KR102321175B1

KR102321175B1 - 측정용 광학계, 색채 휘도계 및 색채계

Info

Publication number: KR102321175B1
Application number: KR1020197036616A
Authority: KR
Inventors: 히토시 나가사와
Original assignee: 코니카 미놀타 가부시키가이샤
Priority date: 2017-06-15
Filing date: 2018-04-26
Publication date: 2021-11-02
Also published as: JPWO2018230177A1; TWI683090B; KR20200006112A; JP7200936B2; CN110741300A; WO2018230177A1; TW201905413A

Abstract

본 발명의 측정용 광학계, 색채 휘도계 및 색채계는, 조리개와, 입사광을 도광하는 광 도파로와, 조리개의 물체측에 배치되며, 측정 대상으로부터의 광상을 조리개의 개구면에 결상시키는 제1 광학계와, 조리개와 광 도파로 사이에 배치되며, 조리개의 개구면으로부터 출사되는 각 광속의 각 주 광선이 광축에 평행해지도록 광 도파로에 입사시키는 제2 광학계를 구비한다.

Description

측정용 광학계, 색채 휘도계 및 색채계

본 발명은, 피측정물로부터의 광을 수광부에 도광하는 측정용 광학계, 이것을 사용한 색채 휘도계, 및 이것을 사용한 색채계에 관한 것이다.

피측정물로서의 발광체에 있어서의 색(광원색) 및 휘도를 측정하는 색채 휘도계나, 피측정물로서의 물체에 있어서의 색(물체색)을 측정하는 색채계는, 종래부터 알려져 있으며, 다양하게 이용되어 왔다. 이러한 색채 휘도계나 색채계에는, 피측정물로부터의 광을 수광부에 도광하는 측정용 광학계가 사용되고 있으며, 예를 들어 특허문헌 1에 개시되어 있다.

이 특허문헌 1에 개시된 측정용의 광학 장치는, 입사면에 입사하는 피측정물로부터의 광을 분기하여 출사하는 복수의 출사면을 갖는 광 분기 수단을 구비하여 이루어진다. 보다 구체적으로는, 특허문헌 1에 개시된 측정용의 광학 장치는, 대물 렌즈(103), 개구 조리개(104), 시야 조리개(105), 릴레이 렌즈(106) 및 번들 파이버(22) 등을 포함하는 광학계(KK2)를 구비한다(도 9 및 [0042] 단락 등). 대물 렌즈(103)는, 피측정물(Q)로부터의 광속을 시야 조리개(105)의 위치에 집광하여 결상시킨다. 릴레이 렌즈(106)는, 시야 조리개(105)의 위치에 결상한 상을 번들 파이버(22)의 입사면(A)에 유도한다. 개구 조리개(104)는, 대물 렌즈(103)의 후방에 배치되어 있으며, 개구 조리개(104)를 통과한 광속만이 릴레이 렌즈(106)를 향한다. 번들 파이버(22)는, 상기 광 분기 수단에 상당하며, 복수의 광 파이버 소선을 묶어서 구성되고, 축 방향의 중간 부분에서 3개로 나누어지고, 입사면(A)에 입사한 광속이 3개의 출사면(B1, B2, B3)으로 나누어져 출사한다. 릴레이 렌즈(106)는, 개구 조리개(104)와 입사면(A)이 광학적으로 공액인 관계가 되는 위치에 배치된다. 또한, 참조 부호는 이 단락에 있어서 상기 특허문헌 1에 있어서 각 구성에 부여된 부호이다.

그런데, 최근 몇년간, 표시 장치는, 액정 디스플레이 뿐만 아니라, 유기 EL(electro luminescence) 디스플레이도 주목받고 있다. 이 유기 EL 디스플레이는, 백라이트를 이용하는 액정 디스플레이에 비해, 자발광이기 때문에 저휘도 영역도 발광할 수 있다. 이 저휘도 영역의 발광도 보다 고정밀도로 측색할 수 있는 것이 요망되고, 그 때문에 보다 많은 광량을 피측정물로부터 수광부에 도광하는 측정용 광학계가 요망된다.

상기 특허문헌 1에 개시된 측정용의 광학 장치에서는, 번들 파이버(광 파이버 소선)의 개구수 상당의 각도 이상인 입사각을 갖는 광속은, 번들 파이버(광 파이버 소선)에 입사할 수 없어, 광량 손실이 발생해버린다.

일본 특허 공개 제2003-247891호 공보

본 발명은, 상술한 사정을 감안하여 이루어진 발명이며, 그 목적은, 보다 많은 광량을 피측정물로부터 수광부에 도광할 수 있는 측정용 광학계, 이것을 사용한 색채 휘도계 및 이것을 사용한 색채계를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 실현하기 위해, 본 발명의 일측면을 반영한 측정용 광학계, 색채 휘도계 및 색채계는, 조리개와, 입사광을 도광하는 광 도파로와, 조리개의 물체측에 배치되며, 측정 대상으로부터의 광상을 조리개의 개구면에 결상시키는 제1 광학계와, 조리개와 광 도파로 사이에 배치되며, 조리개의 개구면으로부터 출사되는 각 광속의 각 주 광선이 광축에 평행해지도록 광 도파로에 입사시키는 제2 광학계를 구비한다.

발명의 하나 또는 복수의 실시 형태에 의해 부여되는 이점 및 특징은, 이하에 부여되는 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 충분히 이해된다. 이들 상세한 설명 및 첨부 도면은, 예로서만 부여되는 것이며 본 발명의 한정의 정의로서 의도되는 것은 아니다.

도 1은 제1 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 상기 색채 휘도계에 사용되는 측정용 광학계의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 상기 측정용 광학계에 있어서, 제2 광학계의 사출면으로부터 광 도파로의 입사면까지에 있어서의 각 광속의 광선도를 나타낸다.
도 4는 제2 실시 형태에 있어서의 측정용 광학계의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 제3 실시 형태에 있어서의 측정용 광학계의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 제4 내지 제6 실시 형태에 있어서의 색채계의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 7은 비교예에 있어서의 측정용 광학계의 구성을 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명에 관한 실시의 일 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 그러나, 발명의 범위는, 개시된 실시 형태로 한정되지 않는다. 또한, 각 도면에 있어서 동일한 부호를 부여한 구성은, 동일한 구성인 것을 나타내고, 적절히 그 설명을 생략한다. 본 명세서에 있어서, 총칭하는 경우에는 첨자를 생략한 참조 부호로 나타내고, 개별의 구성을 나타내는 경우에는 첨자를 부여한 참조 부호로 나타낸다.

(제1 실시 형태)

도 1은, 제1 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계의 구성을 도시하는 블록도이다. 또한, 도 1은, 후술하는 제2 및 제3 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Db, Dc)의 구성을 도시하는 블록도이기도 하다. 도 2는, 상기 색채 휘도계에 사용되는 측정용 광학계의 구성을 도시하는 도면이다. 도 2의 A는, 제1 실시 형태에 있어서의 상기 측정용 광학계를 나타내고, 도 2의 B는, 광 도파로의 일례로서, 번들 파이버를 나타낸다. 도 3은, 상기 측정용 광학계에 있어서, 제2 광학계의 사출면으로부터 광 도파로(번들 파이버)의 입사면까지에 있어서의 각 광속의 광선도를 나타낸다. 도 7은, 비교예에 있어서의 측정용 광학계의 구성을 도시하는 도면이다. 도 7의 A는, 비교예에 있어서의 상기 측정용 광학계를 나타내고, 도 7의 B는, 비교예에 있어서, 제2 광학계의 사출면으로부터 광 도파로(번들 파이버)의 입사면까지에 있어서의 각 광속의 광선도를 나타낸다.

제1 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Da)는, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이 측정용 광학계(SSa)와, 수광부(1)와, 제어 처리부(2a)와, 입력부(3)와, 출력부(4)와, 인터페이스부(IF부)(5)를 구비한다.

측정용 광학계(SSa)는, 측정 대상인 피측정물(Ob)로부터의 광을 수광하고, 이 수광한 광을 수광부(1)로 도광하는 광학 부품이다. 측정용 광학계(SSa)는, 후술에서 보다 구체적으로 설명한다. 피측정물(Ob)은, 본 실시 형태에서는 색채 휘도계(Da)이기 때문에, 광을 발광하는 발광체이다.

수광부(1)는, 측정용 광학계(SSa)에서 도광된 피측정물(Ob)로부터의 광을 수광하고, 이 수광한 광을 광전 변환함으로써, 그 광 강도에 따른 전기 신호를 출력하는 수광 부품이다. 수광부(1)는, 예를 들어 상기 수광한 피측정물(Ob)로부터의 광을 분광하는 분광부와, 상기 분광부에서 분광된 광을 광전 변환하는 광전 변환 소자를 구비한다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, XYZ의 3자극값으로부터 피측정물(Ob)의 색 및 휘도를 측정하기 위해, 수광부(1)는, CIE(국제 조명 위원회)에서 규정된 등색 함수 X, Y, Z 각각에 따른 3개의 X 필터(11-1), Y 필터(11-2), Z 필터(11-3)와, 이들 X 필터(11-1), Y 필터(11-2), Z 필터(11-3) 각각에서 여파된 각 광 각각을 수광하여 광전 변환하는 X 필터용 수광 소자(12-1), Y 필터용 수광 소자(12-2), Z 필터용 수광 소자(12-3)를 구비한다. 이러한 수광부(1)에서는, 피측정물(Ob)로부터의 광은, X 필터(11-1)로 여파되고, 이 여파된 광은, X 필터용 수광 소자(12-1)로 수광되고, 광전 변환되어, X 필터용 수광 소자(12-1)는, 그 광 강도에 따른 전기 신호(X 신호)를 출력하며, 피측정물(Ob)로부터의 상기 광은 Y 필터(11-2)로 여파되고, 이 여파된 광은, Y 필터용 수광 소자(12-2)로 수광되고, 광전 변환되어, Y 필터용 수광 소자(12-1)는, 그 광 강도에 따른 전기 신호(Y 신호)를 출력하며, 그리고 피측정물(Ob)로부터의 상기 광은, Z 필터(11-3)로 여파되고, 이 여파된 광은, Z 필터용 수광 소자(12-3)로 수광되고, 광전 변환되어, Y 필터용 수광 소자(12-1)는, 그 광 강도에 따른 전기 신호(Z 신호)를 출력한다. 수광부(1)는, 제어 처리부(2a)에 접속되고, 이들 X 신호, Y 신호 및 Z 신호는, 제어 처리부(2a)에 출력된다.

입력부(3)는, 제어 처리부(2a)에 접속되고, 예를 들어 측정 대상인 피측정물(Ob)의 측정을 지시하는 커맨드 등의 각종 커맨드, 및 예를 들어 피측정물(Ob)의 식별자(시료 번호나 ID나 이름 등)의 입력 등을 측정하는 데 있어서 필요한 각종 데이터를 색채 휘도계(Da)에 입력하는 장치이며, 예를 들어 소정의 기능이 할당된 복수의 입력 스위치 등이다. 출력부(4)는, 제어 처리부(2a)에 접속되고, 제어 처리부(2a)의 제어에 따라, 입력부(3)로부터 입력된 커맨드나 데이터, 및 당해 색채 휘도계(Da)에 의해 측정된 피측정물(Ob)의 색 및 휘도를 출력하는 장치이며, 예를 들어 CRT 디스플레이, LCD(액정 표시 장치) 및 유기 EL 디스플레이 등의 표시 장치나 프린터 등의 인쇄 장치 등이다.

또한, 입력부(3) 및 출력부(4)로 터치 패널이 구성되어도 된다. 이 터치 패널을 구성하는 경우에 있어서, 입력부(3)는, 예를 들어 저항막 방식이나 정전 용량 방식 등의 조작 위치를 검출하여 입력하는 위치 입력 장치이며, 출력부(4)는, 표시 장치이다. 이 터치 패널에서는, 표시 장치의 표시면 상에 위치 입력 장치가 마련되고, 표시 장치에 입력 가능한 하나 또는 복수의 입력 내용의 후보가 표시되어, 유저가, 입력하고 싶은 입력 내용을 표시한 표시 위치를 접촉하면, 위치 입력 장치에 의해 그 위치가 검출되고, 검출된 위치에 표시된 표시 내용이 유저의 조작 입력 내용으로서 색채 휘도계(Da)에 입력된다. 이러한 터치 패널에서는, 유저는, 입력 조작을 직감적으로 이해하기 쉽기 때문에, 유저에게 있어서 취급하기 쉬운 색채 휘도계(Da)가 제공된다.

IF부(5)는, 제어 처리부(2a)에 접속되고, 제어 처리부(2a)의 제어에 따라, 외부 기기와의 사이에서 데이터의 입출력을 행하는 회로이며, 예를 들어 시리얼 통신 방식인 RS-232C의 인터페이스 회로, Bluetooth(등록 상표) 규격을 사용한 인터페이스 회로, IrDA(Infrared Data Asscoiation) 규격 등의 적외선 통신을 행하는 인터페이스 회로, 및 USB(Universal Serial Bus) 규격을 사용한 인터페이스 회로 등이다. 또한, IF부(5)는, 외부 기기와의 사이에서 통신을 행하는 회로이며, 예를 들어 데이터 통신 카드나, IEEE802.11 규격 등에 따른 통신 인터페이스 회로 등이어도 된다.

제어 처리부(2a)는, 색채 휘도계(Da)의 각 부(1, 3 내지 5)를 당해 각 부의 기능에 따라 각각 제어하고, 색채 휘도계(Da) 전체의 제어를 담당하는 것이다. 그리고, 제어 처리부(2a)는, 입력부(3)에서 접수한 지시에 따라 피측정물(Ob)로부터의 광을 측정용 광학계(SSa) 및 수광부(1)에서 측정하고, 수광부(1)로부터 출력된 전기 신호에 기초하여 피측정물(Ob)의 색 및 휘도를 구하고, 이 구한 피측정물(Ob)의 색 및 휘도를 출력부(4)에 출력한다. 또한 필요에 따라, 제어 처리부(2a)는, 상기 구한 피측정물(Ob)의 색 및 휘도를 IF부(5)로부터 출력한다. 본 실시 형태에서는, 제어 처리부(2a)는, 수광부(1)로부터 출력된 X 신호, Y 신호 및 Z 신호로부터, 공지된 방법에 의해 피측정물(Ob)의 색 및 휘도를 구한다. 제어 처리부(2a)는, 예를 들어 마이크로프로세서를 구비하여 구성된다.

측정용 광학계(SSa)에 대하여, 이하에 보다 구체적으로 설명한다. 측정용 광학계(SSa)는, 예를 들어 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 광학계(OSa-1)와, 조리개(DI)와, 제2 광학계(OSa-2)와, 광 도파로(OP)를 구비한다.

조리개(DI)는, 측정 직경을 규제하는 광학 소자이며, 예를 들어 상기 측정 직경에 따른 원형의 관통 개구를 갖고, 차광성을 갖는 판상 부재이다. 상기 관통 개구는, 개구면을 형성한다.

광 도파로(OP)는, 입사광을 도광하는 광학 소자이며, 본 실시 형태에서는, 피측정물(Ob)로부터의 광을 수광부(1)에 있어서의 3개의 X 필터(11-1), Y 필터(11-2) 및 Z 필터(11-3) 각각에 도광하기 위해, 입사광을 3개로 분기하는 광 분기기이다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 광 도파로(OP)는 도 2의 B에 도시한 바와 같이, 묶인 복수의 광 파이버 소선을 도중에 3개의 다발로 나누고, 1개의 입사면으로부터 입사한 입사광을 3개의 제1 내지 제3 출사면 각각 사출하는 번들 파이버이다.

제1 광학계(OSa-1)는, 조리개(DI)의 물체측(피측정물(Ob)측)에 배치되며, 측정 대상의 피측정물(Ob)로부터의 광상을 중간상으로 하여 조리개(DI)의 개구면에 결상시키는 광학 소자이다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 제1 광학계(OSa-1)는 도 2의 A에 도시한 바와 같이, 양의 굴절력(광학적 파워, 초점 거리의 역수)을 갖고, 측정 대상의 피측정물(Ob)로부터의 광상을 물체측 텔레센트릭이 되도록 중간상으로 하여 조리개(DI)의 개구면에 결상시키는 2개의 제1 및 제2 렌즈군(Gra-1, Gra-2)을 포함한다. 따라서, 도 2의 A에 도시한 바와 같이, 피측정물(Ob)로부터 출사되는 각 광속의 각 주 광선은, 광축과 평행해지도록 제1 렌즈군(Gra-1)에 입사된다. 또한, 주 광선이 광축과 평행하다는 것은, 주 광선이 광축과 완전히 평행한 경우 뿐만 아니라, 제조 변동 등에 의해, 주 광선이 광축으로부터 ±1도의 범위 내에서 어긋나 있어도 오차의 범위이며, 평행하다고 간주한다. 제1 및 제2 렌즈군(Gra-1, Gra-2)은, 후술하는 각 렌즈군(Grb 내지 Grf)도 마찬가지로, 하나 또는 복수의 렌즈를 구비하여 구성된다.

제2 광학계(OSa-2)는, 조리개(DI)와 광 도파로(OP) 사이에 배치되며, 조리개(DI)의 개구면으로부터 출사되는 각 광속의 각 주 광선이 광축에 평행해지도록 광 도파로(OP)에 입사시키는 광학 소자이다. 즉, 제2 광학계(OSa-2)는, 상측 텔레센트릭인 릴레이 렌즈이며, 예를 들어 1개의 렌즈군(Grb)을 포함한다.

이러한 측정용 광학계(SSa)에서는, 상술로부터 알 수 있는 바와 같이, 제1 광학계(OSa-1), 조리개(DI), 제2 광학계(OSa-2) 및 광 도파로(OP)는, 이 순으로 순차적으로 배치되어 있다. 조리개(DI)는, 제1 광학계(OSa-1)의 결상 위치에 배치된다. 측정 대상의 피측정물(Ob)로부터의 광은, 그 각 광속의 각 주 광선이 광축과 평행해지도록, 제1 광학계(OSa-1)의 제1 렌즈군(Gra-1)에 입사한다. 제1 광학계(OSa-1)는, 그 양의 굴절력에 의해, 피측정물(Ob)로부터의 광상을 중간상으로 하여 조리개(DI)의 개구면에 결상하고, 조리개(DI)는, 피측정물(Ob)로부터의 광을 측정 직경으로 규제하여, 제2 광학계(OSa-2)에 입사시킨다. 이에 의해 측정용 광학계(SSa)는, 균일하며 에지가 샤프한 측정 감도를 실현할 수 있고, 비교적 작은 측정 직경이어도 많은 광량을 도광할 수 있다. 또한, 제2 광학계(OSa-2)에 의해 양측 텔레센트릭인 경우와 같이 결상 관계로는 되지 않기 때문에, 측정용 광학계(SSa)는, 측정면의 불균일의 영향을 받기 어려워진다.

그리고, 제2 광학계(OSa-2)는, 조리개(DI)로 규제된 피측정물(Ob)로부터의 광을, 각 광속의 각 주 광선이 광축에 평행해지도록 광 도파로(OP)에 입사시킨다. 이 때문에, 측정용 광학계(SSa)는, 축외의 광속이 큰 입사각을 가짐으로써 발생해버리는 광량 손실을 저감할 수 있으며, 집광 효율이 양호하다. 비교예를 사용하여, 보다 상세하게 설명한다. 이 비교예의 측정용 광학계(SSr)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 제2 광학계(OSa-2)의 렌즈군(Grb)에 대신에, 상측 텔레센트릭이 아닌 렌즈군(Grr)이 사용되는 점을 제외하고, 도 2에 도시한 상술한 측정용 광학계(SSa)와 마찬가지로 구성된다.

일반적으로, 광 도파로에 입사되는 광의 전반은, 상기 광 도파로의 개구수 NA로 규제된다. 즉, 광 도파로의 개구수 NA에 따른 입체화각 이내에서 입사하는 광은, 상기 광 도파로를 전반할 수 있지만, 광 도파로의 개구수 NA에 따른 입체화각을 초과하여 입사하는 광은, 상기 광 도파로를 전반할 수 없다. 이 때문에, 광 도파로(OP), 본 실시 형태에서는 번들 파이버(OP)에 보다 많은 광량을 입사시키기 위해서는, 측정용 광학계(SSa)의 상측의 개구수 NA1은, 광 도파로(번들 파이버)(OP)의 개구수 NA2에 일치시키는 것이 효율적이다. 이와 같이 개구수 NA1과 개구수 NA2를 서로 일치시켰다고 해도, 비교예에 있어서의 측정용 광학계(SSr)의 경우에는, 도 7의 B에 도시한 바와 같이, 광선(A_+1, A_0, A_-1)을 포함하는 축상 광속은, 모두 광 도파로(번들 파이버)(OP)를 전반할 수 있지만, 렌즈군(Grr)이 상측 텔레센트릭이 아니기 때문에, 광선(B_+1, B_0, B_-1)을 포함하는 축외 광속은, 광 도파로(번들 파이버)(OP)의 개구수 NA2에 따른 입체화각을 초과하여 입사하는 광선이 존재하게 된다는 점에서, 모두 광 도파로(번들 파이버)(OP)를 전반할 수 없어, 광량 손실이 발생한다. 즉, 축외의 광속이 큰 입사각을 가짐으로써 발생해버리는 광량 손실이 발생해버린다. 한편, 본 실시 형태에 있어서의 측정용 광학계(SSa)의 경우에는, 도 3에 도시한 바와 같이, 광선(A_+1, A_0, A_-1)을 포함하는 축상 광속은, 원래부터 제2 광학계(OSa-2)의 렌즈군(Grb)이 상측 텔레센트릭이기 때문에, 광선(B_+1, B_0, B_-1)을 포함하는 축외 광속도, 그 광속 중심이 축상 광속과 마찬가지로 수직으로 입사하여, 모두 광 도파로(번들 파이버)(OP)를 전반할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서의 측정용 광학계(SSa)는, 축외의 광속이 큰 입사각을 가짐으로써 발생해버리는 광량 손실을 저감할 수 있으며, 집광 효율이 양호하다.

그리고, 광 도파로(OP), 본 실시 형태에서는 번들 파이버(OP)에 입사한 피측정물(Ob)로부터의 광은, 번들 파이버(OP)를 전파하고, 3개로 나누어져, 제1 내지 제3 출사면 각각으로부터 사출된다.

광 도파로(OP)의 출사면에는, 수광부(1)의 입사면이 대향하도록, 광 도파로(OP)와 수광부(1)가 배치된다. 본 실시 형태에서는, 도 2의 B에 도시한 바와 같이, 번들 파이버(OP)의 제1 출사면에는 수광부(1)의 X 필터(11-1)의 입사면이 대향하도록, 또한 번들 파이버(OP)의 제2 출사면에는 수광부(1)의 Y 필터(11-2)의 입사면이 대향하도록, 또한 번들 파이버(OP)의 제3 출사면에는 수광부(1)의 Z 필터(11-3)의 입사면이 대향하도록 번들 파이버(OP)와 수광부(1)가 배치된다.

광 도파로(OP)로부터 출사한 피측정물(Ob)로부터의 광은, 수광부(1)에 입사된다. 본 실시 형태에서는, 번들 파이버(OP)의 제1 출사면으로부터 출사한 피측정물(Ob)로부터의 광은, 수광부(1)의 X 필터(11-1)에 입사되어, X 필터(11-1)로 여파되고, 이 여파된 광은, X 필터용 수광 소자(12-1)로 수광된다. 번들 파이버(OP)의 제2 출사면으로부터 출사한 피측정물(Ob)로부터의 광은, 수광부(1)의 Y 필터(11-2)에 입사되어, Y 필터(11-2)로 여파되고, 이 여파된 광은, Y 필터용 수광 소자(12-2)로 수광된다. 그리고, 번들 파이버(OP)의 제3 출사면으로부터 출사한 피측정물(Ob)로부터의 광은, 수광부(1)의 Z 필터(11-3)에 입사되어, Z 필터(11-1)로 여파되고, 이 여파된 광은, Z 필터용 수광 소자(12-3)로 수광된다.

그리고, 상술한 바와 같이, X 필터용 수광 소자(12-1)는, X 필터(11-1)로 여파한 광의 광 강도에 따른 X 신호를 제어 처리부(2a)로 출력하고, Y 필터용 수광 소자(12-2)는, Y 필터(11-2)로 여파한 광의 광 강도에 따른 Y 신호를 제어 처리부(2a)로 출력하고, Z 필터용 수광 소자(12-3)는, Z 필터(11-3)로 여파한 광의 광 강도에 따른 Z 신호를 제어 처리부(2a)로 출력한다. 제어 처리부(2a)는, 수광부(1)로부터 출력된 X 신호, Y 신호 및 Z 신호로부터, 피측정물(Ob)의 색 및 휘도를 구하고, 이 구한 피측정물(Ob)의 색 및 휘도를 출력부(4)에 출력한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Da)에 사용된 측정용 광학계(SSa)는, 제1 광학계(OSa-1)가, 측정 대상의 피측정물(Ob)로부터의 광상을 조리개(DI)의 개구면에 결상시켜 중간상을 형성하고, 제2 광학계(OSa-2)가, 조리개(DI)의 개구면으로부터 출사되는 각 광속의 각 주 광선이 광축에 평행해지도록 광 도파로(본 실시 형태에서는 번들 파이버)(OP)에 입사시킨다. 이 때문에, 상기 측정용 광학계(SSa)는, 축외의 광속이 큰 입사각을 가짐으로써 발생해버리는 광량 손실을 저감할 수 있으며, 집광 효율이 양호하다. 상기 측정용 광학계(SSa)는, 상기 중간상을 형성하기 때문에, 균일하며 에지가 샤프한 측정 감도를 실현할 수 있고, 비교적 작은 측정 직경이어도 많은 광량을 도광할 수 있다. 따라서, 상기 측정용 광학계(SSa)는, 보다 많은 광량을 피측정물(Ob)로부터 수광부(1)에 도광할 수 있다.

상기 측정용 광학계(SSa)는, 제2 광학계(OSa-2)에 의해 양측 텔레센트릭인 경우와 같이 결상 관계로는 되지 않는다는 점에서, 측정면의 불균일의 영향을 받기 어려워진다. 상기 측정용 광학계(SSa)는, 제1 광학계(OSa-1)가 2개의 제1 및 제2 렌즈군(Gra-1, Gra-2)을 포함하기 때문에, 보다 많은 광량을 집광할 수 있으며, 필요에 따라 색수차도 보정하기 쉬워진다.

이러한 측정용 광학계(SSa)가 사용되기 때문에, 제1 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Da)는, SN비를 향상시킬 수 있으며, 보다 고정밀도로 측색할 수 있다. 상기 색채 휘도계(Da)는, 특히 저휘도 영역의 측정에 대하여 유리하다. 또한, 상기 색채 휘도계(Da)는, 측정 직경을 보다 작게 할 수 있으며, 공간적인 분해능을 향상시킬 수 있다.

(제2 실시 형태)

이어서, 다른 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 4는, 제2 실시 형태에 있어서의 측정용 광학계의 구성을 도시하는 도면이다.

제1 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Da)는, 2개의 제1 및 제2 렌즈군(Gra-1, Gra-2)을 구비하는 측정용 광학계(SSa)를 사용하여, 이들 제1 및 제2 렌즈군(Gra-1, Gra-2)으로 피측정물(Ob)의 중간상을 형성했지만, 제2 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Db)는, 1개의 렌즈군(Grc)으로 중간상을 형성하는 측정용 광학계(SSb)를 사용하는 것이다.

이러한 제2 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Db)는, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이, 측정용 광학계(SSb)와, 수광부(1)와, 제어 처리부(2a)와, 입력부(3)와, 출력부(4)와, IF부(5)를 구비한다. 이들 제2 실시 형태의 색채 휘도계(Db)에 있어서의 수광부(1), 제어 처리부(2a), 입력부(3), 출력부(4) 및 IF부(5)는, 각각 제1 실시 형태의 색채 휘도계(Da)에 있어서의 수광부(1), 제어 처리부(2a), 입력부(3), 출력부(4) 및 IF부(5)와 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다.

제2 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Db)에 사용되는 측정용 광학계(SSb)는, 예를 들어 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 광학계(OSb-1)와, 조리개(DI)와, 제2 광학계(OSb-2)와, 광 도파로(OP)를 구비한다.

조리개(DI)는, 제1 실시 형태의 측정용 광학계(SSa)와 마찬가지로, 측정 직경을 규제하는 광학 소자이다. 광 도파로(OP)는, 제1 실시 형태의 측정용 광학계(SSa)와 마찬가지로, 입사광을 도광하는 광학 소자이며, 본 실시 형태에서도 1입사 3출사의 번들 파이버(OP)이다.

제1 광학계(OSb-1)는, 조리개(DI)의 물체측(피측정물(Ob)측)에 배치되며, 측정 대상의 피측정물(Ob)로부터의 광상을 중간상으로 하여 조리개(DI)의 개구면에 결상시키는 광학 소자이다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 제1 광학계(OSb-1)는, 도 4에 도시한 바와 같이 양의 굴절력을 갖고, 측정 대상의 피측정물(Ob)로부터의 광상을 물체측 텔레센트릭이 되도록 중간상으로 하여 조리개(DI)의 개구면에 결상시키는 1개의 렌즈군(Grc)을 포함한다.

제2 광학계(OSb-2)는, 조리개(DI)와 광 도파로(OP) 사이에 배치되며, 조리개(DI)의 개구면으로부터 출사되는 각 광속의 각 주 광선이 광축에 평행해지도록 광 도파로(OP)에 입사시키는 광학 소자이다. 즉, 제2 광학계(OSb-2)는, 상측 텔레센트릭인 릴레이 렌즈이며, 예를 들어 1개의 렌즈군(Grd)을 포함한다.

이러한 제2 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Db)에 사용된 측정용 광학계(SSb)는, 제1 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Da)에 사용된 측정용 광학계(SSa)와 마찬가지로, 축외의 광속이 큰 입사각을 가짐으로써 발생해버리는 광량 손실을 저감할 수 있으며, 집광 효율이 양호하다. 상기 측정용 광학계(SSb)는, 균일하며 에지가 샤프한 측정 감도를 실현할 수 있고, 비교적 작은 측정 직경이어도 많은 광량을 도광할 수 있다. 따라서, 상기 측정용 광학계(SSb)는, 보다 많은 광량을 피측정물(Ob)로부터 수광부(1)에 도광할 수 있다. 상기 측정용 광학계(SSb)는, 측정면의 불균일의 영향을 받기 어려워진다.

그리고, 상기 측정용 광학계(SSb)는, 제1 광학계(OSb-1)가 1개의 렌즈군(Grc)을 포함하기 때문에, 보다 간이하게 구성할 수 있다.

이러한 측정용 광학계(SSb)가 사용되기 때문에, 제2 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Db)는, 제1 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Da)와 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.

(제3 실시 형태)

이어서, 다른 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 5는, 제3 실시 형태에 있어서의 측정용 광학계의 구성을 도시하는 도면이다.

제1 및 제2 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Da, Db)는, 물체측 텔레센트릭인 제1 광학계(OSa-1, OSb-1)를 구비하는 측정용 광학계(SSa, SSb)를 사용했지만, 제3 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Dc)는, 특별히 물체측 텔레센트릭이 아닌 통상의 제1 광학계(OSc-1)를 구비하는 측정용 광학계(SSc)를 사용하는 것이다.

이러한 제3 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Dc)는, 예를 들어 도 1에 도시한 바와 같이 측정용 광학계(SSc)와, 수광부(1)와, 제어 처리부(2a)와, 입력부(3)와, 출력부(4)와, IF부(5)를 구비한다. 이들 제3 실시 형태의 색채 휘도계(Dc)에 있어서의 수광부(1), 제어 처리부(2a), 입력부(3), 출력부(4) 및 IF부(5)는, 각각 제1 실시 형태의 색채 휘도계(Da)에 있어서의 수광부(1), 제어 처리부(2a), 입력부(3), 출력부(4) 및 IF부(5)와 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다.

제3 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Dc)에 사용되는 측정용 광학계(SSc)는, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이 제1 광학계(OSc-1)와, 조리개(DI)와, 제2 광학계(OSc-2)와, 광 도파로(OP)를 구비한다.

조리개(DI)는, 제1 실시 형태의 측정용 광학계(SSa)와 마찬가지로, 측정 직경을 규제하는 광학 소자이다. 광 도파로(OP)는, 제1 실시 형태의 측정용 광학계(SSa)와 마찬가지로, 입사광을 도광하는 광학 소자이며, 본 실시예에서도 1입사 3출사의 번들 파이버(OP)이다.

제1 광학계(OSc-1)는, 조리개(DI)의 물체측(피측정물(Ob)측)에 배치되며, 측정 대상의 피측정물(Ob)로부터의 광상을 중간상으로 하여 조리개(DI)의 개구면에 결상시키는 광학 소자이다. 보다 구체적으로는, 본 실시 형태에서는, 제1 광학계(OSc-1)는 도 5에 도시한 바와 같이 양의 굴절력을 갖고, 측정 대상의 피측정물(Ob)로부터의 광상을 중간상으로 하여 조리개(DI)의 개구면에 결상시키는 1개의 렌즈군(Gre)을 포함한다. 렌즈군(Gre)은, 특별히 물체측 텔레센트릭일 필요는 없고, 통상의 광학계여도 된다. 또한, 제1 광학계(OSc-1)는 양의 굴절력을 갖고, 측정 대상의 피측정물(Ob)로부터의 광상을 중간상으로 하여 조리개(DI)의 개구면에 결상시키는 복수의 렌즈군(Gre)을 포함해도 된다.

제2 광학계(OSc-2)는, 조리개(DI)와 광 도파로(OP) 사이에 배치되며, 조리개(DI)의 개구면으로부터 출사되는 각 광속의 각 주 광선이 광축에 평행해지도록 광 도파로(OP)에 입사시키는 광학 소자이다. 즉, 제2 광학계(OSc-2)는, 상측 텔레센트릭인 릴레이 렌즈이며, 예를 들어 1개의 렌즈군(Grf)을 포함한다.

이러한 제3 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Dc)에 사용된 측정용 광학계(SSc)는, 제1 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Da)에 사용된 측정용 광학계(SSa)와 마찬가지로, 축외의 광속이 큰 입사각을 가짐으로써 발생해버리는 광량 손실을 저감할 수 있으며, 집광 효율이 양호하다. 상기 측정용 광학계(SSc)는, 균일하며 에지가 샤프한 측정 감도를 실현할 수 있고, 비교적 작은 측정 직경이어도 많은 광량을 도광할 수 있다. 따라서, 상기 측정용 광학계(SSc)는, 보다 많은 광량을 피측정물(Ob)로부터 수광부(1)에 도광할 수 있다. 상기 측정용 광학계(SSc)는, 측정면의 불균일의 영향을 받기 어려워진다.

이러한 측정용 광학계(SSc)가 사용되기 때문에, 제3 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Dc)는, 제1 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Da)와 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.

(제4 내지 제6 실시 형태)

이어서, 다른 실시 형태에 대하여 설명한다. 도 6은, 제4 내지 제6 실시 형태에 있어서의 색채계의 구성을 도시하는 블록도이다.

제1 내지 제3 실시 형태는, 각각 측정용 광학계(SSa, SSb, SSc) 각각을 사용한 색채 휘도계(Da, Db, Dc)였지만, 제4 내지 제6 실시 형태는, 각각 측정용 광학계(SSa, SSb, SSc) 각각을 사용한 색채계(Dd, De, Df)이다.

이러한 제4 실시 형태에 있어서의 색채계(Dd)는, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이 측정용 광학계(SSa)와, 수광부(1)와, 제어 처리부(2b)와, 입력부(3)와, 출력부(4)와, IF부(5)와, 조명부(7)를 구비한다. 이들 제4 실시 형태의 색채계(Dd)에 있어서의 측정용 광학계(SSa), 수광부(1), 입력부(3), 출력부(4) 및 IF부(5)는, 각각 제1 실시 형태의 색채 휘도계(Da)에 있어서의 측정용 광학계(SSa), 수광부(1), 입력부(3), 출력부(4) 및 IF부(5)와 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다.

조명부(7)는, 소정의 지오메트리로 피측정물(Ob)에 조명광을 조사하는 장치이며, 예를 들어 제어 처리부(2b)에 접속되고, 제어 처리부(2b)의 제어에 따라 광을 방사하는 광원부와, 상기 광원부로부터 방사된 광을 상기 소정의 지오메트리로 피측정물(Ob)에 조명광으로서 조사하는 조명 광학계를 구비한다. 도 6에는, 일례로서 45°:0°의 지오메트리가 도시되어 있지만, 지오메트리는 이것으로 한정되지 않으며, 임의여도 된다.

제어 처리부(2b)는, 색채계(Dd)의 각 부(1, 3 내지 5, 7)를 당해 각 부의 기능에 따라 각각 제어하고, 색채 휘도계(Dd) 전체의 제어를 담당하는 것이다. 그리고, 제어 처리부(2b)는, 입력부(3)에서 접수한 지시에 따라 피측정물(Ob)로부터의 광을 측정용 광학계(SSa) 및 수광부(1)에서 측정하고, 수광부(1)로부터 출력된 전기 신호에 기초하여 피측정물(Ob)의 색을 구하고, 이 구한 피측정물(Ob)의 색을 출력부(4)에 출력한다. 또한 필요에 따라, 제어 처리부(2b)는, 상기 구한 피측정물(Ob)의 색을 IF부(5)로부터 출력한다. 본 실시 형태에서는, 제어 처리부(2b)는, 수광부(1)로부터 출력된 X 신호, Y 신호 및 Z 신호로부터, 공지된 방법에 의해 피측정물(Ob)의 색을 구한다. 제어 처리부(2b)는, 예를 들어 마이크로프로세서를 구비하여 구성된다.

이러한 제4 실시 형태에 있어서의 색채계(Dd)에서는, 조명부(7)는, 조명광으로 피측정물(Ob)을 조명하고, 그 반사광이 측정용 광학계(SSa)에 입사된다. 피측정물(Ob)로부터의 광(여기서는 반사광)은, 측정용 광학계(SSa)에 의해 제1 실시 형태와 마찬가지로 도광되고, 수광부(1)에서 수광되고, 수광부(1)에서 X 신호, Y 신호 및 Z 신호로서 광전 변환된다. 수광부(1)는, 이들 X 신호, Y 신호 및 Z 신호를 제어 처리부(2b)에 출력하고, 제어 처리부(2b)는, 이들 X 신호, Y 신호 및 Z 신호로부터 피측정물(Ob)의 색을 구하고, 이 구한 피측정물(Ob)의 색을 출력부(4)에 출력한다.

이러한 제4 실시 형태에 있어서의 색채계(Dd)에 사용된 측정용 광학계(SSa)는, 제1 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다. 이러한 측정용 광학계(SSa)가 사용되기 때문에, 제4 실시 형태에 있어서의 색채계(Dd)는, SN비를 향상시킬 수 있으며, 보다 고정밀도로 측색할 수 있다. 상기 색채계(Dd)는, 특히 저휘도 영역의 측정에 대하여 유리하다. 또한, 상기 색채계(Dd)는, 측정 직경을 보다작게 할 수 있으며, 공간적인 분해능을 향상시킬 수 있다.

제5 실시 형태에 있어서의 색채계(De)는, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이 측정용 광학계(SSb)와, 수광부(1)와, 제어 처리부(2b)와, 입력부(3)와, 출력부(4)와, IF부(5)와, 조명부(7)를 구비한다. 이들 제5 실시 형태의 색채계(De)에 있어서의 수광부(1), 입력부(3), 출력부(4) 및 IF부(5)는, 각각 제1 실시 형태의 색채 휘도계(Da)에 있어서의 수광부(1), 입력부(3), 출력부(4) 및 IF부(5)와 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다. 제5 실시 형태의 색채계(De)에 있어서의 측정용 광학계(SSb)는, 제2 실시 형태의 색채 휘도계(Db)에 있어서의 측정용 광학계(SSb)와 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다. 이들 제5 실시 형태의 색채계(De)에 있어서의 제어 처리부(2b) 및 조명부(7)는, 각각 제4 실시 형태의 색채 휘도계(Dd)에 있어서의 제어 처리부(2b) 및 조명부(7)와 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다.

이러한 제5 실시 형태에 있어서의 색채계(De)에 사용된 측정용 광학계(SSb)는, 제2 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다. 이러한 측정용 광학계(SSb)가 사용되기 때문에, 제5 실시 형태에 있어서의 색채계(De)는, 제4 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Dd)와 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.

제6 실시 형태에 있어서의 색채계(Df)는, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이, 측정용 광학계(SSc)와, 수광부(1)와, 제어 처리부(2b)와, 입력부(3)와, 출력부(4)와, IF부(5)와, 조명부(7)를 구비한다. 이들 제6 실시 형태의 색채계(Df)에 있어서의 수광부(1), 입력부(3), 출력부(4) 및 IF부(5)는, 각각 제1 실시 형태의 색채 휘도계(Da)에 있어서의 수광부(1), 입력부(3), 출력부(4) 및 IF부(5)와 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다. 제6 실시 형태의 색채계(Df)에 있어서의 측정용 광학계(SSc)는, 제3 실시 형태의 색채 휘도계(Dc)에 있어서의 측정용 광학계(SSc)와 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다. 이들 제6 실시 형태의 색채계(Df)에 있어서의 제어 처리부(2b) 및 조명부(7)는, 각각 제4 실시 형태의 색채 휘도계(Dd)에 있어서의 제어 처리부(2b) 및 조명부(7)와 마찬가지이기 때문에, 그 설명을 생략한다.

이러한 제6 실시 형태에 있어서의 색채계(Df)에 사용된 측정용 광학계(SSc)는, 제3 실시 형태와 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다. 이러한 측정용 광학계(SSa)가 사용되기 때문에, 제6 실시 형태에 있어서의 색채계(Df)는, 제4 실시 형태에 있어서의 색채 휘도계(Dd)와 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.

또한, 상술한 제1 내지 제6 실시 형태에 있어서, 측정용 광학계(SSa 내지 SSc)에 있어서의 제2 광학계(OSa-2, OSb-2, OSc-2)에 있어서의 상측 개구수 NA1은, 광 도파로(상술에서는 번들 파이버)(OP)의 개구수 NA2 이상이어도 된다(NA1≥NA2). 이러한 측정용 광학계(SSa 내지 SSc)에서는, NA1≥NA2이기 때문에, 측정용 광학계(SSa 내지 SSc)로부터 출사한 광은, 그 일부가 광 도파로(번들 파이버)(OP)를 전반할 수 없어, 광량 손실이 발생하지만, 도 3 및 도 7의 B를 사용한 상술한 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이 발생하는 광량 손실의 손실량을 종전에 비해 저감할 수 있다. 이들 실시 형태에 있어서의 측정용 광학계(SSa 내지 SSc)는, NA1≥NA2인 경우에 효과적이다.

본 명세서는, 상기와 같이 다양한 양태의 기술을 개시하고 있지만, 그 중 주된 기술을 이하에 정리한다.

일 형태에 관한 측정용 광학계는, 조리개와, 입사광을 도광하는 광 도파로와, 상기 조리개의 물체측에 배치되며, 측정 대상으로부터의 광상을 상기 조리개의 개구면에 결상시키는 제1 광학계와, 상기 조리개와 상기 광 도파로 사이에 배치되며, 상기 조리개의 개구면으로부터 출사되는 각 광속의 각 주 광선이 광축에 평행해지도록 상기 광 도파로에 입사시키는 제2 광학계를 구비한다.

이러한 측정용 광학계는, 제1 광학계가, 측정 대상으로부터의 광상을 상기 조리개의 개구면에 결상시켜 중간상을 형성하고, 제2 광학계가, 조리개의 개구면으로부터 출사되는 각 광속의 각 주 광선이 광축에 평행해지도록 상기 광 도파로에 입사시킨다. 이 때문에, 상기 측정용 광학계는, 축외의 광속이 큰 입사각을 가짐으로써 발생해버리는 광량 손실을 저감할 수 있으며, 집광 효율이 양호하다. 상기 측정용 광학계는, 상기 중간상을 형성하기 때문에, 균일하며 에지가 샤프한 측정 감도를 실현할 수 있고, 비교적 작은 측정 직경이어도 많은 광량을 도광할 수 있다. 따라서, 상기 측정용 광학계는, 보다 많은 광량을 피측정물부터 수광부에 도광할 수 있다.

다른 일 형태에서는, 상술한 측정용 광학계에 있어서, 상기 제1 광학계는 양의 굴절력을 갖고, 측정 대상으로부터의 광상을 물체측 텔레센트릭이 되도록 상기 조리개의 개구면에 결상시키는 2개의 제1 및 제2 렌즈군을 포함한다.

이러한 측정용 광학계는, 상기 제2 광학계에 의해 양측 텔레센트릭인 경우와 같이 결상 관계로는 되지 않는다는 점에서, 측정면의 불균일의 영향을 받기 어려워진다. 상기 측정용 광학계는, 상기 제1 광학계가 2개의 제1 및 제2 렌즈군을 포함하기 때문에, 보다 많은 광량을 집광할 수 있으며, 필요에 따라 색수차도 보정하기 쉬워진다.

다른 일 형태에서는, 상술한 측정용 광학계에 있어서, 상기 제1 광학계는 양의 굴절력을 갖고, 측정 대상으로부터의 광상을 물체측 텔레센트릭이 되도록 상기 조리개의 개구면에 결상시키는 1개의 렌즈군을 포함한다.

이러한 측정용 광학계는, 상기 양태와 동일한 이유에 의해, 측정면의 불균일의 영향을 받기 어려워진다. 상기 측정용 광학계는, 상기 제1 광학계가 1개의 렌즈군을 포함하기 때문에, 보다 간이하게 구성할 수 있다.

다른 일 형태에서는, 이들 상술한 측정용 광학계에 있어서, 상기 제2 광학계에 있어서의 상측 개구수 NA1은, 상기 광 도파로의 개구수 NA2 이상이다(NA1≥NA2).

이러한 측정용 광학계는 광량 손실이 발생하지만, 이 발생하는 광량 손실의 손실량을 종전에 비해 저감할 수 있다.

다른 일 형태에 관한 색채 휘도계는, 이들 상술한 어느 것의 측정용 광학계를 사용한다.

이러한 색채 휘도계는, 이들 상술한 어느 것의 측정용 광학계를 사용하기 때문에, 보다 많은 광량을 피측정물부터 수광부에 도광할 수 있다. 이 때문에, 상기 색채 휘도계는, SN비(Signal-to-Noise ratio)를 향상시킬 수 있으며, 보다 고정밀도로 측색할 수 있다. 상기 색채 휘도계는, 특히 저휘도 영역의 측정에 대하여 유리하다. 또한, 상기 색채 휘도계는 측정 직경을 보다 작게 할 수 있으며, 공간적인 분해능을 향상시킬 수 있다.

다른 일 형태에 관한 색채계는, 이들 상술한 어느 것의 측정용 광학계를 사용한다.

이러한 색채계는, 이들 상술한 어느 것의 측정용 광학계를 사용하기 때문에, 보다 많은 광량을 피측정물부터 수광부에 도광할 수 있다. 이 때문에, 상기 색채계는, SN비를 향상시킬 수 있으며, 보다 고정밀도로 측색할 수 있다. 특히, 저휘도 영역의 측정에 대하여 유리하다. 또한, 상기 색채계는, 측정 직경을 보다 작게 할 수 있으며, 공간적인 분해능을 향상시킬 수 있다.

이 출원은, 2017년 6월 15일에 출원된 일본 특허 출원 특원2017-117588을 기초로 한 것이며, 그 내용은 본원에 포함되는 것이다.

본 발명의 실시 형태가 상세하게 도시, 또한 설명되었지만, 이것은 단순한 도면예 및 실례이며 한정은 아니다. 본 발명의 범위는, 첨부된 클레임의 문언에 의해 해석되어야 한다.

본 발명을 표현하기 위해, 상술에 있어서 도면을 참조하면서 실시 형태를 통해 본 발명을 적절히 또한 충분히 설명했지만, 당업자라면 상술한 실시 형태를 변경 및/또는 개량하는 것은 용이하게 할 수 있는 것이라 인식해야 한다. 따라서, 당업자가 실시하는 변경 형태 또는 개량 형태가, 청구범위에 기재된 청구항의 권리 범위를 이탈하는 레벨의 것이 아닌 한, 당해 변경 형태 또는 당해 개량 형태는, 당해 청구항의 권리 범위에 포괄된다고 해석된다.

본 발명에 따르면, 피측정물로부터의 광을 수광부에 도광하는 측정용 광학계, 이것을 사용한 색채 휘도계, 및 이것을 사용한 색채계를 제공할 수 있다.

Claims

조리개와,
입사광을 도광하는 광 도파로와,
상기 조리개의 물체측에 배치되며, 측정 대상으로부터의 광상을 상기 조리개의 개구면에 결상시키는 제1 광학계와,
상기 조리개와 상기 광 도파로 사이에 배치되며, 상기 조리개의 개구면으로부터 출사되는 각 광속의 각 주 광선이 광축에 평행해지도록 상기 광 도파로에 입사시키는 제2 광학계를 구비하고,
상기 제2 광학계에 있어서의 상측 개구수는 상기 광 도파로의 개구수 이상인,
측정용 광학계.
제1항에 있어서, 상기 제1 광학계는 양의 굴절력을 갖고, 측정 대상으로부터의 광상을 물체측 텔레센트릭이 되도록 상기 조리개의 개구면에 결상시키는 2개의 제1 및 제2 렌즈군을 포함하는,
측정용 광학계.
제1항에 있어서, 상기 제1 광학계는 양의 굴절력을 갖고, 측정 대상으로부터의 광상을 물체측 텔레센트릭이 되도록 상기 조리개의 개구면에 결상시키는 1개의 렌즈군을 포함하는,
측정용 광학계.
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제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 측정용 광학계를 사용한 색채 휘도계.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 측정용 광학계를 사용한 색채계.