KR101548017B1 - Apparatus for measuring optical property - Google Patents
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Abstract
제어 수단은 수광부(26)로부터의 검출 출력을 기초로 하여 입사하는 측정광의 광량을 판단하여, 수광부(26)에 입사하는 광량이 소정의 하한값보다 작은 경우에는, 광필터부(22)에 있어서의 감광률을 보다 작은 값으로 절환하고, 수광부(26)에 입사하는 광량이 소정의 상한값보다 큰 경우에는, 광필터부(22)에 있어서의 감광률을 보다 큰 값으로 절환한다.
광학 특성 측정 장치, 광필터부, 수광부, 검출기, 광파이버
The control means judges the quantity of the incident measuring light on the basis of the detection output from the light receiving section 26. When the quantity of light incident on the light receiving section 26 is smaller than the predetermined lower limit value, The photosensitivity is switched to a smaller value and the photosensitivity of the optical filter section 22 is switched to a larger value when the amount of light incident on the light receiving section 26 is larger than the predetermined upper limit value.
Optical characteristic measuring device, optical filter part, light receiving part, detector, optical fiber
Description
본 발명은 발광체로부터의 광을 분광 측정하는 광학 특성 측정 장치에 관한 것으로, 특히 측정 가능 휘도 범위를 확대시키기 위한 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an optical characteristic measuring apparatus for spectrally measuring light from a light emitting body, and more particularly to a technique for enlarging a measurable luminance range.
최근의 청색 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode)의 개발 및 양산화 기술의 확립 등에 수반하여, 청색 LED를 사용하여 파장 대역이 넓은 광을 발생하는 백색 LED가 실용화되고 있다. 이 백색 LED는 발광 효율이 높아, 종래의 적색 LED 등에 비교하여 높은 휘도를 실현한다.BACKGROUND ART [0002] With the recent development of a blue light emitting diode (LED) and the establishment of mass production technology, a white LED that generates light having a wide wavelength band using a blue LED has been put to practical use. This white LED has a high luminous efficiency and realizes a high luminance as compared with a conventional red LED.
그런데, LED의 생산 라인에서는, 실제로 제조한 LED를 점등한 후에 밝기나 색조를 측정하여, 당해 제품의 불량 여부를 판단하는 검사 공정이 존재한다. 이와 같은 검사 공정에서는 측정 대상이 되는 LED(발광체)로부터 소정 거리만큼 이격된 위치에 측정 장치를 배치하고, 당해 위치에 있어서 측정되는 광을 기초로 하여 그 불량 여부가 판단된다.However, in the LED production line, there is an inspection step of measuring the brightness or color tone after actually lighting the manufactured LED, and judging whether the product is defective or not. In this inspection step, the measuring device is disposed at a position spaced apart from the LED (light emitting body) to be measured by a predetermined distance, and the defect is judged based on the light measured at the position.
예를 들어, 일본 특허 출원 공개 제2002-195882호 공보에는 검사 대상의 발광을 검출하여, 발광 상태를 판정하는 LED 센서 유닛과, 최종적 판정을 행하는 테스터 컨트롤러로 이루어지는 LED 발광체 검사 장치가 개시되어 있다. 이 LED 발광 체 검사 장치는 발광체의 상이한 발광색에 대응하는 필터 특성을 갖는 복수의 광필터를 사용하여 광의 유효 파장값에 따른 복수의 휘도값을 검출한다.For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-195882 discloses an LED illuminator inspection apparatus comprising an LED sensor unit for detecting light emission to be inspected and determining a light emission state, and a tester controller for performing a final determination. The LED luminous element inspection apparatus detects a plurality of luminance values corresponding to an effective wavelength value of light by using a plurality of optical filters having filter characteristics corresponding to different luminescent colors of the luminous body.
발광체의 색조까지 포함하여 평가하기 위해서는, 일본 특허 출원 공개 제2002-195882호 공보에 개시된 바와 같은 복수의 광필터를 사용하는 구성이 아니라, 광강도의 분광 분포를 측정한 후에, 국제 조명 위원회(CIE : Commission International del'Eclairange)가 규정하는 XYZ 표색계에 있어서의 3자극값 등을 사용하여 평가하는 것이 바람직하다.In order to evaluate the color tone of the light emitting body, it is necessary to use a plurality of optical filters as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-195882, : Commission International del'Eclairange), which is the XYZ colorimetric system.
고효율화나 대형화 등의 기술 개발에 의해, 특히 백색 LED의 발광 휘도는 점점 높아지고 있다. 한편, 실제 생산 라인에서는, 상대적으로 발광 휘도가 낮은 소형의 LED 등도 제조하고 있는 경우가 많다. 그로 인해, 동일한 측정 장치를 사용하여, 상대적으로 발광 휘도가 높은 LED와 상대적으로 발광 휘도가 낮은 LED를 각각 측정할 필요성이 발생하고 있다. 그러나, 분광 검출부에 있어서의 측정 가능 휘도 범위(다이나믹 레인지)에 비교하여, 측정 대상이 되는 발광체 중, 발광 휘도가 높은 것과 발광 휘도가 낮은 것 사이의 차(비)가 커지는 경우가 있다. 그와 같은 경우에는, 측정 장치와 검사 대상의 발광체(LED)와의 사이를 동일 거리로 유지한 상태로, 모든 발광체의 광학 특성을 측정할 수는 없다. 즉, 발광 휘도가 높은 발광체를 측정하기 위해, 측정 장치와 검사 대상의 발광체와의 사이의 거리를 상대적으로 크게 하면, 발광 휘도가 낮은 발광체의 측정 정밀도가 저하된다는 문제가 발생하고, 발광 휘도가 낮은 발광체를 측정하기 위해, 측정 장치와 검사 대상의 발광체와의 사이의 거리를 상대적으로 작게 하면, 분광 검출부에서 오버 레인지 등의 문제가 발생한다.Due to the development of technologies such as high efficiency and large size, the emission luminance of white LEDs is gradually increasing. On the other hand, in a practical production line, a small-sized LED having a relatively low light emission luminance is often produced. Therefore, there is a need to measure LEDs having relatively high light emission luminance and LEDs having relatively low light emission luminance, using the same measuring apparatus. However, there is a case where the difference (ratio) between the light emitting luminance to be measured and the light emitting luminance to be measured becomes larger than the measurable luminance range (dynamic range) in the spectroscopic detection unit. In such a case, it is not possible to measure the optical characteristics of all the luminous bodies while maintaining the same distance between the measuring apparatus and the luminous body (LED) to be inspected. That is, if the distance between the measuring device and the light emitting body to be inspected is relatively increased in order to measure the light emitting body with high light emission luminance, there arises a problem that the measurement accuracy of the light emitting body with low light emission luminance is lowered, If the distance between the measuring device and the illuminant to be inspected is relatively small in order to measure the luminous body, there arises a problem such as an overrange in the spectral detector.
그래서, 측정 장치와 검사 대상의 발광체와의 거리를 발광 휘도에 따라서 변경한 후에 측정을 행하거나, 혹은 발광체에 부여하는 전류값 등을 저감시켜 휘도를 억제한 상태로 측정을 행하는 등의 방법도 고려된다. 그러나, 전자의 방법에 대해서는, 측정 장치의 위치를 변경하는 것에 수반하여 재교정이 필요해져 작업이 번잡화된다. 또한, 후자의 방법에 대해서는, 공급 전류를 저감시킴으로써 발광체(LED)의 발광 특성이 변화되므로, 본래의 광학 특성을 정확하게 평가할 수는 없다.Therefore, a method may be considered in which measurement is performed after changing the distance between the measuring apparatus and the illuminant to be inspected in accordance with the light emission luminance, or measurement is performed in a state in which the luminance is suppressed by reducing the current value or the like applied to the illuminant do. However, with respect to the former method, the re-calibration is required along with the change of the position of the measuring apparatus, and the work becomes more complicated. With respect to the latter method, since the emission characteristic of the light emitting body (LED) is changed by reducing the supply current, the original optical characteristics can not be accurately evaluated.
본 발명은 이와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은 발광체로부터의 광을 분광 측정할 때에, 그 다이나믹 레인지를 용이하게 확대시킬 수 있는 광학 특성 측정 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an optical characteristic measuring apparatus capable of easily expanding the dynamic range when spectroscopic measurement of light from a light emitting body is performed.
본 발명의 하나의 국면에 따르는 광학 특성 측정 장치는 광에 포함되는 각 파장 성분의 강도에 따른 신호를 출력하는 분광 검출부와, 발광체로부터의 광을 분광 검출부로 유도하는 도광부와, 도광부로부터 분광 검출부까지의 광 경로 상에 배치되어, 투과되는 광의 감광률을 복수로 절환 가능한 광필터부와, 광필터부에 있어서의 감광률을 제어하기 위한 제어 수단을 포함한다. 제어 수단은 분광 검출부로부터 출력되는 신호를 기초로 하여 분광 검출부에 입사하는 광량을 판단하고, 분광 검출부에 입사하는 광량이 소정의 하한값보다 작은 경우에는, 광필터부에 있어서의 감광률을 보다 작은 값으로 절환하고, 분광 검출부에 입사하는 광량이 소정의 상한값보다 큰 경우에는, 광필터부에 있어서의 감광률을 보다 큰 값으로 절환한다.An optical characteristic measuring apparatus according to one aspect of the present invention includes a spectroscopic detection unit that outputs a signal according to the intensity of each wavelength component included in light, a light guide unit that guides light from the light emitter to the spectroscopic detection unit, An optical filter unit disposed on the optical path to the detection unit and capable of switching the light-sensitive rate of the transmitted light to a plurality of, and control means for controlling the light-sensitive rate in the optical filter unit. The control means judges the amount of light incident on the spectroscopic detection unit based on the signal output from the spectroscopic detection unit, and when the amount of light incident on the spectroscopic detection unit is smaller than the predetermined lower limit value, When the amount of light incident on the spectroscopic detection unit is larger than the predetermined upper limit value, the photosensitivity in the optical filter unit is switched to a larger value.
바람직하게는, 광학 특성 측정 장치는 분광 검출부로부터 출력되는 신호를 기초로 하여 발광체의 밝기 및 색도 좌표의 적어도 한쪽을 산출하는 연산 수단을 더 포함한다. 연산 수단은 광필터부에 있어서의 복수의 감광률의 각각에 대응시켜 미리 저장된 복수의 보정 계수 중, 광필터부에서 선택 중인 감광률에 대응하는 보정 계수를 사용하여 신호를 보정한다.Preferably, the optical characteristic measuring apparatus further includes calculation means for calculating at least one of brightness and chromaticity coordinates of the light emitting body on the basis of the signal output from the spectroscopic detection unit. The calculating means corrects the signal by using a correction coefficient corresponding to the photosensitivity being selected by the optical filter unit among a plurality of correction coefficients previously stored corresponding to each of the plurality of photospectibilities in the optical filter unit.
바람직하게는, 광필터부는 서로 투과율이 상이한 복수의 영역이 형성된 판 형상 부재와, 제어 수단으로부터의 지령에 따라서 판 형상 부재를 분광 검출부로 입사하는 광의 광축에 대해 수직 방향으로 구동하는 구동부를 포함한다.Preferably, the optical filter portion includes a plate-shaped member having a plurality of regions having different transmittances from each other, and a drive portion that drives the plate-like member in a direction perpendicular to the optical axis of light incident on the spectroscopic detection portion according to a command from the control means .
더욱 바람직하게는, 판 형상 부재는 공통의 글래스 기판 상에 서로 투과율이 상이한 복수의 영역이 형성되어 구성된다.More preferably, the plate-shaped members are formed by forming a plurality of regions having different transmittances from each other on a common glass substrate.
더욱 바람직하게는, 분광 검출부는 광필터부를 투과한 후의 광이 입사하는 회절 격자와, 회절 격자에 의해 발생한 회절광을 수광하는 수광부를 포함한다. 판 형상 부재는 그 판면이 회절 격자에 입사하는 광의 광축의 수직면에 대해, 0이 아닌 소정 각도로 배치된다.More preferably, the spectroscopic detection section includes a diffraction grating on which light after passing through the optical filter section is incident, and a light receiving section for receiving diffraction light generated by the diffraction grating. The plate-like member is arranged at a predetermined angle other than 0 with respect to the vertical plane of the optical axis of the light incident on the diffraction grating.
바람직하게는, 광학 특성 측정 장치는 생산 라인 상을 연속적으로 반송되는 복수의 발광체를 차례로 측정하도록 구성된다. 제어 수단은 전회의 측정 시에 사용된 광필터부에 있어서의 감광률을 초기값으로 하여 사용한다.Preferably, the optical characteristic measuring apparatus is configured to sequentially measure a plurality of luminous bodies continuously conveyed on the production line. The control means uses the photosensitivity of the optical filter portion used at the previous measurement as the initial value.
본 발명의 이점은 발광체로부터의 광을 분광 측정할 때에, 그 다이나믹 레인지를 용이하게 확대시킬 수 있는 것이다.An advantage of the present invention is that the dynamic range can be easily expanded when spectroscopic measurement of light from a light emitting body is made.
본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징, 국면 및 이점은 첨부한 도면과 관련지어 이해되는 본 발명에 관한 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.These and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.
본 발명에 따르면, 발광체로부터의 광을 분광 측정할 때에, 그 다이나믹 레인지를 용이하게 확대시킬 수 있는 광학 특성 측정 장치를 제공할수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an optical property measuring apparatus which can easily expand the dynamic range when spectroscopic measurement of light from a light emitting body is performed.
본 발명의 실시 형태에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 도면 중 동일 또는 상당 부분에 대해서는, 동일 부호를 붙여 그 설명은 반복하지 않는다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent portions are denoted by the same reference numerals and the description thereof will not be repeated.
<장치 전체 구성><Device Overall Configuration>
도1은 본 발명의 실시 형태를 따르는 광학 특성 측정 장치(1)의 외관도를 도시하는 도면이다.1 is a diagram showing an external view of an optical characteristic measuring
도1을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 따르는 광학 특성 측정 장치(1)는, 대표적으로, 생산 라인(10) 상을 연속적으로 반송되는 복수의 발광체(OBJ)의 밝기나 색조 등의 광학 특성을 측정한다. 여기서, 밝기라 함은, 발광체(OBJ)의 휘도나 광도 등을 의미하고, 색조라 함은, 발광체(OBJ)의 색도 좌표, 주파장, 자극 순도, 상관 색 온도 등을 의미한다. 본 실시 형태를 따르는 광학 특성 측정 장치(1)는 발광 다이오드(LED : Light Emitting Diode)나 플랫 패널 디스플레이(FPD : Flat Panel Display) 등의 측정에 적용할 수 있으나, 이하의 설명에서는 대표적으로 LED를 측정 대상의 발광체(OBJ)로 하는 구성에 대해 예시한다.1, an optical characteristic measuring
생산 라인(10)에서는 측정 대상의 발광체(OBJ)가 소정의 반송 방향으로 일정 속도 혹은 간헐적으로 반송되고 있고, 광학 특성 측정 장치(1)는 이 생산 라인(10) 상의 소정 위치(측정 위치)에 있어서 발광체(OBJ)의 광학 특성을 측정한다. 또한, 측정 위치 및 그 직전의 위치(점등 준비 위치)에는, 도시하지 않은 전력 공급 장치가 발광체(OBJ)인 LED의 저면에 연결되어 LED가 점등 상태로 된다. 그리고, 이 점등 상태의 LED에 대해 측정이 행해진다. 또한, 광학 특성 측정 장치(1)가 배치되는 위치는 일반적으로 LED의 제조 라인의 출하 전이나 제조 도중의 각 검사 공정이다.In the
광학 특성 측정 장치(1)는 검출기(2)와 정보 처리 장치(100)를 포함한다. 검출기(2)는 생산 라인(10)의 측정 위치의 상방 등에 배치된 광취출부(6)와 광파이버(4)를 개재하여 접속되어 있다. 그리고, 광파이버(4)가 발광체(OBJ)로부터의 광(이하 「측정광」이라고도 칭함)을 검출기(2)로 유도한다.The optical characteristic measuring
검출기(2)는, 후술하는 바와 같이 발광체(OBJ)로부터의 측정광을 분광하여, 그에 포함되는 각 파장 성분의 강도에 따른 신호(검출 출력)를 포함하는 측정 데이터를 정보 처리 장치(100)로 출력한다. 특히, 본 실시 형태를 따르는 검출기(2)는, 후술하는 바와 같이 통과하는 광의 감광률을 복수로 절환 가능한 광필터부를 포함하고 있어, 이 광필터부에 있어서의 감광률을 적절하게 선택함으로써, 측정 가능 휘도 범위(다이나믹 레인지)를 확대한다. 즉, 발광체(OBJ)로부터의 휘도가 상 대적으로 높은 경우에는, 감광률을 상대적으로 높게 설정하고, 발광체(OBJ)로부터의 휘도가 상대적으로 낮은 경우에는, 감광률을 상대적으로 낮게 설정함으로써, 광강도를 검출하기 위한 포토다이오드 어레이 등의 수광부를 적절한 감도 범위에서 이용한다. 이에 의해, 발광체(OBJ)의 휘도에 관계 없이, 적절한 검출 정밀도를 유지할 수 있다.The
정보 처리 장치(100)는 검출기(2)로부터의 측정 데이터를 기초로 하여 발광체(OBJ)의 광학 특성을 산출한다. 정보 처리 장치(100)는, 대표적으로 컴퓨터에 의해 실현된다. 즉, 정보 처리 장치(100)는 FD(Flexible Disk) 구동 장치(111) 및 CD-ROM(Compact Disk-Read 0nly Memory) 구동 장치(113)를 탑재하는 컴퓨터 본체(101)와, 모니터(102)와, 키보드(103)와, 마우스(104)로 이루어진다. 그리고, 컴퓨터 본체(101)가 미리 저장된 프로그램을 실행함으로써, 정보 처리 장치(100)에 관한 광학 특성의 산출 처리를 실현한다. 이 정보 처리 장치(100)의 기능 구성에 대해서는 후술한다.The
<검출기의 구성><Configuration of Detector>
도2는 본 발명의 실시 형태를 따르는 검출기(2)의 개략적인 기능 블럭도이다. 도3은 본 발명의 실시 형태를 따르는 검출기(2)의 주요부 구조를 도시하는 사시도이다.2 is a schematic functional block diagram of a
도2를 참조하여, 검출기(2)는 슬릿(20)과, 광필터부(22)와, 회절 격자(24)와, 수광부(26)와, AD(Analog to Digital) 변환기(28)와, 컨트롤러(30)를 포함한다.2, the
슬릿(20)과, 광필터부(22)와, 회절 격자(24)는 광파이버(4)에 의해 유도된 발광체(OBJ)로부터의 측정광의 광축(Ax) 상에 배열된다. 따라서, 발광체(OBJ)로부터 발해진 측정광은 광취출부(6) 및 광파이버(4)를 전파하여, 우선 슬릿(20)을 통과한다. 슬릿(20)은 소정의 검출 분해능을 실현하기 위해, 광속 직경(크기)을 조정한다. 일례로서, 슬릿(20)의 각 슬릿 폭은 0.2 ㎜ 내지 0.05 ㎜ 정도로 설정된다. 그리고, 슬릿(20)을 통과한 후의 측정광은 광필터부(22)로 입사한다. 또한, 광필터부(22)는 슬릿(20)을 통과한 후의 측정광의 수렴 위치와 대략 일치하는 위치에 배치된다.The
광필터부(22)는 투과하는 광의 감광률을 복수로 절환 가능하게 구성된다. 광필터부(22)에 있어서의 감광률은 후술하는 컨트롤러(30)로부터의 지령에 따라서 선택된다.The
또한, 광필터부(22)를 통과한 후의 측정광은 광축(Ax) 상을 전파하여 회절 격자(24)로 입사한다. 회절 격자(24)는 입사되는 측정광을 회절시킴으로써 분광되어, 각 회절광을 수광부(26)로 유도한다. 대표적으로, 회절 격자(24)는 브레이즈드 홀로그래픽(Blazed Holographic)형으로 불리는 반사형의 회절 격자이고, 소정의 파장 간격마다의 회절광이 대응하는 각 방향으로 반사되도록 구성된다.Further, the measurement light having passed through the
수광부(26)는 측정광에 포함되는 각 파장 성분의 강도를 검출하여, 그 검출된 강도에 따른 전기 신호(검출 출력)를 AD 변환기(28)로 출력한다. 수광부(26)는 대표적으로 포토다이오드 등의 검출 소자를 어레이 형상으로 배치한 포토다이오드 어레이(PDA : Photo Diode Array), 혹은 매트릭스 형상으로 배치된 CCD(Charged Coupled Device) 등으로 이루어진다. 일례로서, 수광부(26)는 380 ㎚ 내지 980 ㎚의 범위에서 512개의 주파수 성분의 강도에 따른 신호를 출력한다.The
또한, 회절 격자(24) 및 수광부(26)는 본원에 있어서의 「분광 검출부」에 상당하고, 측정광의 검출 파장 범위 및 검출 파장 간격 등에 따라서 적절하게 설계된다.The
다음에, 도3을 참조하여 검출기(2)의 주요부 구조에 대해 설명한다. 상술한 바와 같이, 측정광의 광 경로인 광축(Ax) 상에는 슬릿(20)과, 광필터부(22)와, 회절 격자(24)가 배열된다.Next, the main structure of the
광필터부(22)는 베이스 부재(212)의 슬릿(20)측에, 가동 부재(204)가 광축(Ax)에 대해 수직 방향으로 슬라이드 가능하게 배치된다. 이 가동 부재(204)는, 베이스 부재(212)에 설치된 슬라이드 방향으로 연장되는 가이드 부재(210)를 따라서 슬라이드 가능하게 구성된다. 이 가동 부재(204)는 복귀 스프링(206)을 통해 베이스 부재(212)에 연결되는 동시에, 리니어 액추에이터(208)로부터의 압박을 받도록 구성된다. 복귀 스프링(206)은 가동 부재(204)를 종이면 우측 방향으로 슬라이드시키기 위한 힘을 부여한다. 한편, 리니어 액추에이터(208)는 컨트롤러(30)(도2)로부터의 지령에 따라서, 가동 부재(204)의 슬라이드 방향으로 이동한다. 이 복귀 스프링(206)과 리니어 액추에이터(208)의 협동에 의해, 가동 부재(204)는 리니어 액추에이터(208)의 이동량에 따른 위치로 슬라이드한다.The
가동 부재(204)는 슬라이드에 수반하여 광축(Ax)과 교차하는 영역을 포함하는 절결부가 형성되어 있고, 이 절결부에는 판 형상의 필터 어레이(202)가 장착된 다. 또한, 베이스 부재(212)의 광축(Ax)을 포함하는 처리 범위에도 절결부(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 따라서, 광축(Ax) 상에 존재하는 광필터부(22)의 구성 요소로서는, 필터 어레이(202)만이 된다.The
필터 어레이(202)는 공통의 글래스 기판 상에 서로 투과율이 상이한 복수의 영역(202a, 202b, 202c)이 형성되어 있다.The
도4는 도3에 도시하는 필터 어레이(202)의 구성도이다.Fig. 4 is a configuration diagram of the
도4를 참조하여, 본 실시 형태를 따르는 필터 어레이(202)에는 일례로서, 3개의 영역(202a, 202b, 202c)이 형성되어 있다. 또한, 후술하는 바와 같이, 본 발명에 관한 검출기에서는, 복수의 필터를 선택 가능하게 구성되어 있으면 되고, 그 필터의 수는 제한되지 않는다. 더욱 구체적으로는, 필터 어레이(202)는 공통의 글래스 기판(203) 상에 아무런 가공도 하지 않은 영역(202a)과, 단계적으로 투과율을 상이하게 한 영역(202b, 202c)이 형성되어 있다. 따라서, 영역(202a)의 투과율은 글래스 기판(203) 자체의 투과율에 상당하고, 본 실시 형태에서는 상대적으로 투과율이 높은 글래스 기판(203)이 사용되므로, 영역(202a)의 감광률은 실질적으로 0에 상당한다. 한편, 영역(202b 및 202b)은 일례로서 각각 투과율 5 %(ND5) 및 투과율 0.2 %(ND 0.2)로 가공되어 있다. 따라서, 영역(202b 및 202b)의 감광률은 각각 1/20 및 1/500이 된다.Referring to Fig. 4, three
도3에 도시한 바와 같이, 필터 어레이(202)를 장착한 가동 부재(204)가 광축(Ax)에 대해 수직 방향으로 슬라이드함으로써, 필터 어레이(202)에 형성된 영역(202a, 202b, 202c) 중 광축(Ax)과 교차하는 영역이 절환된다. 즉, 측정광이 영 역(202a, 202b, 202c) 중 어떤 영역을 투과할지에 따라서, 그 감광률을 상이하게 할 수 있다.3, the
여기서, 감광률을 실질적으로 0으로 한 경우[영역(202a)이 선택된 경우]라도, 측정광은 글래스 기판(203)을 투과하게 된다. 즉, 영역(202a, 202b, 202c) 중 어느 것이 선택되었다고 해도, 측정광이 적어도 글래스 기판(203)을 투과한다. 그로 인해, 글래스 기판(203)의 두께를, 소정의 투과율을 실현하기 위해 행하는 가공 폭에 비교하여 크게 함으로써, 감광률의 절환에 수반하는 측정광의 광학적인 경로 길이의 변동을 적게 할 수 있다.Here, even when the photosensitivity is substantially zero (when the
또한, 공통의 글래스 기판(203)에 의해 형성된 필터 어레이(202)를 슬라이드하는 것만으로, 감광률을 절환할 수 있으므로, 절환 구조를 실현하기 위한 공간을 작게 할 수 있다.In addition, since the photosensitivity can be switched only by sliding the
또한, 필터 어레이(202)를 회절 격자(24)에 입사하는 측정광의 광축(Ax)의 수직면에 대해, 0이 아닌 소정 각도로 배치하는 것이 바람직하다. 이는, 회절 격자(24)에 의해 회절되는 측정광의 일부가, 광축(Ax)을 측정광과 역방향으로 전파하여 필터 어레이(202)로 입사하고, 또한 필터 어레이(202)에서 반사되어 회절 격자(24)로 재입사하는 경우가 있다. 이와 같이, 측정광의 일부가 필터 어레이(202)와 회절 격자(24) 사이를 다중 반사함으로써, 측정 오차가 발생할 수 있다. 이와 같은 오차 요인을 배제하기 위해, 측정광이 회절 격자(24)에 의해 반사되어 발생하는 복귀광의 필터 어레이(202)에 의한 반사되는 방향을 광축(Ax)으로부터 어긋나게 하는 것이 유효하다.It is also preferable to dispose the
도5는 본 발명의 실시 형태를 따르는 광필터부(22)에 있어서의 필터 어레이(202)의 설치 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도6은 도5에 도시하는 필터 어레이(202)에 의해 반사되는 복귀광의 광학 경로를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining the installation state of the
도5를 참조하여, 가동 부재(204)는 그 판면이 측정광의 광축(Ax)의 수직면과 실질적으로 일치하도록 배치된다. 그리고, 필터 어레이(202)는 가동 부재(204)의 판면, 즉 광축(Ax)의 수직면에 대해 0이 아닌 소정 각도(θ)로 유지된다.Referring to Fig. 5, the
도6은 수평 방향에서 본 측정광 및 그 측정광에 의해 발생하는 복귀광의 광학 경로를 도시한다. 회절 격자(24)에 입사된 측정광은 회절 격자(24)에 의해 회절되어, 그 회절광(다차광)의 일부가 복귀광으로서, 광축(Ax)을 역방향으로 전파하여 필터 어레이(202)에 입사한다. 여기서, 필터 어레이(202)를 소정 각도(θ)로 배치함으로써, 필터 어레이(202)에 입사된 복귀광 중, 필터 어레이(202)에서 반사되는 성분은 광축(Ax)으로부터 소정 각도(θ)만큼 상이한 방향으로 전파한다. 그 결과, 필터 어레이(202)에서 반사된 복귀광이 회절 격자(24)로 재입사되는 것을 억제할 수 있다.6 shows optical paths of the measurement light viewed in the horizontal direction and the return light generated by the measurement light. The measurement light incident on the
또한, 소정 각도(θ)는 필터 어레이(202)와 회절 격자(24) 사이의 거리나, 회절 격자(24)의 초점 거리 등을 기초로 하여 필터 어레이(202)에서 반사된 복귀광이 회절 격자(24)로 재입사되지 않는 적절한 각도로 설정된다. 현실적으로는, 5° 내지 15° 정도가 바람직하다.The predetermined angle? Is calculated based on the distance between the
도5에 도시한 바와 같이, 필터 어레이(202)가 가동 부재(204)의 슬라이드축을 중심으로 하여 소정의 경사각을 유지하도록 구성되므로, 필터 어레이(202) 중 어떤 필터가 선택된 경우라도, 필터 어레이(202)와 광축(Ax)과의 각도의 관계는 유지된다. 그로 인해, 선택되는 필터에 관계 없이, 회절 격자(24)에 입사하는 측정광의 조건을 동일하게 할 수 있어, 필터 절환에 수반하는 오차 발생을 억제할 수 있다.5, since the
또한, 필터 어레이가 판 형상이므로, 필터 어레이(202)를 가동 부재(204)에 장착할 때에 1개소의 가공[대표적으로, 카운터보어<counterbore>(오목)부의 형성]을 행하면 되어, 가공 처리를 간소화할 수 있다.Since the filter array is in the form of a plate, when the
또한, 도5 및 도6에서는, 필터 어레이(202)를, 그 저변을 중심으로 하여 경사지게 하는 구성, 즉 종이면 상하 방향으로 경사지게 하는 구성에 대해 예시하였으나, 그 측변을 중심으로 하여 경사지게 하는 구성, 즉 종이면 좌우 방향으로 경사지게 하는 구성을 채용해도 된다. 본질적으로는, 필터 어레이(202)와 회절 격자(24) 사이의 다중 반사를 회피할 수 있으면 된다.5 and 6 illustrate the configuration in which the
다시, 도2를 참조하여 AD 변환기(28)는 수광부(26)로부터의 전기 신호를 디지털 신호로 변환하고, 이 변환 후의 디지털 신호를 컨트롤러(30)로 출력한다.2, the
컨트롤러(30)는 정보 처리 장치(100)(도1)와의 사이에서 데이터 통신 가능하게 구성되는 동시에, 후술하는 바와 같이, 광필터부(22)에 있어서의 감광률의 절환을 제어한다. 또한, 컨트롤러(30)는 수광부(26)의 노광 시간(게이트 타임) 등의 동작 파라미터를 설정한다. 그리고, 컨트롤러(30)는 광필터부(22)에 있어서의 감광률의 절환이 완료되면, 수광부(26)에서 검출되는 검출 출력을 포함하는 측정 데이터를 소정 주기로 정보 처리 장치(100)로 송신한다. 또한, 이 측정 데이터의 송 신 주기는 수msec 내지 수백msec이다.The
도7은 본 발명의 실시 형태를 따르는 검출기(2)로부터 정보 처리 장치(100)로 송신되는 측정 데이터의 데이터 구조의 일례를 도시하는 도면이다.7 is a diagram showing an example of the data structure of measurement data transmitted from the
도7을 참조하여, 측정할 때마다 송신되는 측정 데이터의 데이터 구조는 ID 저장부(301)와, 측정값 저장부(302)와, 측정 정보 저장부(303)를 포함한다. ID 저장부(301)에는 각 측정을 특정하기 위한 ID 번호가 저장된다. 이 ID 번호는 대표적으로 측정에 수반하여 증가되는 수이다. 측정값 저장부(302)에는 수광부(26)로부터 출력되는 각 파장 성분의 강도를 나타내는 값이 파장에 대응된 채널마다에 저장된다. 또한, 도7에서는 512 채널의 신호가 수광부(26)로부터 출력되는 경우를 도시한다. 측정 정보 저장부(303)는 각 측정에 있어서의 측정 파라미터가 저장되고, 대표적으로 수광부(26)의 게이트 타임(노광 시간)의 값, 측정 주기에 상당하는 저장 타임의 값, 광필터부(22)에 있어서의 감광률을 특정하는 필터 번호 등이 저장된다.Referring to FIG. 7, the data structure of measurement data transmitted every measurement includes an
<정보 처리 장치의 구성><Configuration of Information Processing Apparatus>
도8은 본 발명의 실시 형태를 따르는 정보 처리 장치(100)의 하드웨어 구성을 도시하는 개략 구성도이다.8 is a schematic configuration diagram showing the hardware configuration of the
도8을 참조하여, 컴퓨터 본체(101)는 도1에 도시하는 FD 구동 장치(111) 및 CD-ROM 구동 장치(113)에 추가하여, 서로 버스에 의해 접속된, CPU(Central Processing Unit)(105)와, 메모리(106)와, 고정 디스크(107)와, 검출기 인터페이스부(I/F)(109)를 포함한다.8, in addition to the
FD 구동 장치(111)에는 FD(112)가 장착 가능하고, CD-ROM 구동 장치(113)에는 CD-ROM(114)이 장착 가능하다. 상술한 바와 같이, 본 실시 형태를 따르는 정보 처리 장치(100)는 CPU(105)가 메모리(106) 등의 컴퓨터 하드웨어를 사용하여 프로그램을 실행함으로써 실현된다. 일반적으로, 이와 같은 프로그램은 FD(112)나 CD-ROM(114) 등의 기록 매체에 저장되거나, 또는 네트워크 등을 통해 유통된다. 그리고, 이와 같은 프로그램은 FD 구동 장치(111)나 CD-ROM 구동 장치(113) 등에 의해 기록 매체로부터 판독되어, 기억 장치인 고정 디스크(107)에 일단 저장된다. 또한, 고정 디스크(107)로부터 메모리(106)로 판독되어, CPU(105)에 의해 실행된다.The
CPU(105)는 프로그램된 명령을 차례로 실행함으로써, 각종 연산을 실시하는 연산 처리부이다. 메모리(106)는 CPU(105)에서의 프로그램 실행에 따라서, 각종 정보를 일시적으로 기억한다.The
검출기 인터페이스부(109)는 컴퓨터 본체(101)와 검출기(2)(도1) 사이의 데이터 통신을 중개하기 위한 장치이고, 검출기(2)로부터 송신된 측정 데이터를 나타내는 전기 신호를 수신하여 CPU(105)가 처리 가능한 데이터 형식으로 변환되는 동시에, CPU(105)가 출력한 지령 등을 전기 신호로 변환하여 검출기(2)로 송출한다.The
컴퓨터 본체(101)에 접속되는 모니터(102)는 CPU(105)에 의해 산출되는 측정 대상의 발광체(OBJ)의 밝기나 색조 등의 산출 결과를 표시하기 위한 표시 장치이며, 일례로서 LCD(Liquid Crystal Display)나 CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구성된다.The
마우스(104)는 클릭이나 슬라이드 등의 동작에 따른 사용자로부터의 지령을 접수한다. 키보드(103)는 입력되는 키에 따른 사용자로부터의 지령을 접수한다.The
또한, 컴퓨터 본체(101)에는 필요에 따라서, 프린터 등의 다른 출력 장치가 접속되어도 좋다.Other output devices such as a printer may be connected to the computer
<검출기의 제어 구조><Control Structure of Detector>
도9는 본 발명의 실시 형태를 따르는 검출기(2)의 컨트롤러(30)에 있어서의 제어 구조를 도시한 개략도이다.Fig. 9 is a schematic view showing a control structure of the
도9를 참조하여, 컨트롤러(30)는 수신부(311)와, 송신부(312)와, 버퍼부(313)와, 판단부(314)와, 필터 선택부(315)와, 설정부(316)를 그 기능으로서 포함한다.9, the
버퍼부(313)는 수광부(26)(도2)에서 측정된 측정값(분광 분포)을 일시적으로 저장한다.The
판단부(314)는 광필터부(22)에서 현재 선택 중인 필터가 적절한지 여부를 판단하기 위해, 버퍼부(313)에 저장되는 측정값을 기초로 하여 수광부(26)에 입사하는 측정광의 광량을 평가한다. 구체적으로는, 판단부(314)는 버퍼부(313)에 저장되는 측정값의 대표값(일례로서, 각 파장 성분 중 최대의 강도값)이 소정의 하한값으로부터 소정의 상한값까지의 범위에 존재하는지 여부를 판단한다. 그리고, 판단부(314)는 측정값의 대표값이 소정의 하한값보다 작은 경우에는 수광부(26)에 입사하는 측정광의 광량이 부족하다고 판단하여, 그 취지를 필터 선택부(315)로 출력한다. 한편, 판단부(314)는 측정값의 대표값이 소정의 상한값보다 큰 경우에는, 수광부(26)에 입사하는 측정광의 광량이 과잉이라고 판단하여, 그 취지를 필터 선택 부(315)로 출력한다.The
또한, 판단부(314)는 수광부(26)에 입사하는 측정광의 광량이 적절하다고 판단한 경우(하한값과 상한값 사이에 있는 경우)에는, 버퍼부(313)에 저장되어 있는 측정값을 송신부(312)로 출력한다.When the light amount of the measuring light incident on the
또한, 측정값의 대표값으로서는, 각 파장 성분의 평균값이나 중간값 등을 사용해도 된다. 또한, 상술한 바와 같이 상한값 및 하한값 등의 임계값을 사용하여 판단하는 방법으로 한정되지 않고, 수광부(26)에 입사하는 측정광의 광량이 적절한지 여부를 판단할 수 있으면 어떤 방법을 사용해도 된다.As a representative value of the measured value, an average value or an intermediate value of each wavelength component may be used. Any method may be used as long as it can determine whether or not the light amount of the measurement light incident on the
이와 같이, 판단부(314)는 측정 대상의 발광체(OBJ)의 휘도에 의존하여 변동되는 측정광의 광량의 적절 여부를 판단하여, 적절한 필터가 선택되도록 필터 선택부(315)로 판단 결과를 출력한다.In this way, the
필터 선택부(315)는 판단부(314)로부터의 판단 결과에 따라서, 적절한 필터(감광률)가 선택되도록 필터 선택 지령을 광필터부(22)로 출력한다. 구체적으로는, 필터 선택부(315)는 판단부(314)에 있어서 수광부(26)에 입사하는 측정광의 광량이 부족하다고 판단되면, 더 많은 측정광을 수광부(26)에 입사시키도록, 더욱 감광률이 작은 필터로 절환하기 위한 필터 선택 지령을 출력한다. 한편, 필터 선택부(315)는 판단부(314)에 있어서 수광부(26)에 입사하는 측정광의 광량이 과잉이라고 판단되면, 수광부(26)에 입사하는 측정광을 억제하도록 더욱 감광률이 큰 필터로 절환하기 위한 필터 선택 지령을 출력한다. 또한, 필터 선택부(315)는 현재 선택 중인 필터를 특정하기 위한 정보(필터 번호)를 송신부(312)로 출력한다.The
이와 같이, 필터 선택부(315)는 수광부(26)에 입사하는 측정광의 광량을, 수광부(26)의 검출 감도에 적합한 값으로 유지하도록 광필터부(22)에 있어서의 필터를 선택한다.The
또한, 필터 선택부(315)는 정보 처리 장치(100)로부터 송신되는 교정 시 필터 지정에 응답하여 지정된 필터로 절환한다. 이는, 교정 시에는 광필터부(22)에 포함되는 필터별로 보정 계수를 산출할 필요가 있으므로, 상술한 바와 같은 필터의 자동 절환 기능을 무효화하기 위해서이다.Further, the
설정부(316)는 사용자 입력이나 정보 처리 장치(100)로부터 송신되는 각종 설정 등에 따라서 수광부(26)에 있어서의 동작 파라미터를 설정 또는 변경한다. 구체적으로는, 설정부(316)는 수광부(26)의 노광 시간(게이트 타임)이나 측정 주기 등을 설정 또는 변경한다. 또한, 설정부(316)는 이 수광부(26)에 대해 설정한 동작 파라미터를 포함하는 측정 정보를 송신부(312)로 출력한다.The
송신부(312)는 수광부(26)에 있어서 측정된 측정값과, 설정부(316)로부터의 수광부(26)의 설정값을 포함하는 측정 데이터를 작성하여, 정보 처리 장치(100)로 소정 주기로 송신한다.The transmitting
수신부(311)는 정보 처리 장치(100)로부터 교정 시 필터 지정이나 각종 설정을 수신하여, 그 수신된 설정값을 필터 선택부(315)나 설정부(316)로 출력한다.The receiving
<검출기에 있어서의 처리 순서>≪ Sequence of Processing in Detector >
도10은 본 발명의 실시 형태를 따르는 검출기(2)에 있어서의 처리 순서를 도시하는 흐름도이다. 또한, 도10에 도시하는 처리는 검출기(2)의 컨트롤러(30)에 의해 실행된다.10 is a flowchart showing a processing procedure in the
도10을 참조하여, 컨트롤러(30)는 전원이 투입되면, 광필터부(22)에 대해 미리 정해진 초기값에 대응하는 필터를 선택시킨다(스텝 S100). 그리고, 컨트롤러(30)는, 측정 개시 지령이 부여되었는지 여부를 판단한다(스텝 S102). 이 측정 개시 지령은 측정 위치에 측정 대상의 발광체(OBJ)가 도착하면, 정보 처리 장치(100)나 생산 라인을 관리하는 라인 제어 장치(도시하지 않음)로부터 부여된다. 측정 개시 지령이 부여되지 않으면(스텝 S102에 있어서 아니오), 컨트롤러(30)는 측정 개시 지령이 부여될 때까지 기다린다.Referring to Fig. 10, when the power is turned on, the
측정 개시 지령이 부여되면(스텝 S102에 있어서 예), 컨트롤러(30)는 측정 대상의 발광체(OBJ)로부터의 광의 측정을 실행한다(스텝 S104). 구체적으로는, 수광부(26)에서 검출되는 측정값(분광 분포)의 판독이 개시된다.When a measurement start command is given (YES in step S102), the
계속해서, 컨트롤러(30)는 검출된 측정값을 기초로 하여 수광부(26)에 입사하는 측정광의 광량이 적절한지 여부를 판단한다(스텝 S106). 즉, 수광부(26)는 검출된 측정값의 대표값이 소정의 하한값으로부터 상한값까지의 범위에 존재하는지 여부를 판단한다.Subsequently, the
수광부(26)에 입사하는 측정광의 광량이 부족하다고 판단된 경우(스텝 S106에 있어서 「부족」), 즉 측정값의 대표값이 소정의 하한값보다 작다고 판단된 경우에는, 컨트롤러(30)는 광필터부(22)에서 현재 선택 중인 필터보다 감광률이 더 작은 필터를 선택 가능한지 여부를 판단한다(스텝 S108).If it is determined that the light amount of the measurement light incident on the
광필터부(22)에서 현재 선택 중인 필터보다 감광률이 더 작은 필터를 선택 가능하지 않은 경우(스텝 S108에 있어서 아니오의 경우)에는, 컨트롤러(30)는 측정 에러를 출력하고(스텝 S110), 처리는 스텝 S102로 복귀된다. 또한, 측정 에러 출력으로서는, 측정값로서는 있을 수 없는 수치(예를 들어, 마이너스 값)를 정보 처리 장치(100)로 송신해도 된다.In the case where the filter whose light-sensitive ratio is smaller than the filter currently selected by the
이에 대해, 광필터부(22)에서 현재 선택 중인 필터보다 감광률이 더 작은 필터를 선택 가능한 경우(스텝 S108에 있어서 예의 경우)에는, 컨트롤러(30)는 광필터부(22)에서 선택 중인 필터를 더욱 감광률이 작은 것으로 절환하고(스텝 S112), 처리는 스텝 S104로 복귀된다.On the other hand, when it is possible to select a filter having a lower photosensitivity than the currently selected filter in the optical filter section 22 (in the case of the example in step S108), the
한편, 수광부(26)에 입사하는 측정광의 광량이 과잉이라고 판단된 경우(스텝 S106에 있어서 「과잉」), 즉 측정값의 대표값이 소정의 상한값보다 크다고 판단된 경우에는, 컨트롤러(30)는 광필터부(22)에서 현재 선택 중인 필터보다 감광률이 더 큰 필터를 선택 가능한지 여부를 판단한다(스텝 S114).On the other hand, when it is determined that the light amount of the measurement light incident on the
광필터부(22)에서 현재 선택 중인 필터보다 감광률이 더 큰 필터를 선택 가능하지 않은 경우(스텝 S114에 있어서 아니오의 경우)에는, 컨트롤러(30)는 측정 에러를 출력하고(스텝 S116), 처리는 스텝 S102로 복귀된다.In a case where the filter whose light-sensitive ratio is larger than the filter currently selected by the
이에 대해, 광필터부(22)에서 현재 선택 중인 필터보다 감광률이 더 큰 필터를 선택 가능한 경우(스텝 S114에 있어서 예의 경우)에는, 컨트롤러(30)는 광필터부(22)에서 선택 중인 필터를 더욱 감광률이 큰 것으로 절환하고(스텝 S118), 처리는 스텝 S104로 복귀된다.On the other hand, when it is possible to select a filter having a higher photosensitivity than the currently selected filter in the optical filter section 22 (in the case of the example in step S114), the
수광부(26)에 입사하는 측정광의 광량이 적절하다고 판단된 경우(스텝 S106 에 있어서 예), 즉 측정값의 대표값이 소정의 하한값으로부터 상한값의 범위에 존재한다고 판단된 경우에는, 컨트롤러(30)는 현재 선택 중인 필터 번호와 함께, 직전에 검출된 측정값을 정보 처리 장치(100)로 송신한다(스텝 S120). 그리고, 컨트롤러(30)는 현재 선택 중인 필터 번호를 새로운 초기값으로 갱신한 후에(스텝 S122), 처리는 스텝 S102로 복귀된다. 즉, 전회의 측정 시에 사용된 필터가 다음 회의 측정의 초기값으로서 사용된다. 이는, 일반적인 생산 라인에서는, 소위 로트 단위로 제품이 제조되는 경우가 많고, 제품 종별의 변경 타이밍(임의의 로트와 다른 로트의 경계 위치)에 있어서, 필터 절환이 행해진 후에는, 동일 로트의 제품이 연속될 것이라 예상된다. 그로 인해, 전회의 측정에 있어서 사용된 필터를 그대로 후속의 측정에 있어서도 사용하는 것이 측정 효율의 관점에서 바람직하다고 생각되기 때문이다.When it is determined that the light amount of the measurement light incident on the
이와 같이, 컨트롤러(30)는 수광부(26)에 입사하는 측정광의 광량이 적절해지도록 광필터부(22)에 있어서의 감광률을 절환해 가고, 측정광의 광량이 적절해진 경우에 검출된 측정값을 정보 처리 장치(100)로 송신한다. 그로 인해, 정보 처리 장치(100)에서는 측정 대상의 발광체(OBJ)의 광학 특성을 적절하게 산출할 수 있다.As described above, the
<정보 처리 장치의 제어 구조><Control Structure of Information Processing Apparatus>
도11은 본 발명의 실시 형태를 따르는 정보 처리 장치(100)에 있어서의 제어 구조를 도시하는 개략도이다.11 is a schematic diagram showing the control structure in the
도11을 참조하여, 정보 처리 장치(100)는 보정부(422) 및 산출부(123)를 포 함하는 연산부(121)와, 교정 제어부(126)와, 보정 계수 파일(124)과, 표준 데이터 파일(127)을 그 기능으로서 포함한다. 또한, 연산부(121) 및 교정 제어부(126)의 기능은 미리 고정 디스크(107) 등에 저장된 프로그램이 메모리(106)에 전개된 후에 CPU(105)에 의해 실행됨으로써 실현된다. 또한, 보정 계수 파일(124) 및 표준 데이터 파일(127)은 고정 디스크(107) 또는 메모리(106)의 비휘발성 영역 등에 저장된다.11, the
보정 계수 파일(124)에는 검출기(2)의 광필터부(22)에서 선택 가능한 각 필터에 대응한 복수의 보정 계수 테이블이 미리 저장되어 있다. 이 복수의 보정 계수 테이블은 필터 번호에 의해 특정 가능하게 되어 있다. 이 각 보정 계수 테이블에는 측정값(분광 분포)에 포함되는 파장 성분에 대응하여, 그 파장 성분과 동일한 수의 보정 계수(교정 계수)가 규정되어 있다. 일례로서, 측정값에 512 채널의 데이터가 포함되어 있는 경우에는, 각 보정 계수 테이블에도 512개의 보정 계수(교정 계수)가 규정된다.A plurality of correction coefficient tables corresponding to the respective filters selectable by the
연산부(121)는 검출기(2)의 광필터부(22)에서 선택 중인 필터(감광률)에 대응하는 보정 계수 테이블을 사용하여 발광체(OBJ)의 밝기나 색도 등의 광학 특성을 산출한다.The calculating
더욱 구체적으로는, 보정부(122)는 검출기(2)로부터 송신되는 측정 데이터에 포함되는 필터 번호를 기초로 하여 보정 계수 파일(124)로부터 대응하는 보정 계수 테이블을 선택한다. 그리고, 보정부(122)는 이 선택된 보정 계수 테이블의 각 보정 계수를 측정값의 대응하는 성분에 곱함으로써, 보정 후의 측정값을 산출한다. 그리고, 이 보정 후의 측정값은 산출부(123)로 부여된다.More specifically, the
산출부(123)는 이 보정 후의 측정값을 기초로 하여 발광체(OBJ)의 밝기나 색도 등의 광학 특성을 산출한다. 산출부(123)에서 산출되는 광학 특성의 대표예로서는, 3자극값, 색도 좌표, 주파장(Dominant), 자극 순도(Purity), 상관 색온도 및 편차(Duv), 연색성 평가수 등을 들 수 있다. 이들 측정 항목은 주로 XYZ 표색계를 기초로 하여 규정된다.The calculating
XYZ 표색계는 이하와 같은 연산식을 따라서 산출되는 3자극값(X, Y, Z)을 사용하여 규정된다.The XYZ color system is defined using the tristimulus values (X, Y, Z) calculated according to the following equation.
상기 식과 같이, 3자극값(X, Y, Z)의 산출에는 측정값(분광 분포)이 필요하고, 산출부(123)는 가시 영역(380 ㎚ 내지 780 ㎚)에 있는 각 파장 성분의 강도에 대응하는 등색 함수의 값을 곱한 값을 적산한다. 이 3자극값(X, Y, Z)의 산출 방법은 JIS Z 8724 「색의 측정 방법-광원색」으로서 정해져 있다.As described above, the calculation of the tristimulus values (X, Y, Z) requires a measurement value (spectral distribution), and the
도12는 국제 조명 위원회(CIE)에 의해 정해져 있는 등색 함수를 도시하는 도 면이다. 도12를 참조하여, 등색 함수는 인간의 눈에 있어서의 분광 감도를 표현한 것에 상당한다.Figure 12 is a diagram showing the color matching function defined by the International Lighting Commission (CIE). Referring to Fig. 12, the color matching function corresponds to the expression of spectral sensitivity in human eyes.
3자극값(X, Y, Z) 중, 자극값(Y)의 값은 발광체(OBJ)의 밝기에 상당하는 값이다. 또한, 상기 식에 있어서, 정수(k)는 수광부(26) 등에 있어서의 검출 게인을 고려한 값으로, 「Y」의 값이 실제로 측정되는 밝기의 절대값과 일치하도록 미리 설정된다.Of the three stimulus values (X, Y, Z), the value of the stimulus value Y is a value corresponding to the brightness of the light emitter OBJ. In the above equation, the constant k is a value in consideration of the detection gain in the
또한, 3자극값(X, Y, Z) 중, 자극값(X) 및 자극값(Y)의 값은 색도 좌표를 산출하기 위해 사용된다. 색도 좌표(x, y)는 이하와 같은 연산식에 따라서 산출된다.Of the three-pole values (X, Y, Z), the values of the pole value X and the pole value Y are used to calculate the chromaticity coordinates. The chromaticity coordinate (x, y) is calculated according to the following equation.
색도 좌표(x, y)는 XYZ 표색계의 횡축 방향의 값과 종축 방향의 값을 나타낸다. 이 색도 좌표(x, y)의 산출 방법은 JIS Z 8724 「색의 측정 방법-광원색」으로서 정해져 있다. 색도 좌표의 산출 방법으로서는, CIE 1960 UCS나 CIE 1976 UCS에 의해서도 다른 산출 방법이 정해져 있어, 이들 산출 방법을 사용해도 된다.The chromaticity coordinate (x, y) indicates the value in the horizontal axis direction and the value in the vertical axis direction of the XYZ color system. The method of calculating the chromaticity coordinate (x, y) is defined as JIS Z 8724 "Measurement method of color - light source color". As the chromaticity coordinate calculation method, other calculation methods are also determined by CIE 1960 UCS or CIE 1976 UCS, and these calculation methods may be used.
이와 같이, 산출부(123)는 검출기(2)에서 검출된 측정값을 기초로 하여 3자극값(X, Y, Z)을 산출함으로써, 측정 대상의 발광체(OBJ)의 밝기(kY) 및 색도 좌표(x, y)의 적어도 한쪽을 산출한다. 또한, 산출부(123)는 상술한 등색 함수나 정수(k)를 미리 저장한다.In this way, the calculating
주파장은 XYZ 표색계에 규정된 색도도 중, 색도 좌표(x, y)의 y좌표의 값에 대응하는 파장에 상당하고, 발광체(OBJ)의 색의 차이를 의미한다. 자극 순도는 원점의 좌표와 색도 좌표(x, y)의 거리에 상당하고, 발광체(OBJ)의 색의 농도를 의미한다. 이 주파장 및 자극 순도의 산출 방법은 JIS Z 8701 「색의 표시 방법-XYZ 표색계 및 X10Y10Z10 표색계」로서 정해져 있다.The dominant wavelength corresponds to the wavelength corresponding to the y coordinate value of the chromaticity coordinate (x, y) among chromaticity degrees defined in the XYZ color system, and means a difference in color of the light emitting body OBJ. The excitation purity corresponds to the distance between the coordinates of the origin and the chromaticity coordinates (x, y) and means the concentration of the color of the luminous body OBJ. The main wavelength and the method of calculating the purity of the stimulus are defined as JIS Z 8701 "Color display method-XYZ color system and X10Y10Z10 color system".
상관 색온도 및 편차(Duv)는 각각 발광체(OBJ)의 색에 가장 근사한 흑체의 온도 및 흑체의 온도에 대한 편차를 의미하고, JIS Z 8725 「광원의 분포 온도 및 색온도ㆍ상관 색온도의 측정 방법」으로서 정해져 있다.The correlated color temperature and the deviation Duv mean deviations with respect to the temperature of the black body and the temperature of the black body closest to the colors of the luminous body OBJ and are measured in accordance with JIS Z 8725 "Method of measuring the distribution temperature and color temperature and correlated color temperature of a light source" It is fixed.
연색성 평가수는 발광체(OBJ)의 연색성을 평가하는 것으로, JIS Z 8726 「광원의 연색성 평가 방법」으로서 정해져 있다.The color rendering index is used to evaluate the color rendering property of the luminous body OBJ and is defined as JIS Z 8726 " method for evaluating the color rendering property of a light source ".
<광학 특성의 산출 처리 순서>≪ Procedure for calculating optical characteristics >
도13은 본 발명의 실시 형태를 따르는 정보 처리 장치(100)에 있어서의 광학 특성(19)의 산출 처리 순서를 도시하는 흐름도이다. 또한, 도13에 도시하는 처리는, 대표적으로, CPU(105)가 미리 고정 디스크(107) 등에 저장된 프로그램이 실행됨으로써 실현된다.Fig. 13 is a flowchart showing the procedure of calculating the optical characteristics 19 in the
도13을 참조하여, CPU(105)는 검출기(2)로부터 측정 데이터를 수신하였는지 여부를 판단한다(스텝 S200). 측정 데이터를 수신하고 있지 않으면(스텝 S200에 있어서 아니오), CPU(105)는 측정 데이터를 수신할 때까지 기다린다.Referring to FIG. 13, the
한편, 측정 데이터를 수신하고 있으면(스텝 S200에 있어서 예), CPU(105)는 측정 데이터로부터 필터 번호를 추출하여, 당해 필터 번호에 대응하는 보정 계수 테이블을 판독한다(스텝 S202). 그리고, CPU(105)는 측정 데이터에 포함되는 측정값에 보정 계수 테이블을 곱함으로써 측정값을 보정한다(스텝 S204). 또한, CPU(105)는 보정 후의 측정값을 기초로 하여 상술한 바와 같은 측정 대상의 발광체(OBJ)의 광학 특성을 산출한다(스텝 S206). 또한, 산출되는 광학 특성의 항목은 사용자에 의해 선택되도록 해도 된다.On the other hand, if the measurement data is received (YES in step S200), the
최종적으로, CPU(105)는 산출한 측정 대상의 발광체(OBJ)의 광학 특성을 모니터(102)나 도시하지 않은 프린터 등으로 출력한다(스텝 S208).Finally, the
<보정 계수 테이블의 갱신 처리 순서>≪ Procedure for updating correction coefficient table >
다시, 도11을 참조하여, 보정 계수 파일(124)에는 검출기(2)의 광필터부(22)에 있어서 절환 가능한 각 필터에 대응한 보정 계수 테이블이 미리 저장된다. 즉, 이들 보정 계수 테이블은 검출기(2)를 교정함으로써 산출된다. 교정 제어부(126)는 교정 시에 이들 보정 계수 테이블의 작성 또는 갱신을 행한다. 구체적으로는, 교정 제어부(126)는 사용자 등으로부터의 교정 지령을 받으면, 검출기(2)의 광필터부(22)에서 특정한 필터가 선택되도록 교정 시 필터 지정을 출력한다. 그리고, 교정 제어부(126)는 사용자에 의한 교정 조작에 의해 얻어지는 측정값과, 표준 데이터 파일(127)에 미리 저장되는 표준 스펙트럼을 비교하여, 보정 계수 테이블을 작성 또는 갱신한다. 이하에서는, 교정 처리로서, (1) 에너지 교정 및 (2) 파장 교정에 대해 예시한다.11, a correction coefficient table corresponding to each switchable filter in the
(1) 에너지 교정(1) Energy calibration
에너지 교정은 검출기(2)의 수광부(26)에 있어서의 수광 감도(게인)의 파장 의존성을 보정하기 위한 처리이다.The energy calibration is a process for correcting the wavelength dependency of the light-receiving sensitivity (gain) in the light-receiving
도14는 에너지 교정을 행할 때의 순서를 설명하기 위한 도면이다.Fig. 14 is a diagram for explaining the procedure when energy calibration is performed. Fig.
도14를 참조하여, 표준 램프(12)를 준비하는 동시에, 광취출부(6)에 투과 확산 캡(8)을 장착한다. 그리고, 표준 램프(12)와 투과 확산 캡(8)의 선단부와의 사이의 거리를 소정의 기준 거리(예를 들어, 500 ㎜)로 설정한다. 이 투과 확산 캡(8)은 표준 램프(12)로부터 조사되는 광을 균일화한 후, 광취출부(6)에 입사시키기 위한 부재이다. 표준 램프(12)로부터 방사되는 조도는 기지(旣知)이고, 당해 기준 거리에 있어서의 표준값(스펙트럼)이 표준 데이터 파일(127)(도11)에 미리 저장되어 있다.14, the
도15는 에너지 교정 시에 측정된 데이터의 일례를 도시하는 도면이다.15 is a diagram showing an example of data measured at the time of energy calibration.
도15를 참조하여, 에너지 교정 계수는 표준 램프(12)를 측정하여 얻어지는 측정값과, 표준 데이터 파일(127)에 미리 저장된 표준값과의 비율로서 산출된다. 교정 제어부(126)(도11)는 이와 같은 에너지 교정 계수를 각 파장 성분에 대해 산출한다. 또한, 교정 제어부(126)는 산출한 에너지 교정 계수를 기초로 하여 해당 시점에 있어서 검출기(2)의 광필터부(22)에서 선택 중인 필터 번호에 대응한 보정 계수 테이블을 작성 또는 갱신한다. 마찬가지로, 광필터부(22)에서 선택 가능한 필터의 수만큼, 에너지 교정이 행해진다.Referring to FIG. 15, the energy correction coefficient is calculated as a ratio between a measurement value obtained by measuring the
또한, 보정부(122)(도11)는 실측값에 보정 계수 테이블을 곱함으로써 보정을 행하므로, 보정 계수 테이블은, 도15에 도시하는 에너지 교정 계수의 역수에 상당하는 값이 된다.11) performs correction by multiplying the measured value by the correction coefficient table, so that the correction coefficient table becomes a value corresponding to the inverse number of the energy correction coefficients shown in Fig.
이상과 같은 에너지 교정은 검출기(2)의 광필터부(22)에서 선택 가능한 필터의 수만큼 행할 필요가 있어, 경년 변화 등을 고려하여 소정 주기로 행하는 것이 바람직하다.The energy calibration as described above needs to be performed for the number of filters that can be selected by the
또한, 본 실시 형태에 따르는 정보 처리 장치(100)에 있어서, 교정 제어부(126) 및 표준 데이터 파일(127)을 반드시 탑재해 둘 필요는 없고, 교정 시에는 교정용의 별도의 장치를 검출기(2)에 접속하여, 이 별도의 장치에 의해 산출된 보정 계수 테이블의 데이터를 보정 계수 파일(124)에 저장하도록 해도 된다.In the
(2) 파장 교정(2) Wavelength correction
파장 교정은 수광부(26)로부터 출력되는 검출 출력의 파장 영역에 있어서의 편차를 보정하기 위한 처리이다.The wavelength calibration is a process for correcting the deviation in the wavelength range of the detection output from the
파장 교정을 행하는 경우에는, 참조 광원으로서, 다수의 기지의 휘선 스펙트럼을 포함하는 광을 발생하는 수은 램프, 네온 램프, 수은ㆍ네온 램프 등을 사용한다.In the case of performing wavelength calibration, a mercury lamp, a neon lamp, a mercury / neon lamp, or the like is used as a reference light source for generating light including a plurality of known luminance spectra.
도16은 수은ㆍ네온 램프로부터 발생하는 광의 스펙트럼을 도시하는 도면이다. 도16에 도시한 바와 같이, 수은ㆍ네온 램프로부터는, 다수의 휘선 스펙트럼을 포함하는 광이 방사되고, 이들 휘선 스펙트럼과 수광부(26)로부터 출력되는 검출 출력을 대응함으로써, 파장 영역에 있어서의 차이를 보정할 수 있다.16 is a view showing a spectrum of light generated from a mercury-neon lamp. As shown in Fig. 16, light including a plurality of bright line spectra is emitted from the mercury / neon lamp. By matching these bright line spectra with the detection output outputted from the
이와 같은 수광부(26)를 구성하는 각 수광 소자(채널)에 대응되는 파장을 규정한 파장 테이블에 대해서도 보정 계수 파일(124)에 저장된다. 보정부(122)(도11)는 이 파장 테이블을 기초로 하여 수광부(26)로부터 출력되는 각 채널의 검출 출력에 대응하는 파장을 결정한다. 또한, 파장 테이블에 대해서도 광필터부(22)에서 선택 가능한 필터마다 저장하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 보정부(122)는 광필터부(22)에서 선택되는 필터에 따라서, 대응의 파장테이블을 사용하여 파장 교정을 행한다.The wavelength table that defines the wavelength corresponding to each light receiving element (channel) constituting the
<제1 변형예><First Modification>
상술한 실시 형태에 있어서는, 판 형상의 필터 어레이(202)를 광축(Ax)에 대해 수직 방향으로 슬라이드시킴으로써, 감광률을 복수로 절환하는 구성에 대해 예시하였으나, 소위 필터 휠을 사용하는 구성을 채용해도 된다.In the above-described embodiment, the configuration in which the plate-
필터 휠의 구성으로서는, 광축(Ax)에 평행한 회전축을 따라서 회전 가능한 휠(원판)을 설치하여, 서로 투과율이 상이한 복수의 영역을 이 휠의 둘레 방향에 형성한다. 그리고, 컨트롤러로부터의 지령에 따라서 휠을 회전 구동함으로써, 광축(Ax)에 교차하는 영역을 변경함으로써 감광률을 절환한다.As the structure of the filter wheel, a wheel (disc) rotatable along a rotation axis parallel to the optical axis Ax is provided, and a plurality of regions having different transmittances are formed in the circumferential direction of the wheel. The photosensitivity is switched by rotating the wheel in response to a command from the controller to change the region crossing the optical axis Ax.
<제2 변형예>≪ Second Modified Example &
상술한 실시 형태에 있어서는, 별체의 검출기(2) 및 정보 처리 장치(100)로 구성되는 광학 특성 측정 장치(1)에 대해 예시하였으나, 검출기(2) 및 정보 처리 장치(100)의 기능과 동일한 장치로서 구성해도 된다.The optical
<제3 변형예>≪ Third Modified Example &
본 발명에 관한 프로그램은 컴퓨터의 오퍼레이팅 시스템(OS)의 일부로서 제공되는 프로그램 모듈 중, 필요한 모듈을 소정의 배열로 소정의 타이밍으로 호출하여 처리를 실행시키는 것이라도 좋다. 그 경우, 프로그램 자체에는 상기 모듈이 포함되지 않고 0S와 협동하여 처리가 실행된다. 이와 같은 모듈을 포함하지 않는 프로그램도 본 발명에 관한 프로그램에 포함될 수 있다.The program according to the present invention may be a program for causing a computer to perform a process by calling necessary modules from a program module provided as a part of an operating system (OS) of a computer at a predetermined timing in a predetermined arrangement. In this case, the program itself does not include the module, and processing is executed in cooperation with OS. A program not including such a module may also be included in the program according to the present invention.
또한, 본 발명에 관한 프로그램은 다른 프로그램의 일부에 조립되어 제공되는 것이라도 좋다. 그 경우에도, 프로그램 자체에는 상기 다른 프로그램에 포함되는 모듈이 포함되지 않고, 다른 프로그램과 협동하여 처리가 실행된다. 이와 같은 다른 프로그램에 조립된 프로그램도 본 발명에 관한 프로그램에 포함될 수 있다.The program according to the present invention may be provided in a part of another program. In this case, the program itself does not include a module included in the other program, but executes processing in cooperation with another program. Such a program assembled into another program may also be included in the program according to the present invention.
또한, 본 발명에 관한 프로그램에 의해 실현되는 기능의 일부 또는 전부를 전용의 하드웨어에 의해 구성해도 된다.Further, some or all of the functions realized by the program according to the present invention may be configured by dedicated hardware.
본 실시 형태에 따르면, 수광부에 입사하는 측정광의 광량이 당해 수광부의 검출 감도에 적합한 값이 되도록, 측정광의 광학 경로 상에 배치한 필터를 절환한 후에 측정을 행한다. 이에 의해, 발광 휘도가 상이한 복수 종류의 발광체(OBJ)를 반송할 수 있는 생산 라인에 적용한 경우라도, 적절하게 각 발광체(OBJ)의 광학 특성을 측정할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 따르는 검출기는 수광부에서 검출된 측정값을 기초로 하여 적절한 필터를 선택하므로, 사용자 조작을 필요로 하지 않고, 용이하게 다이나믹 레인지를 확대시킬 수 있다.According to the present embodiment, the measurement is performed after the filter arranged on the optical path of the measurement light is switched so that the light amount of the measurement light incident on the light reception unit becomes a value suitable for the detection sensitivity of the light reception unit. Thus, even when the present invention is applied to a production line capable of transporting a plurality of kinds of luminous bodies OBJ having different luminous intensities, the optical characteristics of each luminous body OBJ can be suitably measured. Further, since the detector according to the present embodiment selects an appropriate filter based on the measured value detected by the light receiving unit, the dynamic range can be easily enlarged without requiring any user operation.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 서로 투과율이 상이한 복수의 영역이 형성된 판 형상의 필터 어레이를 측정광의 광축에 대해 수직 방향으로 슬라이드시킴으로써, 감광률을 절환할 수 있으므로, 절환 구조를 실현하기 위한 공간을 작게 할 수 있는 동시에, 그 구조를 간소화할 수 있다.According to the present embodiment, since the photosensitive rate can be switched by sliding the plate-like filter array in which a plurality of regions having different transmittances are formed, in the direction perpendicular to the optical axis of the measurement light, And the structure can be simplified.
또한, 본 실시 형태에 따르면, 판 형상의 필터 어레이가 측정광의 광축의 수 직면에 대해, 0이 아닌 소정 각도로 배치된다. 본 구성에 의해, 측정 오차의 요인이 되는 필터 어레이와 회절 격자 사이의 다중 반사를 억제할 수 있어, 측정 정밀도를 높일 수 있다.Further, according to the present embodiment, the plate-like filter array is arranged at a predetermined angle other than 0 with respect to the water surface of the optical axis of the measurement light. With this arrangement, it is possible to suppress multiple reflections between the filter array and the diffraction grating, which are factors of the measurement error, and increase the measurement accuracy.
본 발명을 상세하게 설명하여 나타냈으나, 이는 예시를 위한 것일 뿐이며, 한정되어서는 안되고, 발명의 범위는 첨부한 청구범위에 의해 해석되는 것이 명백하게 이해될 것이다.Although the present invention has been described and illustrated in detail, it is to be clearly understood that the same is by way of illustration and example only, and the scope of the invention is to be construed according to the appended claims.
도1은 본 발명의 실시 형태를 따르는 광학 특성 측정 장치의 외관도를 도시하는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing an external view of an optical property measuring apparatus according to an embodiment of the present invention. Fig.
도2는 본 발명의 실시 형태를 따르는 검출기의 개략의 기능 블럭도.2 is a schematic functional block diagram of a detector according to an embodiment of the invention;
도3은 본 발명의 실시 형태를 따르는 검출기의 주요부 구조를 도시하는 사시도.3 is a perspective view showing a main structure of a detector according to an embodiment of the present invention;
도4는 도3에 도시하는 필터 어레이의 구성도.Fig. 4 is a configuration diagram of the filter array shown in Fig. 3; Fig.
도5는 본 발명의 실시 형태를 따르는 광필터부에 있어서의 필터 어레이의 설치 상태를 설명하기 위한 도면.5 is a view for explaining an installation state of a filter array in an optical filter unit according to an embodiment of the present invention;
도6은 도5에 도시하는 필터 어레이에 의해 반사되는 복귀광의 광학 경로를 설명하기 위한 도면.Fig. 6 is a view for explaining an optical path of return light reflected by the filter array shown in Fig. 5; Fig.
도7은 본 발명의 실시 형태를 따르는 검출기로부터 정보 처리 장치로 송신되는 측정 데이터의 데이터 구조의 일례를 도시하는 도면.7 is a diagram showing an example of a data structure of measurement data transmitted from a detector to an information processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
도8은 본 발명의 실시 형태를 따르는 정보 처리 장치의 하드웨어 구성을 도시하는 개략 구성도.8 is a schematic configuration diagram showing a hardware configuration of an information processing apparatus according to an embodiment of the present invention;
도9는 본 발명의 실시 형태를 따르는 검출기의 컨트롤러에 있어서의 제어 구조를 도시하는 개략도.9 is a schematic view showing a control structure in a controller of a detector according to an embodiment of the present invention;
도10은 본 발명의 실시 형태를 따르는 검출기에 있어서의 처리 순서를 도시하는 흐름도.10 is a flowchart showing a processing procedure in a detector according to an embodiment of the present invention;
도11은 본 발명의 실시 형태를 따르는 정보 처리 장치에 있어서의 제어 구조 를 도시하는 개략도.11 is a schematic diagram showing a control structure in an information processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도12는 국제 조명 위원회(CIE)에 의해 정해져 있는 등색 함수를 도시하는 도면.Figure 12 shows an isochromatic function defined by the International Lighting Commission (CIE);
도13은 본 발명의 실시 형태를 따르는 정보 처리 장치에 있어서의 광학 특성의 산출 처리 순서를 도시하는 흐름도.13 is a flowchart showing a procedure for calculating optical characteristics in an information processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
도14는 에너지 교정을 행할 때의 순서를 설명하기 위한 도면.14 is a diagram for explaining a procedure when energy calibration is performed;
도15는 에너지 교정 시에 측정된 데이터의 일례를 도시하는 도면.Fig. 15 is a view showing an example of data measured at the time of energy calibration; Fig.
도16은 수은ㆍ네온 램프로부터 발생하는 광의 스펙트럼을 도시하는 도면.16 is a view showing a spectrum of light generated from a mercury / neon lamp;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
1 : 광학 특성 측정 장치1: Optical property measuring device
2 : 검출기2: detector
4 : 광파이버4: Optical fiber
5 : 투과율5: transmittance
6 : 광취출부6:
8 : 투과 확산 캡8: Transmission diffusion cap
10 : 생산 라인10: Production line
12 : 표준 램프12: Standard lamp
20 : 슬릿20: slit
22 : 광필터부22:
24 : 회절 격자24: diffraction grating
26 : 수광부26:
28 : 변환기28: Converter
30 : 컨트롤러30: Controller
100 : 정보 처리 장치100: Information processing device
101 : 컴퓨터 본체101: Computer body
102 : 모니터102: Monitor
103 : 키보드103: keyboard
104 : 마우스104: Mouse
106 : 메모리106: Memory
107 : 고정 디스크107: fixed disk
109 : 검출기 인터페이스(I/F)부109: Detector interface (I / F)
111 : FD 구동 장치111: FD drive device
113 : CD-ROM 구동 장치113: CD-ROM drive device
121 : 연산부121:
122 : 보정부122:
123 : 산출부123:
124 : 보정 계수 파일124: correction factor file
126 : 교정 제어부126: Calibration control section
127 : 표준 데이터 파일127: Standard data file
202 : 필터 어레이202: filter array
202a, 202b, 202c : 영역202a, 202b, 202c:
203 : 글래스 기판203: glass substrate
204 : 가동 부재204: movable member
208 : 리니어 액추에이터208: Linear actuator
210 : 가이드 부재210: guide member
212 : 베이스 부재212: Base member
301 : 저장부301:
302 : 측정값 저장부302: Measurement value storage unit
303 : 측정 정보 저장부303: Measurement information storage unit
311 : 수신부311:
312 : 송신부312:
313 : 버퍼부313:
314 : 판단부314:
3l5 : 필터 선택부3L5:
316 : 설정부316: Setting section
OBJ : 발광체OBJ: luminous body
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Cited By (1)
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JP2007078502A (en) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Oputo System:Kk | Photometric device of light emitter |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021230452A1 (en) * | 2020-05-14 | 2021-11-18 | (주)에이앤아이 | Color and brightness measuring device including filter unit |
KR20210140880A (en) * | 2020-05-14 | 2021-11-23 | (주)에이앤아이 | Color and luminance measuring device |
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