JPWO2017094562A1 - 測定用光学装置 - Google Patents

Abstract

三刺激値型光電色彩計は、被測定物からの光を入射させる対物レンズ（２１）と、受光した光を電気信号に変換する光電変換部（２５）と、対物レンズ（２１）により入射された光を光電変換部（２５）まで導光する光束分割部材（２４）と、光束分割部材（２４）の光軸の周りに配置され、かつ、互いに周方向にずれて配置された制御部（３６）および電源部（３７）とを備える。このような構成により、電子部品の発熱に起因した測定精度の低下を抑制する測定用光学装置を提供する。

Description

この発明は、測定用光学装置に関する。

従来の測定用光学装置に関して、たとえば、特開２００２−３１０８００号公報には、光強度が微弱な場合にも指向性の強い被測定物の光学特性を正確に測定することを目的とした、測定用光学系およびその測定用光学系を備えた三刺激値型光電色彩計が開示されている（特許文献１）。

特許文献１に開示された三刺激値型光電色彩計は、被測定物の被測定領域から出射される光束のうち出射角α以下の光束のみを集光する正のパワーを有する対物レンズと、対物レンズで集光された光束の入射面を有し、入射した光束を３つの光束に分割して出射する光ファイバーと、光ファイバーにより分割された３つの光束を受光し、三刺激値に相当する受光信号を出力する受光センサとを備える。

特開２００２−３１０８００号公報

光の強度を測定したり（測光）、色を測定したりする（測色）ための測定用光学装置として、たとえば、上述の特許文献１に開示される三刺激値型光電色彩計が知られている。このような三刺激値型光電色彩計には、対物レンズを通じて入射された被測定物からの光を受光センサに向けて導光する光ファイバーと、受光センサより出力された受光信号を処理するための各種の電子部品とが設けられる。

しかしながら、発熱源となる電子部品の配置場所によっては、電子部品から光ファイバーへの熱の影響にムラが生じる場合がある。このような場合、三刺激値型光電色彩計における色彩の測定精度が低下してしまう。

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、電子部品の発熱に起因した測定精度の低下を抑制する測定用光学装置を提供することである。

この発明に従った測定用光学装置は、被測定物からの光を入射させる入射部と、受光した光を電気信号に変換する光電変換部と、入射部により入射された光を光電変換部まで導光する導光部と、導光部の光軸の周りに配置され、かつ、互いに周方向にずれて配置された第１電子部品および第２電子部品とを備える。

この発明に従えば、電子部品の発熱に起因した測定精度の低下を抑制する測定用光学装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における三刺激値型光電色彩計の外観を示す斜視図である。 図１中の三刺激値型光電色彩計を示す断面図である。 図１中の三刺激値型光電色彩計の内部構成を示すブロック図である。 図２中の測定光学系および光電変換部の具体的な構成を示す図である。 光ファイバーから出射される光束の照射範囲を示す図である。 図２中の光束分割部材の外周上における制御部および電源部の配置を示す図である。 電子部品および基板の配置の比較例を示す図である。 図２中の光束分割部材の具体的な構成を示す断面図である。 図６中の制御部および電源部の配置の第１変形例を示す断面図である。 図６中の制御部および電源部の配置の第２変形例を示す断面図である。 図６中の制御部および電源部の配置の第３変形例を示す断面図である。 図６中の制御部および電源部の配置の第４変形例を示す断面図である。

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、この発明の実施の形態における三刺激値型光電色彩計の外観を示す斜視図である。図２は、図１中の三刺激値型光電色彩計を示す断面図である。図３は、図１中の三刺激値型光電色彩計の内部構成を示すブロック図である。図４は、図２中の測定光学系および光電変換部の具体的な構成を示す図である。

図１から図４を参照して、本実施の形態における三刺激値型光電色彩計１０（以下、単に、「色彩計１０」ともいう）は、たとえば、液晶パネルの製造ラインの検査工程で用いられ、液晶パネルの表示面１２の明るさと色度とを測定する。まず、色彩計１０の全体構成について説明する。

色彩計１０は、測定プローブ部１４と、測定器本体部１６とからなる（図３を参照のこと）。測定プローブ部１４および測定器本体部１６は、一体に構成されている。

測定プローブ部１４は、たとえば、被測定物である液晶パネルの表示面１２から所定の距離（一例として、３ｃｍ）だけ離して対向配置される。測定プローブ部１４は、液晶パネルの表示面１２からの光を電気信号（アナログ信号）に光電変換して測定器本体部１６に入力する。

測定プローブ部１４は、測定光学系２７および受光系２８から構成されている。
測定光学系２７は、対物レンズ２１および光束分割部材２４を有する。対物レンズ２１は、被測定物からの光を入射させる入射部として設けられている。対物レンズ２１は、たとえば、平凸レンズからなり、単一の正のパワーを有する。光束分割部材２４は、対物レンズ２１により入射された光を導光する導光部として設けられている。光束分割部材２４は、対物レンズ２１を透過した光束を３つの光束に分割する。

受光系２８は、光電変換部２５および増幅部２６を有する。光電変換部２５は、光束分割部材２４を導光する光を受光し、電気信号に変換する。光電変換部２５は、標準観測者の分光感度特性を有する受光センサ６２ｐ，６２ｑ，６２ｒを有する（図４を参照のこと）。受光センサ６２ｐ，６２ｑ，６２ｒは、光束分割部材２４から出射される３つの光束を受光し、入射強度に応じた電気信号に光電変換して出力する。増幅部２６は、受光センサ６２ｐ，６２ｑ，６２ｒの各受光センサから出力される電気信号（電圧）を所定のレベルに増幅する。

測定器本体部１６は、測定プローブ部１４から入力された電気信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換して、所定の演算処理を行なう。測定器本体部１６は、その演算処理により、三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、ＣＩＥ（国際照明委員会）で制定されているｘｙＹ（色度座標、輝度）、ＴΔｕｖＹ（相関色温度、黒体軌跡からの色差、輝度）などを算出し、その演算結果を表示部３４に表示する。

図４を参照して、測定プローブ部１４（測定光学系２７および受光系２８）の構成について、より具体的に説明する。光束分割部材２４は、対物レンズ２１により入射された光の光軸Ｌ（以下、単に「対物レンズ２１の光軸」ともいう）上に配置されている。光束分割部材２４は、光を伝播させる光ファイバー５５と、正のパワーを有するレンズ５６ｐ，５６ｑ，５６ｒとを有する。

光ファイバー５５は、複数本の光ファイバーが束ねられて構成されている。光ファイバー５５は、束ねられた複数本の光ファイバーが中間部分で３つに分割されることにより、１つの光束入射面Ａと、３つの光束出射面Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３とを有する。光ファイバー５５は、光束入射面Ａが対物レンズ２１の像側主点ＰＰ（なお、説明の便宜上、本実施の形態では像側主点が物体側主点と略一致しているものを例示する）から対物レンズ２１の焦点距離ｆだけ離れた位置となるように配置されている。すなわち、対物レンズ２１および光ファイバー５５によって、テレセントリック光学系が構成されている。

本実施の形態では、光束分割部材２４に光ファイバー５５を用いているが、このような構成に限られず、たとえば、光導管等のように光ファイバーと同等の機能を果たす他の光学部品を用いてもよい。

測定プローブ部１４を液晶パネルの表示面１２から所定の間隔だけ離してセットすると、液晶パネルの被測定領域ＡＲの各部から出射される光束のうち、被測定領域ＡＲの法線方向（図４中では、光軸Ｌに平行な方向）に対する出射角の最大値α（以下、最大出射角αという）以下の光束だけが、光ファイバー５５の光束入射面Ａに入射する。なお、最大出射角αは、対物レンズ２１の焦点距離ｆと、光ファイバー５５の光束入射面Ａにおける直径Ｒとによって決定される。入射した光束は、光ファイバー５５内で３つの光束に分割され、それぞれ、光束出射面Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３から出射される。

光ファイバー５５を構成する各光ファイバーは、中心部に配置されるコアと、コアの周囲を覆うクラッドとの二層構造を有する。コアは、クラッドと比較して屈折率が高く設計されているため、光は、全反射によりコア内に閉じこめられた状態で伝搬する。

光ファイバー５５は、光束入射面Ａと、光束出射面Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３とが固定された状態において、所定の形状に曲げられた姿勢で設けられている。このため、振動衝撃や温度変化等の状態変化がなければ、光ファイバー５５の姿勢は維持されている。この場合、光束入射面Ａに入射した光は、光束出射面Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３より所定の角度で出射する。しかしながら、振動衝撃や温度変化等の状態変化があると、光ファイバー５５の曲がり具合や姿勢が変化する。その結果、光束入射面Ａに入射した光は、光束出射面Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３より所定の角度からずれた角度で出射することになる。この場合、後述する分光感度補正フィルタへの光の入射角度が所定の角度からずれてしまうため、分光感度補正フィルタとして分光感度特性に入射角度依存性があるフィルタを使用していると、測定データに誤差を生じてしまう。

図５は、光ファイバーから出射される光束の照射範囲を示す図である。図４および図５を参照して、レンズ５６ｐは、光ファイバー５５の光束出射面Ｂ１から出射される光束を受光センサ６２ｐに集光し、当該光束の照射範囲ＬＡを受光センサ６２ｐの受光範囲ＳＡに略一致させるものである。

同様に、レンズ５６ｑは、光ファイバー５５の光束出射面Ｂ２から出射される光束を受光センサ６２ｑに集光し、当該光束の照射範囲を受光センサ６２ｑの受光範囲に略一致させるものである。レンズ５６ｒは、光ファイバー５５の光束出射面Ｂ３から出射される光束を受光センサ６２ｒに集光し、当該光束の照射範囲を受光センサ６２ｒの受光範囲に略一致させるものである。

このように光ファイバー５５から出射される光束を受光センサ６２ｐ，６２ｑ，６２ｒの受光範囲に集光することで、光ファイバー５５に入射された光束（液晶パネルの被測定領域ＡＲの各部から出射される当該被測定領域ＡＲの法線方向に対する最大出射角α以下の全ての光束）は１／３ずつそれぞれ受光センサ６２ｐ，６２ｑ，６２ｒに入射される。このため、受光センサ６２ｐ，６２ｑ，６２ｒでの受光光量が低下することはない。

図４を参照して、光電変換部２５は、受光センサ６２ｐ，６２ｑ，６２ｒにＣＩＥ規定の標準観測者の分光感度を持たせるための分光感度補正フィルタ６１ｐ，６１ｑ，６１ｒをさらに有する。

受光センサ６２ｐ，６２ｑ，６２ｒは、略同一の受光感度を有する、たとえば、ＳＰＣ（シリコンフォトセル）からなる。受光センサ６２ｐ，６２ｑ，６２ｒは、それぞれ、レンズ５６ｐ，５６ｑ，５６ｒの光軸上であって、レンズ５６ｐ，５６ｑ，５６ｒによって集光される光の照射範囲が受光センサ６２ｐ，６２ｑ，６２ｒの受光範囲となる位置に配置されている。分光感度補正フィルタ６１ｐ，６１ｑ，６１ｒは、それぞれ、受光センサ６２ｐ，６２ｑ，６２ｒと、レンズ５６ｐ，５６ｑ，５６ｒとの間の適所に配置されている。

分光感度補正フィルタ６１ｐは、Ｒ（赤）の波長領域に感度を有するフィルタ特性を有し、このフィルタ特性によって受光センサ６２ｐの受光感度は、赤の波長域に大きな感度を有する等色関数（エックス・バー・ラムダ）の受光感度に補正されている。分光感度補正フィルタ６１ｑは、Ｇ（緑）の波長領域に感度を有するフィルタ特性を有し、このフィルタ特性によって受光センサ６２ｑの受光感度は、緑の波長域に大きな感度を有する等色関数（ワイ・バー・ラムダ）の受光感度に補正されている。分光感度補正フィルタ６１ｒは、Ｂ（青）の波長領域に感度を有するフィルタ特性を有し、このフィルタ特性によって受光センサ６２ｒの受光感度は、青の波長域に大きな感度を有する等色関数（ゼット・バー・ラムダ）の受光感度に補正されている。受光センサ６２ｐ，６２ｑ，６２ｒからは、それぞれ三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に相当する受光信号が出力される。

図１から図３を参照して、次に、測定器本体部１６の構成についてより具体的に説明すると、測定器本体部１６は、Ａ／Ｄ変換部３１と、データメモリ３２と、表示部３４と、操作部３５と、制御部３６と、電源部３７と、通信部３８とを有する。

Ａ／Ｄ変換部３１は、測定プローブ部１４から入力される受光信号をデジタルの信号（以下、測定データという）に変換する。データメモリ３２は、Ａ／Ｄ変換部３１から出力される測定データを記憶する。制御部３６は、測定プローブ部１４の動作や、測定器本体部１６内の各部の動作を集中的に制御することで測定動作を制御する。制御部３６は、データメモリ３２に格納された測定データを用いて、三刺激値（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、ＣＩＥで制定されているｘｙＹ（色度座標、輝度）、ＴΔｕｖＹ（相関色温度、黒体軌跡からの色差、輝度）などを演算する。

表示部３４は、制御部３６における演算結果を表示する。操作部３５には、測定に関する各種情報（測定の指示、表示モードの設定、測定レンジ等）が入力される。電源部３７は、外部のＡＣアダプター（不図示）から供給される電力の電圧を変圧して制御部３６を介して各構成要素に電力を供給する。通信部３８は、制御部３６における演算結果を外部に出力する。

測定器本体部１６は、ＣＰＵ基板４１と、電源基板４２と、センサ基板４３とをさらに有する（図２を参照のこと）。ＣＰＵ基板４１には、データメモリ３２および制御部３６が実装されている。電源基板４２には、通信部３８および電源部３７が実装されている。センサ基板４３には、増幅部２６およびＡ／Ｄ変換部３１が実装されている。

続いて、測定器本体部１６における各種の電子部品および基板の配置について詳細に説明する。

図２を参照して、色彩計１０は、基準プレート４５、支持部材４６および支持部材４８をさらに有する。

基準プレート４５は、対物レンズ２１の光軸方向において、対物レンズ２１および光束分割部材２４の間に介挿されている。支持部材４６および支持部材４８は、対物レンズ２１の光軸方向における光束分割部材２４の両端を支持するように設けられている。光束分割部材２４は、支持部材４６および支持部材４８によって、対物レンズ２１の光軸上に位置決めされている。

支持部材４６および支持部材４８は、それぞれ、フランジ部４７およびフランジ部４９を有する。フランジ部４７およびフランジ部４９は、光束分割部材２４の外周上で鍔状に広がって設けられている。光束分割部材２４は、フランジ部４７を介して基準プレート４５に取り付けられている。

ＣＰＵ基板４１および電源基板４２は、対物レンズ２１の光軸に対して光束分割部材２４の外周上の周方向にずれて配置されている。ＣＰＵ基板４１および電源基板４２は、対物レンズ２１の光軸方向に沿って板状に延在するように配置されている。一方、センサ基板４３は、支持部材４８および光電変換部２５の端面に設けられている。センサ基板４３は、対物レンズ２１の光軸に直交する方向に沿って板状に延在するように配置されている。

光束分割部材２４は、第１対向面５２と、第２対向面５３とを有する。対物レンズ２１の光軸方向において、第１対向面５２は、対物レンズ２１と対向し、第２対向面５３は、光電変換部２５と対向する。ＣＰＵ基板４１および電源基板４２は、対物レンズ２１の光軸方向において、光束分割部材２４の第１対向面５２および第２対向面５３の間に配置されている。ＣＰＵ基板４１および電源基板４２は、対物レンズ２１の光軸方向において、フランジ部４７およびフランジ部４９の間に配置されている。ＣＰＵ基板４１および電源基板４２は、対物レンズ２１の光軸方向において、フランジ部４７およびセンサ基板４３の間に配置されている。

ＣＰＵ基板４１および電源基板４２がセンサ基板４３に対して測定光学系２７（対物レンズ２１および光束分割部材２４）の反対側に設けられる場合、対物レンズ２１の光軸方向における色彩計１０の全長が長くなってしまう。これに対して、本実施の形態では、対物レンズ２１の光軸方向に延在するＣＰＵ基板４１および電源基板４２を光束分割部材２４の外周上に配置することによって、色彩計１０の全長を短くすることができる。

たとえば、スマートフォン等の小型液晶パネルを被測定物とする場合、複数の色彩計１０をプレート上に並べて搭載することにより、複数の小型液晶パネルを同時に検査する手法が考えられる。このような場合であっても、色彩計１０の小型化によって、複数の色彩計１０の同時搭載を容易に行なうことができる。

なお、図２中では、データメモリ３２および制御部３６が、光束分割部材２４に面する側とは反対側のＣＰＵ基板４１の表面に設けられ、電源部３７および通信部３８が、光束分割部材２４に面する側とは反対側の電源基板４２の表面に設けられている。このような構成に限られず、光束分割部材２４に面する側のＣＰＵ基板４１の表面に、データメモリ３２および／または制御部３６が設けられてもよいし、光束分割部材２４に面する側の電源基板４２の表面に、電源部３７および／または通信部３８が設けられてもよい。

図６は、図２中の光束分割部材の外周上における制御部および電源部の配置を示す図である。図中には、図２中のＶＩ−ＶＩ線上に沿った断面が示されている。

図２および図６を参照して、本実施の形態における色彩計１０においては、制御部３６および電源部３７が、対物レンズ２１の光軸周りの周方向において互いにずれて配置されている。制御部３６および電源部３７は、対物レンズ２１の光軸から見た場合に、光束分割部材２４（光ファイバー５５）を挟んで互いに対向して配置されている。

ＣＰＵ基板４１および電源基板４２は、対物レンズ２１の光軸周りの周方向において互いにずれて配置されている。ＣＰＵ基板４１および電源基板４２は、対物レンズ２１の光軸周りの周方向において互いに離れて配置されている。ＣＰＵ基板４１および電源基板４２は、対物レンズ２１の光軸から見た場合に、光束分割部材２４（光ファイバー５５）を挟んで互いに対向して配置されている。ＣＰＵ基板４１および電源基板４２は、互いに平行に配置されている。

制御部３６および電源部３７は、対物レンズ２１の光軸方向において互いに重なり合う位置に配置されている。制御部３６および電源部３７は、対物レンズ２１の光軸方向において互いに離れた位置に配置されてもよい。制御部３６および光束分割部材２４（光ファイバー５５）の間の距離と、電源部３７および光束分割部材２４（光ファイバー５５）の間の距離とは、ほぼ等しいことが好ましい。

図７は、電子部品および基板の配置の比較例を示す図である。図７を参照して、本比較例では、光ファイバー５５の外周上に、電子部品１１２と、電子部品１１２を実装する基板１１１とが設けられている。電子部品１１２および基板１１１は、光ファイバー５５に対して対物レンズ２１の光軸周りの一方の側のみに設けられている。

このような構成では、色彩計の作動に伴って基板１１１上の電子部品１１２が発熱し、その熱によって光ファイバー５５が一方向から熱せられる。これにより、図７中の２点鎖線１１３に示すように、光ファイバー５５の温度分布が偏る。この場合、前述したように、光ファイバー５５の曲がり具合や姿勢が変化することによって、分光感度補正フィルタへの光の入射角度がずれてしまい、測定データに誤差が生じてしまう。

図２および図６を参照して、これに対して、本実施の形態では、色彩計の作動に伴ってＣＰＵ基板４１に実装された制御部３６が発熱し、電源基板４２に実装された電源部３７が発熱する。

この際、光ファイバー５５は、制御部３６および電源部３７が配置された二方向から熱せられるため、図６中の２点鎖線１１０に示すように、光ファイバー５５の温度分布が対物レンズ２１の光軸周りで対称となる。これにより、光ファイバー５５の曲がり具合や姿勢が変化することを抑制したり、また仮に光ファイバー５５が変形しても、その変形が対物レンズ２１の光軸周りで非対称となることを防止したりできる。結果、分光感度補正フィルタに所望の分光感度特性を発揮させることが可能となり、測定精度の低下を防ぐことができる。

なお、以上においては、制御部３６および電源部３７の位置関係についてのみ説明したが、ＣＰＵ基板４１に実装された制御部３６およびデータメモリ３２と、電源基板４２に実装された電源部３７および通信部３８との相互の位置関係は、制御部３６および電源部３７の位置関係と同様である。

図８は、図２中の光束分割部材の具体的な構成を示す断面図である。図８を参照して、光束分割部材２４は、保護部材５７をさらに有する。

保護部材５７は、光ファイバー５５を覆うように設けられ、光ファイバー５５を保護する。保護部材５７は、全体として、光ファイバー５５の周囲で筒状に延びる形状（鞘形状）を有する。光ファイバー５５は、保護部材５７に収容されている。保護部材５７は、光ファイバー５５の両端を支持するように設けられている。

より具体的には、保護部材５７は、筒状部５７ｍおよび蓋部５７ｎが組み合わさって構成されている。筒状部５７ｍは、光ファイバー５５の一方端を支持し、その一方端から光ファイバー５５の他方端に向けて筒状に延びている。筒状部５７ｍは、光ファイバー５５の他方端において開口している。蓋部５７ｎは、筒状部５７ｍの開口部を塞ぐように設けられている。蓋部５７ｎは、光ファイバー５５の他方端を支持している。

光ファイバー５５は、保護部材５７による支持部を除いて保護部材５７と非接触の状態で設けられている。このため、光ファイバー５５および保護部材５７の間には、空気層５８が形成されている。制御部３６および電源部３７の発熱時、空気層５８が断熱層として機能することにより、光ファイバー５５の温度上昇を抑えることができる。

保護部材５７は、金属から形成されてもよい。保護部材５７を形成する金属としては、熱伝導性のよい金属が好ましく、たとえば、アルミニウムや真鍮などが用いられる。この場合、保護部材５７における熱伝導を促進することにより、光ファイバー５５における熱分布をより均一化することができる。

保護部材５７は、断熱材により形成されてもよい。断熱材の代表的な例としては、各種の樹脂材料が挙げられる。この場合、制御部３６および電源部３７から光ファイバー５５への熱伝達を抑制して、光ファイバー５５の温度上昇を抑えることができる。

図９から図１２は、図６中の制御部および電源部の配置の各種変形例を示す断面図である。図９を参照して、本変形例では、制御部３６（ＣＰＵ基板４１）および電源部３７（電源基板４２）が、対物レンズ２１の光軸周りの周方向において９０°ずれた位相位置に配置されている。ＣＰＵ基板４１および電源基板４２は、互いに９０°で交わる姿勢で配置されている。

図１０を参照して、本変形例では、制御部３６（ＣＰＵ基板４１）および電源部３７（電源基板４２）が、対物レンズ２１の光軸周りの周方向において９０°よりも小さい角度だけずれるように配置されている。ＣＰＵ基板４１および電源基板４２は、互いに９０°よりも大きく１８０°よりも小さい角度で交わる姿勢で配置されている。

図９および図１０中の変形例で例を挙げたように、制御部３６および電源部３７が互いに周方向にずれる角度は、特に限定されない。

図１１を参照して、本変形例では、制御部３６（ＣＰＵ基板４１）および電源部３７（電源基板４２）が、対物レンズ２１の光軸周りの周方向において互いにずれて配置される一方で、互いに重なり合う部分を有している。このような構成においても、光ファイバー５５の温度分布が偏ることを抑制する効果を一定範囲で奏することができる。

図１２を参照して、本変形例では、制御部３６、データメモリ３２および電源部３７が、対物レンズ２１の光軸周りの周方向において互いにずれて配置されている。制御部３６、データメモリ３２および電源部３７は、１枚の基板４４に実装されている。本変形例に示すように、周方向にずれて配置される複数の電子部品は、同じ基板に実装されてもよい。

以上に説明した、この発明の実施の形態における三刺激値型光電色彩計１０の基本的な構造をまとめると、本実施の形態における測定用光学装置としての三刺激値型光電色彩計１０は、被測定物からの光を入射させる入射部としての対物レンズ２１と、受光した光を電気信号に変換する光電変換部２５と、対物レンズ２１により入射された光を光電変換部２５まで導光する導光部としての光束分割部材２４と、光束分割部材２４の光軸の周りに配置され、かつ、互いに周方向にずれて配置された第１電子部品としての制御部３６および第２電子部品としての電源部３７とを備える。

また、三刺激値型光電色彩計１０は、被測定物からの光を入射させる入射部としての対物レンズ２１と、対物レンズ２１により入射された光の光軸上に配置され、対物レンズ２１により入射された光を導光する導光部としての光束分割部材２４と、光束分割部材２４を導光する光を受光し、電気信号に変換する光電変換部２５と、対物レンズ２１により入射された光の光軸に対して光束分割部材２４の外周上に設けられ、互いに周方向にずれて配置され、光電変換部２５にて変換された電気信号を処理するための第１電子部品としての制御部３６および第２電子部品としての電源部３７とを備える。

このように構成された、この発明の実施の形態における三刺激値型光電色彩計１０によれば、制御部３６および電源部３７の発熱に起因して色彩計における測光および測色の測定精度が低下することを抑制できる。

なお、本実施の形態では、測光および測色の両方が可能な三刺激値型光電色彩計１０について説明したが、これに限られず、本発明は、測光および測色のいずれか一方の測定のみ可能な測定用光学装置に適用されてもよい。また、本発明は、分光測色方法を用いた色彩計に適用されてもよい。

この発明に従った測定用光学装置は、被測定物からの光を入射させる入射部と、受光した光を電気信号に変換する光電変換部と、入射部により入射された光を光電変換部まで導光する導光部と、導光部の光軸の周りに配置され、かつ、互いに周方向にずれて配置された第１電子部品および第２電子部品とを備える。

このように構成された測定用光学装置によれば、発熱源となる第１電子部品および第２電子部品が互いに周方向にずれて配置されることにより、これら電子部品から導光部への熱の影響を、導光部の光軸の周りでより均等にすることができる。これにより、電子部品の発熱に起因して測定用光学装置における測定精度が低下することを抑制できる。

また好ましくは、第１電子部品および第２電子部品は、入射部により入射された光の光軸方向から見た場合に、導光部を介して互いに対向して配置される。

このように構成された測定用光学装置によれば、第１電子部品および第２電子部品から導光部への熱の影響を、入射部により入射された光の光軸周りでさらに均等にすることができる。

また好ましくは、第１電子部品は、測定用光学装置における測定動作を制御する制御部である。第２電子部品は、外部から供給された電力を変圧する電源部である。

このように構成された測定用光学装置によれば、特に発熱量が大きい制御部および電源部を導光部の外周上で周方向にずれて配置することにより、測定精度の低下を抑制するという効果をより効果的に奏することができる。

また好ましくは、導光部は、光を伝播させる光ファイバーと、光ファイバーを覆うように設けられ、光ファイバーを保護する保護部材とを含む。

このように構成された測定用光学装置によれば、外部からの振動や衝撃から光ファイバーを保護することができる。

また好ましくは、光ファイバーおよび保護部材の間には、空気層が形成される。
このように構成された測定用光学装置によれば、第１電子部品および第２電子部品から光ファイバーへの熱伝達を抑制することができる。

また好ましくは、保護部材は、金属により形成される。
このように構成された測定用光学装置によれば、保護部材における熱伝導を促進することにより、第１電子部品および第２電子部品から光ファイバーへの熱の影響を、入射部により入射された光の光軸周りでさらに均等にすることができる。

また好ましくは、保護部材は、断熱材により形成される。
このように構成された測定用光学装置によれば、第１電子部品および第２電子部品から光ファイバーへの熱伝達を抑制することができる。

また好ましくは、測定用光学装置は、第１電子部品および第２電子部品がそれぞれ実装される第１基板および第２基板をさらに備える。

このように構成された測定用光学装置によれば、第１基板および第２基板にそれぞれ実装される第１電子部品および第２電子部品から導光部への熱の影響を、入射部により入射された光の光軸周りでより均等にすることができる。

また好ましくは、測定用光学装置は、入射部により入射された光の光軸方向に沿って板状に延在する複数の基板をさらに備える。導光部は、入射部により入射された光の光軸方向において、入射部と対向する第１対向面と、光電変換部と対向する第２対向面とを有する。複数の基板の全てが、入射部により入射された光の光軸方向において、第１対向面および第２対向面の間に配置される。

このように構成された測定用光学装置によれば、入射部により入射された光の光軸方向において、測定用光学装置を小型化することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

この発明は、たとえば、三刺激値型光電色彩計に適用される。

１０ 三刺激値型光電色彩計、１２ 表示面、１４ 測定プローブ部、１６ 測定器本体部、２１ 対物レンズ、２４ 光束分割部材、２５ 光電変換部、２６ 増幅部、２７ 測定光学系、２８ 受光系、３１ Ａ／Ｄ変換部、３２ データメモリ、３４ 表示部、３５ 操作部、３６ 制御部、３７ 電源部、３８ 通信部、４１ ＣＰＵ基板、４２ 電源基板、４３ センサ基板、４４，１１１ 基板、４５ 基準プレート、４６，４８ 支持部材、４７，４９ フランジ部、５２ 第１対向面、５３ 第２対向面、５５ 光ファイバー、５６ｐ，５６ｑ，５６ｒ レンズ、５７ 保護部材、５７ｍ 筒状部、５７ｎ 蓋部、５８ 空気層、６１ｐ，６１ｑ，６１ｒ 分光感度補正フィルタ、６２ｐ，６２ｑ，６２ｒ 受光センサ、１１２ 電子部品。

Claims (9)

1. 被測定物からの光を入射させる入射部と、
   受光した光を電気信号に変換する光電変換部と、
   前記入射部により入射された光を前記光電変換部まで導光する導光部と、
   前記導光部の光軸の周りに配置され、かつ、互いに周方向にずれて配置された第１電子部品および第２電子部品とを備える、測定用光学装置。
2. 前記第１電子部品および前記第２電子部品は、前記入射部により入射された光の光軸方向から見た場合に、前記導光部を介して互いに対向して配置される、請求項１に記載の測定用光学装置。
3. 前記第１電子部品は、測定用光学装置における測定動作を制御する制御部であり、
   前記第２電子部品は、外部から供給された電力を変圧する電源部である、請求項１または２に記載の測定用光学装置。
4. 前記導光部は、光を伝播させる光ファイバーと、前記光ファイバーを覆うように設けられ、前記光ファイバーを保護する保護部材とを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の測定用光学装置。
5. 前記光ファイバーおよび前記保護部材の間には、空気層が形成される、請求項４に記載の測定用光学装置。
6. 前記保護部材は、金属により形成される、請求項４または５に記載の測定用光学装置。
7. 前記保護部材は、断熱材により形成される、請求項４または５に記載の測定用光学装置。
8. 前記第１電子部品および前記第２電子部品がそれぞれ実装される第１基板および第２基板をさらに備える、請求項１から７のいずれか１項に記載の測定用光学装置。
9. 前記入射部により入射された光の光軸方向に沿って板状に延在する複数の基板をさらに備え、
   前記導光部は、前記入射部により入射された光の光軸方向において、前記入射部と対向する第１対向面と、前記光電変換部と対向する第２対向面とを有し、
   前記複数の基板の全てが、前記入射部により入射された光の光軸方向において、前記第１対向面および前記第２対向面の間に配置される、請求項１から８のいずれか１項に記載の測定用光学装置。

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