JP6194776B2 - 分光測定装置及び分光測定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、分光測定装置及び分光測定方法に関する。
従来、光源で測定対象を照明し、当該測定対象の反射光を分光することで分光測定を実施する装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
光源としては、キセノンやハロゲン等が封入された各種タングステンランプ、キセノンランプ及びＬＥＤ等が例示されるが、これら各種光源は、通常、環境温度や、点灯後の経過時間等に応じて、照明光の分光強度が変化する。
光源としては、キセノンやハロゲン等が封入された各種タングステンランプ、キセノンランプ及びＬＥＤ等が例示されるが、これら各種光源は、通常、環境温度や、点灯後の経過時間等に応じて、照明光の分光強度が変化する。
ここで、特許文献１に記載の装置では、分光強度が変動する光源を用いる際に、測定に先立って、照明光の基準分光強度（測定波長と光強度とを対応づけたデータ）を、光源が点灯してからの経過時間に基づいて、各測定波長について補正するデータテーブルを予め取得している。そして、実際の測定によって取得された測定結果を、点灯後の経過時間と、上記データテーブルとを用いて補正している。
ところで、特許文献１に記載の装置では、測定対象の分光測定に先立って、白色校正を行う際に、上記データテーブルを取得している。その後、分光測定を行って取得した分光測定結果を、予め取得していたデータテーブルに基づいて校正している。
しかしながら、上述のように照明光の光量は、点灯後に大きく変動するため、光量変動が大きい時間帯に対して、その補正量のずれも大きくなることが考えられ、測定精度が低下するおそれがある。
また、データテーブルを生成するためには、各測定波長において、光源が点灯してからの経過時間ごとに、細かく分光強度を測定する必要があるという課題もある。さらに、この場合、測定に先立って実施されるリファレンス測定に係る時間が長くなってしまい、結果、測定に要する全所要時間が長くなるという課題もある。
しかしながら、上述のように照明光の光量は、点灯後に大きく変動するため、光量変動が大きい時間帯に対して、その補正量のずれも大きくなることが考えられ、測定精度が低下するおそれがある。
また、データテーブルを生成するためには、各測定波長において、光源が点灯してからの経過時間ごとに、細かく分光強度を測定する必要があるという課題もある。さらに、この場合、測定に先立って実施されるリファレンス測定に係る時間が長くなってしまい、結果、測定に要する全所要時間が長くなるという課題もある。
本発明は、測定精度を維持しつつも測定に要する全所要時間の短縮を、より簡易に実現可能な分光測定装置及び分光測定方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様の分光測定装置は、点灯開始からの光量が点灯開始からの経過時間に応じた変動特性で変動する光を出射する光源と、前記光源から出射され、対象により反射された光から所定波長の光を分光し、分光された光を受光する光学モジュールと、前記光学モジュールで受光された光の光量を測定する光量測定部と、前記変動特性に基づいて、前記光源の点灯開始タイミングに対する、前記光量測定部により前記光量を取得可能な測定時間帯を設定する測定時間設定部と、を備え、前記光量測定部は、前記対象を測定対象とし、当該測定対象により反射され、分光された光の光量を取得する通常測定処理と、前記対象として反射率が既知である基準対象を用い、当該基準対象により反射され、分光された光の光量であるリファレンスデータを取得するリファレンス処理と、を実施し、前記時間設定部は、前記測定時間帯の開始タイミング、前記測定時間帯の終了タイミング、及び前記リファレンスデータを取得するリファレンスタイミングを、前記リファレンスタイミングが、前記開始タイミングより後、前記終了タイミングより前となり、かつ、前記測定時間帯内における前記光源からの光の変動量が、前記リファレンスタイミングにおける前記光源からの光の光量に対して、所定の許容変動範囲内となるように設定することを特徴とする。
また、上記の本発明に係る分光測定装置は、点灯開始からの光量が点灯開始からの経過時間に応じた変動特性で変動する光を出射する光源と、前記光源から出射され、対象により反射された光から所定波長の光を分光し、分光された光を受光する光学モジュールと、前記光学モジュールで受光された光の光量を測定する光量測定部と、前記変動特性に基づいて、前記光源の点灯開始タイミングに対する、前記光量測定部により前記光量を取得可能な測定時間帯を設定する測定時間設定部と、を備え、前記光量測定部は、前記対象を測定対象とし、当該測定対象により反射された光の光量を取得する通常測定処理と、前記対象として反射率が既知である基準対象を用い、当該基準対象により反射された光の光量であるリファレンスデータを取得するリファレンス処理とを実施し、前記時間設定部は、前記測定時間帯の開始タイミング、前記測定時間帯の終了タイミング、及び前記リファレンスデータを参照するリファレンスタイミングを、前記リファレンスタイミングが、前記開始タイミングより後、前記終了タイミングより前となり、かつ、前記測定時間帯内における前記光源からの光の変動量が、前記リファレンスタイミングにおける前記光源からの光の光量に対して、所定の許容変動範囲内となるように設定することを特徴とする。
また、上記の本発明に係る分光測定装置は、点灯開始からの光量が点灯開始からの経過時間に応じた変動特性で変動する光を出射する光源と、前記光源から出射され、対象により反射された光から所定波長の光を分光し、分光された光を受光する光学モジュールと、前記光学モジュールで受光された光の光量を測定する光量測定部と、前記変動特性に基づいて、前記光源の点灯開始タイミングに対する、前記光量測定部により前記光量を取得可能な測定時間帯を設定する測定時間設定部と、を備え、前記光量測定部は、前記対象を測定対象とし、当該測定対象により反射された光の光量を取得する通常測定処理と、前記対象として反射率が既知である基準対象を用い、当該基準対象により反射された光の光量であるリファレンスデータを取得するリファレンス処理とを実施し、前記時間設定部は、前記測定時間帯の開始タイミング、前記測定時間帯の終了タイミング、及び前記リファレンスデータを参照するリファレンスタイミングを、前記リファレンスタイミングが、前記開始タイミングより後、前記終了タイミングより前となり、かつ、前記測定時間帯内における前記光源からの光の変動量が、前記リファレンスタイミングにおける前記光源からの光の光量に対して、所定の許容変動範囲内となるように設定することを特徴とする。
本発明では、測定時間設定部は、測定時間帯の開始タイミングより後で、終了タイミングより前となるようにリファレンスタイミングを設定する。この際、リファレンスタイミングの光源からの光（照明光）の光量に対して、通常測定処理を実施可能な測定時間内における照明光の光量が所定の許容変動範囲内となるように、測定時間帯におけるリファレンスタイミングを設定する。したがって、本発明では、リファレンスタイミングの前後で、開始タイミングから終了タイミングまでの間で通常測定処理を実施することが可能となる。
これにより、例えば、測定時間帯の開始タイミング（又は開始タイミングより前）、又は終了タイミング（又は終了タイミングの後）で実施されたリファレンス処理によって取得されたリファレンスデータを参照する場合と比べて、許容変動範囲の光量範囲を広げることができる。すなわち、光源の光量は、点灯直後のピークを越えた後、徐々に減少し、安定した状態となる。このため、測定時間帯の開始タイミング、リファレンスタイミング、及び、終了タイミングでは、通常、順に光量が小さくなる。したがって、開始タイミングからリファレンスタイミングまでの間の時間（第１測定時間）は、リファレンスタイミングの光量に対して、光量が大きい方の許容変動範囲分だけ長くでき、リファレンスタイミングから終了タイミングまでの間の時間（第２測定時間）は、リファレンスタイミングの光量に対して、光量が小さい方の許容変動範囲分だけ長くできる。これにより、上述のように、一回の測定において、分光測定（対象により反射された光に含まれる分光成分に対する光量測定）の前又は後のいずれか一方のタイミングでリファレンス測定を実施する従来の測定と比べて、リファレンスタイミングの前後の期間で通常測定処理を実施できるため、通常測定処理に係る分光測定を実施できる回数が増大する。
このように、一回の測定で実施可能な分光測定回数を増えるので、光源の点灯及び消灯の回数が減少する。また、上記条件を満たす範囲でリファレンス処理までの時間を短く設定することで、光源点灯から開始タイミングまでの待機時間も短くできる。結果として、測定に要する全所要時間（少なくとも通常測定処理を含む測定所要時間と、待機時間とを含む）の短縮を図ることができる。また、通常測定処理時の光量は、リファレンスタイミングにおける光量に対して所定の許容変動範囲以内となるため、例えば光量変動量が大きい時間帯での測定は実施されず、簡素な処理で測定精度の向上を図れる。
また、上記従来の測定と比べて、光量測定処理の測定所要時間が同一であれば、上記待機時間を短くすることができる。したがって、光源が点灯されてから測定が終了するまでの時間も短縮することができる。また、光量測定処理に係る時間を短縮するために、光源を点灯し続ける必要がないので、光源への負荷を抑制できる。
また、上記従来の測定と比べて、光源が点灯されてから開始タイミングまでの待機時間が同一であれば、測定時間帯の長さを延長することができる。
これにより、例えば、測定時間帯の開始タイミング（又は開始タイミングより前）、又は終了タイミング（又は終了タイミングの後）で実施されたリファレンス処理によって取得されたリファレンスデータを参照する場合と比べて、許容変動範囲の光量範囲を広げることができる。すなわち、光源の光量は、点灯直後のピークを越えた後、徐々に減少し、安定した状態となる。このため、測定時間帯の開始タイミング、リファレンスタイミング、及び、終了タイミングでは、通常、順に光量が小さくなる。したがって、開始タイミングからリファレンスタイミングまでの間の時間（第１測定時間）は、リファレンスタイミングの光量に対して、光量が大きい方の許容変動範囲分だけ長くでき、リファレンスタイミングから終了タイミングまでの間の時間（第２測定時間）は、リファレンスタイミングの光量に対して、光量が小さい方の許容変動範囲分だけ長くできる。これにより、上述のように、一回の測定において、分光測定（対象により反射された光に含まれる分光成分に対する光量測定）の前又は後のいずれか一方のタイミングでリファレンス測定を実施する従来の測定と比べて、リファレンスタイミングの前後の期間で通常測定処理を実施できるため、通常測定処理に係る分光測定を実施できる回数が増大する。
このように、一回の測定で実施可能な分光測定回数を増えるので、光源の点灯及び消灯の回数が減少する。また、上記条件を満たす範囲でリファレンス処理までの時間を短く設定することで、光源点灯から開始タイミングまでの待機時間も短くできる。結果として、測定に要する全所要時間（少なくとも通常測定処理を含む測定所要時間と、待機時間とを含む）の短縮を図ることができる。また、通常測定処理時の光量は、リファレンスタイミングにおける光量に対して所定の許容変動範囲以内となるため、例えば光量変動量が大きい時間帯での測定は実施されず、簡素な処理で測定精度の向上を図れる。
また、上記従来の測定と比べて、光量測定処理の測定所要時間が同一であれば、上記待機時間を短くすることができる。したがって、光源が点灯されてから測定が終了するまでの時間も短縮することができる。また、光量測定処理に係る時間を短縮するために、光源を点灯し続ける必要がないので、光源への負荷を抑制できる。
また、上記従来の測定と比べて、光源が点灯されてから開始タイミングまでの待機時間が同一であれば、測定時間帯の長さを延長することができる。
本発明の分光測定装置において、前記時間設定部は、前記測定時間帯の開始タイミング及び前記リファレンスタイミングにおける前記光源の光の光量差の絶対値が、前記許容変動範囲の最大値となり、前記測定時間帯の終了タイミング及び前記リファレンスタイミングにおける前記光源の光の光量差の絶対値が、前記許容変動範囲の最大値となるように、前記開始タイミング、前記終了タイミング、及び前記リファレンスタイミングを設定することが好ましい。
本発明の分光測定装置では、開始タイミングにおける照明光の光量、及び、終了タイミングの照明光の光量のそれぞれと、リファレンスタイミングの照明光の光量との差の絶対値が、許容変動範囲の最大値となるように、上記各タイミングを設定する。
これにより、第１測定時間、及び第２測定時間を、測定精度に影響が出ない範囲で最長に設定できる。したがって、一度の測定で実施可能な測定回数を増やすことができ、上述のように結果として全所要時間をより短くできる。
これにより、第１測定時間、及び第２測定時間を、測定精度に影響が出ない範囲で最長に設定できる。したがって、一度の測定で実施可能な測定回数を増やすことができ、上述のように結果として全所要時間をより短くできる。
本発明の分光測定装置において、前記測定時間設定部は、前記測定時間帯の長さである測定所要時間を取得し、前記変動特性に対して、前記測定所要時間を当てはめて、前記測定時間帯の前記開始タイミング、前記終了タイミング、及び前記リファレンスタイミングを設定することが好ましい。
本発明では、光源の変動特性（時間に対する光量変動量）に対して、測定所要時間を当てはめることで、測定時間帯を設定する。これにより、測定時間帯の時間（開始タイミングから終了タイミングまでの時間）を測定所要時間と同じ長さにでき、かつ、光源の点灯開始タイミングから開始タイミングまでの待機時間が最短となるように、各タイミングを設定することができる。
本発明の分光測定装置において、前記光学モジュールの測定領域に配置される前記対象を変更する対象変更手段を備え、前記対象変更手段は、前記リファレンスタイミングにおいて、前記測定領域に配置される前記対象を、前記測定対象から前記基準対象に変更し、前記光量測定部によるリファレンス処理が終了すると前記測定領域に配置される前記対象を、前記基準対象から前記測定対象に変更することが好ましい。
本発明の分光測定では、対象変更手段は、測定時間設定部によって設定された各タイミングに応じて、対象を変更する。これにより、基準対象により反射された光に対するリファレンス測定処理を、設定されたリファレンスタイミングにおいて適切に実施でき、その前後で実施された通常測定処理で取得された測定対象に対する光量を、リファレンス処理により得られたリファレンス結果に基づいて、適切に校正することができる。
本発明の分光測定装置において、前記対象変更手段は、前記測定領域と前記対象との位置を相対的に移動させる移動手段であり、前記測定時間設定部は、前記移動手段が前記測定領域と前記対象との位置を相対的に移動させる際の移動時間と、前記通常測定処理に係る時間と、前記リファレンス処理に係る時間との総和から前記測定時間帯の長さである測定所要時間を取得することが好ましい。
本発明では、移動手段によって、対象と測定領域との相対位置を移動させる。そして、測定時間設定部は、通常測定処理における対象である測定対象及び測定領域のサイズや、１つの測定領域での測定に要する時間や、移動手段による移動速度等に応じて、測定所要時間を取得する。そして、移動手段で測定対象と測定領域との相対位置を移動させながら、第１測定時間における通常測定処理を実施する。そして、リファレンスタイミングになったら、リファレンス処理を実施し、その後、第２測定時間における通常測定処理を実施する。
このような構成では、測定対象に応じて、適切な測定時間帯（開始タイミング、リファレンスタイミング、終了タイミング）を設定でき、設定されたタイミングに対して適切に光量測定を実施できる。
このような構成では、測定対象に応じて、適切な測定時間帯（開始タイミング、リファレンスタイミング、終了タイミング）を設定でき、設定されたタイミングに対して適切に光量測定を実施できる。
本発明の分光測定方法は、点灯開始からの光量が点灯開始からの経過時間に応じた変動特性で変動する光を出射する光源と、前記光源から出射され、対象により反射された光から所定波長の光を分光し、分光された光を受光する光学モジュールと、前記光学モジュールで受光された光の光量を取得する光量測定部と、前記変動特性に基づいて、前記光源の点灯開始タイミングに対する、前記光量測定部により前記光量を取得可能な測定時間帯を設定する測定時間設定部と、を備えた分光測定装置における分光測定方法であって、前記光量測定部は、前記対象を測定対象とし、当該測定対象により反射された光の光量を取得する通常測定処理と、前記対象として反射率が既知である基準対象を用い、当該基準対象により反射された光の光量であるリファレンスデータを取得するリファレンス処理とを実施し、前記光源の点灯開始タイミングに対する前記測定時間帯の開始タイミング、前記測定時間帯の終了タイミング、及び前記リファレンスデータを参照するリファレンスタイミングを、前記リファレンスタイミングが、前記開始タイミングより後、前記終了タイミングより前となり、かつ、前記測定時間帯内における前記光源からの光の変動量が、前記リファレンスタイミングにおける前記光源からの光の光量に対して、所定の許容変動範囲内となるように設定するステップと、前記光源を点灯するステップと、前記光源が点灯されてからの経過時間に応じて、前記通常測定処理を実施するステップと、前記リファレンスタイミングにおける前記リファレンスデータに基づいて、前記通常測定処理で得られた光量測定結果を校正するステップと、を実行することを特徴とする。
本発明の分光測定方法では、上記分光測定装置と同様に、光源の変動特性に基づいて、測定時間帯の開始タイミング、終了タイミング、及びリファレンスタイミングを設定する。
これにより、一回の測定において、光量測定の前後にリファレンス測定を実施する従来の測定と比べて、広い許容変動範囲で光量測定を実施することができる。このため、上記従来の測定と比べて、一回の測定で実施可能な光量測定部による通常測定処理の回数を増やすことができ、結果として、測定に係る全所要時間の短縮を図ることができる。また、通常測定処理の光量は、リファレンスタイミングにおける光量に対して所定の許容変動範囲以内となるため、例えば光量変動量が大きい時間帯での測定は実施されず、簡素な処理で測定精度の向上を図れる。
これにより、一回の測定において、光量測定の前後にリファレンス測定を実施する従来の測定と比べて、広い許容変動範囲で光量測定を実施することができる。このため、上記従来の測定と比べて、一回の測定で実施可能な光量測定部による通常測定処理の回数を増やすことができ、結果として、測定に係る全所要時間の短縮を図ることができる。また、通常測定処理の光量は、リファレンスタイミングにおける光量に対して所定の許容変動範囲以内となるため、例えば光量変動量が大きい時間帯での測定は実施されず、簡素な処理で測定精度の向上を図れる。
［実施形態］
以下、本発明に係る一実施形態について、図面に基づいて説明する。
［分光測定装置の構成］
図１は、本発明に係る分光測定装置の概略構成を示すブロック図である。
分光測定装置１は、分光測定の対象である測定対象Ｘで反射した測定対象光における各波長の光強度を分析し、分光スペクトルを測定する装置である。なお、本実施形態では、測定対象Ｘで反射した測定対象光を測定する例を示すが、測定対象Ｘとして、例えば液晶パネル等の発光体を用いる場合、当該発光体から発光された光を測定対象光としてもよい。
そして、この分光測定装置１は、図１に示すように、光学モジュール１０と、分光測定装置１を分光測定の対象に対して移動させる移動装置２０と、光学モジュール１０及び移動装置２０を制御する制御部３０と、を備えている。分光測定装置１は、移動装置２０によって測定対象Ｘと相対的な位置を、例えば図１の矢印Ｍに示す方向に変更することで、測定対象Ｘに対して測定領域を移動させ、複数回の分光測定を実施する。なお、本実施形態における分光測定とは、対象により反射され、光学モジュール１０に入射した光から、所定波長の光を順次分光させ、順次分光された光の光量を測定する処理を指す。
以下、本発明に係る一実施形態について、図面に基づいて説明する。
［分光測定装置の構成］
図１は、本発明に係る分光測定装置の概略構成を示すブロック図である。
分光測定装置１は、分光測定の対象である測定対象Ｘで反射した測定対象光における各波長の光強度を分析し、分光スペクトルを測定する装置である。なお、本実施形態では、測定対象Ｘで反射した測定対象光を測定する例を示すが、測定対象Ｘとして、例えば液晶パネル等の発光体を用いる場合、当該発光体から発光された光を測定対象光としてもよい。
そして、この分光測定装置１は、図１に示すように、光学モジュール１０と、分光測定装置１を分光測定の対象に対して移動させる移動装置２０と、光学モジュール１０及び移動装置２０を制御する制御部３０と、を備えている。分光測定装置１は、移動装置２０によって測定対象Ｘと相対的な位置を、例えば図１の矢印Ｍに示す方向に変更することで、測定対象Ｘに対して測定領域を移動させ、複数回の分光測定を実施する。なお、本実施形態における分光測定とは、対象により反射され、光学モジュール１０に入射した光から、所定波長の光を順次分光させ、順次分光された光の光量を測定する処理を指す。
［光学モジュールの構成］
光学モジュール１０は、光源４と、波長可変干渉フィルター５と、受光素子１１と、検出信号処理部１２と、電圧制御部１３と、を備える。
この光学モジュール１０は、測定対象Ｘを照明する光源４からの照明光が測定対象Ｘで反射され、この反射された測定対象光を、入射光学系（図示略）を通して、波長可変干渉フィルター５に導き、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光素子１１に受光させる。そして、受光素子１１から出力された検出信号は、検出信号処理部１２を介して制御部３０に出力される。
光学モジュール１０は、光源４と、波長可変干渉フィルター５と、受光素子１１と、検出信号処理部１２と、電圧制御部１３と、を備える。
この光学モジュール１０は、測定対象Ｘを照明する光源４からの照明光が測定対象Ｘで反射され、この反射された測定対象光を、入射光学系（図示略）を通して、波長可変干渉フィルター５に導き、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光素子１１に受光させる。そして、受光素子１１から出力された検出信号は、検出信号処理部１２を介して制御部３０に出力される。
［光源の構成］
光源４は、照明光の光量が経時的に変動する光量変動特性を有する（図６参照）。この光量変動特性は、後に詳述するが、予め光源の光量を測定することによって取得することができる。光量変動特性は、光源の経時的な劣化等により変動することもある。
なお、光源４として、例えば、キセノンが封入されたタングステンランプを用いているが、これに限定されず、ハロゲン等が封入された各種タングステンランプ、キセノンランプ及びＬＥＤ等の各種光源を用いることができる。また、図示しないが、光学モジュール１０は、光源４からの照明光を集光するレンズや、光源４からの光をレンズに向かって反射させるリフレクター等を備えていてもよい。
光源４は、照明光の光量が経時的に変動する光量変動特性を有する（図６参照）。この光量変動特性は、後に詳述するが、予め光源の光量を測定することによって取得することができる。光量変動特性は、光源の経時的な劣化等により変動することもある。
なお、光源４として、例えば、キセノンが封入されたタングステンランプを用いているが、これに限定されず、ハロゲン等が封入された各種タングステンランプ、キセノンランプ及びＬＥＤ等の各種光源を用いることができる。また、図示しないが、光学モジュール１０は、光源４からの照明光を集光するレンズや、光源４からの光をレンズに向かって反射させるリフレクター等を備えていてもよい。
［波長可変干渉フィルターの構成］
図２は、波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図である。図３は、図２のIII−III線を断面した際の波長可変干渉フィルターの断面図である。
波長可変干渉フィルター５は、波長可変型のファブリーペローエタロンである。この波長可変干渉フィルター５は、例えば矩形板状の光学部材であり、固定基板５１と可動基板５２とを備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、それぞれ例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラスなどの各種ガラスや、水晶などにより形成されている。そして、これらの固定基板５１及び可動基板５２は、固定基板５１の第一接合部５１３及び可動基板の第二接合部５２３が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜などにより構成された接合膜５３（第一接合膜５３１及び第二接合膜５３２）により接合されることで、一体的に構成されている。
図２は、波長可変干渉フィルターの概略構成を示す平面図である。図３は、図２のIII−III線を断面した際の波長可変干渉フィルターの断面図である。
波長可変干渉フィルター５は、波長可変型のファブリーペローエタロンである。この波長可変干渉フィルター５は、例えば矩形板状の光学部材であり、固定基板５１と可動基板５２とを備えている。これらの固定基板５１及び可動基板５２は、それぞれ例えば、ソーダガラス、結晶性ガラス、石英ガラス、鉛ガラス、カリウムガラス、ホウケイ酸ガラス、無アルカリガラスなどの各種ガラスや、水晶などにより形成されている。そして、これらの固定基板５１及び可動基板５２は、固定基板５１の第一接合部５１３及び可動基板の第二接合部５２３が、例えばシロキサンを主成分とするプラズマ重合膜などにより構成された接合膜５３（第一接合膜５３１及び第二接合膜５３２）により接合されることで、一体的に構成されている。
固定基板５１には、固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２には、可動反射膜５５が設けられている。これらの固定反射膜５４及び可動反射膜５５は、ギャップＧ１を介して対向配置されている。そして、波長可変干渉フィルター５には、このギャップＧ１の寸法を調整（変更）するのに用いられる静電アクチュエーター５６が設けられている。
また、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１（可動基板５２）の基板厚み方向から見た図２に示すような平面視（以降、フィルター平面視と称する）において、固定基板５１及び可動基板５２の平面中心点Ｏは、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の中心点と一致し、かつ後述する可動部５２１の中心点と一致するものとする。
また、波長可変干渉フィルター５を固定基板５１（可動基板５２）の基板厚み方向から見た図２に示すような平面視（以降、フィルター平面視と称する）において、固定基板５１及び可動基板５２の平面中心点Ｏは、固定反射膜５４及び可動反射膜５５の中心点と一致し、かつ後述する可動部５２１の中心点と一致するものとする。
（固定基板の構成）
固定基板５１には、エッチングにより電極配置溝５１１及び反射膜設置部５１２が形成されている。この固定基板５１は、可動基板５２に対して厚み寸法が大きく形成されており、固定電極５６１及び可動電極５６２間に電圧を印加した際の静電引力や、固定電極５６１の内部応力による固定基板５１の撓みはない。
また、固定基板５１の頂点Ｃ１には、切欠部５１４が形成されており、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１側に、後述する可動電極パッド５６４Ｐが露出する。
固定基板５１には、エッチングにより電極配置溝５１１及び反射膜設置部５１２が形成されている。この固定基板５１は、可動基板５２に対して厚み寸法が大きく形成されており、固定電極５６１及び可動電極５６２間に電圧を印加した際の静電引力や、固定電極５６１の内部応力による固定基板５１の撓みはない。
また、固定基板５１の頂点Ｃ１には、切欠部５１４が形成されており、波長可変干渉フィルター５の固定基板５１側に、後述する可動電極パッド５６４Ｐが露出する。
電極配置溝５１１は、フィルター平面視で、固定基板５１の平面中心点Ｏを中心とした環状に形成されている。反射膜設置部５１２は、前記平面視において、電極配置溝５１１の中心部から可動基板５２側に突出して形成されている。この電極配置溝５１１の溝底面は、固定電極５６１が配置される電極設置面５１１Ａとなる。また、反射膜設置部５１２の突出先端面は、反射膜設置面５１２Ａとなる。
また、固定基板５１には、電極配置溝５１１から、固定基板５１の外周縁の頂点Ｃ１，頂点Ｃ２に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが設けられている。
また、固定基板５１には、電極配置溝５１１から、固定基板５１の外周縁の頂点Ｃ１，頂点Ｃ２に向かって延出する電極引出溝５１１Ｂが設けられている。
電極配置溝５１１の電極設置面５１１Ａには、静電アクチュエーター５６を構成する固定電極５６１が設けられている。より具体的には、固定電極５６１は、電極設置面５１１Ａのうち、後述する可動部５２１の可動電極５６２に対向する領域に設けられている。また、固定電極５６１上に、固定電極５６１及び可動電極５６２の間の絶縁性を確保するための絶縁膜が積層される構成としてもよい。
そして、固定基板５１には、固定電極５６１の外周縁から、頂点Ｃ２方向に延出する固定引出電極５６３が設けられている。この固定引出電極５６３の延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ２に位置する部分）は、電圧制御部１３に接続される固定電極パッド５６３Ｐを構成する。
なお、本実施形態では、電極設置面５１１Ａに１つの固定電極５６１が設けられる構成を示すが、例えば、平面中心点Ｏを中心とした同心円となる２つの電極が設けられる構成（二重電極構成）などとしてもよい。
そして、固定基板５１には、固定電極５６１の外周縁から、頂点Ｃ２方向に延出する固定引出電極５６３が設けられている。この固定引出電極５６３の延出先端部（固定基板５１の頂点Ｃ２に位置する部分）は、電圧制御部１３に接続される固定電極パッド５６３Ｐを構成する。
なお、本実施形態では、電極設置面５１１Ａに１つの固定電極５６１が設けられる構成を示すが、例えば、平面中心点Ｏを中心とした同心円となる２つの電極が設けられる構成（二重電極構成）などとしてもよい。
反射膜設置部５１２は、上述したように、電極配置溝５１１と同軸上で、電極配置溝５１１よりも小さい径寸法となる略円柱状に形成され、当該反射膜設置部５１２の可動基板５２に対向する反射膜設置面５１２Ａを備えている。
この反射膜設置部５１２には、図３に示すように、固定反射膜５４が設置されている。この固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜を用いてもよい。さらに、誘電体多層膜上に金属膜（又は合金膜）を積層した反射膜や、金属膜（又は合金膜）上に誘電体多層膜を積層した反射膜、単層の屈折層（ＴｉＯ２やＳｉＯ２等）と金属膜（又は合金膜）とを積層した反射膜などを用いてもよい。
この反射膜設置部５１２には、図３に示すように、固定反射膜５４が設置されている。この固定反射膜５４としては、例えばＡｇ等の金属膜や、Ａｇ合金等の合金膜を用いることができる。また、例えば高屈折層をＴｉＯ２、低屈折層をＳｉＯ２とした誘電体多層膜を用いてもよい。さらに、誘電体多層膜上に金属膜（又は合金膜）を積層した反射膜や、金属膜（又は合金膜）上に誘電体多層膜を積層した反射膜、単層の屈折層（ＴｉＯ２やＳｉＯ２等）と金属膜（又は合金膜）とを積層した反射膜などを用いてもよい。
また、固定基板５１の光入射面（固定反射膜５４が設けられない面）には、固定反射膜５４に対応する位置に反射防止膜を形成してもよい。この反射防止膜は、低屈折率膜及び高屈折率膜を交互に積層することで形成することができ、固定基板５１の表面での可視光の反射率を低下させ、透過率を増大させる。
そして、固定基板５１の可動基板５２に対向する面のうち、エッチングにより、電極配置溝５１１、反射膜設置部５１２、及び電極引出溝５１１Ｂが形成されない面は、第一接合部５１３を構成する。この第一接合部５１３には、第一接合膜５３１が設けられ、この第一接合膜５３１が、可動基板５２に設けられた第二接合膜５３２に接合されることで、上述したように、固定基板５１及び可動基板５２が接合される。
（可動基板の構成）
可動基板５２は、図２に示すフィルター平面視において、平面中心点Ｏを中心とした円形状の可動部５２１と、可動部５２１と同軸であり可動部５２１を保持する保持部５２２と、保持部５２２の外側に設けられた基板外周部５２５と、を備えている。
また、可動基板５２には、図２に示すように、頂点Ｃ２に対応して、切欠部５２４が形成されており、波長可変干渉フィルター５を可動基板５２側から見た際に、固定電極パッド５６３Ｐが露出する。
可動基板５２は、図２に示すフィルター平面視において、平面中心点Ｏを中心とした円形状の可動部５２１と、可動部５２１と同軸であり可動部５２１を保持する保持部５２２と、保持部５２２の外側に設けられた基板外周部５２５と、を備えている。
また、可動基板５２には、図２に示すように、頂点Ｃ２に対応して、切欠部５２４が形成されており、波長可変干渉フィルター５を可動基板５２側から見た際に、固定電極パッド５６３Ｐが露出する。
可動部５２１は、保持部５２２よりも厚み寸法が大きく形成され、例えば、本実施形態では、可動基板５２の厚み寸法と同一寸法に形成されている。この可動部５２１は、フィルター平面視において、少なくとも反射膜設置面５１２Ａの外周縁の径寸法よりも大きい径寸法に形成されている。そして、この可動部５２１には、可動電極５６２及び可動反射膜５５が設けられている。
なお、固定基板５１と同様に、可動部５２１の固定基板５１とは反対側の面には、反射防止膜が形成されていてもよい。このような反射防止膜は、低屈折率膜及び高屈折率膜を交互に積層することで形成することができ、可動基板５２の表面での可視光の反射率を低下させ、透過率を増大させることができる。
なお、固定基板５１と同様に、可動部５２１の固定基板５１とは反対側の面には、反射防止膜が形成されていてもよい。このような反射防止膜は、低屈折率膜及び高屈折率膜を交互に積層することで形成することができ、可動基板５２の表面での可視光の反射率を低下させ、透過率を増大させることができる。
可動電極５６２は、ギャップＧ２を介して固定電極５６１に対向し、固定電極５６１と同一形状となる環状に形成されている。この可動電極５６２は、固定電極５６１とともに静電アクチュエーター５６を構成する。また、可動基板５２には、可動電極５６２の外周縁から可動基板５２の頂点Ｃ１に向かって延出する可動引出電極５６４を備えている。この可動引出電極５６４の延出先端部（可動基板５２の頂点Ｃ１に位置する部分）は、電圧制御部１３に接続される可動電極パッド５６４Ｐを構成する。
可動反射膜５５は、可動部５２１の可動面５２１Ａの中心部に、固定反射膜５４とギャップＧ１を介して対向して設けられる。この可動反射膜５５としては、上述した固定反射膜５４と同一の構成の反射膜が用いられる。
なお、本実施形態では、上述したように、ギャップＧ２がギャップＧ１の寸法よりも大きい例を示すがこれに限定されない。例えば、測定対象光として赤外線や遠赤外線を用いる場合等、測定対象光の波長域によっては、ギャップＧ１の寸法が、ギャップＧ２の寸法よりも大きくなる構成としてもよい。
可動反射膜５５は、可動部５２１の可動面５２１Ａの中心部に、固定反射膜５４とギャップＧ１を介して対向して設けられる。この可動反射膜５５としては、上述した固定反射膜５４と同一の構成の反射膜が用いられる。
なお、本実施形態では、上述したように、ギャップＧ２がギャップＧ１の寸法よりも大きい例を示すがこれに限定されない。例えば、測定対象光として赤外線や遠赤外線を用いる場合等、測定対象光の波長域によっては、ギャップＧ１の寸法が、ギャップＧ２の寸法よりも大きくなる構成としてもよい。
保持部５２２は、可動部５２１の周囲を囲うダイアフラムであり、可動部５２１よりも厚み寸法が小さく形成されている。このような保持部５２２は、可動部５２１よりも撓みやすく、僅かな静電引力により、可動部５２１を固定基板５１側に変位させることが可能となる。この際、可動部５２１が保持部５２２よりも厚み寸法が大きく、剛性が大きくなるため、保持部５２２が静電引力により固定基板５１側に引っ張られた場合でも、可動部５２１の形状変化が起こらない。したがって、可動部５２１に設けられた可動反射膜５５の撓みも生じず、固定反射膜５４及び可動反射膜５５を常に平行状態に維持することが可能となる。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部５２２を例示するが、これに限定されず、例えば、平面中心点Ｏを中心として、等角度間隔で配置された梁状の保持部が設けられる構成などとしてもよい。
なお、本実施形態では、ダイアフラム状の保持部５２２を例示するが、これに限定されず、例えば、平面中心点Ｏを中心として、等角度間隔で配置された梁状の保持部が設けられる構成などとしてもよい。
基板外周部５２５は、上述したように、フィルター平面視において保持部５２２の外側に設けられている。この基板外周部５２５の固定基板５１に対向する面は、第一接合部５１３に対向する第二接合部５２３を備えている。そして、この第二接合部５２３には、第二接合膜５３２が設けられ、上述したように、第二接合膜５３２が第一接合膜５３１に接合されることで、固定基板５１及び可動基板５２が接合されている。
［受光素子、検出信号処理部及び電圧制御部の構成］
次に、図１に戻り、光学モジュール１０における光源４及び波長可変干渉フィルター５以外の構成について説明する。
受光素子１１は、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光（検出）し、受光量に基づいた検出信号を検出信号処理部１２に出力する。つまり、受光素子１１は、光が露光されると、その露光量に応じた検出信号を出力する。
検出信号処理部１２は、入力された検出信号（アナログ信号）を増幅したのち、デジタル信号に変換して制御部３０に出力する。検出信号処理部１２は、例えば、検出信号が電流値である場合、検出した電流値を電圧値に変換するＩ−Ｖ変換器や、検出信号を増幅するアンプや、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等により構成される。
電圧制御部１３は、制御部３０の制御に基づいて、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に対して駆動電圧を印加する。これにより、静電アクチュエーター５６の固定電極５６１及び可動電極５６２間で静電引力が発生し、可動部５２１が固定基板５１側に変位する。
次に、図１に戻り、光学モジュール１０における光源４及び波長可変干渉フィルター５以外の構成について説明する。
受光素子１１は、波長可変干渉フィルター５を透過した光を受光（検出）し、受光量に基づいた検出信号を検出信号処理部１２に出力する。つまり、受光素子１１は、光が露光されると、その露光量に応じた検出信号を出力する。
検出信号処理部１２は、入力された検出信号（アナログ信号）を増幅したのち、デジタル信号に変換して制御部３０に出力する。検出信号処理部１２は、例えば、検出信号が電流値である場合、検出した電流値を電圧値に変換するＩ−Ｖ変換器や、検出信号を増幅するアンプや、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器等により構成される。
電圧制御部１３は、制御部３０の制御に基づいて、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に対して駆動電圧を印加する。これにより、静電アクチュエーター５６の固定電極５６１及び可動電極５６２間で静電引力が発生し、可動部５２１が固定基板５１側に変位する。
［移動装置の構成］
移動装置２０は、分光測定装置１の測定領域と測定対象Ｘとの位置を相対的に変更するものであり、本実施形態では分光測定装置１を移動させ、分光測定装置１による測定領域の位置が変更される。移動装置２０は、例えば、分光測定装置１の位置をＸ方向、Ｘ方向に直交するＹ方向、及び、これら２つの方向に直交するＺ方向の３方向に移動可能に、分光測定装置１を支持するアームと、モーター等の駆動力発生源からの駆動力をアームに伝達し、分光測定装置１を移動させる駆動機構とを備える。なお、移動装置２０は、少なくとも測定対象Ｘに沿った方向に、測定対象Ｘと分光測定装置１とを相対的に移動可能な構成であればよい。
移動装置２０は、分光測定装置１の測定領域と測定対象Ｘとの位置を相対的に変更するものであり、本実施形態では分光測定装置１を移動させ、分光測定装置１による測定領域の位置が変更される。移動装置２０は、例えば、分光測定装置１の位置をＸ方向、Ｘ方向に直交するＹ方向、及び、これら２つの方向に直交するＺ方向の３方向に移動可能に、分光測定装置１を支持するアームと、モーター等の駆動力発生源からの駆動力をアームに伝達し、分光測定装置１を移動させる駆動機構とを備える。なお、移動装置２０は、少なくとも測定対象Ｘに沿った方向に、測定対象Ｘと分光測定装置１とを相対的に移動可能な構成であればよい。
［制御部の構成］
制御部３０は、例えばＣＰＵやメモリー等が組み合わされることで構成され、分光測定装置１の全体の動作を制御する。この制御部３０は、図１に示すように、光源制御部３１と、変動特性取得部３２と、タイミング設定部３３と、移動制御部３４と、タイミング判定部３５と、波長設定部３６と、光量測定部３７と、校正部３８と、分光スペクトル取得部３９と、記憶部４０とを備える。
制御部３０は、例えばＣＰＵやメモリー等が組み合わされることで構成され、分光測定装置１の全体の動作を制御する。この制御部３０は、図１に示すように、光源制御部３１と、変動特性取得部３２と、タイミング設定部３３と、移動制御部３４と、タイミング判定部３５と、波長設定部３６と、光量測定部３７と、校正部３８と、分光スペクトル取得部３９と、記憶部４０とを備える。
光源制御部３１は、分光測定の測定タイミングに応じて、光源４の点灯及び消灯を制御する。光源制御部３１は、例えば、光源４に定電圧を供給し点灯させる。
変動特性取得部３２は、光源４の照明光の光量の測定結果に基づいて、光源４の点灯開始からの経過時間に対する光量の変動特性を示す変動特性データを取得し、記憶部４０に記憶させる。
タイミング設定部３３は、本発明の測定時間設定部として機能し、光源４の光量変動特性に基づいて、測定対象Ｘに対する分光測定（通常測定処理）を実施可能な測定時間帯（開始タイミング及び終了タイミング）、及び、測定対象Ｘの分光測定によって取得された測定結果を校正（キャリブレーション）するための基準対象（例えば、白色基準Ｒ（図５参照））に対する分光測定（リファレンス処理）を実施するリファレンスタイミングを設定する。
なお、タイミング設定部３３による具体的なタイミング設定方法については後に詳述する。
変動特性取得部３２は、光源４の照明光の光量の測定結果に基づいて、光源４の点灯開始からの経過時間に対する光量の変動特性を示す変動特性データを取得し、記憶部４０に記憶させる。
タイミング設定部３３は、本発明の測定時間設定部として機能し、光源４の光量変動特性に基づいて、測定対象Ｘに対する分光測定（通常測定処理）を実施可能な測定時間帯（開始タイミング及び終了タイミング）、及び、測定対象Ｘの分光測定によって取得された測定結果を校正（キャリブレーション）するための基準対象（例えば、白色基準Ｒ（図５参照））に対する分光測定（リファレンス処理）を実施するリファレンスタイミングを設定する。
なお、タイミング設定部３３による具体的なタイミング設定方法については後に詳述する。
移動制御部３４は、移動装置２０による分光測定装置１の移動（移動タイミング、移動量、及び移動速度）を制御し、測定対象Ｘに対して分光測定装置１の測定領域を移動させる（図５参照）。また、測定対象Ｘとは別の位置に配置されている白色基準Ｒに対するリファレンス処理を実施する際には、移動制御部３４は、移動装置２０を制御して、測定領域が白色基準Ｒ上に位置するように分光測定装置１を移動させる。
タイミング判定部３５は、タイミング設定部３３によって設定された、通常測定処理の実施タイミングや、リファレンス処理の実施タイミングを参照し、これら実施タイミングか否かを判定する。
タイミング判定部３５は、タイミング設定部３３によって設定された、通常測定処理の実施タイミングや、リファレンス処理の実施タイミングを参照し、これら実施タイミングか否かを判定する。
波長設定部３６は、波長可変干渉フィルター５により取り出す光の目的波長を設定し、Ｖ−λデータに基づいて、設定した目的波長に対応する駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加させる旨の指令信号を電圧制御部１３に出力する。
光量測定部３７は、タイミング設定部３３により設定された測定時間内で、受光素子１１によって検出された検出信号を取得し、当該検出信号において、波長可変干渉フィルター５を透過した目的波長の光の光量を測定する。
校正部３８は、リファレンス処理の結果（リファレンス測定結果）を用いて、通常測定処理により得られた測定対象に対する各波長の光の光量を校正する。
分光スペクトル取得部３９は、光量測定部３７によって測定された各波長の光量に基づいて、測定対象光の分光スペクトル特性を取得する。
光量測定部３７は、タイミング設定部３３により設定された測定時間内で、受光素子１１によって検出された検出信号を取得し、当該検出信号において、波長可変干渉フィルター５を透過した目的波長の光の光量を測定する。
校正部３８は、リファレンス処理の結果（リファレンス測定結果）を用いて、通常測定処理により得られた測定対象に対する各波長の光の光量を校正する。
分光スペクトル取得部３９は、光量測定部３７によって測定された各波長の光量に基づいて、測定対象光の分光スペクトル特性を取得する。
記憶部４０は、分光測定装置１を制御するために各種データ及び各種プログラム等が記憶する。分光スペクトル取得部３９には、例えば、波長可変干渉フィルター５を透過させる光の波長と、当該波長に対応して静電アクチュエーター５６に印加する駆動電圧との関係を示すＶ−λデータが記憶されている。また、例えば、光源４の光量の変動特性データが記憶されている。
［分光測定装置による処理］
次に、上述したような分光測定装置１による処理について、図面に基づいて以下に説明する。
図４は、分光測定装置１による処理の一例を示すフローチャートである。
分光測定装置１は、測定対象Ｘに対する分光測定に先立ち、光源４の光量の変動特性データを取得し、この変動特性に応じたタイミングで、測定対象Ｘに対する分光測定及びリファレンス測定を実施する。
具体的には、分光測定装置１は、例えば電源がオンされると、図４に示すように、光源制御部３１が光源４を点灯させる（ステップＳ１）。
光源４が点灯された状態で、光源４からの照明光を受光素子１１で受光し、波長設定部３６で照明光の光量を取得し、変動特性取得部３２で光源４の光量の変動特性データ（図６参照）を取得する（ステップＳ２）。
変動特性データが取得された後、光源制御部３１は光源４を消灯させる（ステップＳ３）。
なお、変動特性データの取得処理は、上述のように分光測定装置１の電源がオンされたタイミングで実施される以外にも、所定期間（例えば、１日、１週間等）に１回の頻度で実施されてもよい。
次に、上述したような分光測定装置１による処理について、図面に基づいて以下に説明する。
図４は、分光測定装置１による処理の一例を示すフローチャートである。
分光測定装置１は、測定対象Ｘに対する分光測定に先立ち、光源４の光量の変動特性データを取得し、この変動特性に応じたタイミングで、測定対象Ｘに対する分光測定及びリファレンス測定を実施する。
具体的には、分光測定装置１は、例えば電源がオンされると、図４に示すように、光源制御部３１が光源４を点灯させる（ステップＳ１）。
光源４が点灯された状態で、光源４からの照明光を受光素子１１で受光し、波長設定部３６で照明光の光量を取得し、変動特性取得部３２で光源４の光量の変動特性データ（図６参照）を取得する（ステップＳ２）。
変動特性データが取得された後、光源制御部３１は光源４を消灯させる（ステップＳ３）。
なお、変動特性データの取得処理は、上述のように分光測定装置１の電源がオンされたタイミングで実施される以外にも、所定期間（例えば、１日、１週間等）に１回の頻度で実施されてもよい。
ここで、光源４からの照明光を受光素子１１で受光させるために、本実施形態では、例えば、受光素子１１に向かう照明光の光路から、波長可変干渉フィルター５を退避可能に構成されている。そして、例えば、図１に示す測定対象Ｘが配置されている位置に、照明光を受光素子１１に向かって反射させる反射部材（例えば、白色基準Ｒ等であってもよい）を配置し、当該反射部材からの反射光を受光素子１１で受光する。
なお、照明光を受光するための受光素子を別に設けてもよい。
なお、照明光を受光するための受光素子を別に設けてもよい。
次に、分光測定装置１は、測定開始の指示を受けたかを判定し（ステップＳ４）、開始指示を受けていない場合は開始指示を受けるまで待機する（ステップＳ４；Ｎｏ）。
開始指示を受けると（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、タイミング設定部３３は、光量測定処理に要する測定所要時間を取得する（ステップＳ５）。
測定所要時間の取得は、ユーザーによる入力操作によって設定されてもよいが、本実施形態では、一例として、分光測定の測定対象Ｘの大きさに基づいて、測定所要時間を取得する場合について説明する。
開始指示を受けると（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、タイミング設定部３３は、光量測定処理に要する測定所要時間を取得する（ステップＳ５）。
測定所要時間の取得は、ユーザーによる入力操作によって設定されてもよいが、本実施形態では、一例として、分光測定の測定対象Ｘの大きさに基づいて、測定所要時間を取得する場合について説明する。
図５は、測定対象Ｘ及び白色基準Ｒと、測定エリアとの関係を模式的に示す図である。
移動装置２０は、分光測定装置１の測定領域が測定対象Ｘに対して図５に示す矢印Ｍの方向に移動するように、分光測定装置１を移動させる。
ここで、測定対象Ｘは、図５に示すように、ｎ個の測定エリアＡ１〜Ａｎに仮想的に分割されている。各測定エリアの面積は、分光測定装置１の測定領域の面積と同じである。すなわち、図５に示す例では、測定対象Ｘに対してｎ回の分光測定を実施する。
この際、本実施形態では、測定対象Ｘに対する分光測定（通常測定処理）の途中で、白色基準Ｒに対する分光測定（リファレンス処理）を実施する。つまり、測定対象Ｘの一部に対する通常測定処理を実施した後、測定領域を白色基準Ｒにおける測定エリアＡRに移動させ、リファレンス処理を実施し、その後、再度、測定領域を測定対象Ｘに移動させて測定対象Ｘの残部に対する通常測定処理を実施する。
移動装置２０は、分光測定装置１の測定領域が測定対象Ｘに対して図５に示す矢印Ｍの方向に移動するように、分光測定装置１を移動させる。
ここで、測定対象Ｘは、図５に示すように、ｎ個の測定エリアＡ１〜Ａｎに仮想的に分割されている。各測定エリアの面積は、分光測定装置１の測定領域の面積と同じである。すなわち、図５に示す例では、測定対象Ｘに対してｎ回の分光測定を実施する。
この際、本実施形態では、測定対象Ｘに対する分光測定（通常測定処理）の途中で、白色基準Ｒに対する分光測定（リファレンス処理）を実施する。つまり、測定対象Ｘの一部に対する通常測定処理を実施した後、測定領域を白色基準Ｒにおける測定エリアＡRに移動させ、リファレンス処理を実施し、その後、再度、測定領域を測定対象Ｘに移動させて測定対象Ｘの残部に対する通常測定処理を実施する。
ここで、１つの測定エリアに対する分光測定の所要時間をＴS、測定対象Ｘにおける隣接する測定エリア間での移動所要時間をＴM1、及び測定対象Ｘと白色基準Ｒとの間の移動所要時間をＴM2とする。なお、本実施形態では、通常測定処理及びリファレンス処理に係る時間が同じであるとする。
上述のような手順で分光測定を実施した場合、光量測定処理に要する測定所要時間は、例えば、リファレンス処理を含むｎ＋１回の分光測定と、測定領域の移動時間との総和である。すなわち、光量測定処理の測定所要時間ＴAllは、ＴS×（ｎ＋１）＋ＴM1×（ｎ−２）＋ＴM2×２として概算できる。なお、上記式では、測定対象Ｘと白色基準Ｒとの間の移動の所要時間ＴM2は、測定対象Ｘの測定エリアＡ１〜Ａｎのいずれと白色基準Ｒとの間を移動する場合でも同じ値として概算している。
上述のような手順で分光測定を実施した場合、光量測定処理に要する測定所要時間は、例えば、リファレンス処理を含むｎ＋１回の分光測定と、測定領域の移動時間との総和である。すなわち、光量測定処理の測定所要時間ＴAllは、ＴS×（ｎ＋１）＋ＴM1×（ｎ−２）＋ＴM2×２として概算できる。なお、上記式では、測定対象Ｘと白色基準Ｒとの間の移動の所要時間ＴM2は、測定対象Ｘの測定エリアＡ１〜Ａｎのいずれと白色基準Ｒとの間を移動する場合でも同じ値として概算している。
ここで、測定エリアＡ１〜Ａｎ、すなわち受光素子１１の測定領域の面積は、受光素子１１のサイズや、分光測定装置１と測定対象Ｘとの距離等によって予め決まる値である。したがって、実際のｎの値は、測定対象Ｘの面積に基づいて取得でき、ＴAllの値も取得できる。
測定対象Ｘの面積や形状は、ユーザーの入力操作（例えば、Ａ４サイズ、Ａ３サイズ等のサイズの入力や、縦横の寸法を入力する等の入力操作）によって取得されてもよく、測定対象Ｘの面積や形状を取得するセンサーを別途設け、当該センサーの検出結果に基づいて取得されてもよい。
測定対象Ｘの面積や形状は、ユーザーの入力操作（例えば、Ａ４サイズ、Ａ３サイズ等のサイズの入力や、縦横の寸法を入力する等の入力操作）によって取得されてもよく、測定対象Ｘの面積や形状を取得するセンサーを別途設け、当該センサーの検出結果に基づいて取得されてもよい。
測定所要時間ＴAllを取得した後、当該測定所要時間ＴAllと、予め取得した光源４の変動特性とに基づいて、光源４を駆動させた後の光量測定処理を実施可能な測定時間帯（つまり、測定時間帯の開始タイミング、及び終了タイミング）と、リファンレンス処理を実施するリファレンスタイミングとを設定する（ステップＳ６）。
図６は、光源４の変動特性（経過時間に対する照明光の光量変動）の一例を示すグラフであり、当該変動特性に対する測定時間帯及びリファレンスタイミングの関係を示している。また、図６では、点灯開始タイミングからの経過時間である時間ＴRをリファレンスタイミングとしている。なお、実際のリファレンス処理には上述のようにＴSだけ時間を要するが、非常に短い時間（例えば数ｍｓ等）であるため、図６では、リファレンス処理に要する時間は図示を省略している。
リファレンス処理時、すなわちリファレンスタイミングＴRの際の照明光の光量に対して、光量の変動量が所定範囲となる時間の範囲において通常測定処理を実施する。この所定範囲とは、校正部３８が、リファレンス測定結果に基づいて、通常測定処理で測定された光量を高精度に校正可能な、光量の許容変動範囲であり、測定の目的等により適宜設定される。本実施形態では一例として、リファレンスタイミングＴRの際の照明光の光量に対して±０．３％の変動範囲、すなわち、リファレンスタイミングＴRでの光量値を中心とした０．６％の光量の変動幅の範囲である。すなわち、図６に示すように、測定時間帯の開始タイミングＴStart〜リファレンスタイミングＴR及びリファレンスタイミングＴR〜終了タイミングＴEndが、通常測定処理を実施可能な期間（第１測定時間及び第２測定時間）となる。
図６は、光源４の変動特性（経過時間に対する照明光の光量変動）の一例を示すグラフであり、当該変動特性に対する測定時間帯及びリファレンスタイミングの関係を示している。また、図６では、点灯開始タイミングからの経過時間である時間ＴRをリファレンスタイミングとしている。なお、実際のリファレンス処理には上述のようにＴSだけ時間を要するが、非常に短い時間（例えば数ｍｓ等）であるため、図６では、リファレンス処理に要する時間は図示を省略している。
リファレンス処理時、すなわちリファレンスタイミングＴRの際の照明光の光量に対して、光量の変動量が所定範囲となる時間の範囲において通常測定処理を実施する。この所定範囲とは、校正部３８が、リファレンス測定結果に基づいて、通常測定処理で測定された光量を高精度に校正可能な、光量の許容変動範囲であり、測定の目的等により適宜設定される。本実施形態では一例として、リファレンスタイミングＴRの際の照明光の光量に対して±０．３％の変動範囲、すなわち、リファレンスタイミングＴRでの光量値を中心とした０．６％の光量の変動幅の範囲である。すなわち、図６に示すように、測定時間帯の開始タイミングＴStart〜リファレンスタイミングＴR及びリファレンスタイミングＴR〜終了タイミングＴEndが、通常測定処理を実施可能な期間（第１測定時間及び第２測定時間）となる。
ここで、既に取得された測定所要時間ＴAllの長さは、開始タイミングＴStart〜終了タイミングＴEndに相当する。
すなわち、本実施形態では、タイミング設定部３３は、開始タイミングＴStartでの光量値がリファレンスタイミングＴRでの光量値よりも０．３％大きく、終了タイミングＴEndでの光量値がリファレンスタイミングＴRでの光量値よりも０．３％小さくなり、かつ、開始タイミングＴStart〜終了タイミングＴEndの長さが測定所要時間ＴAllとなるように、各タイミングＴStart，ＴEnd，ＴRを設定する。光源４の変動特性は、通常、図６に示すように、点灯直後にピークとなり、その後、時間の経過とともに光量が減少し、一定値に近づく。したがって、上記にように、測定時間帯（開始タイミングＴStart、終了タイミングＴEnd、及びリファレンスタイミングＴR）を設定することで、開始タイミングＴStartを最も早くなるように、測定時間帯を設定することができる。
すなわち、本実施形態では、タイミング設定部３３は、開始タイミングＴStartでの光量値がリファレンスタイミングＴRでの光量値よりも０．３％大きく、終了タイミングＴEndでの光量値がリファレンスタイミングＴRでの光量値よりも０．３％小さくなり、かつ、開始タイミングＴStart〜終了タイミングＴEndの長さが測定所要時間ＴAllとなるように、各タイミングＴStart，ＴEnd，ＴRを設定する。光源４の変動特性は、通常、図６に示すように、点灯直後にピークとなり、その後、時間の経過とともに光量が減少し、一定値に近づく。したがって、上記にように、測定時間帯（開始タイミングＴStart、終了タイミングＴEnd、及びリファレンスタイミングＴR）を設定することで、開始タイミングＴStartを最も早くなるように、測定時間帯を設定することができる。
次に、分光測定装置１は光量測定処理を実施し、測定対象Ｘに対する分光測定結果及び白色基準Ｒに対するリファレンス測定結果を取得する（ステップＳ８）。光量測定処理の詳細は後に説明する。
そして、校正部３８は、リファレンス測定結果を用いて、分光測定結果として波長設定部３６によって取得された、測定対象Ｘの各測定エリアＡ１〜Ａｎにおける各波長の光量を校正する。
そして、分光スペクトル取得部３９は、光量測定部３７によって校正された測定対象Ｘの各測定エリアＡ１〜Ａｎにおける各波長の光量に基づいて、測定対象Ｘの分光スペクトル特性を取得する。
そして、校正部３８は、リファレンス測定結果を用いて、分光測定結果として波長設定部３６によって取得された、測定対象Ｘの各測定エリアＡ１〜Ａｎにおける各波長の光量を校正する。
そして、分光スペクトル取得部３９は、光量測定部３７によって校正された測定対象Ｘの各測定エリアＡ１〜Ａｎにおける各波長の光量に基づいて、測定対象Ｘの分光スペクトル特性を取得する。
［光量測定処理］
図７は、図４に示す光量測定処理の一例を示すフローチャートである。
上述のように、図４に示すステップＳ６において、測定時間帯（開始タイミング、終了タイミング）、及び測定時間帯におけるリファレンスタイミングが設定されると、図８に示すように、移動制御部３４は、測定対象Ｘにおける最初の測定エリアＡ１に分光測定装置１の測定領域が一致するように、分光測定装置１を移動させる（ステップＳ１１）。
測定エリアＡ１に測定領域が設定された後、光源制御部３１は、光源４を点灯させる（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１１の測定エリアＡ１への移動は、光源４が点灯された後に行ってもよく、同時に行ってもよい。
光源４が点灯された後、タイミング判定部３５は、光源４が点灯されてからの経過時間が、図６に示す開始タイミングＴstartに到達したか否かを判定する（ステップＳ１３）。タイミング設定部３３は、経過時間が開始タイミングＴstartに到達するまで同判定を繰り返す。つまり、ステップＳ１３において「Ｎｏ」と判定された場合は、経過時間が開始タイミングＴstartに到達するまで待機する。
図７は、図４に示す光量測定処理の一例を示すフローチャートである。
上述のように、図４に示すステップＳ６において、測定時間帯（開始タイミング、終了タイミング）、及び測定時間帯におけるリファレンスタイミングが設定されると、図８に示すように、移動制御部３４は、測定対象Ｘにおける最初の測定エリアＡ１に分光測定装置１の測定領域が一致するように、分光測定装置１を移動させる（ステップＳ１１）。
測定エリアＡ１に測定領域が設定された後、光源制御部３１は、光源４を点灯させる（ステップＳ１２）。なお、ステップＳ１１の測定エリアＡ１への移動は、光源４が点灯された後に行ってもよく、同時に行ってもよい。
光源４が点灯された後、タイミング判定部３５は、光源４が点灯されてからの経過時間が、図６に示す開始タイミングＴstartに到達したか否かを判定する（ステップＳ１３）。タイミング設定部３３は、経過時間が開始タイミングＴstartに到達するまで同判定を繰り返す。つまり、ステップＳ１３において「Ｎｏ」と判定された場合は、経過時間が開始タイミングＴstartに到達するまで待機する。
タイミング判定部３５が、開始タイミングＴstartに到達したと判定したら（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、分光測定装置１は、測定エリアＡ１に対しする分光測定、すなわち通常測定処理を実施する（ステップＳ１４）。
分光測定では、波長設定部３６は、記憶部４０に記憶されたＶ−λデータから、測定対象波長域の所定の測定波長に対する駆動電圧を読み出し、当該駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加する旨の指令信号を電圧制御部１３に出力する。これにより、静電アクチュエーター５６に駆動電圧が印加され、ギャップＧ１が、測定波長に対応した寸法に設定される。ギャップＧ１が設定されると、波長可変干渉フィルター５から測定波長の光が透過され、受光素子１１に入射する。光量測定部３７は、現在の測定波長における、受光素子１１の各画素における検出信号に基づいて、当該測定波長における光量を取得し、通常測定処理における分光測定結果を取得する。
分光測定では、波長設定部３６は、記憶部４０に記憶されたＶ−λデータから、測定対象波長域の所定の測定波長に対する駆動電圧を読み出し、当該駆動電圧を静電アクチュエーター５６に印加する旨の指令信号を電圧制御部１３に出力する。これにより、静電アクチュエーター５６に駆動電圧が印加され、ギャップＧ１が、測定波長に対応した寸法に設定される。ギャップＧ１が設定されると、波長可変干渉フィルター５から測定波長の光が透過され、受光素子１１に入射する。光量測定部３７は、現在の測定波長における、受光素子１１の各画素における検出信号に基づいて、当該測定波長における光量を取得し、通常測定処理における分光測定結果を取得する。
この後、タイミング判定部３５は、光源４の点灯からの経過時間が、予め設定されたリファレンスタイミングＴRに達したか否かを判定する（ステップＳ１５）。
ステップＳ１５において、リファレンスタイミングＴRではないと判定されると（ステップＳ１５；Ｎｏ）、移動装置２０は、次の測定エリア、すなわち、測定エリアＡ１に隣接する測定エリアＡ２に分光測定装置１の測定領域が一致するように、分光測定装置１を移動させる（ステップＳ１６）。
測定領域が測定エリアＡ２に一致された後、当該測定エリアＡ２に対して、ステップＳ１４と同様の通常測定処理を実施し、分光測定結果を取得する（ステップＳ１７）。なお、リファレンス処理よりも前に行われる分光測定を第１の分光測定とも称する。
以降、リファレンスタイミングＴRになるまで（ステップＳ１５において「Ｙｅｓ」と判定されるまで）、ステップＳ１５〜Ｓ１７を繰り返し実施する。具体的には、図６に示すように、測定エリアＡ１〜Ａｋに対する分光測定を実施する。
ステップＳ１５において、リファレンスタイミングＴRではないと判定されると（ステップＳ１５；Ｎｏ）、移動装置２０は、次の測定エリア、すなわち、測定エリアＡ１に隣接する測定エリアＡ２に分光測定装置１の測定領域が一致するように、分光測定装置１を移動させる（ステップＳ１６）。
測定領域が測定エリアＡ２に一致された後、当該測定エリアＡ２に対して、ステップＳ１４と同様の通常測定処理を実施し、分光測定結果を取得する（ステップＳ１７）。なお、リファレンス処理よりも前に行われる分光測定を第１の分光測定とも称する。
以降、リファレンスタイミングＴRになるまで（ステップＳ１５において「Ｙｅｓ」と判定されるまで）、ステップＳ１５〜Ｓ１７を繰り返し実施する。具体的には、図６に示すように、測定エリアＡ１〜Ａｋに対する分光測定を実施する。
一方、タイミング判定部３５がリファレンスタイミングＴRであると判定すると（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、図５に示すように、移動装置２０は、分光測定装置１の測定領域が白色基準Ｒ上である、リファレンスの測定エリアＡRに一致するように、分光測定装置１を移動させる（ステップＳ１８）。
測定領域が測定エリアＡRに一致された後、当該測定エリアＡRに対するリファレンス処理を実施する（ステップＳ１９）。リファレンス処理は、ステップＳ１４の分光測定と同様の手順で実施される。リファレンス処理の測定結果であるリファレンス測定結果は記憶部４０に記憶される。
測定領域が測定エリアＡRに一致された後、当該測定エリアＡRに対するリファレンス処理を実施する（ステップＳ１９）。リファレンス処理は、ステップＳ１４の分光測定と同様の手順で実施される。リファレンス処理の測定結果であるリファレンス測定結果は記憶部４０に記憶される。
リファレンス処理が終了したら、移動装置２０は、測定対象Ｘに対する次の測定エリアＡｋ＋１に、分光測定装置１の測定領域が一致するように、分光測定装置１を移動させる（ステップＳ２０）。この測定エリアＡｋ＋１は、ステップＳ１９のリファレンス測定前に、最後に測定された測定エリアＡｋに隣接する測定エリアである。
測定領域が測定エリアＡｋ+１に一致された後、ステップＳ１４と同様に、当該測定エリアＡｋ+１に対して通常測定処理を実施し、分光測定結果を取得する（ステップＳ２１）。なお、リファレンス処理よりも後に行われる分光測定を第２の分光測定とも称する。
測定領域が測定エリアＡｋ+１に一致された後、ステップＳ１４と同様に、当該測定エリアＡｋ+１に対して通常測定処理を実施し、分光測定結果を取得する（ステップＳ２１）。なお、リファレンス処理よりも後に行われる分光測定を第２の分光測定とも称する。
この後、タイミング判定部３５は、全ての測定エリア（測定エリアＡ１〜Ａｎ）で通常測定処理が実施されたか否かを判定する（ステップＳ２２）。測定エリアＡｎまでの通常測定処理が終了していない場合（ステップＳ２２；Ｎｏ）、移動装置２０は、測定領域が現在設定されている測定エリアに隣接する次の測定エリアに測定領域を一致させるように、分光測定装置１を移動させ（ステップＳ２０）、分光測定を実施する（ステップＳ２１）。
測定エリアＡｎまでの分光測定が終了したら（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、光源制御部３１は、光源４を消灯させる（ステップＳ２３）。
測定エリアＡｎまでの分光測定が終了したら（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、光源制御部３１は、光源４を消灯させる（ステップＳ２３）。
なお、本実施形態では、１回の測定で（測定所要時間ＴAll内で）、測定エリアＡ１〜Ａｎに対する分光測定が終了するように、測定時間帯の各タイミングＴStart，ＴEnd，ＴRを設定したが、複数回の測定で測定エリアＡ１〜Ａｎの分光測定を実施するように、測定時間帯を設定してもよい。この場合、ステップＳ２２の代わりに、タイミング判定部３５は、光源４の点灯開始からの経過時間が、終了タイミングＴEndに達したか否かを判定する。そして、Ｎｏと判定された場合は、ステップＳ２０の処理に戻る。一方、Ｙｅｓと判定された場合は、ステップＳ２３の処理を実施した後、再度ステップＳ１１の処理に戻って、ステップＳ１１〜Ｓ２３の処理を繰り返せばよい。
［実施形態の作用効果］
分光測定装置１では、タイミング設定部３３は、測定時間帯の開始タイミングＴStartより後で、終了タイミングＴEndより前となるようにリファレンスタイミングＴRを設定する。この際、リファレンスタイミングＴRの光源４からの照明光の光量に対して、通常測定処理を実施可能な測定時間内における照明光の光量が所定の許容変動範囲内となるように、測定時間帯におけるリファレンスタイミングＴRを設定する。したがって、本実施形態では、開始タイミングＴStartからリファレンスタイミングＴRの間、及びリファレンスタイミングＴRでリファレンス処理が終了した後から終了タイミングＴEndまでの間で通常測定処理を実施することが可能となる。
これにより、例えば、測定時間帯の開始タイミングＴStart（又は開始タイミングＴStartより前）、又は終了タイミングＴEnd（又は終了タイミングＴEndの後）でリファレンス処理を行う場合と比べて、許容変動範囲の光量範囲を広げることができる。すなわち、光源の光量は、点灯直後のピークを越えた後、徐々に減少し、安定した状態となる。このため、測定時間帯の開始タイミングＴStart、リファレンスタイミングＴR、及び、終了タイミングＴEndでは、通常、順に光量が小さくなる。したがって、開始タイミングＴStartからリファレンスタイミングＴRまでの間の第１測定時間は、リファレンスタイミングＴRの光量に対して、光量が大きい方の許容変動範囲分だけ長くでき、リファレンスタイミングＴRから終了タイミングＴEndまでの間の第２測定時間は、リファレンスタイミングＴRの光量に対して、光量が小さい方の許容変動範囲分だけ長くできる。これにより、上述のように、一回の測定において、分光測定の前又は後のいずれか一方のタイミングでリファレンス処理を実施する従来の測定と比べて、リファレンス処理の前後で通常測定処理を実施できるため、通常測定処理としての分光測定を実施できる回数が増大する。
このように、一回の測定で実施可能な分光測定回数を増えるので、光源の点灯及び消灯の回数が減少する。また、上記条件を満たす範囲でリファレンスタイミングＴRまでの時間を短く設定することで、光源点灯から開始タイミングＴStartまでの待機時間も短くできる。結果として、測定に係る全所要時間の短縮を図ることができる。また、通常測定処理の光量は、リファレンス処理時における光量に対して所定の許容変動範囲以内となるため、例えば光量変動量が大きい時間帯での測定は実施されず、簡素な処理で測定精度の向上を図れる。
また、上記従来の測定と比べて、測定所要時間ＴAllが同一であれば、光源が点灯されてから光量測定処理を開始するまで（測定時間帯の開始タイミングＴStartまで）の待機時間を短くすることができる。したがって、光源が点灯されてから測定が終了するまでの全所要時間も短縮することができる。また、全所要時間を短縮するために、光源を点灯し続ける必要がないので、光源への負荷を抑制できる。
また、上記従来の測定と比べて、光源が点灯されてから開始タイミングＴStartまでの時間が同一であれば、測定所要時間ＴAllを延長することができる。
分光測定装置１では、タイミング設定部３３は、測定時間帯の開始タイミングＴStartより後で、終了タイミングＴEndより前となるようにリファレンスタイミングＴRを設定する。この際、リファレンスタイミングＴRの光源４からの照明光の光量に対して、通常測定処理を実施可能な測定時間内における照明光の光量が所定の許容変動範囲内となるように、測定時間帯におけるリファレンスタイミングＴRを設定する。したがって、本実施形態では、開始タイミングＴStartからリファレンスタイミングＴRの間、及びリファレンスタイミングＴRでリファレンス処理が終了した後から終了タイミングＴEndまでの間で通常測定処理を実施することが可能となる。
これにより、例えば、測定時間帯の開始タイミングＴStart（又は開始タイミングＴStartより前）、又は終了タイミングＴEnd（又は終了タイミングＴEndの後）でリファレンス処理を行う場合と比べて、許容変動範囲の光量範囲を広げることができる。すなわち、光源の光量は、点灯直後のピークを越えた後、徐々に減少し、安定した状態となる。このため、測定時間帯の開始タイミングＴStart、リファレンスタイミングＴR、及び、終了タイミングＴEndでは、通常、順に光量が小さくなる。したがって、開始タイミングＴStartからリファレンスタイミングＴRまでの間の第１測定時間は、リファレンスタイミングＴRの光量に対して、光量が大きい方の許容変動範囲分だけ長くでき、リファレンスタイミングＴRから終了タイミングＴEndまでの間の第２測定時間は、リファレンスタイミングＴRの光量に対して、光量が小さい方の許容変動範囲分だけ長くできる。これにより、上述のように、一回の測定において、分光測定の前又は後のいずれか一方のタイミングでリファレンス処理を実施する従来の測定と比べて、リファレンス処理の前後で通常測定処理を実施できるため、通常測定処理としての分光測定を実施できる回数が増大する。
このように、一回の測定で実施可能な分光測定回数を増えるので、光源の点灯及び消灯の回数が減少する。また、上記条件を満たす範囲でリファレンスタイミングＴRまでの時間を短く設定することで、光源点灯から開始タイミングＴStartまでの待機時間も短くできる。結果として、測定に係る全所要時間の短縮を図ることができる。また、通常測定処理の光量は、リファレンス処理時における光量に対して所定の許容変動範囲以内となるため、例えば光量変動量が大きい時間帯での測定は実施されず、簡素な処理で測定精度の向上を図れる。
また、上記従来の測定と比べて、測定所要時間ＴAllが同一であれば、光源が点灯されてから光量測定処理を開始するまで（測定時間帯の開始タイミングＴStartまで）の待機時間を短くすることができる。したがって、光源が点灯されてから測定が終了するまでの全所要時間も短縮することができる。また、全所要時間を短縮するために、光源を点灯し続ける必要がないので、光源への負荷を抑制できる。
また、上記従来の測定と比べて、光源が点灯されてから開始タイミングＴStartまでの時間が同一であれば、測定所要時間ＴAllを延長することができる。
タイミング設定部３３は、開始タイミングにおける照明光の光量、及び、終了タイミングの照明光の光量のそれぞれと、リファレンスタイミングの照明光の光量との差の絶対値が、許容変動範囲の最大値となるように、上記各タイミングＴStart，ＴEnd，ＴRを設定する。
これにより、第１測定時間、及び第２測定時間を、測定精度に影響が出ない範囲で最長に設定できる。したがって、一度の測定で実施可能な測定回数を増やすことができ、結果として、全所要時間をより短くできる。
これにより、第１測定時間、及び第２測定時間を、測定精度に影響が出ない範囲で最長に設定できる。したがって、一度の測定で実施可能な測定回数を増やすことができ、結果として、全所要時間をより短くできる。
また、タイミング設定部３３は、測定所要時間ＴAllを取得し、変動特性に対して、測定所要時間ＴAllを当てはめることで、測定時間帯を設定する。これにより、開始タイミングＴStartから終了タイミングＴEndまでの時間を測定所要時間と同じ長さにでき、かつ、光源の点灯開始タイミングから開始タイミングＴStartまでの待機時間が最短となるように、各タイミングＴStart，ＴEnd，ＴRを設定することができる。
図８は、本実施形態の分光測定装置１において、測定所要時間ＴAllが５秒の場合の、光源の点灯時を基準とした光量測定処理の開始時間と、光源４の変動量との関係の一例を示すグラフである。この場合、本実施形態では、リファレンス処理時の光量を中心とした±０．３％、すなわち０．６％の範囲での光量変動が許容され、開始タイミングＴstartを最短で１．８秒に設定できる。これに対して、上記従来の測定では、０．３％の範囲での光量変動が許容され、光量測定処理の開始時間が最短でも１０．４秒となる。すなわち、本実施形態の分光測定装置１は、波長可変干渉フィルター５秒間の測定を行う場合、従来の測定に比べて測定開始までの待機時間を８．６秒短縮できる。
分光測定装置１では、移動装置２０は、タイミング設定部３３によって設定された各タイミングＴStart，ＴEnd，ＴRに応じて、分光測定を実施する対象を変更する。これにより、基準対象（白色基準Ｒ）により反射された光に対するリファレンス測定処理を、設定されたリファレンスタイミングＴRにおいて適切に実施でき、その前後で実施された通常測定処理で取得された測定対象に対する光量を、リファレンス処理により得られたリファレンス結果に基づいて適切に校正することができる。
また、移動装置２０は、対象と測定領域との相対位置を移動させる。そして、タイミング設定部３３は、通常測定処理における対象（測定対象Ｘ）及び測定領域のサイズや、１つの測定領域での測定に要する時間や、移動装置２０による相対移動における移動速度等に応じて、測定所要時間ＴAllを取得する。そして、移動装置２０で測定対象Ｘと測定領域との相対位置を移動させながら、第１測定時間における通常測定処理を実施する。そして、リファレンスタイミングＴRになったら、リファレンス処理を実施し、その後、第２測定時間における通常測定処理を実施する。
このような構成では、測定対象に応じて、適切な測定時間帯（開始タイミングＴStart、リファレンスタイミングＴR、終了タイミングＴEnd）を設定でき、設定されたタイミングに対して適切に光量測定を実施できる。
このような構成では、測定対象に応じて、適切な測定時間帯（開始タイミングＴStart、リファレンスタイミングＴR、終了タイミングＴEnd）を設定でき、設定されたタイミングに対して適切に光量測定を実施できる。
［実施形態の変形］
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
例えば、上記実施形態では、分光測定装置１を測定エリアＡ１に対して移動させた後、光源４を点灯させていたが、これに限定されず、光源４を点灯した後又は点灯させながら、分光測定装置１を測定エリアＡ１に対して移動させてもよい。
これにより、光源４が点灯されてから開始タイミングＴStartまでの待機時間に分光測定装置１を移動させることで、さらなる全所要時間の短縮を図ることができる。また、仮に、移動が完了するまでに、開始タイミングＴStartになった場合でも、移動完了直後に測定を開始すればよい。ここで、光源４は、点灯直後に光量のピークを向かえた後、基本的に点灯開始からの経過時間が長いほど、光量の変動が小さくなる。このため、仮に、予め設定されている、開始タイミングＴStartよりも後に光量測定処理が開始されたとしても、光量の許容変動範囲で測定を実施することができる。
さらに、この場合、実際に許容される終了タイミングよりも前に光量測定処理が終了し、許容される光量変動量よりも小さい変動量の範囲で光量測定処理を実施できる。したがって、光源４の変動特性そのものが変化してしまったとしても、許容される光量変動量よりも小さい変動範囲で測定を実施でき、高精度の分光測定をより確実に実施できる。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良を適宜組み合わせる等によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
例えば、上記実施形態では、分光測定装置１を測定エリアＡ１に対して移動させた後、光源４を点灯させていたが、これに限定されず、光源４を点灯した後又は点灯させながら、分光測定装置１を測定エリアＡ１に対して移動させてもよい。
これにより、光源４が点灯されてから開始タイミングＴStartまでの待機時間に分光測定装置１を移動させることで、さらなる全所要時間の短縮を図ることができる。また、仮に、移動が完了するまでに、開始タイミングＴStartになった場合でも、移動完了直後に測定を開始すればよい。ここで、光源４は、点灯直後に光量のピークを向かえた後、基本的に点灯開始からの経過時間が長いほど、光量の変動が小さくなる。このため、仮に、予め設定されている、開始タイミングＴStartよりも後に光量測定処理が開始されたとしても、光量の許容変動範囲で測定を実施することができる。
さらに、この場合、実際に許容される終了タイミングよりも前に光量測定処理が終了し、許容される光量変動量よりも小さい変動量の範囲で光量測定処理を実施できる。したがって、光源４の変動特性そのものが変化してしまったとしても、許容される光量変動量よりも小さい変動範囲で測定を実施でき、高精度の分光測定をより確実に実施できる。
上記実施形態では、各タイミングを予め設定した後、測定を開始しているが、本発明ではこれに限らず、測定開始後に、リファレンスタイミングや、終了タイミング等を設定してもよい。
例えば、光量測定処理開始後に、当該測定処理の開始タイミングと、測定所要時間と、光量変動特性とに基づいて、リファレンスタイミングや、終了タイミングを設定する。
また、例えば、光源４の点灯開始タイミングに対して、測定時間帯における開始タイミングが予め設定されている場合等でも、開始タイミングが経過した後に光量測定処理が開始された際に、実際の光量測定処理の開始タイミングの光量と、リファレンス処理時の光量との差が許容変動量の範囲となるようにリファレンスタイミングを再度設定してもよい。この場合、実際の開始タイミングに対して、第１の分光測定を実施可能な最大の期間を設定することができる。
受光素子１１とは別に、光源４からの照明光の光量を測定する光源光量測定部を設け、光光量測定部により光源４からの光量を監視してもよい。この場合、光量測定処理開始の光量から所定の許容変動量だけ低下した際に、リファレンス処理を実施する。また、リファレンス実施処理から、さらに許容変動量だけ低下した際に測定を終了させ、光源４を再駆動させる。この場合でも、上記実施形態と同様、一回の測定に対して実施可能な分光測定の回数を増加させることができる。
例えば、光量測定処理開始後に、当該測定処理の開始タイミングと、測定所要時間と、光量変動特性とに基づいて、リファレンスタイミングや、終了タイミングを設定する。
また、例えば、光源４の点灯開始タイミングに対して、測定時間帯における開始タイミングが予め設定されている場合等でも、開始タイミングが経過した後に光量測定処理が開始された際に、実際の光量測定処理の開始タイミングの光量と、リファレンス処理時の光量との差が許容変動量の範囲となるようにリファレンスタイミングを再度設定してもよい。この場合、実際の開始タイミングに対して、第１の分光測定を実施可能な最大の期間を設定することができる。
受光素子１１とは別に、光源４からの照明光の光量を測定する光源光量測定部を設け、光光量測定部により光源４からの光量を監視してもよい。この場合、光量測定処理開始の光量から所定の許容変動量だけ低下した際に、リファレンス処理を実施する。また、リファレンス実施処理から、さらに許容変動量だけ低下した際に測定を終了させ、光源４を再駆動させる。この場合でも、上記実施形態と同様、一回の測定に対して実施可能な分光測定の回数を増加させることができる。
上記実施形態では、開始タイミング及び終了タイミングにおける光量と、リファレンスタイミング時の光量の差の絶対値が許容変動量の最大値である場合を例示したが、本発明はこれに限定されず、上記差が最大値以内となるように各タイミングを設定してもよい。
上記実施形態では、開始タイミングに通常測定処理を開始した後、連続的に通常測定処理を実施し、リファレンス処理終了後、終了タイミングまで連続して通常測定処理を実施する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、リファレンスタイミングを挟む第１測定時間及び第２測定時間の任意のタイミングで間欠的に通常測定処理を行ってもよい。
上記実施形態では、開始タイミングに通常測定処理を開始した後、連続的に通常測定処理を実施し、リファレンス処理終了後、終了タイミングまで連続して通常測定処理を実施する場合を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、リファレンスタイミングを挟む第１測定時間及び第２測定時間の任意のタイミングで間欠的に通常測定処理を行ってもよい。
上記実施形態では、リファレンスタイミングに、分光測定装置１をリファレンスの測定エリアに移動させてリファレンスの測定（リファレンス処理）を実施する構成について例示したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、測定に先立ち、リファレンス処理を予め実施する。そして、実際の測定の際には、上述と同様に測定時間帯及びリファレンスタイミングを設定する（図６のステップＳ６参照）。その後、図７に示すように、光源を点灯し（ステップＳ１２）、測定開始タイミングにおいて（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、通常測定処理を実施する（ステップＳ１４、Ｓ２１参照）。測定が終了した後、予め取得されたリファレンスデータのうち、光源の点灯タイミングに対してリファレンスタイミングで取得されたデータを用いて補正処理を実施する（図４のステップＳ８）。このような構成では、予め取得したリファレンスデータを用いて、通常測定処理における分光測定結果を補正するため、通常測定の途中でリファレンス測定を実施する必要がなく、測定時間をより一層短縮することができる。
例えば、測定に先立ち、リファレンス処理を予め実施する。そして、実際の測定の際には、上述と同様に測定時間帯及びリファレンスタイミングを設定する（図６のステップＳ６参照）。その後、図７に示すように、光源を点灯し（ステップＳ１２）、測定開始タイミングにおいて（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、通常測定処理を実施する（ステップＳ１４、Ｓ２１参照）。測定が終了した後、予め取得されたリファレンスデータのうち、光源の点灯タイミングに対してリファレンスタイミングで取得されたデータを用いて補正処理を実施する（図４のステップＳ８）。このような構成では、予め取得したリファレンスデータを用いて、通常測定処理における分光測定結果を補正するため、通常測定の途中でリファレンス測定を実施する必要がなく、測定時間をより一層短縮することができる。
上記実施形態では、移動装置２０によって分光測定装置１を移動させることで、測定対象を変更する構成を例示したが、これに限定されない。例えば、光量測定処理の対象を変更する対象変更手段として、分光測定装置の測定領域に対して、上記対象としての画像を表示させる画像表示装置を用いてもよい。この場合、分光測定装置における通常測定処理のタイミングに合わせて、通常測定処理の測定対象を表示させ、リファレンスタイミングに合わせて基準対象を表示させればよい。
また、変更手段として、上記画像表示装置及び移動装置を組み合わせてもよい。すなわち、画像表示装置の表示面が、複数の測定エリアに仮想的に分割されており、移動装置によって分光測定装置と画像表示装置との相対位置を変更して、分光測定装置の測定領域を変更させる構成としてもよい。
なお、上記実施形態では、対象変更手段としての移動装置２０を備える構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、対象変更手段を備えない構成としてもよい。
また、変更手段として、上記画像表示装置及び移動装置を組み合わせてもよい。すなわち、画像表示装置の表示面が、複数の測定エリアに仮想的に分割されており、移動装置によって分光測定装置と画像表示装置との相対位置を変更して、分光測定装置の測定領域を変更させる構成としてもよい。
なお、上記実施形態では、対象変更手段としての移動装置２０を備える構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、対象変更手段を備えない構成としてもよい。
上記実施形態では、分光測定装置１の例を示したが、測定対象の成分分析等を実施する分析装置に適用することができる。
また、上記実施形態では、分光測定装置１として、測定結果に基づいて分光スペクトルを取得する構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、分光画像を取得する分光カメラ等にも本発明を適用することができる。すなわち、各波長の各画素について検出信号を選択し、選択された各画素の検出信号に基づいて各波長の分光画像を取得するように構成してもよい。また、取得した分光画像に基づいて測色処理を行ってもよい。このような構成でも、各画素について適性露光の範囲の露光量に対応する検出信号が選択されるので、高精度の分光画像を取得でき、高精度の測色を実施できる。
また、上記実施形態では、分光測定装置１として、測定結果に基づいて分光スペクトルを取得する構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、分光画像を取得する分光カメラ等にも本発明を適用することができる。すなわち、各波長の各画素について検出信号を選択し、選択された各画素の検出信号に基づいて各波長の分光画像を取得するように構成してもよい。また、取得した分光画像に基づいて測色処理を行ってもよい。このような構成でも、各画素について適性露光の範囲の露光量に対応する検出信号が選択されるので、高精度の分光画像を取得でき、高精度の測色を実施できる。
上記実施形態において、波長可変干渉フィルター５がパッケージ内に収納された状態で光学モジュール１０に組み込まれる構成などとしてもよい。この場合、パッケージ内を真空密閉することで、波長可変干渉フィルター５の静電アクチュエーター５６に電圧を印加した際の駆動応答性を向上させることができる。
上記実施形態において、波長可変干渉フィルター５は、電圧印加により反射膜５４，５５間のギャップ寸法を変動させる静電アクチュエーター５６を備える構成としたが、これに限定されない。
例えば、固定電極５６１の代わりに、第一誘電コイルを配置し、可動電極５６２の代わりに第二誘電コイル又は永久磁石を配置した誘電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。
更に、静電アクチュエーター５６の代わりに圧電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。この場合、例えば保持部５２２に下部電極層、圧電膜、及び上部電極層を積層配置させ、下部電極層及び上部電極層の間に印加する電圧を入力値として可変させることで、圧電膜を伸縮させて保持部５２２を撓ませることができる。
例えば、固定電極５６１の代わりに、第一誘電コイルを配置し、可動電極５６２の代わりに第二誘電コイル又は永久磁石を配置した誘電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。
更に、静電アクチュエーター５６の代わりに圧電アクチュエーターを用いる構成としてもよい。この場合、例えば保持部５２２に下部電極層、圧電膜、及び上部電極層を積層配置させ、下部電極層及び上部電極層の間に印加する電圧を入力値として可変させることで、圧電膜を伸縮させて保持部５２２を撓ませることができる。
上記実施形態において、ファブリーペローエタロンとして、固定基板５１及び可動基板５２が互いに対向する状態で接合され、固定基板５１に固定反射膜５４が設けられ、可動基板５２に可動反射膜５５が設けられる波長可変干渉フィルター５を例示したが、これに限らない。
例えば、固定基板５１及び可動基板５２が接合されておらず、これらの基板間に圧電素子等の反射膜間ギャップを変更するギャップ変更部が設けられる構成などとしてもよい。
また、２つ基板により構成される構成に限られない。例えば、１つの基板上に犠牲層を介して２つの反射膜を積層し、犠牲層をエッチング等により除去してギャップを形成した波長可変干渉フィルターを用いてもよい。
また、分光素子として、例えばＡＯＴＦ（Acousto Optic Tunable Filter）やＬＣＴＦ（Liquid Crystal Tunable Filter）が用いられてもよい。ただし、装置の小型化の観点から上記各実施形態のようにファブリーペローフィルターを用いることが好ましい。
例えば、固定基板５１及び可動基板５２が接合されておらず、これらの基板間に圧電素子等の反射膜間ギャップを変更するギャップ変更部が設けられる構成などとしてもよい。
また、２つ基板により構成される構成に限られない。例えば、１つの基板上に犠牲層を介して２つの反射膜を積層し、犠牲層をエッチング等により除去してギャップを形成した波長可変干渉フィルターを用いてもよい。
また、分光素子として、例えばＡＯＴＦ（Acousto Optic Tunable Filter）やＬＣＴＦ（Liquid Crystal Tunable Filter）が用いられてもよい。ただし、装置の小型化の観点から上記各実施形態のようにファブリーペローフィルターを用いることが好ましい。
１…分光測定装置、４…光源、１０…光学モジュール、２０…移動装置（対象変更手段、移動手段）、３３…タイミング設定部（測定時間設定部）、３７…光量測定部。
Claims (8)
- 点灯開始からの光量が点灯開始からの経過時間に応じた変動特性で変動する光を出射する光源と、
前記光源から出射され、対象により反射された光から所定波長の光を分光し、分光された光を受光する光学モジュールと、
前記光学モジュールで受光された光の光量を測定する光量測定部と、
前記変動特性に基づいて、前記光源の点灯開始タイミングに対する、前記光量測定部により前記光量を取得可能な測定時間帯を設定する測定時間設定部と、
を備え、
前記光量測定部は、前記対象を測定対象とし、当該測定対象により反射され、分光された光の光量を取得する通常測定処理と、前記対象として反射率が既知である基準対象を用い、当該基準対象により反射され、分光された光の光量であるリファレンスデータを取得するリファレンス処理と、を実施し、
前記時間設定部は、前記測定時間帯の開始タイミング、前記測定時間帯の終了タイミング、及び前記リファレンスデータを取得するリファレンスタイミングを、前記リファレンスタイミングが、前記開始タイミングより後、前記終了タイミングより前となり、かつ、前記測定時間帯内における前記光源からの光の変動量が、前記リファレンスタイミングにおける前記光源からの光の光量に対して、所定の許容変動範囲内となるように設定することを特徴とする分光測定装置。 - 請求項１に記載の分光測定装置において、
前記時間設定部は、前記測定時間帯の開始タイミング及び前記リファレンスタイミングにおける前記光源の光の光量差の絶対値が、前記許容変動範囲の最大値となり、前記測定時間帯の終了タイミング及び前記リファレンスタイミングにおける前記光源の光の光量差の絶対値が、前記許容変動範囲の最大値となるように、前記開始タイミング、前記終了タイミング、及び前記リファレンスタイミングを設定することを特徴とする分光測定装置。 - 請求項２に記載の分光測定装置において、
前記測定時間設定部は、前記測定時間帯の長さである測定所要時間を取得し、前記変動特性に対して、前記測定所要時間を当てはめて、前記測定時間帯の前記開始タイミング、前記終了タイミング、及び前記リファレンスタイミングを設定することを特徴とする分光測定装置。 - 請求項１から請求項３のいずれかに記載の分光測定装置において、
前記光学モジュールの測定領域に配置される前記対象を変更する対象変更手段を備え、
前記対象変更手段は、前記リファレンスタイミングにおいて、前記測定領域に配置される前記対象を、前記測定対象から前記基準対象に変更し、前記光量測定部によるリファレンス処理が終了すると前記測定領域に配置される前記対象を、前記基準対象から前記測定対象に変更することを特徴とする分光測定装置。 - 請求項４に記載の分光測定装置において、
前記対象変更手段は、前記測定領域と前記対象との位置を相対的に移動させる移動手段であり、
前記測定時間設定部は、前記移動手段が前記測定領域と前記対象との位置を相対的に移動させる際の移動時間と、前記通常測定処理に係る時間と、前記リファレンス処理に係る時間との総和から前記測定時間帯の長さである測定所要時間を取得することを特徴とする分光測定装置。 - 光源の点灯開始タイミングに対する分光された光の光量の取得が可能な測定時間帯の開始タイミング、前記測定時間帯の終了タイミング、及び基準対象からの光の光量であるリファレンスデータを取得するリファレンスタイミングを、前記リファレンスタイミングが、前記開始タイミングより後、前記終了タイミングより前となり、かつ、前記測定時間帯の内における前記光源からの光の変動量が、前記リファレンスタイミングにおける前記光源からの光の光量に対して、所定の許容変動範囲内となるように設定するステップと、
前記光源を点灯するステップと、
前記光源が点灯されてからの経過時間に応じて、測定対象からの光が分光された光の光量を取得する通常測定処理を実施するステップと、
前記リファレンスデータに基づいて、前記通常測定処理で得られた光量測定結果を校正するステップと、
を実行することを特徴とする分光測定方法。 - 対象に第１光を照射する光源と、
前記対象からの第２光を分光することにより生成された第３光を受光する光学モジュールと、
を含み、
前記対象を測定対象としたとき、前記第３光の光量である測定データを取得し、
前記対象を基準対象としたとき、前記第３光の光量であるリファレンスデータを取得し、
前記リファレンスデータを取得するリファレンスタイミングは、前記測定データのうちの第１測定データの取得開始タイミングより後であり、前記測定データのうちの第２測定データの取得終了タイミングより前であり、
前記第１測定データの取得開始タイミングから前記第２測定データの取得終了タイミングまでの前記第１光の変動量は、前記リファレンスタイミングにおける前記第１光の光量に対し、所定の許容変動範囲内であることを特徴とする分光測定装置。 - 測定対象からの第１光を分光することにより生成された第２光の光量である測定データを取得し、
基準対象からの第３光を分光することにより生成された第４光の光量であるリファレンスデータを取得し、
前記リファレンスデータを取得するリファレンスタイミングは、前記測定データのうちの第１測定データの取得開始タイミングより後であり、前記測定データのうちの第２測定データの取得終了タイミングより前であり、
前記第１測定データの取得開始タイミングから前記第２測定データの取得終了タイミングまでの光源からの光である第５光の変動量は、前記リファレンスタイミングにおける前記第５光の光量に対し、所定の許容変動範囲内であることを特徴とする分光測定装置。
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| JP2013247384A JP6194776B2 (ja) | 2013-11-29 | 2013-11-29 | 分光測定装置及び分光測定方法 |
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