC color guide, Japan paint Manufacturers Association standard color, HSV color space, HLS color space, CMYK color space 、CMY色空間、RGBA色空間、RGB色空間、sRGB/AdobeRGB色空間、sYcc色空間、xvYcc色空間、YCbCr色空間、建築デザイン色票、塗料色見本帳などが挙げられるが、挙げられた規格のみに限定されるものではなく、既存の種々の規格の表色系による色表示が可能である。 , CMY color space, RGBA color space, RGB color space, sRGB / AdobeRGB color space, sYcc color space, xvYcc color space, YCbCr color space, architectural design color chart, there may be mentioned, such as paint color swatches, the recited standards is not limited only to, it is possible colors displayed by the color system of various existing standards.

以上の構成において、本発明による分光放射輝度計10により、対象物200の色情報の測定を行う場合には、まず、2次元撮像検出器24により対象物200のZ軸方向における一方の端部200aと他方の端部200bとが撮影可能な状態で、作業者により測定開始の指示がなされる。 In the above configuration, a spectral radiance meter 10 according to the present invention, when performing the measurement of the color information of the object 200 first, one end of the Z-axis direction of the object 200 by the two-dimensional imaging detector 24 200a and at the other end 200b and is ready for shooting, instruction to start the measurement is made by an operator.

作業者により測定開始の指示がなされると、制御部26において、撮影処理が開始される。 When the instruction to start the measurement is made by an operator, the control unit 26, the photographing process is started.

ここで、図3のフローチャートには、本発明による分光放射輝度計10における撮影処理の詳細な処理内容が示されており、この撮影処理においては、まず、2次元撮像検出器24による撮影位置が撮影開始位置と一致するように精密直動ステージ14を移動する(ステップS302)。 Here, the flowchart in FIG. 3, there is shown detailed processing of the shooting processing in the spectral radiance meter 10 according to the present invention, in the shooting process, first, the photographing position by the two-dimensional imaging detector 24 move precision linear stage 14 to match the imaging start position (step S302).

この撮影開始位置は、予め設定されており、例えば、対象物200を含む所定の測定領域におけるY軸方向の一方の端部とする。 The imaging start position is set in advance, for example, the one end portion of the Y-axis direction in the predetermined measurement area including the object 200.

つまり、このステップS302の処理においては、移動制御部32において、2次元撮像検出器24により撮影位置が撮影開始位置と一致する位置まで精密直動ステージ14を移動するとともに、精密直動ステージ14が移動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 That is, in the processing in step S302, the movement control unit 32, together with the photographing position by the two-dimensional imaging detector 24 moves a precision linear stage 14 to a position that coincides with the imaging start position, a precise linear stage 14 and outputs the information that it has moved to the photographing control section 30.

次に、撮影制御部30が、2次元撮像検出器24において撮影を行う処理を実行する(ステップS304)。 Then, the imaging control unit 30 executes a process to perform photographing the two-dimensional imaging detector 24 (step S304).

即ち、このステップS304の処理においては、撮影制御部30において、2次元撮像検出器24における撮影(電気信号の取得)を行うとともに、移動制御部32に撮影を行ったとの情報を出力する。 That is, in the process of step S304, the photographing control section 30, performs photographing in the two-dimensional imaging detector 24 (acquisition of the electrical signal), and outputs the information of the performed shooting movement control unit 32.

具体的には、撮影により、例えば、対象物200のY軸方向における他方の端部200dからの光束が2次元撮像検出器24に入射すると、2次元撮像検出器24では、入射した光の光強度分布を電気信号に変換し、この電気信号を分光データ作成部34に出力する。 Specifically, the shooting, for example, when the light beam from the other end 200d of the Y-axis direction of the object 200 is incident on the two-dimensional imaging detector 24, the two-dimensional imaging detector 24, the light of the incident light the intensity distribution is converted into an electric signal, and outputs the electric signal to the spectral data generator 34.

その後、分光データ作成部34において、2次元撮像検出器24から出力された電気信号に基づいて、1次元の空間情報と1次元の波長情報とを有する2次元分光データを作成する。 Thereafter, in the spectral data generating section 34, based on the electric signal output from the two-dimensional imaging detector 24, creating a two-dimensional spectral data having a one-dimensional spatial information and one-dimensional wavelength information. なお、作成された2次元分光データは、記憶部52に出力されて記憶される。 The two-dimensional spectral data created is stored is outputted to the storage unit 52.

そして、2次元撮像検出器24による撮影がなされると、移動制御部32は、精密直動ステージ14を所定の間隔で移動する(ステップS306)。 When the imaging by the two-dimensional imaging detector 24 is made, the movement control unit 32 moves the precision linear stage 14 at a predetermined interval (step S306).

つまり、このステップS306の処理においては、移動制御部32の処理により、精密直動ステージ14を所定の間隔で移動するとともに、精密直動ステージ14が移動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 That is, the output at the processing in step S306, the process of the movement control unit 32, while moving a precision linear stage 14 at predetermined intervals, the information of the precision linear stage 14 is moved to the imaging control unit 30 to.

なお、このとき、2次元撮像検出器24の撮影位置が撮影終了位置となるまで精密直動ステージ14を移動した場合には、移動制御部32から撮影終了位置まで移動したとの情報を出力されることとなる。 At this time, if the shooting position of the two-dimensional imaging detector 24 has moved a precision linear stage 14 until the imaging end position is output information and has moved from the movement control unit 32 to the imaging end position The Rukoto.

その後、撮影制御部30において、2次元撮像検出器24の撮影位置が撮影終了位置となるまで精密直動ステージ14が移動したか否かを判断する(ステップS308)。 Then, the imaging control unit 30, to the photographing position of the two-dimensional imaging detector 24 is captured end position precision linear stage 14 determines whether it has moved (step S308).

なお、この撮影終了位置は、予め設定されており、例えば、所定の撮影領域におけるY軸方向の他方の端部とする。 Note that the imaging end position is set in advance, for example, the other end of the Y-axis direction in a predetermined photographing area.

即ち、このステップS308の判断処理においては、撮影制御部30において、移動制御部32から撮影終了位置まで移動したとの情報が出力されたか否かの判断を行うものである。 That is, in the determination processing in step S308, the imaging control unit 30, in which information has moved from the movement control unit 32 to the imaging end position to perform the determination whether or not output.

つまり、ステップS308の判断処理においては、移動制御部32から撮影終了位置まで移動したとの情報が出力されなかった場合には、撮影制御部30において2次元撮像検出器24の撮影位置が撮影終了位置となるまで精密直動ステージ14が移動していないと判断される。 That is, in the determination processing in step S308, ending when the information that it has moved from the movement control unit 32 to the imaging end position is not output, the imaging control unit 30 is photographed position of the two-dimensional imaging detector 24 shooting precision until position linear stage 14 is determined not to be moving. 一方、移動制御部32から撮影終了位置まで移動したとの情報が出力された場合には、撮影制御部30において2次元撮像検出器24の撮影位置が撮影終了位置となるまで精密直動ステージ14が移動したと判断される。 On the other hand, when the information that it has moved from the movement control unit 32 to the imaging end position is outputted, precision linear stage to the photographing position of the two-dimensional imaging detector 24 is captured end position in the imaging control unit 30 14 There is judged to have moved.

ステップS308の判断処理において、2次元撮像検出器24の撮影位置が撮影終了位置となるまで撮影直動ステージ14が移動していないと判断されると、ステップS304の処理に戻り、ステップS304の処理以降の処理を行う。 In the determining processing in step S308, the photographing position of the two-dimensional imaging detector 24 is captured linear stage 14 until the imaging end position is determined as not moving, the process returns to step S304, the processing in step S304 execute the subsequent processing.

一方、ステップS308の判断処理において、2次元撮像検出器24の撮影位置が撮影終了位置となるまで撮影直動ステージ14が移動したと判断されると、撮影終了位置において、2次元撮像検出器24により撮影(電気信号の取得)を行って(ステップS310)、この撮影処理を終了する。 On the other hand, in the determination processing in step S308, the photographing position of the two-dimensional imaging detector 24 is captured linear stage 14 until the imaging end position is determined to be moved, in the photographing end position, the two-dimensional imaging detector 24 performing shooting (acquisition of an electrical signal) (step S310), and ends the shooting processing.

撮影処理が終了すると、次に、測定処理が開始される。 When the photographing processing is completed, the measurement process is started.

ここで、図4のフローチャートには、本発明による分光放射輝度計10における測定処理の詳細な処理内容が示されており、この測定処理においては、まず、分光データ作成部34において、各撮影位置において取得した1次元の空間情報と1次元の波長情報(高波長分解分光情報)とを有する2次元分光データを統合して、所定の測定領域における情報を示す2次元の空間情報と1次元の波長情報とを有する3次元分光データを作成する(ステップS402)。 Here, the flowchart in FIG. 4, detailed processing of the measurement process in the spectral radiance meter 10 according to the present invention are the indicated, in the measurement process, first, in the spectral data generating section 34, the imaging position obtained one-dimensional spatial information and one-dimensional wavelength information at by integrating the two-dimensional spectral data having a (higher wavelength resolved spectroscopy information) and, in the two-dimensional showing the information in the predetermined measurement region spatial information and one-dimensional creating a three-dimensional spectral data having the wavelength information (step S402).

次に、分光画像作成部38において、作成した3次元分光データにおける各波長ごとの分光画像(ハイパースペクトル画像)を作成し(ステップS404)、その後、作成した各波長ごとの分光画像の校正処理を行う(ステップS406)。 Then, in the spectral image generation unit 38 creates a spectral image of each wavelength in the three-dimensional spectral data created (hyperspectral image) (step S404), then the calibration process of the spectral image for each created wavelength (step S406).

ここで、図5には、校正処理の詳細な処理内容が示されたフローチャートが示されており、この校正処理においては、まず、暗時ノイズ補正処理を行う(ステップS502)。 Here, FIG. 5, there is shown a flowchart detailed processing contents of the calibration process has been shown, in this calibration process, first, the noise correction dark (step S502).

即ち、このステップS502の処理においては、予め作成して記憶部52にされている暗時ノイズ補正データを用いて暗時ノイズ補正処理を行う。 That is, in the process of step S502, the noise correction dark with dark state noise correction data previously created in the storage unit 52.

具体的には、校正処理部42において、ステップS404の処理で作成した対象物200の撮影により取得した各波長ごとの分光画像の各画素における出力値に対し、対応する波長の暗時ノイズ補正データにおける対応する画素の出力値を減算するものである。 Specifically, the calibration processing unit 42, with respect to the output value of each pixel of the spectral image of each wavelength obtained by photography of the object 200 created in the processing in step S404, the corresponding dark noise correction data of a wavelength in which subtracts the output value of the corresponding pixel in the.

次に、こうして暗時ノイズ補正処理された各波長ごとの分光画像に対して、画素間感度偏差補正処理を行う(ステップS504)。 Then, thus against dark spectral image of each wavelength that is noise correction processing, the sensitivity deviation correction between pixels (step S504).

即ち、このステップS504の処理においては、校正処理部42において、暗時ノイズ補正処理された各波長ごとの分光画像の各画素に対して、予め作成して記憶部52に記憶されている感度補正係数を乗算する。 That is, in the process of step S504, the calibration processing unit 42, for each pixel of the spectral image of each wavelength that is noise correction processing dark, the sensitivity correction are stored in the storage unit 52 previously prepared It is multiplied by a coefficient.

その後、画素間感度偏差補正処理された各波長ごとの分光画像に対して、輝度校正処理を行う(ステップS506)。 Thereafter, the spectral image of each wavelength that is sensitive deviation correction processing between pixels, performs luminance correction processing (step S506).

即ち、このステップS506の処理においては、校正処理部42において、画素間感度偏差補正処理された各波長ごとの分光画像の画素出力値に対して、予め作成して記憶部52に記憶されている輝度校正係数を乗算する。 That, in this process of step S506, the calibration processing unit 42, to the pixel output value of the spectral image of each wavelength that is sensitive deviation correction processing between pixels, are stored in advance created in the storage unit 52 multiplying the luminance calibration factor. なお、この輝度校正係数を乗算して得られたものは、各波長ごとの分光画像の各画素における分光放射輝度を示すものとなる。 Incidentally, those obtained by multiplying the luminance calibration factor is as shown the spectral radiance of each pixel of the spectral image for each wavelength.

そして、算出部44において、取得した各波長ごとの分光画像の各画素における分光放射輝度から、各波長ごとの分光画像の各画素における分光輝度を算出し(ステップS508)、解析処理のステップS408の処理に進む。 Then, the calculation unit 44, from the spectral radiance of each pixel of the spectral image of each wavelength obtained, to calculate the spectral intensity of each pixel of the spectral image of each wavelength (step S508), step S408 of the analysis process proceeds to the process.

このステップS508の処理においては、光源補正処理(ステップS408)を行ものであり、校正処理部42において、ステップS502の処理で取得した暗時ノイズ補正処理された各波長ごとの分光画像の各画素における出力値に対し、光源データの対応する波長の分光画像における対応する画素の出力値を除算して、光源補正処理を行って、対象物200の各波長ごとの分光画像における各画素ごとの分光反射率もしくは分光透過率を取得する。 In the process of this step S508, the and the illuminant correction processing (step S408) row ones, in the calibration processing unit 42, each pixel of the spectral image of each wavelength that is noise correction processing dark acquired in the process of step S502 to the output value of, by dividing the output value of the corresponding pixel in the corresponding spectral image of the wavelength of the light source data, performs light source correction processing, spectroscopy of each pixel in the spectral image of each wavelength of the object 200 to obtain the reflectance or spectral transmittance.

次に、色解析画像取得部50において、色空間画像を取得する(ステップS410)。 Then, the color analysis image acquiring unit 50 acquires the color space image (step S410).

即ち、このステップS410の処理においては、各画素における分光放射輝度と、分光輝度と、分光反射率もしくは分光透過率とが算出された各波長ごとの分光画像に対して、記憶部52に記憶された各表色系に対応する等色関数を用いて、予め設定された規格の表色系で表される色空間画像を取得する。 That is, in the process of step S410, the spectral radiance of each pixel, the spectral intensity for the spectral image for each wavelength and the spectral reflectance or spectral transmittance is calculated, is stored in the storage unit 52 with color matching functions corresponding to the respective color system was to obtain a color space image represented at a preset color system standard.

その後、取得した色空間画像に対して、予め記憶部52に記憶された変換関数を用いて色演算処理を施すことにより色解析画像を取得し(ステップS412)、取得した色解析画像を所定の表示方法による表示に変換する処理を行って、表示部(図示せず。)に出力し(ステップS414)、測定処理を終了する。 Thereafter, the acquired color space image, in advance using the conversion functions stored in the storage unit 52 obtains the color analysis image by performing color processing (step S412), acquired color analysis image a predetermined It performs processing to convert the display according to the display method, and output to the display unit (not shown.) (step S414), and ends the measurement process. なお、表示部(図示せず。)では、このステップS414の処理により出力された情報に基づく表示がなされる。 In the display unit (not shown.), Display is performed based on the information output by the processing of step S414.

ここで、本発明による分光放射輝度計10を用いて、対象物200の測定した実験の実験結果について説明する。 Here, using a spectral radiance meter 10 according to the present invention, it will be described experiment results of the experiment of measuring the object 200.

生葉(自然の葉)と造葉(造形した葉)とが混在した葉束を対象物として用いて、この葉束をハロゲン光(分光放射輝度計10と別体に設けられた光源からの光)下に静置した。 Leaves used as (natural leaf) and Zoha object leaves beam (shaped leaves) and are mixed, the light from a light source provided the Hataba separately from the halogen light (spectral radiance meter 10 ) was allowed to stand under.

そして、ハロゲン光を斜め上方側から照射し、正面45cmの距離から分光放射輝度計10により測定を行った。 Then, irradiation with halogen light obliquely from the upper side, was measured by the spectral radiance meter 10 from a distance of the front 45cm.

なお、測定処理においては、校正処理後にスペクトル情報に基づいてカラー解析を行い、対象物200を含む所定の撮影領域の2次元空間上の色情報を画像表示したものを図6(a)(b)(c)(d)(e)に示す。 The measurement in the process, performs the color analysis based on the spectral information after the calibration process, FIG. 6 that displays the image color information of the two-dimensional space of a predetermined imaging area including the object 200 (a) (b ) shown in (c) (d) (e).

なお、図6(a)には、分光放射輝度計10による撮影した葉束のRGB画像が示されており、また、図6(b)には、分光放射輝度計10で作成した所定の波長(バンド)における分光画像が示されており、また、図6(c)には、分光画像の分光反射率を示すグラフが示されており、また、図6(d)には、図6(b)に示す分光画像をXYZ表色系の刺激値へ変換表示(X値)した画像が示されており、また、図6(e)には、図6(b)に示す分光画像をxy色度座標へ変換表示(x値)した画像が示されている。 Incidentally, in FIG. 6 (a) is shown RGB image Hataba taken by spectral radiance meter 10, also in FIG. 6 (b), the predetermined wavelength created by the spectral radiance meter 10 and a spectral image in (band) is shown, also in FIG. 6 (c), there is shown a graph showing the spectral reflectance of the spectral image, also in FIG. 6 (d), 6 ( the spectral image shown in b) are converted display the XYZ color system of the stimulus value (X value) image is shown also in FIG. 6 (e), xy the spectral image shown in FIG. 6 (b) transform representative to the chromaticity coordinates (x value) image is shown.

図6(c)においては、分光反射率R(λ)を分光画像の各画素ごとに算出し、作業者が指定した画素(複数画素の平均でもよい)の分光反射率をグラフで表示したものである。 In FIG. 6 (c), the one spectral reflectance R (lambda) is calculated for each pixel of the spectral image, displayed graphically the spectral reflectance of the pixel specified by the operator (or an average of a plurality of pixels) it is.

また、図6(d)は、各波長ごとの分光画像における各画素の分光放射輝度を、等色関数を用いて色演算子、XYZ表色系の刺激値を各画素ごとにもつ色空間画像のうち、X値のみを強度別にカラーグラデーションで表示した画像である。 Also, FIG. 6 (d) is a color space image having the spectral radiance of each pixel in the spectral image of each wavelength, color operator using a color matching function, the stimulus values ​​of the XYZ color system for each pixel of a image displayed by a color gradient the X value only by strength.

さらに、図6(e)は、取得したXYZ色空間画像に対して、変換関数を用いて色演算処理を施し、xy色度座標値を各画素にもつ色解析画像を取得し、そのうちx値を、強度別にカラーグラデーションで表示した画像である。 Further, FIG. 6 (e) on the acquired XYZ color space image, performing a color processing using the conversion function, and acquires the color analysis image with xy chromaticity coordinates to each pixel, of which the value x a, is an image that is displayed by strength in color gradation.

以上において説明したように、本発明による分光放射輝度計10は、対物レンズ12の後段に、スリット板16、コリメートレンズ18、分散光学素子20、結像レンズ22および2次元撮像検出器24を設けるようにして、Z軸方向に延長した1次元の空間情報と、Y軸方向に延長した1次元の波長情報(高波長分解分光情報)とを有する2次元分光データを取得するようにした。 As described in the above, the spectral radiance meter 10 according to the present invention, downstream of the objective lens 12, slit plate 16, collimator lens 18, dispersive optical element 20, is provided an imaging lens 22 and two-dimensional imaging detector 24 and thus, it was to obtain a two-dimensional spectral data having a one-dimensional spatial information obtained by extending in the Z-axis direction, and a one-dimensional wave information obtained by extending in the Y-axis direction (high wavelength-resolved spectroscopy information).

そして、このスリット板16、コリメートレンズ18、分散光学素子20、結像レンズ22および2次元撮像検出器24をY軸方向に移動自在に配設された精密直動ステージ14に配置するようにし、Y軸方向で測定領域における撮影位置を変更するようにした。 Then, to arrange the slit plate 16, collimator lens 18, dispersive optical element 20, a precision linear stage 14 that the image forming lens 22 and the two-dimensional imaging detector 24 is disposed to be movable in the Y-axis direction, and to change the imaging position in the measurement region at the Y-axis direction.

そして、取得した各撮影位置の2次元分光データを統合して2次元の空間情報と1次元の波長情報とを有する2次元分光データを作成し、作成した3次元分光データから各波長ごとの分光画像(ハイパースペクトル画像)を作成するようにした。 Then, the spectral create a two-dimensional spectral data having a two-dimensional spatial information by integrating the two-dimensional spectral data and one-dimensional wavelength information of each imaging position acquired from the three-dimensional spectral data created for each wavelength It was to create an image (hyperspectral image).

これにより、本発明による分光放射輝度計10においては、対象物を含む所定の測定領域のイメージングを短時間で行うことができるようになる。 Thus, in the spectral radiance meter 10 according to the present invention, it is possible to perform imaging of a predetermined measurement area including the object in a short time.

また、本発明による分光放射輝度計10は、取得した分光画像の各画素ごとの分光放射輝度と、分光輝度と、分光反射率あるいは分光透過率とを算出し、この分光画像に対して色空間変換処理を行って所定の表色系で表す色空間画像を取得するようにした。 Further, the spectral radiance meter 10 according to the present invention calculates the spectral radiance of each pixel of the acquired spectral images, the spectral intensity, the spectral reflectance or spectral transmittance, the color space with respect to the spectral image and acquire the color space image representing a predetermined color system performs conversion processing.

さらに、取得した色空間画像を、色演算処理して色解析画像を取得し、その後、所定の表示方法による表示に変換する処理を行うようにした。 Further, the color space image acquired, and acquires the color analysis image and color processing, then to perform processing of converting the display by a predetermined display method.

これにより、本発明による分光放射輝度計10においては、広い2次元空間における1画素ごとの分光放射輝度を短時間で取得することができるようになる。 Thus, in the spectral radiance meter 10 according to the present invention, it is possible to obtain in a short time spectral radiance of each pixel in a wide two-dimensional space.

さらに、本発明による分光放射輝度計10においては、既存の種々の表色系による表示を行うことができ、統一的、かつ客観的な色分析表示を行うことができるようになる。 Furthermore, the spectral radiance meter 10 according to the present invention, it is possible to perform display by various existing color system, it is possible to perform a uniform and objective color analysis display.

従って、本発明による分光放射輝度計10によれば、様々な空間的な色分析が求められる場面(例えば、ディスプレイ・パネルの発色検査、光源の検査、工業製品の色管理、人間の視覚情報の基礎データとしての色情報など)における客観的かつ有効な色分析が可能となる。 Therefore, according to the spectral radiance meter 10 according to the present invention, various spatial scene color analysis is required (e.g., color inspection of display panels, the inspection of the light source, the color management of industrial products, the human visual information objective and effective color analysis, such as in the color information) as basic data becomes possible.

なお、上記した実施の形態は、以下の(1)乃至(6)に示すように変形するようにしてもよい。 Incidentally, the above-described embodiments may be modified as shown in the following (1) to (6).

(1)上記した実施の形態においては、スリット板16、コリメートレンズ18、分散光学素子20、結像レンズ22および2次元撮像検出器24を、Y軸方向に移動可能な精密直動ステージ14上に配設するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論である。 (1) In the above-described embodiment, the slit plate 16, collimator lens 18, dispersive optical element 20, an imaging lens 22 and two-dimensional imaging detector 24, Y-axis direction movable precise linear stage 14 on was to be disposed, it is of course not limited thereto.

即ち、直線上を移動制御可能な技術による構成、例えば、流体式(油圧、空圧)、電磁式、超音波式、ピエゾ式などのアクチュエータなどにより、スリット板16以降の構成を一体的にY軸方向に移動するような構成としてもよい。 That is, the configuration according to the movement control technology capable in a straight line, for example, fluid type (oil, pneumatic), electromagnetic, ultrasonic, by an actuator such as a piezoelectric type, a configuration of a subsequent slit plate 16 integrally Y it may be configured such that movement in the axial direction.

(2)上記した実施の形態においては、対象物200の撮影により取得した各波長ごとの分光画像を作成した後に、校正処理を行うようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、校正処理における暗時ノイズ補正処理や光源補正処理については、例えば、作業者による指示のあった後に処理を行うようにしてもよい。 (2) In the above-described embodiments, after creating a spectral image of each wavelength obtained by photography of the object 200, but to perform the calibration process, it is of course not limited thereto There, the noise correction processing or the light source correction dark in the calibration process, for example, may be performed process after for which the instruction by the operator.

(3)上記した実施の形態においては、分光放射輝度計10内に設けられた精密直動ステージ14により、対物レンズ12より後段の構成をY軸方向に移動させることにより、撮影位置をY軸方向に移動するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、分光放射輝度計10において、対物レンズ12、スリット板16、コリメートレンズ18、分散光学素子20、結像レンズ22および2次元撮像検出器24を固定的に配設し、対象物200との位置関係をY軸方向に移動することにより、撮影位置をY軸方向に移動するようにしてもよい。 (3) In the above-described embodiments, by a precision linear stage 14 provided on the spectral radiance meter 10, by moving the objective lens 12 downstream of the structure in the Y-axis direction, the imaging position Y axis was to move in the direction, of course is not limited to this, the spectral radiance meter 10, the objective lens 12, slit plate 16, collimator lens 18, dispersive optical element 20, an imaging lens 22 and a two-dimensional imaging detector 24 fixedly arranged, by moving the positional relationship between the object 200 in the Y-axis direction, the imaging position may be moved in the Y-axis direction.

即ち、分光放射輝度計10あるいは対象物200のいずれか一方を固定し、他方をY軸方向に移動させることにより、撮影位置をY軸方向に移動することとなる。 That is, one of the spectral radiance meter 10 or the object 200 is fixed, by moving the other in the Y-axis direction and moving the photographing position in the Y-axis direction.

具体的には、分光放射輝度計10を移動させる場合には、例えば、分光放射輝度計10内に精密直動ステージ14を設けることなく、対物レンズ12とともに、スリット板16、コリメートレンズ18、分散光学素子20、結像レンズ22および2次元撮像検出器24を固定的に配設し、固定された対象物200に対して、分光放射輝度計10と別体に設けられた制御部により制御される移動手段により分光放射輝度計10をY軸方向に移動するようにしてもよい(図11(a)を参照する。)。 Specifically, in the case of moving the spectral radiance meter 10, for example, without providing a precision linear stage 14 on the spectral radiance meter 10, together with the objective lens 12, slit plate 16, collimator lens 18, the dispersion optical element 20, an imaging lens 22 and two-dimensional imaging detector 24 fixedly arranged, relative to the fixed object 200 is controlled by a control unit provided separately from the spectral radiance meter 10 that the spectral radiance meter 10 by the moving means may be moved in the Y-axis direction (. reference to Figure 11 (a)). なお、この際には、当該移動手段を制御する制御部と、分光放射輝度計10の制御部26とは接続され、移動のタイミングや撮影のタイミングが制御されることとなる。 Incidentally, in this case, a control unit for controlling the moving means and the control unit 26 of the spectral radiance meter 10 is connected, the timing of the timing and shooting movement will be controlled.

また、対象物200を移動させる場合には、分光放射輝度計10内に精密直動ステージ14を設けることなく、対物レンズ12とともに、スリット板16、コリメートレンズ18、分散光学素子20、結像レンズ22および2次元撮像検出器24を固定的に配設し、固定された分光放射輝度計10に対して、制御部により制御される移動手段により対象物200をY軸方向に移動するようにしてもよい(図11(b)を参照する。)。 Also, when moving the object 200, without providing a precision linear stage 14 on the spectral radiance meter 10, together with the objective lens 12, slit plate 16, collimator lens 18, dispersive optical element 20, an imaging lens 22 and two-dimensional imaging detector 24 fixedly arranged, relative to the fixed spectral radiance meter 10, the object 200 by moving means controlled by the control unit so as to move in the Y-axis direction which may (refer to FIG. 11 (b).). なお、この際には、当該移動手段を制御する制御部と、分光放射輝度計10の制御部26とは接続され、移動のタイミングや撮影のタイミングが制御されることとなる。 Incidentally, in this case, a control unit for controlling the moving means and the control unit 26 of the spectral radiance meter 10 is connected, the timing of the timing and shooting movement will be controlled.

(4)上記した実施の形態においては、スリット板16以降の構成を、Y軸方向に移動可能な精密直動ステージ14上に配設するようにし、対象物200を含む所定の撮影領域における撮影位置をY軸方向に移動するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、撮影位置を移動させる機構としては、下記の3つの構成としてもよい。 (4) In the above-described embodiments, the configuration of the subsequent slit plate 16, so as to arranged on the Y-axis direction movable precise linear stage 14, imaging the predetermined imaging area including the object 200 the position was to move in the Y-axis direction, it is of course not limited to this, as the mechanism for moving the photographing position may be three configurations below.

(I)対物レンズ12を精密直動ステージ上に配設する構成 (II)ガルバノミラーを用いる構成 (III)一対の色消しプリズムを用いる構成 (I) configured to dispose the objective lens 12 onto a precision linear stage (II) configuration using a configuration (III) a pair of achromatic prisms using galvanomirror

以下、上記(I)〜(III)について説明する。 The following describes the (I) ~ (III).

(I)対物レンズ12を精密直動ステージ上に配設する構成 図7には、本発明による分光放射輝度計の変形例の概略構成説明図が示されている。 The diagram 7 to dispose the (I) objective lens 12 onto a precision linear stage is a schematic structural explanatory view of a modification of the spectral radiance meter according to this invention is shown.

この図7に示す分光放射輝度計100は、対象物200を含む所定の撮影領域からの光束を入射する対物レンズ102と、対物レンズ102が配設され、Y軸方向に移動する精密直動ステージ104と、対物レンズ12の像面においてZ軸方向に延設されたスリット開口部16aが位置するように配設されたスリット板16と、スリット開口部16aを通過した光束を平行光とするコリメートレンズ18と、コリメートレンズ18からの平行光を、Y軸方向に分散する分散光学素子20と、分散光学素子20から出射された光束を結像する結像レンズ22と、結像レンズ22の像面上に検出部24aが位置するように配設された2次元撮像検出部24と、精密直動ステージ14および2次元撮像検出部24を制御するとともに、2次元撮像検 Spectral radiance meter 100 shown in FIG. 7, an objective lens 102 to a light beam from a predetermined imaging area including the object 200, the objective lens 102 is disposed, a precision linear stage that moves in the Y-axis direction and 104, a collimating that a slit plate 16 disposed to the slit opening 16a that extends in the Z-axis direction in the image plane of the objective lens 12 is positioned, the light beam passed through the slit opening 16a into parallel light a lens 18, the collimated light from the collimating lens 18, a dispersive optical element 20 to be dispersed in the Y axis direction, an imaging lens 22 for imaging the light beam emitted from the dispersive optical element 20, the image of the imaging lens 22 a two-dimensional imaging detector 24 which is disposed so as to position detecting unit 24a on the surface, to control the precision linear stage 14 and the two-dimensional imaging detector 24, two-dimensional imaging test 部24から出力された情報の処理を行う制御部26とを有して構成されている。 And a section 24 and a control unit 26 for processing the information output.

なお、スリット板16、コリメートレンズ18、分散光学素子20、結像レンズ22および2次元撮像検出器24はそれぞれ固定的に配設されることとなる。 The slit plate 16, collimator lens 18, dispersive optical element 20, an imaging lens 22 and two-dimensional imaging detector 24 is to be respectively fixedly arranged.

また、移動制御部32は、精密直動ステージ104を、対象物200のY軸方向における一方の端部200cから他方の端部200dが含まれる所定の撮影領域内をY軸方向に、スリット開口部16aのY軸方向の幅に応じた所定の間隔で順次移動させる。 Further, the movement control unit 32, a precision linear stage 104, a predetermined imaging area from the one end portion 200c in the Y-axis direction of the object 200 includes the other end portion 200d in the Y-axis direction, the slit opening successively moving at a predetermined intervals corresponding to the width of the Y-axis direction of the part 16a.

より詳細には、移動制御部32は、作業者により撮影開始が指示されると、2次元撮像検出器34の撮影位置が撮影開始位置となるように精密直動ステージ104を移動し、精密直動ステージ104を移動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 More specifically, the movement control unit 32, the photographing start is instructed by the operator, the photographing position of the two-dimensional imaging detector 34 is moved a precision linear stage 104 so that the imaging start position, precise linear outputs information that moves the moving stage 104 in the imaging control unit 30.

そして、移動制御部32は、撮影制御部30から撮影を行ったとの情報が出力されると、精密直動ステージ104を、スリット開口部16aのY軸方向の幅に応じた所定の間隔で移動させ、精密直動ステージ104を移動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 The movement control unit 32, the information and were taken from the imaging control unit 30 is output, the precision linear stage 104, it moved at a predetermined intervals corresponding to the width of the Y-axis direction of the slit opening 16a It is allowed, and outputs the information to have moved a precision linear stage 104 to the photography control section 30.

また、移動制御部32は、2次元撮像検出器24の撮影位置が撮影終了位置となるまで精密直動ステージ104を移動すると、撮影終了位置まで移動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 Further, the movement control unit 32, the photographing position of the two-dimensional imaging detector 24 moves a precision linear stage 104 until the imaging end position, and outputs the information to have moved to the photographing end position to the photographing control section 30 .

そして、移動制御部32において精密直動ステージ104を移動して撮影位置を移動しながら、撮影制御部30により撮影を行うとともに、2次元撮像検出器24からの電気信号に基づいて、分光データ作成部34において1次元の空間情報と1次元の波長情報(高波長分解分光情報)とを有する2次元分光データを作成することとなる。 Then, while moving the imaging position by moving the precision linear stage 104 in the movement control unit 32, performs photographing by the photographing control unit 30, based on the electric signal from the two-dimensional imaging detector 24, creating spectral data and thus creating a two-dimensional spectral data having a one-dimensional spatial information and one-dimensional wavelength information (higher wavelength resolved spectroscopy information) in section 34.

(II)ガルバノミラーを用いる構成 図8には、本発明による分光放射輝度計の変形例の概略構成説明図が示されている。 Configuration Figure 8 using (II) galvanomirror is a schematic structural explanatory view of a modification of the spectral radiance meter according to this invention is shown.

この図8に示す撮像部110は、対象物200を含む所定の撮影領域からの光束を入射するF−θレンズ112と、F−θレンズ112の後段に設けられたガルバノミラー114と、ガルバノミラー114によって反射された光束を結像する結像レンズ116と、結像レンズ116の像面においてZ軸方向に延設されたスリット開口部16aが位置するように配設されたスリット板16と、スリット開口部16aを通過した光束を平行光とするコリメートレンズ18と、コリメートレンズ18からの平行光を、X軸方向に分散する分散光学素子20と、分散光学素子20から出射された光束を結像する結像レンズ22と、結像レンズ22の像面上に検出部24aが位置するように配設された2次元撮像検出部24とを有して構成されている。 Imaging unit 110 shown in FIG. 8, the F-theta lens 112 to a light beam from a predetermined imaging area including the object 200, a galvanometer mirror 114 provided on the subsequent stage of the F-theta lens 112, the galvano-mirror an imaging lens 116 for focusing the light beam reflected by the 114, the slit plate 16 in which the slit opening 16a that extends in the Z axis direction is arranged to be positioned in the image plane of the imaging lens 116, forming a collimating lens 18 for the light beam passed through the slit opening 16a into parallel light, the parallel light from the collimating lens 18, a dispersive optical element 20 to be dispersed in the X-axis direction, the light flux emitted from the dispersive optical element 20 an imaging lens 22 for image detection unit 24a is configured to have a two-dimensional imaging detector 24 that is disposed so as to be positioned on the image plane of the imaging lens 22.

なお、F−θレンズ114、結像レンズ116、スリット板16、コリメートレンズ18、分散光学素子20、結像レンズ22および2次元撮像検出器24はそれぞれ固定的に配設されることとなる。 Incidentally, F-theta lens 114, an imaging lens 116, a slit plate 16, collimator lens 18, dispersive optical element 20, an imaging lens 22 and two-dimensional imaging detector 24 is to be respectively fixedly arranged.

また、ガルバノミラー114は、F−θレンズ112により略コリメートされた光を反射面において反射して結像レンズ116に入射させるものであり、この反射面は、Z軸周りに回動するように配設されている。 Moreover, the galvanometer mirror 114, which is incident on the imaging lens 116 is reflected at the reflecting surface the light substantially collimated by F-theta lens 112, the reflecting surface, so as to rotate around the Z axis It is disposed.

そして、移動制御部32において、反射面の回動角度や回動方向が制御される。 Then, the movement control unit 32, rotation angle and rotation direction of the reflecting surface is controlled. なお、こうした回動角度や回動方向については、撮影処理前に設定する。 Note that this rotation angle and rotation direction is set before the photographing processing.

なお、以下の説明においては、「ガルバノミラー114を回動する」とは、「ガルバノミラー114における反射面を回動する」ことを意味するものとする。 In the following description, "to rotate the galvano mirror 114" shall mean "rotating the reflecting surface of the Galvano mirror 114 '.

即ち、ガルバノミラー114は、回動することにより反射面を回転して、F−θレンズ112によりコリメートされた光の反射角度を変更することとなる。 That is, the galvano mirror 114 rotates the reflective surface by turning, and changing the reflection angle of the light collimated by the F-theta lens 112.

また、移動制御部32は、対象物200のY軸方向における一方の端部200cから他方の端部200dが含まれる所定の撮影領域内をY軸方向に撮影位置が移動するように、ガルバノミラー114をZ軸周りにスリット開口部16aのY軸方向の幅に応じた所定の回動角度で順次回動させる。 Further, the movement control unit 32, the predetermined imaging area from the one end portion 200c in the Y-axis direction of the object 200 includes the other end portion 200d as imaging position in the Y-axis direction is moved, the galvanometer mirror 114 to forward the next movement in a predetermined rotational angle corresponding to the width of the Y-axis direction of the slit opening 16a about the Z axis.

より詳細には、移動制御部32は、作業者により撮影開始が指示されると、2次元撮像検出器24の撮影位置が撮影開始位置となるようガルバノミラー114を回動し、ガルバノミラー114を回動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 More specifically, the movement control unit 32, the photographing start is instructed by the operator, to rotate the galvano mirror 114 so that the imaging position of the two-dimensional imaging detector 24 is imaging start position, the galvanometer mirror 114 and outputs the information that rotates the photographing control unit 30.

そして、移動制御部32は、撮影制御部30から撮影を行ったとの情報が出力されると、ガルバノミラー114を、スリット開口部16aのY軸方向の幅に応じた所定の回動角度で回動させ、ガルバノミラー114を回動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 The movement control unit 32, the information and were taken from the imaging control unit 30 is output, the galvanometer mirror 114, times at a predetermined rotation angle corresponding to the width of the Y-axis direction of the slit opening 16a is dynamic, and outputs the information of the pivoted galvano mirror 114 to the imaging controller 30.

また、移動制御部32は、2次元撮像検出器24の撮影位置が撮影終了位置となるまでガルバノミラー114を回動すると、撮影終了位置まで移動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 Further, the movement control unit 32, the photographing position of the two-dimensional imaging detector 24 when rotating the galvanometer mirror 114 until the imaging end position, and outputs the information to have moved to the photographing end position to the imaging control unit 30.

そして、移動制御部32においてガルバノミラー114の回動を制御して撮影位置を移動しながら、撮影制御部30により撮影を行うとともに、2次元撮像検出器24からの電気信号に基づいて、分光データ作成部34において1次元の空間情報と1次元の波長情報(高波長分解分光情報)とを有する2次元分光データを作成することとなる。 Then, while moving the imaging position by controlling the rotation of the galvanometer mirror 114 in the movement control unit 32, performs photographing by the photographing control unit 30, based on the electric signal from the two-dimensional imaging detector 24, the spectral data and thus creating a two-dimensional spectral data having a one-dimensional spatial information and one-dimensional wavelength information (higher wavelength resolved spectroscopy information) in the forming unit 34.

(III)一対の色消しプリズムを用いる構成 図9には、本発明による分光放射輝度計の変形例の概略構成説明図が示されている。 Configuration Figure 9 using (III) a pair of achromatic prism is a schematic structural explanatory view of a modification of the spectral radiance meter according to this invention is shown.

この図9に示す分光放射輝度計120は、対象物200からの光束を入射する対物レンズ12の前段に配設された一対の色消しプリズム122と、対物レンズ12の像面においてZ軸方向に延設されたスリット開口部16aが位置するように配設されたスリット板16と、スリット開口部16aを通過した光束を平行光とするコリメートレンズ18と、コリメートレンズ18からの平行光を、Y軸方向に分散する分散光学素子20と、分散光学素子20から出射された光束を結像する結像レンズ22と、結像レンズ22の像面上に検出部24aが位置するように配設された2次元撮像検出部24とを有して構成されている。 Spectral radiance meter 120 shown in FIG. 9, a pair of achromatic prisms 122 disposed in front of the objective lens 12 to a light beam from the object 200, in the Z-axis direction in the image plane of the objective lens 12 a slit plate 16 extending been slit opening 16a is arranged to be positioned, a collimating lens 18 for the light beam passed through the slit opening 16a into parallel light, the parallel light from the collimating lens 18, Y a dispersive optical element 20 to be dispersed in the axial direction, an imaging lens 22 for imaging the light beam emitted from the dispersive optical element 20, the detection portion 24a is disposed so as to be positioned on the image plane of the imaging lens 22 It is configured to include a two-dimensional imaging detector 24.

なお、対物レンズ12、スリット板16、コリメートレンズ18、分散光学素子20、結像レンズ22および2次元撮像検出器24は固定的に配設されることとなる。 Incidentally, the objective lens 12, slit plate 16, collimator lens 18, dispersive optical element 20, an imaging lens 22 and two-dimensional imaging detector 24 is to be fixedly disposed.

また、一対の色消しプリズム122は、色消しプリズム122−1、122−2により構成され、色消しプリズム122−1、122−2は、頂角の方向が一致するとともに、X軸方向に並んで配設される。 The pair of achromatic prism 122 is constituted by an achromatic prism 122-1 and 122-2, achromatic prism 122-1 and 122-2, along with the direction of the apex angle coincides, arranged in the X-axis direction in is arranged. なお、以下の説明においては、この図10(a)(b)に示す一対の色消しプリズムの状態を「初期状態」と称することとする。 In the following description, the state of the pair of achromatic prisms shown in FIG. 10 (a) (b) is referred to as "initial state".

また、この一対の色消しプリズム122は、移動制御部32の制御により、初期状態から色消しプリズム122−1、122−2をそれぞれ逆方向に同じ角度で回動される。 Further, the pair of achromatic prism 122 is controlled by the movement control unit 32, it is rotated at the same angle to the achromatic prism 122-1 and 122-2 in opposite directions from the initial state.

なお、一対の色消しプリズム122は、色消しプリズム122−1、122−2が互いに逆方向に回転して、頂角の方向が逆方向となるとともにZ軸方向と水平な状態(図10(c)(d)を参照する。)となるとき、平行平面板として機能する。 The pair of achromatic prism 122 is rotated achromatic prisms 122-1 and 122-2 are in opposite directions, Z-axis direction and the horizontal state with the direction of the apex angle becomes reverse direction (FIG. 10 ( c) Referring to (d).) and when it becomes to function as a plane-parallel plate.

なお、図10(c)は、図10(a)における色消しプリズム122−1が矢印I方向に90°回転し、色消しプリズム122−2が矢印II方向に90°回転した状態を示すものである。 Incidentally, FIG. 10 (c), shows a state achromatic prism 122-1 in FIG. 10 (a) is rotated 90 ° in the direction of arrow I, the achromatic prism 122-2 is rotated 90 ° in an arrow direction II it is.

即ち、色消しプリズム122−1、122−2は、それぞれ一致した中心軸Oを中心にして、それぞれ逆方向に回転するようになされており、例えば、色消しプリズム122−1が矢印I方向に回動するとき、色消しプリズム122−2は、矢印II方向に回動することとなる(図10(a)を参照する。)。 In other words, achromatic prism 122-1 and 122-2, around the central axis O that each match, being adapted to rotate in opposite directions, for example, achromatic prism 122-1 in the direction of arrow I when rotated, achromatic prism 122-2, and be rotated in the arrow II direction (refer to FIG. 10 (a).). なお、このとき、色消しプリズム122−1、122−2はそれぞれ0°以上180°以下の範囲で回転可能となっている。 At this time, achromatic prism 122-1 and 122-2 are respectively rotatable at a range of 180 ° 0 ° or more.

こうした構成の一対の色消しプリズム122により、一対の色消しプリズム122の後段に配設された2次元撮像検出器24へ入射する光束の位置を変更することが可能となり、2次元撮像検出器24によって撮影される撮影位置がY軸方向で移動されることとなる。 By a pair of achromatic prism 122 configured in this, it is possible to change the position of the light beam incident on the two-dimensional imaging detector 24 disposed downstream of the pair of achromatic prism 122, two-dimensional imaging detector 24 photographing position to be photographed by is to be moved in the Y-axis direction.

また、移動制御部32は、対象物200のY軸方向における一方の端部200cから他方の端部200dが含まれる所定の撮影領域内をY軸方向に撮影位置が移動するように、色消しプリズム122−1、122−2を、X軸周りにスリット開口部16aのY軸方向の幅に応じてそれぞれ所定の回動角度で順次回動させる。 Further, the movement control unit 32, the predetermined imaging area from the one end portion 200c in the Y-axis direction of the object 200 includes the other end portion 200d as imaging position in the Y-axis direction is moved, achromatic the prisms 122-1 and 122-2, respectively to the forward next motion at a predetermined rotation angle around the X-axis according to the width of the Y-axis direction of the slit opening 16a.

より詳細には、移動制御部32は、作業者により撮影開始が指示されると、1次元撮像検出器122の撮影位置が撮影開始位置となるように色消しプリズム122−1、122−2をそれぞれ逆方向に回動し、色消しプリズム122−1、122−2を回動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 More specifically, the movement control unit 32, the imaging start is instructed by the operator, an achromatic prism 122-1 and 122-2 as the imaging position of the one-dimensional imaging detector 122 becomes the imaging start position rotated in opposite directions, and outputs the information that pivots achromatic prism 122-1 and 122-2 to the imaging control unit 30.

そして、移動制御部32は、撮影制御部30から撮影を行ったとの情報が出力されると、色消しプリズム122−1、122−2を、スリット開口部16aのY軸方向の幅に応じてそれぞれ所定の回動角度で回動させ、色消しプリズム122−1、122−2を回動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 The movement control unit 32, the information and were taken from the imaging control unit 30 is output, the achromatic prism 122-1 and 122-2, depending on the width of the Y-axis direction of the slit opening 16a each rotated at a predetermined rotation angle, and outputs the information that pivots achromatic prism 122-1 and 122-2 to the imaging control unit 30.

また、移動制御部32は、2次元撮像検出器24の撮影位置が撮影終了位置となるまで色消しプリズム122−1、122−2を回動すると、撮影終了位置まで移動したとの情報を撮影制御部30に出力する。 Further, the movement control unit 32, the photographing when photographing position of the two-dimensional imaging detector 24 rotates the achromatic prism 122-1 and 122-2 until imaging end position, the information that it has moved to the photographing end position to the control unit 30.

そして、移動制御部32において色消しプリズム122−1、122−2を回動して撮影位置を移動しながら、撮影制御部30により撮影を行うとともに、2次元撮像検出器24からの電気信号に基づいて、分光データ作成部34において1次元の空間情報と1次元の波長情報(高波長分解分光情報)とを有する2次元分光データを作成することとなる。 Then, while moving the photographing position by rotating the achromatic prism 122-1 and 122-2 in the movement control unit 32, performs photographing by the photographing control unit 30, the electrical signal from the two-dimensional imaging detector 24 based on, and thus creating a two-dimensional spectral data having a one-dimensional spatial information and one-dimensional wavelength information (higher wavelength resolved spectroscopy information) in the spectral data generating unit 34.

(5)上記した実施の形態においては、対物レンズ12、スリット板16、コリメートレンズ18、分散光学素子20、結像レンズ22および2次元撮像検出器24などのハード構成を交換することにより、波長域、波長分解能、空間画素数を変更するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、撮影ソフトの機能を利用し、外部定義のファイルの読み込み、あるいは、パラメータを作業者が指定することにより、波長域、波長分解能、空間画素数だけでなく、撮影速度、露光時間、ゲインを自由に設定することができるようにしてもよい。 (5) In the above-described embodiments, the objective lens 12, slit plate 16, collimator lens 18, dispersive optical element 20, by replacing the hardware configuration, such as an imaging lens 22 and two-dimensional imaging detector 24, the wavelength frequency, wavelength resolution has been to change the number of spatial pixels, it is of course not limited to this, using the function of the imaging software reads the external definition files, or working parameter's There by specifying the wavelength range, the wavelength resolution, as well as the number of spatial pixels, photographing speed, exposure time, may be the gain can be set freely.

(6)上記した実施の形態ならびに上記した(1)乃至(5)に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。 Variation shown in the (6) was embodiments and the above-described embodiments described above (1) to (5) may be appropriately combined.

本発明は、対象となる物体を含む所定の領域を測定して当該領域の詳細な色情報を取得する分光放射輝度計として用いて好適である。 The present invention is suitable for use in measuring a predetermined region including an object of interest as a spectroradiometer for acquiring detailed color information of the region.

10、100、110、120 分光放射輝度計 12、102 対物レンズ 14 精密直動ステージ 16 スリット板 18 コリメートレンズ 20 分散光学素子 32、116 結像レンズ 24 2次元撮像検出器 26 制御部 30 撮影制御部 32 移動制御部 34 分光データ作成部 36 画像作成部 38 分光画像作成部 40 色解析画像作成部 42 校正処理部 44 算出部 50 色解析画像取得部 52 記憶部 112 F−θレンズ 114 ガルバノミラー 122 一対の色消しプリズム 122−1、122−2 色消しプリズム 200 対象物 10,100,110,120 spectral radiance meter 12 and 102 objective lens 14 precision linear stage 16 slit plate 18 collimator lens 20 dispersive optical element 32,116 imaging lens 24 two-dimensional imaging detector 26 control unit 30 imaging control unit 32 movement control unit 34 spectral data generating unit 36 ​​the image creating unit 38 spectral image generator 40 color analysis image creation unit 42 calibration processing unit 44 calculating unit 50-color analysis image acquiring unit 52 storage unit 112 F-theta lens 114 galvanometer mirror 122 pair achromatic prism 122-1 and 122-2 achromatic prism 200 object

Claims (4)

  1. 撮影により、対物レンズを介して入射した対象物からの光束が、分散光学素子により所定の方向と直交する方向に分散されて入射し、該入射した光束に基づく信号を取得する2次元撮像検出器と、 The imaging light beam from an object incident through an objective lens, distributed by the optical element is incident are dispersed in a direction perpendicular to the predetermined direction, two-dimensional imaging detector for obtaining a signal based on the light beam shines said input When,
    前記対物レンズより後段に設けられた構成を一体的に前記所定の方向に移動することにより、前記2次元撮像検出器により撮影される撮影位置を前記所定の方向に移動する移動手段と、 By moving integrally with said predetermined direction arrangement disposed downstream from the objective lens, a moving means for moving the photographing position to be taken by the two-dimensional imaging detector in the predetermined direction,
    前記2次元撮像検出器の撮影のタイミングを制御する第1の制御手段と、 First control means for controlling the timing of imaging of the two-dimensional imaging detector,
    前記移動手段の移動を制御する第2の制御手段と、 And second control means for controlling the movement of said moving means,
    前記信号に基づいて、撮影位置における1次元の空間情報と1次元の波長情報とを有する2次元分光データを作成するとともに、各撮影位置における2次元分光データから2次元の空間情報と1次元の波長情報とを有する3次元分光データを作成する分光データ作成手段と、 Based on the signal, thereby creating a two-dimensional spectral data having a one-dimensional spatial information and one-dimensional wavelength information in the photographing position, the two-dimensional spatial information and one dimension from the two-dimensional spectral data at each imaging position and spectroscopic data generating means for generating 3-dimensional spectral data and a wavelength information,
    前記3次元分光データから波長ごとの分光画像を作成する第1の画像作成手段と、 A first image forming means for forming a spectral image for each wavelength from the 3-dimensional spectral data,
    前記分光画像の各画素における分光放射輝度を取得する取得手段と、 Obtaining means for obtaining a spectral radiance of each pixel of the spectral image,
    前記分光画像を色空間変換処理して、所定の表色系による色空間画像を作成するとともに、前記色空間画像を色演算処理して、色解析画像を作成し、当該色解析画像を所定の表示方法による表示に変換する第2の画像作成手段と を有することを特徴とする分光放射輝度計。 The spectroscopic image by the color space conversion processing, as well as create a color space image with a predetermined color system, the color space image by color processing, to create a color analysis image, the color analysis image given spectroradiometer, characterized in that it comprises a second image forming means for converting the display by the display method.
  2. 請求項1に記載の分光放射輝度計において、 In spectral radiance meter according to claim 1,
    前記2次元撮像検出器は、前記対物レンズおよび前記分散光学素子を含む光学素子とともに着脱可能な構成であり、前記2次元撮像検出器および前記光学素子を交換することにより、撮影可能な波長域、波長分解能および空間画素数を変更することができる ことを特徴とする分光放射輝度計。 The two-dimensional imaging detector, wherein a detachable with an optical element including an objective lens and the dispersive optical element, by replacing the two-dimensional image detector and the optical element, photographable wavelength range, spectroradiometer, characterized in that it is possible to change the wavelength resolution and the number of spatial pixels.
  3. 請求項1または2のいずれか1項に記載の分光放射輝度計において、 In spectral radiance meter according to any one of claims 1 or 2,
    前記移動手段は、精密直動ステージである ことを特徴とする分光放射輝度計。 It said moving means, a spectral radiance meter, which is a precision linear stage.
  4. 撮影により、対物レンズを介して入射した対象物からの光束が、分散光学素子により所定の方向と直交する方向に分散されて入射し、該入射した光束に基づく信号を取得する2次元撮像検出器と、 The imaging light beam from an object incident through an objective lens, distributed by the optical element is incident are dispersed in a direction perpendicular to the predetermined direction, two-dimensional imaging detector for obtaining a signal based on the light beam shines said input When,
    前記2次元撮像検出器の撮影のタイミングを制御する制御手段と、 And control means for controlling the timing of imaging of the two-dimensional imaging detector,
    前記信号に基づいて、撮影位置における1次元の空間情報と1次元の波長情報とを有する2次元分光データを作成するとともに、各撮影位置における2次元分光データから2次元の空間情報と1次元の波長情報とを有する3次元分光データを作成する分光データ作成手段と、 Based on the signal, thereby creating a two-dimensional spectral data having a one-dimensional spatial information and one-dimensional wavelength information in the photographing position, the two-dimensional spatial information and one dimension from the two-dimensional spectral data at each imaging position and spectroscopic data generating means for generating 3-dimensional spectral data and a wavelength information,
    前記3次元分光データから波長ごとの分光画像を作成する第1の画像作成手段と、 A first image forming means for forming a spectral image for each wavelength from the 3-dimensional spectral data,
    前記分光画像の各画素における分光放射輝度を取得する取得手段と、 Obtaining means for obtaining a spectral radiance of each pixel of the spectral image,
    前記分光画像を色空間変換処理して、所定の表色系による色空間画像を作成するとともに、前記色空間画像を色演算処理して、色解析画像を作成し、当該色解析画像を所定の表示方法による表示に変換する第2の画像作成手段と を有し、 The spectroscopic image by the color space conversion processing, as well as create a color space image with a predetermined color system, the color space image by color processing, to create a color analysis image, the color analysis image given and a second image generating means for converting the display by the display method,
    前記対象物との位置関係を前記所定の方向において変更することにより、撮影位置を前記所定の方向に移動しながら前記対象物の撮影を行う ことを特徴とする分光放射輝度計。 Wherein the positional relationship between the object to be changed in the predetermined direction, the spectral radiance meter and performs imaging of the object while moving the photographing position in the predetermined direction.
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