JP5724910B2 - 測光装置 - Google Patents

Description

本発明は、光環境の測定をする色彩照度センサ等の測光装置に関するもので、特に、測光データ精度の低下度合を抑制するための改良技術に関する。

照明器具による光や太陽光などによる光環境の測定をする装置（方法）として、照度、相関色温度、演色性などが測定できる色彩照度計が広く利用されている。例えば、特許文献１で開示する技術では、色彩照度計を持ち運び、測定器の設置場所に縛られず使用者の望んだ任意の場所で測定を可能にする装置として、可搬性のあるポータブル色彩照度計が提供されている。

ところが、持ち運びが可能であるとはいえ、産業用計測機器としてのポータブルサイズ（69mm(幅）×174mm（高さ）×35mm（奥行）)であるため、日常生活レベルで携帯するには大型と言わざるを得ず、また、測定データを取りだすために専用の制御プログラムが必要であり作業が複雑であるという問題があった。

そこで、上述の問題を解消するとともに更なる小型化を図る目的で、特許文献２で開示する技術では、携帯電話などの電子機器の汎用インタフェース部と、紫外線強度を測定する紫外線センサと、これらを関連付けて動作させるための周辺回路部を備える機能カードが提案されている。

特開２０００−２０５９４７号公報 特開２００３−００６５８４号公報

しかしながら、上記特許文献２の技術では、カードサイズの大きさに収め、さらに、光センサと携帯電話などの電子機器と接続することによって、可搬性の向上やデータ通信の利便性の向上は達成したが、その電子機器における液晶などの表示部と光センサ部とを物理的に近傍に設置することから、その表示部から照射される光（バックライト等）の影響を受け、光センサの測定結果に誤差が生じるという問題がある。また、上記特許文献２の技術では、光センサの測定波長が紫外線領域であるために、そのような構成は考慮されていない。このため、電子機器の表示部からの光の影響を受けずに、照明器具による光や太陽光などによる所望の光環境における測光処理を光センサにより行うことができない。すなわち、表示部から照射される光が光センサ部に受光されるため、光センサ部の測光データ精度の低下を生じさせることになる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、日常生活レベルでの可搬性を確保しつつ、表示部から照射される光が光センサ部に受光されることによる光センサ部の測光データ精度の低下度合を抑制することが可能な測光装置を提供する。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、光を受光して、受光した光に関する所定の測光データを取得する光センサ部と、前記光センサ部を所定の基準面上に搭載する光センサ部搭載ユニットと、前記測光データを所定の表示面上に表示する表示部と、を備え、前記所定の基準面に沿って前記表示部の方向に延びる仮想基準面に対し、前記光センサ及び前記表示部が前記所定の表示面が反る方向に所定の角度を持って形成され、前記表示部を搭載し、所定の情報処理機能を有する携帯用の電子機器をさらに備え、前記光センサ部搭載ユニットは前記電子機器との接続用のインタフェース部をさらに有し、前記電子機器は前記インタフェース部に接続されることにより、前記光センサ部搭載ユニットと前記光センサ部からの前記測光データとを受信可能に連結され、前記インタフェース部と前記電子機器との間に、前記電子機器と一体化して回転可能に設けられる角度可変部をさらに備え、前記インタフェース部は前記角度可変部を介して前記電子機器と接続され、前記角度可変部の回転動作は前記所定の表示面が前記仮想基準面に対する角度である表示面形成角度が変化する方向に回転する動作を含み、前記回転動作により前記所定の角度を含む所定の範囲で角度変動が可能であり、前記角度可変部の回転動作によって設定可能な前記表示面形成角度の最小角度を規定し、前記最小角度において前記表示面に沿って延びる仮想表示面が前記光センサ部の測定凸面と接するようにする角度制約部をさらに備える。
請求項２の発明は、光を受光して、受光した光に関する所定の測光データを取得する光センサ部と、前記光センサ部を所定の基準面上に搭載する光センサ部搭載ユニットと、前記測光データを所定の表示面上に表示する表示部と、を備え、前記所定の基準面に沿って前記表示部の方向に延びる仮想基準面に対し、前記光センサ及び前記表示部が前記所定の表示面が反る方向に所定の角度を持って形成され、前記表示部を搭載し、所定の情報処理機能を有する携帯用の電子機器をさらに備え、前記光センサ部搭載ユニットは前記電子機器との接続用のインタフェース部をさらに有し、前記電子機器は前記インタフェース部に接続されることにより、前記光センサ部搭載ユニットと前記光センサ部からの前記測光データとを受信可能に連結され、前記光センサ部搭載ユニットは、前記光センサ部と一体化して回転可能に設けられる角度可変部をさらに備え、前記角度可変部の回転動作は前記所定の表示面が前記仮想基準面に対する角度である表示面形成角度が変化する方向に回転する動作を含み、前記回転動作により前記所定の角度を含む所定の範囲で角度変動が可能であり、前記角度可変部の回転動作によって設定可能な前記表示面形成角度の最小角度を規定し、前記最小角度において前記表示面に沿って延びる仮想表示面が前記光センサ部の測定凸面と接するようにする角度制約部をさらに備える。

請求項１及び請求項２に記載の本願発明に係る測光装置によれば、光センサ部と表示部とが、光センサ部が搭載される所定の基準面に沿って前記表示部の方向に延びる仮想基準面に対し、前記所定の表示面が反る方向に“０”度を超える所定の角度を持って形成される。

このため、所定の表示面が上記仮想基準面に合致する（“０”度）場合に比べ、表示部から照射される光（主として可視光）が光センサ部に受光されることによる光センサ部の測光データ精度の低下度合を抑制することができる。

また、所定の角度をもって配置されることで、所定の基準面を水平面に合致するように測光装置を配置して使用者が使用している際に、(i-1)表示部に表示されているデータを視認しやすくなり、(ii-1)表示部が操作部を兼ねる場合は、表示部の操作が行いやすくなるとともに、(iii-1)光センサ部を使用者の体で遮光されにくい位置に配置できるため、測定誤差の発生が低減できる。

この結果、日常生活レベルでの可搬性を確保しつつ、光計測センサとしての精度を確保することが可能となる。

第１実施形態に係る測光装置について説明する模式図である。 第１実施形態に係る測光装置の基本的な機能構成例を示す図である。 斜入射光特性について説明する模式図である。 従来の測光装置について問題点を示す説明図である。 第１実施形態に係る測光装置１００の構成例を説明する図である。 第２実施形態に係る測光装置１００Ａの構成例を説明する図である。 第２実施形態に係る測光装置１００Ａの構成例を説明する図である。 角度制約部１５について説明する図である。 第３実施形態に係る測光装置１００Ｂの構成例を説明する図である。 角度可変部１４の回転動作を説明する図である。 角度制約部１５Ｂについて説明する図である。 角度制約部１５Ｂについて説明する図である。 角度制約部１５Ｂについて説明する図である。 角度制約部１５Ｂ’について説明する図である。 第４実施形態に係る測光装置１００Ｃの構成例を説明する図である。 測光装置１００Ｃの変形例を説明する図である。 第５実施形態に係る測光装置１００Ｄの構成例を説明する図である。 測光装置１００Ｄの変形例を説明する図である。 第６実施形態に係る測光装置１００Ｅの構成例を説明する図である。 第７実施形態に係る測光装置１００Ｆの構成例を説明する図である。 測光装置１００Ｆの変形例を説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、図面においては同様な構成および機能を有する部分については同じ符号が付されており、下記説明では重複説明が省略される。また、図面は模式的に示されたものであり、各図における各種構造のサイズおよび位置関係等は正確に図示されたものではない。また、説明の便宜上、直交するＸＹＺの３軸が適宜付されている。

＜１．第１実施形態＞
＜１−１．側光装置における外観及び使用態様の概要＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る測光装置の外観について説明する模式図である。図１で示すように、測光装置１００は、光を受光して、受光した光に関する色彩照度など所定の測光データを取得する光センサ部１０と、＋Ｚ方向を測定凸面ＯＢとして光センサ部１０の底面を基準面Ｓ（ＸＹ平面）上に搭載する光センサ部搭載ユニット１１と、当該測定データを表示面Ｄ上（詳細は後述する）に表示する表示部２０を有する電子機器２１とを備える。

電子機器２１としては、スマートフォン、携帯電話、ＰＤＡ、ゲーム機、パソコン等のＵＳＢ規格に準拠した汎用端末等が考えられる。

光センサ部搭載ユニット１１は、後述する各構成要素（図２参照）が収容された箱形状のセンサ筐体部であり、光センサ部搭載ユニット１１の基準面Ｓ上に配設された光センサ部１０を有するカード型の色彩照度センサとして構成されている。

また、測光装置１００は、前述のように、表示部２０を搭載し、所定の情報処理機能を有する携帯用の電子機器２１をさらに備え、光センサ部搭載ユニット１１は電子機器２１との接続用のインタフェース部１２をさらに有している。そして、電子機器２１はインタフェース部１２に接続されることにより、光センサ部搭載ユニット１１と測定データを受信可能に連結される。

このように、測光装置１００は、光センサ部搭載ユニット１１と電子機器２１とからなり、持ち運び可能なポータブル色彩照度計を構成している。

＜１−２．測光装置の基本的な機能構成＞
図２は、本発明の第１実施形態に係る測光装置１００の基本的な機能構成例を示す図である。図２で示されるように、測光装置１００の光センサ部搭載ユニット１１は、インタフェース部１２と、光センサ部１０と、これらを関連付けて動作させるための回路部である周辺回路部１３とを有し、電子機器２１とインタフェ一ス部１２を介して接続可能である。また、光センサ部１０には、目的とする色彩照度の測定を行なうことができるフォトセンサを機能部品として備えており、電子機器２１とインタフェース部１２を介して接続し、光センサ部搭載ユニット１１と電子機器２１側との間で信号の授受を行なうことができる。

表示部２０は、液晶ディスプレイ等で構成され、光センサ部搭載ユニット１１から送られてきた測定データの結果を表示する。もしくは、電子機器２１のアプリケーションソフトにてデータ解析を行ない、解析結果に応じた表示をしてもよい。

＜１−３．斜入射光特性の一般的性質と前提事情＞
本発明の第１実施形態に係る測光装置１００の詳細を説明する原理として、斜入射光特性（受光角特性）の一般的性質と、それに伴って生じる事情、すなわち従来技術で生じていた事情を説明しておく。

図３は、光センサに入射する斜入射光特性について説明する図である。図３で示されるように、測定面の色彩照度の度合は、入射する光の角度が測定面の法線に対して０度の時は１００％となり、当該法線に対して９０度の時は０％となるという特性がある。すなわち、測定面の色彩照度は、入射する光の角度のコサインに比例するため、光センサ部１０の測定凸面ＯＢにおいても斜入射光に対する応答が当該コサインに比例する関係で受光される。

図４は、従来の測光装置を示す図であり、前述した図１の測光装置１００の構成要部と共通している。図４で示されるように、電子機器２１の表示部２０からは光Ｌ１〜Ｌ４を照射しており、従来の測光装置では、表示部２０の表示面Ｄと光センサ部１０の基準面ＳとがそれぞれＸＹ平面上、すなわち、平行の関係にあるため、光センサ部１０は表示部２０からの光（ここでは、とりわけ入射角度９０度に近い光Ｌ４）の影響を受けることになる。

すなわち、表示部２０から照射された光Ｌ４が光センサ部１０で受光されることにより、図３の斜入射光特性で説明したように、当該光Ｌ４の入射角度αのコサインに比例した値が測光データとして付加されてしまう。このため、本来測定したい色彩照度に誤差を与えることになり、結果、所望の色彩照度を正しく得ることができないという課題が生じている。

このような背景の下、本発明では、表示部２０の表示面Ｄと光センサ部１０の基準面Ｓとの位置関係が従来技術と比較して改良することにより、上記のような誤差を抑制し、所望の光に対して色彩照度の測定を正確に行うようにしたのが本願発明の測光装置である。

＜１−４．具体的構成＞
図５は、第１実施形態に係る測光装置１００の具体的構成を説明する図である。図５で示されるように、測光装置１００では、光センサ部１０の搭載面である基準面Ｓ（所定の基準面）に沿って表示部２０の方向に延びる仮想基準面Ｓａに対し、表示部２０の表示面Ｄ（所定の表示面）が反る方向に固定された角度θ１（所定の角度）を持って形成される。言い換えれば、角度θ１は、表示面Ｄに沿って延びる仮想表示面Ｄａが仮想基準面Ｓａに対して反時計回りに角度θ１回転した位置に配置される。すなわち、反る方向とは、光センサ部１０のある基準面Ｓにおける法線と、表示部２０のある表示面Ｄにおける法線とが、それぞれの面から離れるほど、法線どうしが離れるように配置された方向である、とも言える。なお、図５で示される平面Ｓａ’ は仮想基準面Ｓａに平行な面であり、平面Ｄａ’は仮想表示面Ｄａに平行な面である。

ここで、角度θ１は、表示部２０から照射される光Ｌ１〜Ｌ４（図４参照）が光センサ部１０に受光不能な角度に設定される。換言すると、角度θ１に相当する位置は、表示部２０から照射される光Ｌ１〜Ｌ４がいずれも光センサ部１０の測定凸面ＯＢに入射されない位置であり、図３で示される斜入射光特性の入射角度が０度以上９０度未満の位置に相当しない位置を意味する。つまり、角度θ１が取り得る最小角度は、光センサ部１０と表示部２０との位置関係が表示部２０からのせいぜい入射角度９０度のみ光センサ部１０にて受光可能にする角度であると考えられる。具体的に、仮想表示面Ｄａが光センサ部１０の測定凸面ＯＢと接する（仮想表示面Ｄａが接点Ｐｃを通る）ときの仮想表示面Ｄａを仮想表示面Ｄａｃとすれば、仮想表示面Ｄａｃが仮想基準面Ｓａに対して反時計回りに角度（以下、「臨界角度」と称する）θｃ回転した位置である。つまり、当該臨界角度θｃでは、光センサ部１０と表示部２０とは、せいぜい入射角度９０度のみ光センサ部１０にて受光可能な位置関係であるため、表示部２０から照射される光Ｌ１〜Ｌ４全ての影響を受けない位置関係といえる。このため、角度θ１は臨界角度θｃ以上の角度をもって設定される。

以上のように、第１実施形態における測光装置１００では、光センサ部１０と表示部１０とが、光センサ部１０が搭載される基準面Ｓに沿って表示部２０の方向に延びる仮想基準面Ｓａに対し、表示面Ｄが反る方向（表示面Ｄと光センサ部１０とが接近する方向と反対方向）に“０”度を超える所定の角度θ１（≧θｃ）を持って形成される。

このため、表示面Ｄが仮想基準面Ｓａに合致する（“０”度）場合（図４における従来装置）に比べ、表示部２０から照射される光（可視光）が光センサ部１０に受光されることによる光センサ部１０の測光データ精度の低下度合を抑制することができる。なお、仮に、角度θ１が臨界角度θｃより小さい場合であっても、図４で示した従来装置と対比して、測光データ精度の低下度合いを抑制している効果を奏している。

また、角度θ１をもって配置されることで、基準面Ｓを水平面に合致するように測光装置１００を配置して使用者が使用している際に、表示部２０は水平面から角度θ１傾くことになるため、(i-1)表示部２０に表示されているデータを視認しやすくなり、(ii-1)表示部２０が操作部を兼ねる場合は、表示部２０の操作が行いやすくなるとともに、(iii-1)光センサ部１０を、表示部２０を視認している使用者の体で遮光されにくい位置に配置できるため、測定誤差の発生が低減できる。

この結果、日常生活レベルでの可搬性と、電子機器２１を用いることによるデータ通信の利便性とを確保しつつ、光計測センサとしての精度を確保することが可能となる。

また、角度θ１は、表示部２０から照射される光が光センサ部１０に受光不能な角度（θ１≧θｃ）に設定されるため、表示部２０から照射される光が光センサ部１０に受光されることによる光センサ部１０の測光データ精度の低下度合を“０”に抑制することにより、高精度な測光データを得ることができる。

さらに、光センサ部搭載ユニット１１はインタフェース部１２を介して表示部２０を有する電子機器２１と連結されることにより、光センサ部搭載ユニット１１と電子機器２１との組合せ構造により、日常生活レベルでの可搬性を有する構成を実現しつつ、高精度な測光データを得ることができる。

＜２．第２実施形態＞
第１実施形態では、表示面Ｄ（仮想表示面Ｄａ）と仮想基準面Ｓとのなす角度θ１が固定されて設けられていたが、第２実施形態では回転可能に設けられる。

第２実施形態における測光装置１００Ａの概略構成及びその機能について第１実施形態と異なる点は、インタフェース部１２と電子機器２１との間に、電子機器２１と一体化して回転可能に設けられる角度可変部がさらに設けられる点である。なお、残余の構成及び機能は第１実施形態の装置と同様である。

図６は、第２実施形態に係る測光装置１００Ａの構成例を説明する図であり、図６（ａ）は、測光装置１００Ａの全体構成を示す図であり、図６（ｂ）は、角度可変部とその周辺における拡大図を示す図である。図６（ａ）で示されるように、インタフェース部１２Ａは角度可変部１４を介して電子機器２１と接続される。また、角度可変部１４の回転動作は、仮想表示面Ｄａ’（表示面Ｄ）の仮想基準面Ｓａ’に対する角度である表示面形成角度θ２（第１実施形態の角度θ１と等価な角度）が変化する方向（矢印ＡＲｙ２）に回転する動作であり、具体的には、角度可変部１４はＹ軸方向の回転軸Ｃｙ２を中心として、後述する変動範囲で角度可変に回転動作を行う。また、図６（ｂ）で示されるように、角度可変部１４には、インタフェース部１２と電子機器２１とを接続する信号線１２ａが設けられているが、角度可変部１４が回転動作を行っても支障がないよう配線されている。

図７は、第２実施形態における測光装置１００Ａの角度可変部１４による回転動作により設定可能な具体例を説明する図である。図７で示されるように、角度可変部１４が、図７（ａ）では「表示面形成角度θ２＝臨界角度θｃ」となるように設定した場合の構成であり、図７（ｂ）及び図７（ｃ）では、「表示面形成角度θ２＞臨界角度θｃ」となるように設定した場合の構成例である。なお、第２実施形態における測光装置１００Ａの角度可変部１４では、構成上において、図７（ｃ）で示される表示面形成角度θ２までが角度可変の角度（以下「限界角度」と称する）θ２ｍとなる。限界角度は、電子機器２１の光センサ部搭載ユニット１１との接続状態等の影響により決定される。

このように、角度可変部１４は表示面形成角度θ２の変動を可能にする回転動作を行い、当該回転動作の変動範囲は、臨界角度θｃ以上で且つ、限界角度θ２ｍ以下の範囲である。

＜２−１．角度制約部＞
続いて、第２実施形態における測光装置１００Ａの変形例を以下説明する。第２実施形態に係る測光装置１００Ａ’では、角度可変部１４の回転動作によって設定可能な表示面形成角度θ２’の最小角度を規定する角度制約部をさらに設ける。

図８は、第２実施形態における測光装置１００Ａ’の具体例を説明する図である。図８（ａ）で示されるように、角度制約部１５は、光センサ部搭載ユニット１１の側面に表示部２０が位置する方向に突出して設けて構成される。すなわち、表示面形成角度θ２’が臨界角度θｃより小さな角度となる方向の回転動作を、角度制約部１５が電子機器２１の側面に当接することにより阻止する。ここでは、角度制約部１５は、「表示面形成角度θ２’＝臨界角度θｃ」となる位置で回転動作に規制をかけるように設けられているため、「表示面形成角度θ２’＜臨界角度θｃ」となる位置に回転することはなく、表示部２０から照射される全ての光Ｌの影響を受けることはない。したがって、第２実施形態では、図８（ｂ）で示されるような、表示面形成角度θ２’が臨界角度θｃよりも小さくなるという状態は、角度制約部１５が存在する場合には、実現されない。

なお、図８（ａ）では、角度制約部１５は、最小角度を臨界角度θｃとして規制をかけたが、臨界角度θｃである必要はなく、構成上可能な角度であり、「臨界角度θｃ≦最小角度≦限界角度θ２ｍ」の関係を満たせばよい。

以上のように、第２実施形態における測光装置１００Ａ（１００Ａ’）では、角度可変部１４は表示面Ｄが仮想基準面Ｓａに対する角度である表示面形成角度θ２（θ２’）が変化する回転動作が可能であるため、光センサ部１０が、使用者の視線方向よりも低い位置に存在する場合には表示面形成角度θ２（θ２’）を比較的小さく設定し、当該視線方向より高い位置に存在する場合には表示面形成角度θ２（θ２’）を比較的大きく設定することが可能となる。これにより、視認性が向上し、表示部２０が操作部も兼ねる場合は操作性も向上する。

また、使用者が測定しない時は、表示面形成角度θ２（θ２’）を極力小さくすることにより、電子機器２１及び光センサ部搭載ユニット１１の組合せ構造が嵩張らない構造となるため、可搬性がより向上する。

さらに、角度制約部１５が設けられることにより、表示面形成角度θ２’が最小角度以下にならないため、当該最小角度を測定時に測定データ精度に影響がない角度に設定することにより、使用時における測定誤差や測定ミスを予め軽減することが可能となる。

＜３．第３実施形態＞
第２実施形態では、角度可変部１４がインタフェース部１２Ａと電子機器２１との間に設けられていたが、第３実施形態では、光センサ部搭載ユニット内に設けられる。図９は、第３実施形態に係る測光装置１００Ｂの具体的構成例を説明する図である。

第３実施形態における測光装置１００Ｂの概略構成及びその機能について第１実施形態と異なる点は、光センサ部搭載ユニット１１Ｂは、光センサ部１０と一体化して回転可能に設けられる角度可変部１４Ｂ（図９（ｂ）参照）がさらに設けられる点である。なお、残余の構成及び機能は第１実施形態の装置と同様である。

図９で示されるように、光センサ部搭載ユニット１１Ｂは、本体部１１Ｂ−１と、一方端と他方端との間が開口部となる平面視「コ」字状の支持部１１Ｂ−２とを有しており、支持部１１Ｂ−２の一方端と他方端との間に角度可変部１４Ｂを介して回転可能に本体部１１Ｂ−１が設けられる。角度可変部１４Ｂの回転動作はＹ軸方向を回転軸として行われ、この回転動作に伴い表示面Ｄ（仮想表示面Ｄａ）が仮想基準面Ｓａに対する角度である表示面形成角度θ３（角度θ１と等価な角度）が変化する。なお、角度可変部１４Ｂ及び光センサ部１０は正確にはＹ軸方向の回転軸Ｃｙ３を中心として、後述する変動範囲で回転動作が可能である。

図１０は、角度可変部１４Ｂの回転動作について説明する図である。図１０で示されるように、角度可変部１４Ｂの回転動作により、図１０（ａ）では「表示面形成角度θ３＝臨界角度θｃ」となるように設定した場合の構成例であり、表示面形成角度θ３は臨界角度θｃ以上の角度をもって設定可能である。また、後述する角度規制を行うことにより、図１０（ｂ）のように表示面形成角度θ３が、臨界角度θｃより小さくなり、仮想基準面Ｓａに対してマイナスの角度をもつ構成を採ることを回避することができる。図１０（ｃ）では、角度可変部１４Ｂにより「表示面形成角度θ３＞臨界角度θｃ」となるように設定した場合の構成例であり、表示部２０が光センサ部１０に対して背面に設定されている状態である。当該状態では、表示部２０と光センサ部１０との位置関係が１８０度異なる表裏関係に設置することも可能となる。

＜３−１．角度制約部＞
続いて、第３実施形態における測光装置１００Ｂの変形例を以下説明する。第３実施形態に係る測光装置１００Ｂ’では、角度可変部１４Ｂの回転動作によって設定可能な表示面形成角度θ３’の最小角度を規定する角度制約部をさらに設ける。

図１１は、第３実施形態における測光装置１００Ｂ’の具体的構成例を説明する図であり、図１１（ａ）は測光装置１００Ｂ’の主要部を示し、図１１（ｂ）は光センサ部搭載ユニット１１Ｂ’と角度可変部１４Ｂ’との接合面（図１１（ａ）の破線領域ＲＧ）の拡大図を示す。図１１（ｂ）で示されるように、角度制約部１５Ｂは、光センサ部搭載ユニット１１Ｂ’の支持部１１Ｂ’−２のＸＺ断面に凹部領域１５Ｂ１〜１５Ｂ４と、角度可変部１４Ｂ’のＸＺ断面に凸部領域１５Ｂ０とを設けて構成される。すなわち、支持部１１Ｂ’−２側の凹部領域１５Ｂ１〜１５Ｂ４のいずれかの位置で角度可変部１４Ｂ’側の凸部領域１５Ｂ０と噛み合うことで角度θ３を固定（制約）する。

図１２及び図１３は角度制約部１５Ｂについて説明する図である。なお、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）における測光装置１００Ｂ’の表示面形成角度θ３’は、図１０（ａ）及び図１０（ｃ）における測光装置１００Ｂの表示面形成角度θ３と対応している。

表示面形成角度θ３’を臨界角度θｃに設定したい場合には、図１２（ａ）で示されるように、角度可変部１４Ｂ’の凸部領域１５Ｂ０が、支持部１１Ｂ’−２の凹部領域１５Ｂ１と噛み合う位置で固定する。その後、表示面形成角度θ３’を限界角度θ３ｍに設定したい場合には、図１２（ａ）の凸部領域１５Ｂ０と凹部領域１５Ｂ１との噛み合わせ固定を解放し、図中時計回りに角度可変部１４Ｂ’を回転させた後、図１２（ｂ）で示されるように、角度可変部１４Ｂ’の凸部領域１５Ｂ０が、支持部１１Ｂ’−２の凹部領域１５Ｂ４と噛み合う位置で固定する。

しかしながら、表示面形成角度θ３’を臨界角度θｃより小さくする場合には、図１３で示されるように、角度可変部１４Ｂ’の凸部領域１５Ｂ０が、光センサ部搭載ユニット１１Ｂ’の凹部領域１５Ｂ１を越えて、凹部領域１５Ｂ２のある方向（矢印ＡＲ）とは逆向きの方向に回転することになるが、その位置では凹部領域が存在しないため固定することができない。

このように、角度制約部１５Ｂが角度制約する部分（凹部領域１５Ｂ１〜１５Ｂ４）以外においては、支持部１１Ｂ’−２との間で凸凹部が噛み合わないため、固定することができない。つまり、使用者は、物理的には光センサ部１０を不適切な位置（例えば、図１３の位置）に回転させることができるが、凸凹部が噛み合わないために、その位置で固定することができない。

図１４は、角度制約部１５Ｂの変形例について説明する図である。図１４で示されるように、角度制約部１５Ｂ’は、本体部１１Ｂ”−１に出っ張り部３０を設けるとともに、出っ張り部３０が表示面形成角度θ３”を臨界角度θｃ以下に物理的に移動不可能にするために、光センサ部搭載ユニット１１Ｂ”の支持部１１Ｂ”−２に物体４０を設けて構成される。これにより、表示面形成角度θ３’の最小角度以外にする本体部１１Ｂ”−１の回転動作は、出っ張り部３０が物体４０に引っ掛かることにより阻止されるため、表示面形成角度θ３”が臨界角度θｃ以下に形成されない。

なお、図１１〜図１４における角度制約部１５，１５’は、最小角度を臨界角度θｃとして規制をかけたが、臨界角度θｃである必要はなく、構成上可能な角度であり、「臨界角度θｃ≦最小角度≦限界角度θ３ｍ」の関係を満たせばよい。

また、角度制約の方法については、上記の角度制約部１５，１５’に限られず、表示面形成角度θ３’，θ３”が臨界角度θｃ以上の角度変動可能な範囲で回転できればよく、当該範囲以外に物理的に移動できないように制約する方法、あるいは、当該範囲以外に固定できないように制約する方法であればよい。

以上のように、第３実施形態では、角度可変部１４Ｂは表示面Ｄ（仮想表示面Ｄａ）が仮想基準面Ｓａに対する角度である表示面形成角度θ３（θ３’，θ３”）が変化する方向に回転する回転動作が可能であるため、光センサ部１０が、使用者の視線方向よりも低い位置に存在する場合には表示面形成角度θ３（θ３’ ，θ３”）を比較的小さく設定し、当該視線方向より高い位置に存在する場合には表示面形成角度θ３（θ３’ ，θ３”）を比較的大きく設定することが可能となる。これにより、視認性が向上し、表示部２０が操作部も兼ねる場合は操作性も向上する。

また、使用者が測定しない時は、表示面形成角度θ３（θ３’ ，θ３”）を極力小さくすることにより、電子機器２１及び光センサ部搭載ユニット１１Ｂ（１１Ｂ’，１１Ｂ”）の組合せ構造が嵩張らない構造となるため、可搬性がより向上する。

また、角度可変部１４Ｂは光センサ部搭載ユニット１１Ｂ（１１Ｂ’，１１Ｂ”）内に設けられるため、表示部２０を有する電子機器２１の制約を受けることがない分、回転動作による設定角度範囲（所定の範囲）を広く設定することができる。

さらに、角度制約部１５Ｂ（１５Ｂ’）が設けられることにより、表示面形成角度θ３が最小角度以下にならないため、当該最小角度を測定時に測定データ精度に影響がない角度に設定することにより、測定誤差や測定ミスを予め軽減することが可能となる。

＜４．第４実施形態＞
第２及び第３実施形態では、角度可変部１４，１４Ｂの回転軸Ｃｙ２，Ｃｙ３はＹ軸方向を中心とする回転動作であったが、第４実施形態の構成では、Ｘ軸方向を中心とする回転動作となる。図１５は、第４実施形態に係る測光装置１００Ｃの具体的構成例を説明する図である。

第４実施形態における測光装置１００Ｃの概略構成及びその機能について第２実施形態と異なる点は、角度可変部１４が角度可変部１４Ｃに変更されることにより、図１５で示されるように、角度可変部１４Ｃの回転動作が、表示面Ｄ（仮想表示面Ｄａ）に平行な回転軸Ｃｘ４を中心として３６０度回転可能な動作に変更される点である。なお、残余の構成及び機能は第１実施形態の装置と同様である。

図１５で示されるように、角度可変部１４Ｃの回転動作は、角度θ４が変化する方向（矢印ＡＲｘ４）に回転する動作である。また、角度可変部１４Ｃは、上記回転動作が可能にインタフェース部１２Ｃと連結して設けられ、Ｘ軸方向の回転軸Ｃｘ４を中心として「０≦θ４≦３６０度」の範囲でインタフェース部１２Ｃと一体化して回転可能となる。このため、角度θ４を、表示部２０から照射される光が光センサ部１０に受光不能となる角度、例えば、１８０度に設定することが可能となる（図１５参照）。

＜４−１．角度可変部１４Ｃの変形例＞
図１６は、第４実施形態における測光装置１００Ｃの変形例を説明する図である。図１６で示されるように、光センサ部搭載ユニット１１Ｃ’は、主要部として本体部１１Ｃ’−１と支持部１１Ｃ’−２とを有する。支持部１１Ｃ’−２の中心部から角度可変部１４Ｃ’がＸ軸方向に延設される。この角度可変部１４Ｃ’に本体部１１Ｃ’−１が回転可能に設けられる。

第４実施形態に係る測光装置１００Ｃ’における角度可変部１４Ｃ’が角度可変部１４Ｃと異なる点は、角度可変部１４Ｃ’は、インタフェース部１２Ｃ’と独立して回転動作可能な点が挙げられる。このため、角度θ４’を、表示部２０から照射される光が光センサ部１０に受光不能となる角度、例えば、１８０度に設定することが可能となる（図１６参照）。

以上のように、第４実施形態では、角度可変部１４Ｃ（１４Ｃ’）の回転動作は表示面Ｄ（仮想表示面Ｄａ）に平行な回転軸Ｃｘ４（Ｃｘ４’）を中心として３６０度回転可能な動作であるため、表示部２０から照射される光が光センサ部１０に受光不能な角度、例えば、１８０度に設定することができる。その結果、表示部２０から照射される光が光センサ部１０に受光されることによる光センサ部１０の測光データ精度の低下度合を“０”に抑制することにより、高精度な測光データを得ることができる。

加えて、回転動作により表示部２０に対して背面に光センサ部１０を配置することができ、使用者の頭上で光センサ部１０を上方にして測定する際に、使用者は、(i-3)下方の表示部２０に表示されている測定データをより視認しやすくなり、(ii-3)表示部２０が操作部を兼ねる場合は、表示部２０の操作がより行いやすくなるとともに、(iii-3)光センサ部１０を使用者の体で全く遮光されない位置に配置できるため、測定誤差の発生がより低減できる。

＜５．第５実施形態＞
図１７は、第５実施形態に係る測光装置１００Ｄの具体的構成例を説明する図である。第５実施形態における測光装置１００Ｄの概略構成及びその機能について第１及び第２実施形態と異なる点は、図１７で示されるように、光センサ部搭載ユニット１１は、机の上などの水平面Ｈｓ（ＸＹ平面）上に光センサ部１０が上方（＋Ｚ方向）になるように配置した際、基準面Ｓが水平面Ｈｓと平行な位置関係になるように測光装置１００Ｄの位置設定が可能な位置調整部１６をさらに備える点である。なお、残余の構成及び機能は第１実施形態の測光装置１００と同様である。

立設状態の位置調整部１６は電子機器２１の底面エッジ部分とともに測光装置１００Ｄ全体を支持しており、角度θ１（＝θｃ）を有する測光装置１００Ｄの基準面Ｓが水平面Ｈｓと平行な位置関係になる形成高さを有している。

なお、第５実施形態を第２及び第３実施形態の測光装置１００Ａ，１００Ｂに適用する場合、実現可能な表示面形成角度θ２（θ３）のうち、一の角度（固定できる設定角度が望ましい）設定時に、水平面Ｈｓ上に光センサ部１０が上方になるように配置した際、立設状態の位置調整部１６により、基準面Ｓが水平面Ｈｓと平行な位置関係にできる態様となる。

このように、光センサ部搭載ユニット１１の基準面Ｓと水平面Ｈｓとを平行な位置関係にする立設状態の位置調整部１６を備えることにより、使用者が、机の上等の水平面Ｈｓ上に測光装置１００Ｄを置いて使用する際、水平面照度を精度良く測定することができる。

＜５−１．位置調整収納部＞
続いて、図１８は、第５実施形態における測光装置１００Ｄの変形例を説明する図である。図１８で示されるように、第５実施形態に係る測光装置１００Ｄ’では、光センサ部搭載ユニット１１において、位置調整部１６は立設状態から光センサ部搭載ユニット１１内に収納可能な収納状態に状態変位が可能であり、収納状態の位置調整部１６を内部に収納する位置調整収納部１７をさらに設けている。

このように、位置調整部１６は立設状態から収納状態に位置変化可能であり、収納状態の位置調整部１６を光センサ部搭載ユニット１１内に収納する位置調整収納部１７を備えるため、使用者が位置調整部１６を使用しない時は、位置調整部１６を位置調整収納部１７にしまい込めることで、位置調整部１６の占める体積分をコンパクトにすることができ、利便性のみならず可搬性をも維持できる。

＜６．第６実施形態＞
図１９は、第６実施形態に係る測光装置１００Ｅの具体的構成例を説明する図であり、図１９（ａ）は光センサ部搭載ユニット１１Ｅとその周辺のＸＺ断面を−Ｙ方向から見た図であり、図１９（ｂ）は光センサ部搭載ユニット１１Ｅとその周辺のＸＹ平面を＋Ｚ方向から見た図である。図１９で示されるように、第６実施形態における測光装置１００Ｅの概略構成及びその機能について第１実施形態と異なる点は、光センサ部搭載ユニット１１Ｅは、光センサ部１０を保持し、基準面Ｓが水平面Ｈｓ（ＸＹ平面）に平行になるように自動的に位置調整する自動水平位置調整機構１８をさらに有する点である。なお、残余の構成及び機能は第１実施形態の装置と同様である。

図１９（ａ）で示されるように、自動水平位置調整機構１８は、光センサ部１０と基準面Ｓを介して一体化して構成され、光センサ部搭載ユニット１１Ｅ内部に設けられる。ここで、自動水平位置調整機構１８は、一般に周知である玩具「起き上がりこぼし」と同様の原理をもって構成される。すなわち、測光装置１００Ｅでは、自動水平位置調整機構１８の底の部分のおもり１８ａ（図１９（ａ）及び図１９（ｂ）参照）が重心となって、基準面Ｓが水平面Ｈｓに平行になるように自動的に位置調整が可能となる。

以上のように、第６実施形態では、自動水平位置調整機構１８をさらに有するため、使用者が、水平面Ｈｓを意識することなしに、水平面照度を精度良く測定することができる。水平面照度を測定する際に、自動水平位置調整機構１８の設定誤差のみが、設置誤差として与えられるため、設置誤差を含めた測定誤差や測定ミスを予め軽減することが可能となる。

なお、自動水平位置調整機構１８は、第２〜第５実施形態の測光装置１００Ａ〜１００Ｄの光センサ部１０と一体化して構成可能なことは勿論である。

＜７．第７実施形態＞
図２０は、第７実施形態に係る測光装置１００Ｆの具体的構成例を説明する図であり、図２０（ａ）は測光装置１００ＦのＸＹ平面を＋Ｚ方向から見た図であり、図２０（ｂ）は測光装置１００ＦのＸＺ断面を−Ｙ方向から見た図である。図２０で示されるように、第７実施形態における測光装置１００Ｆの概略構成及びその機能について第１実施形態と異なる点は、光センサ部搭載ユニット１１Ｆは光センサ部１０に近接して表示部２０Ｆをさらに搭載する点である。なお、残余の構成及び機能は第１実施形態の装置と同様である。

すなわち、第１実施形態に係る測光装置１００では、電子機器２１がインタフェース部１２に接続されることにより、光センサ部搭載ユニット１１と測定データを受信可能に連結されていたが、本実施形態に係る測光装置１００Ｆでは、インタフェース部１２を介することなく、光センサ部搭載ユニット１１Ｆが光センサ部１０に近接して表示部２０Ｆを搭載し、光センサ部搭載ユニット１１Ｆ自体に、表示部２０Ｆによる表示機能が備えられている（図２０（ａ）参照）。

具体的に、図２０（ｂ）で示されるように、測光装置１００Ｆでは、基準面Ｓに沿って表示部２０Ｆの方向に延びる仮想基準面Ｓａに対し、表示面ＤＦが反る方向に角度θ７を持って形成される。言い換えれば、角度θ７は、表示面ＤＦに沿って延びる仮想表示面ＤＦａが仮想基準面Ｓａに対して反時計回りに角度θ７回転した位置に配置される。ここでは、角度θ７は臨界角度θｃに設定されるため、表示部２０Ｆから照射される光の影響を受けない（図２０（ｂ）参照）。なお、角度θ７は臨界角度θｃである必要はなく、構成上可能な角度であり、「角度θ７≧臨界角度θｃ」の関係を満たせばよい。

＜７−１．測光装置１００Ｆの変形例＞
続いて、図２１は、第７実施形態における測光装置１００Ｆの変形例を説明する図であり、図２１（ａ）は測光装置１００Ｆ’のＸＹ平面を＋Ｚ方向から見た図であり、図２１（ｂ）は測光装置１００Ｆ’のＸＺ断面を−Ｙ方向から見た図である。図２１で示されるように、第７実施形態に係る測光装置１００Ｆ’では、光センサ部搭載ユニット１１Ｆ’において、インタフェース部１２Ｆをさらに設ける構成である。なお、測光装置１００Ｆの光センサ部搭載ユニット１１Ｆと、測光装置１００Ｆ’の光センサ部搭載ユニット１１Ｆ’とは、インタフェース部１２Ｆを除いて共通の構成及び機能を有する。これにより、光センサ部搭載ユニット１１Ｆ’は、インタフェース部１２Ｆを介して電子機器２１と接続可能となる（図２１（ａ）参照）。この際、光センサ部搭載ユニット１１Ｆ’の表示部２０Ｆの表示面ＤＦと電子機器２１の表示部２０の表示面Ｄとは平行な位置関係となる。

具体的な構成として、図２１（ｂ）で示されるように、仮想基準面Ｓａに対して、電子機器２１における表示部２０の表示面Ｄ（仮想表示面Ｄａ）が反る角度θ７”は、角度θ７’と等しく構成されている。このため、表示部２０Ｆのみならず電子機器２１の表示部２０から照射される光の影響をも受けない（図２１（ｂ）参照）。なお、角度θ７”は臨界角度θｃである必要はなく、構成上可能な角度であり、「角度θ７”≧臨界角度θｃ」の関係を満たせばよい。

以上のように、第７実施形態では、光センサ部搭載ユニット１１Ｆ(１１Ｆ’)は光センサ部１０に近接して表示部２０Ｆをさらに搭載することにより、単体で日常生活レベルでの可搬性を有する構成を実現しつつ、高精度な測光データを得ることができる。

＜８．変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

※ 本実施形態では、測光装置１００，１００Ａ〜１００Ｆを個別に実施されるように各実施形態に分けて記載したが、これらの個別機能は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせてもよい。

※ 本実施形態に係る光センサ部搭載ユニットは、目的とする光強度測定を機能に加え、汎用端未の備える機能（表示装置、スピーカー、プリンタ、外部送信機能（電話、ＬＡＮ、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ網との接続）を組み合わせた使用も可能である。

１０ 光センサ部
１１ 光センサ部搭載ユニット
１２ インタフェース部
１３ 周辺回路部
１４ 角度可変部
１５ 角度制約部
１６ 位置調整部
１７ 位置調整収納部
１８ 自動水平位置調整機構
２０ 表示部
２１ 電子機器
１００，１００Ａ〜１００Ｆ 測光装置
Ｄ 表示面
Ｄａ，Ｄａｃ，Ｄａ’，Ｄａｃ’ 仮想表示面
Ｓ 基準面
Ｓａ，Ｓａ’ 仮想基準面

Claims (6)

1. 光を受光して、受光した光に関する所定の測光データを取得する光センサ部と、
   前記光センサ部を所定の基準面上に搭載する光センサ部搭載ユニットと、
   前記測光データを所定の表示面上に表示する表示部と、
   を備え、
   前記所定の基準面に沿って前記表示部の方向に延びる仮想基準面に対し、前記光センサ及び前記表示部が前記所定の表示面が反る方向に所定の角度を持って形成され、
   前記表示部を搭載し、所定の情報処理機能を有する携帯用の電子機器をさらに備え、
   前記光センサ部搭載ユニットは前記電子機器との接続用のインタフェース部をさらに有し、
   前記電子機器は前記インタフェース部に接続されることにより、前記光センサ部搭載ユニットと前記光センサ部からの前記測光データとを受信可能に連結され、
   前記インタフェース部と前記電子機器との間に、前記電子機器と一体化して回転可能に設けられる角度可変部をさらに備え、前記インタフェース部は前記角度可変部を介して前記電子機器と接続され、
   前記角度可変部の回転動作は前記所定の表示面が前記仮想基準面に対する角度である表示面形成角度が変化する方向に回転する動作を含み、前記回転動作により前記所定の角度を含む所定の範囲で角度変動が可能であり、
   前記角度可変部の回転動作によって設定可能な前記表示面形成角度の最小角度を規定し、前記最小角度において前記表示面に沿って延びる仮想表示面が前記光センサ部の測定凸面と接するようにする角度制約部をさらに備える
   測光装置。
2. 光を受光して、受光した光に関する所定の測光データを取得する光センサ部と、
   前記光センサ部を所定の基準面上に搭載する光センサ部搭載ユニットと、
   前記測光データを所定の表示面上に表示する表示部と、
   を備え、
   前記所定の基準面に沿って前記表示部の方向に延びる仮想基準面に対し、前記光センサ及び前記表示部が前記所定の表示面が反る方向に所定の角度を持って形成され、
   前記表示部を搭載し、所定の情報処理機能を有する携帯用の電子機器をさらに備え、
   前記光センサ部搭載ユニットは前記電子機器との接続用のインタフェース部をさらに有し、
   前記電子機器は前記インタフェース部に接続されることにより、前記光センサ部搭載ユニットと前記光センサ部からの前記測光データとを受信可能に連結され、
   前記光センサ部搭載ユニットは、前記光センサ部と一体化して回転可能に設けられる角度可変部をさらに備え、
   前記角度可変部の回転動作は前記所定の表示面が前記仮想基準面に対する角度である表示面形成角度が変化する方向に回転する動作を含み、前記回転動作により前記所定の角度を含む所定の範囲で角度変動が可能であり、
   前記角度可変部の回転動作によって設定可能な前記表示面形成角度の最小角度を規定し、前記最小角度において前記表示面に沿って延びる仮想表示面が前記光センサ部の測定凸面と接するようにする角度制約部をさらに備える
   測光装置。
3. 請求項１あるいは請求項２に記載の測光装置であって、
   前記所定の角度は、前記表示部から照射される光が前記光センサ部に受光不能な角度を含む、
   測光装置。
4. 請求項１、請求項２及び請求項３の何れか１つの請求項に記載の測光装置であって、
   前記光センサ部搭載ユニットは、
   所定の水平面上に前記光センサ部が上方になるように配置した際、前記所定の基準面が前記所定の水平面と平行な位置関係になるように設定可能な位置調整部をさらに備える、
   測光装置。
5. 請求項４に記載の測光装置であって、
   前記光センサ部搭載ユニットは、
   前記位置調整部は所定の収納状態に位置変化可能であり、
   前記収納状態の前記位置調整部を前記光センサ部搭載ユニット内に収納する位置調整収納部、
   をさらに備えることを特徴とする、
   測光装置。
6. 請求項１に記載の測光装置であって、
   前記光センサ部搭載ユニットは、
   前記光センサ部を保持し、前記所定の基準面が水平面に平行になるように自動的に位置調整する自動水平位置調整機構をさらに有する、
   測光装置。

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