JPS61107120A - 輝度計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、レンズ式の輝度計測装置に関するものである
。

従来例の構成とその問題点 近年、輝度計測の分野においては、低輝度レベルの計測
が増大し、しかも計測対象にくらべその周辺輝度が大き
い計測対象の輝度を精度よく計測することが要求されて
いる。

以下、従来の輝度計測装置について説明する。

第３図は従来の輝度計測装置ｔの概略図を示すものであ
り、１は計測対象、２は対物レンズ、３は受光器、４は
計測視野を決めるアパーチャである。

計測対象１の像が対物レンズ２によりアパーチャ４面上
に形成され、アパーチャ４で制限された計測視野内の光
を受光器３に導き、光戒変換され計測対象の輝度を計測
する。しかしながら、上記のような構成の輝度計測装置
では、計測対象１の輝度Ｌ１が低い場合、計測対象１０
周辺に存在する高譚度部分の影響が無視できなくなるこ
とがある。

第３図において、計測対象１の周辺に輝度Ｌｎなる発光
面１ａが存在したとする。結像系では、発光面１ａの像
はアパーチャ４でカットされ、受光器３の出力には発光
面１ａの影響を受けない。

しかし、対、吻レンズ２では対物レンズに入射した光が
何１図で５に示す矢印方向に対物レンズ表面で反射され
、さらに内部ではレンズ材料粒子により散乱される。そ
して、散乱光の一部はアパーチャ４を通って受光器３に
到達し、輝度計測時の誤差となる。計測対象１が対物レ
ンズ２によりアパーチャ４面上に結像されたときの像面
照度をＥｄｌとし、発光面１ａからの光で対物レンズ７
で散乱され、アパーチャ４面に到達する光による照度を
Ｅｄｎとする。散乱光による像面照度は実際には、計測
対象１を含６周辺の発光面（２次発光面も含む）すべて
の合計値ΣＥｄｎ　　となる。従来は、計測対象１の輝
度Ｌ１が視野内において比較的高い場合が多く、その結
果、Ｅｄｌ）ΣＥｄｎ−なる関係が成立し、この故物ン
ンズ２内の散乱による計測誤差は無視できる程度であっ
た。しかし、計測対象１の輝度Ｌ１が低くなシ、発光面
１ａの輝度Ｌｕが高くなってくると、ΣＥｄｎ　がＥｄ
、　　に対して無視できなくなり、正確な輝度計測がで
きなくなる。

この問題点を改善するために、対物レンズに遮光筒を取
り付は計測対象外からの入射光を低減することが行なわ
れていたが、この構成では、計測対象から遠くはなれた
発光面に対しては若干の効果があるものの、計測対象の
近傍に高輝度発光面があったときは、計測誤差を除去で
きなかった。

発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解消するものであり、計
測対象を含む周辺に発光面があった場合でも輝度値を正
確に計測できる輝度計測装置を提供することを目的とす
る。

発明の構成 本発明の輝度計測装置は、輝虻計測系の対物レンズに視
野内からの直接光を受光しないように配置した第２の受
光器と、第２の受光器出力から輝度計測光学系内で生ず
る先幕輝度値を求める光幕輝度変換部と、輝度計測系の
計測輝度値から先幕輝度値を減する減算＠路とを備えた
構成であり、対物レンズ内の入射光による散乱光を第２
の受光器で計測し、この計測値をもとにして輝度計測値
を補正して正確な輝度計測ができるものである。

実施例の説明 第１図は本発明の実施例における輝度計測装置の構成図
であり、第２図は同受光部分の詳細図である。第１図、
第２図において、６は計測対象、７は対物レンズ、８は
対物レンズ７の側面に取付けられた遮光筒１６に設けら
れた嬉２の゛受光器、９はアパーチャ、１ｏは第１の受
光器、１１は第２の増幅器、１２は第１の増幅器、１３
は先幕輝度係数発生部１３ｂと乗算器１３ａからなる光
幕輝度変換部、１４は減算回路、１５ａは遮光スリット
である。

以上の構成要素からなる本実施例の輝度計測装置におい
て、以下その動作を説明する。

計測対象６は、対物レンズ了でアパーチャｅ上に結像さ
れ、アパーチャ９で制−された視野内の光のみが第１の
受光器１ｏで電気信号に変換される。ここで、計測対象
６の輝度をＬｌ　　とすると、計測対象６によるアパー
チャ９上の像面照度Ｅｄ１ば、 Ｅｄ４．＝ｆ　（Ｌｌ）　　　　　　　・・・・・・・
・・・・・（１）となり、輝度Ｌ１　の１関数として与
えられる。計測対象６の周辺に輝度Ｌｎなる発光面が存
在するとき、この発光面から出た光が対物レンズ７内で
散乱し、アパーチャ９面上に先幕となって加算される。

すなわち、像面照度Ｅｄば Ｅｄ＝Ｅｄ１＋１Ｅｄｎ ＝ｆ（Ｌｌ）十Σｆ（Ｌｎ）　　・・・・・・・・・・
・・（２）となる。（２）式で第２項目は計測対象の周
辺からの光のうち対物レンズ７に入射するものすべてに
ついて加算したものである。なお、計測対象６からの光
による先幕輝度も存在するが、この値は計測対象輝度に
くらべて十分小さく問題とならない。

対物レンズ７に入射した光は、対物レンズＴ内であらゆ
る方向へ散乱され、この散乱光により対物レンズ自体が
均一に輝いた状態、すなわち２次的な発光面（輝度面）
となる。この輝度面から出た光が、アパーチャ９゛、第
１の受光器１０に到達して、（２）式の嬉２項を形式し
計測対象輝度の真の測定を妨げる。、第２図で、第２の
受光器８は、対物レンズ７の側面７ａに複数個の遮光ス
リン）１５ａを有した遮光筒１５を介して取付けられて
おり、第２図＆で示すような視野周辺からの直接光が第
２の受光器８に直接入射しないように構成されている。

また、遮光筒１５の長さや遮光スリットの数、第２の受
光器への入射光面積を制御したり、第２の受光器８の光
軸と輝度計測系の光軸とのなす角θをθ〈９ｏ０　とす
れば、上記直接光の防止が確実にできる。この着果、第
２の受光器８への入射光は対物ンンズ７内で散乱により
生ずる先幕輝度面からの光のみを受光することができる
。すなわち、第２の受光器８では、対物レンズ７内光幕
輝度によって第１の受光器１ｏ上に生ずる照度レベルに
比例した値を計測することができる。

次に、第１の受光器１ｏは第１の増幅器１２で電圧信号
に変換される。実施例では、演算増幅器の電流−電圧変
換回路を用いた例を示している。

一方、第２の受光器８は第２の増幅器１１で電圧信号に
変換される。実施例では、演算増幅器の電流−電圧変換
回路を用いた例を示している。第２の増幅器１１の出力
は光幕輝度変換部１３に送られる。光幕輝度変換部１３
の先幕輝度係数発生部１３ｂは第２の受光器８の出力値
を第１の受光器１Ｑ上に生ずる先幕輝度に変換する比例
定数を発生する。そして光幕輝度変換部１３は１．この
先幕輝度係数発生部１３ｂからの信号と、第２の増幅器
１１の出力とを乗算してΣＥｄｎ　　を出力する。

このΣＥｄｎ　は第１の受光６１０に入射する先幕輝度
値を表わすものである。

次に、減算回路１４では、第１の増幅器１２からの出力
、すなわち輝度計測系の輝度信号から先幕輝度信号を減
算する。第１の増幅器１２の出力は計測対象の輝度真値
ＬＴと、先幕輝度値ＬＢとの加算値であり、一方光幕輝
度変換部１３の出力が先幕輝度Ｌ３３であることから減
算回路１４の出力は計測対象輝度の真値Ｌ・ｒを表わす
。実施例では減算回路として演算増幅器の差動増幅回路
を用いた例を示している。

以上のように、本実施例によれば、輝度計測系内対物レ
ンズの側直に対物レンズ内の散乱光のみを計測する第２
の受光器と、この第２の受光器出力をもとに対物レンズ
内における先幕輝度を算出する光幕輝度変換部と、計測
輝度から先幕輝度を減算する減算回路とを設けることに
よシ、計測対象の周囲の発光面からの入射光による計測
誤差をなくすることができる。

なお、実施例において光幕輝度変換部１３は乗算器１３
ａを用いた例を示したが、増幅度が変化するような増幅
器を用いても実現できる。この場合、第２の増幅器１１
と光幕輝度変換部１３を１つにまとめることができる。

発明の効果 本発明の輝度計測装置は、第２の受光器と、光幕輝度変
換部と、減算回路を設けることにより先幕輝度を第１の
受光器から得られる計測対象輝度から減算することがで
きるだめ、計測対象輝度がその周辺輝度よりも低い場合
、輝度計測光学系内で生ずる先幕輝度を除去し、計測対
象の輝度を正確だ計測することができその効果は大なる
ものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における輝度計測装置の構成図
、第２図は同受光部分の詳細図、第３図は従来の輝度計
測装置の概略図である。 ７・・・・・・対物レンズ、８・・川・第２の受光器、
１゜・・・・・・第１の受光器、９・・・・・・アパー
チャ、１１・・・・・・第２の増幅器、１２・・・・・
・第１の増幅器、１３・・・・・・光幕輝度変換部、１
４・・・・・・減算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 対物レンズ、計測対象視野を制限するアパーチャ、第１
   の受光器および第１の増幅器からなる輝度計測系と、輝
   度計測系内対物レンズに視野内からの直接光を受光しな
   いように配置した第２の受光器と、第２の受光器からの
   信号を増幅する第２の増幅器と、第２の増幅器出力から
   対物レンズ内で生ずる散乱光幕を求める光幕輝度変換部
   と、前記輝度計測系出力から前記光幕輝度変換部出力を
   減算する減算回路とから構成した輝度計測装置。