以下、光量測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
図1に示す光量測定装置1は、「光量測定装置」の一例であって、受光部2R,2G,2B、光電変換部23c、I/V変換部3a〜3c、切替えスイッチ4r,4g,4b、A/D変換部5r,5g,5b,5c、操作部6、表示部7、処理部8および記憶部9を備え、被測定光Lの光量(一例として、「測光量」の一例である「輝度」、「照度」および「色度」など)を測定可能に構成されている。この場合、被測定光Lは、「被測定光」の一例であって、本例では、視聴覚機器(プロジェクタ)や照明器具などの赤色光源から発せられる赤色光、緑色光源から発せられる緑色光、および青色光源から発せられる青色光(「波長が相違するN=3種類の被測定光」の一例)を含む被測定光Lを対象とする測定処理を行うものとする。
一方、受光部2R,2G,2B(以下、区別しないときには「受光部2」ともいう)は、「N=3個の受光部」の一例であって、受光センサ20a,20bおよび光学フィルタ21をそれぞれ備えて構成されている。また、受光センサ20aは、「第1の受光センサ」の一例であって、光学フィルタ22aおよび光電変換部23aを備えて構成されている。さらに、受光センサ20bは、「第2の受光センサ」の一例であって、光学フィルタ22bおよび光電変換部23bを備えて構成されている。なお、本例では、上記の両光学フィルタ22a,22bが「第2の光学フィルタ」に相当する。また、本例では、光電変換部23aが「第1の光電変換部」に相当し、かつ光電変換部23bが「第2の光電変換部」に相当する。
この場合、本例の光量測定装置1では、受光センサ20aの分光感度と、受光センサ20bの分光感度との比が、各受光部2毎に予め規定された「測定対象波長範囲」内の各波長の被測定光L毎に相違するように光学特性(光透過特性)が規定された両光学フィルタ22a,22bが両光電変換部23a,23bの受光面側に配設されて両受光センサ20a,20bがそれぞれ構成されている(「第1の受光センサおよび第2の受光センサの双方が第2の光学フィルタを備えている」との構成の例)。具体的には、一例として、受光センサ20aは、図2に一点鎖線L1で示すように、その分光感度特性が長い波長の光ほど感度が高くなるように光電変換部23aに対する被測定光Lの入射量を制限(規制)可能に光学フィルタ22aの光学特性が規定されている。また、受光センサ20bは、同図に二点鎖線L2で示すように、その分光感度特性が短い波長の光ほど感度が高くなるように光電変換部23bに対する被測定光Lの入射量を制限(規制)可能に光学フィルタ22bの光学特性が規定されている。
なお、同図では、一例として、光学フィルタ21が存在しない状態の受光部2Gにおける受光センサ20aの分光感度特性(光学フィルタ22aの存在によって規定される光電変換部23aの分光感度特性)を一点鎖線L1で表し、光学フィルタ21が存在しない状態の受光部2Gにおける受光センサ20bの分光感度特性(光学フィルタ22bの存在によって規定される光電変換部23bの分光感度特性)を二点鎖線L2で表している。
光電変換部23aは、光学フィルタ21,22aを透過した被測定光Lを受光可能に配設されて受光量に応じた検出信号Sia(「第1の検出信号」の一例)を出力し、光電変換部23bは、光学フィルタ21,22bを透過した被測定光Lを受光可能に配設されて受光量に応じた検出信号Sib(「第2の検出信号」の一例)を出力する。なお、本例では、同じ製品で構成された光電変換部23a,23bが採用されて両受光センサ20a,20bがそれぞれ構成されている。
光学フィルタ21は、「第1の光学フィルタ」の一例であって、各受光部2毎に予め規定された「入射許容波長範囲」内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を許容しつつ、「入射許容波長範囲」よりも短い波長の「短波長側入射規制波長範囲」および「入射許容波長範囲」よりも長い波長の「長波長側入射規制波長範囲」の両「入射規制波長範囲」内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を規制するように構成されている。具体的には、例えば受光部2Gの光学フィルタ21は、光学フィルタ21だけを透過させた被測定光Lを受光センサ20a,20bに入射させた際の受光センサ20a,20bの分光感度特性が図2に破線L3で示すような特性となるように「入射許容波長範囲」および「入射規制波長範囲」がそれぞれ規定されている。
これにより、本例の光量測定装置1では、受光部2Rにおける受光センサ20aの分光感度特性(受光部2Rにおける光学フィルタ21,22aの光学特性)が図3に一点鎖線Lraで示す特性となり、かつ受光部2Rにおける受光センサ20bの分光感度特性(受光部2Rにおける光学フィルタ21,22bの光学特性)が同図に二点鎖線Lrbで示す特性となっている。また、本例の光量測定装置1では、受光部2Gにおける受光センサ20aの分光感度特性(受光部2Gにおける光学フィルタ21,22aの光学特性)が同図に一点鎖線Lgaで示す特性となり、かつ受光部2Gにおける受光センサ20bの分光感度特性(受光部2Gにおける光学フィルタ21,22bの光学特性)が同図に二点鎖線Lgbで示す特性となっている。さらに、本例の光量測定装置1では、受光部2Bにおける受光センサ20aの分光感度特性(受光部2Bにおける光学フィルタ21,22aの光学特性)が同図に一点鎖線Lbaで示す特性となり、かつ受光部2Bにおける受光センサ20bの分光感度特性(受光部2Bにおける光学フィルタ21,22bの光学特性)が同図に二点鎖線Lbbで示す特性となっている。
この場合、本例の光量測定装置1では、図3に示すように、受光部2Rに対して「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hrが規定されると共に、波長範囲Hr内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を許容しつつ、波長範囲Hrよりも短い波長の波長範囲Hrs(「短波長側入射規制波長範囲」の一例)および波長範囲Hrよりも長い波長の波長範囲Hrl(「長波長側入射規制波長範囲」の一例)の両波長範囲Hrs,Hrl内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を規制するように受光部2Rの光学フィルタ21が構成されている。
また、受光部2Gに対して「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hgが規定されると共に、波長範囲Hg内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を許容しつつ、波長範囲Hgよりも短い波長の波長範囲Hgs(「短波長側入射規制波長範囲」の一例)および波長範囲Hgよりも長い波長の波長範囲Hgl(「長波長側入射規制波長範囲」の一例)の両波長範囲Hgs,Hgl内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を規制するように受光部2Gの光学フィルタ21が構成されている。
さらに、受光部2Bに対して「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hbが規定されると共に、波長範囲Hb内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を許容しつつ、波長範囲Hbよりも短い波長の波長範囲Hbs(「短波長側入射規制波長範囲」の一例)および波長範囲Hbよりも長い波長の波長範囲Hbl(「長波長側入射規制波長範囲」の一例)の両波長範囲Hbs,Hbl内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を規制するように受光部2Bの光学フィルタ21が構成されている。
この場合、本例の光量測定装置1では、受光部2Rに対して規定された「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hrの全域が赤色光についての「測定対象波長範囲」に相当し、受光部2Gに対して規定された「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hgの全域が緑色光についての「測定対象波長範囲」に相当し、かつ受光部2Bに対して規定された「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hbの全域が青色光についての「測定対象波長範囲」に相当する(「入射許容波長範囲内に測定対象波長範囲がそれぞれ規定され」との構成の一例であって、「入射許容波長範囲」および「測定対象波長範囲」が互いに等しい波長範囲となっている構成の例)。
また、本例の光量測定装置1では、受光部2G,2B(「他の第1の光学フィルタが配設された受光部」の一例)に対して規定されている(N−1)=2個の波長範囲Hg,Hb(測定対象波長範囲)が波長範囲Hrs(入射規制波長範囲)に含まれるように受光部2Rの光学フィルタ21が構成され、受光部2R,2B(「他の第1の光学フィルタが配設された受光部」の一例)に対して規定されている(N−1)=2個の波長範囲Hr,Hb(測定対象波長範囲)が波長範囲Hgs,Hgl(入射規制波長範囲)に含まれるように受光部2Gの光学フィルタ21が構成され、かつ受光部2R,2G(「他の第1の光学フィルタが配設された受光部」の一例)に対して規定されている(N−1)=2個の波長範囲Hr,Hg(測定対象波長範囲)が波長範囲Hbl(入射規制波長範囲)に含まれるように受光部2Bの光学フィルタ21が構成されている。
また、本例の光量測定装置1では、各波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)のうちの波長が短い順でM=1番目の波長範囲Hbが規定された受光部2Bの「入射許容波長範囲(本例では、波長範囲Hb)」と、各波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)のうちの波長が短い順で(M+1)=2番目の波長範囲Hgが規定された受光部2Gに対して規定された「入射許容波長範囲(本例では、波長範囲Hg)」とが重ならないように受光部2Bの波長範囲Hbl(入射規制波長範囲)および受光部2Gの波長範囲Hgs(入射規制波長範囲)が規定されて両受光部2B,2Gの光学フィルタ21が構成されている。この結果、本例の光量測定装置1では、受光部2Bに対して規定された「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hbと、受光部2Gに対して規定された「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hgとの間に、受光部2B,2Gの双方において被測定光Lが実質的に検出されない波長範囲H1が存在している。
さらに、本例の光量測定装置1では、各波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)のうちの波長が短い順でM=2番目の波長範囲Hgが規定された受光部2Gの「入射許容波長範囲(本例では、波長範囲Hg)」と、各波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)のうちの波長が短い順で(M+1)=3番目の波長範囲Hrが規定された受光部2Rに対して規定された「入射許容波長範囲(本例では、波長範囲Hr)」とが重ならないように受光部2Gの波長範囲Hgl(入射規制波長範囲)および受光部2Rの波長範囲Hrs(入射規制波長範囲)が規定されて両受光部2G,2Rの光学フィルタ21が構成されている。この結果、本例の光量測定装置1では、受光部2Gに対して規定された「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hgと、受光部2Rに対して規定された「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hrとの間に、受光部2G,2Rの双方において被測定光Lが実質的に検出されない波長範囲H2が存在している。
光電変換部23cは、「第3の光電変換部」の一例であって、図1に示すように、被測定光Lを受光可能に配設されて受光量に応じた検出信号Sic(「第3の検出信号」の一例)を出力する。この場合、この光電変換部23cは、上記の各受光部2における光電変換部23a,23bとは異なり、「第1の光学フィルタ(光学フィルタ21)」や「第2の光学フィルタ(光学フィルタ22a,23)」に対応する光学フィルタが受光面に配設されていない。これにより、この光量測定装置1では、各受光部2に対して規定された上記の波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)のうちで最も短い波長の波長範囲Hbよりも短い波長λ1(図3参照:「第1の波長」の一例)から、波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)のうちで最も長い波長の波長範囲Hrよりも長い波長λ2(図3参照:「第2の波長」の一例)までの波長範囲H内の各波長の被測定光Lを光電変換部23cによって受光することが可能となっている。
各I/V変換部3a〜3cは、A/D変換部5r,5g,5b,5cおよび処理部8と相俟って「処理部」を構成し、I/V変換部3aが光電変換部23a(受光センサ20a)からの検出信号SiaをI/V変換して検出信号Svaを出力し、かつI/V変換部3bが光電変換部23b(受光センサ20b)からの検出信号SibをI/V変換して検出信号Svbを出力すると共に、I/V変換部3cが光電変換部23cからの検出信号SicをI/V変換して検出信号Svcを出力可能に構成されている。切替えスイッチ4r,4g,4b(以下、区別しないときには「切替えスイッチ4」ともいう)は、処理部8の制御に従い、A/D変換部5r,5g,5bに対してI/V変換部3a,3bのいずれか一方を選択的に接続する。
A/D変換部5r,5g,5b,5c(以下、区別しないときには「A/D変換部5」ともいう)は、I/V変換部3a〜3cから出力される検出信号Sva〜SvcをA/D変換処理して検出信号データDa〜Dcを生成する。この場合、A/D変換部5r,5g,5bは、切替えスイッチ4を介してI/V変換部3aが接続されているときには、I/V変換部3aから出力された検出信号Svaを所定の周期でA/D変換して検出信号データDaを生成し、生成した検出信号データDaを処理部8に出力すると共に、切替えスイッチ4を介してI/V変換部3bが接続されているときには、I/V変換部3bから出力された検出信号Svbを所定の周期でA/D変換して検出信号データDbを生成し、生成した検出信号データDbを処理部8に出力する。また、A/D変換部5cは、I/V変換部3cから出力された検出信号Svcを所定の周期でA/D変換して検出信号データDcを生成し、生成した検出信号データDcを処理部8に出力する。
操作部6は、後述する測定処理の条件の設定操作や、測定処理の開始/停止を指示する各種の操作スイッチを備え、スイッチ操作に応じた操作信号を処理部8に出力する。表示部7は、処理部8の制御に従い、測定条件設定画面や測定結果表示画面など(いずれも図示せず)を表示する。
処理部8は、光量測定装置1を総括的に制御する。具体的には、処理部8は、操作部6の操作によって測定処理の開始を指示されたときに、各切替えスイッチ4を制御して、一例として、I/V変換部3aをA/D変換部5r,5g,5bにそれぞれ接続させると共に、各A/D変換部5から出力される検出信号データDaを記憶部9に記憶させる。また、処理部8は、記憶部9への検出信号データDaの記憶が完了したときに、各切替えスイッチ4を制御してI/V変換部3bをA/D変換部5r,5g,5bにそれぞれ接続させると共に、各A/D変換部5から出力される検出信号データDbを記憶部9に記憶させる。さらに、処理部8は、A/D変換部5cから出力される検出信号データDcを記憶部9に記憶させる。
また、処理部8は、A/D変換部5rから出力された検出信号データDa,Dbに基づき、受光部2Rに入射している被測定光Lにおける赤色光の波長および光量を測定し、A/D変換部5gから出力された検出信号データDa,Dbに基づき、受光部2Gに入射している被測定光Lにおける緑色光の波長および光量を測定すると共に、A/D変換部5bから出力された検出信号データDa,Dbに基づき、受光部2Bに入射している被測定光Lにおける青色光の波長および光量を測定する。
この場合、本例の光量測定装置1では、処理部8が、一例として、記憶部9に記憶させた検出信号データDa,Dbに基づき、受光部2R,2G,2Bに入射している被測定光L(赤色光、緑色光および青色光)の波長をそれぞれ特定(測定)すると共に、特定した波長、および予め規定された光量算出用の係数(または、両検出信号データDa,Dbの値および波長と光量との関係を記録した光量算出用のテーブル)に基づき、利用者によって指定された光量(「輝度」、「照度」および「色度」など:「測光量」)を被測定光Lの光量として演算(測定)する構成が採用されている。なお、被測定光Lの波長および光量の測定処理の具体的な手順については、後に詳細に説明する。
さらに、処理部8は、検出信号データDa,Dbに基づいて測定した赤色光、緑色光および青色光が光電変換部23cに入射したときにA/D変換部5cから出力される検出信号データDcの値(「予測値」の一例)を特定し、特定した値と、A/D変換部5cから実際に出力される検出信号データDcの値とを比較することにより、波長範囲Hr,Hg,Hb以外の波長で規定光量以上の被測定光Lが光量測定装置1に入射しているか否かを判別する。また、処理部8は、波長範囲Hr,Hg,Hb以外の波長で規定光量以上の被測定光Lが光量測定装置1に入射しているときに、予め規定されたエラーメッセージを表示部7に表示させて測定処理を終了する(「第2の処理」の一例)。なお、この「第2の処理」の具体的な手順についても、後に詳細に説明する。
記憶部9は、処理部8の動作プログラムや、各A/D変換部5から出力された検出信号データDa〜Dcなどを記憶する。この場合、本例の光量測定装置1は、実際には、受光部2R,2G,2Bおよび光電変換部23cに対する被測定光Lの入射方向や入射量を規制するための光拡散部やアパーチャなどを備えているが、これらの構成および機能については公知のため、図示および詳細な説明を省略する。
この光量測定装置1による測定処理に際しては、まず、各受光部2や光電変換部23cに対して被測定光L(赤色光、緑色光および青色光など)が入射するように光量測定装置1を設置する。この際に、各受光部2の受光センサ20aでは、光学フィルタ21,22aを透過した被測定光Lが光電変換部23aによって受光され、その受光量に応じた電流値の検出信号Siaが光電変換部23aからそれぞれ出力される状態となる。また、各受光部2の受光センサ20bでは、光学フィルタ21,22bを透過した被測定光Lが光電変換部23bによって受光され、その受光量に応じた電流値の検出信号Sibが光電変換部23bからそれぞれ出力される状態となる。
次いで、操作部6の操作によって測定処理の開始が指示されたときに、処理部8は、まず、各受光部2に入射している被測定光Lの波長を特定する。具体的には、処理部8は、各切替えスイッチ4を制御して、一例として、各I/V変換部3aをA/D変換部5にそれぞれ接続させると共に、各A/D変換部5を制御してA/D変換処理を開始させる。この際に、各A/D変換部5は、受光センサ20a(光電変換部23a)からの検出信号SiaがI/V変換部3aによってI/V変換された検出信号Svaを所定の周期でA/D変換して検出信号データDaを生成し、生成した検出信号データDaを処理部8に出力する。また、処理部8は、各A/D変換部5から出力された検出信号データDaを記憶部9にそれぞれ記憶させる。
続いて、処理部8は、各検出信号データDaの処理部8への記憶が完了したときに、各切替えスイッチ4を制御して、各I/V変換部3bをA/D変換部5にそれぞれ接続させると共に、各A/D変換部5を制御してA/D変換処理を継続させる。この際に、各A/D変換部5は、受光センサ20b(光電変換部23b)からの検出信号SibがI/V変換部3bによってI/V変換された検出信号Svbを所定の周期でA/D変換して検出信号データDbを生成し、生成した検出信号データDbを処理部8に出力する。また、処理部8は、各A/D変換部5から出力された検出信号データDbを記憶部9にそれぞれ記憶させる。
次いで、処理部8は、一例として、各受光部2毎の検出信号データDaの値(A/D変換部5によるサンプリング値:「第1の検出信号の信号レベル」に対応する値の一例)、および検出信号データDbの値(A/D変換部5によるサンプリング値:「第2の検出信号の信号レベル」に対応する値の一例)のいずれか予め規定された一方に対する他方の比(一例として、検出信号データDaの値に対する検出信号データDbの値の比:検出信号データDbの値/検出信号データDaの値)を演算し、演算した比に基づいて、各受光部2の受光センサ20a,20bに入射した被測定光Lの波長(赤色光、緑色光および青色光のそれぞれの波長)を特定(演算)する。
この場合、この光量測定装置1では、前述したように、受光部2Rの光電変換部23a,23bに対して波長範囲Hr以外の波長の被測定光Lが入射せず、受光部2Gの光電変換部23a,23bに対して波長範囲Hg以外の波長の被測定光Lが入射せず、かつ受光部2Bの光電変換部23a,23bに対して波長範囲Hb以外の波長の被測定光Lが入射しないように各受光部2の光学フィルタ21が構成されている。また、この光量測定装置1では、各受光部2における両受光センサ20a,20bの光学フィルタ22a,22bが前述したような光学特性を有して光電変換部23a,23bへの光の入射量が制限される構成が採用されている。このため、受光部2に入射している被測定光Lの波長が長いときほど、受光センサ20aの感度が高くなり、かつ受光センサ20bの感度が低くなると共に、被測定光Lの波長が短いときほど、受光センサ20aの感度が低くなり、かつ受光センサ20bの感度が高くなる。
具体的には、例えば、図3に示す波長λrsの被測定光L(赤色光)が受光部2Rの両受光センサ20a,20bによって受光されたときには、受光部2Rにおいて、光電変換部23aからの検出信号Siaの電流値(信号レベル)よりも、光電変換部23bからの検出信号Sibの電流値(信号レベル)が大きくなる。一方、波長λrlの被測定光L(赤色光)が受光部2Rの両受光センサ20a,20bによって受光されたときには、受光部2Rにおいて、光電変換部23bからの検出信号Sibの電流値(信号レベル)よりも、光電変換部23aからの検出信号Siaの電流値(信号レベル)が大きくなる。
また、例えば、図3に示す波長λgsの被測定光L(緑色光)が受光部2Gの両受光センサ20a,20bによって受光されたときには、受光部2Gにおいて、光電変換部23aからの検出信号Siaの電流値(信号レベル)よりも、光電変換部23bからの検出信号Sibの電流値(信号レベル)が大きくなる。一方、波長λglの被測定光L(緑色光)が受光部2Gの両受光センサ20a,20bによって受光されたときには、受光部2Gにおいて、光電変換部23bからの検出信号Sibの電流値(信号レベル)よりも、光電変換部23aからの検出信号Siaの電流値(信号レベル)が大きくなる。
さらに、例えば、図3に示す波長λbsの被測定光L(青色光)が受光部2Bの両受光センサ20a,20bによって受光されたときには、受光部2Bにおいて、光電変換部23aからの検出信号Siaの電流値(信号レベル)よりも、光電変換部23bからの検出信号Sibの電流値(信号レベル)が大きくなる。一方、波長λblの被測定光L(青色光)が受光部2Bの両受光センサ20a,20bによって受光されたときには、受光部2Bおいて、光電変換部23bからの検出信号Sibの電流値(信号レベル)よりも、光電変換部23aからの検出信号Siaの電流値(信号レベル)が大きくなる。
したがって、例えば受光部2Rの受光センサ20a,20bに入射した被測定光L(赤色光)の波長が図3に示す波長範囲Hr内であって波長λrよりも短いときには、受光センサ20aの感度が受光センサ20bの感度よりも低いため、検出信号Siaの電流値(信号レベル)に対する検出信号Sibの電流値(信号レベル)の比、すなわち、検出信号データDaの値に対する検出信号データDbの値の比が「1」よりも大きな値となる。この場合、被測定光L(赤色光)の波長が波長範囲Hr内であって波長λrよりも短いときには、波長が短いほど上記の比が大きな値となり、波長が長いほど上記の比が小さな値となる。したがって、処理部8は、検出信号データDaの値に対する検出信号データDbの値の比の大きさに基づき、被測定光L(赤色光)の波長を特定(演算)する。
また、受光部2Rの受光センサ20a,20bに入射した被測定光L(赤色光)の波長が図3に示す波長範囲Hr内であって波長λrよりも長いときには、受光センサ20aの感度が受光センサ20bの感度よりも高いため、検出信号Siaの電流値(信号レベル)に対する検出信号Sibの電流値(信号レベル)の比、すなわち、検出信号データDaの値に対する検出信号データDbの値の比が「1」よりも小さな値となる。この場合、被測定光L(赤色光)の波長が波長範囲Hr内であって波長λrよりも長いときにも、波長が短いほど上記の比が大きな値となり、波長が長いほど上記の比が小さな値となる。したがって、処理部8は、検出信号データDaの値に対する検出信号データDbの値の比の大きさに基づき、被測定光L(赤色光)の波長を特定(演算)する。
さらに、受光部2Rの受光センサ20a,20bに入射した被測定光L(赤色光)の波長が波長λrのときには、受光センサ20aの感度、および受光センサ20bの感度が等しいため、検出信号Siaの電流値(信号レベル)に対する検出信号Sibの電流値(信号レベル)の比、すなわち、検出信号データDaの値に対する検出信号データDbの値の比が「1」となる。したがって、処理部8は、検出信号データDaの値に対する検出信号データDbの値の比が「1」のときには、被測定光L(赤色光)の波長が波長λrであると特定する。
なお、受光部2Gに入射した被測定光L(緑色光)についても、波長λgよりも短いとき、波長λgよりも長いとき、および波長λgのときのいずれであるかに応じて、上記の被測定光L(赤色光)の波長の特定方法と同様にして被測定光L(緑色光)の波長が特定される。また、受光部2Bに入射した被測定光L(青色光)についても、波長λbよりも短いとき、波長λbよりも長いとき、および波長λbのときのいずれであるかに応じて、上記の被測定光L(赤色光)の波長の特定方法と同様にして被測定光L(青色光)の波長が特定される。
次いで、処理部8は、被測定光L(赤色光、緑色光および青色光)の光量をそれぞれ測定する。この際に、処理部8は、例えば受光部2Rに入射している被測定光L(赤色光)の波長が波長λrsであると特定したときには、その波長領域の波長の被測定光Lに対する感度が高い受光センサ20bから出力された検出信号Sibを処理した検出信号データDbに基づいて光量を演算する。具体的には、処理部8は、記憶部9から受光部2Rの検出信号データDbを読み出し、読み出した検出信号データDbの値と、その値から光量を演算可能に予め規定された光量算出用の係数(または、テーブル)とに基づき、被測定光L(赤色光)の光量を演算する。
また、処理部8は、例えば受光部2Rに入射している被測定光L(赤色光)の波長が波長λrlであると特定したときには、その波長領域の波長の被測定光Lに対する感度が高い受光センサ20aから出力された検出信号Siaを処理した検出信号データDaに基づいて光量を演算する。具体的には、処理部8は、記憶部9から受光部2Rの検出信号データDaを読み出し、読み出した検出信号データDaの値と、その値から光量を演算可能に予め規定された光量算出用の係数(または、テーブル)とに基づき、被測定光L(赤色光)の光量を演算する。この後、処理部8は、受光部2Gに入射している被測定光L(緑色光)、および受光部2Bに入射している被測定光L(青色光)についても、特定した波長に基づいて光量を演算する。
次いで、処理部8は、演算した上記の被測定光L(波長範囲Hr内の波長の赤色光、波長範囲Hg内の波長の緑色光、および波長範囲Hb内の波長の青色光)が光電変換部23cに入射したときにA/D変換部5cから出力される検出信号データDcの値(「予測値」の一例)を演算する。なお、光電変換部23cに対して、どのような波長でどの程度の光量の被測定光Lが入射したときに、どのような値の検出信号データDcがA/D変換部5cから出力されるかについては、測定処理の開始に先立って予め特定されているものとする。次いで、処理部8は、上記の「予測値」と、A/D変換部5cから実際に出力されている検出信号データDc(被測定光Lが入射している状態の光電変換部23cから出力された検出信号SicがI/V変換部3cによってI/V変換され、この検出信号SicがA/D変換部5cによってA/D変換された値)とを比較する。
この際に、例えば、被測定光Lを発している光源の不調等により、光量測定装置1の測定対象とすべき波長範囲(光源から発せられるべき波長を含む波長範囲)である波長範囲Hr,Hg,Hb以外の波長の被測定光Lが光量測定装置1に入射しているときには、この波長範囲Hr,Hg,Hb以外の波長の被測定光Lが各受光部2の光電変換部23a,23bには入射しないが、光電変換部23cには入射する状態となる。このため、検出信号データDa,Dbのいずれかに基づいて特定される被測定光Lの光量(波長範囲Hr,Hg,Hb内の被測定光Lの光量)が、光電変換部23cに対して入射している被測定光Lの光量(波長範囲Hr,Hg,Hb内の波長の被測定光Lだけでなく、波長範囲Hbs,H1,H2,Hrl内の波長の被測定光Lを含む光量)よりも少ない値となるため、検出信号データDa,Dbのいずれかに基づいて特定した上記の「予測値」が、A/D変換部5cから実際に出力されている検出信号データDcの値よりも小さな値となる。
したがって、処理部8は、A/D変換部5cから実際に出力された検出信号データDcの値が「予測値」よりも大きな値のとき(「第3の検出信号と予測値とが相違するとき」の一例)には、想定外の波長の被測定光Lが光量測定装置1に入射しているため、一例として、「規定された波長範囲を外れた波長の光が検出されました。測定処理を終了します。」とのエラーメッセージを表示部7に表示させて(「第2の処理」の一例)、被測定光Lについての測定処理を終了する。
一方、波長範囲Hr,Hg,Hb以外の波長の被測定光Lが光量測定装置1に入射していないとき、すなわち、光量測定装置1に入射している被測定光Lのすべてが波長範囲Hr,Hg,Hb内の波長のときには、被測定光Lのすべてが各受光部2の光電変換部23a,23bおよび光電変換部23cに対して入射する状態となっている。このため、検出信号データDa,Dbのいずれかに基づいて特定される被測定光Lの光量が、光電変換部23cに対して入射している被測定光Lの光量と等しくなるため、検出信号データDa,Dbのいずれかに基づいて特定した上記の「予測値」が、A/D変換部5cから実際に出力されている検出信号データDcの値と等しくなる。
したがって、処理部8は、A/D変換部5cから実際に出力された検出信号データDcの値が「予測値」と等しいときには、想定外の波長の被測定光Lが光量測定装置1に入射していないため、検出信号データDa,Dbのいずれかに基づいて測定した被測定光L(赤色光、緑色光および青色光)の光量、および光量の測定に先立って特定した各波長を表示部7に表示させる。これにより、被測定光L(赤色光、緑色光および青色光)についての一連の測定処理が完了する。
このように、この光量測定装置1では、N=3個の受光部2R,2G,2B、および互いに相違するN=3種類の波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)内の波長の被測定光Lの光量を各受光部2からの検出信号(本例では、検出信号データDa,Db)に基づいてそれぞれ測定する処理部8を備え、各受光部2が、受光センサ20aの分光感度と受光センサ20bの分光感度との比が波長範囲Hr,Hg,Hb(入射許容波長範囲)内の各波長の被測定光L毎に相違するように構成されると共に、波長範囲Hr,Hg,Hb内の被測定光Lの両光電変換部23a,23bに対する入射を許容しつつ、波長範囲Hr,Hg,Hbよりも短い波長の波長範囲Hrs,Hgs,Hbs(短波長側入射規制波長範囲)および波長範囲Hr,Hg,Hbよりも長い波長の波長範囲Hrl,Hgl,Hbl(長波長側入射規制波長範囲)の両「入射規制波長範囲」内の波長の被測定光Lの両光電変換部23a,23bに対する入射を規制する光学フィルタ21をそれぞれ備えて構成され、各光学フィルタ21が、他の光学フィルタ21が配設された受光部2に対して規定されている(N−1)=2個の「測定対象波長範囲(波長範囲Hr,Hg,Hbのうちの2個)」が波長範囲Hrs,Hgs,Hbsおよび波長範囲Hrl,Hgl,Hblのいずれかに含まれるようにそれぞれ構成されている。
したがって、この光量測定装置1によれば、他の受光部2に対して規定されている「測定対象波長範囲」内の波長の被測定光L(他の受光部2によって検出される波長の被測定光L)の受光センサ20a,20bへの入射が光学フィルタ21によって規制される結果、各受光部2に対して規定されている「測定対象波長範囲」内の波長の被測定光Lが他の受光部2によって同時に検出されることが回避されるため、光量測定装置1に対してN種類の「測定対象波長範囲」内の波長の被測定光Lが入射しているときには、これらの被測定光Lの光量や波長を、N個の受光部2からの検出信号Sia,Sibに対応する検出信号データDa,Dbに基づいてそれぞれ正確に測定することができる。
また、この光量測定装置1では、受光センサ20a,20bの少なくとも一方(本例では、双方)が光電変換部23a,23bに対する被測定光Lの入射量を制限する光学フィルタ22a,22bを備えて各受光部2毎の両分光感度の比が波長範囲Hr,Hg,Hb内の各波長の被測定光L毎に相違するように構成されている。したがって、両受光センサ20a,20bが「第2の光学フィルタ(光学フィルタ22)」を備えていない構成を採用したときに、分光感度特性が互いに相違する「光電変換部」を採用して両「受光センサ(受光部)」を構成する必要が生じ、これに起因して、被測定光Lの受光時における両「光電変換部」からの出力信号の信号処理が煩雑となるのに対して、この光量測定装置1によれば、同じ製品で構成された両光電変換部23a,23bに「第2の光学フィルタ」としての光学フィルタ22a,22bを配設することで両受光センサ20a,20bの分光感度の比を波長範囲Hr,Hg,Hb内の各波長の被測定光L毎に相違させることができるため、被測定光Lの受光時における両光電変換部23a,23bからの出力信号を確実かつ容易に信号処理することができ、これにより、被測定光Lの光量を一層正確に測定することができる。
また、この光量測定装置1では、各光学フィルタ21が、波長が短い順でM=1番目の波長範囲Hb(測定対象波長範囲)が規定された受光部2Bの波長範囲Hb(入射許容波長範囲)と、波長が短い順で(M+1)=2番目の波長範囲Hg(測定対象波長範囲)が規定された受光部2Gに対して規定された波長範囲Hg(入射許容波長範囲)とが重ならず、かつ波長が短い順でM=2番目の波長範囲Hg(測定対象波長範囲)が規定された受光部2Gの波長範囲Hg(入射許容波長範囲)と、波長が短い順で(M+1)=3番目の波長範囲Hr(測定対象波長範囲)が規定された受光部2Rに対して規定された波長範囲Hr(入射許容波長範囲)とが重ならないように各受光部2毎の両「入射規制波長範囲」がそれぞれ規定されている。
したがって、この光量測定装置1によれば、各受光部2毎に規定されている「測定対象波長範囲」以外の波長の被測定光Lが同時に複数の受光部2によって検出される事態が確実に阻止されるため、波長が相違するN種類の被測定光Lの光量や波長の正確な測定を確実に実行することができる。
さらに、この光量測定装置1によれば、処理部8が、各受光部2R,2G,2Bからの「検出信号」に基づいて各受光部2に入射している各波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)内の波長の被測定光Lが光電変換部23cに入射したときに光電変換部23cから出力される検出信号Sicに対応する検出信号データDcの「予測値」を演算し、光電変換部23cから実際に出力された検出信号Sicに対応する検出信号データDcの値と「予測値」とが相違するときに予め規定された「第2の処理」を実行することにより、「測定対象波長範囲」以外の波長の被測定光Lが光量測定装置1に入射しているか否かを確実に特定することができ、入射しているときに任意の処理(第2の処理:本例では、エラーメッセージの表示および測定処理の終了)を実行させることで、「測定対象波長範囲」以外の波長の被測定光Lが入射しているか否かを確実かつ容易に認識させることができる。
また、この光量測定装置1によれば、処理部8が、光電変換部23aからの検出信号Siaに対応する検出信号データDaに基づいて特定される信号レベル、および光電変換部23bからの検出信号Sibに対応する検出信号データDbに基づいて特定される信号レベルのいずれか予め規定された一方に対する他方の比に基づいて被測定光Lの波長を特定すると共に、特定した波長と、検出信号データDa,Dbに基づいて特定される両信号レベルのいずれか一方とに基づいて被測定光Lの光量を測定することにより、検出信号データDa,Dbの双方に基づいて被測定光Lの光量を測定する構成と比較して、短時間で光量を正確に特定することができる。
さらに、この光量測定装置1によれば、処理部8が、受光センサ20a,20bのうち、特定した波長の被測定光Lの分光感度が高い一方から出力された「検出信号」の信号レベル(本例では、検出信号データDa,Dbのいずれかに基づいて特定される信号レベル)に基づいて被測定光Lの光量を測定することにより、被測定光Lの光量を一層正確に測定することができる。
また、この光量測定装置1によれば、受光センサ20aの分光感度特性が長い波長の光ほど感度が高くなり、かつ受光センサ20bの分光感度特性が短い波長の光ほど感度が高くなるように各受光部20a,20bを構成したことにより、各波長毎の被測定光Lについての受光センサ20aの感度と受光センサ20bの感度との比が大きく相違する状態となるため、どのような波長の被測定光Lが入射しているかを高精度で測定することができる。
なお、「光量測定装置」の構成は、上記の光量測定装置1の構成に限定されない。例えば、各受光部2からの検出信号Sia,Sibに対応してA/D変換部5から出力される検出信号データDa,Dbに基づき、光電変換部23cからの検出信号Sicに対応してA/D変換部5cから出力される検出信号データDcの値についての「予測値」を特定し、特定した「予測値」と、A/D変換部5cから実際に出力される測定値データDの値とが相違するときに、波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)以外の波長の被測定光Lが光量測定装置1に入射しているとして「第2の処理」を実行する構成を例に挙げて説明したが、各「測定対象波長範囲」以外の波長の被測定光Lが「光量測定装置」に入射しているか否かを特定する構成は、上記の光量測定装置1の構成に限定されない。
例えば、図4に示す光量測定装置1Aは、上記の光量測定装置1における光電変換部23c、I/V変換部3cおよびA/D変換部5cに代えてポリクロメータ10を備えて構成されている。なお、同図では、光量測定装置1の構成要素と同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して図示すると共に、各受光部2R,2G,2Bの構成要素や、各I/V変換部3a,3bおよび切替えスイッチ4r,4g,4bについての図示を省略している。
この場合、ポリクロメータ10は、「ポリクロメータ」の一例であって、処理部8の制御に従い、「測定対象波長範囲」としての波長範囲Hr,Hg,Hbのうちで最も短い波長の波長範囲Hbよりも短い波長λ1(「第1の波長」の一例:図3参照)から、「測定対象波長範囲」としての波長範囲Hr,Hg,Hbのうちで最も長い波長の波長範囲Hrよりも長い波長λ2(「第2の波長」の一例:図3参照)までの波長範囲H内の各波長の被測定光Lを対象として光量およびピーク光量波長を測定し、測定した光量および波長を特定可能な測定値データDを処理部8に出力する。
この場合、「ポリクロメータ」としては、特定可能な光量の確度や波長の分解能が相違する各種の測定モジュールが存在するが、本例の光量測定装置1Aでは、後述するように、上記の波長範囲Hr,Hg,Hb以外の波長の被測定光Lが光量測定装置1Aに入射しているか否かを検出するためだけにポリクロメータ10を使用するため、確度や分解能が低く、安価な「ポリクロメータ」をポリクロメータ10として採用することで、光量測定装置1Aの製造コストが高騰する事態を回避している。
この光量測定装置1Aによる被測定光Lについての測定処理に際しては、まず、各受光部2やポリクロメータ10に被測定光L(赤色光、緑色光および青色光)が入射するように光量測定装置1Aを設置した後に、操作部6を操作して測定処理の開始を指示する。これに応じて、処理部8が測定処理を開始する。この際に、処理部8は、まず、ポリクロメータ10を制御することにより、ポリクロメータ10に入射している被測定光Lの光量およびその波長の測定処理(簡易測定処理)を開始させる。また、処理部8は、ポリクロメータ10から出力される測定値データDに基づき、前述した波長範囲Hr,Hg,Hb以外の波長であって予め規定された光量以上の被測定光Lがポリクロメータ10に入射しているか否かを判別する。
この際に、例えば、被測定光Lを発している光源の不調等により、「測定対象波長範囲」としての波長範囲Hr,Hg,Hb以外の波長で規定光量を超える被測定光Lが入射していると判別したとき(本例では、図3に示す波長範囲Hbs,H1,H2,Hrl内の波長で規定光量を超える被測定光Lが測定されたとき)には、この想定外の波長の被測定光Lの入射に起因して正常な測定処理を実行することができないため、処理部8は、一例として、「規定された波長範囲を外れた波長の光が検出されました。測定処理を終了します。」とのエラーメッセージを表示部7に表示させて(「第3の処理」の一例)、被測定光Lについての測定処理を終了する。
一方、ポリクロメータ10からの測定値データDに基づく上記の測定の結果、波長範囲Hr,Hg,Hb以外の波長で規定光量を超える被測定光Lが入射していないと判別したときに、処理部8は、前述した光量測定装置1における被測定光Lの測定処理時と同様にして、各受光部2からの検出信号Sia,Sibに対応してA/D変換部5r,5g,5bから出力される測定値データDa,Dbに基づき、被測定光Lにおける波長範囲Hr内の被測定光L(赤色光)の波長および光量、被測定光Lにおける波長範囲Hg内の被測定光L(緑色光)の波長および光量、並びに被測定光Lにおける波長範囲Hb内の被測定光L(青色光)の波長および光量をそれぞれ測定し、測定結果を処理部8に表示させる。
このように、この光量測定装置1Aによれば、処理部8が、ポリクロメータ10からの測定値データDに基づき、波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)以外の波長で、かつ予め規定された光量以上の被測定光Lがポリクロメータ10に入射しているか否かを判別し、そのような被測定光Lがポリクロメータ10に入射しているときに予め規定された「第3の処理(本例では、エラーメッセージの表示および測定処理の終了)」を実行することにより、「測定対象波長範囲」以外の波長の被測定光Lが光量測定装置1Aに入射しているか否かを確実に特定することができ、入射しているときに任意の処理(第3の処理:本例では、エラーメッセージの表示および測定処理の終了)を実行させることで、「測定対象波長範囲」以外の波長の被測定光Lが入射しているか否かを確実かつ容易に認識させることができる。
また、被測定光Lの光量の演算に先立って特定した波長に応じて、受光センサ20a,20bのうちの特定した波長の被測定光Lについての感度が高い一方から出力された検出信号Sia,Sibのいずれかに対応する検出信号データDa,Dbのいずれかに基づいて光量を演算する構成を例に挙げて説明したが、このような構成に代えて、検出信号データDaに基づいて演算される光量(「第1の検出信号の信号レベルに基づいて測定した被測定光の第1の光量」の一例)と、検出信号データDbに基づいて演算される光量(「第2の検出信号の信号レベルに基づいて測定した被測定光の第2の光量」の一例)との平均値を「被測定光Lの光量」として演算する構成を採用することもできる。このような構成を採用した光量測定装置1,1Aによれば、検出信号Sia,Sib(検出信号データDa,Db)の値がノイズ等の影響によって実際の光量とは僅かに相違する値になったとしても、被測定光Lの光量を正確に測定することができる。
さらに、「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hr,Hgの間に「入射規制波長範囲」としての波長範囲H1を設けると共に、「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hg,Hrの間に「入射規制波長範囲」としての波長範囲H2を設けた構成(「入射許容波長範囲」が重ならないように「第1の光学フィルタ(光学フィルタ21)」を構成した光量測定装置1,1A)を例に挙げて説明したが、「光量測定装置」の構成はこれに限定されない。具体的には、一例として、前述した光量測定装置1,1Aの各受光部2における光学フィルタ21の光学特性を変更して各受光部2によって検出可能な被測定光Lの波長領域(入射許容波長領域)を連続させる(入射許容波長範囲の一部が重なるように光学フィルタ21を構成する)ことにより、「第3の光電変換部」や「ポリクロメータ」を配設することなく、「測定対象波長領域」以外の波長の被測定光Lが「光量測定装置」に入射しているか否かを検出可能とすることができる。
このような構成の「光量測定装置」について、図5を参照しつつ具体的に説明する。なお、前述した光量測定装置1,1Aの構成要素や、光量測定装置1,1Aにおいて規定されている各波長領域と同様の波長領域については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。この「光量測定装置」では、各受光部2の受光センサ20a,20bが光量測定装置1,1Aにおける受光センサ20a,20bの光学フィルタ22a,22bと同じ光学特性の光学フィルタ22a,22bを備えてそれぞれ構成されると共に、光量測定装置1,1Aにおける光学フィルタ21とは光学特性(入射許容波長範囲)が相違する光学フィルタ21がそれぞれ配設されている。
この場合、この「光量測定装置」における光学フィルタ21は、各受光部2毎に予め規定された「入射許容波長範囲」内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を許容しつつ、「入射許容波長範囲」よりも短い波長の「短波長側入射規制波長範囲」および「入射許容波長範囲」よりも長い波長の「長波長側入射規制波長範囲」の両「入射規制波長範囲」内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を規制するように構成されている。
具体的には、この「光量測定装置」では、受光部2Rにおける受光センサ20aの分光感度特性(受光部2Rにおける光学フィルタ21,22aの光学特性)が図5に一点鎖線Lraで示す特性となり、かつ受光部2Rにおける受光センサ20bの分光感度特性(受光部2Rにおける光学フィルタ21,22bの光学特性)が同図に二点鎖線Lrbで示す特性となっている。また、この「光量測定装置」では、受光部2Gにおける受光センサ20aの分光感度特性(受光部2Gにおける光学フィルタ21,22aの光学特性)が同図に一点鎖線Lgaで示す特性となり、かつ受光部2Gにおける受光センサ20bの分光感度特性(受光部2Gにおける光学フィルタ21,22bの光学特性)が同図に二点鎖線Lgbで示す特性となっている。さらに、この「光量測定装置」では、受光部2Bにおける受光センサ20aの分光感度特性(受光部2Bにおける光学フィルタ21,22aの光学特性)が図5に一点鎖線Lbaで示す特性となり、かつ受光部2Bにおける受光センサ20bの分光感度特性(受光部2Bにおける光学フィルタ21,22bの光学特性)が同図に二点鎖線Lbbで示す特性となっている。
より具体的には、この「光量測定装置」では、図5に示すように、受光部2Rに対して「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hrpが規定されると共に、波長範囲Hrp内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を許容しつつ、波長範囲Hrpよりも短い波長の波長範囲Hrs(「短波長側入射規制波長範囲」の一例)および波長範囲Hrpよりも長い波長の波長範囲Hrl(「長波長側入射規制波長範囲」の一例)の両波長範囲Hrs,Hrl内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を規制するように受光部2Rの光学フィルタ21が構成されている。
また、受光部2Gに対して「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hgpが規定されると共に、波長範囲Hgp内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を許容しつつ、波長範囲Hgpよりも短い波長の波長範囲Hgs(「短波長側入射規制波長範囲」の一例)および波長範囲Hgpよりも長い波長の波長範囲Hgl(「長波長側入射規制波長範囲」の一例)の両波長範囲Hgs,Hgl内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を規制するように受光部2Gの光学フィルタ21が構成されている。
さらに、受光部2Bに対して「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hbpが規定されると共に、波長範囲Hbp内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を許容しつつ、波長範囲Hbpよりも短い波長の波長範囲Hbs(「短波長側入射規制波長範囲」の一例)および波長範囲Hbpよりも長い波長の波長範囲Hbl(「長波長側入射規制波長範囲」の一例)の両波長範囲Hbs,Hbl内の波長の被測定光Lの受光センサ20a,20bに対する入射を規制するように受光部2Bの光学フィルタ21が構成されている。
これにより、この「光量測定装置」では、受光部2Bに対して規定された「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hbpのなかで最も短い波長の波長λ1aから、受光部2Rに対して規定された「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hrpのなかで最も長い波長の波長λ2aまでの波長範囲Hp内の各波長の被測定光Lを受光部2R,2G,2Bのいずれかによって検出することが可能となっている。なお、この「光量測定装置」では、受光部2Rに対して規定された「入射許容波長範囲」として波長範囲Hrp内に赤色光についての「測定対象波長範囲」に相当する波長範囲Hrが規定され、受光部2Gに対して規定された「入射許容波長範囲」として波長範囲Hgp内に緑色光についての「測定対象波長範囲」に相当する波長範囲Hgが規定され、かつ受光部2Bに対して規定された「入射許容波長範囲」として波長範囲Hbp内に青色光についての「測定対象波長範囲」に相当する波長範囲Hbが規定されている(「入射許容波長範囲内に測定対象波長範囲がそれぞれ規定され」との構成の他の一例であって、「入射許容波長範囲」が「測定対象波長範囲」よりも広い構成の例)。
また、この「光量測定装置」では、前述した光量測定装置1,1Aと同様にして、受光部2G,2B(「他の第1の光学フィルタが配設された受光部」の一例)に対して規定されている(N−1)=2個の波長範囲Hg,Hb(測定対象波長範囲)が波長範囲Hrs(入射規制波長範囲)に含まれるように受光部2Rの光学フィルタ21が構成され、受光部2R,2B(「他の第1の光学フィルタが配設された受光部」の一例)に対して規定されている(N−1)=2個の波長範囲Hr,Hb(測定対象波長範囲)が波長範囲Hgs,Hgl(入射規制波長範囲)に含まれるように受光部2Gの光学フィルタ21が構成され、かつ受光部2R,2G(「他の第1の光学フィルタが配設された受光部」の一例)に対して規定されている(N−1)=2個の波長範囲Hr,Hg(測定対象波長範囲)が波長範囲Hbl(入射規制波長範囲)に含まれるように受光部2Bの光学フィルタ21が構成されている。
また、この「光量測定装置」では、各波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)のうちの波長が短い順でM=1番目の波長範囲Hbが規定された受光部2Bの波長範囲Hbp(入射許容波長範囲)の一部と、各波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)のうちの波長が短い順で(M+1)=2番目の波長範囲Hgが規定された受光部2Gの波長範囲Hgp(入射許容波長範囲)の一部とが重なるように受光部2B,2Gの光学フィルタ21がそれぞれ構成されている。この結果、この「光量測定装置」では、受光部2Bに対して規定された「測定対象波長範囲」としての波長範囲Hbと、受光部2Gに対して規定された「測定対象波長範囲」としての波長範囲Hgとの間の波長範囲HA内の波長の被測定光Lについて、受光部2B,2Gのいずれかによって波長および光量を測定することが可能となっている。
さらに、この「光量測定装置」では、各波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)のうちの波長が短い順でM=2番目の波長範囲Hgが規定された受光部2Gの波長範囲Hgp(入射許容波長範囲)の一部と、各波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)のうちの波長が短い順で(M+1)=3番目の波長範囲Hrが規定された受光部2Rの波長範囲Hrp(入射許容波長範囲)の一部とが重なるように、受光部2G,2Rの光学フィルタ21がそれぞれ構成されている。この結果、この「光量測定装置」では、受光部2Gに対して規定された「測定対象波長範囲」としての波長範囲Hgと、受光部2Rに対して規定された「測定対象波長範囲」としての波長範囲Hrとの間の波長範囲HB内の波長の被測定光Lについて、受光部2G,2Rのいずれかによって波長および光量を測定することが可能となっている。
この「光量測定装置」による測定処理時には、一例として、前述した光量測定装置1による被測定光Lの測定処理と同様にして、A/D変換部5r,5g,5bから出力される検出信号データDa,Dbに基づき、各受光部2に入射している被測定光Lの波長および光量が特定(演算)される。
この場合、受光部2Rに対して規定された「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hrp内波長の被測定光L(「測定対象波長範囲」としての波長範囲Hr内の波長の被測定光L、または、「入射許容波長範囲」内であって「測定対象波長範囲」ではない波長範囲Hr1,Hr2のいずれかの範囲内の波長の被測定光L)が入射しているときには、受光部2Rから出力される検出信号Sia,Sibに対応してA/D変換部5rから出力される検出信号データDa,Dbに基づき、その被測定光Lの波長が特定されると共に、検出信号データDa,Dbのいずれかに基づき、その被測定光Lの光量が特定される。
また、受光部2Gに対して規定された「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hgp内波長の被測定光L(「測定対象波長範囲」としての波長範囲Hg内の波長の被測定光L、または、「入射許容波長範囲」内であって「測定対象波長範囲」ではない波長範囲Hg1,Hg2のいずれかの範囲内の波長の被測定光L)が入射しているときには、受光部2Gから出力される検出信号Sia,Sibに対応してA/D変換部5gから出力される検出信号データDa,Dbに基づき、その被測定光Lの波長が特定されると共に、検出信号データDa,Dbのいずれかに基づき、その被測定光Lの光量が特定される。
さらに、受光部2Bに対して規定された「入射許容波長範囲」としての波長範囲Hbp内波長の被測定光L(「測定対象波長範囲」としての波長範囲Hb内の波長の被測定光L、または、「入射許容波長範囲」内であって「測定対象波長範囲」ではない波長範囲Hb1,Hb2のいずれかの範囲内の波長の被測定光L)が入射しているときには、受光部2Bから出力される検出信号Sia,Sibに対応してA/D変換部5bから出力される検出信号データDa,Dbに基づき、その被測定光Lの波長が特定されると共に、検出信号データDa,Dbのいずれかに基づき、その被測定光Lの光量が特定される。
この際に、前述した波長範囲Hp内の各波長の被測定光Lを受光部2R,2G,2Bのいずれかによって検出することができるように構成されているこの「光量測定装置」では、「測定対象波長範囲」としての波長範囲Hr,Hg,Hb以外の波長(波長範囲Hr1,Hr2,Hg1,Hg2,Hb1,Hb2のいずれかの範囲内の波長)で予め規定された光量以上の被測定光Lが測定されたときに、処理部8が、想定外の波長の被測定光Lが光量測定装置1に入射しているため、一例として、「規定された波長範囲を外れた波長の光が検出されました。測定処理を終了します。」とのエラーメッセージを表示部7に表示させて(「第1の処理」の一例)、被測定光Lについての測定処理を終了する。一方、波長範囲Hr,Hg,Hbのいずれかの範囲内の波長の被測定光Lだけが測定されたときに、処理部8は、測定した被測定光L(赤色光、緑色光および青色光)の光量、および波長を表示部7に表示させる。これにより、被測定光L(赤色光、緑色光および青色光)についての一連の測定処理が完了する。
このように、この「光量測定装置」では、各光学フィルタ21が、波長が短い順でM番目の「測定対象波長範囲」が規定された受光部2の「入射許容波長範囲」の一部と、波長が短い順で(M+1)番目の「測定対象波長範囲」が規定された受光部2の「入射許容波長範囲」の一部とが重なるように各受光部2毎の「入射規制波長範囲」がそれぞれ規定され、処理部8が、検出信号データDa,Dbに基づいて被測定光Lの波長および光量を測定し、予め規定された光量以上で各波長範囲Hr,Hg,Hb(測定対象波長範囲)以外の波長の被測定光Lが測定されたときに予め規定された「第1の処理(本例では、エラーメッセージの表示および測定処理の終了)」を実行する。
したがって、請求項3記載の光量測定装置によれば、「測定対象波長範囲」以外の波長の被測定光Lが「光量測定装置」に入射しているか否かを確実に特定することができ、入射しているときに任意の処理(第1の処理:本例では、エラーメッセージの表示および測定処理の終了)を実行させることで、「測定対象波長範囲」以外の波長の被測定光Lが入射しているか否かを確実かつ容易に認識させることができる。
また、「第1の受光センサ」としての受光センサ20aの分光感度特性が長い波長の光ほど感度が高くなるように光電変換部23aに対する被測定光Lの入射量を制限する光学フィルタ22a、および「第2の受光センサ」としての受光センサ20bの分光感度特性が短い波長の光ほど感度が高くなるように光電変換部23bに対する被測定光Lの入射量を制限する光学フィルタ22bを備えた構成を例に挙げて説明したが、「第2の光学フィルタ」の光学特性はこれに限定されない。
例えば、「第2の光学フィルタ」の1つに相当する光学フィルタ22aについては、受光センサ20aの分光感度特性が「波長λr,λg,λbよりも短い波長の波長範囲内においては波長が長くなるほど感度が高くなり、かつ波長λr,λg,λbよりも長い波長の波長範囲内においては一定の感度となる」との条件を満たす特性となるように、光電変換部23aに対する被測定光Lの入射量を制限するように構成すると共に、「第2の光学フィルタ」の他の1つに相当する光学フィルタ22bについては、受光センサ20bの分光感度特性が「波長λr,λg,λbよりも長い波長の波長範囲内においては波長が短くなるほど感度が高くなり、かつ波長λr,λg,λbよりも短い波長の波長範囲内においては一定の感度となる」との条件を満たす特性となるように、光電変換部23bに対する被測定光Lの入射量を制限するように構成することができる。
また、「第2の光学フィルタ」の1つに相当する光学フィルタ22aについては、受光センサ20aの分光感度特性が「波長λr,λg,λbよりも短い波長の波長範囲内においては一定の感度となり、かつ波長λr,λg,λbよりも長い波長の波長範囲内においては、波長が長くなるほど感度が高くなる」との条件を満たす特性となるように、光電変換部23aに対する被測定光Lの入射量を制限するように構成すると共に、「第2の光学フィルタ」の他の1つに相当する光学フィルタ22bについては、受光センサ20bの分光感度特性が「波長λr,λg,λbよりも長い波長の波長範囲内においては一定の感度となり、かつ波長λr,λg,λbよりも短い波長の波長範囲内においては、波長が短くなるほど感度が高くなる」との条件を満たす特性となるように、光電変換部23aに対する被測定光Lの入射量を制限するように構成することもできる。
さらに、「第1の受光センサ」に相当する受光センサ20a、および「第2の受光センサ」に相当する受光センサ20bの双方に各光電変換部23a,23bに対する被測定光Lの入射量を制限する「第2の光学フィルタ」としての光学フィルタ22a,22bをそれぞれ配設した構成を例に挙げて説明したが、「各受光部毎の両分光感度の比が入射許容波長範囲内の各波長の被測定光毎に相違する」との事項を満たし得る構成は、上記の例示のような構成に限定されない。
具体的には、「第1の受光センサ」および「第2の受光センサ」のいずれか一方だけに「第2の光学フィルタ」を配設して両「受光センサ」の分光感度の比を「入射許容波長範囲」内の各波長の被測定光毎に相違させる構成(上記の構成の例における光学フィルタ22a,22bのいずれか一方が存在しない構成)を採用することができる(図示せず)。このような構成を採用した場合においても、例えば同じ製品で構成した「光電変換部」を備えた両「受光センサ」のうちの「第2の光学フィルタ」が配設された「受光センサ」の分光感度と「第2の光学フィルタ」が配設されていない「受光センサ」の分光感度とが「入射許容波長範囲」内の各波長の被測定光毎に相違する状態とすることにより、両「受光センサ」の双方が「第2の光学フィルタ」を有している構成と同様にして、どのような波長の「被測定光」が入射しているかを高精度で測定することができるとの効果を奏することができる。
また、単体での分光感度特性が互いに相違する「光電変換部」を採用して「第1の受光センサ」および「第2の受光センサ」をそれぞれ構成することで、両「受光センサ」の双方が「第2の光学フィルタ」を有していない構成とすることもできる。このような構成を採用した場合においても、一方の「受光センサ」の分光感度と他方の「受光センサ」の分光感度とが「入射許容波長範囲」内の各波長の被測定光毎に相違する状態となるような「光電変換部」を採用することにより、両「受光センサ」の双方が「第2の光学フィルタ」を有している構成や、両「受光センサ」のうちの一方だけが「第2の光学フィルタ」を有している構成と同様にして、どのような波長の「被測定光」が入射しているかを高精度で測定することができるとの効果を奏することができる。
さらに、A/D変換部5r,5g,5bに対してI/V変換部3a,3bのいずれか一方を選択的に接続する切替えスイッチ4r,4g,4bを備えた構成を例に挙げて説明したが、このような構成に代えて、I/V変換部3aから出力される検出信号SvaをA/D変換するA/D変換部5と、I/V変換部3bから出力される検出信号SvbをA/D変換するA/D変換部5とを別個に設けて両検出信号Sva,Svbを並列的に処理する構成を採用することもできる。この場合、この2つのA/D変換部5の出力を切り替えて処理部8にそれぞれ出力する構成を採用してもよい。加えて、赤色光、緑色光および青色光のN=3種類の被測定光Lを測定対象として光量および波長を測定する構成を例に挙げて説明したが、「N」の数(被測定光の種類の数)は「3」に限定されず、N=2種類の「被測定光」を測定対象としたり、N=4種類以上の「被測定光」を測定対象としたりすることができる。